烷氧基化季銨鹽和含有所述鹽的柴油燃料的制作方法
【專利摘要】柴油機的燃料可溶添加劑、改進燃料噴射器的性能的方法和凈化柴油機的燃料噴射器的方法。該燃料可溶添加劑包括在選自羧酸和烷基酚的質子給體存在下衍生自含有至少一個叔氨基的酰氨基胺和環(huán)氧化物的季銨鹽。該酰氨基胺在基本不含?；瘎┑姆磻橘|中制造。
【專利說明】烷氧基化季銨鹽和含有所述鹽的柴油燃料
[0001]

【技術領域】： 本公開涉及柴油燃料添加劑并涉及包括可用于改進直接燃料噴射發(fā)動機的性能的添 加劑的柴油燃料。本公開特別涉及有效增強柴油機的直接燃料噴射器的性能的烷氧基化季 銨鹽燃料添加劑。
[0002] 背景和概述： 長久以來希望使柴油燃料動力車輛中的燃料經(jīng)濟性、動力和駕駛性能最大化，同時增 強加速、減少排放并防止延遲。盡管已知使用分散劑增強汽油動力發(fā)動機性能以使進氣道 (port)燃料噴射發(fā)動機中的閥和燃料噴射器保持潔凈，但此類汽油分散劑不一定對直接燃 料噴射柴油機有效。此外，間接燃料噴射柴油機用的分散劑可能對直接燃料噴射柴油機無 效。這種不可預測性的原因在于直接和間接燃料噴射柴油機之間和適用于此類發(fā)動機的燃 料之間的許多差異。
[0003] 例如，在間接燃料噴射柴油機與更現(xiàn)代的高壓共軌（HPCR)直接燃料噴射柴油機 之間存在顯著差異。低硫柴油燃料和超低硫柴油燃料如今在市場上也常用于此類發(fā)動機。 "低硫"柴油燃料是指硫含量占燃料總重量的50重量ppm或更少的燃料。"超低硫"柴油燃 料（ULSD)是指硫含量占燃料總重量的15重量ppm或更少的燃料。HPCR發(fā)動機中的燃料噴 射器與更老式發(fā)動機和燃料噴射系統(tǒng)相比在高得多的壓力和溫度下運行。低硫或ULSD和 HPCR發(fā)動機的組合導致如今市場上發(fā)現(xiàn)的噴射器沉積物的類型和噴射器沉積物的形成頻 率改變。
[0004] 數(shù)年來，已開發(fā)用于柴油燃料的分散劑組合物。本領域中已知用于燃料的分散劑 組合物包括可能包含聚亞烷基琥珀酰亞胺、聚胺和聚烷基取代的曼尼?；衔锏慕M合物。 分散劑適用于使煙灰和油泥保持懸浮在流體中，但上述分散劑對于凈化已在表面上形成的 沉積物不是特別有效。
[0005] 因此，用于直接燃料噴射柴油機的燃料組合物通常在內燃機表面和燃料過濾器中 產生不合意的沉積物。相應地，需要可防止沉積物積聚的改進的組合物，以在車輛壽命中保 持"像新的一樣"的潔凈度。理想地，可凈化骯臟燃料噴射器以使性能恢復到之前的"像新 的一樣"的狀況的相同組合物在減少空氣傳播的廢氣排放物和改進發(fā)動機的動力性能的嘗 試中同樣合意和有價值。
[0006] 根據(jù)本公開，示例性實施方案提供柴油機的燃料可溶添加劑、含有該添加劑的柴 油燃料、改進燃料噴射器的性能的方法和凈化柴油機的燃料噴射器的方法。該燃料可溶添 加劑包含在質子給體存在下衍生自含有至少一個叔氨基的酰氨基胺和環(huán)氧化物的季銨鹽。 該酰氨基胺在基本不含酰化劑的反應介質中制造。
[0007] 本公開的另一實施方案提供改進直接燃料噴射柴油機的噴射器性能的方法。該方 法包括用含有主要量的柴油燃料和占燃料組合物總重量的大約5至大約100重量ppm的季 銨鹽的柴油燃料組合物運行發(fā)動機，該季銨鹽在選自羧酸和烷基酚的質子給體存在下衍生 自含有至少一個叔氨基的酰氨基胺和環(huán)氧化物。該酰氨基胺在基本不含?；瘎┑姆磻橘| 中制造。
[0008] 本公開的另一實施方案提供運行直接燃料噴射柴油機的方法。該方法包括在發(fā)動 機中燃燒含有主要量的燃料和占燃料組合物總重量的大約5至大約100重量ppm的季銨鹽 的燃料組合物，該季銨鹽在選自羧酸和烷基酚的質子給體存在下衍生自含有至少一個叔氨 基的酰氨基胺和環(huán)氧化物。該酰氨基胺在基本不含酰化劑的反應介質中制造。
[0009] 在該燃料添加劑的另一實施方案中，酰氨基胺衍生自脂肪酸。
[0010] 本文所述的燃料添加劑的一個優(yōu)點在于，該添加劑不僅減少在燃料噴射器上形成 的沉積物的量，該添加劑還有效凈化骯臟的燃料噴射器至足以為發(fā)動機提供改進的動力恢 復。
[0011] 本文所述的燃料添加劑的另一優(yōu)點在于其可以在比由衍生自?；瘎┑陌分瞥傻?季銨鹽低得多的濃度下使用，但仍提供比由衍生自酰化劑的胺制成的傳統(tǒng)季銨鹽好的噴射 器潔凈度性能。
[0012] 本發(fā)明還包含以下方面： 1.用于燃料噴射柴油機的燃料可溶添加劑，其包含在質子給體存在下衍生自含有至 少一個叔氨基的酰氨基胺和環(huán)氧化物的季銨鹽，其中所述酰氨基胺在基本不含酰化劑的反 應介質中制造。
[0013] 2.方面1的燃料添加劑，其中所述質子給體選自羧酸和烷基酚。
[0014] 3.方面1的燃料添加劑，其中所述胺包含衍生自具有大約1至大約54個碳原子 的酸的酰氨基胺。
[0015] 4.方面1的燃料添加劑，其中所述環(huán)氧化物選自下式的烴基環(huán)氧化物

【權利要求】
1. 用于燃料噴射柴油機的燃料可溶添加劑，其包含在質子給體存在下衍生自含有至少 一個叔氨基的酰氨基胺和環(huán)氧化物的季銨鹽，其中所述酰氨基胺在基本不含?；瘎┑姆磻?介質中制造。
2. 權利要求1的燃料添加劑，其中所述質子給體選自羧酸和烷基酚。
3. 權利要求1的燃料添加劑，其中所述胺包含衍生自具有大約1至大約54個碳原子的 酸的酰氨基胺。
4. 權利要求1的燃料添加劑，其中所述烴基環(huán)氧化物選自氧化苯乙烯、環(huán)氧乙烷、環(huán)氧 丙烷、環(huán)氧丁烷、1，2-環(huán)氧基環(huán)己烷、2, 3-環(huán)氧基-5-甲基己烷、均二苯代乙烯氧化物和C5 至C2(?環(huán)氧化物。
5. 權利要求2的燃料添加劑，其中所述質子給體是選自脂肪酸、甲酸、乙酸、丙酸、丁 酸、聚異丁烯基琥珀酸、酰胺/酸或酸/酯和聚合酸及其混合物的羧酸。
6. 柴油燃料組合物，其包含占所述燃料組合物總重量的大約5至大約100 ppm的權利 要求1的燃料添加劑。
7. 改進直接燃料噴射柴油機的噴射器性能的方法，其包括用包含主要量的柴油燃料和 占燃料組合物總重量的大約5至大約100重量ppm的季銨鹽的燃料組合物運行發(fā)動機，所 述季銨鹽在選自羧酸和烷基酚的質子給體存在下衍生自含有至少一個叔氨基的胺和環(huán)氧 化物，其中所述酰氨基胺在基本不含?；瘎┑姆磻橘|中制造。
8. 權利要求7的方法，其中所述發(fā)動機包含直接燃料噴射柴油機。
9. 權利要求7的方法，其中所述燃料組合物含有占所述燃料組合物總重量的大約10至 大約50 ppm的季銨鹽。
10. 運行直接燃料噴射柴油機的方法，其包括在發(fā)動機中燃燒包含主要量的燃料和占 燃料組合物總重量的大約5至大約100重量ppm的季銨鹽的燃料組合物，所述季銨鹽在選 自羧酸和烷基酚的質子給體存在下衍生自含有至少一個叔氨基的酰氨基胺和環(huán)氧化物，其 中所述酰氨基胺在基本不含酰化劑的反應介質中制造。
【文檔編號】C10L1/22GK104119965SQ201410171004
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年4月25日 優(yōu)先權日:2013年4月26日
【發(fā)明者】X.方, S.D.施瓦布 申請人:雅富頓化學公司