聚亚烷基二醇用于降低燃料消耗的用途制造技术

式HO‑(A‑O)p‑(CH2CH2‑O)m‑(A‑O)q‑H的聚亚烷基二醇作为燃料中的添加剂用于降低在使用该燃料的内燃机的操作中的燃料消耗的用途，其中A为C3至C20‑亚烷基或所述亚烷基的混合物，m为2至100的数且p和q各自为1至100的数。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及通式I的聚亚烷基二醇作为燃料中的添加剂用于不同目的的用途HO-(A-O)p-(CH2CH2-O)m-(A-O)q-H (I)其中A为C3至C20-亚烷基或所述亚烷基的混合物，m为2至100的数且p和q各自为1至100的数。本专利技术还涉及一种燃料组合物，其包含汽油燃料、上述聚亚烷基二醇和至少一种具有去垢作用的燃料添加剂。本专利技术还涉及一种添加剂浓缩物，其包含上述聚亚烷基二醇和至少一种具有去垢作用的燃料添加剂。已知燃料中的特定物质降低内燃机、尤其是汽油发动机中的内摩擦，并因此有助于节约燃料。这种物质还称为润滑性改进剂、摩擦缩减剂或摩擦改进剂。市场上用于汽油燃料的常规润滑性改进剂通常为天然存在的羧酸如脂肪酸与多元醇如甘油或与烷醇胺的缩合产物，例如单油酸甘油酯。现有技术的润滑性改进剂的缺点为，与其他常规使用的燃料添加剂、尤其是与去垢添加剂如聚异丁烯胺和/或载体油如聚环氧烷烃的混溶性差。实践中，一个重要要求是，所提供的组分混合物或添加剂浓缩物即使在相对低的温度下、尤其是在户外冬季温度例如低至-20℃下也是易泵送的，并长时间内保持均匀稳定，即不出现相分离和/或沉淀。通常，所述的混溶性问题通过向组分混合物或添加剂浓缩物中添加相对大量的链烷烃或芳族烃与醇如叔丁醇或2-乙基己醇的混合物作为增溶剂而避免。然而，在一些情况下，为了实现所需均匀性，需要大量的这种昂贵增溶剂，因此所述问题的解决方案变得不经济。另外，提及的现有技术的润滑性改进剂经常具有与组分混合物或添加剂浓缩物中的水或燃料本身中的水形成乳液的倾向，使得已浸透的水经由相分离仅困难地或至少仅非常缓慢地再次除去。WO 99/16849公开了一种复合酯，其产生自多官能醇与多官能羧酸进行的酯化反应，其中使用链终止剂以形成具有残余羟基或羧基的
酯键，包含作为多官能羧酸组分的二聚和/或三聚脂肪酸。推荐该复合酯用于作为添加剂、传动油中的基液或增稠剂、液压液、四冲程油、燃料添加剂、压缩机油、润滑脂、链油以及用于金属加工滚轧应用。WO 98/11178公开了一种由多元醇和单羧酸或多羧酸以所得酯具有未转化的羟基的方式合成的多元醇酯馏分燃料添加剂，所述多元醇酯可用作柴油、喷气燃料和煤油的润滑性添加剂。WO 03/012015公开了一种用于改进低硫磺燃料油的润滑能力的添加剂，所述添加剂包含二价或多价醇与碳链长度为8至30个碳原子的不饱和或饱和单羧酸或二羧酸的混合物的酯。本专利技术的目的在于提供燃料添加剂，其首先带来在火花点火式内燃机的操作中有效节约燃料，其次不再有现有技术的所述缺点，即更具体地，不会在长时间内保持均匀稳定而没有任何相分离和/或沉淀，与其他燃料添加剂的混溶性差以及易于与水形成乳液。另外，其不应使通过现有燃料添加剂所实现的高水平的进气阀清洁度变差。因此，已发现如上所述通式I的聚亚烷基二醇作为燃料中的添加剂用于降低使用该燃料的内燃机的操作中的燃料消耗的用途。优选地，已发现作为汽油燃料中的添加剂用于降低使用该燃料的火花点火式内燃机的操作中的燃料消耗或作为汽油燃料中的添加剂用于降低使用该燃料的自点火式内燃机的操作中的燃料消耗的所述用途。可以认为，借助上述聚亚烷基二醇来节约燃料的原因主要基于其作为降低内燃机、尤其是汽油发动机中内摩擦的添加剂的效果。因此，上述反应产物在本专利技术的上下文中主要用作润滑性改进剂。此外，已发现如上所述的聚亚烷基二醇作为燃料中的添加剂用于使内燃机的功率损耗最小化以及提高内燃机的加速效应的用途。此外，已发现如上所述的聚亚烷基二醇作为燃料中的添加剂用于改进内燃机中所含润滑油的润滑性的用途，其中润滑目的通过具有含有效量的至少一种所述聚亚烷基二醇的燃料的内燃机实现。可以认为，燃料中所含的上述聚亚烷基二醇的一部分经由燃烧室输送，其中含添加剂的燃料燃烧为润滑油并在那里充当进一步的润滑剂。该机理的优势在于所述进一步的润滑剂通过燃料供给不断更新。火花点火式内燃机优选应理解为意指汽油发动机，其通常使用火
花塞点火。除常规四冲程式和二冲程式汽油发动机之外，火花点火式内燃机还包括其他发动机类型，例如汪克尔(Wankel)发动机。这些通常为使用常规汽油类型且尤其是根据EN 228的汽油类型、汽油-醇混合物如具有75至85体积％乙醇的Flex燃料、液体压缩气体(liquid pressure gas，“LPG”)或压缩天然气(compressed nature gas，“CNG”)作为燃料操作的发动机。然而，上述聚亚烷基二醇的本专利技术的用途还涉及最近开发的内燃机如“HCCI”发动机，其为自点火式的并且使用汽油燃料操作。本专利技术优选对直接喷射汽油驱动的内燃机起作用。通式I中变量A包括C3至C20-亚烷基，其通常源自相应的烃基环氧化物，即通常为邻位环氧烷烃如1,2-环氧烷烃的相应环氧烷烃。这种环氧烷烃的实例为1,2-环氧丙烷、1,2-环氧丁烷、2,3-环氧丁烷、2-甲基-1,2-环氧丙烷、1,2-环氧戊烷、1,2-环氧己烷、1,2-环氧辛烷、1,2-环氧壬烷、1,2-环氧癸烷、1,2-环氧十一烷、1,2-环氧十二烷、1,2-环氧十四烷、1,2-环氧十六烷、1,2-环氧十八烷和1,2-环氧二十烷。或者，变量A可通过式-CHR4-CHR5-对上述实例进行定义，其中R4和R5可独立地为氢或C1至C18烷基基团，其中R4和R5中至少一者为C1至C18-烷基基团并且R4和R5中碳原子的总数不超过20。通式I中变量A可为一种单一的亚烷基或为不同种类亚烷基的混合物。这种混合物可包括三种、四种或优选两种不同种类的亚烷基。在一种单一亚烷基的情况下，提及的聚亚烷基二醇为两嵌段的嵌段共聚物，或者，如果位于-(CH2CH2-O)m-嵌段的两个不同侧的两个变量A不同，则为三嵌段的嵌段共聚物。在一种单一亚烷基的情况下，变量A通常包含8至20个碳原子。在两种或多种不同种类的亚烷基的情况下，所述靠外位置的部分HO-(A-O)p-和/或-(A-O)q-H可无规排列或顺时针排列。在一个优选实施方案中，通式I中变量A是两种不同类型的亚烷基A1和A2的混合物，其中A1表示一种或多种C3至C7-亚烷基且A2表示一种或多种C8至C20-亚烷基，A1和A2无规排列或顺时针排列。A1优选表示一种或多种C3至C6-亚烷基，更优选表示一种或多种C3至C5-亚烷基，最优选表示C3和/或C4-亚烷基。A2优选表示一种或多
种C8至C16-亚烷基，更优选表示一种或多种C8至C14-亚烷基，最优选表示一种或多种C8至C12-亚烷基。在另一优选实施方案中，通式I中变量A为C8至C20-亚烷基(A2)或无规排列的C8至C20-亚烷基的混合物(A2)。聚亚烷基二醇分子中间的-(CH2CH2-O)-单元的数字m优选为2至50或优选为3至75或优选为4至100，更优选为3至30，并且最优选为4至15。靠外位置的部分-(A-O)-单元的数字p和q分别各自优选为2至50，各自更优选为3至35，且各自最优选为4至20。由于产物中烷氧基化同系物的分布，因而数字m、p和q是统计学数字的平均值。上述聚亚烷基二醇优选可通过使通式II的聚乙二醇与每摩尔聚乙二醇II 2至200摩尔的C3至C20环氧烷烃或所述环氧本文档来自技高网...

【技术保护点】
通式I的聚亚烷基二醇作为燃料中的添加剂用于降低在使用所述燃料的内燃机的操作中的燃料消耗的用途HO‑(A‑O)p‑(CH2CH2‑O)m‑(A‑O)q‑H  (I)其中A为C3至C20‑亚烷基或所述亚烷基的混合物，m为2至100的数且p和q各自为1至100的数。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.10.24 US 14/062,3471.通式I的聚亚烷基二醇作为燃料中的添加剂用于降低在使用所述燃料的内燃机的操作中的燃料消耗的用途HO-(A-O)p-(CH2CH2-O)m-(A-O)q-H (I)其中A为C3至C20-亚烷基或所述亚烷基的混合物，m为2至100的数且p和q各自为1至100的数。2.权利要求1所述的聚亚烷基二醇作为燃料中的添加剂用于使内燃机的功率损耗最小化以及用于提高内燃机的加速效应的用途。3.权利要求1所述的聚亚烷基二醇作为燃料中的添加剂用于改进内燃机中所含的润滑油的润滑性的用途，其中润滑目的通过操作具有含有效量的至少一种所述聚亚烷基二醇的燃料的内燃机实现。4.根据权利要求1至3中一项或多项所述的用途，其中通式I中的A是两种不同类型的亚烷基A1和A2的混合物，其中A1表示一种或多种C3至C7-亚烷基且A2表示一种或多种C8至C20-亚烷基，A1和A2为无规排列或顺时针排列。5.根据权利要求1至3中一项或多项所述的用途，其中通式I中A为C8至C20-亚烷基(A2)或无规排列的C8至C20-亚烷基(A2)的混合物。6.根据权利要求1至3中一项或多项所述的用途，其中聚亚烷基二醇可通过下述过程获得的：使通式II的聚乙二醇与每摩尔聚乙二醇II 2至200摩尔的C3至C20-环氧烷烃或所述环氧烷烃的混合物进行烷氧基化反应，烷氧基化产物无规排列或顺时针排列，HO-(CH2CH2-O)m-H (II)其中m为2至100的数。7.一种燃料组合物，其以大量包含汽油燃料并以少量包含至少一种如权利要求1和4至6中所述的聚亚烷基二醇，以及包含至少一种不同于所述聚亚烷基二醇且具有去垢作用的燃料添加剂。8.根据权利要求7所述的燃料组合物，其包含至少一种选自如下的代表作为不同于所述聚亚烷基二醇且具有去垢作用的燃料添加剂(D)：(D...

【专利技术属性】
技术研发人员：L·沃克勒，M·汉斯，T·海登，M·沃尔特，N·卡沙尼设拉子，T·维斯，
申请(专利权)人：巴斯夫欧洲公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE