用于柴油燃料乳液的烷基亚氨基衍生物制造技术

本发明专利技术涉及柴油燃料乳液、其制备方法及其在燃烧过程中的用途。该乳液的特征在于它们包含式(I)的表面活性剂，其中R为C5

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于柴油燃料乳液的烷基亚氨基衍生物
专利

[0001]本专利技术涉及两性表面活性剂在水包油柴油燃料乳液中的用途。
[0002]背景
[0003]柴油乳液及其在内燃机中作为燃料的用途是已知的。例如，US4,744,796建议制备烃燃料、水和/或甲醇以及叔丁醇(TBA)和表面活性剂的组合的微乳液。然而，已知的柴油乳液尚未完全商业化，并且已知的乳液仍然具有过低水含量，导致燃烧时NOx排放过高和/或稳定性不足，和/或使用具有不期望的生态毒性的表面活性剂。
[0004]US2011/0296746建议使用ppm水平的N-烷基或N-链烯基或N-环烷基或N-芳基氨基或亚氨基丙酸作为腐蚀抑制剂以保护和防止与原油和液体燃料接触的铁类金属的腐蚀。
[0005]JPS49108106(摘要)公开了使用包含2-20％水的凝胶状燃料。该类燃料是不期望的，因为它们包含的水过少而不给出期望的NOx排放，并且由于需要采取额外措施来防止在燃料实际使用中胶凝，因此凝胶状性质是不期望的。
[0006]化学品的生态毒性(包括水生毒性和眼睛刺激性)根据指令Directive91/325/EEC[2]和1999/45/EC分类。指定使用风险术语(risk phrase)和“N”符号(有时显示为致鱼死致树死(dead-fish-dead-tree)符号)的限制。对燃料乳液提出的常规表面活性剂目前要求具有致鱼死-致树死(dead-fish-dead-tree)符号的标签。在下文中对不需要用“N”符号标记的表面活性剂使用良好生态毒性(特性)。<br/>[0007]期望找到一种助剂或助剂混合物，其在具有非常温和的生态毒性的同时提供期望的燃料乳液，使得它们不要求产品根据上述Directive标记致鱼死致树死(dead-fish-dead-tree)符号。
[0008]概述
[0009]本公开涉及一种或多种特定的两性表面活性剂的用途。这些表面活性剂具有等电点，且在该点之外，它们处于阳离子或阴离子状态。在一个实施方案中，它们在不是等电点的pH下使用。发现所要求保护的两性表面活性剂作为水包油柴油燃料乳液中的表面活性剂的性能非常好。
[0010]用于所要求保护的柴油乳液的表面活性剂具有以下通用结构：
[0011][0012]其中A为
--
或-CH
2-，
[0013]X各自独立地为-H、-COOM或-SO3M，其中至少一个分子中的X(在一个实施方案中全部X)为COOM或SO3M，
[0014]R为C5-C22直链或支化的、饱和或不饱和的、取代或未取代的烃基，
[0015]R2各自独立地为H、CH3或C2H5，合适地H或CH3，
[0016]k＝0-3，合适地0或1，
[0017]m各自独立地为2-6，合适地2-4，合适地2或3，
[0018]n各自独立地为1-6，合适地1-3，合适地1或2，其中如果n&gt;1，则亚烷基-[-C-]n-可经烷基取代，
[0019]o＝0-40，合适地0-20，合适地0-10，
[0020]m各自独立地选自H和任何阳离子M
+
，合适地碱(土)金属离子，例如Mg
2+
、Ca
2+
、NH
4+
、K
+
或Na
+
，其中所述阳离子所连接的氧带负电荷，并且任何2价离子或包含2价离子的离子混合物的用量使得所有正电荷的总和与所有负电荷的总和相同，由于经济原因并且为了避免复杂构造，M合适地选自K
+
或Na
+
。
[0021]在一个实施方案中，至少一个M不为H。
[0022]在一个实施方案中，RA-来自天然来源，例如衍生自油基、椰油、蓖麻或牛脂脂肪酸。
[0023]在一个实施方案中，RA为月桂基、(异)十三烷基或(异)十二烷基。
[0024]在一个实施方案中，RA为C6-C10直链或支化、饱和或不饱和的烃基，因为发现该类产物容易合成，非常有效并且具有有利的生态毒性。
[0025]在一个实施方案中，表面活性剂在pH＜7下使用，其中产物为阳离子形式，其中所有M＝H且一个或多个氮原子被质子化。在该pH下，存在合适的抗衡离子X-，其可以是任何带负电荷的离子，例如Cl-、CH
3-O-SO
3-、CO
32-或HCO
3-，其量使得配制剂中正负电荷总量相等。
[0026]产物可以以常规方式通过使胺或多胺，合适地具有伯胺基团的(多)胺，与丙烯酸(使得n＝2，并且由n限定的亚乙基结构部分未取代)、甲基丙烯酸(n＝2，并且亚乙基经甲基取代)反应且通常随后调节pH而制备。以这种方式制备的产物具有不含盐的优点，这是有益的，因为它使得产物的含水配制剂的腐蚀性较小，这尤其在燃料乳液中是一个优点。
[0027]在一个实施方案中，表面活性剂以其纯净形式使用。然而，为了改进处理，可以使用溶剂。溶剂合适地选自水、醇、二醇、醚及其混合物。在一个实施方案中，使用二丙二醇甲基醚作为溶剂。在一个实施方案中，使用乙二醇作为溶剂。在一个实施方案中，使用二丙二醇甲基醚和乙二醇的混合物作为溶剂。
[0028]已发现使用式(I)的表面活性剂允许配制具有比常规柴油燃料乳液高的水含量的乳液，导致燃烧时甚至更低的NOx排放。特别地，由于在如要求保护的燃料乳液中使用大量表面活性剂，因此使用具有良好生态毒性的表面活性剂是有利的。而且，由于乳液要用于要求精确泵送和计量的燃料体系中，因此其优选不应胶凝。
[0029]详述
[0030]本公开总体上涉及上述式I的两性表面活性剂作为水包油柴油燃料乳液中的表面活性剂的用途。所要求保护的表面活性剂的使用得到期望的燃料乳液，其具有高水含量、良好稳定性(物理稳定性，即油滴尺寸的稳定性)和很少腐蚀，同时具有非常温和的生态毒性，使得它们不要求产品根据所述Directive标记致鱼死致树死符号。
[0031]本文所述的燃料乳液通常是白色的，这使其与已知的清澈微乳液不同。在一个实施方案中，乳液是不透明的。在使用Malvern和激光衍射测定时测得乳液的D[4,3]为0.2μm、
0.5μm、1μm、2μm、3μm或4μm至50μm、20μm、10μm、9μm、8μm、7μm、6μm或5μm，其中D50(或D[v,0.5])在相同范围内。在一个实施方案中，乳液具有至少5分钟、10分钟、20分钟、1小时、2小时、4小时、8小时、16小时、32小时或48小时的稳定性。当30cm高的带刻度的玻璃圆筒中的250ml乳液在所示时间内在25℃下静置而不形成大于5mm的分离层时，在本文中将稳定性定义为可接受。由于乳液容易制备，因此合适地可以恰好在燃烧之前制备它们。合适地，在燃烧前5分钟、10分钟、20分钟、1小时、2小时、4小时、8小时、16小时、32小时或48小时制备乳液。
[0032]基团R为C5-C22直链或支化、饱和或本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种柴油燃料乳液，包含
·
一种或多种下式的表面活性剂其中R为C5-C22直链或支化、饱和或不饱和、取代或未取代的烃基，A为或CH2，X各自独立地为H、COOM或SO3M，其中至少一个分子中的X为COOM或SO3M，R2各自独立地为H、CH3或C2H5，k＝0-3，合适地0或1，m各自独立地为2-6，合适地2-4，合适地2或3，n各自独立地为1-6，合适地1-3，合适地1或2，如果n&gt;1，则亚烷基可经烷基取代；o＝0-40，合适地0-20，合适地0-10，m各自独立地选自H和任何阳离子M
+
，由此所述阳离子所连接的氧带负电荷，且其中所有正电荷的总和等于所有负电荷的总和，含量为0.025-10重量％，
·
小于65重量％的柴油，
·
35重量％或更多的水，以及
·
任选的其他组分，直至100重量％的总和。2.权利要求1的柴油燃料乳液，其中所有表面活性剂的X选自COOM和SO3M。3.权利要求1或2的柴油燃料乳液，其中R2各自独立地选自H和CH3。4.前述权利要求中任一项的柴油燃料乳液，其中m各自独立地选自Mg
2+
、Ca
2+
...

【专利技术属性】
技术研发人员：J，
申请(专利权)人：诺力昂化学品国际有限公司，
类型：发明
国别省市：