[发明专利]用于燃料油的添加剂

说明书

本发明涉及用于有效改善燃料油组合物的低温性能的化合物，以及改善的燃料油组合物，更具体地涉及易于在低温下形成蜡的燃料油组合物。本发明还涉及进一步包括清净添加剂的易于在低温下形成蜡的燃料油组合物。

无论是来源于石油或植物来源的燃料油都包含例如正烷烃或正链烷酸甲酯的组分，其在低温下易于以大的片状蜡晶体或球晶形式沉淀，以致于形成导致所述燃料失去其流动能力的凝胶结构。燃料能够保持流动的最低温度被称作倾点。

当燃料的温度降低并接近倾点时，通过管线和泵运输该燃料就会出现困难。另外，所述蜡晶体在倾点以上的温度下易于堵塞燃料管线、筛网(screens)及过滤器。这些问题是本领域所公认的，并且已经提出用于降低燃料油的倾点的各种添加剂，其中的许多正在商业性使用。类似地，已经提出并商业性使用用于减小所形成蜡晶体的大小和改变其形状的其它添加剂。由于其不易阻塞过滤器，较小的晶体是可取的。柴油中的蜡主要是烷烃蜡，其结晶为片状。某些添加剂抑制了这种现象，并使得所述蜡形成针状结晶，所产生的针状物比片状物更易通过过滤器，或者在过滤器上形成多孔晶体层。其它添加剂还可以具有保持所述蜡晶体在燃料中的悬浮状态的作用，其减轻了沉淀并因此也在防止堵塞上有所帮助。这些类型的添加剂通常被定义为‘防蜡沉淀添加剂’(WASA)。

历年来已经记载了许多用于提高发动机清洁度的添加剂，例如用于减少或去除火花点火式发动机的进气系统(如化油器、进气歧管、进气阀)或燃烧室表面的沉积物，或用于减少或防止压燃式发动机的喷油嘴产生污垢。

例如，英国专利说明书第960,493号记载了向内燃机的基础燃料中掺入四亚乙基五胺的聚烯烃取代琥珀酰亚胺形式的无金属清净剂。这种无金属清净剂现在广为使用。最常用的是聚异丁烯取代琥珀酰亚胺，其是聚异丁烯取代酰化剂如琥珀酸或酸酐与多胺的反应产物。这些材料及其生产方法为本领域技术人员所公知。

现代柴油发动机技术的趋势是通过增加喷射压力和减少喷油嘴直径来提高功率输出和效率。在这些情况下更易形成喷油嘴沉积物，且发生的沉积更为严重。这就促使燃料制造者生产通常作为‘优质’级别销售并宣传为特别有效提高发动机清洁度的新型燃料。为了满足这个性能要求，这种优质燃料通常比非优质燃料包含明显更高含量的清净剂。

尽管在发动机清洁度方面非常有效，但是在燃料油中使用高含量的清净剂已经被证实具有缺陷。具体而言，已观察到当优质燃料也含有防蜡沉淀添加剂时，高含量的多胺清净剂类在所述燃料中的存在会影响所述防蜡沉淀添加剂的冷流性能。因此，尽管所述燃料可能在发动机清洁度方面令人满意，但是其在防蜡沉淀和冷滤堵塞点(cold filter plugging point，CFPP)方面的低温性能则并不理想。

美国专利US 4,322,220公开了一种用于烃燃料和润滑油的添加剂，其是下式所示缩水甘油醚化合物和伯或仲一元胺或多胺的反应产物。

其中R6是包含至少8个碳原子的脂肪烃基团，且m是1-3。所述化合物为化油器引入系统(carburetor induction system)和燃烧室提供了清洁度及防锈作用。

本发明基于在燃料油中作为有效防蜡沉淀添加剂的一组化合物的发现。除了为燃料油提供改善的低温性能以外，本发明的化合物还具有更多的优点，即它们的效力更少地受到常规燃料油清净剂的存在的影响。

因此根据第一方面，本发明提供了一种燃料油组合物，其包括主要含量的燃料油和次要含量的化合物，所述化合物是(i)伯或仲烃基取代胺或其混合物与(ii)包含两个或更多个环氧基团的物质之间的反应产物，所述包含两个或更多个环氧基团的物质是：

(a)通式I所示的缩水甘油醚：

其中A表示式II的部分：

其中X表示R或OR；其中R表示直链或支化烷基链、优选具有1至12个碳原子或数均分子量在200至1000之间的聚亚烷基二醇链段；且n是0至20；或

(b)通式III所示的缩水甘油醚：

CB₂DD’     (III)

其中B是式II的部分，其中X是OR且n至少是1，并且其中D和D’或者分别与B相同，是取代或未取代的直链或支化烷基，或者是氢；或

(c)通式IV所示的缩水甘油胺：

ANR³R⁴      (IV)