[发明专利]共聚物及其在改进中间馏分燃料的冷流性能中的用途

说明书

本发明涉及一种新型共聚物，其基于(i)烯属α,β-不饱和二羧酸或其衍 生物和(ii)其中烯属双键不与羧基碳原子共轭的烯属不饱和羧酸酯，其中 部分或所有羧基来源于已经用长链醇酯化的烯属α,β-不饱和二羧酸。

本发明进一步涉及一种通过自由基共聚制备该共聚物的方法。

本发明进一步涉及该共聚物在改进中间馏分燃料的冷流性能，尤其是 降低其CP值中的用途以及含有该共聚物本身的中间馏分燃料。

由矿物油得到的化石来源的中间馏分燃料，尤其是瓦斯油、柴油或轻 质民用燃料油取决于原油的来源具有不同的链烷烃含量。在低温下，固态 链烷烃在浊点(“CP”)下沉淀。在进一步冷却过程中，片晶形正链烷烃晶 体形成一类“纸牌结构的房子”且中间馏分燃料停止流动，即使其主要部 分仍为液体。在浊点和倾点(“PP”)之间的温度范围内沉淀的正链烷烃显 著削弱该中间馏分燃料的流动性；链烷烃阻塞过滤器并对燃烧单元造成不 规则或完全中断的燃料供应。类似中断在轻质民用燃料油情况下发生。

长久以来已知合适的添加剂可以改性正链烷烃在中间馏分燃料中的晶 体生长。非常有效的添加剂甚至在比最早结晶出链烷烃晶体的温度低数摄 氏度的温度下也防止中间馏分燃料固化。相反，形成细的、易结晶的、分 开的链烷烃晶体，这些晶体甚至在温度进一步降低时通过机动车辆和加热 系统中的过滤器，或者至少形成可透过中间馏分的液体部分的滤饼，从而 确保无中断地操作。流动改进剂的有效性按照欧洲标准EN116通常通过测 量冷滤点(“CFPP”)而间接表示。使用的这类冷流改进剂或中间馏分流动 改进剂(“MDFI”)长久以来包括例如乙烯-羧酸乙烯酯共聚物如乙烯-乙酸 乙烯酯共聚物(“EVA”)。

这些添加剂的一个缺点是以此方式改性的链烷烃晶体由于它们与液体 部分相比密度更高而倾向于在中间馏分燃料的储存过程中在容器底部越来 越多地沉积。结果，在容器上部形成均质低链烷烃相，而在底部形成富含 链烷烃的双相层。优于在车辆燃料箱和矿物油经销商的储存或供应罐中该 燃料通常正好在容器底部上方排出，因此存在的风险是高浓度的固态链烷 烃导致过滤器和计量装置堵塞。储存温度越低于该链烷烃的沉淀温度，则 该风险越大，这是因为链烷烃的沉淀量随温度降低而增加。特别地，生物 柴油馏分也提高了中间馏分燃料的该不希望的链烷烃沉积倾向。借助链烷 烃分散剂或蜡抗沉降添加剂(“WASA”)的额外使用，可以减少所述问题。

考虑到世界矿物油储量下降和围绕化石和矿物燃料消耗的环境损害性 后果的讨论，人们对基于可再生原料的替代能源越来越感兴趣。这些尤其 包括植物或动物来源的天然油和脂肪。这些尤其为具有10-24个碳原子的脂 肪酸的甘油三酯，后者被转化成低级烷基酯如甲基酯。这些酯通常也称为 “FAME”(脂肪酸甲基酯)。

正如在化石来源的中间馏分的情况下一样，同样可能堵塞机动车辆过 滤器和计量装置的晶体在冷却该FAME过程中沉淀出来。然而，这些晶体 不是由正链烷烃构成，而是由脂肪酸酯构成；尽管如此，可以用与化石来 源的中间馏分相同的参数(CP，PP，CFPP)表征基于FAME的燃料。

所述FAME和这些FAME与中间馏分的混合物通常比单独的化石来源 的中间馏分具有更差的低温性能。在与化石来源的中间馏分的混合物的情 况下，加入FAME增加了形成链烷烃沉积物的倾向。然而，特别地，所述 FAME在意欲部分或完全替代化石来源的中间馏分作为生物燃料油时具有 过高的CFPP值，尤其是过高的PP值，从而使得它们不能没有困难地根据 现行国家和地区特殊要求用作燃料或民用燃料油。粘度在冷却过程中提高 也比化石来源的中间馏分更大程度地影响FAME的低温性能。

已经有人提出意欲改进中间馏分燃料的低温性能，例如CP值的添加 剂。例如，EP1746147A1描述了在民用燃料油和柴油机燃料中起该用途 的马来酸单C₈-C₃₀烷基酯、马来酸酐和C₈-C₃₀链烯烃的共聚物，其还可以以 至多30重量%的量包含生物燃料油。

本发明的目的是提供在中间馏分燃料中，尤其是在基于生物燃料油 (“生物柴油”)的那些中带来改进的低温性能的产物，其基于脂肪酸酯 (FAME)。更特别地，应有效降低该类燃料的倾点(PP值)。

根据本发明，该目的由一种由如下重复单元形成的共聚物实现：