含氮的杂环化合物作为燃料添加剂以降低磨托制造技术

技术编号:1683715 阅读:168 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及至少一种式(Ⅰ)的杂环化合物在燃料组合物中作为磨耗减低添加剂的用途,其中R是H或C↓[1]-C↓[3]烷基。本发明专利技术还涉及对应的含添加剂的燃料组合物及其制备方法以及包含该化合物的添加剂浓缩物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】含氮的杂环化合物作为燃料添加剂以降低磨耗本专利技术涉及至少一种式(I)的杂环化合物在燃料组合物中作为磨耗减低添加剂的用途:其中R是H或C1-C3烷基,本专利技术还涉及对应含添加剂的燃料组合物及其制备,以及包含该化合物的添加剂浓缩物。
技术介绍
:杂质不但使火花点火发动机的汽化器和进气系统而且使用于燃料计量的喷射系统严重污染,所述杂质由来自空气的灰尘颗粒,来自燃烧室的未燃烧的烃残余物和导入汽化器的曲轴箱排出气体产生。当空载和在较低部分负载范围时,这些残余物使空气-燃料比变化,从而使混合物变得较为贫乏,燃烧变得更不完全并且因此废气中未燃烧或部分燃烧的烃的比例变得更高。结果是增加了汽油消耗。已知这些缺点可通过使用燃料添加剂以保持火花点火发动机的阀门和汽化器或喷射系统清洁而避免(例如参见:M.Rossenbeck inKatalysatoren,Tenside,Mineralladditive[催化剂,表面活性剂,矿物油添加剂],J.Falbe编辑,U.Hasserodt,第223页,G.Thieme Verlag,Stuttgart,1978)。该表面活性燃料添加剂一般称为“洗涤剂”。在润滑剂组合物领域,称为“分散剂”的是通常用作表面活性添加剂,并且这些中的某些也适用作燃料组合物中的洗涤剂。该洗涤剂可来自众多化学物质类别如聚烯烃胺、聚醚胺、聚丁烯-曼尼希碱或聚丁烯琥珀酰亚胺,其通常与载油(carrier oil)和合适的话其它添加剂组分如缓蚀剂和破乳剂一起使用。含有或不含该汽油添加剂的汽油燃料-->在其润滑性及火花点火发动机中抗磨耗性上显示出不同的性能,然而其不令人满意并因此应该提高。与用于柴油燃料的燃料添加剂对比(其中用于提高柴油燃料润滑性的组分已形成现有技术的一部分),在汽油燃料部分,仅有几种通过添加合适添加剂来显著增加汽油燃料的润滑性并因此改善它们的技术解决方案。例如,已知脂肪酸及其衍生物(EP-A-780 460,EP-A-829 527),烯基琥珀酸酯(WO97/45507),二(羟烷基)脂肪胺(EP-A-869 163)或羟基乙酰胺(WO-98/30658,US-A-5,756,435)可作为对汽油燃料的添加剂和/或汽油燃料添加剂来改善汽油燃料的润滑性。还已知将蓖麻油加入柴油燃料(EP-A-605857)和/或汽油燃料(US-A-5,505,867)中可增加润滑性。BASF AG的EP-A-1 230 328公开了协同增效活性添加剂混合物,其可在燃料和润滑剂中用作润滑改进剂,并且包含二羧酸或二羧酸衍生物与长链脂族胺的反应产物以及脂肪酸酯或包含脂肪酸酯的组分如植物油。US-A-4,060,491公开了5-烷基苯并三唑在润滑剂组合物中作为磨耗减低添加剂的用途,其中所述烷基具有4-16个碳原子。没有描述在燃料组合物中,尤其在汽油燃料中的用途。甚至在添加1000ppm(0.1重量%)的情况下,苯并三唑和甲基苯并三唑(tolutriazole)在润滑剂中没有显示出令人满意的性能。EP-A-1 246 895描述了其它多环芳族化合物,其具有至少一个选自氧和氮且存在于杂环或环外基团中的杂原子,并且环上带有至少一个C1-C4烷基取代基。这些化合物尤其适于在柴油燃料中用作润滑添加剂。根据该文献的教导,烷基取代基不能键接于分子的环杂原子的α-位或β-位上,这因为否则观察到不足的润滑性。优选的实例包括具有至少两个杂原子的化合物,尤其是5-甲基苯并咪唑、2-羟基-4-甲基喹啉、8-羟基喹哪啶和4-氨基喹哪啶。另外,只有在剂量大于50ppm,优选约150ppm时得到了令人满意的结果。具有多于两个杂原子的化合物并因此更具有极性的化合物例如甲基苯并三唑及相关化合物作为汽油燃料的摩擦改性剂的可应用性在该文献中既没有明确提出,无论以何种形式对专家读者也不是显而易见的。因此本专利技术的目的是提供新型燃料添加剂,其改善了尤其是汽油燃料-->的润滑性和/或尤其是火花点火发动机的耐磨性。专利技术简述:现在已经吃惊地发现以上目的通过用甲基苯并三唑及结构相关的化合物作为摩擦改性剂而实现。已经吃惊地发现甚至少量的该添加剂也会导致含添加剂的燃料磨耗性能上的显著改善。甲基苯并三唑类的化合物也有还具有其它用途的优点,并且因此存在用一种相同的添加剂提高防腐性和润滑性的可能,其中所述甲基苯并三唑类化合物已在燃料中用作非铁金属的防腐剂(通常以小于10ppm的量)。专利技术详述:A)优选实施方案首先,本专利技术涉及至少一种式(I)的杂环化合物在燃料组合物中作为磨耗减低添加剂的用途:其中R是H或C1-C3烷基,例如甲基、正丙基或异丙基。优选将式(I)化合物以小于1000mg/kg的比例,例如以1-500mg/kg或10-250mg/kg或10-100mg/kg的比例,或者以1至<50mg/kg的比例,例如以1-45mg/kg的比例加入燃料中。优选式(I)化合物以化合物的混合物形式使用,所述化合物为对于环取代基R的位置异构体。例如,所用式(I)化合物尤其可以是式(Ia)和(Ib)化合物的异构体混合物:-->其中,(Ia)(4-烷基化合物)与(Ib)(5-烷基化合物)的摩尔比为10-60∶90-40,例如约20-40∶80-60或约30-40∶70-60。(Ib)的相对比例优选大于(Ia)的比例并且基于(Ib)和(Ia)的混合物为约50-90mol%,例如55-80mol%。本专利技术包含式I、Ia和Ib化合物的所有可能的单独或在混合物中的互变异构形式。例如式I可具体是以下互变异构形式:在特别优选的实施方案中,R是甲基。在该情况下,(Ib)的比例为约63mol%且(Ia)的比例为约37mol%。进一步优选与至少一种其它常规燃料添加剂结合使用本专利技术的摩擦改性剂,其中所述其它常规燃料添加剂例如选自清洁添加剂、载油、缓蚀剂和包含一种或多种这些添加剂的混合物。在本专利技术应用的情况下,吃惊地观察到与加入式(I)的添加剂之前测定的值相比,如以下实验部分所述而测定的磨耗值(R;以μm计)减少了大约5-70%,例如5-60%,,5-50%,10-60%,10-50%,15-60%或15-50%。测量方法基于在柴油燃料领域中常用的HFRR试验(对应于CEC F-06-A-96),不同之处在于测量是在室温(25℃)下及720g(约7.06N)的负荷下进行。在测量之前将待研究的燃料蒸馏浓缩至50体积%。在另一个实施方案中,本专利技术涉及上述杂环结合至少一种由现有技术已知的其它常规磨耗减低添加剂(例如参见以上所述)的用途。本专利技术进一步提供在多数常用基础燃料中包含磨耗减低量的如上所定义的式(I)杂环化合物的燃料组合物。本专利技术还提供包含至少一种如上所定义的磨耗减低添加剂结合至少一种其它常用燃料添加剂和合适的话至少一种其它常用磨耗减低添加剂的添加剂浓缩物。特别优选在汽油燃料中使用上述摩擦改性剂。-->最后,本专利技术涉及一种制备具有改善的磨耗性能的燃料组合物,其中将有效量的如上所述的杂环化合物或如上所述的添加剂浓缩物加入市售燃料组合物中。B)其它添加剂组分可以将本专利技术的摩擦改性配制剂单独加入或以与其它有效添加剂组分(共添加剂)的混合物加入待添加的燃料中。B1)清洁添加剂实例包括具有去垢作用和本文档来自技高网...

【技术保护点】
至少一种式(Ⅰ)的杂环化合物在燃料组合物中作为磨耗减低添加剂的用途:    ***  (Ⅰ)    其中R是H或C↓[1]-C↓[3]烷基。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】DE 2004-8-5 10 2004 038 113.51.至少一种式(I)的杂环化合物在燃料组合物中作为磨耗减低添加剂的用途:其中R是H或C1-C3烷基。2.根据权利要求1的用途,其中将所述式(I)化合物以小于1000mg/kg的比例加入燃料中。3.根据权利要求2的用途,其中将所述化合物以1-500mg/kg的比例加入燃料中。4.根据权利要求3的用途,其中将所述化合物以1至<50mg/kg的比例加入燃料中。5.根据上述权利要求中任一项的用途,其中所述式(I)化合物以化合物的混合物形式使用,其中所述化合物是对于环取代基R的位置异构体。6.根据权利要求5的用途,其中所述式(I)化合物包含式(Ia)和(Ib)化合物的异构体混合物:其中(Ia)与(Ib)的摩尔比为10-60∶90-40。7.根据上述权利要求中任一项的用途,其中R是...

【专利技术属性】
技术研发人员:L弗尔克尔A郎格C洛克曼D波塞尔特
申请(专利权)人:巴斯福股份公司
类型:发明
国别省市:DE[德国]

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