[发明专利]制备燃料添加剂的方法

说明书

提供了制备具有下式的提升辛烷值的燃料添加剂的方法：在第一方面，所述方法可以包括进行以下反应：在第二方面，所述方法可以包括：(1)制备所述燃料添加剂；和(2)通过以下步骤纯化步骤(1)的产物：(a)将所述燃料添加剂溶解在水不溶性溶剂中以形成溶液；(b)用水洗涤所述溶液；和(c)使用蒸馏将燃料添加剂产物与所述水不溶性溶剂分离。所述方法的步骤(i)和(1)在丁基化羟基甲苯存在下进行。

技术领域

本发明涉及制备用于火花点火内燃机的燃料的提升辛烷值的添加剂的方法。特别地，本发明涉及制备提升辛烷值的燃料添加剂的方法，所述燃料添加剂是苯并[1,4]噁嗪和1,5-苯并氧氮杂环庚烷的衍生物。本发明还涉及制备用于火花点火内燃机的燃料的方法，所述燃料包含燃料添加剂。

背景技术

火花点火内燃机广泛用于家用和工业两者中的动力。例如，火花点火内燃机通常在汽车工业中用于为车辆(如客车)提供动力。

火花点火内燃机的燃料(通常为汽油燃料)通常含有许多添加剂以改善燃料的性质。

一类燃料添加剂是改进辛烷值的添加剂。这些添加剂增加了燃料的辛烷值，这是对抗与预点火相关的问题(如爆震)所期望的。当否则基础燃料辛烷值太低时，可以由精炼厂或其他供应商(如燃料终端或散装燃料共混器)来进行辛烷值改进剂对燃料的添加，使得燃料满足可适用的燃料规格。

包含例如铁、铅或锰的有机金属化合物是众所周知的辛烷值改进剂，四乙基铅(TEL)已被广泛用作高效的辛烷值改进剂。然而，如果使用的话，TEL和其他有机金属化合物目前通常仅以少量用于燃料中，因为它们可能是有毒的，损害发动机且损害环境。

不基于金属的辛烷值改进剂包括含氧化合物(例如，醚和醇)和芳族胺。然而，这些添加剂也具有各种缺点。例如，N-甲基苯胺(NMA，一种芳族胺)必须以相对高的处理率(1.5%至2%添加剂重量/基础燃料重量)使用，以对燃料的辛烷值具有显著的影响。NMA也可能有毒。含氧化合物使燃料中的能量密度降低，并且与NMA一样，必须以高处理率添加，这潜在地导致与燃料储存、燃料管线、密封件和其他发动机部件的相容性问题。

燃料中包含的任何添加剂都必须以不使燃料偏离规格的形式提供。例如，汽油规格(例如EN 228)通常要求通过目测燃料将被分类为“清澈明亮”(或类似)，但是一些添加剂可能导致燃料变色。许多汽油燃料规格还限制了燃料的硫含量和磷含量，并且通常还对燃料中容许的金属含量设置限制。在添加剂产品不是以纯的形式提供的情况下，其可以有助于这些组分在燃料中的加载。

燃料添加剂也必须以稳定的形式提供。虽然一些燃料添加剂是稳定的并且不需要添加任何另外的稳定组分，但是其他的燃料添加剂确实需要进行稳定。在这些情况下，稳定添加剂通常被共混到添加剂组合物和燃料本身中的至少一种中。这些稳定添加剂的添加可能是昂贵的，并且增加了共混过程的复杂性。

最近，已经发现了一类新的提升辛烷值的添加剂。这些提升辛烷值的添加剂是苯并[1,4]噁嗪和1,5-苯并氧氮杂环庚烷的衍生物，并且由于它们的非金属性质、它们的低含氧化合物含量和它们在低处理率下的提升辛烷值的性能而显示出巨大的前景(参见WO2017/137518)。其他优点也与新型提升辛烷值的添加剂相关，包括它们作为抗氧化剂的功效。

目前文献中报道的合成路线提供了苯并噁嗪可以如何以相对小的规模(数百mg至至多100 kg规模)制备的各种描述。例如，US 2008/064871-其涉及用于治疗或预防与尿酸有关的疾病(如痛风)的化合物-公开了苯并噁嗪衍生化合物的制备。然而，需要一种适于以工业规模，例如以每年50至20,000吨的量，生产新型的提升辛烷值的添加剂的方法。

已知丁基化羟基甲苯(也称为BHT、二丁基羟基甲苯和2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚)作为抗氧化剂。例如，US 4,861,914公开了BHT用于稳定烷基化芳族胺的用途，所述烷基化芳族胺用作制备聚合物的中间体。也已知BHT用于防止火花点火内燃机燃料中的烃聚合。然而，其先前没有用于稳定燃料添加剂。