柴油机燃料添加剂制造技术

柴油机燃料添加剂组合物，含有燃料添加剂的燃料，通过使用该添加剂改进柴油机性能的方法，以及制造用于具有高压燃料喷射系统的柴油机中的添加剂的方法。燃料添加剂具有约500－约10,000的数均分子量(Mn)并且选自烃基取代的丁二酸或酸酐或它们的衍生物和烃基取代的曼尼希碱。该添加剂具有的分子量分布使得低于约25wt%的添加剂具有以聚苯乙烯校正曲线为基础由凝胶渗透色谱法(GPC)测量的400或更低的分子量。

【技术实现步骤摘要】

本公开物涉及燃料的添加剂和尤其涉及提供改进的喷射器性能的柴油机燃料添加剂。背景和概述由于燃料经济性、特性和低排放的原因，现在间接喷射式柴油发动机(indirect injection diesel engine)在市场上几乎完全地让位于更现代的直接喷射轻负荷柴油发动机(direct injection light duty diesel engines)。然而，直接射油式柴油机比早期的间接喷射式发动机更加复杂并且需要维持更精确的校正以维持它们的设计性能。发动机的燃料输送系统的喷射器，泵，过滤器和其它组件容易受到由燃料燃烧产生的沉积物形成结垢而导致干扰它们的运转。直接喷射式发动机也可采用高压共轨共轨燃料系统(high pressure common rail fuel system)。当用于该高压共轨共轨燃料系统中时，因为超低硫的柴油机燃料的使用而出现新近的问题。在这里的“高压”是指等于或大于15，000 psi (大于或等于1000巴)的在柴油机燃料系统中的那些压力。此类问题是通过在燃料添加剂包装配料(package)中沉降物的存在、内部喷射器沉积物和喷射器粘结物(injector sticking)来体现。因此，当采用超低硫燃料即含有约15 ppm(重量)硫或更低硫的燃料时，需要发现沉积物和喷射器问题的原因。考虑到上述和其它需要，本公开物的实施方案提供具有约500到约10，000的数均分子量(Mn)的柴油机燃料添加剂组合物。该添加剂选自于烃基取代的丁二酸或酸酐或它们的衍生物，和烃基取代的曼尼希碱，其中该添加剂所具有的分子量分布使得低于约25 wt%的添加剂具有400或更低的分子量，该分子量由凝胶渗透色谱法(GPC)以聚苯乙烯校正曲线为基础所测量。在本公开物的另一个实施方案中，提供在具有喷射器和燃烧含有15 ppm(重量) 或更低硫的柴油机燃料的高压共轨柴油机中减少或防止喷射器粘结物或沉积物的方法。该方法包括在发动机中燃烧含有柴油机燃料和具有约500 - 10，000的数均分子量(Mn)的柴油机燃料添加剂的组合物。该添加剂选自于烃基取代的丁二酸或酸酐或它们的衍生物，和烃基取代的曼尼希碱，其中该添加剂所具有的分子量分布使得低于约25 wt%的添加剂具有 400或更低的分子量，该分子量由凝胶渗透色谱法(GPC)以聚苯乙烯校正曲线为基础所测量。含有添加剂的燃料的使用有效地减少喷射器粘结物的产生，这是相对于在燃烧含有类似燃料添加剂的燃料的可比较发动机中喷射器粘结物的产生而言，该类似燃料添加剂的分子量分布使得超过25 wt%的添加剂具有由GPC测量的400或更低的分子量。本公开物的另一个实施方案提供了改进用于超低硫的柴油机燃料的添加剂，以在柴油机的高压柴油机燃料喷射系统中减少沉积物和喷射器粘结物的方法。该方法包括将烃基组分加入到反应容器中。该烃基组分然后在高于约200°C的温度下进行真空蒸镏一段时间，该时间足以除去至少一部分的烃基组分以使得所蒸镏烃基组分的蒸馏残余物有效地获得具有约500到和10，000的数均分子量(Mn)的柴油机燃料添加剂，其中低于约25 wt%的添加剂具有由凝胶渗透色谱法(GPC)以聚苯乙烯校正曲线为基础所测量的400或更低的分子量。该添加剂选自烃基取代的丁二酸或酸酐或它们的衍生物，和烃基取代的曼尼希碱。烃基组分的蒸馏残余物然后与选自不饱和二羧酸或酸酐和酚或取代酚中的组分进行反应，以提供烃基取代的组分。烃基取代的组分然后与选自胺和胺加上醛的反应物进行反应，以得到具有约500到约10，000的分子量分布的添加剂，其中低于25 wt%的添加剂具有由GPC 以聚苯乙烯校正曲线为基础所测量的400或更低的分子量。本公开物的又一个实施方案提供了改进用于超低硫的柴油机燃料中的添加剂以便在柴油机的高压燃料喷射系统中减少沉积物和喷射器粘结物的方法。该方法包括将烃基组分加入到反应容器中并且让烃基组分与选自于不饱和二羧酸或酸酐中的组分进行反应以得到烃基取代的组分。该烃基取代的组分然后在高于约200°C的温度下进行真空蒸镏一段时间，该时间足以除去至少一部分的烃基取代的组分，以使得所蒸镏的烃基取代组分的蒸馏残余物有效地获得具有约500到和10，000的数均分子量(Mn)的柴油机燃料添加剂， 其中该添加剂的分子量分布使得低于约25 wt%的添加剂具有400或更低的分子量，该分子量由凝胶渗透色谱法(GPC)以聚苯乙烯校正曲线为基础测量。烃基取代的组分的蒸馏残余物然后与极性化合物进行反应，以得到具有约500 —约10，000的数均分子量(Mn)的添加剂，其中低于25 wt%的添加剂具有由GPC测量的400或更低的分子量。本公开的其它实施方案提供了改进稳定性的包含烃基取代的添加剂的柴油机燃料添加剂包装配料，其中低于25 wt%的添加剂具有400或更低的分子量，该分子量由凝胶渗透色谱法(GPC)以聚苯乙烯校正曲线为基础所测量。本公开物的再一些其它实施方案提供了减少或防止在高压共轨柴油机中的柴油喷射器的内部部件上可见沉积物的方法。另一个实施方案可以通过减少具有较低分子量的添加剂前体的wt%，来改进含有烃基取代的添加剂组分的柴油机燃料添加剂包装配料的稳定性，使得所得添加剂所具有的分子量分布使得含有低于25 wt%的具有400或更低的分子量的添加剂，该分子量由凝胶渗透色谱法(GPC)以聚苯乙烯校正曲线为基础所测定。根据本公开物的一个或多个实施方案，通过降低或消除具有低分子量(即由GPC， 使用聚苯乙烯标准所测定的400或更低的分子量)的燃料添加剂的百分数，在高压共轨柴油机燃料系统中的改进(减少)的喷射器粘结物产生上可能有显著的益处。已经吃惊地发现，在喷射器上形成的沉积物主要由含有或得自该添加剂产物的典型分布曲线的低分子量部分的材料(漆，积炭(varnish)，盐，等等)组成。事实上，在燃料添加剂中甚至少量，如 10wt%,或5wt%或更低的此类较低分子量组分，如果存在，可以导致不希望有的沉积物，积炭和/或喷射器粘结物。从该添加剂的未改进分布曲线中除去或显著地减少添加剂的较低分子量部分的量可以显著地改进该发动机和喷射器性能。本专利技术涉及下述方面1.柴油机燃料添加剂组合物，该组合物包括具有约500 —约10，000的数均分子量并选自于烃基取代的酸或酸酐或其衍生物和烃基取代的曼尼希碱的柴油机燃料添加剂，其中该添加剂具有的分子量分布使得低于约25 衬％的该添加剂具有400或更低的分子量，该分子量由凝胶渗透色谱法(GPC)以聚苯乙烯校正曲线为基础测量。2.根据上述的柴油机燃料添加剂组合物，其中低于约10衬％的该添加剂具有 400或更低的由GPC测量的分子量。3.根据上述的柴油机燃料添加剂组合物，其中低于约5 wt%的该添加剂具有 400或更低的由GPC测量的分子量。4.根据上述的柴油机燃料添加剂组合物，其中该添加剂包括通过聚异丁烯基取代的丁二酸或酸酐与多胺的反应所制备的聚异丁烯基取代的酸或酸酐酰亚胺。5.根据上述的柴油机燃料添加剂组合物，其中该添加剂具有在约3:1-约1:2 范围内的(A)聚异丁烯基取代的丁二酸或酸酐结构部分与(B)多胺结构部分的摩尔比率， 其中该聚异丁烯基取代的丁二酸或酸酐的聚异丁烯基基团具有在约50本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．柴油机燃料添加剂组合物，该组合物包括：具有约５００－约１０，０００的数均分子量并选自于烃基取代的酸或酸酐或其衍生物和烃基取代的曼尼希碱的柴油机燃料添加剂，其中该添加剂具有的分子量分布使得低于约２５　ｗｔ％的该添加剂具有４００或更低的分子量，该分子量由凝胶渗透色谱法（ＧＰＣ）以聚苯乙烯校正曲线为基础测量。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：X方，J加兰特福克斯，
申请(专利权)人：X方，J加兰特福克斯，
类型：发明
国别省市：US