燃料添加剂制造技术

本发明专利技术披露了一种包含链烷醇酰胺、烷氧基化醇、烷氧基化脂肪酸或其衍生物的燃料添加剂组合物，其中，Ｃ↓［１８］－Ｃ↓［２２］脂肪酸的烷氧基化度为０．５－５摩尔烷氧基化物比１摩尔脂肪酸。本发明专利技术还描述了包含液态烃燃料和根据本发明专利技术表面活性剂组合物的燃料组合物。另外还披露了一种对内燃机进行操作的方法，包括使用所述燃料。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】燃料添加剂本专利技术涉及包含新的表面活性剂组合物的新燃料组合物和所述燃料组合物和表面活性剂的制备方法。国际专利申请WO 98/17745描述了包含如下组分的表面活性剂组合物：25％ v/v二乙醇酰胺，50％ v/v乙氧基化醇，和25％ v/v带七个乙氧基化基团的十四碳链脂肪酸。WO’745特别是描述了尤其是包含由脂肪酸二乙醇酰胺、醇乙氧基化物和脂肪酸的乙氧基化物制成的添加剂的燃料组合物，其中对乙氧基化度进行选择，以致形成长期稳定的燃料组合物。具体地说，WO’745教导了月桂酸和月桂二乙醇酰胺的用途。共同未决的国际专利申请WO 99/20715(授予Pure EnergyCorporation)描述了类似的表面活性剂组合物，其中所用脂肪酸的烃链长度为C9-C15。此外，US 6,017,369描述了一种尤其是包含柴油、乙醇和碳链长度为C9-C15的脂肪酸的柴油燃料组合物。尽管所述添加剂明显减少了排放物并且可以低浓度使用，但它们仍有如下缺点：例如，月桂酸具有44-46℃的相对高熔点。因此，在室温，月桂酸呈蜡状并难于配制。令人惊奇的是，我们已发现了克服或减轻已知的现有技术组合物问题的新表面活性剂燃料添加剂。根据本专利技术，我们提供一种燃料添加剂组合物，它包含链烷醇酰胺，烷氧基化醇和烷氧基化C18-C22脂肪酸或其衍生物，其中，脂肪酸的烷氧基化度从0.5至5摩尔烷氧基化物/1摩尔油酸。优选的是，所述链烷醇酰胺是乙醇酰胺，更优选的是二乙醇酰胺。尤其优选的是二乙醇酰胺，特别是超(super)二乙醇酰胺。术语超二乙醇酰胺，意指这样的二乙醇酰胺，其中氮原子被烷基取代基取代，所述烷基取代基例如是：C5-C20、优选C8-C18、更优选C10-C18的烷基取代基。最优选的二乙醇酰胺具有C18的烷基取代基，即油基二乙醇酰-->胺。有三种获得链烷醇酰胺的工业途径；酸+链烷醇胺＝链烷醇酰胺+水植物油或动物油(甘油三酯)+链烷醇胺＝链烷醇酰胺+丙三醇甲酯+链烷醇胺＝链烷醇酰胺+甲醇这些途径是按增加的产物质量而列出的。经由酸的途径常常使用过量的链烷醇胺，以生产出与使用化学计量比率的酸所得到的产物相比酰胺含量更高的产物；这些产物有时称之为Kritchevsky酰胺。由基本上为化学计量比例的链烷醇酰胺与脂肪酸酯的反应得到的产物称为超酰胺；所述脂肪酸酯典型地是甲酯或甘油酯。烷氧基化醇优选是乙氧基化醇。重要的是，所述乙氧基化醇是油溶性醇。因此，链烷醇是优选的并且它们可以是伯、仲或叔链烷醇，尤其是伯链烷醇。由于醇的油溶解度可以随乙氧基化醇碳链的长度而改变，因此，链烷醇优选是C5-C22链烷醇，更优选的是C5-C15链烷醇。乙氧基化醇可包含链烷醇的混合物。然而，优选的是，在所述混合物中，一种链烷醇占主导地位。于是，最优选的链烷醇主要是C9-C11链烷醇。此外，醇的乙氧基化度可以改变，并且油溶解度通常将随乙氧基化度的增加而降低。优选的是，乙氧基化物与醇的比例大于2。更优选的是，乙氧基化物与醇的比例在1和10之间，优选在1和5之间，更优选在1和3之间，尤其是在2和3之间。工业上可得到的乙氧基化醇是尤其优选的，其中所述乙氧基化物与醇的比例为2.75。这样的醇乙氧基化物以NEODOL91/2.5得到。脂肪酸乙氧基化物可以包含游离酸、酯、酯的混合物或酸和一种或多种酯的混合物。当使用脂肪酸酯乙氧基化物时，优选的是，所述酯是油酸烷基酯，优选的是油酸C1-C10烷基酯，如油酸乙酯，尤其是油酸甲酯。脂肪酸衍生物优选是可以包含任何传统上已知的酯部分的酯，然而，优选的是，所述酯是烷基酯。烷基可以是伯、仲或叔烷基。然而，优选的酯基是直链烷基，烷基链长度为C1-C10。尤其优选的是甲酯。脂肪酸基团可以是任何已知的C18-C22脂肪酸，但优选的是油酸(C18)。烷基酯脂肪酸乙氧基化物可以利用本身已知的常规方法来制备。-->然而，目前的技术仅允许由PEG/脂肪酸途径使脂肪酸酯进行乙氧基化，其中在通式RCOOR1的脂肪酸中，R1为甲基。业已发现，所述乙氧基化脂肪酸酯可以通过脂肪酸与甲氧基聚乙二醇(PEG)或任何其它醇乙氧基化物如C9或C11醇乙氧基化物的酯化而制备。所述新的方法能够生产如下通式的乙氧基化脂肪酸酯：           RCO[CH2CH2O]nOR1式中R为C8-C20烷基；R1为C1-C10烷基；并且n为1-10的整数。另外，式I的乙氧基化脂肪酸可以通过RCOOH与R1[CH2CH2O]nOH的酯化而制备，式中R、R1和n如上定义。然而，醇乙氧基化物可以是例如烷基苯酚乙氧基化物。对烷氧基化(例如乙氧基化、丙氧基化或其混合)的程度进行选择，以便使得与其它两种选择的表面活性剂的掺混的性能最佳，并且所述烷氧基化度可以是0.5-5，而更优选0.5-2.5。尤其优选的是，烷氧基化作用包括乙氧基化作用。在该范围内合适的产物例如可以由1摩尔环氧乙烷与1摩尔油酸或其衍生物的加成反应而得到。脂肪酸乙氧基化物，例如油酸乙氧基化物可以由易于广泛获得的多种原料衍生得到。然而，在本专利技术优选的实施方案中，可以通过酸的乙氧基化或酯化而生产脂肪酸乙氧基化物，所述酸由动物脂肪例如牛脂或植物油如大豆等衍生得到。因此，油酸前体主要可以是例如65-70％ v/v的脂肪酸如油酸，但也可以包含亚油酸，例如10-12％ v/v，并且还可以包括少量的硬脂酸、棕榈酸和/或肉豆酸。脂肪酸烷氧基化物例如油酸烷氧基化物与链烷醇酰胺的比例可以稍稍变化，但优选的是1∶1 v/v。本专利技术的添加剂可以添加至任何已知的烃燃料中，例如柴油、汽油或醇如乙醇中，所述燃料可以含水或不含水。当添加至基于低馏分油的燃料中时，本专利技术似乎具有特别良好的作用。本专利技术优选的添加剂是非离子表面活性剂并且优选是表面活性剂-->的混合物。本专利技术优选的特征在于：通过在燃料中溶解的添加剂(以及所存在的水或其它非燃料液体)的性质和浓度来选择表面活性剂。为此，可很方便地考虑表面活性剂的亲水-亲油平衡(HLB)，该值由下式计算。HLB＝亲水链的摩尔重量×20/总摩尔重量该值将取决于亲水链、通常是乙氧基化链的长度。由于更大的溶解能力，因此所述链的长度将增加溶解度。正如在WO98/17745中描述的组合物一样，表面活性剂的混合物是优选的，优选的是选择与燃料相应的混合物。本专利技术具有统一任何液体燃料的HLB要求的能力，这又使得燃料中使用的一种剂量能够是C5碳链以上。其益处是：直接与助溶解力有关的处理量。优选的是，油酸的乙氧基化物组成了添加剂体积的约25％，更优选的是，醇乙氧基化物包含添加剂体积的50％。本专利技术的添加剂可以添加至烃燃料中、例如柴油、汽油或醇如乙醇中，所述燃料可掺杂水或可不掺杂水。另外，烃燃料可以是石油基燃料如柴油或汽油与醇如乙醇的混合物。当添加至基于低馏分油的合成燃料中时，本专利技术似乎具有特别好的作用。烃燃料可以包含任何已知的烃燃料或其混合物，因此，所述燃料包括但不局限于柴油，例如石油柴油、汽油、航空燃料、醇等。在本专利技术燃料组合物的一个实施方案中，烃燃料是石油柴油燃料。所述的燃料通常可以由石油的蒸馏而获得，并且其效率可通过十六烷值来测量。供本专利技术使用的合适的柴油燃料通常具有35-60、优选40-50的十六烷值。混合本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包含链烷醇酰胺、烷氧基化醇、烷氧基化Ｃ↓［１８］－Ｃ↓［２２］脂肪酸、或其衍生物的燃料添加剂组合物，其中脂肪酸的烷氧基化度为０．５－５摩尔烷氧基化物对１摩尔脂肪酸。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】GB 2000-2-26 0004519.5;GB 2000-2-26 0004522.91.一种包含链烷醇酰胺、烷氧基化醇、烷氧基化C18-C22脂肪酸、或其衍生物的燃料添加剂组合物，其中脂肪酸的烷氧基化度为0.5-5摩尔烷氧基化物对1摩尔脂肪酸。2.根据权利要求1的燃料添加剂组合物，其特征在于链烷醇酰胺是乙醇酰胺。3.根据权利要求2的燃料添加剂组合物，其特征在于链烷醇酰胺是二乙醇酰胺。4.根据权利要求3的燃料添加剂组合物，其特征在于二乙醇酰胺是超二乙醇酰胺。5.根据权利要求3的燃料添加剂组合物，其特征在于二乙醇酰胺中的氮被C5-C20烷基取代基取代。6.根据权利要求5的燃料添加剂组合物，其特征在于二乙醇酰胺被C8-C18烷基取代。7.根据权利要求6的燃料添加剂组合物，其特征在于二乙醇酰胺被C10-C18烷基取代基取代。8.根据权利要求7的燃料添加剂组合物，其特征在于二乙醇酰胺是油酸二乙醇酰胺。9.根据权利要求1的燃料添加剂组合物，其特征在于烷氧基化醇是乙氧基化醇。10.根据权利要求9的燃料添加剂组合物，其特征在于乙氧基化醇是油溶性醇。11.根据权利要求9的燃料添加剂组合物，其特征在于乙氧基化醇是链烷醇。12.根据权利要求11的燃料添加剂组合物，其特征在于乙氧基化醇是伯链烷醇。13.根据权利要求11的燃料添加剂组合物，其特征在于，链烷醇是C5-C22链烷醇。14.根据权利要求11的燃料添加剂组合物，其特征在于乙氧基化醇包含其中一种链烷醇占主导的链烷醇的混合物。15.根据权利要求11的燃料添加剂组合物，其特征在于占主导的链烷醇是C9-C11链烷醇。16.根据权利要求9的燃料添加剂组合物，其特征在于乙氧基化物与醇的比例在1和10之间。17.根据权利要求16的燃料添加剂组合物，其特征在于乙氧基化物与醇的比例在1和5之间。18.根据权利要求17的燃料添加剂组合物，其特征在于乙氧基化物与醇的比例在2和3之间。19.根据权利要求18的燃料添加剂组合物，其特征在于乙氧基化物与醇的比例为2.75。20.根据权利要求19的燃料添加剂组合物，其特征在于乙氧基化醇是NEODOL 91/2.5。21.根据权利要求1的燃料添加剂组合物，其特征在于脂肪酸衍生物以游离酸的形式存在。22.根据权利要求1的燃料添加剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：A雷，
申请(专利权)人：AAE技术国际有限公司，
类型：发明
国别省市：IE[爱尔兰]