用于燃料油组合物的润滑性添加剂制造技术

特定取代的芳香酰胺化合物适用作中间馏分燃料油的润滑性添加剂。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于改善燃料油如柴油机燃料油的润滑性的添加剂。含有本专利技术添加剂的柴油机燃料油组合物显示出改善的润滑性和降低的发动机磨损。对环境的关注导致人们正在采取措施以便大幅度地减少燃料油燃烧时，特别是燃料油在发动机如柴油发动机中燃烧时排放物中有害组分的量。例如，人们试图使二氧化硫的排放减至最少。因此，人们试图使燃料油的硫含量减至最少。例如，虽然在过去一般的柴油机燃料油含有1％(重量)或更多的硫(以元素硫表示)，但目前要求硫含量减少0至0.2％(重量)，优选0.05％(重量)，有利地少于0.01％(重量)，特别是少于0.001％(重量)。燃料油的补充精制(对得到这些低的硫含量是必要的)常常使极性组分的含量降低。另外，精制方法可降低这些燃料油中多核芳烃化合物的存在量。减少柴油机燃料油中的一种或多种硫、多核芳烃或极性组分的含量会降低油对发动机喷射系统的润滑能力，以致例如发动机的燃料喷射泵在发动机的寿命期间过早地损坏。损坏可发生在燃料喷射系统中，例如高压旋转分布器、管道泵和喷射器中。柴油机燃料油的这种润滑性差的问题可能会因为将来以进一步减少排放物为目的的发动机的开发而加剧，将来的发动机将比目前的发动机具有更严格的润滑性能要求。例如，预计高压单元喷射器的出现会提高燃料油润滑性能的规格。类似地，差的润滑性可导致依靠燃料油自然润滑性润滑的其他机械设备的磨损问题。用于燃料油的润滑性添加剂在本领域中已有叙述。WO94/17160叙述了一种添加剂，该添加剂含有羧酸和醇的酯，其中该酸具有2-50个碳原子，该醇具有一个或多个碳原子。作为一个例子尤其公开了单油酸甘油酯。一般性地公开了(但没有举例说明)式“R1(COOH)”的酸，其中R1是芳香烃基。US-A-3273981公开了润滑性添加剂，该添加剂是A＋B混合物，其中A是多元酸，或者由该酸和C1-C5一元醇反应制备的多元酸酯；而B是多元醇和脂肪酸的偏酯，例如单油酸甘油酯、单油酸脱水山梨醇酯或单油酸季戊四醇酯。该混合物应用于喷气燃料。GB-A-1505302叙述了作为柴油机燃料添加剂的酯混合物，该混合物含有例如甘油单酯和甘油二酯，并且叙述了该混合物产生的优点包括燃料喷射装置、活塞环和汽缸衬垫的低磨损。然而，GB-A-1505302的目的是克服燃烧室和排气系统中酸性燃烧产物、残渣所引起的腐蚀和磨损的操作缺点。该文献指出这些缺点是由于在一定的操作条件下不完全燃烧所引起的。在该文献时期可得到的典型柴油机燃料含有例如0.5-1％(重量)硫(以元素硫表示，以燃料重量为基础计)。US-A-3287273叙述了润滑性添加剂，该添加剂是二羧酸和油不溶性二醇的反应产物，通常该酸主要是不饱和脂肪酸如亚油酸或油酸的二聚物，尽管可能还存在少量单体酸。只有链烷二醇或氧杂链烷二醇被特别建议作为二醇反应物使用。US4090971和EP-A-0719761叙述了取代的羟基芳香羧酸的某些酰胺，这些化合物被描述为分别适用作润滑剂和燃料的分散剂添加剂。但没有提出低硫中间馏分燃料或如何解决润滑性差的相应问题。US5089158叙述了具有邻羟基的芳香羧酸的酰胺的衍生物，该衍生物是以与多价金属离子的盐形式，并且是通过酯中间体由酰胺前体形成的。形成的盐优选是高碱性的。不但由于发动机的开发具有更严格的规格，而且由于消费者和燃料生产者对更高质量燃料的普遍需求，所以本领域对显示出提高性能的润滑性添加剂存在着不断的需求。因此，在本领域对“多功能”添加剂组合物的需求日益提高。这些组合物提供了一套提高性能的功能，一般是通过向其中加入许多单个的添加剂，每个添加剂具有其自己的功能。得到的复杂混合物经常需要以相当大的量加入到燃料中，并且可能还会有单个添加剂之间的物理和化学的相互作用问题，这有可能损害燃料后来的性能。提供具有多种性能提高作用的单个添加剂可降低或避免对这种复杂组合物的需要和与其相关的问题。目前已经发现特殊取代的芳香羧酸的某些酰胺显示出改善的润滑性能。有些这样的酰胺还可向低硫燃料油提供其他性能提高的作用。第一方面，本专利技术提供了一种燃料油组合物，该组合物可通过将少量的含有一个或多个芳香环体系的化合物加入到主要量的液体烃中间馏分燃料油中而得到，在所述化合物中至少一个环体系带有下列取代基(i)一个或多个向该化合物提供油溶性的烃基，和(ii)一个或多个羟基或其衍生物或二者同时存在，和(iii)一个或多个酰胺基，该液体烃中间馏分燃料油的硫浓度为0.2％(重量)或更少(以燃料重量为基准计)。第二方面，本专利技术提供一种燃料油组合物，该燃料油组合物可通过向第一方面所述的燃料油中加入添加剂组合物或浓缩物，在该组合物或浓缩物中已加入了在第一方面所述的化合物。第三方面，本专利技术提供了一种含有一个或多个芳香环体系的化合物，其中至少一个环体系带有下列取代基(i)一个或多个向该化合物提供油溶性的烃基，和(ii)一个或多个式-OR’的羟基衍生物，其中R’是烃基或下式基团烃基-(-M-亚烷基-)n-其中M表示氧原子或NH基团，n表示1-50的数，和(iii)一个或多个酰胺基。本专利技术的其他方面包括已加入了在第三方面所述的化合物的添加剂组合物，和添加剂浓缩物，该添加剂浓缩物可通过将化合物或添加剂组合物和视具体情况而存在的一种或多种附加添加剂加入到可相容的溶剂中来得到。一旦加入到低硫中间馏分燃料油，在本专利技术第一方面中所述的化合物使燃料油润滑性得到改善。特别是，在第一方面所述的具体化合物，包括在第三方面所述的那些化合物，即使在处理速率低到15-50ppm(重量)/燃料油重量时也可提供较高的润滑性能。此外，这些化合物中的某些化合物可向燃料油提供其他性能增强特征，特别是发动机燃料进口系统，尤其是燃料喷射器的清净性，降低，尤其是在储存期间的氧化趋势和分散不溶物的能力，否则，这些不溶物可引起有害物沉积和/或燃料管线堵塞。对于其中一个或多个取代基(ii)是如下文所述的式OR’的羟基衍生物的那些组分，清净性和分散性的优点是明显的。本专利技术的第一方面的燃料油组合物A化合物该化合物可含有一个或多个芳环体系。本说明书中的“芳环体系”是指平面环部分，该平面环部分可以是芳香碳环、杂环或稠合多环部分，或者是其中2个或多个这些环部分彼此连接在一起的并且其中的环部分可以相同或不同的体系。优选的是，该芳环体系或每个芳环体系是基于杂环或碳环的5元或6元环，更优选6元环，最优选苯环的体系。该芳香体系中的环原子优选是碳原子，但在该体系中可以例如包括1个或多个杂原子如N，S或O，在这种情况下化合物是杂环化合物。适合的多环部分的例子包括(a)稠合的苯结构如萘、蒽、菲和芘；(b)其中没有任何一个环或不是所有的环是苯的稠合的环结构，如甘菊环、茚、氢化茚、芴和联二亚苯；(c)“端连”的环如联苯；和(d)杂环化合物如喹啉、吲哚、2∶3二氢吲哚、苯并呋喃、苯并噻吩、咔唑和吩噻嗪。当该化合物只含有1个芳环体系时，该体系必须带有所有三种类型的取代基(i)，(ii)和(iii)。优选的是，每种取代基(ii)和(iii)中的一种存在于该化合物中。同样优选的是，存在1个，2个或3个取代基(i)，至少1个取代基可向该化合物提供油溶性。当该化合物含有2个或多个芳环体系时，优选的是，至少2个，优选每个体系带有所有的3种本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃料油组合物，可通过将少量的含有１个或多个芳环体系的化合物加入到主要部分的其以燃料重量为基准计的硫浓度为０．２％（重量）或更少的液体烃中间馏分燃料油中得到，在所述含有１个或多个芳环体系的化合物中至少１个环体系带有取代基：（ｉ）１个或 多个向该化合物提供油溶性的烃基，和（ｉｉ）１个或多个羟基或其衍生物或同时存在的这两种基团，和（ｉｉｉ）１个或多个酰胺基团。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：R卡普罗蒂，C勒德里，
申请(专利权)人：英菲诺姆美国公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]