烴基取代的二羧酸用于改善或促進(jìn)水從包含凈化添加劑的燃料油中的分離的用圖
【專利說(shuō)明】烴基取代的二羧酸用于改善或促進(jìn)水從包含凈化添加劑的 燃料油中的分離的用途
[0001] 本發(fā)明涉及烴基取代的二羧酸用于改善或促進(jìn)水從燃料油中的分離的用途，所述 烴基取代的二羧酸包含至少一個(gè)含有10至3000個(gè)碳原子的烴基取代基，所述燃料油包含： (B)至少一種具有凈化作用的添加劑。
[0002] 由于在運(yùn)輸和貯存期間水冷凝進(jìn)入冷燃料油和進(jìn)入貯罐和管道中，燃料油如中間 餾分（例如柴油、加熱油或噴氣燃料）常常含有少量的水，通常在百萬(wàn)分之幾至最高達(dá)百分 之幾重量份的范圍內(nèi)。所述量的水部分作為貯罐底部的層分離，而部分在燃料油中乳化。水 的存在是不希望的，這是因?yàn)槠湓谶\(yùn)輸時(shí)和在內(nèi)燃機(jī)和加熱裝置的使用時(shí)會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的問(wèn) 題。
[0003] 德國(guó)特許公開(kāi)專利申請(qǐng)1 645 705(1)公開(kāi)了羧酸的酰胺用于使烴混合物例如加 熱油和柴油去霧化（dehaze)的用途。沒(méi)有給出所述酰胺與其他中間餾分性能添加劑（例如 具有凈化作用的添加劑或具有去霧化作用的其他添加劑）任何可能的相互作用或協(xié)同相 互作用的暗示。由于（1)的教導(dǎo)涉及使烴混合物去霧化，即通過(guò)產(chǎn)生烴-水-乳液進(jìn)行對(duì) 其進(jìn)行清潔，這樣的技術(shù)方案只能對(duì)相對(duì)少量的水有效；而對(duì)于大量的水該方法則不可行。
[0004] 中國(guó)專利申請(qǐng)102277212A(2)涉及一種柴油性能添加劑，其為妥爾油（talloil) 脂肪酸、油酸酰胺和環(huán)烷酸咪唑啉的混合物。推薦將所述三組分添加劑作為乳化劑以使柴 油去霧化和清潔。與上述（1)類(lèi)似，也沒(méi)有給出所述酰胺與其他中間餾分性能添加劑（例 如具有凈化作用的添加劑或具有去霧化作用的其他添加劑）任何可能的相互作用或協(xié)同 相互作用的暗示。由于（2)的教導(dǎo)也涉及的使柴油去霧化，即通過(guò)產(chǎn)生烴-水-乳液對(duì)其 進(jìn)行清潔，這樣的技術(shù)方案只能對(duì)相對(duì)少量的水有效；而對(duì)于大量的水該方法則不可行。
[0005] 美國(guó)專利第4 129 508號(hào)（3)公開(kāi)了烴基取代的丁二酸或其酸酐與聚亞烷基二醇 或其單醚、有機(jī)堿金屬鹽和烷氧基化胺的反應(yīng)產(chǎn)物。所述反應(yīng)產(chǎn)物在燃料例如柴油中充當(dāng) 破乳劑。
[0006] 加拿大專利申請(qǐng)2 027 269(4)公開(kāi)了烯基丁二酸或烷基丁二酸或其酸酐（在烯 基或烷基取代基中分別存在至多32個(gè)碳原子）與烷基醚二胺的反應(yīng)產(chǎn)物。所述反應(yīng)產(chǎn)物 在烴類(lèi)燃料中充當(dāng)去霧化劑。
[0007] 如上述幾個(gè)引用文獻(xiàn)中提及的以及本領(lǐng)域通常理解的"去霧化"應(yīng)意指通過(guò)產(chǎn)生 清澈的烴-水-乳液（"乳化作用"）分別地清潔含水烴類(lèi)燃料或柴油，并且在單一相中不 應(yīng)包括分離的水（"反乳化作用"），由此能夠通過(guò)相分離而除去水。
[0008] 需要使用能夠完全或幾乎完全將水從燃料油中除去的合適的添加劑將大量水從 燃料油中分離出去。這些添加劑應(yīng)與燃料油中存在的其他性能添加劑以有利的方式相互作 用。尤其是，應(yīng)抵消具有凈化作用的現(xiàn)有添加劑產(chǎn)生不希望的形成和穩(wěn)定化燃料油-水-乳 液的趨勢(shì)。
[0009] 因此，已發(fā)現(xiàn)了上文定義的烴基取代的二羧酸（A)用于改善或促進(jìn)水從包含一種 或多種具有凈化作用的添加劑的燃料油中分離的用途。
[0010] 根據(jù)本發(fā)明，存在于燃料油中的水作為分離裝置底部的層被分離，并且隨后可以 容易地除去?？梢赃@種方式除去的燃料油中的含水量通常為約200重量ppm至約10重 量％，尤其是約1000重量ppm至約5重量％。通過(guò)與經(jīng)基取代的二羧酸（A)相互作用，燃 料油中水乳化的僅以可忽略的少量發(fā)生。
[0011] 根據(jù)本發(fā)明，烴基取代的二羧酸（A)改善和完成了水從燃料油中的相分離，其在 沒(méi)有任何性能添加劑的情況下將已存在于燃料油中的大量水分離出去，但是以不完全的方 式進(jìn)行的。此外，若燃料油中已存在其他表面活性劑，尤其是某些市售可得的去霧化劑，則 (A)會(huì)促進(jìn)水從燃料油中相分離。令人驚訝地，（A)與某些市售可得的作為天然乳化添加劑 的去霧化劑的相互作用也產(chǎn)生了改善的反乳化作用和水相分離作用。
[0012] 烴基取代的二羧酸（A)以游離酸即存在兩個(gè)COOH基團(tuán)的形式施用；或以酸酐的形 式施用，所述酸酐可為分子內(nèi)酸酐（例如丁二酸酐、戊二酸酐或鄰苯二甲酸酐）或?qū)蓚€(gè)二 羧酸分子連接在一起的分子間酸酐。在較小程度上，根據(jù)液相的PH值，一些羧基官能團(tuán)可 以鹽的形式存在，例如作為堿鹽或堿金屬鹽或作為銨鹽或取代的銨鹽存在?？墒褂脝螣N基 取代的二羧酸類(lèi)（A)或不同烴基取代的二羧酸（A)的混合物。
[0013] 目前的二羧酸的烴基取代基優(yōu)選具有12至2000個(gè)、更優(yōu)選14至1000個(gè)、還更優(yōu) 選16至500個(gè)、最優(yōu)選20至200個(gè)碳原子。烴基取代基可為飽和或不飽和的、線性或支化 的；其也可包括脂環(huán)體系、雜環(huán)體系或芳環(huán)體系。烴基取代基的典型實(shí)例包括鏈中含有10、 11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、24、26、28 和 30 個(gè)碳原子的線性或支化的烷基和 烯基基團(tuán)。
[0014] 在許多情況下，烴基取代基為通過(guò)烯烴單體的寡聚或聚合合成制備，所述烯烴單 體例如乙烯、丙烯、1- 丁烯、2- 丁烯、異丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-辛烯或1-癸烯；可應(yīng)用這 些寡聚或聚合產(chǎn)物的后續(xù)轉(zhuǎn)化。作為典型實(shí)例，十二烷基或十二烯基取代基通過(guò)丙烯的四 聚或丁烯的三聚制備，而十三烷基或十三烯基取代基由上述C12取代基通過(guò)隨后的加氫醛 化制備。
[0015] 在取代基具有10至約30個(gè)碳原子的情況下，這些取代基也可為天然來(lái)源的。天 然來(lái)源的取代基通常源自飽和或不飽和的脂肪酸或相應(yīng)的脂肪醇。這些天然來(lái)源的取代基 在大多情況下是線性的。
[0016] 在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，（A)的至少一個(gè)烴基取代基為含有20至200個(gè)、優(yōu)選 24至160個(gè)、更優(yōu)選28至140個(gè)、最優(yōu)選32至100個(gè)碳原子的聚異丁烯基取代基。作為替 代方案，當(dāng)考慮同系聚合物種類(lèi)的可能分布時(shí)，聚異丁烯基取代基的鏈長(zhǎng)可通過(guò)其數(shù)均分 子量（Mn)定義，其數(shù)均分子量（Mn)為300至2800、優(yōu)選350至2300、更優(yōu)選400至2000、 最有選450至1400 ;Mn數(shù)值通常是指如下多分散性（Mw/Mn) :1. 1至4,優(yōu)選1. 3至2. 5。典 型的聚異丁烯基取代基含有60至80個(gè)碳原子或由850至1150的數(shù)均分子量定義。
[0017] 根據(jù)合成聚異丁烯基取代基二羧酸的方式和聚異丁烯基取代基連接至二羧酸分 子一一即連接至兩個(gè)羧基官能團(tuán)之間的橋連基一一的方式，例如當(dāng)通過(guò)弗瑞德-克來(lái)福特 (Friedel-Crafts)反應(yīng)將聚異丁基鹵化物連接至芳族二羧酸（如鄰苯二甲酸），或連接至 烯鍵式不飽和二羧酸（如馬來(lái)酸或馬來(lái)酸酐）上時(shí)，聚異丁烯基取代基可為飽和的；或者， 例如當(dāng)通過(guò)en反應(yīng)使具有末端雙鍵的聚異丁烯分子連接至烯鍵式不飽和二羧酸（例如馬 來(lái)酸或馬來(lái)酸酐）時(shí)，可在連接至二羧酸分子的相鄰處包含烯鍵式雙鍵。
[0018] 烴基取代的二羧酸（A)本身可為脂族性質(zhì)的、脂環(huán)族性質(zhì)的、芳脂族性質(zhì)的 (araliphatic)或芳香族性質(zhì)的，優(yōu)選脂族二羧酸。適于本發(fā)明的典型的經(jīng)基取代的二羧酸 (A)源自烴基取代的丙二酸；烴基取代的丁二酸；烴基取代的戊二酸；烴基取代的己二酸； 烴基取代的庚二酸；烴基取代的辛二酸；烴基取代的壬二酸；烴基取代的癸二酸；烴基取代 的十一烷二酸；烴基取代的十二烷二酸；烴基取代的鄰苯二甲酸；烴基取代的間苯二甲酸； 烴基取代的對(duì)苯二甲酸；烴基取代的鄰苯二乙酸、烴基取代的間苯二乙酸、烴基取代的對(duì)苯 二乙酸；烴基取代的馬來(lái)酸、烴基取代的富馬酸和烴基取代的戊烯二酸。
[0019] 在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，烴基取代的二羧酸（A)包含位于兩個(gè)羧基官能團(tuán)間的 亞烴基橋連基，所述亞烴基橋連基含有1至10、優(yōu)選2至8、更優(yōu)選2至6、最優(yōu)選2、3或4 個(gè)呈一線（inaline)的碳原子。該橋接碳原子線（line)可為含有或不含(^至C4側(cè)鏈 的線性脂族亞烷基鏈或亞烯基鏈、在脂族碳原子鏈引入苯環(huán)的芳脂族橋連基或亞苯基橋連 基。
[0020] 在一個(gè)特別優(yōu)選的實(shí)施方案中，烴基取代的二羧酸（A)為聚異丁烯基丁二酸，所 述聚異丁烯基取代基包含20至200、優(yōu)選24至160、更優(yōu)選28至140、最優(yōu)選32至100個(gè)碳 原子，作為替代方案，所述聚異丁烯基的數(shù)均分子量（Mn)為300至2800、優(yōu)選350至2300、 更優(yōu)選400至20