專利名稱:改進(jìn)的燃料組合物的制作方法
本發(fā)明涉及內(nèi)燃機(jī)用燃料組合物，特別是含無灰分散劑的燃料組合物，此燃料組合物可減少和/或阻止固體物質(zhì)沉積在內(nèi)燃機(jī)中、特別是進(jìn)氣系統(tǒng)和燃料噴嘴中。
先有技術(shù)中公開了許多用作燃料和潤滑組合物添加劑的無灰分散劑，但許多都是高分子量羧酸酰化劑的衍生物。這些?；瘎┑牡湫椭苽浞椒ㄊ菍㈡溝N(例如聚丁烯之類的聚烯烴)或其衍生物(例如至少含有約10個脂肪族碳原子或者一般至少含30～50個脂肪族碳原子的衍生物)與一不飽和羧酸或其衍生物(如丙烯酸、甲基丙烯酸、馬來酸、富馬酸和馬來酸酐)進(jìn)行相互反應(yīng)。從高分子量羧酸?；瘎┲迫》稚┦菍Ⅴ；瘎┡c結(jié)構(gòu)中至少有一個N-H基的胺類化合物、醇類化合物、活性金屬或活性金屬化合物等以及上述各類化合物的組合相互反應(yīng)。關(guān)于制備這類羧酸衍生物的方法。已歸納于美國專利第4，234，435中。
也有人建議將上述的羧酸衍生物組分用其它試劑進(jìn)行后處理，以改變或增進(jìn)組分的性能。由胺與上述?；瘎┓磻?yīng)制得的酰化的氮組分可用這樣的方法來進(jìn)行后處理例如將形成的?；牡M分與一個或多個選自下述一組化合物的后處理試劑接觸，這組化合物包括氧化硼、氧化硼水合物，囟化硼、硼酸、硼酸酯、二硫化碳、硫、氯化硫、氰化烯烴、羧酸酰化劑、醛、酮、磷酸，環(huán)氧化物等。涉及羧酸酯和酰胺分散劑和諸如上述的試劑已羅列在一些專利中，如美國專利第4，203，855號(第19欄，16～34行)和美國專利第4，234，435號(第42欄，33～46行)。
美國專利第2，809，160號敘述了以間苯二甲酸和對苯二甲酸作為緩蝕劑的應(yīng)用，此緩蝕劑是與清凈添加劑一起使用的。
由脂肪族和芳香族多元酸和?；贩磻?yīng)制取無灰分散劑的潤滑油的制備方法，過去已有描述。例如，美國專利第4，234，435號所述的含羧酸衍生物組分的潤滑油，其制備是用包括如對苯二甲酸和馬來酸之類的羧酸酰化劑的多種組分對?；陌愤M(jìn)行后處理;又如美國專利第3，287，271號和法國專利第1，367，939號描述的潤滑油清凈-緩蝕劑，其制備方法是將一多胺和一高分子量琥珀酸酐混合，然后將混合產(chǎn)物與8～14碳原子的芳香二羧酸(其中羧基連接在至少被一個環(huán)碳原子分開的環(huán)碳原子上)接觸。這類芳香族二羧酸有間苯二甲酸、對苯二甲酸和它們的各種衍生物。含鄰苯二甲酸胺鹽的潤滑劑組合物在美國專利第2，900，339號中已有描述。胺鹽是鄰苯二甲酸的熱不穩(wěn)定性鹽，是一堿性季銨。美國專利第3，692，681號敘述了苯二甲酸在含高位阻的酰化亞烷基多胺的烴介質(zhì)中的分散體，多胺是由烯基琥珀酸酐與一亞烷基多胺(如亞乙基多胺或亞丙基多胺)進(jìn)行反應(yīng)制得。將對苯二甲酸或其衍生物溶于一輔助溶劑(例如叔醇或DMSO)，將一對苯二甲酸溶液與一含位阻的酰化胺無灰清凈劑的烴溶液相并，然后除掉輔助溶劑。
美國專利第3，216，936號敘述了潤滑添加劑，是亞烷基多胺經(jīng)?；苌鴣淼慕M分，更具體地說此組分是用亞烷基胺和一酸混合物(包括烴基上至少有約50個脂肪碳原子的烴取代琥珀酸和脂肪族一元羧酸)反應(yīng)，然后除去反應(yīng)形成的水。
在酸混合物中所談的琥珀酸與一元羧酸的當(dāng)量比1∶0.1至約1∶1?？紤]使用的一元脂肪酸包括飽和與不飽和羧酸，如乙酸、十二碳酸、油酸、萘酸、甲酸等。具有12個或更多脂肪碳原子的酸特別是硬脂酸和油酸是特別有用的?！?36號專利中所述的產(chǎn)品也用于二沖程內(nèi)燃機(jī)引擎的石油燃料混合物中。
英國專利1，162，436號敘述了用于潤滑組合物和燃料中的無灰分散劑。此組分的制備是將某種特定的亞烷基取代的琥珀酰亞胺或琥珀酰胺與烴取代的琥珀酸或琥珀酸酐反應(yīng)。兩種烴取代基鏈長的算術(shù)均數(shù)要大于50個碳原子。美國專利第3，185，704號敘述了單亞烷基琥珀酰亞胺的甲酰胺，所報道的甲酰胺被用作潤滑油和燃料中的添加劑。
美國專利第3，639，242和3，708，522號敘述了用一元或多元羧酸酰化劑后處理一元和多元羧酸酯制得的組分，據(jù)報道，這種組分在潤滑劑及燃料中用作分散劑。
本發(fā)明敘述了內(nèi)燃機(jī)的燃料組合物，特別是噴油式內(nèi)燃機(jī)的燃料組合物。這種組合物包括以液體烴燃料為主以及小量的能改進(jìn)性能的烴溶性分散劑，此分散劑一般是用一元和多元羧酸對含氮組分進(jìn)行后處理制得的。一元和多元羧酸可為脂肪族或芳香族羧酸，但芳香族羧酸較好。按照本發(fā)明，后處理的含氮組分是用亞烷基多胺或烷醇胺與?；瘎┳饔枚频玫摹．?dāng)本發(fā)明的燃料組合物用于內(nèi)燃機(jī)、特別是噴油式內(nèi)燃機(jī)時，內(nèi)燃機(jī)各部件的固體物質(zhì)沉積量便會減少，使用這種燃料，特別能阻止或減少在進(jìn)氣系統(tǒng)或噴嘴中的沉積。因此，本發(fā)明也敘述了減少或阻止內(nèi)燃機(jī)內(nèi)沉積物集結(jié)的方法。
用于本發(fā)明的燃料組合物的燃料在正常情況下是液態(tài)烴質(zhì)燃料，其沸程為汽油沸程，包括烴基礎(chǔ)燃料?！笆宛s分燃料(petroleum distillate fuel)”一詞也用于描述用在本發(fā)明的燃料組合物中的燃料，同時它也有上述沸程的特點(diǎn)。但此詞不限于直餾餾分。餾分燃料可以是直餾餾分燃料、催化或熱裂化(包括加氫熱裂化)餾分燃料，或者直餾燃料、石腦油等與裂化餾出潤滑料的混合物。烴質(zhì)燃料也可含有非烴物質(zhì)，如醇類、醚類和有機(jī)氮化合物等，此類物質(zhì)可與烴質(zhì)燃料混合，其量可達(dá)約10～20%或以上不等，例如甲醇、乙醇、丙醇和丁醇之類的醇以及它們的混合物，其在商品燃料中的含量高達(dá)約10%。其它可與燃料混合的物質(zhì)包括乙醚、甲乙醚、甲基叔丁基醚、硝基甲烷。自植物和礦物源(如玉蜀黍、苜蓿、油頁巖和煤)衍生而得到的液態(tài)燃料也包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。用以形成本發(fā)明的燃料組合物的基礎(chǔ)燃料也可按照熟知的工業(yè)方法進(jìn)行處理，如酸或堿處理法、氫化、溶劑精煉、粘土處理法等。
汽油的供應(yīng)視需要的類型不同而分成許多不同的等級，本發(fā)明中所使用的汽油包括那些為車用和航空用而設(shè)計的汽油。車用油包括那些美國材料試驗(yàn)學(xué)會(ASTM)D-439-73規(guī)定的汽油，并且由包括芳烴、鏈烯烴、鏈烷烴、異構(gòu)鏈烷烴、環(huán)烷烴以及二烯烴(偶爾)在內(nèi)的各類烴組合而成。車用汽油的沸程通常約在70°F～450°F的范圍內(nèi)，航空汽油的沸程較窄，一般約在100°F～330°F的范圍內(nèi)。
本發(fā)明的燃料組合物含改進(jìn)性能的小量的至少一種烴溶性分散劑，下面即將闡述。在本發(fā)明的燃料組合物中使用這樣的分散劑可給燃料組合物提供所希望的性能，阻止或最大程度減少不希望有的發(fā)動機(jī)沉積，特別是在進(jìn)氣區(qū)和燃料噴嘴中的沉積。
在一實(shí)施方案(下稱“第一實(shí)施方案”)中，本發(fā)明的燃料組合物用于非二沖程的內(nèi)燃機(jī)中，燃料組合物中所用的分散劑是烴溶性分散劑，其制備方法是用(A-2)(至少一個亞烷基多胺)和(B)(至少一個選自至少有2個碳原子的脂肪族一元酸和芳香族一元和多元酸或此類成酸化合物(acid-producing compounds)，其第一和第二?；瘎?A-1)和(B)的碳原子總數(shù)足以使分散劑具有烴溶性)與(A-1)(至少一個選自一元和多元羧酸的第一?；瘎┗虼祟惓伤峄衔?進(jìn)行反應(yīng)。
在第二個實(shí)施方案(下稱“第二實(shí)施方案”)中，燃料組合物可用于任何內(nèi)燃機(jī)，用于此燃料組合物的分散劑包括至少一個烴溶性分散劑，其制備方法是將(A-1)(至少一個選自一元和多元羧酸和第一?；瘎┗虼祟惓伤峄衔?與(A-2)(至少一個亞烷基多胺)和(B)(至少一個選自至少有7個碳原子的芳香族一元和多元羧酸的第二酰化劑，或此類成酸化合物，其第一和第二?；瘎?A-1)和(B)的總碳原子數(shù)足以使分散劑具有烴溶性)進(jìn)行反應(yīng)。
在第三個實(shí)施方案(下稱“第三實(shí)施方案”)中，燃料組合物中所用的分散劑是以烷醇胺為基礎(chǔ)的，其制備方法是將(A-1)(至少一個選自一元和多元羧酸的第一?；瘎┗蜻@類成酸化合物)與(A-2)(至少一個烷醇胺)和(B)(至少一個選自一元和多元羧酸的第二?；瘎┗虺伤峄衔?，第一和第二酰化劑(A-1)和(B)的碳原子數(shù)總和足以使分散劑具有烴溶性)相反應(yīng)。
由上可知，用于各實(shí)施方案中的分散劑，其反應(yīng)物(A-1)、(A-2)和(B)的組合是不同的。例如第一和第二實(shí)施方案中以多胺用作(A-2)，而在第三實(shí)施方案中以烷醇胺用作(A-2);在第一實(shí)施方案中，第二酰化劑可為脂肪族一元酸或芳香族一元或多元酸、酸酐、酰囟等，而在第二實(shí)施方案中，第二?；瘎┦欠枷阕逡辉蚨嘣人?、酸酐或其囟化物。
在所有三個實(shí)施方案中，分散劑的制備最好是用這種方法首先將第一?；瘎?A-1)與(A-2)多胺或烷醇胺反應(yīng)形成含氮組分(A)，其次將所說的含氮組分與上述第二?；瘎?B)反應(yīng)。當(dāng)此優(yōu)選的方法用于上述第一、第二或第三實(shí)施方案時，本說明書中的實(shí)施方案即各稱為“第一優(yōu)選實(shí)施方案”，“第二優(yōu)選實(shí)施方案”和“第三優(yōu)選實(shí)施方案”。
另一制備分散劑的方法包括制備第一和第二?；瘎┑幕旌衔?，再將此混合物與多胺或烷醇胺反應(yīng)。還可以使用的方法包括首先將多胺與第二?；瘎┓磻?yīng)，然后再與第一?；瘎┓磻?yīng)。
反應(yīng)劑A-1第一羧酸?；瘎?A-1)可以是至少一個脂肪族或芳香族一元或多元酸或此類成酸化合物。在本發(fā)明的說明書和權(quán)利要求
書中，任何作為?；瘎┧婕暗聂人峋ǔ伤嵫苌?，如酸酐、酯、酰囟和它們的混合物，除非特別另外指出。
欲用于本發(fā)明過程的脂肪族一元羧酸包括不飽和酸和飽和酸。此類酸的范例有甲酸、乙酸、氯乙酸、丁酸、環(huán)己酸、十二碳酸、棕櫚酸、癸酸、油酸、硬脂酸、亞油酸、亞麻酸、環(huán)烷酸、氯代硬脂酸、妥爾油酸等。含12或更多脂肪族碳原子的酸，特別是硬脂酸和油酸是特別有用的。
對本發(fā)明有用的脂肪族一元羧酸可以是異脂肪酸，即有一個或多個低級非環(huán)狀側(cè)烷基的酸。異脂肪酸導(dǎo)致了產(chǎn)物能迅速以相當(dāng)高的濃度溶于烴燃料并能迅速在此燃料中與其它添加劑混合，這樣的酸常含14～20個飽和脂肪族碳原子的主鏈和至少一個但不多于約4個非環(huán)側(cè)烷基。酸的主鏈之例是由十四碳烷、十五碳烷、十六碳烷、十七碳烷、十八碳烷和廿碳烷衍生而來的基團(tuán)。側(cè)基最好是如甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、叔丁基、正己基的低級烷基或少于6個碳原子的其它基團(tuán)。側(cè)基也可以是如氯甲基、溴丁基、甲氧基乙基等類的極性取代烷基，但每個基團(tuán)所含的極性取代基最好不超過一個。此類酸的具體例子有如10-甲基十四烷酸、11-甲基十五烷酸、3-乙基十六烷酸、15-甲基十七烷酸、16-甲基十七烷酸、6-甲基十八烷酸、8-甲基十八烷酸、10-甲基十八烷酸、14-甲基十八烷酸、16-甲基十八烷酸、15-乙基十七烷酸、3-氯甲基十九烷酸、7，8，9，10-四甲基十八烷酸和2，9，10-三甲基十八烷酸之類的異脂肪酸。
特別有用的一類異脂肪酸包括由市售脂肪酸進(jìn)行異構(gòu)化制得的支鏈酸混合物。特殊有用的制備方法包括16～20碳原子的不飽和脂肪酸的異構(gòu)化，是將其在250℃以上、壓力約在200～700psi(磅/平方英寸)之間加熱，蒸餾出粗異構(gòu)酸，再將蒸餾物氫化，得到的實(shí)質(zhì)上是飽和異構(gòu)酸。異構(gòu)作用可用如礦粘土、硅藻土、氯化鋁、氯化鋅、氯化鐵之類的催化劑或其它一些傅瑞德爾-克拉夫慈(Friedel-Crafts)催化劑進(jìn)行催化。催化劑的濃度可低至異構(gòu)化混合物重量的0.01%，但較常用的是0.1%至3%。水也可以促進(jìn)異構(gòu)化作用，因而在異構(gòu)化混合物中加入少量(0.1%至0.5%)的水是有利的。
能夠衍生異脂肪酸的不飽和脂肪酸，除上述油酸外，包括亞油酸、亞麻酸或含有比例較大的不飽和脂肪酸的妥爾油酸之類的市售脂肪酸混合物。
用作?；瘎?A-1)的脂肪族多元酸可為低分子量的多元羧酸和高分子量的多元羧酸。低分子量?；瘎┑睦影ㄈ珩R來酸、馬來酸酐、氯代馬來酸酐、丙二酸、琥珀酸、琥珀酸酐、戊二酸、戊二酸酐、己二酸、庚二酸、壬二酸、癸二酸、戊烯二酸、甲基順丁烯二酸、亞甲基丁二酸、烯丙基琥珀酸、十六烷基丙二酸、四丙烯取代的琥珀酸酐之類的二元羧酸及其衍生物。
通常，第一?；瘎?A-1)將至少是一個取代的一元和多元羧酸(或酸酐等)。一元或多元羧酸?；瘎┑奶荚訑?shù)對于分散劑的烴溶性是很重要的。如上所述，第一和第二?；瘎?A-1)和(B)碳原子數(shù)的總和應(yīng)足以使分散劑具有烴溶性，這是很重要的。一般說來，如果第一酰化劑所含的碳原子數(shù)多，則可選擇含碳原子數(shù)少的第二?；瘎?相反，如果第二?；瘎┖罅康奶荚樱瑒t可選擇含碳原子數(shù)少的第一?；瘎?，為了得到好的烴溶性，常使第一和第二?；瘎┑奶荚涌倲?shù)至少為10，更普遍使用的為30碳原子。
?；瘎┛珊瑯O性取代物，不過條件是取代物不是很多而很大程度上改變了?；瘎┑奶妓衔锾匦?。適用的典型極性取代物包括囟素(如氯和溴)氧代(oxo)、氧基(oxy)、甲?；?、亞氧硫基、亞硫酰基、硫代(thio)、硝基等。如果有此類極性取代物，其量最好不超過?；瘎┨?xì)洳糠挚傊亓康?0%，羧基不計算在內(nèi)。
適于用作反應(yīng)劑(A-1)的羧酸酰化劑是本技術(shù)領(lǐng)域：
眾所周知的，并且已有詳細(xì)敘述，例如美國專利3，087，936;3，163，603;3，172，892;3，219，666;3，272，746;3，306，907;3，346，354和4，234，435。為簡便起見，將這些專利中公開的適合的一元和多元羧酸酰化劑編入，作為本發(fā)明的初始原料(A-1)。
如先前專利所公開的，酸的制備可有幾種方法，通常使用的方法包括在約100～300℃的溫度范圍內(nèi)將(1)(一烯鍵不飽和羧酸、酰囟或酸酐)和(2)(一含至少約10個脂肪碳原子的烯鍵不飽和烴或一含至少約10個脂肪碳原子的氯代烴)相反應(yīng)。當(dāng)然，烯鍵不飽和烴或氯代烴反應(yīng)劑可含極性取代物油溶性側(cè)基，并且是上已述及的一般范圍內(nèi)的不飽和。這些烴反應(yīng)劑提供了最終產(chǎn)物?；糠值拇蟛糠种咎荚印?br>當(dāng)按這兩種方法之一制備羧酸?；瘎r，羧酸反應(yīng)劑的化學(xué)式常為Ro-(COOH)n，式中Ro以有至少一個烯不飽和碳碳共價鍵為特征，n為1～6的整數(shù)，最好是1或2。酸反應(yīng)劑也可以是相應(yīng)的酰囟、酸酐、酯或其它相當(dāng)?shù)孽；瘎┖鸵粋€或多個這些化合物的混合物。通常酸反應(yīng)劑中碳原子的總數(shù)將不超過10個，一般將不超過6個。酸反應(yīng)劑相應(yīng)于至少一個羧基功能團(tuán)，最好在α，β位置上有至少一個烯鍵，酸反應(yīng)劑之例有丙烯酸、甲基丙烯酸、馬來酸、馬來酸酐、富馬酸、亞甲基丁二酸、亞甲基丁二酸酐、甲基順丁烯二酸、甲基順丁烯二酸酐、甲基富馬酸、戊烯二酸、氯代馬來酸、丙烯三甲酸、巴豆酸、甲基巴豆酸、山梨酸、3-己烯酸、10-十一碳烯二酸等。由于經(jīng)濟(jì)和供應(yīng)原因，這些酸中常用的是丙烯酸、甲基丙烯酸、馬來酸和馬來酸酐。
由上述討論知道，羧酸?；瘎╋@然可含環(huán)狀和/或芳香基團(tuán)。但這些酸性質(zhì)上主要是脂肪族的。在大多數(shù)例子中，較好的酸?；瘎┦侵咀逡辉投嘣?、酸酐和酰囟。
大體上飽和脂肪烴取代的琥珀酸和酸酐是特別優(yōu)選的作為本發(fā)明初始原料?；瘎?A-1)。這些化合物易于用馬來酸酐與一高分子量的鏈烯烴或者與一氯化烴(如氯化聚烯烴)相互作用來制取。僅將這兩種反應(yīng)物在約100～300℃、最好是100～200℃的溫度下加熱即可完成反應(yīng)，其產(chǎn)物是由鏈烯烴或氯化烴衍生而制得的取代物取代的琥珀酸酐，如引用的專利中所述。如果需要，可將產(chǎn)物用標(biāo)準(zhǔn)的氫化方法氫化，以除去所有的或部分的不飽和烯鍵。取代琥珀酸酐可用水或水蒸汽進(jìn)行水解生成相應(yīng)的酸，并且酸酐或酸又都可以轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的酰囟或酯，其方法是將其與囟化磷、醇或酚相反應(yīng)。
用于制備?；瘎┑牟伙柡拖N和氯化烴反應(yīng)劑主要為高分子量的基本飽和的石油餾分和基本飽和的鏈烯烴聚合物及其相應(yīng)的氯化產(chǎn)物，最好是由2～30左右碳原子的單烯烴衍生而來的聚合物和氯化聚合物。特別有用的聚合物是1-單烯烴(如乙烯、丙烯、1-丁烯、異丁烯、1-己烯、1-辛烯、2-甲基-1-庚烯、3-環(huán)己基-1-丁烯和2-甲基-5-丙基-1-己烯)的聚合物。中間不飽和的鏈烯烴(即鏈烯烴的烯鍵不在末端)的聚合物同樣也是有用的，例如2-丁烯、3-戊烯和4-辛烯。
1-單烯烴(如上述)之間的共聚物和1-單烯烴與其它可共聚的烯烴物質(zhì)(如芳香烯烴、環(huán)烯烴和聚烯烴)的共聚物也是有用的不飽和烯烴反應(yīng)劑源。這類共聚物包括如異丁烯和苯乙烯、異丁烯和丁二烯、丙烯和異丙烯、丙烯和異丁烯、乙烯和1，3-戊二烯、異丁烯和氯丙烯、異丁烯和對-甲基-苯乙烯、1-己烯和1，3-己二烯、1-辛烯和1-己烯、1-庚烯和1-戊烯、3-甲基-1-丁烯和1-辛烯、3，3-二甲基-1-戊烯和1-己烯、異丁烯和苯乙烯與1，3-戊二烯等的共聚物。
由于烴溶性的原因，欲用于制備本發(fā)明的?；瘎┑墓簿畚锘旧鲜侵咀宓暮突旧巷柡偷?，亦即它們應(yīng)含有至少約80%、最好約95%(以重量計)的脂肪族單烯烴衍生而得到的單元。它們最好是含有不超過碳-碳共價鍵總數(shù)的5%的烯鍵。
用于制備酰化劑的氯化烴和不飽和烯烴的分子量可達(dá)100，000或更高。較好的反應(yīng)劑是上述平均含至少10個碳原子、最好至少30或50個碳原子的聚烯烴和氯化聚烯烴。
酰化劑也可用這樣的方法制備囟化高分子量的烴(如上述的烯烴聚合物)得到多囟化產(chǎn)物，將多囟化產(chǎn)物轉(zhuǎn)變成為多腈，再將多腈水解。也可用高錳酸鉀、硝酸或一類似的氧化劑將高分子量的多羥醇氧化來制備。另一制備多元羧酸的方法是將鏈烯烴或極性取代烴(如氯化聚丁烯)與一不飽和多元酸(如2-戊烯-1，3，5-三羧酸，由檸檬酸脫水而制得)相反應(yīng)。
一元羧酸?；瘎┛捎酶咤i酸鉀氧化一元醇或?qū)⒇痘母叻肿恿肯N聚合物與烯酮反應(yīng)來制取。另一方便的制備一元羧酸的方法包括將金屬鈉與乙酰乙酸乙酯或烷醇的丙二酸酯反應(yīng)形成酯的鈉衍生物，然后將鈉衍生物與囟化的高分子量烴(如溴化的蠟或溴化聚異丁烯)反應(yīng)。
一元羧酸和多元羧酸?；瘎┮部砂疵绹鴮＠?，340，281的方法將氯化一元和多元羧酸、酸酐、酰囟等與不飽和烯烴或不飽和取代烯烴(如本文已述及的聚烯烴和取代聚烯烴)相反應(yīng)而制取。
一元羧酸酐和多元羧酸酐是用相應(yīng)的酸脫水而制得的?？梢詫⑺嵩诟哂诩s70℃的溫度下加熱迅速脫水，最好是在脫水劑(即乙酸酐)存在下進(jìn)行。環(huán)酐通常是用酸根以不多于3個碳原子隔離的多元酸(如取代琥珀酸或戊二酸)制得的。線型酐是酸根以四個或更多的碳原子隔離的多元酸制得的。
一元羧酸和多元羧酸的酰囟化合物可將酸或其酐與囟化劑(如三溴化磷、五氯化磷或亞硫酰氯)反應(yīng)而制備。
雖然較好的第一?；瘎┦侵咀逡辉蚨嘣人幔玫氖嵌人?，但酸酰化劑(A-1)也可以是芳香族一元或多元羧酸或成酸化合物。芳香酸主要為一羥基或二羧基取代的苯、萘、蒽、菲或類似的芳香烴。也包括烷基取代的衍生物，其烷基可含多至約30個碳原子。芳香酸也可含其它取代物，如囟素、羥基、低級烷氧基等。用作?；瘎?A-1)的芳香族一元和多元羧酸和成酸化合物的具體實(shí)例包括苯甲酸、間甲苯甲酸、水楊酸、鄰苯二甲酸-間苯二甲酸、對苯二甲酸、4-丙氧基苯甲酸-4-甲基-苯-1，3-二酸、萘-1，4-二酸、蒽二酸、3-十二烷基-苯-1，4-二酸、2，5-二丁基苯-1，4-二酸等。這些二元酸的酸酐也是有用的第一羧酸?；瘎?A-1)。
反應(yīng)劑A-2用作(A-2)反應(yīng)劑的亞烷基多胺一般可以分子式
代表其特征，式中U為約1～18個碳原子的亞烷基，R分別為一氫原子、烴基或?yàn)楹?至約700個碳原子的羥基取代烴基，較常用的是1至約30個碳原子的羥基取代烴基，但要以至少一個R基為氫原子為條件;n為1至約10。
n最好是小于約6的整數(shù)，亞烷基(U)最好是一低級亞烷基，如亞乙基、亞丙基、三亞甲基、四亞甲基等。由上述分子式所代表的亞烷基多胺的具體例子有乙二胺、二亞乙基三胺、三亞乙基四胺、四亞乙基五胺、三亞甲基二胺、1，2-亞丙基二胺、四亞甲基二胺、亞丁基二胺、N-氨基乙基三亞甲基二胺、N-十二烷基亞丙基二胺、雙(三亞甲基)三胺、五亞乙基六胺、N-(2-羥基乙基)亞乙基二胺、N-(3-羥基丁基)四亞甲基二胺等，還有較高級的此類胺和環(huán)狀同系物，如哌嗪。特別有用的胺是亞乙胺，在“化工技術(shù)大全”〔“Encyclopedia of Chemical Technology”Kirk Othmer，Vol.5，pages 898～905，Interscience Publishers，New York(1950)〕中有詳細(xì)討論。此類化合物極易用亞烷基二囟化物(如亞乙基二氯)與氨或伯胺反應(yīng)制取。此反應(yīng)的結(jié)果得到的是稍微復(fù)雜的亞烷基胺混合物，包括哌嗪之類的環(huán)狀縮合產(chǎn)物。這些混合物在本發(fā)明的方法中是有用的。也可以使用雜環(huán)多胺，雜環(huán)多胺的具體例子包括N-氨基乙基哌嗪、N-2-和N-3-氨基丙基嗎啉、N-3-(二甲胺)丙基哌嗪、2-庚基-3-(2-氨基丙基)咪唑啉、1，4-雙(2-氨基乙基)哌嗪、1-(2-羥基乙基)哌嗪和2-十七烷基-1-(2-羥乙基)咪唑啉等。
反應(yīng)劑(A-2)也可以是一個或多個含至少一個烯烴聚合物鏈的脂肪族多胺，烯烴聚合物鏈的分子量為約500至約10，000而連接于氮原子和/或連于含氨基氮原子的亞烷基的一個碳原子上。優(yōu)先選擇的這類多胺的例子具有如下結(jié)構(gòu)
式中R′選自包括氫和分子量約500至約10，000的聚烯烴基團(tuán);U為1～18碳原子的亞烷基，最好是1～4碳原子的亞烷基;R″為氫或低級烷基，但R′或R″至少要有一個是氫、至少一個R′是多烯烴;X為1至約10。優(yōu)先選擇的是當(dāng)一個R′是分子量在550～4900范圍內(nèi)的支鏈烯烴聚合物時，另一R′是氫。最好是一個R′是氫，一個R′是分子量為600～1300的聚丙烯或聚異丁烯。
與多胺反應(yīng)的烯烴聚合物(R′)包括自烷烴衍生的烯烴聚合物或由直鏈或支鏈的烯烴衍生的烯烴聚合物，可有或沒有芳香或環(huán)狀脂肪族取代物。例如，烯烴聚合物或共聚物衍生的基團(tuán)，可有雙鍵或沒有雙鍵。非取代烯烴基和烷基的例子有聚乙烯基、聚丙烯基、聚丁烯基、聚異丁烯基、聚乙烯-聚丙烯基、聚乙烯-聚α甲基苯乙烯基以及相應(yīng)的沒有雙鍵的基團(tuán)，特別優(yōu)選的是聚丙烯和聚異丁烯基。
R″可以是氫，但最好是低級烷基，如含有多至7個碳原子的烷基，選擇優(yōu)先的是選自甲基、乙基、丙基和丁基的基團(tuán)。
與烯烴聚合物反應(yīng)的多胺包括低分子量脂肪族伯、仲多胺，如乙二胺、二亞乙基三胺、三亞乙基四胺、亞丙基二胺、亞丁基二胺、三甲基三亞甲基二胺、四亞甲基二胺、1，2-二氨基戊烷或五亞甲基二胺、六亞甲基二胺、七亞甲基二胺、二氨基辛烷、十亞甲基二胺和多至18碳原子的高級同系物。在制備這些化合物時可用相同的胺化合物，如N-甲基亞乙基二胺、N-丙基亞乙基二胺、N，N-二甲基-1，3-丙烷二胺、N-(2-羥丙基)亞乙基二胺、五(1-甲基亞丙基)六胺、四亞丁基五胺、六(1，1-二甲基亞乙基)七胺、二(1-甲基亞戊基)三胺、四(1，3-二甲基亞丙基)五胺、五(1，5-二甲基亞戊基)六胺、二(1-甲基-4-乙基亞丁基)三胺、五(1，2-二甲基-1-異丙基亞乙基)六胺、四亞辛基五胺等。
有三胺、四胺和五胺基的化合物是適用的，因?yàn)樗鼈兛捎啥鄟喴一喟返墓I(yè)品混合物制備，比較經(jīng)濟(jì)。
能衍生多胺基的多胺，也可以是環(huán)狀多胺，例如由氮原子有亞乙基分隔的脂肪多胺在氯化氫存在下加熱形成的環(huán)狀多胺。
按本發(fā)明，所采用的化合物的適合的制備方法之一例，是將有至少一個囟原子作為取代物和如上限定的烴鏈的囟化烴和一多胺反應(yīng)。囟原子被一多胺基取代，同時形成囟化氫。囟化氫可用任何合適的方法除去，例如與過剩的多胺形成鹽。囟化烴和多胺之間的反應(yīng)最好是在溶劑存在下升溫進(jìn)行，特別是用沸點(diǎn)至少為160℃的溶劑。
聚烴囟合物和此反應(yīng)的多于一個氮原子的多胺之間的反應(yīng)最好以使交聯(lián)減至最少的方式進(jìn)行，例如采用過量的多胺。
按本發(fā)明，胺反應(yīng)劑(A-2)可以這樣制備;例如使低分子量脂肪族多胺烷基化，如將多胺與一烷基囟或烯基囟反應(yīng)。烷基化多胺的形成伴隨著囟化氫的形成，囟化氫可與反應(yīng)中過量的原料多胺形成鹽而除去。在烷基囟或烯基囟與強(qiáng)堿性的多胺之間的反應(yīng)中;烷基囟或烯基囟可發(fā)生脫囟副反應(yīng)，形成烴副產(chǎn)物，其分離無凝是可以勿略的。
反應(yīng)劑(A-2)也可以是一個或多個以下列分子式為特征的烷醇胺R(R)-N-R′-OH式中R′為二價的烴基，有2至約18個碳原子;R各為氫、1至約8個碳原子的烴基，或氨基或羥基取代的2至約8個碳原子的烴基，但至少要有一個R基是氫或氨基取代的烴基。因而烷醇可以是單胺或多胺。在一最佳實(shí)施方案中，一個R基為氫，另一R基為氨基取代的烴基。
這類烷醇胺的例子包括N-(2-羥乙基)亞乙基二胺、N，N-雙(2-羥乙基)亞乙基二胺、1-(2-羥乙基)哌嗪、單羥丙基取代的二亞乙基三胺、二羥丙基取代的四亞乙基五胺、N-(3-羥丁基)四亞甲基二胺等。用上面說明的羥基亞烷基多胺通過氨基或羥基縮合得到的高級同系物是同樣可以用作(A)的。通過氨基縮合產(chǎn)生高級胺的過程伴隨著氨的脫除，通過羥基縮合產(chǎn)生含醚鍵的產(chǎn)物的過程伴隨著水的脫除。
反應(yīng)劑(B)在本發(fā)明的燃料組合物中用于制備分散劑的第二羧酸酰化劑(B)可視特定的實(shí)施方案而定。在“第一實(shí)施方案中”，第二酰化劑可以是任何至少有2個碳原子的脂肪族一元羧酸，或芳香族一元和多元羧酸或成酸化合物。在“第二實(shí)施方案”中，第二酰化劑可以是含至少7個碳原子的芳香族一元或多元羧酸或成酸化合物。任何被鑒定作為第一酰化劑的脂肪族一元和多元羧酸都可被用于第三實(shí)施方案中的第二酰化劑。任何早先鑒定被用作第一?；瘎┑姆枷阕逡辉投嘣人峄虺伤峄衔锒伎捎米鞯谝?、第二或第三實(shí)施方案的第二酰化劑。
然而，對于本發(fā)明來說，選擇的第一羧酸酰化劑和第二羧酸?；瘎┍仨毷沟谝货；瘎┖偷诙；瘎┨荚拥目倲?shù)足以使分散劑具有烴溶性。一般說來，兩種?；瘎┑奶荚涌倲?shù)應(yīng)至少為10個碳原子左右，更為普遍的是至少為30個碳原子左右。因此，若第一羧酸?；瘎┖写罅康奶荚?，第二羧酸?；瘎┚筒槐睾罅康奶荚樱梢允侨绲头肿恿康囊辉人?如己酸)或者二羧酸(如琥珀酸或其酐)。
在本發(fā)明的所有三個實(shí)施方案中，第二酰化劑最好是芳香族一元或多元酸，并且以前面所確定的用作酰化劑(A-1)之例的芳香族一元和多元酸中的那些多元酸為更好。特別好的用于制備分散劑的第二?；瘎┦潜蕉人?如鄰苯二甲酸、對苯二甲酸、間苯二甲酸)和各種烷基取代的苯二羧酸。
如已敘述，雖然用于本發(fā)明燃料組合物中的分散劑最好是用這樣的方法制備，即先用至少一個第一羧酸?；瘎?A-1)與至少一個亞烷基多胺(包括烷醇胺)反應(yīng)制備一含氮化合物，然后將此含氮組分用第二?；瘎?B)進(jìn)行后處理，但是也以用其它的程序。例如也可將第一?；瘎┖偷诙；瘎┗旌希缓髮⒋嘶旌衔锱c多胺反應(yīng)來制備此分散劑。另一方法包括將多胺首先與第二酰化劑反應(yīng)，然后再與第一?；瘎┓磻?yīng)，最好是在加溫下進(jìn)行。
制備分散劑時所使用的反應(yīng)劑的比例可在很大范圍內(nèi)不同。一般說來，反應(yīng)混合物包括每當(dāng)量的第一酰化劑至少約0.5當(dāng)量的多胺;每當(dāng)量的多胺(A-2)約0.1至約1當(dāng)量或更多的第二?；瘎?B)，多胺反應(yīng)劑的上限約為2摩爾(每當(dāng)量第一?；瘎?。優(yōu)先選擇的反應(yīng)劑量是每當(dāng)量第一?；瘎┘s1～2當(dāng)量的多胺、約0.1～2當(dāng)量的第二酰化劑。
亞烷基胺的當(dāng)量是以每分子的氨基數(shù)為基礎(chǔ)計算的，酰化劑的當(dāng)量是以每分子的羧基數(shù)為基礎(chǔ)計算的。說明如下亞乙基二胺每分子為二當(dāng)量、四亞乙基五胺為每分子五當(dāng)量，一元羧酸有一個羧基，因此一元羧酸的當(dāng)量就是它的分子量;另外，琥珀酸和芳香族二羧酸?；瘎┟糠肿佑?個羧基，因此其當(dāng)量為分子量的一半。在大多數(shù)情況下，多胺的當(dāng)量重量是決定于它的含氮量的;?；瘎┑漠?dāng)量重量決定于它們的酸度或潛在酸度(測定中和當(dāng)量或皂化當(dāng)量)。
本發(fā)明的燃料所用的分散劑，其精確組成尚不知道，但可以相信，此產(chǎn)物是一復(fù)雜的混合物，包括由?；瘎┑聂然投喟返暮鶊F(tuán)反應(yīng)形成的如鹽、酰胺、亞胺或脒等類物質(zhì)。分散劑的組成在某種程度上依賴于形成時的反應(yīng)條件。在溫度低于約100℃時用一芳香二羧酸處理酰化含氮中間體(A)形成的分散劑可主要含鹽鍵，而溫度高于120℃時可主要含酰胺、亞胺或咪鍵。但我們發(fā)現(xiàn)，這些分散劑不問其精確組成如何，對本發(fā)明的目的都是有用的。
在制備本發(fā)明燃料所用的分散劑時，反應(yīng)溫度不是關(guān)鍵。一般說來，從室溫至任何反應(yīng)劑的分解溫度或產(chǎn)物分解溫度都可使用。但優(yōu)先選擇的溫度應(yīng)高于50℃，一般是100℃至250℃左右。
當(dāng)需要用?；瘎?A-1)與亞烷基多胺和/或烷醇胺(A-2)反應(yīng)以制備起始含氮組分(A)時，將一個或多個?；瘎┡c一個或多個多胺的混合物加熱，也可在通常的液體、基本上惰性的有機(jī)溶劑/稀釋劑存在下進(jìn)行，其反應(yīng)溫度(如上指出)通常應(yīng)高于50℃至任何反應(yīng)劑或產(chǎn)品的分散溫度。?；瘎┖投喟返姆磻?yīng)伴隨著每當(dāng)量所用的酸有大約1摩爾的水形成。將產(chǎn)物在高于100℃的溫度下加入可方便有效地除去水，優(yōu)先選擇的溫度是約150℃上下?？梢栽诩訜釙r用惰性氣體(如氮)吹入反應(yīng)混合物將水除去。也可使用與水形成恒沸混合物的溶劑將水除，這樣的溶劑有苯、甲苯、石腦油、正己烷、二甲苯等，用這些溶劑可在低溫(例如80℃)將水除去。
?；瘎?A-1)與多胺或烷醇胺(A-2)形成初始含氮組分(A)的反應(yīng)可用本技術(shù)領(lǐng)域：
制備酰胺的熟知方法進(jìn)行，在本發(fā)明說明書中無需贅述。因此，這里特意編入美國專利3，172，892;3，219，666;3，272，746和4，234，435，以參考其公開的有關(guān)?；瘎┡c多胺的反應(yīng)過程。
下面的實(shí)施例1-A至16-A說明含氮組分(A)的初始制備方法。也可把這些中間組分稱為“?；贰薄３窃谙旅娴膶?shí)例與說明書、權(quán)利要求
書另外指出，所有的份數(shù)和百分?jǐn)?shù)均指重量，溫度指攝氏溫度。
實(shí)施例1-A140份甲苯和400份皂化值為109的聚異丁烯琥珀酸酐〔由分子量約為850(氣相滲透壓測定法測定)的聚異丁烯制得〕以及63.6份其平均組成在化學(xué)計量上按四亞乙基五胺計算的亞乙基胺混合，將這三者構(gòu)成的混合物加熱至150℃，并脫除水/甲苯恒沸混合物。然后在減壓條件下將此反應(yīng)混合物加熱至150℃，直至不再有甲苯蒸出為止。殘余的?；喟分械牡繛?.7%。
實(shí)施例2-A將1133份用于工業(yè)生產(chǎn)的二亞乙基三胺于110～150℃下加熱，然后在2小時內(nèi)緩慢地加入6820份異硬脂酸，將此混合物于150℃下保持1小時后，再將其在1小時內(nèi)加熱至180℃。最后于將此混合物在0.5小時加熱至205℃，在整個加熱過程中，用氮?dú)獯档艋旌衔镏械膿]發(fā)物?；旌衔锉３衷?05～230℃下11.5小時后，再在230℃/20托下除揮發(fā)性物，得到含氮6.2%的需要的酰化多胺殘渣。
實(shí)施例3-A邊用氮?dú)獯迪矗厡?000份異硬脂酸加入205份被加熱至約為75℃的工業(yè)用四亞乙基五胺中，此混合物的溫度維持在大約75～110℃。然后將混合物加熱至220℃，保持此混合物溫度不變直至此混合物的酸值小于10為止。當(dāng)冷卻至150℃以后，過濾此混合物，得到的濾液就是所需要的含氮量約為5.9%的?；喟?。
實(shí)施例4-A將510份(0.28摩爾)聚異丁烯(Mn＝1845;Mw＝5325)和59份(0.59摩爾)馬來酐的混合物加熱至110℃。然后在7小時內(nèi)一邊將上述混合物加熱至190℃，一邊將43份(0.6摩爾)氯氣通入混合物內(nèi)部。在190～192℃下，再通入11份(0.16摩爾)氯氣3.5小時。將此反應(yīng)混合物在190～193℃下加熱并用氮?dú)獯迪?0小時，這樣就獲得了聚異丁烯取代的琥珀酸酰化劑，通過采用ASTM的D-94測定，其皂化當(dāng)量值為87。
將每分子中含大約3～10個氮原子的亞乙基多胺的工業(yè)用混合物10.2份在138℃下加入113份礦物油和161份(0.25當(dāng)量)上述被取代的琥珀酸?；瘎┲校瑢⒎磻?yīng)混合物在2小時內(nèi)將其加熱至150℃，并通過吹氮除去揮發(fā)物。過濾此反應(yīng)混合物，得到的濾液就是所需要的產(chǎn)物的油溶液。
實(shí)施例5-A在150℃下，將242重量份(5.9當(dāng)量)含氮量為34.2%的工業(yè)用多亞乙基多胺混合物與1600份(2.9當(dāng)量)酸值為100的聚異丁烯基琥珀酸酐(在200℃下，由1.2摩爾馬來酸酐與分子量為1000，氯含量約為4.5%的氯化異丁烯反應(yīng)制得)，二者混合后，可獲得一種酰化氮中間體。該產(chǎn)物用礦物油稀釋后，可形成含氮量為2.64%的60%油溶液。
實(shí)施例6-A將248重量份礦物油，37份含氮量為34%的工業(yè)用多亞乙基多胺混合物以及336份實(shí)施例1的聚異丁烯基琥珀酸酐三者所形成的混合物在150℃下加熱1小時，然后在150～155℃下用氮?dú)獯迪?小時。然后過濾此產(chǎn)物，濾液含氮2.06%。
實(shí)施例7-A通過使氯化聚異丁烯在200℃下與馬來酐反應(yīng)可制備得到聚異丁烯基琥珀酸酐。聚異丁烯基團(tuán)的平均分子量為850，并且發(fā)現(xiàn)，得到的鏈烯基琥珀酸酐的酸值為113(其相應(yīng)的當(dāng)量為500)。在室溫下，將35克(1當(dāng)量)二亞乙基三胺加入由500克(1當(dāng)量)聚異丁烯基琥珀酸酐和160克甲苯所形成的混合物。上述添加在15分鐘內(nèi)分批進(jìn)行，開始時的放熱反應(yīng)使得體系的溫度升至50℃。然后加熱此混合物并從中蒸餾水-甲苯恒沸物。當(dāng)不再有水被蒸出時，此混合物在減壓下加熱至150℃蒸出甲苯。用350克礦物油稀釋殘液，結(jié)果發(fā)現(xiàn)此溶液中氮含量為1.6%。
實(shí)施例8-A重復(fù)實(shí)施例7-A的步驟，所不同的是用等氮當(dāng)量的乙二胺代替二亞乙基三胺。
實(shí)施例9-A通過馬來酐與異丁烯的氯化共聚物之間的反應(yīng)可制得被取代的琥珀酸酐。羧酸共聚物中包含94重量份異丁烯單元，6重量份苯乙烯單元，該共聚物平均分子量為1200，經(jīng)過氯化，該共聚物中含氯2.8%(重量)。產(chǎn)生的被取代的琥珀酸酐的酸值為40。將22克(0.51當(dāng)量)的六亞乙基六胺分批加入710克(0.15當(dāng)量)被取代的琥珀酸酐和500克甲苯中。將此混合物加熱回流3小時，經(jīng)共沸蒸餾脫除所有在反應(yīng)中生成的水，然后在150℃/20mm條件下脫除甲苯。
實(shí)施例10-A將平均分子量50，000的聚異丁烯氯化，使其氯含量達(dá)10%(重量)。這種氯化聚異丁烯與馬來酐反應(yīng)生成相應(yīng)的其酸值為24的聚異丁烯基琥珀酸酐。于70～105℃下，在45分鐘內(nèi)將108克(2.55當(dāng)量)三亞乙基四胺加入6000克(2.55當(dāng)量)的上述酸酐中。將得到的混合物于160～180℃下加熱4小時，與此同時，混合物內(nèi)鼓泡通氮?dú)猓员愠ニ?。?dāng)所有的水都被除去后，過濾產(chǎn)物。
實(shí)施例11-A含氯量約為4.7%、分子量為1000的氯化聚異丁烯與大約1.2摩爾的馬來酐反應(yīng)，可制得聚異丁烯基琥珀酸酐。將1647份(1.49摩爾)聚異丁烯基琥珀酸酐和1221份礦物油混合在一起，同時邊攪拌邊將其加熱至75℃，并將209份(2摩爾)氨基乙基乙醇胺邊攪拌邊加至這一混合物中。然后用氮?dú)獯迪创嘶旌衔?，并使其溫度升?80℃。保持此反應(yīng)混合物的溫度不變，同時伴隨著氮?dú)獯迪?，可將反?yīng)過程中生成的水脫除掉。反應(yīng)容器中的殘留物即為所需要的含氮組分。
實(shí)施例12-A重復(fù)實(shí)施例1-A的步驟，所不同的是先在150℃下用蒸氣處理聚異丁烯基琥珀酸酐，使其轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的琥珀酸，然后使用上述生成的琥珀酸代替酸酐與多胺進(jìn)行反應(yīng)。
實(shí)施例13-A重復(fù)實(shí)施例6-A的步驟，所不同的是聚異丁烯基琥珀酸酐按化學(xué)計算被其二甲酯所代替，這種酸酐與兩摩爾乙醇發(fā)生酯化反應(yīng)后，便生成了這種酯。
實(shí)施例14-A重復(fù)實(shí)施例6-A的步驟，所不同的是以相應(yīng)的琥珀二氯化物按化學(xué)計算代替聚異丁烯基琥珀酸酐，通過在120℃時用蒸氣水解這種酸酐，然后用五氯化磷處理水解得到的相應(yīng)的酸，便可得到相應(yīng)的琥珀酸二酰氯。
實(shí)施例15-A將用實(shí)施例11-A制得的3663份(3.3摩爾)聚異丁烯基琥珀酸酐與2442份稀釋油混合，攪拌，并加熱至110℃。在0.25小時內(nèi)加入氨基乙基乙醇胺(343份，3.3摩爾)，反應(yīng)溫度升至125℃。將混合物吹氮加熱至約205℃2小時，此時可脫除掉水。殘留物就是所需要的含氮量為1.44%的產(chǎn)物。
實(shí)施例16-A將4440份按實(shí)施例11-A制備的聚異丁烯基琥珀酸酐和1903份煤油的混合物加熱至120℃，之后在0.4小時內(nèi)加入416份(4摩爾)氨基乙基乙醇胺。然后在氮?dú)夥罩杏?小時內(nèi)將此混合物加熱至大約200℃，并使其溫度保持在大約200～205℃，脫除水和一些煤油。剩下的便是所需要的含氮量為1.68%的組分。
下述實(shí)施例敘述了用于本發(fā)明燃料組合物的分散劑的制備方法。
實(shí)施例Ⅰ140份礦物油，174份酸值為105的聚異丁烯基琥珀酸酐(其中聚異丁烯的分子量為1000)，和23份硬脂酸，三者在90℃下混合在一起，于80～100℃下往此混合物中加入一種其總組成與四亞乙基五胺相應(yīng)的聚亞烷基胺混合物，添加過程歷時1.3小時。這是一個放熱反應(yīng)。在225℃下將此混合物吹洗一小時后，冷卻至110℃并過濾，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，濾液中含氮1.7%，其酸值為4.5。
實(shí)施例Ⅱ?qū)嵤├竦?28克(1當(dāng)量)聚異丁烯基琥珀酸酐，295克(1當(dāng)量)由妥爾油衍生的、酸值為190的脂肪酸，200克甲苯和85克(2當(dāng)量)實(shí)施例Ⅰ的多亞烷基多胺混合物，將上述組分混合在一起，將此混合物加熱回流，并通過恒沸蒸餾除去水。將混合物在180～190℃下加熱2小時，將操作條件調(diào)節(jié)到150℃/20mm，脫除甲苯。殘液中含氮3.3%，其酸值為9.8。
實(shí)施例Ⅲ在100～109℃下，將33.2克(0.93當(dāng)量)二亞乙基三胺，100克(2.77當(dāng)量)三亞乙基四胺，1000克(1.85當(dāng)量)實(shí)施例Ⅰ的聚異丁烯基琥珀酸酐和500克礦物油混合在一起，并在160～170℃下加熱1小時，冷卻后，在75～80℃下與266克(1.85當(dāng)量)2-乙基己酸混合，得到的混合物在160～165℃下加熱12小時。總共有64克水作為餾出液被脫除掉。殘液用390克礦物油稀釋后，被加熱至160℃，并經(jīng)過濾。濾液中含氮2.3%。
實(shí)施例Ⅳ在70～85℃下，將64克(1.5當(dāng)量)實(shí)施例Ⅰ的多亞甲基多胺混合物加入由528克(1當(dāng)量)實(shí)施例Ⅰ的聚異丁烯基琥珀酸酐與30克(0.5當(dāng)量)冰醋酸(于402克礦物油中)所形成的混合物中，添加過程時1/4小時。在210～220℃下用氮?dú)獯迪丛摶旌衔镞_(dá)3小時，并將其加熱至210℃/50mm。冷卻后，在70～90℃下過濾，濾液中含氮量為2%，其酸值為2。
實(shí)施例Ⅴ將由1160份實(shí)施例4-A的油溶液與73份對苯二酸形成的混合物在150～160℃下加熱4小時，并過濾。得到的濾液就是所需要的產(chǎn)物。
實(shí)施例Ⅵ將2852份實(shí)施例5-A的產(chǎn)物與199份(2.7當(dāng)量)鄰苯二甲酸酐形成的混合物在150～160℃下加熱4小時，通過蒸餾從中脫除水。
實(shí)施例Ⅶ在155℃下加熱由實(shí)施例6-A的產(chǎn)物與9.3份對苯二酸所形成的混合物，加熱0.5小時后進(jìn)行過濾，得到的濾液就是所需要的產(chǎn)物，其中含氮2.03%。
實(shí)施例Ⅷ將由實(shí)施例7-A的產(chǎn)物與0.1當(dāng)量(每當(dāng)量7-A產(chǎn)物中的氮)2-甲基苯-1，3-二羧酸形成的混合物在135℃下加熱3小時，同時脫除水。
實(shí)施例Ⅸ將2934克(5.55當(dāng)量，以胺含量為基準(zhǔn)計算)實(shí)施例1-A中?；虚g體的油溶液與230克(2.77當(dāng)量)對苯二酸的混合物在150～160℃下加熱，直至將所有反應(yīng)過程中形成的水蒸發(fā)出去為止。殘液在160℃/5-6mm下加熱，并與141克礦物油混合，然后過濾。濾液為所需要的產(chǎn)物的60%油溶液，其含氮量為2.47%。
實(shí)施例Ⅹ按實(shí)施例1-A所述方法制備?；虚g體，所不同的是對應(yīng)于每1當(dāng)量酸酐反應(yīng)劑，使用1.5當(dāng)量的胺反應(yīng)劑。將738克(1.05當(dāng)量，以中間體中的胺為計算基準(zhǔn))中間體與11.2克(0.13當(dāng)量)對苯二酸的混合物在)40～150℃下加熱2小時，然后過濾，濾液中含氮量為1.9%。
實(shí)施例Ⅺ重復(fù)實(shí)施例Ⅹ的步驟，所不同的是在反應(yīng)混合物中用5.6克(0.064當(dāng)量)的對苯二酸，這樣制得的產(chǎn)物中含氮2%。
實(shí)施例Ⅻ重復(fù)實(shí)施例Ⅹ的步驟，所不同的是采用1，6-萘二甲酸(7.5克，0.09當(dāng)量)代替對苯二酸，?；虚g體的用量為492(0.725當(dāng)量)。如此制得的產(chǎn)物含氮1.9%。
實(shí)施例ⅩⅢ按照實(shí)施例1-A的步驟由1.4當(dāng)量工業(yè)用多亞乙基多胺和1當(dāng)量聚異丁烯基琥珀酸酐可制得?；虚g體。在室溫下，將74克鄰苯二甲酸酐加入2000克中間體的60%油溶液中。這時發(fā)生弱放熱反應(yīng)。將反應(yīng)混合物在200～210℃下加熱10小時，同時將水蒸餾除掉。過濾殘留物，濾液含氮量為1.84%。
實(shí)施例ⅩⅣ526克(1當(dāng)量)實(shí)施例1-A的聚異丁烯基琥珀酸酐，73克(1當(dāng)量)鄰苯二甲酸酐和300克二甲苯，在60℃下混合，于60～90℃下往該混合物中加入84克(2當(dāng)量)含氮量為73.4%、當(dāng)量為42的工業(yè)用多亞乙基多胺。在140～150℃下加熱此混合物，同時蒸餾出18克水。殘留物與455克礦物油混合后，將其加熱至150℃/20mm，蒸除所有的揮發(fā)性組分后進(jìn)行過濾，濾液為含產(chǎn)物60%的油溶液，其含氮量為2.35%。
實(shí)施例ⅩⅤ重復(fù)實(shí)施例ⅩⅣ的步驟，所不同的是反應(yīng)混合物中含有790克(1.5當(dāng)量)聚異丁烯基琥珀酸酐;36.5克(0.5當(dāng)量)鄰苯二甲酸酐和84克(2當(dāng)量)多亞乙基多胺。得到的產(chǎn)物為氮組分的60%油溶液，其含氮量為1.27%。
實(shí)施例ⅩⅥ重復(fù)實(shí)施例Ⅵ的步驟，所不同的是在150℃下用蒸氣處理聚異丁烯基琥珀酸酐，使其轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的琥珀酸，以這種酸代替上述酸酐用于與多胺及鄰苯二甲酸酐的反應(yīng)過程中。
實(shí)施例ⅩⅦ1摩爾氯化石油(分子量為1200，含氯3%)與1.5摩爾的馬來酸二甲酯在250℃下反應(yīng)，可制得取代的琥珀酸二甲酯。將2當(dāng)量上述琥珀酸酯、10當(dāng)量四亞丙烯基五胺，和1當(dāng)量對苯二酸于25℃下混合，并在150～180℃下將此混合物加熱6小時。蒸除所有的揮發(fā)組分后，過濾，濾液即為所需要的混合物。
實(shí)施例ⅩⅧ在100℃下，將N-十八烷基亞丙烯二胺(1當(dāng)量)與0.5當(dāng)量對苯二酸混合物加熱1小時。通過1摩爾分子量為2500、含氯2.3%的氯化聚丙烯與2摩爾馬來酸在120～200℃下反應(yīng)可制得一種取代的琥珀酸，將2當(dāng)量這種酸與上述中間產(chǎn)物在150～190℃下加熱，可制得所需的產(chǎn)物。
實(shí)施例ⅩⅨ重復(fù)實(shí)施例ⅩⅧ的步驟，所不同的是在化學(xué)當(dāng)量的基礎(chǔ)上，取代的琥珀酸為相應(yīng)的琥珀酸單酰氯所代替。
實(shí)施例ⅩⅩ將124.5份間苯二酸分批加入實(shí)施例11-A獲得的產(chǎn)物之中。將此混合物加熱至200℃，并使其保持在此溫度下直至不再有水被蒸出為止。經(jīng)過濾，得到所需要的產(chǎn)物，其含氮量為1.7%。
實(shí)施例ⅩⅪ重復(fù)實(shí)施例ⅩⅩ的步驟，所不同的是用1當(dāng)量鄰苯二甲酸酐代替間苯間苯二酸。
實(shí)施例ⅩⅫ重復(fù)實(shí)施例ⅩⅩ的步驟，所不同的是用等當(dāng)量異硬脂酸代替其中的間苯二酸。
實(shí)施例ⅩⅩⅢ重復(fù)實(shí)施例ⅩⅩ的步驟，所不同的是其中的間苯二酸為等當(dāng)量丙烯基取代的琥珀酸所代替。
實(shí)施例ⅩⅩⅣ重復(fù)實(shí)施例Ⅸ的步驟，所不同的是其中取代的琥珀酸酐為等當(dāng)量的酸所代替，這種酸是由氯化的聚異丁烯和丙烯酸以1∶1當(dāng)量比進(jìn)行反應(yīng)制得的，平均分子量約為98%。
實(shí)施例ⅩⅩⅤ將己二酸(36.5份，0.25摩爾)加入實(shí)施例15-A制備的965份(0.5摩爾)酰胺中，使此混合物的溫度保持在約120℃。然后在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，將混合物于0.5小時內(nèi)加熱至200℃，并在氮?dú)獗Ｗo(hù)下繼續(xù)將其溫度保持在約200～210℃2小時，同時收集水。過濾反應(yīng)混合物，濾液就是所需要的產(chǎn)物，其中含氮1.41%。
實(shí)施例ⅩⅩⅥ將對苯二酸(62.2份，0.375)加入1448份(0.75摩爾)實(shí)施例15-A制備的酰胺油溶液中。在約3小時內(nèi)將混合物加熱至大約225℃，同時收集水。然后在1小時內(nèi)使其溫度升至235℃，并在235～240℃下保持大約3小時，同時再收集水。冷卻至約210℃后，邊攪拌邊加入一種濾液，并過濾此混合物。濾液就是所需要的產(chǎn)物，其中含氮1.41%。
實(shí)施例ⅩⅩⅦ將鄰苯二甲酸酐(74份，0.5摩爾)于120℃的溫度下加入1930份(1摩爾)實(shí)施例15-A制備的酰胺中。在氮?dú)獗Ｗo(hù)下將此混合物加熱至200℃，并使其溫度在205～210℃下保持大約2小時，同時脫除水。過濾此混合物，得到的濾液便是所需的產(chǎn)物，其中含氮1.45%。
實(shí)施例ⅩⅩⅧ重復(fù)實(shí)施例ⅩⅩⅦ的步驟，所不同的是其中的鄰苯二甲酸酐為83份(0.5摩爾)間苯二酸所代替。這樣制得的產(chǎn)物中含氮1.41%。
實(shí)施例ⅩⅩⅨ將83份(0.5摩爾)間苯二酸于120℃下加入1661份(1摩爾)實(shí)施例15-B制備的酰胺中。在氮?dú)獗Ｗo(hù)下將此混合物加熱至200～210℃，并使其在此溫度下保持約1小時，同時收集水。經(jīng)過濾，得到的濾液就是所需要的產(chǎn)物，其含氮量為1.62%。
本發(fā)明的燃料組合物中分散劑用量包括較寬的范圍，雖然不括不必要的大量過量。這一用量的選取，應(yīng)足以改善必要的性能，如燃料在內(nèi)燃機(jī)中燃燒時防止和/或減少在內(nèi)燃機(jī)各部件上的沉積，如在進(jìn)氣系統(tǒng)和燃料噴嘴上的沉積。每1百萬份燃料中可含有1～10，000份(重量)分散劑，以5～5000份為佳，最常見的情況是含大約20～200份。因此，當(dāng)本發(fā)明燃料組合物中使用的分散劑被描述為烴溶性時，則分散劑是充分溶于烴燃料中以提供上述所需要的濃度的。
本發(fā)明燃料組合物可將分散劑加入液態(tài)烴質(zhì)燃料中制備，或制備分散劑于基本上惰性、通常為液態(tài)的有機(jī)溶劑/稀釋劑(如礦油、二甲苯或上述的通常液態(tài)燃料)中的濃縮物，然后把濃縮物加入液態(tài)烴質(zhì)燃料中。濃縮物中含約10～90%，通常含20～80%本發(fā)明的分散劑，濃縮物也可含有如下所述的任何常規(guī)的燃料添加劑。
除了本發(fā)明的分散劑以外，還可使用其它溶于本發(fā)明燃料組合物(和濃縮物)的常規(guī)燃料添加劑，因此，燃料可含有抗爆劑如四烷基鉛化合物，鉛清除劑如囟代烷(例如，二氯乙烷和二溴乙烷)，防沉積劑或改性劑如磷酸三烷酯、染料、抗氧劑如2，6-二-叔丁基-4-甲基酚，抗腐蝕添加劑，如烷基化琥珀酸及酸酐，膠質(zhì)抑制劑，金屬鈍化劑，脫乳化劑，上部氣缸潤滑劑，抗凍劑等。
權(quán)利要求
1.一種用于非雙沖程內(nèi)燃機(jī)的燃料組合物，其中主要成分為液態(tài)烴質(zhì)燃料，次要成分為溶解于烴的，可改變組合物特性的分散劑，這種分散劑按下述步驟制備使(A-1)(至少一種第一?；瘎?與(A-2)(至少一種亞烷基多胺)和(B)(至少一種第二酰化劑)反應(yīng)，其中(B)選自至少有2個碳原子的脂族一元羧酸或成酸化合物以及芳族一元和多元羧酸或成酸化合物，第一?；瘎?A-1)和第二?；瘎?B)的碳原子總數(shù)須足以使分散劑具有烴溶性。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的燃料組合物，其中第一?；瘎?A-1)為脂肪族一元或多元羧酸或酸酐。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的燃料組合物，其中第一?；瘎?A-1)為脂肪族多元羧酸或酸酐。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的燃料組合物，其中第二?；瘎?B)為芳香族一元或多元羧酸或酸酐。
5.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的燃料組合物，其中第二?；瘎?B)為芳香族多元羧酸。
6.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的燃料組合物，其中多胺以下列化學(xué)式為特征
式中U為含碳原子數(shù)大約1～18的亞烷基，每個R各自是氫原子、烴基、或是含1～700個左右碳原子的羥基取代烴基，但至少要有一個R基團(tuán)為氫原子，n為1～10左右。
7.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的燃料組合物，其中亞烷基多胺為亞乙基、亞丙基、或至少含約2～8個氨基的三亞甲基多胺或是這些多胺的混合物。
8.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的燃料組合物，其中大約1當(dāng)量第一?；瘎?A-1)與Y至少約0.5當(dāng)量的多胺(A-2)和每當(dāng)量(A-2)0.1～1當(dāng)量的第二酰化劑反應(yīng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的燃料組合物，其中每一百萬份重量的燃料中含有大約5～5000重量份烴溶性分散劑。
10.一種用于非雙沖程內(nèi)燃機(jī)的燃料組合物，該組合物含主要量液態(tài)烴燃料和能改進(jìn)性能的小量烴溶性分散劑，分散劑的制備方法是由(A)(至少一種含氮組合物)與(B)(至少一種第二?；瘎?反應(yīng)制得，其中的(A)由(A-1)(至少一種第一羧酸?；瘎?與(A-2)(至少一種亞烷基多胺)反應(yīng)制得，(B)選自至少有2個碳原子的脂肪族一元羧酸或成酸化合物和芳香族一元和多元羧酸或成酸化合物，第一和第二酰化劑(A-1)和(B)的碳原子總數(shù)須足以使分散劑具有烴溶性。
11.根據(jù)權(quán)利要求
10所述的燃料組合物，其中第一?；瘎?A-1)為脂族一元或多元羧酸或酸酐。
12.根據(jù)權(quán)利要求
10所述的燃料組合物，其中第一酰化劑(A-1)為脂肪族一元羧酸。
13.根據(jù)權(quán)利要求
12所述的燃料組合物，其中一元羧酸(A-1)為含至少12個碳原子的脂肪酸。
14.根據(jù)權(quán)利要求
10所述的燃料組合物，其中第一?；瘎?A-1)為脂肪多元羧酸或酸酐。
15.根據(jù)權(quán)利要求
10所述的燃料組合物，其中?；瘎?A-1)為烴基取代的琥珀酸或琥珀酸酐。
16.根據(jù)權(quán)利要求
15所述的燃料組合物，其中烴基取代的琥珀或酸酐(A-1)由平均至少含大約10個脂族碳原子的取代基和琥珀酸基團(tuán)所組成。
17.根據(jù)權(quán)利要求
16所述的燃料組合物，其中琥珀酸或酸酐(A-1)的烴取代基中平均含有至少約30個脂族碳原子。
18.根據(jù)權(quán)利要求
15所述的燃料組合物，其中取代基由一種或多種聚烯烴衍生得到，這些聚烯烴選自含2至約18個碳原子的末端烯烴的均聚物和共聚物構(gòu)成的基團(tuán)，但其中的共聚物還可含有高達(dá)40%由內(nèi)烯烴(最多碳原子數(shù)為16)制得的聚合物單元。
19.根據(jù)權(quán)利要求
10所述的燃料組合物，其中第二?；瘎?B)為芳族一元、或多元羧酸或酸酐。
20.根據(jù)權(quán)利要求
10所述的燃料組合物，其中第二?；瘎?B)為芳香族多元羧酸。
21.根據(jù)權(quán)利要求
10所述的燃料組合物，其中第二?；瘎?B)為鄰苯二甲酸或鄰苯二甲酸酐。
22.根據(jù)權(quán)利要求
10所述的燃料組合物，其中大約1當(dāng)量(A-1)與至少約0.5當(dāng)量(A-2)反應(yīng)。
23.根據(jù)權(quán)利要求
10所述的燃料組合物，其中多胺以下列化學(xué)式為特征
式中U為含大約1～18個碳原子的亞烷基，每個R各為氫原子、烴基或含有高達(dá)700個碳原子的羥基取代的烴基，但至少要有一個R基為氫原子，n＝1～10左右。
24.根據(jù)權(quán)利要求
10所述的燃料組合物，其中亞烷基多胺為帶有至少2～8個氨基的亞乙基、亞丙基、三亞甲基多胺，或是這些多胺的混合物。
25.根據(jù)權(quán)利要求
10所述的燃料組合物，其中每一百萬重量份的燃料中含約5～5000重量份烴溶性分散劑。
26.根據(jù)權(quán)利要求
10所述的燃料組合物，其中(A)與(B)的摩爾比至少為1∶1。
27.根據(jù)權(quán)利要求
10所述的燃料組合物，其中(A-1)和(B)的碳原子總數(shù)至少為10。
28.根據(jù)權(quán)利要求
10所述的燃料組合物，其中第一?；瘎?A-1)為脂族一元羧酸或酸酐，而第二?；瘎?B)為脂族二元羧酸或酸酐。
29.根據(jù)權(quán)利要求
28所述的燃料組合物，其中(A-1)為脂肪族一元羧酸，它含有1～30個碳原子。
30.根據(jù)權(quán)利要求
28所述的燃料組合物，其中(A-1)為含有至少約12個碳原子的脂肪酸。
31.根據(jù)權(quán)利要求
28所述的燃料組合物，其中(B)為烴基取代的琥珀酸?；瘎?。
32.根據(jù)權(quán)利要求
31所述的燃料組合物，其中?；瘎闊N基琥珀酸或琥珀酸酐。
33.根據(jù)權(quán)利要求
32所述的燃料組合物，其中琥珀酸或酸酐由取代基和琥珀酸基團(tuán)構(gòu)成，每個取代基平均含有至少約10個脂肪族碳原子。
34.根據(jù)權(quán)利要求
33所述的燃料組合物，其中每個取代基平均含有至少約30個脂族碳原子。
35.一種用于內(nèi)燃料的燃料組合物，該組合物含主要量的液態(tài)烴燃料和改進(jìn)組合物性能的小量分散劑，這種分散劑的制備方法為使(A-1)(至少一種第一羧酸?；瘎x自一元和多元羧酸以及成酸化合物)與(A-2)(至少一種亞烷基多胺)和(B)(至少一種選自含至少7個碳原子的芳族一元和多元羧酸或成酸化合物的第二?；瘎?發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，第一?；瘎?A-1)和第二?；瘎?B)的碳原子總數(shù)須足以使分散劑具有烴溶性。
36.根據(jù)權(quán)利要求
35所述的燃料組合物，其中第一?；瘎?A-1)為脂肪族一元或多元羧酸或酸酐。
37.根據(jù)權(quán)利要求
35所述的燃料組合物，其中第一?；瘎?A-1)為脂肪族一元羧酸或酸酐。
38.根據(jù)權(quán)利要求
35所述的燃料組合物，其中第一酰化劑(A-1)為脂肪族多元羧酸或酸酐。
39.根據(jù)權(quán)利要求
35所述的燃料組合物，其中多胺(A-2)以下列化學(xué)式為特征
式中U為含大約1～18個碳原子的亞烷基，每個R基各為氫原子、烴基或含1～約700個碳原子的被羥基取代的烴基，但至少要有一個R基為氫原子，n＝1～10左右。
40.根據(jù)權(quán)利要求
35所述的燃料組合物，其中亞烷基多胺(A-2)為含至少2～8個氨基的亞乙基，亞丙基，或三亞甲基多胺，或這些多胺的混合物。
41.根據(jù)權(quán)利要求
35所述的燃料組合物，其中第二?；瘎?B)為芳香族多元羧酸或酸酐。
42.根據(jù)權(quán)利要求
35所述的燃料組合物，其中1當(dāng)量(A-1)與至少約0.5當(dāng)量的(A-2)以及每當(dāng)量多胺約為0.1～1.0當(dāng)量的第二?；瘎┌l(fā)生反應(yīng)。
43.根據(jù)權(quán)利要求
35所述的燃料組合物，其中含有5～5000重量份的烴溶性分散劑。
44.根據(jù)權(quán)利要求
35所述的燃料組合物，其中第一?；瘎?A-1)為烴基琥珀酸或琥珀酸酐。
45.根據(jù)權(quán)利要求
44所述的燃料組合物，其中烴基琥珀或酸酐由琥珀酸基和平均含至少約10個脂族碳原子的取代基構(gòu)成。
46.一種用于內(nèi)燃機(jī)的燃料組合物，該組合物含主要量的液體烴質(zhì)燃料，和改進(jìn)性能的小量烴溶性分散劑，它可通過(A)(至少一種含氮組分)與(B)(至少一種第二酰化劑)反應(yīng)制得，其(A)通過(A-1)(至少一種第一?；瘎?，選自一元和多元羧酸及成酸化合物)與(A-2)(至少一種亞烷基多胺)反應(yīng)制得，其中(B)選自含至少7個碳原子的芳香族一元和多元羧酸或成酸化合物，第一?；瘎?A-1)和第二?；瘎?B)的碳原子總數(shù)須足以使分散劑具有烴溶性。
47.根據(jù)權(quán)利要求
46所述的燃料組合物，其中第一?；瘎?A-1)為脂肪族一元或多元羧酸或酸酐。
48.根據(jù)權(quán)利要求
46所述的燃料組合物，其中第一酰化劑(A-1)為脂肪族一元羧酸。
49.根據(jù)權(quán)利要求
46所述的燃料組合物，其中一元羧酸為含至少12個碳原子的脂肪酸。
50.根據(jù)權(quán)利要求
46所述的燃料組合物，其中第一酰化劑(A-1)為脂肪族多元羧酸或酸酐。
51.根據(jù)權(quán)利要求
46所述的燃料組合物，其中多胺(A-2)以下列化學(xué)式表示其特征
式中U為含1～18個碳原子的亞烷基，每一個R各為氫原子、烴基或含1～700個碳原子的羥基取代的烴基，但至少要有一個R基為氫原子，n＝1～10左右。
52.根據(jù)權(quán)利要求
46所述的燃料組合物，其中亞烷基多胺(A-2)為至少帶有2～8個氨基的亞乙基、亞丙基、或三亞甲基多胺、或這些多胺的混合物。
53.根據(jù)權(quán)利要求
46所述的燃料組合物，其中第二?；瘎?B)為芳香族多元羧酸或酸酐。
54.根據(jù)權(quán)利要求
46所述的燃料組合物，其中?；瘎?B)為鄰苯二甲酸或鄰苯二甲酸酐。
55.根據(jù)權(quán)利要求
46所述的燃料組合物，其中1當(dāng)量(A-1)與至少0.5當(dāng)量的(A-2)反應(yīng)。
56.根據(jù)權(quán)利要求
46所述的燃料組合物，其中含有大約5～5000重量份烴溶性分散劑。
57.根據(jù)權(quán)利要求
46所述的燃料組合物，其中氮組分(A)可以通過(A-1)與至少1當(dāng)量反應(yīng)劑(A-2)之間的化學(xué)反應(yīng)而制得。
58.根據(jù)權(quán)利要求
46所述的燃料組合物，其中第一酰化劑(A-1)為烴基琥珀酸或琥珀酸酐。
59.根據(jù)權(quán)利要求
58所述的燃料組合物，其中烴基琥珀酸或酸酐由琥珀酸基和平均至少含大約10個脂肪族碳原子的取代基所組成。
60.根據(jù)權(quán)利要求
59所述的燃料組合物，其中琥珀酸或酸酐的烴基平均含有至少大約30個脂族碳原子。
61.根據(jù)權(quán)利要求
59所述的燃料組合物，其中取代基由一種或多種聚亞烷基衍生得到的，這些聚亞烷基選自含有2～16個碳原子的末端烯烴的均聚物和共聚物構(gòu)成的基團(tuán)，但共聚物還可含有約40%由含碳原子數(shù)高達(dá)16的內(nèi)烯烴衍生得到的聚合物單元。
62.根據(jù)權(quán)利要求
46所述的燃料組合物，其中反應(yīng)物(A-2)為至少一種含2～10個氨基的亞烷基多胺。
63.一種內(nèi)燃機(jī)使用的燃料組合物，該組合物含有主要量的液態(tài)烴質(zhì)燃料和改進(jìn)性能的小量烴溶性分散劑，分散劑的制備是將(A-1)(至少一種第一?；瘎?，選自一元和多元羧酸或這樣的成酸化合物)與(A-2)(至少一種鏈烷醇胺)，以及(B)(至少一種第二羧酸?；瘎?，第一?；瘎?A-1)和第二?；瘎?B)的碳原子總數(shù)須足以使分散具有烴溶性)相反應(yīng)。
64.根據(jù)權(quán)利要求
63所述的燃料組合物，其中第一?；瘎?A-1)為脂肪族一元或多元羧酸或酸酐。
65.根據(jù)權(quán)利要求
63所述的燃料組合物，其中第一酰化劑(A-1)為脂肪族一元羧酸。
66.根據(jù)權(quán)利要求
63所述的燃料組合物，其中第一?；瘎?A-1)為脂族多元羧酸或酸酐。
67.根據(jù)權(quán)利要求
63所述的燃料組合物，其中第一?；瘎?A-1)為烴基琥珀酸或琥珀酸酐。
68.根據(jù)權(quán)利要求
67所述的燃料組合物，其中烴基琥珀酸或酸酐(A-1)是由琥珀酸基和平均至少含大約10個脂族碳原子的取代基所組成。
69.根據(jù)權(quán)利要求
63所述的燃料組合物，其中鏈烷醇胺(A-2)以下列化學(xué)為特征R(R)-N-R′-OH其中R′為含2～18個碳原子的二價烴基，每一個R各為氫，含1～8個碳原子的烴基或含有2～8個碳原子的氨基或羥基取代的烴基，但至少要有一個R基為氫或被氨基取代的烴基。
70.根據(jù)權(quán)利要求
69所述的燃料組合物，其中一個R基為氫，而另一個R基為被氨基取代的烴基。
71.根據(jù)權(quán)利要求
69所述的燃料組合物，其中(A-2)為氨基乙基乙醇胺。
72.根據(jù)權(quán)利要求
43所述的燃料組合物，其中至少約0.5當(dāng)量的鏈烷醇胺(A-2)和每當(dāng)量鏈烷醇胺0.1～1.0當(dāng)量的第二?；瘎┡c1當(dāng)量的第一酰化劑(A-1)反應(yīng)。
73.根據(jù)權(quán)利要求
63所述的燃料組合物，其中第二?；瘎?B)為一種脂肪族多元羧酸或酸酐。
74.根據(jù)權(quán)利要求
63所述的燃料組合物，其中第二?；瘎榉枷阕逡辉蚨嘣人峄蛩狒?。
75.根據(jù)權(quán)利要求
74所述的燃料組合物，其中芳族多元羧酸或酸酐為芳族二羧酸或酸酐。
76.根據(jù)權(quán)利要求
63所述的燃料組合物，其中每一百萬份燃料中含有約5～5000重量份烴溶性分散劑。
77.一種用于內(nèi)燃機(jī)的燃料組合物，該組合物含主要量的液態(tài)烴質(zhì)燃料和改進(jìn)性能的小量烴溶性分散劑，分散劑可由A(至少一種含氮組分)與B(至少一種第二羧酸?；瘎蚱浠旌衔?反應(yīng)制得，其中(A)由(A-1)(至少一種第一羧酸?；瘎?與(A-2)(至少一種鏈烷醇胺)反應(yīng)制得，第一?；瘎?A-1)和第二?；瘎?B)的碳原子總數(shù)須足以使分散劑具有烴溶性。
78.根據(jù)權(quán)利要求
77所述的燃料組合物，其中第一?；瘎?A-1)為脂肪族一元或多元羧酸或酸酐。
79.根據(jù)權(quán)利要求
77所述的燃料組合物，其中第一酰化劑(A-1)為脂肪族一元羧酸。
80.根據(jù)權(quán)利要求
79所述的燃料組合物，其中一元羧酸(A-1)為含有至少12個碳原子的脂肪酸。
81.根據(jù)權(quán)利要求
77所述的燃料組合物，其中第一?；瘎?A-1)為脂肪族多元羧酸或酸酐。
82.根據(jù)權(quán)利要求
77所述的燃料組合物，其中第一?；瘎?A-1)為烴基琥珀酸或琥珀酸酐。
83.根據(jù)權(quán)利要求
82所述的燃料組合物，其中烴基琥珀或酸酐(A-1)由琥珀酸基和平均至少含10個脂肪族碳原子的取代基所組成。
84.根據(jù)權(quán)利要求
83所述的燃料組合物，其中琥珀酸或酸酐(A-1)的烴取代基團(tuán)中平均含有至少30個脂肪碳原子。
85.根據(jù)權(quán)利要求
82所述的燃料組合物，其中取代基由一種或多種多亞烷基衍生得到，這些多亞烷基選自含2～16個碳原子的末端烯烴的均聚物和共聚物構(gòu)成的基團(tuán)，但上述共聚物還可含有高達(dá)約40%的聚合物單元，這些聚合物單元由含有多達(dá)16個碳原子的內(nèi)烯烴衍生得到的。
86.根據(jù)權(quán)利要求
85所述的燃料組合物，其中聚亞烷基選自一組聚丁烯、乙烯-丙烯共聚物、聚丙烯，以及兩種或多種這些聚合物的混合物的基團(tuán)。
87.根據(jù)權(quán)利要求
83所述的燃料組合物，其中烴取代基中平均含有至少約50個脂肪族碳原子。
88.根據(jù)權(quán)利要求
77所述的燃料組合物，其中鏈烷醇胺(A-2)以下列化學(xué)式為特征R(R)-N-R′-OH其中R′為含2～18個左右碳原子的二價烴基，每一個R各為氫、1-約8個碳原子的烴基、或氨基或羥基取代的2-約8個碳原子的烴基，但至少要有一個R為氫或被氨基取代的烴基。
89.根據(jù)權(quán)利要求
88所述的燃料組合物，其中一個R基為氫，另一個R基為被氨基取代的烴基。
90.根據(jù)權(quán)利要求
88所述的燃料組合物，其中(A-2)為氨基乙基乙醇胺。
91.根據(jù)權(quán)利要求
77所述的燃料組合物，其中至少有約0.5當(dāng)量的鏈烷醇胺(A-2)與第一?；瘎?A-1)反應(yīng)。
92.根據(jù)權(quán)利要求
77所述的燃料組合物，其中第二?；瘎橹咀逡辉蚨嘣人峄蛩狒?。
93.根據(jù)權(quán)利要求
92所述的燃料組合物，其中第二?；瘎?B)為脂肪族多羧酸或酸酐。
94.根據(jù)權(quán)利要求
93所述的燃料組合物，其中第二酰化劑(B)為烴基琥珀酸?；瘎?。
95.根據(jù)權(quán)利要求
94所述的燃料組合物，其中?；瘎闊N基取代的琥珀酸或琥珀酸酐。
96.根據(jù)權(quán)利要求
95所述的燃料組合物，其中琥珀酸或酸酐由琥珀酸基和平均至少含大約10個脂族碳原子的取代基所組成。
97.根據(jù)權(quán)利要求
77所述的燃料組合物，其中第二?；瘎榉枷阕逡辉蚨嘣人峄蛩狒?。
98.根據(jù)權(quán)利要求
97所述的燃料組合物，其中芳香族多元羧酸或酸酐為芳香族二元酸或酸酐。
99.根據(jù)權(quán)利要求
98所述的燃料組合物，其中芳族二元羧酸或酸酐為苯二甲酸或酸酐。
100.根據(jù)權(quán)利要求
99所述的燃料組合物，其中苯二甲酸為間苯二甲酸或?qū)Ρ蕉姿帷?br>101.根據(jù)權(quán)利要求
77所述的燃料組合物，其中每一百萬份燃料中含有大約5～5000重量份烴溶性分散劑。
102.根據(jù)權(quán)利要求
77所述的燃料組合物，其中每一百萬份燃料中含有大約20～2000重量份烴溶性分散劑。
103.一種防止在非二沖程內(nèi)燃機(jī)中產(chǎn)生或減少產(chǎn)生沉積物的方法，該方法包括將有效量的一種或多種烴溶性分散劑加入用于內(nèi)燃機(jī)的燃料之中，分散劑通過(A-1)(至少一種第一羧酸酰化劑)與(A-2)(至少一種亞烷基多胺)和(B)(至少一種第二?；瘎?反應(yīng)制得，其中(B)選自至少2個碳原子的脂肪族一元羧酸和芳香族一元和多元羧酸，或成酸化合物，第一酰化劑(A-1)和第二?；瘎?B)的碳原子總數(shù)須足以使分散劑具有烴溶性。
104.一種防止或減少非二沖程內(nèi)燃機(jī)中產(chǎn)生沉積物的方法，該方法包括將有效量的至少一種烴溶性分散劑加入用于內(nèi)燃機(jī)的燃料中，分散劑通過(A)(至少一種含氮組分)與(B)(至少一種第二?；瘎?反應(yīng)制得，其中(A)通過(A-1)(至少一種第一羧酸?；瘎?與(A-2)(至少一種亞烷基多胺)反應(yīng)制得，(B)選自含至少2個碳原子的脂肪族一元羧酸和芳香族一元和多元羧酸或成酸化合物，第一?；瘎?A-1)和第二?；瘎?B)的碳原子總數(shù)須足以使分散具有烴溶性。
105.一種防止或減少內(nèi)燃機(jī)中產(chǎn)生沉積物的方法，該方法包括將有效量的至少一種烴溶性分散劑加入用于內(nèi)燃機(jī)的燃料中，分散劑通過(A-1)(至少一種第一羧酸?；瘎?與(A-2)(至少一種亞烷基多胺)和(B)(至少一種第二?；瘎?發(fā)生反應(yīng)制得，其中(B)選自含至少9個碳原子的芳香族一元和多元羧酸或成酸化合物，第一?；瘎?A-1)和第二?；瘎?B)的碳原子總數(shù)須足以使分散劑具有烴溶性。
106.根據(jù)權(quán)利要求
105所述的方法，其中第一酰化劑(A-1)為脂肪族多元羧酸或酸酐，第二?；瘎榉枷阕宥嘣人峄蛩狒?br>107.一種防止或減少內(nèi)燃機(jī)中產(chǎn)生沉積物的方法，該方法包括將有效量的至少一種烴溶性分散劑加入用于內(nèi)燃機(jī)的燃料中，分散劑通過(A)(至少一種含氮組分)與(B)(至少一種第二?；瘎?的反應(yīng)制得，其中(A)可通過(A-1)(至少一種第一羧酸酰化劑)與(A-2)(至少一種亞烷基多胺)反應(yīng)制得，(B)選自至少含9個碳原子的芳族一元和多元羧酸或成酸化合物，第一?；瘎?A-1)和第二?；瘎?B)的碳原子總數(shù)須足以使分散劑具有水溶性。
108.根據(jù)權(quán)利要求
107所述的方法，其中第一酰化劑(A-1)為脂肪族一元或多元羧酸或酸酐，第二?；瘎榉枷阕宥嘣人?。
109.一種防止或減少內(nèi)燃機(jī)中產(chǎn)生沉積物的方法，該方法包括將有效量的至少一種烴溶性分散劑加入用于內(nèi)燃機(jī)的燃料中，這種分散通過(A-1)(至少一種第一羧酸?；瘎?與(A-2)(至少一種鏈烷醇胺)，和(B)(至少一種第二羧酸?；瘎┖退鼈兊孽Ｘ?，或其混合物)反應(yīng)制得，第一?；瘎?A-1)和第二酰化劑(B)的碳原子總數(shù)須足以使分散劑具有烴溶性。
110.根據(jù)權(quán)利要求
109所述的方法，其中第一?；瘎?A-1)為脂族多羧酸或酸酐。
111.根據(jù)權(quán)利要求
109所述的方法，其中第二?；瘎榉枷阕逡辉蚨嘣人峄蛩狒?。
112.一種防止或減少內(nèi)燃機(jī)中產(chǎn)生沉積物的方法，該方法包括將有效量的至少一種烴溶性分散劑加入用于內(nèi)燃機(jī)的燃料，這種分散劑可通過(A)(至少一種含氮組分)與(B)(至少一種第二?；瘎?反應(yīng)來制備，其中(A)可通過(A-1)(至少一種第一羧酸?；瘎?與(A-2)(至少一種鏈烷醇胺)反應(yīng)而制得，(B)選自一元或多元羧酸或成?；衔?，第一?；瘎?A-1)和第二?；瘎?B)的碳原子總數(shù)須足以使分散劑具有烴溶性。
113.根據(jù)權(quán)利要求
112所述的方法，其中第一?；瘎?A-1)為脂族多元羧酸或酸酐。
114.權(quán)利要求
113所述的方法，其中第一?；瘎?A-1)為烴取代的琥珀酸或琥珀酸酐。
115.根據(jù)權(quán)利要求
112所述的方法，其中鏈烷醇胺(A-2)以下列化學(xué)式為特征R(R)-N-R′-OHR′為C1～C8左右的二價烴基，每一個R各為氫、C1～C8烴基、或氨基或羥基取代的C2～C8烴基，但至少要有一個R基為氫或氨基取代的烴基。
116.根據(jù)權(quán)利要求
112所述的方法，其中酰化劑為芳香族一元或多元羧酸或酸酐。
117.根據(jù)權(quán)利要求
112所述的方法，其中在燃料中加入充足的分散劑，使每一百萬份燃料中含有約5～5000重量份烴溶性分散劑。
專利摘要
本文描述內(nèi)燃機(jī)燃料組合物，特別是噴油式內(nèi)燃機(jī)燃料組合物，包括主要量的液態(tài)烴質(zhì)燃料和改進(jìn)性能的小量烴溶性分散劑。分散劑一般可通過脂族或芳族一元和多元羧酸對含氮組分進(jìn)行后處理而制取。本發(fā)明的后處理含氮組分可通過?；瘎┡c亞烷基多胺或鏈烷醇胺的反應(yīng)獲得。本發(fā)明的燃料組合物用于內(nèi)燃機(jī)時，尤其是噴油式內(nèi)燃機(jī)時，各部件上固體沉積的量便會減少，特別是進(jìn)氣系統(tǒng)及燃料噴嘴上的沉積物。此外，還描述了減少或防止內(nèi)燃機(jī)中沉積集結(jié)的方法。
文檔編號C10L1/22GK86107612SQ86107612
公開日1987年6月17日 申請日期1986年11月7日
發(fā)明者卡斯普·J·多里爾, 里德·H·沃爾施 申請人:魯布里佐爾公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan