本發(fā)明涉及方法和用途,在特定方面中涉及控制火花點(diǎn)火內(nèi)燃機(jī)或壓縮點(diǎn)火汽油內(nèi)燃機(jī)中的油泥形成的方法,在另一些方面中涉及添加劑的組合作為火花點(diǎn)火內(nèi)燃機(jī)的燃料組合物中的油泥控制添加劑的用途。本發(fā)明還涉及維護(hù)發(fā)動(dòng)機(jī)中的油路和潤(rùn)滑的方法。
在火花點(diǎn)火內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行過(guò)程中,曲軸箱潤(rùn)滑油可以被燃料、水和/或冷卻劑稀釋。該潤(rùn)滑油也可以被能加速潤(rùn)滑油氧化的化學(xué)物質(zhì)稀釋。這些化學(xué)物質(zhì)的實(shí)例包括可以通過(guò)竄氣進(jìn)入曲軸箱的磨損金屬和氧化性非金屬物質(zhì)。該潤(rùn)滑油還經(jīng)受高溫。由于這些化學(xué)和物理?xiàng)l件,可能發(fā)生該潤(rùn)滑油的氧化、聚合和附聚,這產(chǎn)生被稱作油泥的來(lái)自降解油的高度粘性的焦油狀物質(zhì)。油泥還可以并入衍生自燃料、水、冷卻劑、煙灰和磨損金屬的物質(zhì)。油泥可以積聚在發(fā)動(dòng)機(jī)的許多部件上,包括一個(gè)或多個(gè)搖桿蓋、凸輪軸擋板、正時(shí)鏈蓋、油盤(pán)及其擋板、油篩和閥蓋區(qū)。
油泥會(huì)降低發(fā)動(dòng)機(jī)的性能。例如,發(fā)動(dòng)機(jī)油泥可以是受損的油路和發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑中的一個(gè)因素。這會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)故障。
通常,已使用潤(rùn)滑油中的添加劑控制油泥的形成。根據(jù)us3784474的摘要,含有烴基取代的胺無(wú)灰清凈劑、聚氧化烯衍生物和堿土金屬的潤(rùn)滑油減輕或防止在內(nèi)燃機(jī)的內(nèi)部金屬表面上形成漆膜、油泥和沉積物。
但是,仍然需要包含為火花點(diǎn)火內(nèi)燃機(jī)提供合適的去污力但控制油泥形成的組分的燃料組合物。
根據(jù)其段落[0145],us2013/000584公開(kāi)了一種燃料組合物,其包含一種或多種用于抑制油泥形成的具有末端胺基的聚(羥基羧酸)衍生物。在us2013/000584中沒(méi)有公開(kāi)該燃料組合物的去污力。
根據(jù)其段落[0002],us2006/0277820涉及一種用于燃料的沉積物控制添加劑組合物,其包含具有大約700至大約1000的平均分子量的聚異丁烯胺(piba)和曼尼希堿作為該沉積物控制添加劑制劑的協(xié)同組分。
us2006/0277820的段落[0015]陳述:
“曼尼希堿已獨(dú)自或與二胺結(jié)合用于減少汽化器表面上的沉積物。如本申請(qǐng)中公開(kāi),通過(guò)使用曼尼希堿和聚異丁烯胺作為沉積物控制添加劑制劑的協(xié)同組分已實(shí)現(xiàn)驚人的結(jié)果,顯著減少汽化器上的沉積物并使以汽油為燃料的火花點(diǎn)火內(nèi)燃機(jī)中的進(jìn)氣道燃料噴射器和進(jìn)氣閥保持干凈”。
us2006/0277820的段落[0069]涉及根據(jù)cecf-20-a-98的使用mercedesbenzm111engine的進(jìn)氣閥沉積物試驗(yàn)且段落[0070]涉及進(jìn)氣道燃料噴射器結(jié)垢臺(tái)架試驗(yàn)。us2006/0277820中的公開(kāi)內(nèi)容沒(méi)有解決油泥的形成。
因此,仍然需要減少或至少減輕如上文指定的問(wèn)題的方法和用途方面。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面,提供一種控制火花點(diǎn)火內(nèi)燃機(jī)或壓縮點(diǎn)火汽油內(nèi)燃機(jī)中的油泥形成的方法,所述方法包括向所述發(fā)動(dòng)機(jī)供應(yīng)一種燃料組合物,其包含下列成分的組合:
a.烴基取代的芳族化合物;和
b.聚烯胺。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面,提供下列成分作為火花點(diǎn)火內(nèi)燃機(jī)或壓縮點(diǎn)火汽油內(nèi)燃機(jī)的燃料組合物中的油泥控制添加劑的用途:
a.烴基取代的芳族化合物;和
b.聚烯胺。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面,提供一種降低用于火花點(diǎn)火內(nèi)燃機(jī)或壓縮點(diǎn)火汽油內(nèi)燃機(jī)的燃料組合物的油泥形成趨勢(shì)的方法,所述方法包括在一個(gè)或多個(gè)步驟中向所述燃料組合物中并入:
a.烴基取代的芳族化合物;和
b.聚烯胺
以產(chǎn)生包含組合的所述添加劑并在所述發(fā)動(dòng)機(jī)中使用時(shí)產(chǎn)生比在所述發(fā)動(dòng)機(jī)中使用無(wú)所述添加劑組合的燃料組合物時(shí)形成的油泥少的油泥的燃料組合物。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面,提供包含下列成分的組合的添加劑組合物用于改進(jìn)燃料組合物在火花點(diǎn)火內(nèi)燃機(jī)或壓縮點(diǎn)火汽油內(nèi)燃機(jī)中的油泥控制性能的用途:
a.烴基取代的芳族化合物;和
b.聚烯胺。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面,提供一種維護(hù)火花點(diǎn)火內(nèi)燃機(jī)或壓縮點(diǎn)火汽油內(nèi)燃機(jī)中的油路和/或潤(rùn)滑的方法,所述方法包括向所述發(fā)動(dòng)機(jī)供應(yīng)一種燃料組合物,其包含下列成分的組合:
a.烴基取代的芳族化合物;和
b.聚烯胺。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面,提供下列成分作為火花點(diǎn)火內(nèi)燃機(jī)或壓縮點(diǎn)火汽油內(nèi)燃機(jī)的燃料組合物中的油路和/或潤(rùn)滑維護(hù)添加劑的用途:
a.烴基取代的芳族化合物;和
b.聚烯胺。
在實(shí)施方案中,該烴基取代的芳族化合物是曼尼希堿添加劑。在實(shí)施方案中,該聚烯胺是聚異丁烯胺。
本發(fā)明的多方面通過(guò)組合使用烴基取代的芳族化合物和聚烯胺來(lái)解決指定技術(shù)問(wèn)題等。
特別已經(jīng)發(fā)現(xiàn),包含烴基取代的芳族化合物和聚烯胺的組合的燃料組合物在用于火花點(diǎn)火內(nèi)燃機(jī)時(shí)表現(xiàn)出有益的油泥形成控制。
聚烯胺
該聚烯胺可以是聚c1-10-烯胺。例如,該聚烯胺可以是聚乙烯胺、聚丙烯胺、聚丁烯胺、聚戊烯胺或聚己烯胺。在實(shí)例中,該聚烯胺是聚丁烯胺,特別是聚異丁烯胺。
聚異丁烯胺有時(shí)也被稱作聚異丁基胺或piba。合適的聚異丁烯胺的實(shí)例包括聚異丁烯(包括例如異丁烯的均聚物形式的聚異丁烯和異丁烯與次要量(例如最多20重量%)的一種或多種其它單體,包括例如正丁烯、丙烯及其混合物的聚合物形式的聚異丁烯)的單胺、二胺和多胺。
合適的聚異丁烯胺的實(shí)例包括us4832702、us6140541、us6909018和/或us7753970中公開(kāi)的和/或通過(guò)其中描述的方法獲得或可獲得的聚異丁烯胺。
合適的聚異丁烯胺的實(shí)例包括us4832702中公開(kāi)的和/或通過(guò)其中描述的方法獲得或可獲得的聚異丁烯胺。因此,合適的聚異丁烯胺包括結(jié)構(gòu)式i所示的化合物:
其中r1是可衍生自或衍生自異丁烯和最多20重量%正丁烯的聚丁基或聚異丁基且
r2和r3相同或不同并各自獨(dú)立地為:
氫;
脂族或芳族烴基;
伯或仲、芳族或脂族氨基亞烷基或聚氨基亞烷基;
聚氧化烯基;
雜芳基或雜環(huán)基;或
與它們鍵合的氮原子一起形成可存在其它雜原子的環(huán)。
在至少一些實(shí)例中,r2和r3相同或不同并各自獨(dú)立地為:
氫;
烷基;
芳基;
羥烷基;或
通式(ii)所示的氨基亞烷基:
其中r4是亞烷基且r5和r6相同或不同并各自獨(dú)立地為:氫;烷基;芳基;羥烷基;聚丁基;或聚異丁基;或
通式(iii)所示的聚氨基亞烷基:
[–r4–nr5]mr6(iii)
其中r4基團(tuán)相同或不同且r5基團(tuán)相同或不同,并且r4、r5和r6具有上述含義且m是2至8的整數(shù);或
通式(iv)所示的聚氧化烯基:
[–r4–o–]nx(iv)
其中r4基團(tuán)相同或不同并具有上述含義,x是烷基或h且n是1至30的整數(shù)。
在至少一些實(shí)例中,r2和r3與它們鍵合的氮原子一起形成嗎啉基、吡啶基、哌啶基、吡咯基、嘧啶基、吡咯啉基、吡咯烷基、吡嗪基或噠嗪基。
在至少一些實(shí)例中,r1是衍生自或可衍生自異丁烯和最多20重量%正丁烯的含有20至400個(gè)碳原子的聚丁基或聚異丁基。
在至少一些實(shí)例中,r1是衍生自或可衍生自異丁烯和最多20重量%正丁烯的含有32至200個(gè)碳原子的聚丁基或聚異丁基,且r2和r3相同或不同并各自獨(dú)立地為:氫、甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、仲丁基、異丁基、叔丁基、戊基、己基、苯基、–ch2–ch2–nh2、–ch2–ch2–ch2–n(ch3)2或–[–ch2–ch2–nh]p–ch2–ch2–nh2(其中p是1至7,例如1至3的整數(shù))、–ch2–ch2–oh、–[–ch2–ch2–o]q–ch2–oh(其中q是1至30的整數(shù))或與它們鍵合的氮原子一起形成嗎啉基。
合適的聚異丁烯胺添加劑的實(shí)例還包括us6140541和us6909018中公開(kāi)的和/或通過(guò)其中描述的方法獲得或可獲得的聚異丁烯胺。因此,合適的聚異丁烯胺的實(shí)例包括式(v)所示的化合物:
其中r7、r8、r9和r10彼此獨(dú)立地各自為氫或表現(xiàn)出最多40000的數(shù)均分子量的未取代或取代的、飽和或單-或多不飽和脂族基團(tuán),至少一個(gè)基團(tuán)r7至r10表現(xiàn)出150至40000的數(shù)均分子量,且
r11和r12彼此獨(dú)立地各自為h;烷基,例如c1至c18烷基;環(huán)烷基;羥烷基;氨基烷基;烯基;炔基、芳基;芳基烷基;烷基芳基;雜芳基;式(vi)所示的亞烷基-亞胺基:
其中:
alk是直鏈或支鏈亞烷基
m是0至10的整數(shù);且
r13和r14彼此獨(dú)立地各自為h;烷基,例如c1至c18烷基;環(huán)烷基;羥烷基;氨基烷基;烯基;炔基、芳基;芳基烷基;烷基芳基;雜芳基,或與它們鍵合的氮原子一起形成雜環(huán)結(jié)構(gòu),或
r11和r12與它們鍵合的氮原子一起形成雜環(huán)結(jié)構(gòu)。
在至少一些實(shí)例中,r11、r12、r13和r14各自獨(dú)立地被附加的帶有羥基或氨基的烷基取代。
合適的聚異丁烯胺添加劑的實(shí)例還包括us7753970中公開(kāi)的和/或通過(guò)其中描述的方法獲得或可獲得的聚異丁烯胺。因此,合適的聚異丁烯胺的實(shí)例包括衍生自或可衍生自聚異丁烯的聚異丁烯胺,所述聚異丁烯衍生自或可衍生自異丁烯或異丁烯單體混合物,例如異丁烯和最多20重量%正丁烯的混合物。合適的聚異丁烯胺包括衍生自或可衍生自通過(guò)相同或不同的直鏈或支鏈c4烯烴單體(它們?cè)谥辽僖恍?shí)例中合適地?zé)o規(guī)分布在聚合產(chǎn)物中)的聚合衍生或可衍生的聚異丁烯的聚異丁烯胺。合適的聚異丁烯胺包括衍生自或可衍生自高反應(yīng)性聚異丁烯的聚異丁烯胺。高反應(yīng)性聚異丁烯含有高含量的末端雙鍵(有時(shí)也被稱作α-烯屬雙鍵和/或亞乙烯基雙鍵),例如聚異丁烯中的總烯屬雙鍵的至少20%或至少50%或至少70%。這些有時(shí)由下列通用結(jié)構(gòu)表示:
高反應(yīng)性聚異丁烯可通過(guò)例如us4152499中描述的方法制造。
在至少一些實(shí)例中,該聚異丁烯胺含有表現(xiàn)出大約200至大約10000,例如大約500至大約5000、或大約700至大約1500、或大約800至大約1200、或大約850至大約1100,例如大約1000的數(shù)均分子量的聚異丁烯基團(tuán)。
在至少一些實(shí)例中,該聚異丁烯胺衍生自或可衍生自表現(xiàn)出至少一種下列性質(zhì)的聚異丁烯:
(i)可衍生自或衍生自異丁烯和最多20重量%正丁烯;
(ii)可衍生自或衍生自含有占聚異丁烯中的總烯屬鍵的至少70摩爾%的亞乙烯基雙鍵的異丁烯混合物;
(iii)含有至少85重量%異丁烯單元;
(iv)1.05至7的多分散性。
例如在us4832702、us6140541、us6909018和/或us7753970中描述了制造合適的聚異丁烯胺的方法。
在至少一些實(shí)例中,存在/使用多于一種聚烯胺。如果存在/使用多于一種聚烯胺,各聚烯胺可以是聚異丁烯胺。
在至少一些實(shí)例中,該聚烯胺以至少大約50ppm的活性物濃度,例如以至少大約70ppm的活性物濃度存在于/用于燃料組合物中。在至少一些實(shí)例中,該聚烯胺以最多大約500ppm的活性物濃度,例如以最多大約300ppm的濃度存在于/用于燃料組合物中。在至少一些實(shí)例中,該聚烯胺以大約50ppm至大約500ppm,如大約70ppm至大約300ppm的活性物濃度存在于/用于燃料組合物中。活性物濃度是指活性聚烯胺的濃度,不考慮例如任何溶劑等。技術(shù)人員清楚的是,本文中以ppm表示的活性物濃度是重量ppm。
通常,該聚烯胺以大約50ppm至大約160ppm的活性物濃度存在于/用于燃料組合物中。但是,在一些實(shí)例中,可以使用更高處理率。在這樣的情況下,該聚烯胺可以大約160ppm至大約500ppm的濃度存在于/用于燃料組合物中。
如果使用多于一種聚烯胺,聚烯胺的總濃度如本文所述。
烴基取代的芳族化合物
該烴基取代的芳族化合物可以是烴基取代的羥基芳族化合物,如烴基取代的酚化合物。烴基取代基可以連接在酚環(huán)的鄰位、間位或?qū)ξ弧?/p>
該烴基取代的芳族化合物的烴基取代基可以表現(xiàn)出大約700至大約1500,如大約900至大約1300的數(shù)均分子量。
在實(shí)施方案中,在該燃料組合物中可以使用曼尼希堿添加劑。
曼尼希堿添加劑的實(shí)例包括通過(guò)烴基取代的羥基芳族化合物、胺和醛在曼尼??s合反應(yīng)條件下的反應(yīng)獲得或可獲得的那些。合適的反應(yīng)條件包括至少一個(gè)(例如所有)下列條件:
在40℃至200℃的溫度下;
在不存在或存在溶劑下;
2至4小時(shí)的反應(yīng)時(shí)間;和
在共沸蒸餾除去水副產(chǎn)物的情況下。
適用于制備曼尼希堿添加劑的醛的實(shí)例包括:
脂族醛,包括例如甲醛、乙醛、丙醛、丁醛、戊醛、己醛、庚醛和硬脂醛;
芳族醛,包括例如苯甲醛和水楊醛;和
雜環(huán)醛,包括例如糠醛和噻吩醛。
在至少一些實(shí)例中也可以使用甲醛前體,包括例如低聚甲醛和甲醛水溶液,包括例如福爾馬林。
烴基取代的羥基芳族化合物的代表性烴基取代基的實(shí)例包括例如聚烯烴聚合物,例如聚丙烯、聚丁烯、聚異丁烯、乙烯α-烯烴共聚物等。其它實(shí)例包括丁烯和/或異丁烯和/或丙烯和一種或多種可與其共聚的單烯烴共聚單體(例如乙烯、1-戊烯、1-己烯、1-辛烯、1-癸烯等)的共聚物,其中該共聚單體分子含有至少50重量%的丁烯和/或異丁烯和/或丙烯單元。在一些實(shí)例中,該共聚物是脂族的并在一些實(shí)例中含有非脂族基團(tuán)(例如苯乙烯、鄰甲基苯乙烯、對(duì)甲基苯乙烯、二乙烯基苯等),在任何情況下所得聚合物基本上是脂族烴聚合物。
合適的曼尼希堿添加劑的實(shí)例包括其中芳族基團(tuán)的烴基取代基是或包含聚異丁烯的曼尼希堿添加劑。這樣的化合物有時(shí)被稱作pib-曼尼希堿添加劑。
在至少一些實(shí)例中,烴基取代的羥基芳族化合物的烴基取代基包括獲自或可獲自純或基本純的1-丁烯的聚合物;獲自或可獲自純或基本純的異丁烯的聚合物;和獲自或可獲自1-丁烯、2-丁烯和異丁烯的混合物的聚合物。在至少一些實(shí)例中,該烴基取代的羥基芳族反應(yīng)物獲自或可獲自高反應(yīng)性聚異丁烯。高反應(yīng)性聚異丁烯含有高含量的末端雙鍵(有時(shí)也稱作α-烯屬雙鍵和/或亞乙烯基雙鍵),例如聚異丁烯中的總烯屬雙鍵的至少20%或至少50%或至少70%。含有相對(duì)高比例的含末端亞乙烯基的聚合物分子的高反應(yīng)性聚丁烯的實(shí)例包括通過(guò)us4152499和de2904314中描述的方法獲得或可獲得的那些。
在至少一些實(shí)例中,該烴基取代基含有一些殘留不飽和度,但它們通?;撅柡汀?/p>
在至少一些實(shí)例中,該烴基取代基是表現(xiàn)出1至4,例如1至2的例如通過(guò)凝膠滲透色譜法(有時(shí)也稱作gpc)測(cè)得的多分散性的聚合物。
在一些實(shí)例中,用于制備曼尼希堿添加劑的羥基芳族化合物的烴基取代基(其在一些情況下是或包含聚異丁烯)可能表現(xiàn)出大約700至大約1500,如大約900至大約1300的數(shù)均分子量。
合適的曼尼希堿添加劑的實(shí)例包括us5634951、us5697988、us6800103、us7597726和/或us20090071065中公開(kāi)的和/或通過(guò)其中描述的方法獲得或可獲得的那些。
合適的曼尼希堿添加劑的實(shí)例包括us5634951中公開(kāi)的和/或通過(guò)其中描述的方法獲得或可獲得的那些。因此,合適的曼尼希堿添加劑的實(shí)例包括通過(guò)(i)1摩爾份的至少一種在環(huán)上包含衍生自表現(xiàn)出500至3000的數(shù)均分子量的聚烯烴的脂族烴基取代基的羥基芳族化合物、(ii)0.8至1.3摩爾份的至少一種醛和(iii)0.8至1.5摩爾份的至少一種在分子中包含一個(gè)能與(i)和(ii)發(fā)生曼尼??s合反應(yīng)的伯或仲氨基的脂族多胺(該分子中的其它氨基(如果有的話)對(duì)參與這樣的曼尼希縮合反應(yīng)基本呈惰性)的反應(yīng)可獲得或獲得的那些,條件是醛與胺的摩爾比為1.2或更低。
合適的羥基芳族化合物(i)的實(shí)例包括高分子量烷基取代的羥基芳族化合物,包括聚丙基酚(包括通過(guò)用聚丙烯將酚烷基化形成的那些)、聚丁基酚(包括通過(guò)用聚丁烯和/或聚異丁烯將酚烷基化形成的那些)和聚丁基-共-聚丙基酚(包括通過(guò)用丁烯和/或異丁烯和丙烯的共聚物將酚烷基化形成的那些)。其它羥基芳族化合物包括例如長(zhǎng)鏈烷基酚,例如通過(guò)用丁烯和/或異丁烯和/或丙烯和一種或多種可與其共聚的單烯烴共聚單體(包括例如乙烯、1-戊烯、1-己烯、1-辛烯、1-癸烯等)的共聚物將酚烷基化制成的那些,例如其中該共聚物含有至少50重量%的丁烯和/或異丁烯和/或丙烯單元的那些。該共聚單體可以是脂族的,也可含有非脂族基團(tuán)(例如苯乙烯、鄰甲基苯乙烯、對(duì)甲基苯乙烯、二乙烯基苯等)。合適的實(shí)例包括聚丁基酚(例如通過(guò)用聚丁烯將酚烷基化形成),該聚丁烯包括例如由純或基本純的1-丁烯或異丁烯和1-丁烯、2-丁烯和異丁烯中的兩種或所有三種的混合物制成的聚合物。高反應(yīng)性聚丁烯也是用于制造合適的烴基取代的羥基芳族化合物的合適實(shí)例。烴基取代的羥基芳族化合物的實(shí)例包括對(duì)位取代的羥基芳族化合物。烴基取代的羥基芳族化合物的實(shí)例包括含有一個(gè)、兩個(gè)或多于兩個(gè)烴基取代基的那些。
合適的多胺反應(yīng)物(iii)的實(shí)例包括例如含有單個(gè)反應(yīng)性伯或仲氨基的亞烷基多胺。實(shí)例包括包含其它基團(tuán)(包括例如羥基、氰基、酰氨基等)的那些。合適的多胺的實(shí)例包括脂族二胺,例如含有一個(gè)伯或仲氨基和一個(gè)叔氨基的那些。實(shí)例包括n,n,n”,n”-四烷基二亞烷基三胺;n,n,n’,n”-四烷基三亞烷基四胺;n,n,n’,n”,n”’-五烷基三亞烷基四胺;n,n-二羥烷基-α,ω-亞烷基二胺;n,n,n’-三羥烷基-α,ω-亞烷基二胺;三(二烷基氨基烷基)氨基烷基甲烷等,包括例如其中烷基相同或不同的那些,包括通常含有不多于12個(gè)碳原子,例如1至4個(gè)碳原子,每個(gè)例如甲基和/或乙基的那些。含有一個(gè)可參與曼尼??s合反應(yīng)的反應(yīng)性伯或仲氨基和至少一個(gè)無(wú)法直接參與曼尼希反應(yīng)的位阻氨基的多胺的實(shí)例包括例如n-(叔丁基)-1,3-丙二胺;n-新戊基-1,3-丙二胺;n-(叔丁基)-1-甲基-1,2-乙二胺;n-(叔丁基)-1-甲基-1,3-丙二胺和3,5-二(叔丁基)氨基乙基哌嗪。
合適的曼尼希堿添加劑的實(shí)例還包括us5697988中公開(kāi)的和/或通過(guò)其中描述的方法獲得或可獲得的那些。因此,合適的曼尼希堿添加劑的實(shí)例包括(i)高分子量烷基取代的酚、(ii)胺和(iii)醛的曼尼希反應(yīng)產(chǎn)物,其中(i)、(ii)和(iii)以1.0:0.1-10.0:0.1-10的比率反應(yīng)。在至少一些實(shí)例中,該曼尼希反應(yīng)產(chǎn)物通過(guò)使烷基取代的羥基芳族化合物(其烷基取代基具有600至14000的數(shù)均分子量(mn)),例如聚烷基酚(其聚烷基取代基衍生自或可衍生自表現(xiàn)出600至3000,例如750至1200的數(shù)均分子量的1-單-烯烴聚合物);含有至少一個(gè)>nh基團(tuán)的胺,例如式h2n-(a-nh-)xh所示的亞烷基多胺(其中a是含有1至10個(gè)碳原子的二價(jià)亞烷基且x是1至10的整數(shù));和醛,例如甲醛在溶劑存在下縮合獲得或可獲得。合適的反應(yīng)條件包括下列中的一個(gè)或多個(gè):
○在室溫至95℃的溫度下操作;
○使化合物獨(dú)自或在易除去的溶劑,例如苯、二甲苯、甲苯或溶劑精制中性油存在下反應(yīng);
○使用甲醛(例如福爾馬林)作為醛;
○在升高的溫度(例如120℃至175℃)下加熱該反應(yīng)混合物,同時(shí)例如鼓入惰性汽提氣體(例如氮?dú)?、二氧化碳等)直至脫水完全;?/p>
○過(guò)濾反應(yīng)產(chǎn)物并用溶劑稀釋。
曼尼希反應(yīng)產(chǎn)物的實(shí)例包括通過(guò)使烷基酚、亞乙基多胺和甲醛以1.0:0.5-2.0:1.0-3.0的各自摩爾比反應(yīng)生成或可生成的那些,其中該烷基酚的烷基表現(xiàn)出600至3000,例如740至1200或800至950或例如900的數(shù)均分子量(mn)。烷基取代的羥基芳族化合物的實(shí)例包括對(duì)位取代的單烷基酚和鄰單烷基酚和二烷基酚。胺反應(yīng)物的實(shí)例包括多胺,例如聚乙烯胺。胺反應(yīng)物的實(shí)例還包括單和二-氨基烷烴和它們的取代類(lèi)似物,例如乙基胺、二甲基胺、二甲基氨基丙基胺和二乙醇胺;芳族二胺(例如苯二胺和二胺萘);雜環(huán)胺(例如嗎啉、吡咯、吡咯烷、咪唑、咪唑烷和哌啶);三聚氰胺;和它們的取代類(lèi)似物。胺反應(yīng)物的實(shí)例包括亞烷基多胺,例如直鏈、支鏈或環(huán)狀多胺;直鏈和/或支鏈和/或環(huán)狀多胺的混合物,其中各亞烷基含有1至10個(gè)碳原子,例如2至20個(gè)碳原子。多胺的實(shí)例包括含有3至7個(gè)氮原子的那些。
合適的曼尼希堿添加劑的實(shí)例還包括us6800103中公開(kāi)的和/或通過(guò)其中描述的方法獲得或可獲得的那些。因此,合適的曼尼希堿添加劑的實(shí)例包括通過(guò)使(i)至少一種在環(huán)上含有(a)衍生自表現(xiàn)出500至3000的數(shù)均分子量的聚烯烴的脂族烴基取代基和(b)c1-4烷基的取代的羥基芳族化合物;(ii)至少一種仲胺;和(iii)至少一種醛的混合物反應(yīng)獲得或可獲得的那些。在至少一些實(shí)例中,在添加組分(i)之前使組分(ii)和(iii)預(yù)反應(yīng)以形成中間體。在至少一些實(shí)例中,在高于40℃的溫度下加熱由組分(i)、(ii)和(iii)形成的混合物,在此溫度下發(fā)生曼尼??s合反應(yīng)。
在至少一些實(shí)例中,該曼尼希反應(yīng)產(chǎn)物通過(guò)使二取代的羥基芳族化合物(其中烴基取代基(a)包含表現(xiàn)出500至3000的數(shù)均分子量和1至4的多分散性的聚丙烯、聚丁烯或乙烯α-烯烴共聚物)、一種或多種仲胺和至少一種醛反應(yīng)獲得或可獲得。在至少一些實(shí)例中,使用二丁基胺作為胺、甲醛或福爾馬林作為醛,且取代的羥基芳族化合物:二丁基胺:甲醛的摩爾比分別為1:0.8-1.5:0.8-1.5,例如分別為1:0.9-1.2:0.9-1.2。
代表性的二取代的羥基芳族化合物的實(shí)例包括通式(vii)所示的那些:
其中各r是h、c1-4烷基或表現(xiàn)出500至3000的數(shù)均分子量的烴基取代基,條件是一個(gè)r是h,一個(gè)r是c1-4烷基且一個(gè)r是烴基取代基。
烴基取代的羥基芳族化合物(ii)的代表性烴基取代基的實(shí)例包括聚烯烴聚合物,例如聚丙烯、聚丁烯、聚異丁烯、乙烯α-烯烴共聚物等。其它實(shí)例包括丁烯和/或異丁烯和/或丙烯和一種或多種可與其共聚的單烯烴共聚單體(例如乙烯、1-戊烯、1-己烯、1-辛烯、1-癸烯等)的共聚物,其中該共聚單體分子含有至少50重量%的丁烯和/或異丁烯和/或丙烯單元。在一些實(shí)例中,該共聚物是脂族的并在一些實(shí)例中含有非脂族基團(tuán)(例如苯乙烯、鄰甲基苯乙烯、對(duì)甲基苯乙烯、二乙烯基苯等),在任何情況下所得聚合物基本上是脂族烴聚合物。高反應(yīng)性聚丁烯也適用于制造合適的烴基取代的羥基芳族化合物。
合適的二取代的羥基芳族化合物的實(shí)例包括通過(guò)用上述高分子量聚合物將鄰甲酚烷基化獲得或可獲得的那些。
在至少一些實(shí)例中合適地,該烴基取代基在二取代的羥基芳族化合物的對(duì)位上,且c1-4烷基取代基在鄰位上。
代表性仲胺(ii)的實(shí)例包括通式(viii)所示的那些:
其中r’和r’’各自獨(dú)立地為含有1至30個(gè)碳原子,例如1至18個(gè)碳原子或1至6個(gè)碳原子的烷基、環(huán)烷基、芳基、烷芳基或芳烷基。實(shí)例包括二甲基胺、二乙基胺、二丙基胺、二丁基胺、二戊基胺和二環(huán)己基胺。
合適的曼尼希堿添加劑的實(shí)例還包括us7597726中公開(kāi)的和/或通過(guò)其中描述的方法獲得或可獲得的那些。因此,合適的曼尼希堿添加劑的實(shí)例包括(i)含有位阻伯氨基的多胺、(ii)烴基取代的羥基芳族化合物和(iii)醛的曼尼??s合反應(yīng)產(chǎn)物。含有位阻伯氨基的多胺(i)的實(shí)例包括(a)含有位阻伯氨基的脂族環(huán)狀多胺,(b)含有位阻伯氨基的無(wú)環(huán)脂族多胺及其組合。在至少一些實(shí)例中,該曼尼希反應(yīng)產(chǎn)物通過(guò)使(1)1,2-二氨基環(huán)己烷、(2)聚異丁烯取代的甲酚和/或酚和(3)甲醛反應(yīng)獲得或可獲得,例如其中反應(yīng)物(1)、(2)和(3)在曼尼希反應(yīng)中以等摩爾比例反應(yīng)。在至少一些實(shí)例中,將該曼尼希反應(yīng)產(chǎn)物分散在液體載體流體中。在至少一些實(shí)例中,該多胺反應(yīng)物除相同多胺分子中的至少一個(gè)參與曼尼希反應(yīng)的反應(yīng)性氨基外還含有不參與與烴基取代的羥基芳族反應(yīng)物的曼尼??s合反應(yīng)的氨基。反應(yīng)性氨基的實(shí)例包括伯和仲氨基,例如非位阻的反應(yīng)性伯氨基。含有反應(yīng)性氨基和位阻氨基的多胺的實(shí)例包括式(ix)所示的那些:
其中x和z各自是亞甲基,y是亞烷基或亞烷基氨基,n是0或1,q是適合與x和z形成環(huán)結(jié)構(gòu)的任選亞烷基,e是烴基,t是0或1,r1是烴基或氫,條件是如果n是1,則r1是烴基,r2是氫或烴基,m是0或1,條件是如果存在q,則m是0。如果r1和/或r2是烴基,則這樣的烴基的實(shí)例包括c1至c8烷基(例如甲基、乙基、丙基、異丙基、叔丁基等)。當(dāng)n是1時(shí),y的實(shí)例包括c1至c8亞烷基;亞烷基氨基(例如亞甲基氨基(-ch2n(h)-)、二亞甲基氨基(-ch2n(h)-ch2-)、亞甲基氨基-乙基亞甲基氨基(-ch2n(h)-c2h4n(h)-ch2-)等)。當(dāng)t是1時(shí),e的實(shí)例包括亞甲基、亞乙基、亞異丙基等。q的實(shí)例包括亞烷基鏈,例如c2-c4亞烷基鏈。含有位阻伯氨基的多胺的實(shí)例包括脂族環(huán)狀多胺,包括例如多氨基環(huán)烷烴,例如多氨基環(huán)己烷,包括1,2-二氨基環(huán)己烷(1,2-diaminodicyclohexane)、1,3-二氨基環(huán)己烷(1,3-diaminodicyclohexane)和1,4-二氨基環(huán)己烷(1,4-diaminodicyclohexane),例如如下式xa、xb和xc所示:
在至少一些實(shí)例中,在該脂族環(huán)狀多胺結(jié)構(gòu)中,當(dāng)位阻/受保護(hù)的氨基和反應(yīng)性氨基相對(duì)于彼此以鄰位構(gòu)型以外的布置存在時(shí),位阻烴基通常鍵合到與位阻伯氨基所鍵合的碳原子相同的碳原子上。在至少一些實(shí)例中(例如化合物xc),反應(yīng)性氨基作為直接連接到環(huán)結(jié)構(gòu)上的插入取代基(interveningsubstituent)的一部分存在。在至少一些實(shí)例中使用異構(gòu)體的混合物。合適的無(wú)環(huán)脂族多胺反應(yīng)物的實(shí)例包括含有在物理上受到空間保護(hù)以防止或至少顯著阻礙其參與曼尼??s合反應(yīng)的能力的伯氨基的亞烷基多胺。在至少一些實(shí)例中,該位阻伯氨基通常連接到該多胺化合物中的仲或叔碳原子上。該無(wú)環(huán)脂族多胺在相同分子中具有參與曼尼??s合反應(yīng)的合適反應(yīng)性氨基(例如伯或仲)。在至少一些實(shí)例中,存在其它取代基,例如羥基、氰基、酰氨基等。含有位阻伯氨基的無(wú)環(huán)脂族多胺的實(shí)例包括式xia、xib、xic和xid所示的那些:
其中各r1和r2是烴基或氫,條件是其中至少一個(gè)是烴基。烴基的實(shí)例包括c1至c8烷基,例如甲基、乙基、丙基、異丙基等;
烴基取代的羥基芳族化合物(ii)的實(shí)例包括式xii所示的那些:
其中各r是h、c1-4烷基或表現(xiàn)出300至2000,例如500至1500的例如通過(guò)凝膠滲透色譜法測(cè)得的平均分子量(mw)的烴基取代基,條件是至少一個(gè)r是h且一個(gè)r是如上定義的烴基取代基。
烴基取代的羥基芳族化合物(ii)的代表性烴基取代基的實(shí)例包括聚烯烴聚合物,例如聚丙烯、聚丁烯、聚異丁烯、乙烯α-烯烴共聚物等。其它實(shí)例包括丁烯和/或異丁烯和/或丙烯和一種或多種可與其共聚的單烯烴共聚單體(例如乙烯、1-戊烯、1-己烯、1-辛烯、1-癸烯等)的共聚物,其中該共聚單體分子含有至少50重量%的丁烯和/或異丁烯和/或丙烯單元。在一些實(shí)例中,該共聚物是脂族的并在一些實(shí)例中含有非脂族基團(tuán)(例如苯乙烯、鄰甲基苯乙烯、對(duì)甲基苯乙烯、二乙烯基苯等),在任何情況下所得聚合物基本上是脂族烴聚合物。
在至少一些實(shí)例中,烴基取代基包括獲自或可獲自純或基本純的1-丁烯的聚合物;獲自或可獲自純或基本純的異丁烯的聚合物;和獲自或可獲自1-丁烯、2-丁烯和異丁烯的混合物的聚合物。在至少一些實(shí)例中,該烴基取代的羥基芳族反應(yīng)物獲自或可獲自高反應(yīng)性聚異丁烯。
在至少一些實(shí)例中,合適的二取代的羥基芳族化合物通過(guò)用高分子量烴基聚合物,例如表現(xiàn)出300至2000的平均分子量的烴基聚合物將鄰甲酚烷基化,例如通過(guò)用表現(xiàn)出300至2000,例如500至1500的平均分子量的聚異丁烯將鄰甲酚或鄰苯酚烷基化獲得或可獲得。
合適的曼尼希堿添加劑的實(shí)例還包括us20090071065中公開(kāi)的和/或通過(guò)其中描述的方法獲得或可獲得的那些。因此,合適的曼尼希堿添加劑的實(shí)例包括:(i)具有伯氨基的多胺、(ii)烴基取代的羥基芳族化合物和(iii)醛的曼尼??s合反應(yīng)產(chǎn)物,其中該曼尼希反應(yīng)在(i):(ii):(iii)的一定的總摩爾比下進(jìn)行,所述一定的總摩爾比使得例如多胺(i)可與烴基取代的羥基芳族化合物(ii)反應(yīng)以獲得基本純的中間體,所述中間體可與醛(iii)反應(yīng)以獲得曼尼希反應(yīng)產(chǎn)物,例如在一鍋反應(yīng)法中。多胺(i)的實(shí)例包括1,2-二氨基環(huán)己烷、1,3-二氨基丙烷和1,2-二氨基乙烷。合適的摩爾比(i):(ii):(iii)的實(shí)例包括1:2:3和1:1:2。烴基取代的羥基芳族化合物的實(shí)例包括式(xiii)所示的那些:
其中各r是h、c1-4烷基或表現(xiàn)出300至2000,例如500至1500的例如通過(guò)凝膠滲透色譜法測(cè)得的平均分子量(mw)的烴基取代基,條件是至少一個(gè)r是h且一個(gè)r是如上定義的烴基取代基。烴基取代基的實(shí)例包括聚烯烴聚合物,例如聚丙烯、聚丁烯、聚異丁烯和乙烯α-烯烴共聚物以及丁烯和/或異丁烯和/或丙烯和一種或多種可與其共聚的單烯烴共聚單體(例如乙烯、1-戊烯、1-己烯、1-辛烯、1-癸烯等)的共聚物,其中該共聚物含有至少50重量%的丁烯和/或異丁烯和/或丙烯單元。在至少一些實(shí)例中,作為高反應(yīng)性亞乙烯基異構(gòu)體,聚烯烴聚合物烴基取代基在碳鏈上的末端位置含有其烯烴雙鍵的至少20%,例如50%或70%。烴基取代基的實(shí)例包括獲自或可獲自聚異丁烯的那些,例如獲自或可獲自純或基本純的1-丁烯或異丁烯的聚異丁烯和獲自或可獲自1-丁烯、2-丁烯和異丁烯中的兩種或三種的混合物的聚合物。烴基取代基的實(shí)例包括獲自或可獲自具有相對(duì)較高比例的含末端亞乙烯基的聚合物的高反應(yīng)性聚異丁烯的那些,例如該聚異丁烯中的總末端烯屬雙鍵的至少20%、50%或70%包含烷基亞乙烯基異構(gòu)體。
在至少一些實(shí)例中,存在/使用多于一種烴基取代的芳族化合物。當(dāng)存在/使用多于一種烴基取代的芳族化合物時(shí),各烴基取代的芳族化合物可以是曼尼希堿添加劑。
在至少一些實(shí)例中,該烴基取代的芳族化合物以至少大約20ppm的活性物濃度,例如以至少大約30ppm的活性物濃度存在于/用于燃料組合物中。在至少一些實(shí)例中,該烴基取代的芳族化合物以最多大約300ppm的活性物濃度,例如以最多大約120ppm的濃度存在于/用于燃料組合物中。在至少一些實(shí)例中,該烴基取代的芳族化合物以大約20ppm至大約300ppm,如大約30ppm至大約120ppm的活性物濃度存在于/用于燃料組合物中?;钚晕餄舛仁侵富钚詿N基取代的芳族化合物的濃度,不考慮例如任何溶劑等。
通常,該烴基取代的芳族化合物以大約20ppm至大約70ppm的活性物濃度存在于/用于燃料組合物中。但是,在一些實(shí)例中,可以使用更高處理率。在這樣的情況下,該烴基取代的芳族化合物可以大約70ppm至大約300ppm的濃度存在于/用于燃料組合物中。
如果存在/使用多于一種烴基取代的芳族化合物,烴基取代的芳族化合物的總濃度如本文所述。
在一些實(shí)例中,聚烯胺以大約50ppm至大約500ppm的活性物濃度存在于/用于燃料組合物中且烴基取代的芳族化合物以大約20ppm至大約300ppm的活性物濃度存在于/用于燃料組合物中。通常,聚烯胺可以大約50ppm至大約160ppm的活性物濃度存在于/用于燃料組合物中且烴基取代的芳族化合物可以大約20ppm至大約70ppm的活性物濃度存在于/用于燃料組合物中。但是,在一些實(shí)例中,聚烯胺可以大約160ppm至大約500ppm的活性物濃度存在于/用于燃料組合物中且烴基取代的芳族化合物可以大約70ppm至大約300ppm的活性物濃度存在于/用于燃料組合物中。
在至少一些實(shí)例中,聚烯胺:烴基取代的芳族化合物的活性物重量比為大約10:1至大約1:10,例如大約5:1至大約1:5。如果存在/使用多于一種聚烯胺和/或多于一種烴基取代的芳族化合物,所有聚烯胺:所有烴基取代的芳族化合物的活性物重量比如本文所述。
通常,該聚烯胺含有表現(xiàn)出大約700至大約1500(例如大約800至大約1200)的數(shù)均分子量的聚烯烴基團(tuán)(polyalkylenegroup)且該烴基取代的芳族化合物的烴基取代基(其在一些情況下是或包含聚異丁烯)表現(xiàn)出大約700至大約1500(例如大約900至大約1300)的數(shù)均分子量。
載體流體
在至少一些實(shí)例中,載體流體(有時(shí)也稱作引入助劑(inductionaid)或流化劑)存在于/用于所述燃料組合物、所述用途和/或所述方法中。在至少一些實(shí)例中,存在/使用多于一種載體流體。
在至少一些實(shí)例中,該載體流體與聚烯胺一起提供。在至少一些實(shí)例中,該載體流體與烴基取代的芳族化合物一起提供。在至少一些實(shí)例中,載體流體與聚烯胺和烴基取代的芳族化合物中的每一者一起提供,所述載體流體可以相同或不同。在至少一些實(shí)例中,該載體流體獨(dú)立于聚烯胺和烴基取代的芳族化合物而提供。
例如在us2009/0071065段落[0038]至[0053]中描述了合適的載體流體的實(shí)例。因此,合適的載體流體的實(shí)例包括液體聚-α烯烴低聚物、液體聚烯烴(例如聚丙烯、聚丁烯、聚異丁烯等)、液體加氫處理的聚烯烴(例如加氫處理的聚丙烯、加氫處理的聚丁烯、加氫處理的聚異丁烯等)、礦物油、液體聚(氧化烯)化合物、液體醇、液體多元醇、液體酯等。
載體流體的實(shí)例包括(1)礦物油或礦物油的共混物,例如表現(xiàn)出小于120的粘度指數(shù)的那些;(2)一種聚α烯烴或聚α烯烴的共混物,例如表現(xiàn)出500至1500的平均分子量的那些;(3)聚醚,包括聚(氧化烯)化合物,例如表現(xiàn)出500至1500的平均分子量的那些;(4)一種或多種液體聚烯烴;和(5)選自(1)、(2)、(3)和(4)的兩種或更多種的混合物。
合適的礦物油載體流體的實(shí)例包括鏈烷油、環(huán)烷油和瀝青油,例如加氫處理的油。礦物油的實(shí)例表現(xiàn)出小于1600sus,例如300至1500sus的在40℃下的粘度和/或表現(xiàn)出小于100,例如30至60的粘度指數(shù)。
合適的聚α烯烴載體流體的實(shí)例包括加氫處理和未加氫處理的聚α烯烴。聚α烯烴的實(shí)例包括含有6至12個(gè)碳原子的α烯烴單體的三聚物、四聚物和五聚物。
合適的聚醚載體流體的實(shí)例包括表現(xiàn)出500至1500的平均分子量的聚(氧化烯)化合物,包括例如烴基封端的聚(氧化烯)單醇。聚(氧化烯)化合物的實(shí)例包括一種在未稀釋狀態(tài)下是表現(xiàn)出在40℃下至少70cst和在100℃下至少13cst的粘度的汽油可溶的液體的烷基聚(氧化烯)單醇或其混合物,包括通過(guò)一種含有至少8個(gè)碳原子,例如10至18個(gè)碳原子的鏈烷醇或其混合物的丙氧基化形成的此類(lèi)單醇。
合適的聚(氧化烯)載體流體的實(shí)例包括在未稀釋狀態(tài)下表現(xiàn)出在40℃下至少60cst(例如在40℃下至少70cst)和在100℃下至少11cst(例如在100℃下至少13cst)的粘度的那些。合適的聚(氧化烯)載體流體的實(shí)例包括在未稀釋狀態(tài)下表現(xiàn)出在40℃下不大于400cst(例如在40℃下不大于300cst)和在100℃下不大于50cst(例如在100℃下不大于40cst)的粘度的那些。
聚(氧化烯)化合物的實(shí)例包括聚(氧化烯)二醇化合物及其單醚衍生物,例如符合上述粘度要求的那些,包括通過(guò)使醇或多元醇與環(huán)氧烷如環(huán)氧丙烷和/或環(huán)氧丁烷在使用或不使用環(huán)氧乙烷的情況下反應(yīng)獲得或可獲得的那些,例如分子中的至少80摩爾%的氧化烯基團(tuán)衍生自或可衍生自1,2-亞丙基的產(chǎn)物。
聚(氧化烯)化合物的實(shí)例包括us248664、us2425845、us2425755和us2457139中公開(kāi)的和/或通過(guò)其中描述的方法獲得或可獲得的那些。
該聚(氧化烯)載體化合物應(yīng)含有足夠的支化氧化烯單元(例如甲基二亞甲基氧基單元和/或乙基二亞甲氧基單元)以使該聚(氧化烯)化合物可溶于汽油。
聚烯烴載體流體的實(shí)例包括聚丙烯、聚丁烯、聚異丁烯、聚戊烯、丙烯和丁烯的共聚物、丁烯和異丁烯的共聚物、丙烯和異丁烯的共聚物以及丙烯、丁烯和異丁烯的共聚物及其混合物。
聚烯烴載體流體的實(shí)例還包括加氫處理的聚丙烯、加氫處理的聚丁烯、加氫處理的聚異丁烯等。
聚丁烯載體流體的實(shí)例包括表現(xiàn)出例如作為比率mw/mn,即(質(zhì)量平均分子量)/(數(shù)均分子量)表示的窄分子量分布的那些,所述比率有時(shí)被稱作多分散性指數(shù)。聚丁烯載體流體的實(shí)例包括例如如us6048373中所述的表現(xiàn)出作為1.4或更小的比率mw(質(zhì)量平均分子量)/mn(數(shù)均分子量)表示的窄分子量分布的那些。測(cè)定質(zhì)量平均分子量的方法包括靜態(tài)光散射、小角度中子散射、x-射線散射和沉降速度。數(shù)均分子質(zhì)量或分子量(mn)可以通過(guò)凝膠滲透色譜法測(cè)定。
在至少一些實(shí)例中,該載體流體以至少大約10ppm的濃度,例如以至少大約35ppm的濃度存在于/用于燃料組合物中。在至少一些實(shí)例中,該載體流體以最多大約500ppm的濃度,例如以最多大約200ppm的濃度存在于/用于燃料組合物中。在至少一些實(shí)例中,該載體流體以大約10ppm至大約500ppm,如大約35ppm至大約200ppm的濃度存在于/用于燃料組合物中。
如果存在/使用多于一種載體流體,載體流體的總濃度如本文所述。
燃料組合物
該燃料組合物適用于例如火花點(diǎn)火內(nèi)燃機(jī)或壓縮點(diǎn)火汽油內(nèi)燃機(jī)。
在至少一些實(shí)例中,該燃料組合物具有最多50.0重量ppm,例如最多10.0重量ppm的硫含量。
合適的燃料組合物的實(shí)例包括加鉛和無(wú)鉛燃料組合物。
在至少一些實(shí)例中,該燃料組合物符合例如如bsen228:2012中闡述的en228的要求。在至少一些實(shí)例中,該燃料組合物符合astmd4814-14的要求。
在至少一些實(shí)例中,用于火花點(diǎn)火內(nèi)燃機(jī)的燃料組合物表現(xiàn)出例如如根據(jù)bsen228:2012規(guī)定的下列中的一項(xiàng)或多項(xiàng)(例如全部):-95.0的最小研究法辛烷值、85.0的最小馬達(dá)法辛烷值、5.0mg/l的最大鉛含量、720.0至775.0千克/立方米的密度、至少360分鐘的氧化穩(wěn)定性、5mg/100ml的最大實(shí)際膠質(zhì)含量(溶劑洗過(guò))、1類(lèi)銅片腐蝕(在50℃下3小時(shí))、清澈明亮的外觀、18.0重量%的最大烯烴含量、35.0重量%的最大芳烴含量和1.00體積%的最大苯含量。
合適的燃料組合物的實(shí)例包括例如烴燃料、含氧燃料及其組合。
烴燃料可以衍生自礦物來(lái)源和/或衍生自可再生來(lái)源,如生物質(zhì)(例如生物質(zhì)制油來(lái)源)和/或衍生自天然氣合成油來(lái)源和/或衍生自煤制油來(lái)源。
該燃料組合物中的合適的含氧燃料組分的實(shí)例包括具有1至6個(gè)碳原子的直鏈和/或支鏈烷基醇,例如甲醇、乙醇、正丙醇、正丁醇、異丁醇、叔丁醇。用于火花點(diǎn)火內(nèi)燃機(jī)或壓縮點(diǎn)火汽油內(nèi)燃機(jī)的燃料組合物中的合適的含氧組分包括醚,例如具有5個(gè)或更多個(gè)碳原子,例如甲基叔丁基醚和乙基叔丁基醚。在至少一些實(shí)例中,該燃料組合物具有2.7質(zhì)量%的最大氧含量。在至少一些實(shí)例中,燃料組合物具有如en228中指定的含氧化合物(oxygenate)的最大量,例如甲醇:3.0體積%,乙醇:5.0體積%,異丙醇:10.0體積%,異丁醇:10.0體積%,叔丁醇:7.0體積%,醚(例如具有5個(gè)或更多個(gè)碳原子):10體積%和其它含氧化合物(根據(jù)合適的最終沸點(diǎn)):10.0體積%。在至少一些實(shí)例中,燃料組合物包含最多15體積%,例如最多10體積%或最多5.0體積%的濃度的符合en15376的乙醇。含有含氧化合物的燃料組合物的實(shí)例包括e5、e10、e15和含有更高濃度的乙醇的燃料組合物,例如高達(dá)e85。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面,提供一種降低用于火花點(diǎn)火內(nèi)燃機(jī)或壓縮點(diǎn)火汽油內(nèi)燃機(jī)的燃料組合物的油泥形成趨勢(shì)的方法,所述方法包括在一個(gè)或多個(gè)步驟中向所述燃料組合物中并入:
a.烴基取代的芳族化合物;和
b.聚烯胺
以產(chǎn)生包含組合的所述添加劑并在所述發(fā)動(dòng)機(jī)中使用時(shí)產(chǎn)生比在所述發(fā)動(dòng)機(jī)中使用無(wú)所述添加劑組合的燃料組合物時(shí)形成的油泥少的油泥的燃料組合物。
在至少一些實(shí)例中,該烴基取代的芳族化合物和該聚烯胺作為一個(gè)或多個(gè)添加劑濃縮物、一個(gè)或多個(gè)添加劑包(package)和/或一個(gè)或多個(gè)添加劑分裝包(partpack)的組分分開(kāi)或一起并入燃料組合物中。
在至少一些實(shí)例中,該燃料組合物和/或添加劑濃縮物和/或添加劑包和/或添加劑分裝包包含至少一種其它燃料添加劑。在至少一些實(shí)例中,該降低燃料組合物的油泥形成趨勢(shì)的方法包括在一個(gè)或多個(gè)步驟中并入至少一種其它燃料添加劑。
在至少一些實(shí)例中,該添加劑作為一個(gè)或多個(gè)添加劑濃縮物和/或添加劑分裝包混入和/或并入,任選包含溶劑或稀釋劑。
在至少一些實(shí)例中,通過(guò)在一個(gè)或多個(gè)步驟中將一種或多種基礎(chǔ)燃料(例如烴燃料、含氧燃料及其組合)及其組分任選與一種或多種添加劑和/或部分添加劑包濃縮物混合來(lái)制備該燃料組合物。在至少一些實(shí)例中,在一個(gè)或多個(gè)步驟中將該添加劑、添加劑濃縮物和/或部分添加劑包濃縮物與燃料或其組分混合。
這樣的其它燃料添加劑的實(shí)例包括摩擦改進(jìn)劑、抗磨添加劑、緩蝕劑、去霧劑/破乳劑、染料、標(biāo)記物、添味劑、辛烷值改進(jìn)劑、燃燒改進(jìn)劑、抗氧化劑、抗微生物劑、潤(rùn)滑改進(jìn)劑和閥座縮陷添加劑(valveseatrecessionadditive)。
燃料組合物中的添加劑(如果存在)的代表性的合適和更合適的獨(dú)立量列在表1中。表1中表示的濃度按活性添加劑化合物的重量計(jì),即與任何溶劑或稀釋劑無(wú)關(guān)。
在至少一些實(shí)例中,存在多于一種各類(lèi)型添加劑。在至少一些實(shí)例中,在各類(lèi)型添加劑中,存在多于一種類(lèi)別的該類(lèi)型添加劑。在至少一些實(shí)例中,存在各類(lèi)別添加劑的多于一種添加劑。在至少一些實(shí)例中,添加劑合適地由制造商和/或供應(yīng)商在溶劑或稀釋劑中供應(yīng)。
表1
合適的摩擦改進(jìn)劑和抗磨添加劑的實(shí)例包括產(chǎn)生灰分的添加劑或無(wú)灰添加劑的那些。摩擦改進(jìn)劑和抗磨添加劑的實(shí)例包括酯(例如甘油單油酸酯)和脂肪酸(例如油酸和硬脂酸)。
合適的緩蝕劑的實(shí)例包括有機(jī)羧酸的銨鹽、胺和雜環(huán)芳烴,例如烷基胺、咪唑啉和甲苯基三唑。
合適的非金屬辛烷值改進(jìn)劑的實(shí)例包括n-甲基苯胺。
合適的含金屬的辛烷值改進(jìn)劑的實(shí)例包括甲基環(huán)戊二烯基三羰基錳、二茂鐵和四乙基鉛。合適地,該燃料組合物不含所有外加的金屬辛烷值改進(jìn)劑,包括甲基環(huán)戊二烯基三羰基錳,和其它金屬辛烷值改進(jìn)劑,包括例如二茂鐵和四乙基鉛。
合適的抗氧化劑的實(shí)例包括酚類(lèi)抗氧化劑(例如2,4-二-叔丁基酚和3,5-二-叔丁基-4-羥基苯基丙酸)和胺類(lèi)抗氧化劑(例如對(duì)苯二胺、二環(huán)己基胺及其衍生物)。
合適的閥座縮陷添加劑的實(shí)例包括鉀或磷的無(wú)機(jī)鹽。
在至少一些實(shí)例中,該添加劑組合物包含溶劑。合適的溶劑的實(shí)例包括聚醚和芳族和/或脂族烴,例如重石腦油如solvesso(商標(biāo))、二甲苯和煤油。
在至少一些實(shí)例中,添加劑以20至25000重量ppm的總量存在于燃料組合物中。因此,添加劑濃縮物中的各添加劑的濃度相應(yīng)地比在燃料組合物中更高,例如以1:0.00002至0.025的比率。在至少一些實(shí)例中,添加劑作為分裝包使用,例如一部分添加劑(有時(shí)被稱作煉油廠添加劑)在煉油廠在可替代燃料的制造過(guò)程中添加,且一部分添加劑(有時(shí)被稱作終端或銷(xiāo)售添加劑)在終端或分配點(diǎn)添加。
在至少一些實(shí)例中,烴基取代的芳族化合物和聚烯胺作為煉油廠添加劑或作為銷(xiāo)售添加劑與燃料組合物的其它組分合并或混合。
在至少一些實(shí)例中,烴基取代的芳族化合物和聚烯胺作為銷(xiāo)售添加劑,例如在終端或銷(xiāo)售點(diǎn)與燃料組合物的其它組分合并或混合。
一般而言,有兩種類(lèi)型的火花點(diǎn)火內(nèi)燃機(jī),其根據(jù)將燃料輸送到發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室的系統(tǒng)的類(lèi)型進(jìn)行分類(lèi)。
進(jìn)氣道燃料噴射式(pfi)發(fā)動(dòng)機(jī)是其中將燃料和空氣的混合物噴入進(jìn)氣口,然后經(jīng)一個(gè)或多個(gè)進(jìn)氣閥(有時(shí)也稱作入口閥或入氣口閥(inletportvalve))進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室的發(fā)動(dòng)機(jī)。合適的進(jìn)氣道燃料噴射式火花點(diǎn)火內(nèi)燃機(jī)的實(shí)例包括任何合適的進(jìn)氣道燃料噴射式火花點(diǎn)火內(nèi)燃機(jī),包括例如bmw318i發(fā)動(dòng)機(jī)、ford2.3lranger發(fā)動(dòng)機(jī)和mbm111發(fā)動(dòng)機(jī)。
直接噴射式(di)發(fā)動(dòng)機(jī)是其中將燃料經(jīng)噴射器(有時(shí)也稱作直接噴射器或直接噴射器噴嘴)直接噴入發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室并將空氣經(jīng)一個(gè)或多個(gè)進(jìn)氣閥(有時(shí)也稱作空氣入口閥或空氣入氣口閥)引入該燃燒室的發(fā)動(dòng)機(jī)。合適的直接噴射式火花點(diǎn)火內(nèi)燃機(jī)的實(shí)例包括增壓直接噴射式火花點(diǎn)火內(nèi)燃機(jī),例如渦輪增壓的直接噴射式發(fā)動(dòng)機(jī)和機(jī)械增壓的直接噴射式發(fā)動(dòng)機(jī)。合適的發(fā)動(dòng)機(jī)包括2.0l增壓直接噴射式火花點(diǎn)火內(nèi)燃機(jī)。合適的直接噴射式發(fā)動(dòng)機(jī)包括具有側(cè)裝式直接噴射器和/或中置式直接噴射器的那些。
本文中公開(kāi)的燃料組合物控制發(fā)動(dòng)機(jī)中的油泥(本文中稱作發(fā)動(dòng)機(jī)油泥)的整體形成。
該燃料組合物還可以控制發(fā)動(dòng)機(jī)的特定部件上的油泥形成,包括一個(gè)或多個(gè)搖桿蓋、凸輪軸擋板、正時(shí)鏈蓋、油盤(pán)及其擋板、油篩和閥蓋區(qū)。在實(shí)例中,該燃料組合物控制搖桿蓋油泥的形成。
評(píng)估燃料組合物的油泥控制性能的方法包括基于us工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法:astmd-6593(版本10)的那些,其有時(shí)也被稱作ford4.6l“sequencevg”發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)。這一試驗(yàn)用于測(cè)定潤(rùn)滑劑性能。但是,可以使用標(biāo)準(zhǔn)參比潤(rùn)滑劑作為潤(rùn)滑劑和標(biāo)準(zhǔn)參比基礎(chǔ)燃料(向其中加入相關(guān)添加劑)作為燃料測(cè)試燃料的性能。該試驗(yàn)可以用于測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)油泥(在試驗(yàn)中稱作“平均發(fā)動(dòng)機(jī)油泥”)和搖桿蓋油泥。
本發(fā)明中所用的燃料組合物控制油泥形成,但希望它們?cè)诎l(fā)動(dòng)機(jī)的其它地方如在進(jìn)氣閥上也表現(xiàn)出良好的去污力。這可以通過(guò)測(cè)量該燃料組合物的進(jìn)氣閥保持清凈性能來(lái)測(cè)定。測(cè)量用于火花點(diǎn)火內(nèi)燃機(jī)的燃料組合物的進(jìn)氣閥沉積物保持清凈性能的方法包括基于us工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法:astmd-6201(版本04,2009)的那些,其有時(shí)也根據(jù)所用的發(fā)動(dòng)機(jī)被稱作ford2.3l“ranger”發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)。
本發(fā)明的進(jìn)一步方面包括上文規(guī)定的但其中使用曼尼希堿添加劑作為組分a的方面、實(shí)施方案、情況和實(shí)例。在這些方面中,該曼尼希堿添加劑可以是,但不是必須是烴基取代的芳族化合物。
現(xiàn)在參照下列附圖、實(shí)驗(yàn)和實(shí)施例僅以舉例的方式描述本發(fā)明,其中實(shí)施例1根據(jù)本發(fā)明,實(shí)驗(yàn)a不根據(jù)本發(fā)明。
在附圖中,圖1以圖形形式代表相對(duì)于基礎(chǔ)燃料參比而言所測(cè)試的燃料組合物的油泥控制性能。
使用us工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法:astmd-6201(版本04,2009)使用ford2.3l進(jìn)氣道燃料噴射式火花點(diǎn)火內(nèi)燃機(jī)評(píng)估進(jìn)氣閥沉積物(ivd)保持清凈性能。使用e10汽油基礎(chǔ)燃料研究進(jìn)氣閥沉積物(ivd)保持清凈性能。
使用us工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法:astmd-6593(版本20100628)使用ford4.6l進(jìn)氣道燃料噴射式火花點(diǎn)火內(nèi)燃機(jī)評(píng)估發(fā)動(dòng)機(jī)油泥和搖桿蓋油泥形成。使用astmd-6593中的標(biāo)準(zhǔn)參比燃料(向其中加入相關(guān)添加劑)作為燃料。
實(shí)驗(yàn)a–僅聚異丁烯
評(píng)估含有piba添加劑的燃料的發(fā)動(dòng)機(jī)油泥和搖桿蓋油泥控制性能。選擇實(shí)驗(yàn)中所用的piba量以提供典型的進(jìn)氣道燃料噴射閥保持清凈性能。
發(fā)動(dòng)機(jī)油泥和搖桿蓋油泥控制性能以圖形形式作為相對(duì)%油泥控制性能(相對(duì)于基礎(chǔ)燃料參比)顯示在圖1中。
實(shí)施例1–曼尼希堿添加劑和聚異丁烯胺的組合
評(píng)估含有曼尼希堿添加劑和piba添加劑的組合的燃料的發(fā)動(dòng)機(jī)油泥和搖桿蓋油泥控制性能。選擇實(shí)驗(yàn)中所用的曼尼希堿添加劑和piba的量以提供典型的進(jìn)氣道燃料噴射閥保持清凈性能,其比得上用于實(shí)驗(yàn)a的燃料組合物。
發(fā)動(dòng)機(jī)油泥和搖桿蓋油泥控制性能以圖形形式作為相對(duì)%油泥控制性能(相對(duì)于基礎(chǔ)燃料參比)顯示在圖1中。
實(shí)驗(yàn)a和實(shí)施例1中生成的數(shù)據(jù)顯示在表2中。
表2
*較高數(shù)值表明較好控制性能。
表2和圖1中顯示的數(shù)據(jù)表明,包含與聚異丁烯胺結(jié)合的曼尼希堿添加劑的燃料組合物在火花點(diǎn)火內(nèi)燃機(jī)中表現(xiàn)出有益的油泥控制。特別地,數(shù)據(jù)表明,包含與聚異丁烯胺結(jié)合的曼尼希堿添加劑的燃料組合物表現(xiàn)出比無(wú)添加劑的燃料和僅含聚異丁烯胺的燃料更好的在火花點(diǎn)火內(nèi)燃機(jī)中的油泥控制。當(dāng)使用ford2.3l進(jìn)氣道燃料噴射式火花點(diǎn)火內(nèi)燃機(jī)根據(jù)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法:astmd-6201測(cè)量時(shí),例如以提供比得上的去污性能的添加劑濃度與含聚異丁烯胺的燃料進(jìn)行比較。
這些數(shù)據(jù)闡明一種控制火花點(diǎn)火內(nèi)燃機(jī)中的油泥形成的方法,所述方法包括向所述發(fā)動(dòng)機(jī)供應(yīng)一種燃料組合物,其包含下列成分的組合:
a.烴基取代的芳族化合物;和
b.聚烯胺。
數(shù)據(jù)還闡明下列成分作為火花點(diǎn)火內(nèi)燃機(jī)的燃料組合物中的油泥控制添加劑的用途:
a.烴基取代的芳族化合物;和
b.聚烯胺。
數(shù)據(jù)還闡明一種降低用于火花點(diǎn)火內(nèi)燃機(jī)的燃料組合物的油泥形成趨勢(shì)的方法,所述方法包括在一個(gè)或多個(gè)步驟中向所述燃料組合物中并入:
a.烴基取代的芳族化合物;和
b.聚烯胺
以產(chǎn)生包含組合的所述添加劑并在火花點(diǎn)火內(nèi)燃機(jī)中使用時(shí)產(chǎn)生比在所述發(fā)動(dòng)機(jī)中使用無(wú)所述添加劑組合的燃料組合物時(shí)形成的油泥少的油泥的燃料組合物。
數(shù)據(jù)還表明,包含烴基取代的芳族化合物和聚烯胺的組合的燃料組合物的油泥控制性能與包含聚烯胺但不含烴基取代的芳族化合物的燃料組合物相比得以改進(jìn)。包含烴基取代的芳族化合物和聚烯胺的組合的燃料組合物的油泥控制性能與包含烴基取代的芳族化合物但不含聚烯胺的燃料組合物的性能相比也得以改進(jìn)。相應(yīng)地,在一些實(shí)例中,使用包含下列成分的組合的添加劑組合物改進(jìn)燃料組合物在火花點(diǎn)火內(nèi)燃機(jī)中的油泥控制性能:
a.烴基取代的芳族化合物;和
b.聚烯胺。