聚亞烷基二醇用于降低燃料消耗的用圖
【專利摘要】式HO?(A?O)p?(CH2CH2?O)m?(A?O)q?H的聚亞烷基二醇作為燃料中的添加劑用于降低在使用該燃料的內(nèi)燃機(jī)的操作中的燃料消耗的用途,其中A為C3至C20?亞烷基或所述亞烷基的混合物,m為2至100的數(shù)且p和q各自為1至100的數(shù)。
【專利說(shuō)明】聚亞烷基二醇用于降低燃料消耗的用途
[0001] 本發(fā)明涉及通式I的聚亞烷基二醇作為燃料中的添加劑用于不同目的的用途
[0002] HO- (A-0) p- (CH2CH2-O )m- (A-0) q-H (I)
[0003] 其中A為C3至C2Q-亞烷基或所述亞烷基的混合物,m為2至100的數(shù)且p和q各自為1至 100的數(shù)。
[0004] 本發(fā)明還涉及一種燃料組合物,其包含汽油燃料、上述聚亞烷基二醇和至少一種 具有去垢作用的燃料添加劑。
[0005] 本發(fā)明還涉及一種添加劑濃縮物,其包含上述聚亞烷基二醇和至少一種具有去垢 作用的燃料添加劑。
[0006] 已知燃料中的特定物質(zhì)降低內(nèi)燃機(jī)、尤其是汽油發(fā)動(dòng)機(jī)中的內(nèi)摩擦,并因此有助 于節(jié)約燃料。這種物質(zhì)還稱為潤(rùn)滑性改進(jìn)劑、摩擦縮減劑或摩擦改進(jìn)劑。市場(chǎng)上用于汽油燃 料的常規(guī)潤(rùn)滑性改進(jìn)劑通常為天然存在的羧酸如脂肪酸與多元醇如甘油或與烷醇胺的縮 合產(chǎn)物,例如單油酸甘油酯。
[0007] 現(xiàn)有技術(shù)的潤(rùn)滑性改進(jìn)劑的缺點(diǎn)為,與其他常規(guī)使用的燃料添加劑、尤其是與去 垢添加劑如聚異丁烯胺和/或載體油如聚環(huán)氧烷烴的混溶性差。實(shí)踐中,一個(gè)重要要求是, 所提供的組分混合物或添加劑濃縮物即使在相對(duì)低的溫度下、尤其是在戶外冬季溫度例如 低至-20°C下也是易栗送的,并長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持均勻穩(wěn)定,即不出現(xiàn)相分離和/或沉淀。
[0008] 通常,所述的混溶性問(wèn)題通過(guò)向組分混合物或添加劑濃縮物中添加相對(duì)大量的鏈 烷烴或芳族烴與醇如叔丁醇或2-乙基己醇的混合物作為增溶劑而避免。然而,在一些情況 下,為了實(shí)現(xiàn)所需均勻性,需要大量的這種昂貴增溶劑,因此所述問(wèn)題的解決方案變得不經(jīng) 濟(jì)。
[0009] 另外,提及的現(xiàn)有技術(shù)的潤(rùn)滑性改進(jìn)劑經(jīng)常具有與組分混合物或添加劑濃縮物中 的水或燃料本身中的水形成乳液的傾向,使得已浸透的水經(jīng)由相分離僅困難地或至少僅非 常緩慢地再次除去。
[0010] W0 99/16849公開(kāi)了一種復(fù)合酯,其產(chǎn)生自多官能醇與多官能羧酸進(jìn)行的酯化反 應(yīng),其中使用鏈終止劑以形成具有殘余羥基或羧基的酯鍵,包含作為多官能羧酸組分的二 聚和/或三聚脂肪酸。推薦該復(fù)合酯用于作為添加劑、傳動(dòng)油中的基液或增稠劑、液壓液、四 沖程油、燃料添加劑、壓縮機(jī)油、潤(rùn)滑脂、鏈油以及用于金屬加工滾乳應(yīng)用。
[0011] W0 98/11178公開(kāi)了一種由多元醇和單羧酸或多羧酸以所得酯具有未轉(zhuǎn)化的羥基 的方式合成的多元醇酯餾分燃料添加劑,所述多元醇酯可用作柴油、噴氣燃料和煤油的潤(rùn) 滑性添加劑。
[0012] 冊(cè)03/012015公開(kāi)了一種用于改進(jìn)低硫磺燃料油的潤(rùn)滑能力的添加劑,所述添加 劑包含二價(jià)或多價(jià)醇與碳鏈長(zhǎng)度為8至30個(gè)碳原子的不飽和或飽和單羧酸或二羧酸的混合 物的酯。
[0013]本發(fā)明的目的在于提供燃料添加劑,其首先帶來(lái)在火花點(diǎn)火式內(nèi)燃機(jī)的操作中有 效節(jié)約燃料,其次不再有現(xiàn)有技術(shù)的所述缺點(diǎn),即更具體地,不會(huì)在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持均勻穩(wěn)定 而沒(méi)有任何相分離和/或沉淀,與其他燃料添加劑的混溶性差以及易于與水形成乳液。另 外,其不應(yīng)使通過(guò)現(xiàn)有燃料添加劑所實(shí)現(xiàn)的高水平的進(jìn)氣閥清潔度變差。
[0014] 因此,已發(fā)現(xiàn)如上所述通式I的聚亞烷基二醇作為燃料中的添加劑用于降低使用 該燃料的內(nèi)燃機(jī)的操作中的燃料消耗的用途。優(yōu)選地,已發(fā)現(xiàn)作為汽油燃料中的添加劑用 于降低使用該燃料的火花點(diǎn)火式內(nèi)燃機(jī)的操作中的燃料消耗或作為汽油燃料中的添加劑 用于降低使用該燃料的自點(diǎn)火式內(nèi)燃機(jī)的操作中的燃料消耗的所述用途。
[0015] 可以認(rèn)為,借助上述聚亞烷基二醇來(lái)節(jié)約燃料的原因主要基于其作為降低內(nèi)燃 機(jī)、尤其是汽油發(fā)動(dòng)機(jī)中內(nèi)摩擦的添加劑的效果。因此,上述反應(yīng)產(chǎn)物在本發(fā)明的上下文中 主要用作潤(rùn)滑性改進(jìn)劑。
[0016] 此外,已發(fā)現(xiàn)如上所述的聚亞烷基二醇作為燃料中的添加劑用于使內(nèi)燃機(jī)的功率 損耗最小化以及提高內(nèi)燃機(jī)的加速效應(yīng)的用途。
[0017] 此外,已發(fā)現(xiàn)如上所述的聚亞烷基二醇作為燃料中的添加劑用于改進(jìn)內(nèi)燃機(jī)中所 含潤(rùn)滑油的潤(rùn)滑性的用途,其中潤(rùn)滑目的通過(guò)具有含有效量的至少一種所述聚亞烷基二醇 的燃料的內(nèi)燃機(jī)實(shí)現(xiàn)。
[0018] 可以認(rèn)為,燃料中所含的上述聚亞烷基二醇的一部分經(jīng)由燃燒室輸送,其中含添 加劑的燃料燃燒為潤(rùn)滑油并在那里充當(dāng)進(jìn)一步的潤(rùn)滑劑。該機(jī)理的優(yōu)勢(shì)在于所述進(jìn)一步的 潤(rùn)滑劑通過(guò)燃料供給不斷更新。
[0019] 火花點(diǎn)火式內(nèi)燃機(jī)優(yōu)選應(yīng)理解為意指汽油發(fā)動(dòng)機(jī),其通常使用火花塞點(diǎn)火。除常 規(guī)四沖程式和二沖程式汽油發(fā)動(dòng)機(jī)之外,火花點(diǎn)火式內(nèi)燃機(jī)還包括其他發(fā)動(dòng)機(jī)類型,例如 汪克爾(Wankel)發(fā)動(dòng)機(jī)。這些通常為使用常規(guī)汽油類型且尤其是根據(jù)EN 228的汽油類型、 汽油-醇混合物如具有75至85體積%乙醇的Flex燃料、液體壓縮氣體(liquid pressure gas,"LPG")或壓縮天然氣(compressed nature gas,"CNG")作為燃料操作的發(fā)動(dòng)機(jī)。
[0020] 然而,上述聚亞烷基二醇的本發(fā)明的用途還涉及最近開(kāi)發(fā)的內(nèi)燃機(jī)如"HCCI"發(fā)動(dòng) 機(jī),其為自點(diǎn)火式的并且使用汽油燃料操作。
[0021 ]本發(fā)明優(yōu)選對(duì)直接噴射汽油驅(qū)動(dòng)的內(nèi)燃機(jī)起作用。
[0022] 通式I中變量A包括C3至C2Q-亞烷基,其通常源自相應(yīng)的烴基環(huán)氧化物,即通常為鄰 位環(huán)氧烷烴如1,2_環(huán)氧烷烴的相應(yīng)環(huán)氧烷烴。這種環(huán)氧烷烴的實(shí)例為1,2_環(huán)氧丙烷、1,2_ 環(huán)氧丁烷、2,3-環(huán)氧丁烷、2-甲基-1,2-環(huán)氧丙烷、1,2-環(huán)氧戊烷、1,2-環(huán)氧己烷、1,2-環(huán)氧 辛烷、1,2_環(huán)氧壬烷、1,2_環(huán)氧癸烷、1,2_環(huán)氧十一烷、1,2_環(huán)氧十二烷、1,2_環(huán)氧十四烷、 1,2_環(huán)氧十六燒、1,2_環(huán)氧十八燒和1,2_環(huán)氧二十燒?;蛘撸兞緼可通過(guò)式-CHR 4_CHR5-對(duì) 上述實(shí)例進(jìn)行定義,其中R4和R5可獨(dú)立地為氫或&至(: 18烷基基團(tuán),其中R4和R5中至少一者為 &至& 8_烷基基團(tuán)并且R4和R5中碳原子的總數(shù)不超過(guò)20。
[0023]通式I中變量A可為一種單一的亞烷基或?yàn)椴煌N類亞烷基的混合物。這種混合物 可包括三種、四種或優(yōu)選兩種不同種類的亞烷基。在一種單一亞烷基的情況下,提及的聚亞 烷基二醇為兩嵌段的嵌段共聚物,或者,如果位于_(CH 2CH2-〇)m-嵌段的兩個(gè)不同側(cè)的兩個(gè) 變量A不同,則為三嵌段的嵌段共聚物。在一種單一亞烷基的情況下,變量A通常包含8至20 個(gè)碳原子。在兩種或多種不同種類的亞烷基的情況下,所述靠外位置的部分H〇-(A-〇) P-和/ 或-(A-〇)q-H可無(wú)規(guī)排列或順時(shí)針排列。
[0024]在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中,通式I中變量A是兩種不同類型的亞烷基A1和A2的混合物, 其中A1表示一種或多種C3至C7-亞烷基且A2表示一種或多種C 8至C2Q-亞烷基,A1和A2無(wú)規(guī)排列 或順時(shí)針排列。A1優(yōu)選表示一種或多種C3至C6-亞烷基,更優(yōu)選表示一種或多種C 3至C5-亞烷 基,最優(yōu)選表示C3和/或C4-亞烷基。A2優(yōu)選表示一種或多種(: 8至(:16-亞烷基,更優(yōu)選表示一種 或多種(:8至&4_亞烷基,最優(yōu)選表示一種或多種C 8至C12-亞烷基。
[0025]在另一優(yōu)選實(shí)施方案中,通式I中變量A為C8至C2Q-亞烷基(A2)或無(wú)規(guī)排列的C 8至 c20-亞烷基的混合物(A2)。
[0026] 聚亞烷基二醇分子中間的-(CH2CH2-〇)_單元的數(shù)字m優(yōu)選為2至50或優(yōu)選為3至75 或優(yōu)選為4至100,更優(yōu)選為3至30,并且最優(yōu)選為4至15。
[0027]靠外位置的部分-(A-0)-單元的數(shù)字p和q分別各自優(yōu)選為2至50,各自更優(yōu)選為3 至35,且各自最優(yōu)選為4至20。
[0028]由于產(chǎn)物中烷氧基化同系物的分布,因而數(shù)字m、p和q是統(tǒng)計(jì)學(xué)數(shù)字的平均值。 [0029] 上述聚亞烷基二醇優(yōu)選可通過(guò)使通式II的聚乙二醇與每摩爾聚乙二醇II 2至200 摩爾的C3至C2Q環(huán)氧烷烴或所述環(huán)氧烷烴的混合物烷氧基化反應(yīng)而獲得,烷氧基化產(chǎn)物無(wú)規(guī) 排列或順時(shí)針排列,
[0030] H〇-(CH2CH2-〇)m-H (II)
[0031] 其中m為2至100的數(shù)。
[0032] 所述烷氧基化反應(yīng)的條件是眾所周知的,因此不需要在此描述。不同鏈長(zhǎng)的通式 π的聚乙二醇可從BASF SE以商品名Pluriol?E(其中之一)購(gòu)得。
[0033] 上述聚亞烷基二醇的典型實(shí)例為m = 4至15的通式II的聚乙二醇,其與一個(gè)或同時(shí) 與多個(gè)C8至C12-環(huán)氧烷烴(A2)烷氧基化而產(chǎn)生無(wú)規(guī)結(jié)構(gòu),或者,其首先與一個(gè)或多個(gè)(:8至 C12-環(huán)氧烷烴(A2)烷氧基化,隨后與一個(gè)或多個(gè)C3和/或C 4-環(huán)氧烷烴(A1)烷氧基化產(chǎn)生A1和 A2的嵌段結(jié)構(gòu)。
[0034]提及的聚亞烷基二醇是油溶性的,其意指當(dāng)與礦物油和/或燃料以10:90、50:50和 90:10的重量比混合時(shí),對(duì)于三個(gè)重量比10:90、50:50和90:10中的至少兩個(gè)重量比,聚亞烷 基二醇在室溫下靜置24小時(shí)后未顯示相分離。
[0035]本發(fā)明還提供一種燃料組合物,其以大量包含汽油燃料并以少量包含至少一種提 及的聚亞烷基二醇,以及包含至少一種不同于所述聚亞烷基二醇且具有去垢作用的燃料添 加劑。
[0036] 通常,汽油燃料中該至少一種聚亞烷基二醇的量為10至5000重量ppm,更優(yōu)選20至 2000重量ppm,甚至更優(yōu)選30至1000重量ppm且尤其是40至500重量ppm,例如50至300重量 ppm〇
[0037]有用的汽油燃料包括所有常規(guī)汽油燃料組合物。在此應(yīng)提及的典型代表是根據(jù)ΕΝ 228的Eurosuper基燃料,其為市場(chǎng)上常見(jiàn)的。另外,W0 00/47698的說(shuō)明書(shū)的汽油燃料組合 物對(duì)于本發(fā)明而言也可為可能的使用領(lǐng)域。另外,在本發(fā)明的上下文中,汽油燃料還應(yīng)理解 為意指含醇的汽油燃料,尤其是含乙醇的汽油燃料,例如如W0 2004/090079中所描述的,例 如乙醇含量為75至85體積%的?1^燃料,或含85體積%的乙醇的汽油燃料("E85"),還有 "E100"燃料類型,其通常為共沸蒸餾的乙醇并因此由約96體積%的(:出 50!1和約4體積%的 H20組成。
[0038]提及的聚亞烷基二醇可單獨(dú)或以燃料添加劑包(對(duì)于汽油燃料也稱為"汽油性能 包")的形式加入具體的基礎(chǔ)燃料中。這種包為燃料添加劑濃縮物,并且除了溶劑外以及除 了至少一種不同于所述聚亞烷基二醇且具有去垢作用的燃料添加劑外,通常還包含一系列 其他組分作為助添加劑,所述助添加劑尤其為載體油、腐蝕抑制劑、反乳化劑、去霧劑、消泡 劑、燃燒改進(jìn)劑、抗氧化劑或穩(wěn)定劑、抗靜電劑、金屬茂絡(luò)合物(metal locene)、金屬減活化 劑、增溶劑、標(biāo)記物和/或染料。
[0039] 作為至少一種不同于所述聚亞烷基二醇且具有去垢作用的燃料添加劑的去垢劑 或去垢劑添加劑 在下文中作為組分(D) 通常是指用于燃料的沉積抑制劑。去垢劑 添加劑優(yōu)選為具有至少一種數(shù)均分子量(Mn)為85至20 000、尤其是300至5000、特別是500 指2500的疏水性烴基以及至少一個(gè)極性部分的兩親性物質(zhì)。
[0040] 在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中,本發(fā)明的燃料組合物包含至少一種選自如下的代表作為 至少一種不同于所述聚亞烷基二醇且具有去垢作用的燃料添加劑(D):
[0041] (Da)具有多達(dá)6個(gè)氮原子的單氨基或多氨基基團(tuán),其中至少一個(gè)氮原子具有堿性 性質(zhì);
[0042] (Db)硝基基團(tuán),其任選與羥基結(jié)合;
[0043] (Dc)與單氨基或多氨基基團(tuán)結(jié)合的羥基基團(tuán),其中至少一個(gè)氮原子具有堿性性 質(zhì);
[0044] (Dd)羧基基團(tuán)或其堿金屬鹽或堿土金屬鹽;
[0045] (De)磺基基團(tuán)或其堿金屬鹽或堿土金屬鹽;
[0046] (Df)聚氧-C2_C4亞烷基部分,其由羥基基團(tuán)、至少一個(gè)氮原子具有堿性性質(zhì)的單氨 基或多氨基基團(tuán)或氨基甲酸酯基封端;
[0047] (Dg)羧酸酯基團(tuán);
[0048] (Dh)衍生自琥珀酸酐且具有羥基和/或氨基和/或酰胺基和/或酰亞胺基基團(tuán)的部 分;和/或
[0049] (Di)通過(guò)取代苯酚與醛和單胺或多胺的曼尼希(Mannich)反應(yīng)獲得的部分。
[0050] 上述去垢劑添加劑中疏水性烴基--其確保在燃料組合物中具有足夠溶解 度--具有的數(shù)均分子量(Mn)為85至20 000,尤其為300至5000,特別是500至2500。有用的 典型疏水性烴基,尤其是與極性部分(Da)、(Dc)、(Dh)和(Di)結(jié)合的疏水性烴基,為相對(duì)長(zhǎng) 鏈的烷基或鏈烯基基團(tuán),尤其是各自M n = 300至5000、尤其是500至2500、特別是700至2300 的聚丙烯基、聚丁烯基和聚異丁烯基基團(tuán)。
[0051 ]上述組的去垢劑添加劑的實(shí)例包括:
[0052]包含單氨基或多氨基基團(tuán)的添加劑(Da)優(yōu)選為聚烯烴單胺或聚烯烴多胺,其基于 Mn=300至5000的聚丙烯或高反應(yīng)性(即主要在α位和/或β位具有末端雙鍵,如亞乙烯基雙 鍵)或常規(guī)(即主要具有內(nèi)部雙鍵)聚丁烯或聚異丁烯。這種基于高反應(yīng)性聚丁烯或聚異丁 烯的去垢劑添加劑一一其通常通過(guò)聚(異)丁烯的加氫甲?;约半S后與氨、單胺或多胺的 還原胺化而制備一一已知于ΕΡ-Α 244 616。當(dāng)添加劑的制備由主要具有內(nèi)部雙鍵(通常在β 位和/或γ位)的聚丁烯或聚異丁烯開(kāi)始時(shí),一種可能的制備路線是:通過(guò)氯化并隨后胺化, 或通過(guò)使用空氣或臭氧將雙鍵氧化以得到羰基或羧基化合物并隨后在還原(氫化)條件下 胺化。在此,用于胺化的胺可為,例如氨、單胺或多胺如二甲基氨基丙胺、乙二胺、二亞乙基 三胺、三亞乙基四胺、四亞乙基五胺?;诰郾┑南鄳?yīng)添加劑特別記載于W0-A-94/24231 中。
[0053] 包含單氨基基團(tuán)的進(jìn)一步優(yōu)選的添加劑(Da)為平均聚合度P = 5至100的聚異丁稀 與氮氧化物或氮氧化物和氧氣的混合物的反應(yīng)產(chǎn)物的氫化產(chǎn)物,如具體描述于W0-A-97/ 03946 中。
[0054] 包含單氨基的進(jìn)一步優(yōu)選的添加劑(Da)為可由聚異丁烯環(huán)氧化物通過(guò)與胺反應(yīng) 并隨后進(jìn)行氨基醇的脫水以及還原而獲得的化合物,如具體描述于DE-A-196 20 262中。
[0055] 包含任選與羥基結(jié)合的硝基的添加劑(Db)優(yōu)選為平均聚合度P = 5至100或10至 100的聚異丁烯與氮氧化物或氮氧化物和氧氣的混合物的反應(yīng)產(chǎn)物,如具體描述于W0-A-96/03367和W0-A 96/03479中。這些反應(yīng)產(chǎn)物通常為純硝基聚異丁烯(例如α,β-二硝基聚異 丁烯)和混合的羥基硝基聚異丁烯(例如硝基-β_羥基聚異丁烯)的混合物。
[0056] 包含與單氨基或多氨基基團(tuán)結(jié)合的羥基的添加劑(Dc)具體為可由聚異丁烯獲得 的聚異丁烯環(huán)氧化物與氨或單胺或多胺的反應(yīng)產(chǎn)物,所述聚異丁烯優(yōu)選主要具有末端雙鍵 且M n=300至5000,如具體記載于EP-A-476 485中。
[0057]包含羧基或其堿金屬鹽或堿土金屬鹽的添加劑(Dd)優(yōu)選為C2-C4Q烯烴與馬來(lái)酸酐 的共聚物,所述共聚物的總摩爾質(zhì)量為500至20 000且其羧基的一些或全部已轉(zhuǎn)化為堿金 屬鹽或堿土金屬鹽并且任何剩余羧基已與醇或胺反應(yīng)。這種添加劑具體由EP-A-307 815公 開(kāi)。這種添加劑主要用于防止閥座磨損并且如W0-A-87/01126中所述可有利地與常規(guī)燃料 去垢劑如聚(異)丁烯胺或聚醚胺結(jié)合使用。
[0058]包含磺基或其堿金屬鹽或堿土金屬鹽的添加劑(De)優(yōu)選為磺基琥珀酸烷基酯的 堿金屬鹽或堿土金屬鹽,如具體描述于在EP-A-639 632中。這種添加劑主要用于防止閥座 磨損并且可有利地與常規(guī)燃料去垢劑如聚(異)丁烯胺或聚醚胺結(jié)合使用。
[0059] 包含聚氧-C2-C4-亞烷基部分的添加劑(Df)優(yōu)選為可通過(guò)下述過(guò)程獲得的聚醚或 聚醚胺:使C 2-C6Q-烷醇、C6-C3Q-烷二醇、單-C2-C 3Q-烷基胺或二-C2-C3Q-烷基胺、&-C30-烷基 環(huán)己醇或(^-(: 3()-烷基苯酚與每個(gè)羥基或氨基1至30mol的環(huán)氧乙烷和/或環(huán)氧丙烷和/或環(huán) 氧丁烷反應(yīng),并且在聚醚胺的情況下,通過(guò)與氨、單胺或多胺進(jìn)行隨后的還原胺化。這種產(chǎn) 物具體記載于EP-A-310 875、EP-A-356 725、EP-A-700 985和US-A-4 877 416中。在聚醚的 情況下,這種產(chǎn)物還具有載體油性質(zhì)。這些的典型實(shí)例為十三醇丁氧基化物、異十三醇丁氧 基化物、異壬基-苯酚丁氧基化物和聚異丁烯醇丁氧基化物和丙氧基化物以及與氨的相應(yīng) 反應(yīng)產(chǎn)物。
[0060] 包含羧酸酯基團(tuán)的添加劑(Dg)優(yōu)選為單羧酸、二羧酸或三羧酸與長(zhǎng)鏈鏈烷醇或多 元醇的酯,特別是在l〇〇°C下最小粘度為2mm 2/s的那些酯,如具體記載與DE-A-38 38 918 中。使用的單羧酸、二羧酸或三羧酸可為脂族酸或芳族酸,并且特別合適的酯醇或酯多元醇 為具有例如6至24個(gè)碳原子的長(zhǎng)鏈代表。酯的典型代表為異辛醇、異壬醇、異癸醇和異十三 烷醇的己二酸酯、鄰苯二甲酸酯、間苯二甲酸酯、對(duì)苯二甲酸酯和苯三甲酸酯。這種產(chǎn)物還 具有載體油性質(zhì)。
[0061] 包含衍生自琥珀酸酐且具有羥基和/或氨基和/或酰胺基和/或酰亞胺基基團(tuán)的部 分的添加劑(Dh)優(yōu)選為烷基或烯基取代的琥珀酸酐的相應(yīng)衍生物,且尤其是可通過(guò)使M n = 300至5000的常規(guī)或高反應(yīng)性聚異丁烯與馬來(lái)酸酐通過(guò)熱途徑或經(jīng)由氯化聚異丁烯反應(yīng)而 獲得的聚異丁烯基琥珀酸酐的相應(yīng)衍生物。在上下文中特別感興趣的是,與脂族多胺如乙 二胺、二亞乙基三胺、三亞乙基四胺或四亞乙基五胺的衍生物。具有羥基和/或氨基和/或酰 胺基和/或酰亞胺基的部分為,例如羧酸基、單胺的酸酰胺、除具有酰胺官能團(tuán)外還具有游 離胺基的二胺或多胺的酸酰胺、具有酸和酰胺官能團(tuán)的琥珀酸衍生物、與單胺的羧酰亞胺、 除具有酰胺官能團(tuán)外還具有游離胺基的與二胺或多胺的羧酰亞胺、或通過(guò)二胺或多胺與兩 種琥珀酸衍生物的反應(yīng)形成的二酰亞胺。這種燃料添加劑尤其記載于US-A-4 849572中。
[0062]來(lái)自組(Dh)的去垢劑添加劑優(yōu)選為烷基或烯基取代的琥珀酸酐、尤其是聚異丁烯 琥?白酸酐(polyisobutenylsuccinic anhydride,〃PIBSA〃)與胺和/或醇的反應(yīng)產(chǎn)物。因此, 這些為衍生自烷基、烯基或聚異丁烯基琥珀酸酐且具有氨基和/或酰胺基和/或酰亞胺基 和/或羥基基團(tuán)的衍生物。不言自明的是,這些反應(yīng)產(chǎn)物不僅可在使用取代琥珀酸酐時(shí)獲 得,而且還可以在使用取代琥珀酸或合適的酸衍生物如琥珀酰鹵或琥珀酸酯時(shí)獲得。
[0063]有添加劑的燃料可包含至少一種基于聚異丁烯基取代的琥珀酰亞胺的去垢劑。尤 其感興趣的是與脂族多胺的酰亞胺。特別優(yōu)選的多胺為乙二胺、二亞乙基三胺、三亞乙基四 胺、五亞乙基六胺,且特別是四亞乙基五胺。聚異丁烯基基團(tuán)的數(shù)均分子量M n優(yōu)選為500至 5000,更優(yōu)選為500至2000且特別為約1000。
[0064]包含通過(guò)取代苯酚與醛和單胺或多胺的曼尼希反應(yīng)獲得的部分的添加劑(Di)優(yōu) 選為聚異丁烯取代的苯酚與甲醛和單胺或多胺的反應(yīng)產(chǎn)物,所述單胺或多胺為例如乙二 胺、二亞乙基三胺、三亞乙基四胺、四亞乙基五胺或二甲基氨基丙胺。聚異丁烯基取代的苯 酚可源于1 = 300至5000的常規(guī)或高反應(yīng)性的聚異丁烯。這種"聚異丁烯曼尼希堿"尤其記 載于 EP-A-831 141 中。
[0065]本發(fā)明燃料組合物包含至少一種不同于提及的聚亞烷基二醇且具有去垢作用的 燃料添加劑,并且通常選自上述組(Da)至(Di ),其量通常為10至5000重量ppm,更優(yōu)選為20 至2000重量ppm,甚至更優(yōu)選為30至1000重量ppm且尤其是40至500重量ppm,例如50至250重 早.Ppm 〇
[0066]提及的去垢劑添加劑(D)優(yōu)選與至少一種載體油結(jié)合使用。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案 中,本發(fā)明的燃料組合物除了包含至少一種提及的聚亞烷基二醇和至少一種不同于提及的 聚亞烷基二醇且具有去垢作用的燃料添加劑之外,還以少量包含至少一種載體油作為其他 燃料添加劑。
[0067]合適的礦物載體油為原油加工中獲得的餾分,如粘度為例如SN 500-2000等級(jí)的 光亮油(brightstock)或基礎(chǔ)油;而且還為芳族烴、鏈烷烴和烷氧基烷醇。同樣有用的是在 礦物油精煉中獲得的且稱為"加氫裂解油"的餾分(沸程為約360°C至500°C的真空餾出液餾 分,其可由已在高壓下催化氫化且異構(gòu)化以及脫鏈烷的天然礦物油獲得)。同樣合適的是上 述礦物載體油的混合物。
[0068]合適的合成載體油的實(shí)例選自:聚烯烴(聚-α-烯烴或聚(內(nèi)烯烴))、(聚)酯、(聚) 烷氧基化物、聚醚、脂族聚醚胺、烷基酚起始的聚醚、烷基酚-起始的聚醚胺、和長(zhǎng)鏈烷醇的 羧酸酯。為避免疑義,適合作為本發(fā)明的合成載體油的所述(聚)烷氧基化物和聚醚不同于 提及的聚亞烷基二醇。
[0069]合適的聚烯烴的實(shí)例為1 = 400至1800的烯烴聚合物,特別是基于聚丁烯或聚異 丁烯(氫化或未氫化的)的烯烴聚合物。
[0070]合適的聚醚或聚醚胺的實(shí)例優(yōu)選為通過(guò)下述過(guò)程獲得的含聚氧-C2-C4-亞烷基部 分的化合物:使C2-C6Q-烷醇、C6-C3Q-烷二醇、單-C 2-C3Q烷基胺或二-C2-C3〇-烷基胺A-C30-烷 基環(huán)己醇或&-C30-烷基酚與每個(gè)羥基或氨基1至30mol的環(huán)氧乙烷和/或環(huán)氧丙烷和/或環(huán) 氧丁烷反應(yīng),并且在聚醚胺的情況下,隨后與氨、單胺或多胺還原胺化。這種產(chǎn)物特別記載 于EP-A-310 875、EP-A-356 725、EP-A-700 985和US-A-4,877,416中。例如,使用的聚醚胺 可為聚-c2-c6-環(huán)氧烷胺或其功能性衍生物。其典型實(shí)例為十三醇丁氧基化物或異十三烷醇 丁氧基化物、異壬基酚丁氧基化物以及聚異丁醇丁氧基化物和丙氧基化物,以及與氨的相 應(yīng)反應(yīng)產(chǎn)物。
[0071] 長(zhǎng)鏈烷醇的羧酸酯的實(shí)例特別為單羧酸、二羧酸或三羧酸與長(zhǎng)鏈烷醇或多元醇的 酯,如具體記載于DE-A-38 38 918中。使用的單羧酸、二羧酸或三羧酸可為脂族酸或芳族 酸;合適的酯醇或多元醇具體為具有例如6至24個(gè)碳原子的長(zhǎng)鏈代表。酯的典型代表為異辛 醇、異壬醇、異癸醇和異十三烷醇的己二酸酯、鄰苯二甲酸酯、間苯二甲酸酯、對(duì)苯二甲酸酯 和偏苯三甲酸酯,例如二(正或異十三烷基)鄰苯二甲酸酯。
[0072] 其他合適的載體油體系記載于,例如DE-A-38 26 608、DE-A-41 42 241、DE-A-43 09 074、EP-A-0 452 328和ΕΡ-Α-0 548 617 中。
[0073] 特別合適的合成載體油的實(shí)例為醇起始的聚醚,其具有約5至35個(gè)例如約5至30個(gè) C3-C6-環(huán)氧烷烴單元,例如選自環(huán)氧丙烷、環(huán)氧正丁烷和環(huán)氧異丁烷單元或其混合物。合適 的起始醇的非限制性實(shí)例為長(zhǎng)鏈烷醇或被長(zhǎng)鏈烷基取代的苯酚,其中長(zhǎng)鏈烷基基團(tuán)特別為 直鏈或支鏈〇5-&8烷基基團(tuán)。優(yōu)選的實(shí)例包括十三醇和壬基苯酚。
[0074]其他合適的合成載體油為烷氧基化烷基酚,如DE-A-101 02 913中所述。
[0075]優(yōu)選的載體油為合成載體油,特別優(yōu)選聚醚。
[0076] 當(dāng)還使用載體油時(shí),其以優(yōu)選1至1000重量ppm、更優(yōu)選10至500重量ppm且特別是 20至100重量ppm的量加入本發(fā)明的含添加劑的燃料中。
[0077]在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中,本發(fā)明燃料組合物除包含至少一種提及的聚亞烷基二 醇、至少一種不同于提及的聚亞烷基二醇且具有去垢作用的燃料添加劑以及任選至少一種 載體油外,還以少量包含至少一種式NR 1!?2!?3的叔烴基胺作為其他燃料添加劑,其中R\R2和 R3為相同或不同的&至&〇烴基殘余物,條件是式NR1!?2!? 3中的碳原子總數(shù)不超過(guò)30。
[0078]已證明叔烴基胺對(duì)于作為燃料中控制沉積物的性能添加劑的用途是有利的。除了 其優(yōu)異的性能特性外,其還易于處理,原因是其熔點(diǎn)通常足夠低,以至于在環(huán)境溫度下通常 為液體。
[0079] 對(duì)于R1至R3的"經(jīng)基殘基"應(yīng)意指主要由碳和氫組成的殘基,然而,其可包含少量雜 原子,尤其是氧和/或氮、和/或官能團(tuán)如羥基基團(tuán)和/或羧基基團(tuán),所含少量雜原子的量為 不會(huì)使殘基的主要烴特性變化的程度。烴基殘基優(yōu)選為烷基、烯基、炔基、環(huán)烷基、芳基、烷 基芳基或芳基烷基基團(tuán)。對(duì)于R 1至R3尤其優(yōu)選的烴基為線性或支化烷基或烯基基團(tuán)。
[0080] 提及的叔烴基胺中的碳原子總數(shù)為至多30,優(yōu)選至多27,更優(yōu)選至多24,最優(yōu)選至 多20。優(yōu)選地,式NR 1!?2!?3中的碳原子的最小總數(shù)為6,更優(yōu)選為8,最優(yōu)選為10。提及的叔烴基 胺的大小相當(dāng)于最大范圍為約100至約450且最小范圍為約150至約300的分子量;最通常 地,使用分子量范圍為100至300的提及的叔烴基胺。
[0081] 三個(gè)(^至(:2()烴基殘基可為相同或不同的。優(yōu)選地,其為不同的,因此產(chǎn)生具有疏油 性部分(即更大極性的氨基)和親油性部分(即具有更長(zhǎng)鏈長(zhǎng)或更大體積的烴基殘基)的胺 分子。已證明這種具有疏油/親油平衡的胺分子顯示本發(fā)明最好的沉淀控制性能。
[0082]優(yōu)選地,使用式NRVR3的叔烴基胺,其中烴基殘基R\R2和R3中至少兩者不同,條件 是具有最多碳原子的烴基殘基在碳原子數(shù)上與具有次多碳原子的烴基殘基的差值為至少 3,優(yōu)選至少4,更優(yōu)選至少6,最優(yōu)選至少8。因此,提及的叔胺具有兩種或三種分別具有不同 鏈長(zhǎng)或不同體積的烴基殘基。
[0083]還更優(yōu)選地,使用式NRVR3的叔烴基胺,其中R1至R3中的一者或兩者為C 7至C2〇-烴 基殘基并且R1至R3中的剩余兩者或一者為&至(:4-烴基殘基。
[0084] 一種或兩種更長(zhǎng)的烴基殘基,其可在兩個(gè)殘基為相同或不同的情況下具有7至20、 優(yōu)選8至18、更優(yōu)選9至16、最優(yōu)選10至14個(gè)碳原子。一種或兩種剩余的更短的烴基殘基,其 可在兩個(gè)殘基為相同或不同的情況下具有1至4、優(yōu)選1至3、更優(yōu)選1或2、最優(yōu)選1個(gè)碳原子。 除所需的沉淀控制性能外,親油性長(zhǎng)鏈烴基殘基向叔胺提供其他有利特性,即對(duì)于汽油燃 料的高溶解性和低揮發(fā)性。
[0085]更優(yōu)選地,使用式NR1!?2!?3的叔烴基胺,其中R 1為C8至C18烴基殘基并且R2和R3彼此獨(dú) 立地為(^至〇4烷基基團(tuán)。還更優(yōu)選地,使用式NR1!?2!?3的叔烴基胺,其中R 1為C9至C16烴基殘基 且R2和R3均為甲基基團(tuán)。
[0086] 對(duì)于R1至R3的合適的直線性或支化(^至⑶烷基殘基的實(shí)例為:甲基、乙基、正丙基、 異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、叔戊基、2-甲基丁基、3-甲基丁基、1,1_二 甲基丙基、1,2_二甲基丙基、正己基、2-甲基戊基、3-甲基戊基、4-甲基戊基、1,1_二甲基丁 基、1,2_二甲基丁基、1,3_二甲基丁基、2-乙基丁基、正庚基、1-甲基己基、2-甲基己基、3-甲 基己基、4-甲基己基、5-甲基己基、1,1-二甲基戊基、1,2_二甲基戊基、2,2_二甲基戊基、2, 3_二甲基戊基、2,4_二甲基戊基、2,5_二甲基戊基、2_二乙基戊基、3_二乙基戊基、正辛基、 1-甲基庚基、2-甲基庚基、3-甲基庚基、4-甲基庚基、5-甲基庚基、6-甲基庚基、1,1_二甲基 己基、1,2_二甲基己基、2,2-二甲基己基、2,3-二甲基己基、2,4-二甲基己基、2,5-二甲基己 基、2,6_二甲基己基、2-乙基己基、3-乙基己基、4-乙基己基、正壬基、異壬基、正癸基、1-丙 基庚基、2-丙基庚基、3-丙基庚基、正^^一烷基、正十二烷基、正十三烷基、異十三烷基、十四 烷基、十五烷基、十八烷基、十七烷基、十八烷基、十九烷基和^十烷基。
[0087] 對(duì)于R1至R3的合適的線性或支化(:2至&〇-烯基和(: 2至(:2()-炔基殘基的實(shí)例為:乙烯 基、烯丙基、油烯基和丙炔-2-基。
[0088]具有長(zhǎng)鏈烷基和烯基殘基的式NR1!?2!?3的叔烴基胺還可優(yōu)選得自或源自天然來(lái)源, 得自或源自自植物油或動(dòng)物油和豬油。適合作為這種叔烴基胺的源自這種來(lái)源的脂肪胺通 常形成不同類似物如同系物的混合物,例如,含作為主要成分的十四烷基胺、十六烷基胺、 十八烷基胺和十八碳烯基胺(油烯基胺)的牛油胺。合適的脂肪胺的其他實(shí)例為:椰油胺和 棕櫚油胺。含烯基殘基的不飽和脂肪胺可進(jìn)行氫化并以這一飽和形式使用。
[0089] 對(duì)于R1至R3合適的C3至C 2Q環(huán)烷基殘基的實(shí)例為:環(huán)丙基、環(huán)丁基、2-甲基環(huán)己基、3-甲基環(huán)己基、4-甲基環(huán)己基、2,3_二甲基-環(huán)己基、2,4_二甲基環(huán)己基、2,5_二甲基環(huán)己基、 2,6_二甲基環(huán)己基、3,4_二甲基環(huán)己基、3,5_二甲基環(huán)己基、2-乙基環(huán)己基、3-乙基環(huán)己基、 4-乙基環(huán)己基、環(huán)辛基和環(huán)癸基。
[0090] 對(duì)于R1至R3合適的C7至C2Q芳基、C7至C 2Q烷基芳基或C7至C2Q芳基烷基殘基的實(shí)例為: 萘基、甲苯基、二甲苯基、正辛基苯基、正壬基苯基、正癸基苯基、芐基、1-苯基-乙基、2-苯基 乙基、3 -苯基丙基和4-丁基苯基。
[0091 ]式NR1!?2!?3的合適的叔烴基胺的典型實(shí)例為:
[0092] N,N-二甲基-正丁基胺、N,N-二甲基-正戊基胺、N,N-二甲基-正己基胺、N,N-二甲 基-正庚基胺、N,N-二甲基-正辛基胺、N,N-二甲基-2-乙基己基胺、N,N-二甲基-正壬基胺、 N,N-二甲基-異壬基胺、N,N-二甲基-正癸基胺、N,N-二甲基-2-丙基庚基胺、N,N-二甲基-正 十一烷基胺、N,N-二甲基-正十二烷基胺、N,N-二甲基-正十三烷基胺、N,N-二甲基-異十三 烷基胺、N,N-二甲基-正十四烷基胺、N,N-二甲基-正十六烷基胺、N,N-二甲基-正十八烷基 胺、N,N-二甲基-二十烷基胺、N,N-二甲基-油胺;
[0093] N,N-二乙基-正庚基胺、N,N-二乙基-正辛基胺、N,N-二乙基-2-乙基己基胺、N,N-二乙基_正壬基胺、N,N_二乙基-異壬基胺、N,N_二乙基-正癸基胺、N,N_二乙基_2_丙基庚基 胺、N,N-二乙基-正^^一烷基胺、N,N-二乙基-正十二烷基胺、N,N-二乙基-正十三烷基胺、N, N-二乙基-異十三烷基胺、N,N-二乙基-正十四烷基胺、N,N-二乙基-正十六烷基胺、N,N-二 乙基-正十八烷基胺、N,N_二乙基-二十烷基胺、N,N_二乙基-油胺;
[0094] N,N-二-(正丙基)-正庚基胺、N,N-二-(正丙基)-正辛基胺、N,N-二-(正丙基)-2-乙基己基胺、N,N_二-(正丙基)-正壬基胺、N,N_二-(正丙基)-異壬基胺、N,N_二-(正丙基)-正癸基胺、N,N-二-(正丙基)-2-丙基庚基胺、N,N-二-(正丙基)-正十一烷基胺、N,N-二-(正 丙基)-正十二烷基胺、N,N-二-(正丙基)-正十二烷基胺、N,N-二-(正丙基)-異十二烷基胺、 N,N-二-(正丙基)-正十四烷基胺、N,N-二-(正丙基)-正十六烷基胺、N,N-二-(正丙基)-正 十八烷基胺、N,N-二-(正丙基)-二十烷基胺、N,N-二-(正丙基)-油胺;
[0095] N,N-二-(正丁基)-正庚基胺、N,N-二-(正丁基)-正辛基胺、N,N-二-(正丁基)-2-乙基-己基胺、N,N-二-(正丁基)-正壬基胺、N,N-二-(正丁基)-異壬基胺、N,N-二-(正丁 基)_正癸基胺、N,N-二-(正丁基)-2-丙基庚基胺、N,N-二-(正丁基)-正十一烷基胺、N,N-二_(正丁基)_正十二烷基胺、N,N-二-(正丁基)-正十三烷基胺、N,N-二-(正丁基)-異十三 烷基胺、N,N-二-(正丁基)-正十四烷基胺、N,N-二-(正丁基)-正十六烷基胺、N,N-二-(正丁 基) _正十八烷基胺、N,N-二-(正丁基)-二十烷基胺、N,N-二-(正丁基)-油胺;
[0096] N-甲基-N-乙基-正庚基胺、N-甲基-N-乙基-正辛基胺、N-甲基-N-乙基-2-乙基己 基胺、N-甲基-N-乙基-正壬基胺、N-甲基-N-乙基-異壬基胺、N-甲基-N-乙基-正癸基胺、N-甲基-N-乙基-2-丙基庚基胺、N-甲基-N-乙基-正^^一烷基胺、N-甲基-N-乙基-正十二烷基 胺、N-甲基-N-乙基-正十三烷基胺、N-甲基-N-乙基-異十三烷基胺、N-甲基-N-乙基-正十四 烷基胺、N-甲基-N-乙基-正十六烷基胺、N-甲基-N-乙基-正十八烷基胺、N-甲基-N-乙基-二 十烷基胺、N-甲基-N-乙基-油胺;
[0097] N-甲基-N_(正丙基)_正庚基胺、N-甲基-N_(正丙基)_正辛基胺、N-甲基-N-(正丙 基)-2-乙基己基胺、N-甲基-N-(正丙基)-正壬基胺、N-甲基-N-(正丙基)-異壬基胺、N-甲 基-N-(正丙基)-正癸基胺、N-甲基-N-(正丙基)-2-丙基庚基胺、N-甲基-N-(正丙基)-正十 一烷基胺、N-甲基-N-(正丙基)-正十二烷基胺、N-甲基-N-(正丙基)-正十三烷基胺、N-甲 基-N-(正丙基)-異十三烷基胺、N-甲基-N-(正丙基)-正十四烷基胺、N-甲基-N-(正丙基)-正十六烷基胺、N-甲基-N_(正丙基)-正十八烷基胺、N-甲基-N_(正丙基)-二十烷基胺、N-甲 基-N_(正丙基)-油胺;
[0098] N-甲基-N-(正丁基)-正庚基胺、N-甲基-N-(正丁基)-正辛基胺、N-甲基-N-(正丁 基)-2-乙基己基胺、N-甲基-N-(正丁基)-正壬基胺、N-甲基-N-(正丁基)-異壬基胺、N-甲 基-N-(正丁基)-正癸基胺、N-甲基-N-(正丁基)-2-丙基庚基胺、N-甲基-N-(正丁基)-正十 一烷基胺、N-甲基-N-(正丁基)-正十二烷基胺、N-甲基-N-(正丁基)-正十三烷基胺、N-甲 基-N-(正丁基)-異十三烷基胺、N-甲基-N-(正丁基)-正十四烷基胺、N-甲基-N-(正丁基)-正十六烷基胺、N-甲基-N-(正丁基)-正十八烷基胺、N-甲基-N-(正丁基)-二十烷基胺、N-甲 基-N-(正丁基)-油胺;
[0099] N-甲基-N,N-二-(正庚基)-胺、N-甲基-N,N-二-(正辛基)-胺、N-甲基-N,N-二-(2-乙基己基)-胺、N-甲基-N,N-二-(正壬基)-胺、N-甲基-N,N-二-(異壬基)-胺、N-甲基-N,N-二_(正癸基)_胺、N-甲基-N,N-二-(2-丙基庚基)-胺、N-甲基-N,N-二-(正十一烷基)-胺、N-甲基-N,N-二-(正十二烷基)-胺、N-甲基-N,N-二-(正十三烷基)-胺、N-甲基-N,N-二-(異十 三烷基)-胺、N-甲基-N,N-二-(正十四烷基)-胺;
[0100] N-乙基-N,N-二-(正庚基)-胺、N-乙基-N,N-二-(正辛基)-胺、N-乙基-N,N-二-(2-乙基己基)-胺、N-乙基-N,N-二-(正壬基)-胺、N-乙基-N,N-二-(異壬基)-胺、N-乙基-N,N-二_(正癸基)_胺、N-乙基-N,N-二-(2-丙基庚基)-胺、N-乙基-N,N-二-(正^^一烷基)_胺、N-乙基-N,N-二-(正十二烷基)-胺、N-乙基-N,N-二-(正十三烷基)-胺、N-乙基-N,N-二-(異十 三烷基)_胺、N-乙基-N,N-二-(正十四烷基)-胺;
[0101] N-(正丁基)-N,N-二-(正庚基)-胺、N-(正丁基)-N,N-二-(正辛基)-胺、N-(正丁 基)-N,N-二-(2-乙基己基)-胺、N-(正丁基)-N,N-二-(正壬基)-胺、N-(正丁基)-N,N-二-(異壬基)_胺、N-(正丁基)-N,N-二-(正癸基)-胺、N-(正丁基)-N,N-二-(2-丙基庚基)-胺、 N-(正丁基)-N,N-二-(正十一烷基)-胺、N-(正丁基)-N,N-二-(正十二烷基)-胺、N-(正丁 基)-N,N-二-(正十三烷基)-胺、N-(正丁基)-N,N-二-(異十三烷基)-胺;
[0102] N-甲基-N-(正庚基)-N-(正十二烷基)-胺、N-甲基-N-(正庚基)-N-(正十八烷基)-胺、N-甲基-N-(正辛基)-N-(2-乙基己基)-胺、N-甲基-N-(2-乙基己基)-N-(正十二烷基)-胺、N-甲基-N-(2-丙基庚基)-N-(正十一烷基)-胺、N-甲基-N-(正癸基)-N-(正十二烷基)-胺、N-甲基-N-(正癸基)-N-(-十四烷基)-胺、N-甲基-N-(正癸基)-N-(正十六烷基)-胺、N-甲基-N-(正癸基)-N-(正十八烷基)-胺、N-甲基-N-(正癸基)-N-油胺、N-甲基-N-(正十二烷 基)-N-(異十三烷基)_胺、N-甲基-N-(正十二烷基)-N-(正十四烷基)-胺、N-甲基-N-(正十 二烷基)-N_(正十六烷基)-胺、N-甲基-N_(正十二烷基)-油胺;
[0103] 還合適的式NR1!?2!?3的叔烴基胺為單環(huán)結(jié)構(gòu),其中短鏈烴基殘基之一與氮原子以及 與其他短鏈烴基殘基形成五元環(huán)或六元環(huán)。氧原子和/或其他氮原子還可存在于所述五元 環(huán)或六元環(huán)中。在每種情況下,這種環(huán)狀叔胺分別在氮原子或氮原子之一上帶有長(zhǎng)鏈&至 C20烴基殘基。這種單環(huán)叔胺的實(shí)例為N-(C7至C2〇烴基)_哌啶、N-(C7至C 2〇烴基)_哌嗪和N-(C7 至C2〇烴基)_嗎啉。
[0104] 本發(fā)明的燃料組合物可包含其他常規(guī)助添加劑,如下所述:
[0105] 適合作為這種助添加劑的腐蝕抑制劑為,例如琥珀酸酯、特別是與多元醇的琥珀 酸酯;脂肪酸衍生物,如油脂、低聚脂肪酸;和取代的乙醇胺。
[0106] 適合作為其他助添加劑的反乳化劑為,例如烷基取代的苯酚磺酸酯或烷基取代的 萘磺酸酯的堿金屬鹽和堿土金屬鹽以及脂肪酸的堿金屬鹽和堿土金屬鹽;以及醇烷氧基化 物,例如醇乙氧基化物、苯酚烷氧基化物如叔丁基苯酚乙氧基化物或叔戊基苯酚乙氧基化 物;脂肪酸;烷基酚、環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷的縮合產(chǎn)物如環(huán)氧乙烷-環(huán)氧丙烷嵌段共聚物;聚 亞乙基亞胺和聚硅氧烷。為避免疑義,適合作為本發(fā)明的反乳化劑的所述環(huán)氧乙烷和環(huán)氧 丙烷的縮合產(chǎn)物不同于提及的聚亞烷基二醇。
[0107] 適合作為其他助添加劑的去霧劑為,例如烷氧基化苯酚-甲醛縮合物。
[0108] 適合作為其他助添加劑的消泡劑為,例如聚醚改性的聚硅氧烷。
[0109] 適合作為其他助添加劑的抗氧化劑為,例如取代的苯酚,如2,6_二-叔丁基苯酚和 2,6-二-叔丁基-3-甲基苯酚;以及亞苯基二胺,如N,Ν' -二-仲丁基-對(duì)苯二胺。
[0110] 適合作為其他助添加劑的金屬減活化劑為,例如水楊酸衍生物,如Ν,Ν'-二亞水楊 基-1,2-丙二胺。
[0111] 合適的溶劑、尤其也適合燃料添加劑包的溶劑為,例如非極性有機(jī)溶劑、尤其是芳 族烴和脂族烴,例如甲苯、二甲苯、"石油溶劑油(white spirit)"和型號(hào)為She丨丨80丨? (制 造商:Royal Dutch/She 11 Group)、ExX:〇l? (制造商:ExxonMobil)和溶劑石腦油(Solvent Naphtha)的工業(yè)級(jí)溶劑混合物。在此同樣有用的一一尤其是在與上述非極性有機(jī)溶劑的共 混物中一一為極性有機(jī)溶劑,特別是醇如叔丁醇、異戊醇、2-乙基己醇和2-丙基庚醇。
[0112] 此外,當(dāng)將提及的助添加劑和/或溶劑用于汽油燃料中時(shí),其以常用于此的量使 用。
[0113] 在一個(gè)尤其優(yōu)選的實(shí)施方案中,作為待與聚亞烷基二醇一起使用的不同于提及的 聚亞烷基二醇且具有去垢作用的至少一種燃料添加劑(D)選自(Da)M n = 300至5000的聚異 丁烯單胺或聚異丁烯多胺,其主要具有亞乙烯基雙鍵(通常至少50mol-%的亞乙烯基雙鍵, 尤其是至少70mol-%的亞乙烯基雙鍵),并且已通過(guò)各聚異丁烯的加氫甲?;约半S后與 氨、單胺或多胺的還原胺化而制備。所述聚異丁烯單胺和聚異丁烯多胺優(yōu)選與至少一種礦 物載體油或合成載體油結(jié)合施用,更優(yōu)選與至少一種聚醚基載體油或聚醚胺基載體油結(jié)合 施用,最優(yōu)選與至少一種具有約5至35個(gè)C 3-C6環(huán)氧烷單元的C6-C18醇-起始的聚醚結(jié)合施用, 所述C 3-C6環(huán)氧烷單元尤其選自如上所述的環(huán)氧丙烷、環(huán)氧正丁烷和環(huán)氧異丁烷單元。
[0114] 本發(fā)明還提供一種添加劑濃縮物,其包含至少一種提及的聚亞烷基二醇和至少一 種不同于所述聚亞烷基二醇且具有去垢作用的燃料添加劑。在其他方面,本發(fā)明的添加劑 濃縮物可包含上述提及的其他助添加劑。在用于汽油燃料的添加劑濃縮物的情況下,這種 添加劑濃縮物還稱為汽油性能包。
[0115] 至少一種提及的聚亞烷基二醇以如下量存在于本發(fā)明的添加劑濃縮物中:優(yōu)選1 至99重量%,更優(yōu)選15至95重量%且尤其是30至90重量%,每種情況下均基于濃縮物的總 重量計(jì)。至少一種不同于提及的聚亞烷基二醇且具有去垢作用的燃料添加劑以如下量存在 于本發(fā)明的添加劑濃縮物中:優(yōu)選1至99重量%,更優(yōu)選5至85重量%且尤其是10至70重 量%,每種情況下均基于濃縮物的總重量計(jì)。
[0116] 考慮到本領(lǐng)域中提出的各解決方案,提及的聚亞烷基二醇提供一系列優(yōu)點(diǎn)和預(yù)料 不到的性能以及處理上的改進(jìn)。實(shí)現(xiàn)了在火花點(diǎn)火式內(nèi)燃機(jī)的操作中有效節(jié)約燃料。各燃 料添加劑濃縮物長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持均勻穩(wěn)定而無(wú)任何相分離和/或沉淀。改進(jìn)了與其他燃料添 加劑的混溶性并抑制了與水形成乳液的傾向。通過(guò)現(xiàn)有燃料添加劑實(shí)現(xiàn)的高水平的進(jìn)氣閥 和燃燒室清潔度不會(huì)因在燃料中存在提及的聚亞烷基二醇而變差,而進(jìn)氣閥和燃燒室清潔 度的水平甚至在大多數(shù)情況下得以提高。內(nèi)燃機(jī)中的功率損耗最小化并提高了內(nèi)燃機(jī)的加 速效應(yīng)。燃料中提及的聚亞烷基二醇的存在還提供內(nèi)燃機(jī)中潤(rùn)滑油的改進(jìn)的潤(rùn)滑性能。
[0117] 以下實(shí)施例旨在進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明而非限制本發(fā)明。 實(shí)施例
[0118] 實(shí)施例1:聚亞烷基二醇"PAG Γ的制備
[0119] 干燥以商品名Pluriol⑧E 200購(gòu)自BASF SE的聚乙二醇(m =約4),并同時(shí)與每摩 爾聚乙二醇12摩爾1,2_環(huán)氧十二烷和每摩爾聚環(huán)氧乙烷20摩爾1,2_環(huán)氧丁烷在甲醇鈉作 為烷氧基化催化劑的存在下在130°C下反應(yīng),產(chǎn)生無(wú)規(guī)排列的靠外位置的-(A-0)-單元。聚 亞烷基二醇在通過(guò)離子交換樹(shù)脂的純化程序之后獲得,其在l〇〇°C下具有27mm 2/s的運(yùn)動(dòng)粘 度。
[0120] 實(shí)施例2:聚亞烷基二醇"PAG 2"的制備
[0121] 干燥以商品名Pluri〇l?E 405購(gòu)自BASF SE的聚乙二醇(m =約9),并同時(shí)與每摩 爾聚乙二醇12摩爾1,2_環(huán)氧十二烷和每摩爾聚環(huán)氧乙烷20摩爾1,2_環(huán)氧丁烷在甲醇鈉作 為烷氧基化催化劑的存在下在130°C反應(yīng),產(chǎn)生無(wú)規(guī)排列的靠外位置的-(A-0)-單元。聚亞 烷基二醇在通過(guò)離子交換樹(shù)脂的純化程序之后獲得,其在l〇〇°C下具有27mm 2/s的運(yùn)動(dòng)粘 度。
[0122] 實(shí)施例3:儲(chǔ)存穩(wěn)定性
[0123] 將48.0重量%的含有作為去垢劑添加劑的組分Ker〇C〇m?PIBA(由BASF SE制 造的聚異丁烯單胺,基于Mn=1000的聚異丁烯)和常規(guī)聚醚基載體油、作為稀釋劑的脂族 烴、常規(guī)量的反乳化劑和腐蝕抑制劑的常規(guī)汽油性能包("GPP Γ ),37.7重量%的二甲苯和 H.3重量%的上述實(shí)施例1的聚亞烷基二醇("PAG Γ)在20°C下混合,其后在_20°C下于密 封玻璃瓶中儲(chǔ)存42天。在該儲(chǔ)存期開(kāi)始時(shí)以及之后的每7天,對(duì)混合物進(jìn)行視覺(jué)上地評(píng)估并 檢查可能的相分離和沉淀。其目標(biāo)在于混合物在儲(chǔ)存后保持澄清("c")、均勻("h")和液態(tài) ("1"),并且沒(méi)有顯示出任何相分離(V')或沉淀("pr")。下表示出評(píng)估結(jié)果:
[0126] 實(shí)施例4:發(fā)動(dòng)機(jī)清潔度測(cè)試
[0127] 為了證明提及的聚亞烷基二醇沒(méi)有降低發(fā)動(dòng)機(jī)的清潔度以及發(fā)動(dòng)機(jī)清潔度在大 多數(shù)情況下甚至通過(guò)上述聚亞烷基二醇而增加,平均IVD值和T⑶值使用250mg/kg的與上述 實(shí)施例3中使用的相同的汽油性能包("GPP Γ )來(lái)測(cè)定,所述汽油性能包還包含150mg/kg的 聚亞烷基二醇"PAG Γ,以及為了對(duì)照,使用250mg/kg的相同汽油性能包但不含"PAG Γ (稱 為"GPP 2"),根據(jù)CEC F-20-98采用使用常規(guī)RON 95E10汽油燃料和常規(guī)RL-223/5機(jī)油的 Mercedes Benz M111E發(fā)動(dòng)機(jī)。下表示出測(cè)定結(jié)果:
[0128] 添加劑平均IVD[mg/閥]TCD[mg]
[0129] GPP 1 3.25 4639
[0130] GPP 2 13.25 5109
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 通式I的聚亞烷基二醇作為燃料中的添加劑用于降低在使用所述燃料的內(nèi)燃機(jī)的操 作中的燃料消耗的用途 H〇-(A~0)p-( CH2 CH2_0 )m-(A-〇)q-H (I) 其中A為C3至C2Q-亞烷基或所述亞烷基的混合物,m為2至100的數(shù)且p和q各自為1至100 的數(shù)。2. 權(quán)利要求1所述的聚亞烷基二醇作為燃料中的添加劑用于使內(nèi)燃機(jī)的功率損耗最小 化以及用于提高內(nèi)燃機(jī)的加速效應(yīng)的用途。3. 權(quán)利要求1所述的聚亞烷基二醇作為燃料中的添加劑用于改進(jìn)內(nèi)燃機(jī)中所含的潤(rùn)滑 油的潤(rùn)滑性的用途,其中潤(rùn)滑目的通過(guò)操作具有含有效量的至少一種所述聚亞烷基二醇的 燃料的內(nèi)燃機(jī)實(shí)現(xiàn)。4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的用途,其中通式I中的A是兩種不同類型的亞 烷基A1和A2的混合物,其中A 1表不一種或多種C3至C7-亞烷基且A2表不一種或多種C8至C2Q-亞 烷基,A 1和A2為無(wú)規(guī)排列或順時(shí)針排列。5. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的用途,其中通式I中A為C8至C2Q-亞烷基(A 2)或 無(wú)規(guī)排列的C8至C2Q-亞烷基(A2)的混合物。6. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的用途,其中聚亞烷基二醇可通過(guò)下述過(guò)程獲 得的:使通式II的聚乙二醇與每摩爾聚乙二醇II 2至200摩爾的C3至C2Q-環(huán)氧烷烴或所述環(huán) 氧烷烴的混合物進(jìn)行烷氧基化反應(yīng),烷氧基化產(chǎn)物無(wú)規(guī)排列或順時(shí)針排列, H〇-(CH2CH2-〇)m-H (II) 其中m為2至100的數(shù)。7. -種燃料組合物,其以大量包含汽油燃料并以少量包含至少一種如權(quán)利要求1和4至 6中所述的聚亞烷基二醇,以及包含至少一種不同于所述聚亞烷基二醇且具有去垢作用的 燃料添加劑。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的燃料組合物,其包含至少一種選自如下的代表作為不同于所 述聚亞烷基二醇且具有去垢作用的燃料添加劑(D): (Da)具有多達(dá)6個(gè)氮原子的單氨基或多氨基基團(tuán),其中至少一個(gè)氮原子具有堿性性質(zhì); (Db)硝基基團(tuán),其任選與羥基結(jié)合; (Dc)與單氨基或多氨基基團(tuán)結(jié)合的羥基基團(tuán),其中至少一個(gè)氮原子具有堿性性質(zhì); (Dd)羧基基團(tuán)或其堿金屬鹽或堿土金屬鹽; (De)磺基基團(tuán)或其堿金屬鹽或堿土金屬鹽; (Df)聚氧-C2-C4-亞烷基部分,其由羥基基團(tuán)、至少一個(gè)氮原子具有堿性性質(zhì)的單氨基 或多氨基基團(tuán)或氨基甲酸酯基封端; (Dg)羧酸酯基團(tuán); (Dh)衍生自琥珀酸酐且具有羥基和/或氨基和/或酰胺基和/或酰亞胺基基團(tuán)的部分; 和/或 (Di)通過(guò)取代苯酚與醛和單胺或多胺的曼尼希(Mannich)反應(yīng)獲得的部分。9. 根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的燃料組合物,還以少量包含至少一種載體油作為其他燃料 添加劑。10. 根據(jù)權(quán)利要求7至9所述的燃料組合物,還以少量包含至少一種式NR1!?2!?3的叔烴基 胺作為其他燃料添加劑,其中R1、R2和R3為相同或不同的&至&〇-烴基殘基,條件是式NR 1!?2!?3 中的碳原子總數(shù)不超過(guò)30。11. 如權(quán)利要求7至10所述的燃料組合物,包含至少一種代表(D),所述代表(D)與至少 一種礦物油或合成載體油結(jié)合,選自:(Da)聚異丁稀單胺或聚異丁稀多胺,其Μη = 300至 5000,具有至少50m〇l-%的亞乙烯基雙鍵且已通過(guò)各聚異丁烯的加氫甲?;㈦S后與氨、 單胺或多胺還原胺化而制備。12. -種添加劑濃縮物,其包含至少一種如權(quán)利要求1和4至6所述的聚亞烷基二醇,以 及至少一種不同于所述聚亞烷基二醇且具有去垢作用的燃料添加劑。13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的添加劑濃縮物,包含至少一種代表(D),以及還包含至少一 種礦物油或合成載體油,所述代表(D)選自:(Da)聚異丁烯單胺或聚異丁烯多胺,其Mn = 300 至5000,具有至少50m〇l-%的亞乙烯基雙鍵且已通過(guò)各聚異丁烯的加氫甲酰化并隨后與 氨、單胺或多胺還原胺化而制備。
【文檔編號(hào)】C10L1/04GK105992810SQ201480065730
【公開(kāi)日】2016年10月5日
【申請(qǐng)日】2014年10月14日
【發(fā)明人】L·沃克勒, M·漢斯, T·海登, M·沃爾特, N·卡沙尼-設(shè)拉子, T·維斯
【申請(qǐng)人】巴斯夫歐洲公司