MXPA01005151A - - Google Patents

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COMPOSICIÓN DE COMBUSTIBLE DIESEL ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Campo de la invención La invención se refiere a una composición de combustible diesel para utilizarse en motores de combustión interna.

Breve Descripción de la Tecnología Relacionada Los combustibles diesel convencionales se utilizan por todos los Estados Unidos y el mundo en motores de combustión interna para motorizar una amplia variedad de vehículos tales como, por ejemplo, equipo de granja, carros de pasajeros, autobuses, camiones y equipo de construcción. Existen generalmente dos combustibles diesel convencionales utilizados en estos tipos de vehículos, es decir, combustible diesel No. 1 y combustible diesel No. 2. Sin embargo, los combustibles diesel, se desfavorecen tanto por los consumidores como los reguladores debido al ruido alto del motor y emisiones dañinas (humo) causadas por la combustión del combustible, y el inicio duro en condiciones de clima frío. De acuerdo con lo anterior, la gasolina ha ganado uso difundido y a la fecha domina el mercado para combustibles utilizados en motores de combustión. Los motores de combustión diesel, sin embargo, proporcionan ventajas significativas sobre los motores que utilizan combustibles de gasolina, incluyendo eficiencias de energía mejoradas. Los combustibles diesel contiene energía más elevada que ia gasolina con un galón típico de diesel No. 2 que contiene más de 140,000 Btus en comparación con 1 1 5,000 Btus en un galón de gasolina. Las formulaciones de combustible diesel h íbrido se han desarrollado para dirigir varios problemas asociados con combustibles diesel y su combustión. Por ejemplo, para propósitos de economía, las características de combustión y disponibilidad, se ha utilizado etanol en formulaciones de combustible diesel híbrido. Aunque el etanol anhidro y combustible diesel son miscibles a temperatura ambiente, las cantidades de indicio de agua en la mezcla pueden causar separación de fase cuando el etanol se mezcla con el combustible diesel. Además, a medida que baja la temperatura, la tolerancia del combustible para tomar agua se disminuye. El agua presente en el combustible diesel se separa indeseablemente del combustible para formar una capa inmiscible. Este agregado de agua es indeseable ya que conduce a combustión errática, emisiones de combustión deficiente, y podría desgastar componentes del sistema de suministro diesel, almacenamiento, y motor de combustión. Para dirigir el problema de contaminación de agua, la industria de combustible diesel convencional típicamente agrega agentes de-emulsionantes que repelan el agua en una capa separada durante almacenamiento. Sin embargo, este proporciona poco o nada de protección contra la exposición de agua durante el uso de combustible. Por lo tanto, las técnicas en base a integrar el agua en combustible diesel en ligar de repelerlo del combustible promete mejores características de combustión y desempeño. Las microemulsiones y emulsiones de combustible diesel híbrido se han desarrollado para mejorar la tolerancia del agua del combustibles diesel. Tales microemulsiones y emulsiones incluyen , por ejemplo, una mezcla del combustible diesel, agua, un alcohol, y una combinación de agentes activos de superficie hechos de una variedad de sales de ácidos grasos de cadena larga. Ver, por ejemplo, Patente de E. U. No. 4,083,698, Patente de E. U . No. 4,451 ,265 describe una microemulsión que contiene combustión diesel, agua, alcoholes hidro-miscibles, y sistema surfactante que utiliza N , N-dimetiletanolamina y una substancia de ácido graso de cadena larga. Una desventaja principal las formulaciones de combustible de microemulsión y emulsión , sin embargo, es la falta de estabilidad (es decir, estabilidad de tiempo y temperatura) bajo el tipo de condiciones con las cuales puede esperarse que se encuentren las formulaciones. En general, las microemulsiones tienen una tendencia a desemulsificar bajo presiones incrementadas, tales como aquella experimentadas en motores diesel de compresión-ignición. Las microemulsiones también tienen la tendencia de desemulsificarse a temperaturas elevadas y bajas. Los esfuerzos para estabilizar las microemulsiones sobre un rango de temperatura de -20°C a +70°C se enseñan por la Patente de E.U. No. 4,744,796. Sin considerar estos avances, sin embargo, las emulsiones y microemulsiones tienen propiedades físicas que limitan su uso en motores de combustión no modificada. Adicionalmente, las formulaciones de combustible diesel híbrido requieren procedimiento(s) de preparación intensivos de energía e intensivos de tiempo. Debido a que es muy difícil homogeneizar una mezcla de un alcohol de bajo peso molecular, tal como etanol, y los hidrocarburos de peso molecular más elevado, tal como combustible diesel, la mayoría de los combustibles de microemulsión y emulsión requieren operaciones de mezclado costosas que emplean un agente emulsionante. Por ejemplo, tales emulsiones se preparan típicamente por mezclado vigoroso, recirculación, y calentamiento (por ejemplo, a una temperatura de aproximadamente 50°C o más, por ejemplo aproximadamente 72°C) por aproximadamente 20 minutos para proporcionar una emulsión homogeneizada, usualmente opacada en transparencia. Este proceso intensivo de energía se traduce en penalidad económica significativa que da como resultado un producto con poco o nada de disponibilidad comercial. De acuerdo con lo anterior, sería deseable proporcionar una composición combustible diesel transparente, estable de tiempo y temperatura para utilizarse en motores de combustión , y preferentemente motores de combustión no modificada, que emula de manera más cercana las propiedades físicas de combustible diesel convencional, emplea todavía menos del combustible diesel base actual. Adicionalmente, sería deseable proporcionar una formulación de combustible diesel que puede acomodar la contaminación de agua. Además, sería deseable proporcionar una composición de combustible que tiene emisiones mejoradas en comparación a un combustible diesel base (ya sea combustible diesel No. 1 o combustible diesel No.2). Todavía, sería deseable proporcionar una composición de combustible que puede prepararse fácilmente sin la necesidad para procedimientos de mezclado intensivos de energía.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La invención se dirige a una composición de combustible solubilizada. Los componentes de la solución de combustible incluyen un combustible diesel, etano, un aditivo estabilizador y, opcionalmente, un éster de alquilo de un ácido graso y/o un co-solvente. El aditivo estabilizador es ya sea una mezcla, un material polimérico, o una combinación de la mezcla y el material polimérico, dependiendo de una variedad de factores incluyendo el número de cetano de combustible diesel y la cantidad de agua presente en la solución , por ejemplo. El aditivo estabilizador puede ser una mezcla que incluye dos diferentes alcoholes grasos etoxilados que tienen una longitud de cadena de hidrocarburo de aproximadamente 9 a aproximadamente 13 átomos de carbono presentes en una proporción molar entre sí de aproximadamente 1 :3 a aproximadamente 3: 1 , inclusivo. La mezcla también incluye 0 por ciento de volumen (%vol) a aproximadamente 10 %vol, inclusivo, en base al volumen de la mezcla, de un fundente de centeno, y puede contener 0 %vol. a menos de aproximadamente 5 %vol de un desemulsionante en base al volumen de la mezcla. El aditivo estabilizador puede también ser un aditivo polimérico que es un producto de reacción de (a) una mezcla de un alcohol etoxilado y una amida, en donde el alcohol etoxilado incluye al menos aproximadamente 75 por ciento en peso de al menos un alcohol de cadena recta lineal que tiene una longitud de cadena de hidrocarburo de aproximadamente 9 a aproximadamente 15 átomos de carbono, y en donde la amida es un producto de reacción substancialmente equimolar de una amina de alcohol y un éster de alquilo de un ácido graso; y (b) un ácido graso etoxilado o derivado del mismo que tiene una longitud de cadena de hidrocarburo de aproximadamente 9 a aproximadamente 1 5 átomos de carbono. El cosolvente, cuando se encuentra presente, se selecciona del grupo que consiste de alcoholes de alquilo que tienen una longitud de cadena de hidrocarburo de aproximadamente tres a aproximadamente seis, inclusivo, tal como alcohol butilo terciario, nafta, ?-valerolactona, queroseno, hidrocarburos que tienen una longitud de cadena mayor a aproximadamente 50, y mezclas de los mismos. Típicamente, el combustible dile se encuentra presente en la solución en una cantidad de aproximadamente 60 %vol a aproximadamente 95 %vol, etanol se encuentra presente en la solución en una cantidad de aproximadamente 3 %vol a aproximadamente 18 %vol, el aditivo estabilizador se encuentra presente en la solución en una cantidad de aproximadamente 0.5 %vol a aproximadamente 1 0 %vol, el éster de alquilo de un ácido graso se encuentra presente en la solución en una cantidad de aproximadamente 0 %vol a aproximadamente 5.5 %vol y el co-solvente se encuentra presente en la solución en una cantidad de aproximadamente 0 %vol a aproximadamente 10 %vol, en base al volumen total de la composición. Las ventajas y aspectos adicionales de la invención pueden ser aparentes para aquellos expertos en la materia a partir de una revisión de la siguiente descripción detallada, tomada en conjunción con los ejemplos y reivindicaciones anexas. Debe observarse que aunque la invención es susceptible de modalidades en varias formas, descritas de aqu í en adelan te son modalidades específicas de la invención con el entendimiento que la descripción presente se propone como ilustrativa, y no propone para limitar la invención a las modalidades específicas descritas en la presente.

BREVE DESCRIPCIÓN DEL DIBUJO La única figura es una gráfica de temperatura de separación de fase vs. concentración de un aditivo estabilizador para combustibles de acuerdo a la invención que contiene varias cantidades de agua.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS MODALIDADES PREFERIDAS Una composición de combustible diesel solubilizado de acuerdo a la invención es una solución que incluye un combustible diesel, etano, un aditivo estabilizador y, opcionalmente, un éster de alquilo de un ácido grasos, preferentemente éster de soya etilo o éster de soya metilo derivado a través de trans-esterificación de aceite de semilla de soya en la presencia de etanol o metanol y/o un co-solvente. El aditivo estabilizador es ya sea una mezcla, un material polimérico, o una combinación de la mezcla y el material polimérico, dependiendo de una variedad de factores que incluyen el número de cetano de combustible diesel y la cantidad de agua presente en la solución, por ejemplo. El aditivo estabilizador también considerarse un aditivo de mezcla ya que permite la mezcla de "salpicadura'' del etanol con el combustible diesel sin la necesidad de mezclado mecánico extensivo, recirculación y/o calentamiento.

El aditivo estabilizador puede ser una mezcla que incluye dos diferentes alcoholes grasos etoxilados que tienen una longitud de cadena de hidrocarburo de aproximadamente 9 a aproximadamente 1 3 átomos de carbono presentes en una proporción molar entre sí de aproximadamente 1 : 3 a aproximadamente 3: 1 , inclusivo. La mezcla también incluye 0 %vol a aproximadamente 1 0 %vol, inclusivo, en base al volumen de la mezcla, de un fundente de centeno, y 0 a menos de aproximadamente 5 %vol de un desemulsionante en base al volumen de la mezcla. El aditivo estabilizador polimérico es un producto de reacción de (a) una mezcla de un alcohol etoxilado y una amida, en donde el alcohol etoxilado incluye al menos aproximadamente 75 por ciento en peso de al menos un alcohol de cadena recta lineal que tiene una longitud de cadena de hidrocarburo de aproximadamente 9 a aproximadamente 1 5 átomos de carbono, y en donde la amida es un producto de reacción substancialmente equimolar de una amina de alcohol y un éster de alquilo de un ácido graso; y (b) un ácido graso etoxilado o derivado del mismo que tiene una longitud de cadena de hidrocarburo de aproximadamente 9 a aproximadamente 1 5 átomos de carbono. El cosolvente, cuando se encuentra presente, se selecciona del grupo que consiste de alcoholes de alquilo que tienen una longitud de cadena de hidrocarburo de aproximadamente tres a aproximadamente seis, inclusivo, tal como alcohol butilo terciario, nafta, ?-valerolactona, queroseno, hidrocarburos que tienen una longitud de cadena mayor a aproximadamente 50, y mezclas de los mismos. Generalmente, el combustible diesel se encuentra presente en la solución en una cantidad de aproximadamente 60 %vol a aproximadamente 95 %vol, inclusivo, el etanol se encuentra presente en la solución en una cantidad de aproximadamente 3 %vol a aproximadamente 18 %vol, inclusivo, el éster de alquilo de un ácido graso se encuentra presente en la solución en una cantidad de aproximadamente 0 %vol a aproximadamente &.5 %vol, inclusivo, y el co-solvente se encuentra presente en la solución en una cantidad de aproximadamente 0 %vol a aproximadamente 10 %vol, inclusivo, en base al volumen total de la composición. Cualquier combustible diesel puede utilizarse en la composición de combustible inventiva dependiendo de la solicitud de motor data, sin embargo, el combustible diesel No. 1 y/o combustible diesel No. 2 se utilizan preferentemente en la composición de combustible inventiva. El combustible diesel generalmente se obtiene de la destilación de petróleo y se hace de un número de hidrocarburos de cadena larga (por ejemplo, parafinas sin piritas de hierro). Su eficiencia se mide por el valor límite de cetano (por ejemplo, número de cetano). Los combustibles diesel adecuados para utilizarse de acuerdo con la invención generalmente tienen un cierto valor límite de cetano de aproximadamente 25 a aproximadamente 60, preferentemente aproximadamente 40 a aproximadamente 50. La cantidad de combustible diesel mezclado para formar la composición de combustible inventiva preferentemente se encuentra presente en la solución en un rango de aproximadamente 65 %vol a aproximadamente 89 %vol, inclusivo, en base al volumen total de la composición de combustible. En una modalidad preferida, la cantidad de diesel se encuentra presente en la solución en un rango de aproximadamente 72 %vol a aproximadamente 89 %vol, más preferentemente aproximadamente 78.5 %vol a aproximadamente 86 %vol, y más preferentemente aproximadamente 82.6 %vol a aproximadamente 85 %vol en base al volumen total de la composición de combustible. En otra modalidad preferida, la cantidad de diesel se encuentra presente en la solución en un rango de aproximadamente 60 %vol a aproximadamente 84 %vol, y más preferentemente aproximadamente 67 %vol a aproximadamente 78.5 %vol y más preferentemente aproximadamente 69 %vol a aproximadamente 74.6 %vol en base al volumen total de la composición de combustible. La composición de combustible inventiva también incluye etanol. El etano típicamente se produce por la fermentación de azucares derivadas de granos y otros materiales de biomasa. El etanol adecuado para utilizarse de acuerdo con la invención incluye preferentemente etanol de grado de combustible derivado de fermentación bacterial o levadura de azucares de seis carbono a base de almidón. Las azucares de seis carbonos a base de almidón pueden extraerse de maíz, caña de azúcar, y remolacha. Alternativamente, el etano de grado de combustible puede producirse a través de hidrólisis enzimática y/o ácido concentrado y/o diluido conocida de un material de biomasa particular conocido como material lignocelulósico. La biomasa podría recolectarse de fuentes industriales de desperdicio, por ejemplo, porciones celulósicas de desperdicio sólido municipal, incluyendo papel de desperdicio, lodo de papel, aserrín. Adicionalmente, la biomasa puede recolectarse de residuos agrícolas incluyendo, por ejemplo, cascara de arroz, bagazo y lodo de fábrica de papel. Un etanol de grado de combustible adecuado para utilizarse de acuerdo con la invención puede contener aproximadamente 0.8 a aproximadamente 1 .2 por ciento en peso de agua (referido de aquí en adelante como ("etanol anhidro"). Alternativamente, otro etanol de grado de combustible adecuado para utilizarse en la invención puede contener cantidades más elevadas de agua, hasta aproximadamente cinco por ciento en peso (referido de aquí en adelante como "etanol anhidro"). Cuando el etanol de grado de combustible hidroso se mezcla de acuerdo con la invención, el aditivo estabilizador preferido es el producto de reacción de (a) una mezcla de un alcohol etoxilado y una amida, en donde el alcohol etoxilado incluye al menos aproximadamente 75 por ciento en peso de al menos un alcohol de cadena recta lineal que tiene una longitud de cadena de hidrocarburo de aproximadamente 9 a aproximadamente 15 átomos de carbono, y en donde la amida es un producto de reacción substancialmente equimolar de una amina de alcohol y un éster de alquilo de un ácido graso, y (b) un ácido graso etoxilado o derivado del mismo que tiene una longitud de cadena de hidrocarburo de aproximadamente 9 a aproximadamente 1 5 átomos de carbono. Los reactivos particulares que comprenden este aditivo y sus proporciones específicas se determinan por la elaboración de la composición de combustible, por ejemplo la cantidad de agua presente en la composición. El aditivo particular se describe en más detalle abajo. De aquí en adelante, el uso de un etanol en combinación con un combustible diesel poseído de problemas en donde la mezcla de combustible de etanol/diesel se separaría indeseablemente en dos fases distintas y convertiría la mezcla resultante inadecuada para utilizarse como un combustible. En combinación con el aditivo particular (y el éster de alquilo de un ácido graso y/o el co-solvente, cuando se encuentra presente), el etanol hidroso puede mezclarse satisfactoriamente con combustible diesel convencional sin formar dos fases. Demasiado sorprendente, se ha encontrado que el etanol de grado de combustible hidroso mezclado de acuerdo con la invención puede impartir características de combustión deseables a la composición de combustible total, tal como estabilidad de combustible mejorada , materia particulada ¡nferior y emisiones de NOx, características de anti-golpe, y/o características anti-congelamiento mejoradas. Generalmente, la cantidad de etanol de grado de combustible mezclado para formar la composición de combustible inventiva preferentemente se encuentra en el rango de aproximadamente 3 %vol a aproximadamente 20 %vol, inclusivo, en base al volumen total de la composición completa. En una modalidad preferida, la cantidad de etano de grado de combustible se encuentra presente en la solución en un rango de aproximadamente 3 %vol a aproximadamente 18 %vol, y más preferentemente aproximadamente 1 3 %vol a aproximadamente 16 %vol, y más preferentemente aproximadamente 14 %vol a aproximadamente 1 5 %vol en base al volumen total de la composición de combustible. Aunque no se propone unirse por cualquier teoría particular, se cree que varios hidrocarburos de cadena larga que elaboran combustible diesel tienen sitios débilmente cargados (referidos de aqu í en adelante como "sitios de unión de hidrógeno"), los cuales cuando se mezclan con un alcohol, tal como etanol, por ejemplo, repelan el grupo del etanol. Al re peler las moléculas de alcohol, los sitios de unión moleculares cargados aseguran una mezcla de dos fases no deseada del combustible y etanol. Los hidrocarburos de cadena larga también contiene algunos sitios de unión de hidrógeno neutralizados para formar enlaces de van der Waals o unión de hidrógeno con etanol. Mientras más elevado sea el número de sitios de unión de hidrógeno disponibles para unirse con etanol, más etanol puede solubilizarse por un volumen dado de combustible diesel. Por ejemplo, dado que el combustible diesel A tiene x número de sitios de unión de hidrógeno disponibles para unirse con etanol, el combustible diesel A puede solubilizar y partes de etanol por parte de combustible. Si otro combustible diesel (combustible diesel B) tiene 10xnúmero de sitios de unión de hidrógeno disponibles para enlazarse con etanol entonces, presumiblemente, el combustible diesel B puede solubilizar más de y partes (por ejemplo, 10y partes) de etanol por parte de combustible. Bajo esta teoría, se requiere menos combustible diesel en una mezcla de combustible diesel/etanol en donde existen un número elevado de sitios de unión de hidrógeno disponibles para enlazarse con etanol. De acuerdo con lo anterior, un volumen más elevado de etanol se encontrará deseablemente presente en la mezcla, y la mezcla tendrá menos combustible diesel. Sin embargo, la concentración de sitios de unión disponibles en un combustible diesel dado es una función de su composición molecular y sus propiedades electroquímicas. Aunque la composición molecular de un diesel dado se fija una vez que se ha producid el combustible diesel, sus características electroquímica y por lo tanto su capacidad de solubilizar el etanol puede manipularse con la ayuda de combustibles ~de sistemas aditivos externos como aquel descrito en la invención. Los grupos etoxilados encontrados, por ejemplo, en ácidos grasos etoxilados o alcoholes grasos etoxilados, interactúan con y neutralizan los sitios de unión de hidrógeno cargados. Un grupo etoxilado puede neutralizar substancialmente todos los sitios de unión de hidrógeno en una molécula de hidrocarburo de cadena larga en base al mecanismo de cascada. Los electrones asociados con cada uno de los sitios de unión de hidrógeno positivamente cargados migrarán para compensar la neutralización de un sitio de unión de hidrógeno. Debido a que la migración nunca es estática (es decir, se encuentra en flujo constante), el efecto total se que todos los sitios de unión de hidrógeno en la molécula parecen (y se comportan como se piensa) neutralizarse y, por lo tanto, disponibles para la unión covalente con etanol. La unión de combustible diesel y etanol puede ocurrir como un resultado tanto de fuerzas de van der aals covalentes a débiles. La unión covalente resulta cuando los electrones se comparten por el núcleo atómico del grupo hidroxilo y el sitio de unión de hidrógeno. La unión covalente no da como resultado carga en morfología de la composición de combustible y permite que el hidrocarburo de cadena larga mantenga sus propiedades físicas. En contraste, la unión iónica es una unión mucho más fuerte e indeseablemente resulta en un cambio morfológico en la composición completa. Las fuerzas de van der Waals son fuerzas electromagnéticas débiles que proporciona asociación de dos moléculas diferentes. Si no hay agua presente en la mezcla de combustible diesel/etanol, entonces todos los sitios de unión de hidrógeno neutralizados se encuentran disponibles para unirse con etanol. Sin embargo, cuando el agua en cantidades de indicio se encuentra présente en la mezcla, los sitios de unión de hidrógeno disponibles forman preferencialmente uniones de hidrógeno con moléculas de agua, en lugar de con etanol. De esta manera, la presencia de agua en la mezcla de combustible diesel/etanol reduce el número de sitios de unión de hidrógeno disponibles para unir con el etanol. La preferencia de moléculas de agua sobre moléculas de etanol se cree que existe debido a que las moléculas de agua proporciona dos átomos de hidrógeno unidos a un átomo de oxígeno para la unión covalente mientras que el etanol proporciona solamente un átomo de hidrógeno unido a un átomo de oxígeno. Acoplado con el tamaño de molécula más pequeño en comparación con la molécula de etanol, esto resulta en una unión covalente más fuerte con agua. De acuerdo con lo anterior, la unión de hidrógeno entre la molécula de agua y el sitio de unión de hidrógeno es más difícil de romper debido a que existen dos átomos de hidrógeno que participan en la unión con el grupo de hidrógeno del hidrocarburo de cadena larga. Dependiendo de la temperatura de la mezcla, un líquido de dos fases puede resultar en lugar de la solución transparente, homogénea deseada. En una mezcla de combustible diesel/etanol simple, la presencia de agua y su efecto en la mezcla se exacerban con temperaturas inferiores de la mezcla, especialmente por debajo de 4°C. Debido a que el agua, diferente a cualquier otro constituyente del combustible, puede existir en tres fases distintas cuando la temperatura se encuentra a o esta cerca de su punto de congelamiento y a presión atmosférica, la mezcla se volverá una mezcla de dos fases opaca. En o cerca de su punto de congelación, las moléculas de agua compiten más fervientemente por los sitios de unión de hidrógeno disponibles en las moléculas de hidrocarburo de cadena larga, haciendo más difícil de solubilizar etanol . Una vez que la temperatura se ha disminuido y la unión de hidrógeno ocurre preferentemente con las moléculas de agua en lugar de etanol, la unión de hidrógeno entre el agua y el hidrocarburo de cadena larga es muy difícil de romper por las razones establecidas arriba. El mismo enlace entre el etanol y la molécula de hidrocarburo de cadena larga es más fácil de romper. Aún cuando la temperatura de la mezcla se regresa a su estado original, sin embargo, la unión de hidrógeno con agua probablemente no se rompa debido a su resistencia. Esto se observa físicamente por el hecho de que la mezcla de combustible diesel/etanol permanece como una suspensión opaca, nebulosa por un periodo de tiempo prolongado después de que se ha elevado la temperatura. Aunque no se propone unirse por cualquier teoría particular, se cree que el aditivo estabilizador y el co-solvente, cuando se encuentra presente, interfieren con la habilidad de las moléculas de agua para competir por los sitios de unión de hidrógeno disponibles, sin considerar la temperatura. Además, se ha encontrado que el aditivo estabilizador y, opcionalmente, el éster de alquilo de un ácido graso en la composición de combustible inventiva proporciona etoxilados para neutralizar los sitios de unión de hidrógeno positivamente cargados y asegurar que un número suficiente de sitios de unión de hidrógeno se encuentran disponibles a pesar de presencia de agua. Volúmenes más elevados del aditivo estabilizador se cree que aseguran un número mayor de sitios de unión de hidrógeno disponibles para la unión covalente con etanol. Un co-solvente preferible es un material seleccionado del grupo que comprende, que consiste esencialmente de, y/o consiste de alcoholes de alquilo que tienen una longitud de cadena de hidrocarburo de aproximadamente tres a aproximadamente seis, inclusivo, tal como alcohol butilo terciario, nafta, ?-valerolactona, queroseno, hidrocarburos que tienen una longitud de cadena mayor a aproximadamente 50, y mezclas de los mismos. El co-solvente puede adquirirse de fuentes petroquímicas y/o fuentes renovables derivadas de materiales de biomasa. El co-solvente utilizado en ia invención se presenta en la solución en cantidades pequeñas, si se utiliza todo, cuando se compara con otros constituyentes de la composición de combustible, tal como combustible diesel y etanol. Debe observarse que el co-solvente no es necesario para lograr los resultados deseados. La presencia del co-solvente, sin embargo, proporciona tiempo deseable y reguladores de estabilidad de temperatura para los componentes de hidrocarburo y etanol de la composición de combustible. La presencia del co-solvente también aumenta ciertas propiedades claves de la composición de combustible mezclada , tales como propiedades de flujo del combustible y lubricidad del combustible (por ejemplo, viscosidad), que elevan una calidad de combustible de grado regular a aquel de las especificaciones de grado premium. Generalmente, la cantidad de co-solvente mezclado para formar la composición de combustible inventiva preferentemente se encuentra en un rango de 0 %vol a aproximadamente 1 0 %vol, inclusivo, en base al volumen total de la composición combustible. Más preferentemente, sin embargo, la cantidad de co-solvente se encuentra presente en la solución en un rango de aproximadamente 6 %vol a aproximadamente 8 %vol y más preferentemente aproximadamente 6.9 %vol a aproximadamente 7.5 %vol en base al volumen total de la composición de combustible. La composición de combustible inventiva también incluye un aditivo estabilizador para, entre otras cosas, homogeneizar los constituyentes de la composición de combustible. El aditivo se selecciona de dos grupos de materiales, uno de los cuales es un material polimérico, y el otro siendo una mezcla de alcoholes de ácido graso, un fundente de cetano, y un desemulsionante. El aditivo estabilizador también puede incluir una combinación de la mezcla y el material polimérico. Generalmente, el aditivo se encuentra presente en la solución en un rango de aproximadamente 0.5 %vol a aproximadamente 10 %vol, inclusivo, en base al volumen total de la composición de combustible.

Cuando la composición no contiene co-solvente, el aditivo estabilizador preferido es el aditivo polimérico, descrito abajo, y se encuentra presente en la solución en una cantidad de aproximadamente 0.5 %vol a aproximadamente 1 0 %vol, inclusivo, en base al volumen total en una cantidad de aproximadamente 0.7 %vol a aproximadamente 5.35 %vol, y más - preferentemente aproximadamente 1 .2 %vol a aproximadamente 2.25 %vol, en base al volumen total de la composición. Cuando la composición contiene un co-solvente, entonces el aditivo estabilizador pede ser la mezcla sola, el material polimérico sólo, o una combinación de la mezcla y el material polimérico. En tal caso, el aditivo estabilizador se encuentra presente en la solución en una cantidad de aproximadamente 0.5 %vol a aproximadamente 7.5 %vol, inclusivo, en base al volumen total de la composición. Más preferentemente, el aditivo polimérico se encuentra presente en la solución en una cantidad de aproximadamente 1 %vol a aproximadamente 6 %vol, y más preferentemente aproximadamente 3 %vol a aproximadamente 6 %vol en base al volumen total de ia composición. El material polimérico incluye un alcohol etoxilado que comprende al menos 75 por ciento en peso de al menos un alcohol de cadena recta, lineal que tiene una longitud de cadena de hidrocarburo de aproximadamente nueve a aproximadamente quince átomos de carbono, y una cantidad substancialmente equimolar (con respecto al alcohol) de una amida formada al reaccionar una amina de alcohol con una cantidad equimolar de un éter de alquilo de un ácido graso, preferentemente a una temperatura de reacción de aproximadamente 100°C a aproximadamente 1 1 0°C. Todavía además, el material incluye un ácido graso no modificado con óxido de etileno. Preferentemente, el material incluye cantidades equimolares de cada uno del alcohol etoxilado, amida y un ácido graso etoxilado. El material y métodos para la fabricación del material polimérico se describen en más detalle en la solicitud de patente de E. U. comúnmente asignada, co-pendiente No. de serie 08/953, 809 presentada el 20 de Octubre de 1 997, la descripción de la cual se incorpora en la presente para referencia. Brevemente, el material se prepara al formar un producto de reacción de cantidades substancialmente equimolares del alcohol etoxilaclo y la amida, preferentemente a una temperatura de aproximadamente 55°C a aproximadamente 58°C, y reaccionar subsecuentemente de manera isotérmica el producto resultante con una cantidad equimolar del ácido graso etoxilado. Para preparar el material, el alcohol etoxilado y ácido graso actúan como monómeros mientras que la amida sirve como un iniciador de cadena. Cada uno del alcohol, amida y ácido graso puede disolverse en un solvente para propósitos de facilitar la fabricación a escala industrial del material polimérico. El ácido graso no modificado y el alcohol se etoxilan utilizando un agente de etoxilación, tal como óxido de etileno, antes de formar el material. El grado total de etoxilación del material preferentemente se maximiza para lograr solubilización del agua máxima sin afectar de manera dañina las características de desempeño de la composición de combustible. El incremento del grado de etoxilación probablemente da como resultado en un cambio de fase deseable de los alcoholes más elevados etoxilados y ácidos grasos de un líquido a un sólido que limita su aplicación a ia composición de combustible. La desventaja de tener un grado inferior de etoxilación es que las cantidades más elevadas del material se requieren para lograr un resultado deseado. Las concentraciones más elevadas del material en una aplicación dada se limitan tanto por regulaciones legales como de costo. Por ejemplo, cualquier substancia agregada en cantidades arriba de 0.25 por ciento deben reportarse con su evaluación de ciclo de vida completo bajo regulaciones ambiéntales que podrían limitar más la viabilidad comercial del material polimérico. Las fuentes comercialmente disponibles de alcoholes utilizan tanto alcoholes de sintéticos de cadena ramificada como de cadena recta (es decir, isómeros) y/o alcoholes que ocurren de manera natural tales como oleicos, láuricos, palmíticos, esteáricos, y otros alcoholes de ácidos grasos más elevados. Los alcoholes comercialmente disponibles, tal como SYNPERONIC DOBANAL 91 /2.5, que se fabrica por Shell Chemical, contienen graneles cantidades de isómeros. Por ejemplo, la clase SYNPERONIC de alcoholes contienen tanto como 50 por ciento en peso de isómeros ramificados. La presencia de isómeros ramificados en el material polimérico es indeseable debido a que los isómeros ramificados limitan el grado de etoxilación que puede lograrse antes del inicio de un cambio de fase de un líquido a un sólido. La clase NEODOL de alcoholes, tales como los productos de NEODOL 91 -2.5 y NEODOL 1 -3, tienen bajas concentraciones de isómeros ramificados, y típicamente tienen una concentración de alcohol de cadena recta, lineal de aproximadamente 75 por ciento en peso a aproximadamente 85 por ciento en peso y un peso molecular promedio de 160. (La clase NEODOL de alcoholes se etoxilan a 2.5 o 3.0 grados de etoxilación por mol de alcohol como se representa por "91 -2.5" y " 1 -3", respectivamente ). La mayoría de otros alcoholes comercialmente disponibles tienen peso moleculares que exceden 200. Sin embargo, se ha determinado que los alcoholes de peso molecular inferior permitirán un grado más elevado de etoxilación sin el inicio de un cambio de fase de un líquido a un sólido. De esta manera, el alcohol etoxilado preferentemente debería tener un peso molecular de menos de aproximadamente 200, y altamente preferentemente menos de aproximadamente 160. Los intentos para lograr un grado más elevado de etoxilación con un alcohol de peso molecular más elevado resultarían en el inicio de un cambio de fase a concentraciones inferiores del agente de etoxilación entonces con un alcohol de peso molecular inferior. El material se prepara utilizando alcoholes etoxilados que tienen una concentración de moléculas de cadena ramificada tan baja como sea posible. El alcohol etoxilado utilizando en la preparación del material debería tener también una longitud de cadena tan larga como sea posible sin incrementar la viscosidad demasiado que un cambio de fase ocurra, el inicio que se indica típicamente por tensión de superficie incrementada. La tensión de superficie incrementada de alcoholes elevados da como resultado en la solidificación del material y suprime las características de desempeño y mezcla del combustible. Las amidas convencionales se preparan al reaccionar un ácido graso con una amina de alcohol en una proporción molar de 2 : 1 a una temperatura entre 160°C y 1 80°C. Tales amidas, sin embargo, se contaminan con aminas libres, que no son conductivas a la etoxilación . Se ha descubierto que una superamida funciona mejor que las amidas convencionales (tales como, etanolamidas, dietanolamidas, y trietanolamidas) en la preparación del material polimérico. Las supermadias para utilizarse en el material polimérico se preparan preferentemente al calentar un éster de alquilo de un ácido graso con una cantidad equimolar de una amina de alcohol (por ejemplo, etanolamina) a temperatura de aproximadamente 1 00°C a aproximadamente 1 1 0°C. Las superamidas contienen pocas o nada de aminas libres. Un ácido graso más elevado modificado o derivado que tienen una longitud de cadena de hidrocarburo de al menos aproximadamente nueve átomos de carbono puede etoxilarse utilizando óxido de etileno en una proporción molar de 7: 1 (siete grados de etoxilado por mol de ácido graso). La etoxilación de ácido graso no modificado produce un 90-92 por ciento de ácido graso etoxilado. Sin embargo, los ácidos grasos etoxilados convencionales utilizados en la preparación de materiales poliméricos anteriores utilizaron un éter de poliglicol de un ácido graso más elevado y no un ácido graso más elevado no modificado. La etoxilación de un éter de poliglicol de un ácido graso más elevado resulta en un producto final deficientemente etoxilado. Además, los ácidos grasos etoxilados comercialmente disponibles en base a éter de poliglicol muestra producción del producto final significativamente inferiores debido a la presencia de glicol de polietileno libre. Un grado inferior de etoxilación del ácido graso resulta en un efecto inferior del material y por lo tanto de grandes cantidades para lograr el mismo resultado. El alcohol etoxilado y la amida se mezclan juntos bajo condiciones tales que una mezcla formada no experimenta la inversión de fase de una solución líquida a un sólido. Se ha determinado que mezclar isotérmicamente, como al mezclar, el alcohol y amida a una temperatura de aproximadamente 55°C a aproximadamente 58°C con mezclado suave da como resultado una solución, que no solidifica, y que la viscosidad de solución no cambia significativamente cuando la solución se enfría a una temperatura por debajo de aproximadamente 55°C a aproximadamente 58°C. Por lo tanto, no ha sido posible crear tal mezcla que también no es sensible a la temperatura. Un ácido graso etoxilado se contacta subsecuentemente, como al mezclar, con la mezcla a una temperatura constante de aproximadamente 55°C a aproximadamente 58°C para dar como resultado el material polimérico. La longitud de cadena de hidrocarburo particular de cada uno del alcohol etoxilado, el ácido graso etoxilado, y el éster de alquilo de un ácido graso se selecciona preferentemente de acuerdo a la elaboración composicional del combustible. Generalmente, se cree que la longitud de cadena de hidrocarburo seleccionado del alcohol etoxilado y el ácido graso etoxilado debería ser similar a la longitud de cadena promedio de los compuestos de hidrocarburo que comprende el combustible. También se cree que un material de desempeño aún más elevado puede producirse al formar un aditivo individual correspondiente a cada constituyente de hidrocarburo del combustible, y mezclar subsecuentemente los aditivos formados para formar un aditivo estabilizador en base a la concentración relativa de los constituyentes de hidrocarburo en el combustible. Mientras mayor sea la variedad de constituyentes de hidrocarburo, más deseable sería hacer una mezcla de aditivos que corresponde a constituyentes de hidrocarburos seleccionados del combustible. Por lo tanto, para un combustible diesel, que se sabe que contiene aproximadamente veinte constituyentes de hidrocarburo que tienen longitudes de cadena desde aproximadamente ocho a aproximadamente 30 átomos de carbono, sería ventajoso hacer un aditivo por un número de estos constituyentes y mezclar entonces los aditivos en un aditivo estabilizador en base a la concentración relativa de cada constituyente. De acuerdo con lo anterior, una alternativa y/o en adición al material polimérico se encuentra una mezcla de alcoholes graso etoxilados, un fundente de cetano y un desemulsionante. Más específicamente, la mezcla incluye dos alcoholes grasos diferentes que tienen una longitud de cadena de hidrocarburo de aproximadamente 9 a aproximadamente 1 3 átomos de carbono, los dos alcoholes estando presentes en una proporción molar entre sí de aproximadamente 1 :3 a aproximadamente 3: 1 , inclusivo. Preferentemente, la longitud de cadena de hidrocarburo de los alcoholes grasos etoxilados es aproximadamente 9 a aproximadamente 1 1 átomos de carbono. La mezcla también contiene un fundente de cetano en una cantidad de 0 %vol a aproximadamente 10 %vol en base al volumen de la mezcla. Además, la mezcla también incluye un desemulsionante en una cantidad menor a aproximadamente 5 %vol, y preferentemente menor a aproximadamente 1 %vol en base al volumen de la mezcla . Es posible, sin embargo, preparar la mezcla sin el fundente de cetano y mezclar el fundente de cetano directamente en la composición . Un fundente de cetano adecuado para utilizarse en la mezcla se selecciona del grupo que comprende, que consiste esencialmente de , y/o que consiste de 2-etilhexilnitrato, peróxido de butilo terciario, éter metilo de glicol dietileno, ciclohexanol y mezclas de los mismos. La cantidad de fundente de centano presente en la mezcla es una función del valor de cetano del combustible diesel particular y la cantidad de etanol presente en la composición de combustible particular. Generalmente , mientras más inferior sea el valor de cetano del combustible diesel, más elevada será la cantidad del fundente de cetano. De manera similar, debido a que el etanol típicamente actúa como un depresor de cetano, mientras más elevada sea la concentración de etanol en la solución, más fundente de centeno será necesario en la mezcla. Por ejemplo, cuando se utiliza un combustible diesel que tiene un valor de cetano de aproximadamente 50 o más, la cantidad de fundente de cetano preferida es aproximadamente 0.2 %vol en base al volumen de la composición , mientras que cuando el valor de cetano del combustible diesel es 40, la cantidad de cetano preferida es más elevada, tal como más de aproximadamente 0.35 %vol en base al volumen de la composición. Las cantidades de f undente de cetano que exceden 0.5 % de volumen se prohiben comercialmente. La composición de combustible puede incluir opcionalmente un éster de alquilo de un ácido graso. Preferentemente, el éster de alquilo de un ácido g raso tienen una longitud de cadena de hidrocarburo de aproximadamente 4 a aproximadamente 22 átomos de carbono, y preferentemente aproximadamente 7 a aproximadamente 18 átomos de carbono. Tales ácidos grasos se derivan generalmente de aceites y grasas vegetales y/o animales. De acuerdo con la invención, el éster de T- alquilo preferentemente es un éster de metilo derivado de aceite de semilla de soya o un éster de etilo. El éster de alquilo de un ácido graso utilizado en la invención se encuentra presente en la solución en cantidades pequeñas, si esta en todo, cuando se compara con otros constituyentes de la composición de combustible, tal como combustible diesel y etanol. Debe observarse que el éster de alquilo de un ácido graso no es necesario para lograr los resultados deseados. La presencia del éster de alquilo de un ácido graso, sin embargo, proporciona características de lubricidad deseadas. Cuando se encuentra presente, la cantidad de éter de alquilo mezclado para formar la composición de combustible inventiva preferentemente se encuentra en el rango de aproximadamente 4.5 %vol o menos, en base la volumen total de la composición de combustible. En otras palabras, el éster de alquilo de un ácido graso se utiliza en la composición de combustible inventiva en una cantidad de aproximadamente 0 %vol a aproximadamente 4.5 %vol en base al volumen total de la composición de combustible. En una modalidad preferida, la cantidad de éster de alquilo se encuentra presente en la solución en un rango de aproximadamente 0.1 %vol a aproximadamente 0.2 %vol, más preferentemente aproximadamente 0.13 %vol a aproximadamente 0.16 %vol, y más preferentemente aproximadamente 0.14 %vol a aproximadamente 0.1 6 %vol, en base al volumen total de la composición de combustible . En otra modalidad preferida , ia cantidad de éster de alquilo se presenta en la solución en un rango de aproximadamente 1 .5 %vol a aproximadamente 4.5 %vol, más preferentemente aproximadamente 1 .5 %vol a aproximadamente 3 %vol, y más preferentemente aproximadamente 1 .5 %vol a aproximadamente 2.5 %vol, en base al volumen total de la composición de combustible. Aunque no se propone unirse por ninguna teoría particular, se cree que la cantidad del éster de alquilo presente en la solución depende de la concentración de etanol y agua en la solución, y la cantidad de alcoholes grasos etoxilados que hacen el aditivo estabilizador. Se cree que el etanol y agua reducen la lubricidad de la composición total, mientras que los alcoholes grasos etoxilados tienen un efecto opuesto en la lubricidad de la composición de combustible total. Por lo tanto, el éster de alquilo, se selecciona y se encuentra presente en la solución en un esfuerzo para equilibrar los efectos de lubricidad para emular de manera más precia la lubricidad del combustible diesel base utilizando en ia composición de combustible. Adicionalmente, la concentración de éster de alquilo en la composición de combustible depende de la temperatura a la cual el motor ignición de combustión se espera que opere. Por ejemplo, durante los meses de invierno fríos (por ejemplo, cuando las temperaturas pueden ser tan bajas como menos de 20°C), se cree que la cantidad de esteres de alquilo necesarios en la composición de combustible será menor que la necesaria durante los meses de verano más calientes (por ejemplo, cuando las temperaturas del tanque de combustible alcanzan aproximadamente 65°C). La composición de combustible solubilizada de la invención proporciona un número de beneficios. Por ejemplo, la composición de combustible permanece estable sobre un rango de temperaturas ambientes (aproximadamente -20°C a aproximadamente +65°C) a través de los meses de invierno y verano. Adicionalmente, la composición de combustible parece una solución estable transparente, clara aún en la presencia de contaminación por agua de hasta aproximadamente 5 %vol. Adicionalmente, la composición de combustible satisface el requerimiento de número de centeno mínimo y satisface o excede las especificaciones de combustible diesel ASTM D975 y, por lo tanto, puede clasificarse como un combustible "mezclable de salpicadura" (es decir, puede prepararse fácilmente dentro de minutos sin la necesidad de ningún procesamiento de mezcla intensiva de energía, recirculación y/o calentamiento). Todavía además, la composición de combustible satisface los requerimientos mínimos de lubricidad en base a los métodos de prueba Bola de Carga con Desgaste Abrasivo por Falta de Lubricante en Evaluación de Lubricación de Cilindro y/o Equipo de Reciprocación de Frecuencia Elevada. Se cree que la composición de combustible cuando se quema en un motor de ignición de combustión no modificada da como resultado emisiones de azufre de tubo final cuando se compara con un combustible diesel No. 2 base. Además, una reducción en contenido aromático de aproximadamente 20% se logra en la formulación de la composición de combustible que condice a características de emisión mejoradas. EJ EMPLOS Los siguientes ejemplos se proporciona para ilustrar más la invención pero pretenden limitar el alcance de la misma. Específicamente, los siguientes ejemplos se proporcionan para ilustrar la composición , fabricación y características físicas de la composición de combustible inventiva contra combustible diesel convencional. El Ejemplo 1 incluye una comparación de propiedades físicas de una composición de combustible de acuerdo a la invención y un combustible diesel No. 2. El Ejemplo 2 proporciona una comparación de los datos de destilación de una combustible diesel No. 2 base para mezclas de verano e invierno de una composición combustible de la invención. Los ejemplos 3-5 ilustran formulaciones alternativas de composiciones de combustible de acuerdo con la invención. Ejemplo 1 Una composición de combustible se preparó para propósitos de comparar las características físicas con aquella del combustible diesel No. 2. La composición de combustible se preparó al combinar menos de aproximadamente 5 %vol de un aditivo estabilizador. La mezcla se combinó entonces con aproximadamente 1 5 %vol de etanol anhidro, y a esta mezcla se agregaron aproximadamente 80 %vol de combustible diesel No. 2. Sin agitación o mezclado interno fue necesario para formar una solución transparente, clara. La composición combustible preparada se probó por varias pruebas estandarizadas para determinar los datos de propiedad física, que se proporcionan en la siguiente Tabla I junto con los datos de propiedad física correspondiente para el combustible diesel No. 2, para propósitos de comparación. Tabla I Propiedad Método de Prueba Diesel Combustible No. 2 Inventivo Agua & Sedimento ASTM D1796 0.05 0 (% max) Destilación ASTM D 86 332 311 (%vol rec. T-90°C) Viscosidad Cinemática ASTM D445 1.9 a 4.1 2.25 (40°C, (cSt)) Ceniza (% max) ASTM D482 0.001 0.001 Azufre (% max) ASTM D2622 0.05 1a Corrosión de Cobre @ ASTM D130 3b 45 3-horas max Número de Cetano, min ASTM D613 40 42 índice de Cetano, min ASTM D4737 45 0.22 Rams, Carbono (10% res) ASTM D4530 0.35 38 Gravedad API, max ASTM D287 39 5200 Lubricidad (g) min ASTM D6078 3100 Pasa Solubilidad Accel. Octel F-21 Paso -5 (pasa/prueba de falla) Punto de Niebla (°C) ASTM D2500 -15 Pasa LTFT a -11°C ASTM D4539 Pasa Pasa (pasa/prueba de falla) LTFT a -19°C ASTM D4539 Falla (pasa/prueba de falla) A partir de una revisión de los datos de propiedad física proporcionados en la Tabla I es aparente que la composición de combustible deseada muestra características muy similares a aquellas del combustible diesel No. 2 base. Ejemplo 2 Una mezcla de invierno de etanol y diesel No. 2 se preparó para utilizarse en un motor de compresión-ignición diseñado para operar a un rango de temperatura ambiente de aproximadamente menos de 1 9°C a aproximadamente 1 0°C. La composición de aditivo y dosis varió en base al valor límite de cetano de combustible diesel, contenido de agua de etanol, temperatura de uso ambiente (invierno vs. verano). Para un combustible diesel No. 2 con valor límite de cetano de 44.5, el etanol de grado combustible con 0.8% (por volumen) de agua , y un éster de metilo de soya libre de humedad , se preparó la siguiente composición. La formulación de combustible de invierno contuvo las siguientes cantidades de cada uno de los componentes. Composición de Combustible Componente Por ciento de Volumen Combustible diesel No. 2 79.0 Etanol de grado combustible 15.0 Éster de metilo de soya 0.1 5 Nitrato de 2-etilhexilo (EHN) 0.35 Aditivo* 5.50 *= una dosis de aditivo elevada variable se utiliza durante los meses de invierno que corresponden a un rango de temperatura de uso ambiente de aproximadamente menos de 19°C a aproximadamente menos de 10°C. Cualquier cambio en el nivel de concentración de aditivo se compensa por cambios correspondientes en concentración de combustible diesel. Composición de Aditivo Componente Por ciento de Volumen NEODOL 91 -2.5 32.0 NEODOL 1 -3 64.5 Desemulsionante Nalco 3.5 #EC5459A Los dos alcoholes NEODOL se mezclaron primero a temperatura ambiente seguido por el desemulsionante Nalco. El fundente de cetano (EHN) se agregó entonces a la mezcla de aditivo pre-mezclada seguida por éster de metilo de soya, etanol, y el diesel No. 2. Ninguna agitación o mezclado externo fue necesario. Una mezcla de verano similar a la mezcla de invierno descrita arriba se diseñó para meses de verano de etanol y diesel No. 2 y se preparó para utilizarse en motor de compresión-ignición diseñado para operar a cualquier temperatura ambiente entre aproximadamente 1 0°C a aproximadamente 65°C (temperatura del tanque de combustible). Para un combustible diesel No. 2 con un valor límite de cetano de 44.5, etanol de grado combustible con 0.8% (de volumen) de agua, y éster de metilo de soya libre de humedad, se preparó ia siguiente composición . La formulación de combustible de verano contiene las siguientes cantidades de cada uno de los componentes: Composición de Combustible Componente Por ciento de Volumen Combustible diesel No. 2 83.0 Etanol de grado combustible 1 5.0 Éster de metilo de soya 0.25 Peróxido de f-butilo (TBP) 0.25 Aditivo* 1 .50 * = concentración de aditivo baja variable se utilizó durante los meses de verano que corresponden a un rango de temperatura ambiente de aproximadamente 10°C a aproximadamente 65°C (temperatura del tanque de combustible). Los cambios en el nivel de concentración de aditivo se compensaron por los cambios correspondientes en la concentración de combustible diesel.

Composición de Aditivo Componente Por ciento de Volumen NEODOL 91 -2.5 62.0 NEODOL 1 -3 31 .0 Desemulsionante Nalco 7.0 #EC5459A J Q Los dos alcoholes NEODOL se mezclaron primero a temperatura ambiente seguido por el fundente de cetano (TBP), y el desemulsionante Nalco. La mezcla de aditivo resultante se mezcló entonces con éster de metilo de soya, seguido por la mezcla de salpicadura con etanol, y el diesel No. 2. Ninguna agitación o mezclado 5 externo fue necesario. Los datos de destilación tanto para la mezcla de verano como de invierno y aquella del combustible diesel No. 2 se muestran en la Tabla II de abajo: 0 Tabla II Volumen Destilado Diesel No. 2 Combustible de Combustible de (%) (°F) Mezcla de Invierno Mezcla de Verano (° F) (°F) IPB 338.1 170.2 169.8 5 365. 1 172.2 1 71 .8 10 396.5 173.1 173. 1 20 423.6 377.9 378.6 30 447.4 427.8 431 .2 40 469.4 454.4 451 .4 50 488. 1 478.0 481 .4 60 510.9 504.5 506.8 70 534.0 530.9 533.3 80 563.9 561 .0 561 .0 90 596.3 593.2 592. 1 Aunque la curva de destilación es similar, existe una ligera diferencia tanto en el punto de ebullición inicial (IBP) como las temperaturas intermedia y final. Ejemplo 3 Una composición de combustible se preparó para utilizarse en un motor de ignición de combustión que opera a temperatura ambiente de aproximadamente menos de 10°C a aproximadamente 10°C preparada en una manera similar a aquella descrita en el Ejemplo 2, arriba. Las diferencias composicionales entre la composición de combustible presente, sin embargo, incluyeron ajustar la proporción molar de los alcoholes NEODOL a 1 : 1 , estabilizar la concentración de aditivo a 3.5 %vol, concentración de éster de metilo de soya a 2.0 %vol, y la concentración de fundente de cetano (EHN) a 0.3 %vol y la concentración de desemulsionante Nalco a 5.0 %vol. Composición de Combustible Componente Por ciento de Volumen Combustible diesel No. 2 81 .0 Etanol de grado combustible 1 5.0 Éster de metilo de soya 0.20 Nitrato de 2-etilhexilo (EHN) 0.30 Aditivo* 3.50 * = una dosis de aditivo elevada variable puede utilizarse dentro de esta composición para ajustarse selectivamente al rango de temperatura de uso ambiente dentro de aproximadamente menos de 1 0°C a aproximadamente 1 0°C. Cualquier cambio en el nivel de concentración aditivo se compensó por cambios correspondientes en la concentración de combustible diesel.

Composición de Aditivo Componente Por ciento de Volumen NEODOL 91 -2.5 47.5 NEODOL 1 -3 47.5 Desemulsionante Nalco 5.0 #EC5459A El procedimiento de mezclado fue el mismo que aquel descrito en el Ejemplo 2 de arriba. Ejemplo 4 Una mezcla premium de etano y diesel No. 2 se preparó para utilizarse en u n motor de compresión-ignición diseñado para operar a un rango de temperatura ambiente de aproximadamente menos de 1 9°C a aproximadamente 65°C. La composición de aditivo y dosis varió en base al valor límite de cetano de combustible diesel, contenido de agua de etanol temperatura de uso ambiente (invierno vs. verano), y cosolvente presente. Para un combustible diesel No. 2 con un valor límite de cetano de 42, el etanol de grado combustible 1 .2% (volumen) de agua , y éster de metilo de soya libre de humedad, se preparó la siguiente composición . La formulación de combustible contuvo las siguientes cantidades de cada uno de los componentes: Composición de Combustible Componente Por ciento de Volumen Combustible diesel No. 2 72.0 Etanol de grado combustible 15.0 Éster de metilo de soya 2.0 ?-Valerolactona 5.0 Nitrato de 2-etilhexilo (EHN) 0.35 Aditivo* 5.65 * = una dosis de aditivo variable puede utilizarse durante los meses de verano e invierno que corresponde a un rango de temperatura de uso ambiente de aproximadamente menos de 19°C a aproximadamente 65°C. Cualquier cambio en el nivel de dosis de aditivo se compensó por los cambios correspondientes en la concentración de combustible diesel.

Composición de Aditivo Componente Por ciento de Volumen NEODOL 91-2.5 29.0 NEODOL 1-3 22.5 Desemulsionante Nalco #EC5459A 3.5 Aditivo de Producto de Reacción 45.0 El producto de reacción aditivo de la composición de aditivo se preparó al reaccionar (a) una mezcla de NEODOL 91 -2.5 y NEODOL 1 -6 con (b) dietanolamida para formar un intermedio, que se reaccionó subsecuentemente con ácido oleico. La mezcla de alcoholes NEODOL hizo aproximadamente 50 por ciento del aditivo de producto de reacción, y el ácido oleico y dietanolamida comprendió cada uno aproximadamente 25 por ciento de volumen del aditivo de producto de reacción , en base al volumen total del aditivo de producto de reacción. La composición de aditivo se preparó al mezclar primero NEODOL 91 -2.5 con NEODOL 1 -3 a temperatura ambiente seguido por la mezcla del aditivo de producto de reacción, el desemulsionante, y el fundente de cetano (EHN). La mezcla de aditivo resultante se mezcló entonces con éster de metilo de soya, seguido por la mezcla con ?-valerolactona, etanol y el combustible diesel No. 2. Ninguna agitación o mezclado externo fue necesario. Ejemplo 5 Una mezcla de invierno de etanol y diesel No. 2 se preparó para utilizarse en un motor de compresión-ignición diseñado para operar a un rango de temperatura ambiente de aproximadamente menos de 1 9°C a aproximadamente menos de 10°C. La composición de aditivo y dosis varió en base al valor límite de cetano de combustible diesel, contenido de agua de etanol, temperatura de uso ambiente (invierno vs. verano). Para un combustible diesel No. 2 con un valor límite de cetano de 44.5, etanol de grado de combustible con 0.8% (de volumen) de agua , y éter de metil de soya libre de humedad, se preparó la siguiente composición. La formulación de combustible de invierno contuvo las siguientes cantidades de cada uno de los componentes: Composición de Combustible Componente Por ciento de Volumen Combustible diesel No. 2 79.65 Etanol de grado combustible 1 5.0 Nitrato de 2-etilhexilo (EHN) 0.35 Aditivo* 5.0 * = una dosis de aditivo elevada variable se utiliza durante los meses de invierno que corresponden a un rango de temperatura de uso ambiente de aproximadamente menos de 19°C a aproximadamente menos de 1 0°C. cualquier cambio en el nivel de concentración de aditivo se compensa por los cambios correspondientes en concentración de combustible diesel.

Composición de Aditivo Componente Por ciento de Volumen NEODOL 91 -2.5 50 NEODOL 1 -3 50 Los dos alcoholes NEODOL se mezclaron a temperatura ambiente. El fundente de cetano (EHN) se agregó entonces a la mezcla de aditivo premezclada seguido por etanol, y el diesel No. 2. Ninguna agitación o mezclado externo fue necesario . Una mezcla de verano similar a la mezcla de invierno descrita arriba se diseñó para los meses de verano, de etanol y diesel No. 2 y se preparó para utilizare en un motor de compresión-ignición diseñado para operar a cualquier temperatura ambiente entre aproximadamente 1 0°C a aproximadamente 65°C (temperatura del tanque de combustible). Para un combustible diesel No. 2 con un valor límite de cetano de 44.5, el etanol de grado combustible 0.8% (de volumen) de agua, y éster de metilo de soya libre de humedad, se preparó la siguiente composición. La formulación de combustible de verano contiene las siguientes cantidades de cada uno de los componentes: Composición de Combustible Componente Por ciento de Volumen Combustible diesel No. 2 82.1 5 Etanol de grado combustible 1 5.0 Nitrato de 2-etilhexilo (EHN) 0.35 Aditivo* 2.5 * = baja concentración de aditivo variable se utilizó durante los meses de verano que corresponden a un rango de temperatura ambiente de aproximadamente 10°C a aproximadamente 65°C (temperatura del tanque de combustible). Los cambios de nivel de concentración de aditivo se compensaron por los cambios correspondientes en la concentración de combustible diesel. Composición de Aditivo Componente Por ciento de Volumen NEODOL 91 -2.5 75 NEODOL 1 -3 25 Los dos alcoholes NEODOL se mezclaron primero a temperatura ambiente seguidos por el fundente de cetano (EHN). La mezcla de aditivo resultante se mezcló de salpicadura con etanol y combustible diesel No. 2. Ninguna agitación o mezclado externo fue necesario. Ejemplo 6 Las composiciones de combustible correspondiente a aquellos del Ejemplo 5 pero utilizando 0-5 %peso del 50% de aditivo estabilizador NEODOL 91 -2.5/50% de NEODOL 1 -3 (mientras que varía correspondiente con la concentración de combustible diesel No. 2) y que contiene 0.1 3 %vol, 0.23 %vol y 0.33 %vol de agua (al utilizar etanol que tiene concentraciones variables de agua) se probaron para determinar las temperaturas de separación de fase utilizando ASTM D5200 y ASTM D439. Los resultados se muestran en la figura . La figura muestra el efecto de agua en temperaturas de separación de fase. El incremento de las concentraciones de agua en el combustible finalmente mezclado incrementa las temperaturas de separación de fase de la mezcla en una concentración de aditivo dado. En otras palabras, una dosis de aditivo solubilizador más elevada es necesaria para acomodar las concentraciones más grandes de agua para lograr una temperatura de separación de fase particular. Este resultado substancia la hipótesis de que un grado más elevado de agua compite por los sitios de unión de hidrógeno disponibles contra etanol, requiriendo así dosis adicional del aditivo solubilizador. La descripción anterior se da para claridad de entendimiento solamente, y ninguna limitación innecesaria debe entenderse a partir de la misma , ya que las modificaciones dentro del alcance de la invención pueden ser aparentes para aquellos que tienen experiencia ordinaria en la materia.

Claims (23)

1. REIVINDICACIONES 1 . Una composición de combustible que comprende una solución de: (a) combustible diesel; (b) etanol; (c) un agente estabilizador seleccionado del grupo que consiste de: (i) una mezcla que comprende dos alcoholes grasos etoxilados diferentes que tienen una longitud de cadena de hidrocarburo de aproximadamente 9 a aproximadamente 1 3 átomos de carbono presentes en una proporción molar entre sí de aproximadamente 1 :3 a aproximadamente 3: 1 , inclusivo; 0 por ciento de volumen (%vol) a aproximadamente 1 0 %vol, inclusivo, en base al volumen de la mezcla, de un fundente de centeno, y 0 %vol. a menos de aproximadamente 5 %vol de un desemulsionante en base al volumen de la mezcla; y (ii) el producto de reacción de (1 ) una mezcla de un alcohol etoxilado y una amida, dicho alcohol etoxilado comprendiendo al menos aproximadamente 75 por ciento en peso de al menos un alcohol de cadena recta lineal que tiene una longitud de cadena de hidrocarburo de aproximadamente 9 a aproximadamente 1 5 átomos de carbono, y dicha amida siendo un producto de reacción substancialmente equimolar de una amina de alcohol y un éster de alquilo de un ácido graso; y (2) un ácido graso etoxilado o derivado del mismo que tiene una longitud de cadena de hidrocarburo de aproximadamente 9 a aproximadamente 1 5 átomos de carbono; (d) opcionalmente, un éster de alquilo de un ácido graso; y (e) opcionalmente, un cosolvente.
2. 2. La composición de combustible según la reivindicación 1 , caracterizada porque el éster de alquilo de un ácido graso se encuentra presente y es un éster de metilo o un éster de etilo.
3. 3. La composición de combustible según la reivindicación 1 , caracterizada porque el combustible diesel tiene un número de cetano de aproximadamente 25 a aproximadamente 50, inclusivo.
4. 4. La composición de combustible según la reivindicación 3, caracterizada porque un éster de alquilo de un ácido graso se encuentra presente y tiene una longitud de cadena de hidrocarburo de aproximadamente 7 a aproximadamente 18 átomos de carbono.
5. 5. La composición de combustible según la reivindicación 1 , caracterizada porque en la mezcla (c)(i), los alcoholes grasos etoxilados tienen longitudes de cadena de hidrocarburo de aproximadamente 9 a aproximadamente 1 1 átomos de carbono.
6. 6. La composición de combustible según la reivindicación 1 , caracterizada porque en la mezcla (c)(i), el desemulsionante se encuentra presente en una cantidad de 0 %vol a aproximadamente 2 %vol , inclusivo, en base al volumen de la mezcla de (c)(i).
7. 7. La composición de combustible según la reivindicación 1 , caracterizada porque el fundente de cetano se selecciona del grupo que consiste de 2-etilhexilnitrato, peróxido de butilo terciario, éter metilo de glicol dietileno, ciclohexanol y mezclas de los mismos.
8. 8. La composición de combustible según la reivindicación 1 , que comprende: (a) aproximadamente 60 %vol a aproximadamente 95 %vol, inclusivo, combustible diesel; (b) aproximadamente 3 %vol a aproximadamente 18 %vol, inclusivo, etanol; (c) aproximadamente 0.5 %vol a aproximadamente 1 0 %vol, inclusivo, de un aditivo estabilizador; (d) 0 %vol a aproximadamente 5.5 %vol, inclusivo, de un éster de alquilo de un ácido graso; y (e) 0 %vol a aproximadamente 10 %vol, inclusivo, del cosolvente.
9. 9. La composición de combustible según la reivindicación 8, que comprende: (a) aproximadamente 72 %vol a aproximadamente 89 %vol, inclusivo, combustible diesel; (b) aproximadamente 10 %vol a aproximadamente 1 8 %vol, inclusivo, etanol; (c) aproximadamente 0.5 %vol a aproximadamente 1 0 %vol, inclusivo, dicho aditivo, el aditivo siendo una mezcla que comprende dos alcoholes grasos etoxilados diferentes que tienen una longitud de cadena de hidrocarburo de aproximadamente 9 a aproximadamente 1 3 átomos de carbono presentes en una proporción molar entre sí de aproximadamente 1 :3 a aproximadamente 3: 1 , inclusivo; 0 %vol a aproximadamente 1 0 %vol, inclusivo, en base al volumen de la mezcla, de un fundente de centeno, y menos de aproximadamente 5 %vol de un desemulsionante en base al volumen de la mezcla; y (d) aproximadamente 0.1 %vol a aproximadamente 0.2 %vol inclusivo, del éster de alquilo de un ácido graso.
10. 1 0. La composición de combustible según la reivindicación , que comprende: (a) aproximadamente 78.5 %vol a aproximadamente 86 %vol, inclusivo, combustible diesel; (b) aproximadamente 1 3 %vol a aproximadamente 16 %vol, inclusivo, etanol; (c) aproximadamente 0.7 %vol a aproximadamente 5.35 %vol, inclusivo, del aditivo, y (d) aproximadamente 0.1 3 %vol a aproximadamente 0.16 %vol, inclusivo, del éster de alquilo de un ácido graso.
11. 1 1 . La composición de combustible según la reivindicación 1 0, que compre nde: (a) aproximadamente 82.6 %vol a aproximadamente 85 %vol , inclusivo, combustible diesel; (b) aproximadamente 14 %vol a aproximadamente 1 5 %vol, inclusivo, etanol; (c) aproximadamente 1 .2 %vol a aproximadamente 2.25 %vol, inclusivo, del aditivo, y (d) aproximadamente 0.14 %vol a aproximadamente 0.1 5 %vol, inclusivo, del éster de alquilo de un ácido graso.
12. 1 2. La composición de combustible según la reivindicación , que comprende: (a) aproximadamente 60 %vol a aproximadamente 84 %vol, inclusivo, combustible diesel; (b) aproximadamente 10 %vol a aproximadamente 1 8 %vol, inclusivo, etanol; (c) aproximadamente 0.5 %vol a aproximadamente 7.5 %vol, inclusivo, del aditivo; (d) aproximadamente 1 .5 %vol a aproximadamente 4.5 %vol, inclusivo, del éster de alquilo de un ácido graso; y (e) aproximadamente 4 %vol a aproximadamente 1 0 %vol, inclusivo, del cosolvente.
13. 1 3. La composición de combustible según la reivindicación , que comprende: (a) aproximadamente 67 %vol a aproximadamente 78.5 %vol, inclusivo, combustible diesel; (b) aproximadamente 13 %vol a aproximadamente 16 %vol, inclusivo, etanol; (c) aproximadamente 1 %vol a aproximadamente 6 %vol, inclusivo, del aditivo; (d) aproximadamente 1 .5 %vol a aproximadamente 3 %vol, inclusivo, del éster de alquilo de un ácido graso; y (e) aproximadamente 6 %vol a aproximadamente 8 %vol, inclusivo, del cosolvente.
14. 14. La composición de combustible según la reivindicación 8, que comprende: (a) aproximadamente 69 %vol a aproximadamente 74.6 %vol, inclusivo, combustible diesel; (b) aproximadamente 14 %vol a aproximadamente 15 %vol, inclusivo, etanol; (c) aproximadamente 3 %vol a aproximadamente 6 %vol, inclusivo, del aditivo; (d) aproximadamente 1 .5 %vol a aproximadamente 2.5 %vol, inclusivo, del éster de alquilo de un ácido graso; y (e) aproximadamente 6.9 %vol a aproximadamente 7.5 %vol, inclusivo, del cosolvente.
15. 15. La composición de combustible según la reivindicación 1 , caracterizada porque dicho cosolvente opcional (c) se selecciona del gripo que consiste de alcoholes de alquilo que tienen una longitud de cadena de hidrocarburo de aproximadamente tres a aproximadamente seis, inclusivo, nafta, ?-valerolactona, queroseno, hidrocarburos que tienen una longitud de cadena mayor a aproximadamente 50, y mezclas de los mismos.
16. 1 6. La composición de combustible según la reivindicación 1 , caracterizada porque en dicha mezcla (c)(i), dichos alcoholes grasos etoxilados tienen una concentración de alcohol de cadena recta, lineal de al menos aproximadamente 75 por ciento en peso, en base al peso total de dichos alcoholes.
17. 1 7. La composición de combustible según la reivindicación 16, caracterizada porque en dicha mezcla (c)(i), dichos alcoholes grasos etoxilados tienen una concentración de alcohol de cadena recta, lineal de al menos aproximadamente 75 por ciento en peso a aproximadamente 85 por ciento en peso, en base al peso total de dichos alcoholes.
18. 1 8. La composición de combustible según la reivindicación 1 , caracterizada porque en dicha mezcla (c)(i), dichos alcoholes grasos etoxilados tienen un peso molecular promedio de menos de aproximadamente 200.
19. 1 9. La composición de combustible según la reivindicación 18, caracterizada porque en dicha mezcla (c)(i), dichos alcoholes grasos etoxilados tienen un peso molecular promedio de menos de aproximadamente 160.
20. 20. La composición de combustible según ia reivindicación 1 , caracterizada porque en dicha mezcla (c)(i), dichos alcoholes grasos etoxilados tienen un alcohol de cadena recta, lineal de al menos aproximadamente 75 por ciento en peso, en base al peso total de dichos alcoholes, y un peso molecular promedio de menos de aproximadamente

    200.
21. 21 . La composición de combustible según la reivindicación 20, caracterizada porque en dicha mezcla (c)(¡), dichos alcoholes grasos etoxilados tienen un peso molecular promedio de menos de aproximadamente 1 60.
22. 22. La composición de combustible según la reivindicación 20, caracterizada porque en dicha mezcla (c)(i), dichos alcoholes grasos etoxilados tienen un alcohol de cadena recta, lineal de aproximadamente 75 por ciento en peso a aproximadamente 85 por ciento en peso, en base al peso total de dichos alcoholes.
23. 23. La composición de combustible según la reivindicación 22, caracterizada porque en dicha mezcla (c)(i), dichos alcoholes grasos etoxilados tienen un alcohol de cadena recta, lineal de aproximadamente 75 por ciento en peso a aproximadamente 85 por ciento en peso, en base al peso total de dichos alcoholes.