含有叔烷基伯胺的燃料组合物制造技术

技术编号:1685614 阅读:160 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
R↓[1]-*-NH↓[2] 燃料组合物,包括主要量的燃料、少量的十六烷值增进剂和少量的至少一种下式的叔烷基伯胺:其中:R↓[1]、R↓[2]和R↓[3]分别独立的是(C↓[1]-C↓[21])烷基、取代的(C↓[1]-C↓[21])烷基、(C↓[1]-C↓[21])链烯基或取代的(C↓[1]-C↓[21])链烯基。该燃料油组合物提供对如下情况的改善的稳定作用:1)沉淀形成;和2)在储存和分配的过程中的彩色降解,以及具有改进的十六烷值、防锈作用和破乳能力。特别是含有十六烷值增进剂的燃料组合物具有改善的热安定性。(*该技术在2019年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及改进的燃料油组合物,特别是涉及含有十六烷值增进剂的具有改进的热稳定性的燃料油组合物。该组合物对如下情况还有改进的稳定作用1)沉淀形成;和2)在储存和分配的过程中的彩色降解,以及具有改进的十六烷值、防锈作用和破乳能力。燃料的有效期是其质量和储存条件的函数。例如,根据原油的来源和裂化的馏分的数量,中间馏分燃料例如柴油、喷气燃料和取暖用燃料可能含有非常不同数量的胶质和颜色前体、蜡、芳烃和其它产物。燃料储存稳定性是在引入低硫柴油之前都了解的问题。已经确定的是,当柴油储存延长一定的时间(储存稳定性)或当使其与高温发动机部件接触时(热稳定性)可能显示不稳定性。加氢处理符合1993的规定,其对于公路燃料减少了储存稳定性的问题。但是,低硫燃料产生了其它问题,例如在馏分燃料中的过氧化物和热稳定性问题。然而,由于燃料的计算和经济的需要,燃料常常要储存更长的时间。在延长储存和热应力的情况下形成的氧化降解产物继续是例如柴油使用的一个问题。燃料的不稳定性反应定义为有害产物例如过滤性沉淀、粘性胶质和过氧化物的形成。氧化反应形成的沉淀和胶质会堵塞过滤器,并且沉积在表面上。低温储存和高温热降解是有关的。一般的认为加氢处理是改善稳定性最有效的方法。但是,通过加入添加剂来改善稳定性的费用通常可能比加氢处理的费用要低。为了解决稳定性问题而使用十六烷值增进剂,并且出现了更复杂的柴油燃料用的化合物稳定性问题。严格的柴油机排气污染法规正在世界范围内实施。在美国,该1990 Clean Air Act命令在1998典型年降低NOx排放物到4.0克/马力小时(g/hp-hr)。另外,美国环保局(EPA)提出在2004典型年还要降低重负荷卡车和汽车的混合的NOx和烃排放物到2.5g/hp-hr。这样的降低就需要新发动机技术和经济可行的低排放物柴油的结合。Coordinating Research Council和其它单位的许多研究已经显示通过使用添加剂来增加十六烷值,明显地降低二氧化碳和NOx排放物,而烃和颗粒物稍微减少。十六烷值增进剂也提高柴油汽车和卡车的冷启动性能。较高的十六烷值可以降低白色烟雾、噪音、点火不良、排放物,并且改善某些发动机的冷启动性能。具有至少47个单位十六烷值(由ASTMD613测定的)的柴油会考核该倾向性。大多数的用户都知道燃料作为能源的主要作用。但是,少部分人注意到柴油在柴油机和有关的燃料系统中起多种作用。除了燃料作为能源的主要作用之外,燃料也作为决定性的移动部件的底部润滑剂和热传递流体。柴油也越来越多的用做高压燃料喷射系统的循环冷却剂。这就产生了一个问题,该问题是发动机的热量由喷射器传到燃料中,其可能触发一个过程,该过程导致颗粒形成,于是堵塞过滤器和喷射器。耐这样的热降解的燃料在更新的Octel F21-61试验(180分钟,150℃)中使用绿色过滤器必须得到最小80%的反射度量。对于柴油有效的作为热传递流体,足够的热稳定性是必要条件。在现代重负荷柴油发动机中,循环到燃料喷射器中的仅部分燃料实际上送到燃烧汽缸中。其余的带着热量循环回到燃料罐中,因此,增加了整个燃料温度。因为循环的燃料通过更新的发动机,所以燃料可能暂时暴露到350℃那么高的温度下。在某些发动机和燃料结合的情况下,该过程可能加速柴油的不稳定性。在某些情况下,该受力状态可能导致燃料降解,并且形成不溶物,该不溶物可能限制燃料通过过滤器和喷射系统。在将来,好的热稳定性甚至可能变的更重要。柴油机制造商已经指出,为了满足将来的废气排放物标准,在开发的发动机要使燃料暴露到更苛刻的操作环境(受力状态)即较高的压力和与高温发动机部件更长的接触时间下。特别是,在某些广泛使用十六烷值增进剂的地区,在某些重负荷的应用中,热稳定性可能是困难的。因此,随着发动机制造商促进和/或需要更高十六烷值的燃料,特别是在优质柴油产品中,十六烷值将变的越来越重要。如果添加剂不是氧化稳定的话,添加剂可能使得柴油降解。在120℃以上,十六烷值增进剂可能氧化和分解,使得产生颗粒和沉淀问题,其就可能堵塞过滤器。通常可以接受的是2-乙基己基硝酸酯作为柴油点火增进剂,因为它是不稳定的,即在约155℃(311°F),即恰好在300 °F稳定性试验温度之上,其就开始热分解(Bacha,John;Lesnini,D.G.,Proceedings of the 6th International Conference on stability andHandling of Liquid Fuels,1997,Eds.,H.N.;US Dept.of Energy,Vol.2,671)。这些结果就暗示,稳定性试验温度和试验周期一起恰好足以使2-乙基己基硝酸酯对在300°F试验所观察到的燃料热不稳定性产生影响。因此,对燃料添加剂有一个要求就是其对燃料提供热稳定性,甚至在十六烷值增进剂添加剂存在下也提供热稳定性。已经知道,叔烷基胺作为柴油燃料添加剂,其作为改善储存性能的抗氧化剂(见U.S.P2,945,749);其与脂肪胺混合就有抵消脂肪胺乳化的趋势(见U.S.P3,014,793);和其与清净剂、防锈剂和破乳剂添加剂混合作为稳定剂(见U.S.P2,793,943)。但是,这些参考文献没有讨论叔烷基伯胺作为热稳定剂和十六烷值增进剂,特别是在常规的十六烷值存在的情况下。本专利技术人现在出人意料地发现,通过在十六烷值增进剂的存在下添加C8-C24范围内的叔烷基伯胺可以使燃料热稳定;人们知道十六烷值增进剂使燃料热不稳定。此外,本专利技术的叔烷基伯胺也作为十六烷值增进剂使用,并且十六烷值增进剂与本专利技术的叔烷基伯胺混合可以提供比由十六烷值增进剂单独提供的十六烷值高的十六烷值。另外,含有这些胺的燃料油组合物的特征还在于具有改善的分散性能、改善的防锈性能和改善的破乳性能。在本专利技术的第一个方面中,提供一种燃料组合物,该组合物包括(A)主要量的燃料;(B)至少一种十六烷值增进剂;和(C)至少一种下式的叔烷基伯胺 其中R1、R2和R3分别独立的是(C1-C21)烷基、取代的(C1-C21)烷基、(C1-C21)链烯基或取代的(C1-C21)链烯基。在本专利技术的第二个方面中,提供一种燃料组合物,该组合物包括(A)主要量的柴油燃料;(B)少量的有效的改善柴油的十六烷值的2-乙基己基硝酸酯;和(C)少量的至少一种下式的叔烷基伯胺 其有效的提供热稳定性,其中R1、R2和R3分别独立的是(C1-C21)烷基、取代的(C1-C21)烷基、(C1-C21)链烯基或取代的(C1-C21)链烯基。在本专利技术的第三个方面中,提供一种生产含有至少一种十六烷值增进剂的热稳定的燃料的方法,该方法包括在燃料中引入至少一种下式的叔烷基伯胺 其量要有效的提供热稳定的燃料,其中R1、R2和R3分别独立的是(C1-C21)烷基、取代的(C1-C21)烷基、(C1-C21)链烯基或取代的(C1-C21)链烯基。在此所用的技术术语“C1-C21”的意思是每个基团具有1-21个碳原子的直链或支链烷基。另外,术语“主要量”的意思是大于50%重,术语“少量”的意思是小于50%重。除非另有说明,整个的本说明书和权利要求书中指的都是重量百分数,所有的温度都是摄氏度,所有的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃料组合物,该组合物包括:(A)主要量的燃料;(B)少量的至少一种十六烷值增进剂;和(C)少量的至少一种下式的叔烷基伯胺:R↓[1]-*-NH↓[2]其中:R↓[1]、R↓[2]和R↓[3]分别独立的是(C↓[1]- C↓[21])烷基、取代的(C↓[1]-C↓[21])烷基、(C↓[1]-C↓[21])链烯基或取代的(C↓[1]-C↓[21])链烯基。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:RM巴纳瓦利BD克赫达
申请(专利权)人:罗姆和哈斯公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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