燃料添加剂混合物和含有其的燃料制造技术

一种用于汽油的燃料添加剂浓缩物，一种含有添加剂混合物的汽油燃料，一种用于减少发动机和汽油发动机的燃料输送系统中的磨损的方法，以及一种用于改进喷射器性能的方法。所述添加剂浓缩物包括芳香族溶剂和含有以下的混合物：(i)N,N‑双(2‑羟乙基)烷基酰胺，(ii)2‑((2‑(双(2‑羟乙基)氨基)乙基)‑氨基)乙基链烷酸酯和N‑(2‑(双(2‑羟乙基)‑氨基)乙基)‑N‑(2‑羟乙基)烷基酰胺，和(iii)衍生自含有至少3个氨基的二乙醇胺(DEA)的自缩合产物的脂肪酸酯和酰胺。所述浓缩物中(i)与(ii)与(iii)的重量比在约8:2:0至约2:5:3的范围内。所述燃料添加剂混合物基本上不含甘油并且在低至约‑20℃的温度下保持流体。

Fuel additive mixtures and fuels containing them

【技术实现步骤摘要】
燃料添加剂混合物和含有其的燃料相关申请由于弗吉尼亚州(Virginia)里士满的雅富顿化学公司(AftonChemicalCorporationofRichmond)、比利时的OleonNV和法国的OleonSAS的联合开发，本申请涉及同一天提交的共同未决申请。
本公开涉及用于燃料组合物的燃料添加剂和含有添加剂的燃料组合物。具体地，本公开涉及一种汽油燃料添加剂混合物，其在燃料组合物中具有关于摩擦、磨损减少和喷射器沉积物的改进的特性，并且为含有添加剂混合物的燃料添加剂浓缩物提供增强的低温稳定性。更具体地，添加剂混合物是摩擦改性剂和燃料喷射器清洁剂，其衍生自脂肪酸和二乙醇胺或二乙醇胺的自缩合产物，其通过改进含有添加剂混合物的燃料添加剂浓缩物的低温相容性的方法制备。
技术介绍
用于车辆的燃料组合物不断得到改进，以增强燃料的各种性能，以适应其在包括直接喷射汽油发动机的更新、更先进的发动机中的使用。因此，燃料组合物通常包括针对需要改进的某些特性的添加剂。例如，将摩擦改进剂添加到燃料中以减少发动机的燃料输送系统和活塞环中的摩擦和磨损。此外，可以将特殊组分添加到燃料中以减少喷射器喷嘴结垢、清洁脏喷射器并改进直接喷射内燃机的性能当将这些添加剂添加到燃料中时，一部分添加剂被转移到发动机活塞环区域中的润滑剂的薄膜中，在此其还可以减少摩擦和磨损，并且从而提高燃料经济性。这种燃料添加剂在发动机运作期间进入曲轴箱，因此期望燃料添加剂对发动机润滑剂也是有益的。然而，含有由二乙醇胺和某些脂肪酸或其相应的酯制备的摩擦改进剂的燃料添加剂浓缩物在低温下储存时可能是不稳定的，并且这种摩擦改进剂的性能通常不是所期望的。此外，某些基于脂肪酸的胺和链烷醇酰胺摩擦改性剂是在低环境温度下难以处理的蜡或部分固体。由衍生自饱和或单不饱和脂肪酸(例如月桂酸，肉豆蔻酸，棕榈酸和硬脂酸)的酸和酯制备的摩擦改性剂特别难以配制成在低温下保持流体和均匀的添加剂浓缩物。在燃料添加剂浓缩物中使用的典型洗涤剂添加剂(例如聚异丁烯曼尼希添加剂)会加剧不稳定性。由于添加剂浓缩物是将燃料添加剂组分共混到燃料中的优选形式，因此重要的是燃料添加剂浓缩物必须是均匀的并且在低温下保持流体，优选低至约-20℃或更低。当浓缩物中的摩擦改进剂添加剂浓度相当高时，可以将增容剂和/或大量溶剂添加到添加剂组合物中以改进其在低温下的溶解度。已使用的增容剂包括低分子量醇、酯、酸酐、琥珀酰亚胺、二醇醚和烷基化酚及其混合物。或者，一些添加剂生产商已将低分子量酯并入到脂肪酸与二乙醇胺的反应混合物中，以增强反应产物的低温稳定性。不幸的是，溶剂、增容剂和低分子量酯添加到添加剂浓缩物的成本可能使其的使用不经济。脂肪酸和多羟基醇的偏酯，如甘油单油酸酯(GMO)和脂肪胺乙氧基化物如二乙氧基化月桂胺也是已知的燃料添加剂，其可减少摩擦和磨损并可改进燃料经济性。当浓缩物在低温下储存时，GMO和一些脂肪胺乙氧基化物在燃料添加剂浓缩物中具有差的相容性。制备在低温下稳定的含有GMO和脂肪胺二乙氧基化物的燃料添加剂浓缩物是特别困难的。虽然GMO和脂肪胺乙氧基化物摩擦改性剂在添加到燃料中时可以改进燃料经济性，但GMO和某些脂肪胺乙氧基化物在添加剂浓缩物中可能不稳定，或者可能需要大量的溶剂和增容剂以保持添加剂浓缩物稳定并且在低温下保持流体。因此，GMO、脂肪胺乙氧基化物和脂肪链烷醇酰胺摩擦改进剂不能有益地添加到燃料组合物中以改进燃料经济性和燃料输送系统的磨损保护，除非其可以配制成稳定的燃料添加剂浓缩物。已经尝试了许多其他摩擦改性剂，但是仍然需要一种摩擦改进剂，其可以容易地配制成在低温下，即低至约-20℃的温度下稳定的燃料添加剂浓缩物。还需要一种摩擦改进剂，其改进燃料添加剂浓缩物中其他燃料添加剂组分的低温相容性。此外，需要一种摩擦改进剂，其改进其他燃料添加剂的摩擦和磨损性能另外，需要一种摩擦改进剂，其改进燃料经济性，并且为燃料输送系统提供磨损保护等特性。用于直接燃料喷射发动机的燃料组合物经常在喷射器、发动机燃烧室、燃料供应系统、燃料过滤器和进气阀中产生不期望的沉积物。因此，期望改进的组合物，其可以防止沉积物积聚并保持用于车辆寿命的“为新”的清洁度。一种能够清洁脏燃料喷射器，将性能恢复到先前“为新”状态并改进发动机动力性能的组合物是期望的，并且对于减少空气传播的废气排放是有价值的。虽然已知添加剂可减少喷射器喷嘴结垢并减少进气阀沉积物，但其清理性能和保持清洁效果可能不足。此外，其稳定性和与其他燃料添加剂的相互作用可能不令人满意。因此，仍然需要一种有成本效益的、易于并入到添加剂浓缩物中并改进燃料的多种特征的燃料添加剂。
技术实现思路
根据本公开，示例性实施例提供一种用于汽油的燃料添加剂浓缩物、一种含有添加剂混合物的汽油燃料、一种用于减少汽油发动机的发动机和燃料输送系统中的磨损的方法，以及用于改进喷射器性能的方法。添加剂浓缩物包括芳香族溶剂和含有以下的混合物：i)N,N-双(2-羟乙基)烷基酰胺，(ii)2-((2-(双(2-羟乙基)氨基)乙基)-氨基)乙基链烷酸酯和N-(2-(双(2-羟乙基)-氨基)乙基)-N-(2-羟乙基)烷基酰胺，和(iii)衍生自含有至少3个氨基的二乙醇胺(DEA)的自缩合产物的脂肪酸酯和酰胺。浓缩物中(i)与(ii)与(iii)的重量比在约8:2:0至约2:5:3的范围内。燃料添加剂混合物基本上不含甘油并且在低至约-20℃的温度下保持流体。在一个实施例中，提供了一种汽油燃料组合物，其用于减少燃料系统组件磨损和发动机摩擦，并改进喷射器的清洁度。组合物包括A)汽油和B)含有以下的燃料添加剂混合物：a)N,N-双(2-羟乙基)烷基酰胺，b)2-((2-(双(2-羟乙基)氨基)乙基)氨基)乙基链烷酸酯和N-(2-(双(2-羟乙基)氨基)乙基)-N-(2-羟乙基)烷基酰胺，和c)衍生自含有至少3个氨基的二乙醇胺(DEA)的自缩合产物的脂肪酸酯和酰胺，其中酰胺和酯的烷基含有8至18个碳原子。燃料添加剂混合物中(a)与(b)与(c)的重量比在约8:2:0至约2:5:3的范围内。燃料添加剂混合物基本上不含甘油并且在低至约-20℃的温度下保持流体。根据本公开的另一个实施例，提供了一种用于减少磨损和发动机摩擦的方法。方法包括提供含有磨损减少添加剂混合物的汽油，所述磨损减少添加剂混合物基本上由以下组成：a)N,N-双(2-羟乙基)烷基酰胺，b)2-((2-(双(2-羟乙基)氨基)乙基)氨基)乙基链烷酸酯和N-(2-(双(2-羟乙基)氨基)乙基)-N-(2-羟乙基)烷基酰胺，和c)衍生自含有至少3个氨基的二乙醇胺(DEA)的自缩合产物的脂肪酸酯和酰胺。添加剂混合物基本上不含甘油并且(a)与(b)与(c)的重量比范围为约8:2:0至约2:5:3。将添加剂混合物与汽油组合以提供燃料组合物，并且利用燃料组合物操作发动机。本公开的另一实施例提供一种用于改进燃料喷射汽油发动机的喷射器性能的方法。方法包括提供含有喷射器清洁添加剂混合物的汽油，所述喷射器清洁添加剂混合物基本上由以下组成：a)N,N-双(2-羟乙基)烷基酰胺，b)2-((2-(双(2-羟乙基)氨基)乙基)氨基)乙基链烷酸酯和N-(2-(双(2-羟乙基)氨基)乙基)-N-(2-羟本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于汽油的燃料添加剂浓缩物，其包含芳香族溶剂和包含以下的混合物：(i)N,N‑双(2‑羟乙基)烷基酰胺，(ii)2‑((2‑(双(2‑羟乙基)氨基)乙基)‑氨基)乙基链烷酸酯和N‑(2‑(双(2‑羟乙基)‑氨基)乙基)‑N‑(2‑羟乙基)烷基酰胺，和(iii)衍生自含有至少3个氨基的二乙醇胺(DEA)的自缩合产物的脂肪酸酯和酰胺，其中(i)与(ii)与(iii)的重量比在约8:2:0至约2:5:3的范围内，并且其中所述燃料添加剂混合物基本上不含甘油并且在低至约‑20℃的温度下保持流体。

【技术特征摘要】
2017.12.27 US 15/855,0111.一种用于汽油的燃料添加剂浓缩物，其包含芳香族溶剂和包含以下的混合物：(i)N,N-双(2-羟乙基)烷基酰胺，(ii)2-((2-(双(2-羟乙基)氨基)乙基)-氨基)乙基链烷酸酯和N-(2-(双(2-羟乙基)-氨基)乙基)-N-(2-羟乙基)烷基酰胺，和(iii)衍生自含有至少3个氨基的二乙醇胺(DEA)的自缩合产物的脂肪酸酯和酰胺，其中(i)与(ii)与(iii)的重量比在约8:2:0至约2:5:3的范围内，并且其中所述燃料添加剂混合物基本上不含甘油并且在低至约-20℃的温度下保持流体。2.根据权利要求1所述的燃料添加剂浓缩物，其中以所述添加剂混合物的总重量计，所述混合物包含小于3重量％的N,N-双(2-羟乙基)哌嗪，或者其中以所述添加剂混合物的总重量计，所述混合物包含小于0.5重量％的N,N'-双(2-羟乙基)哌嗪，或者其中以所述添加剂混合物的总重量计，所述混合物包含约5至约30重量％的衍生自含有至少3个氨基的DEA的自缩合产物的脂肪酸酯和酰胺，或其中所述酰胺和酯的所述烷基含有8至18个碳原子。3.根据权利要求2所述的燃料添加剂浓缩物，其中所述酰胺和酯中的约45重量％至约55重量％的所述烷基是十二烷基。4.根据权利要求1所述的燃料添加剂浓缩物，还包含一种或多种洗涤剂和一种或多种载体流体，或者还包含选自由以下组成的组的摩擦改进剂：脂肪酸和多羟基醇的偏酯、N,N-双(羟基烷基)烷基胺及其混合物，其中所述浓缩物中的所述摩擦改进剂与所述混合物的重量比在约10:1至约1:10的范围内。5.一种汽油燃料组合物，其用于减少燃料系统组件磨损和发动机摩擦，并改进喷射器的清洁度，所述组合物包含：A)汽油和B)含有以下的燃料添加剂混合物：a)N,N-双(2-羟乙基)烷基酰胺，b)2-((2-(双(2-羟乙基)氨基)乙基)氨基)乙基链烷酸酯和N-(2-(双(2-羟乙基)氨基)乙基)-N-(2-羟乙基)烷基酰胺，和c)衍生自含有至少3个氨基的二乙醇胺(DEA)的自缩合产物的脂肪酸酯和酰胺，其中所述酰胺和酯的所述烷基含有8至18个碳原子，和其中所述燃料添加剂混合物中(a)与(b)与(c)的重量比在约8:2:0至约2:5:3的范围内，并且其中所述燃料添加剂混合物基本上不含甘油并且在低至约-20℃的温度下保持流体。6.根据权利要求5所述的汽油燃料组合物，其中以所述添加剂混合物的总重量计，所述燃料添加剂混合物包含小于0.5重量％的N,N'-双(2-羟乙基)哌嗪，或者其中以所述添加剂混合物的总重量计，所述燃料添加剂混合物包含约5至约30重量％的衍生自含有至少3个氨基的DEA的自缩合产物的脂肪酸酯和酰胺。7.根据权利要求6所述的汽油燃料组合物，其中以所述燃料组合物的总重量计，所述汽...

【专利技术属性】
技术研发人员：米歇尔·纽科尔斯，查尔斯·沙纳汉，斯科特·A·卡利，凯汉·雅瓦里，列文·凡赫克，
申请(专利权)人：雅富顿化学公司，
类型：发明
国别省市：美国,US