汽车燃料组合物的制作方法_4

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-致。作为实例,总的燃料组合物在15°C 下的密度(ASTM D-4052 或 EN IS03675)为 820-845kg/m3;T95 沸点(ASTM D-86 或 EN ISO 3405)为低于或等于360°C;所测量的十六烷值(ASTM D-613)为高于或等于51 ;VK40 (ASTM D-445 或 EN ISO 3104)为 2-4. 5mm2/s;硫含量(ASTM D-2622 或 EN ISO 20846)为低于或 等于50mg/kg ;和/或多环芳经(PAH)含量(IP 391(mod))低于11% w/w。但相关的技术 规格在不同国家和在不同年份可能不同,和可取决于燃料组合物打算的用途。
[0099] 按照本发明制备的柴油燃料组合物可含有性能在这些范围以外的燃料组分,这是 因为总的共混物的性能常常可能明显不同于其各成分的性能。
[0100] 按照本发明制备的柴油燃料组合物合适地含有不高于5000ppmw(份/百万重量 份)硫,通常2000-5000ppmw,或1000-2000ppmw,或替代地最多lOOOppmw。组合物可以是例 如低或超低硫的燃料,或者不含硫的燃料,例如含有最多500ppmw、优选不高于350ppmw、最 优选不高于100或50或甚至IOppmw的硫。
[0101] 按照本发明制备的汽车燃料组合物或者在所述组合物中使用的基础燃料可以添 加添加剂(含有添加剂)或者不添加添加剂(不含添加剂)。若例如在炼油厂处添加了添 加剂,则它将含有少量的一种或多种选自例如抗静电剂、管线曳力降低剂、流动改进剂(例 如乙烯/乙酸乙烯酯共聚物或丙烯酸酯/马来酸酐共聚物)、润滑添加剂、抗氧化剂和蜡质 抗沉降剂的添加剂。因此,除了含有VI改进添加剂以外,所述组合物还可含有少部分(优选 低于或等于1% w/w,更优选低于或等于0. 5% w/w(5000ppmw),和最优选低于或等于0. 2% w/w (2000ppmw))的一种或多种燃料添加剂。
[0102] 所述组合物可例如含有清净剂。含清净剂的柴油燃料添加剂是已知的且可商购。 可将这种添加剂以打算降低、除去或减慢发动机沉积物累积的水平加入到柴油燃料中。
[0103] 对于本发明的目的来说,适合于在燃料添加剂中使用的清净剂的实例包括聚烯烃 取代的琥珀酰亚胺或多胺的琥珀酰胺,例如聚异丁烯琥珀酰亚胺或聚异丁烯胺琥珀酰胺、 脂族胺、曼尼希碱或胺和聚烯烃(例如聚异丁烯)马来酸酐。琥珀酰亚胺分散剂添加剂例 如公开于 GB-A-960493、EP-A-0147240、EP-A-0482253、EP-A-0613938、EP-A-0557516 和 W0-A-98/42808中。特别优选聚烯烃取代的琥珀酰亚胺,例如聚异丁烯琥珀酰亚胺。
[0104] 在按照本发明制备的燃料组合物中有用的燃料添加剂混合物除了清净剂以外,还 可含有其它组分。实例是:润滑性提高剂;除雾剂例如烷氧化苯酚甲醛聚合物;消泡剂(例 如聚合物改性的聚硅氧烷);点火改进剂(十六烷改进剂)(例如硝酸2-乙基己酯(EHN)、 硝酸环己酯、二叔丁基过氧化物和在US-A-4208190中第2栏第27行-第3栏第21行公开 的那些);防锈剂(例如四丙烯基琥珀酸的丙烷-1,2-二醇半酯,或琥珀酸衍生物的多元醇 酯,所述琥珀酸衍生物在其至少一个α -碳原子上具有含20-500个碳原子的未取代或取代 脂族烃基,例如聚异丁烯取代的琥珀酸的季戊四醇二酯);腐蚀抑制剂;除味剂;耐磨添加 剂;抗氧化剂(例如酚类,例如2, 6-二叔丁基苯酚,或苯二胺,例如Ν,V -二仲丁基对苯 二胺);金属减活剂;燃烧改进剂;静电耗散添加剂;冷流动改进剂;和蜡质抗沉降剂。
[0105] 这种燃料添加剂混合物可含有润滑性提高剂,特别是当燃料组合物具有低的硫含 量(例如低于或等于500ppmw)时。在添加有添加剂的燃料组合物中,润滑性提高剂方便地 以低于lOOOppmw、优选50-1000ppmw、更优选70-1000ppmw的浓度存在。合适的可商购的润 滑性提高剂包括酯和酸-基添加剂。其它润滑性提高剂公开于专利文献中,特别是关于它 们在低硫含量的柴油燃料中的用途的文献中,例如:
[0106] -Danping Wei 和 H. A. Spikes 的论文,"The Lubricity of Diesel Fuels" ; Wear, 111 (1986)217-235 ;
[0107] -W0-A95/33805-冷流动改进剂以提高低硫燃料的润滑性;
[0108] -W0-A-94/17160-羧酸和醇的一些酯,其中酸具有2-50个碳原子,和醇具有1个以 上碳原子,特别是单油酸甘油酯和己二酸双十二烷基酯,它们作为柴油发动机注入体系内 减少摩擦用的燃料添加剂;
[0109] -US-A-5490864- -些二硫代磷酸二酯-二醇作为低硫柴油燃料的耐磨润滑添加 剂;和
[0110] -W0-A-98/01516-至少一个羧基连接到其芳核上的一些烷基芳烃化合物,特别是 在低硫柴油燃料中赋予耐磨润滑效果。
[0111] 也可优选燃料组合物含有消泡剂,更优选与防锈剂和/或腐蚀抑制剂和/或润滑 提尚添加剂组合。
[0112] 除非另有说明,每一种这样的添加剂组分在添加有添加剂的燃料组合物内的(活 性物质)浓度优选最多lOOOOppmw,更优选范围为0. l-1000ppmw,有利地0. l-300ppmw,例如 0. l-150ppmw〇
[0113] 任何除雾剂在燃料组合物内的(活性物质)浓度优选在〇· l-20ppmw范围内, 更优选l-15ppmw,仍更优选l-10ppmw,有利地l-5ppmw。所存在的任何点火改进剂的 (活性物质)浓度优选为低于或等于2600ppmw,更优选低于或等于2000ppmw,方便地为 300-1500ppmw。任何清净剂在燃料组合物内的(活性物质)浓度优选在5-1500ppmw范围 内,更优选 l〇-750ppmw,最优选 20_500ppmw。
[0114] 视需要,一种或多种添加剂组分例如以上列举的那些可优选与合适的稀释剂一起 在添加剂浓缩物内共混,然后可将添加剂浓缩物分散在基础燃料或燃料组合物内。按照本 发明可将VI改进添加剂掺入到这一添加剂配方内。
[0115] 在柴油燃料组合物的情况下,例如燃料添加剂混合物通常含有清净剂(任选地 与以上所述的其它组分一起)和与柴油燃料相容的稀释剂(它可以是:矿物油,溶剂例如 由Shell Company以商品名"SHELLS0L"销售的那些,极性溶剂例如酯和特别是醇如己醇、 2-乙基己醇、癸醇、异十三烷醇和醇的混合物,例如由Shell Company以商品名"LINEV0L" 销售的那些,特别是LINEV0L 79醇,它是C7 9伯醇的混合物,或者可商购的C12 14醇混合物)。
[0116] 添加剂在燃料组合物内的总含量可以合适地为O-lOOOOppmw,和优选低于 5000ppmw。
[0117] 在本说明书中,组分的含量(浓度,% v/v,ppmw,% w/w)是活性物质的含量,即 不包括挥发性溶剂/稀释剂物质。
[0118] 不同类型和/或浓度的添加剂对于在汽油燃料组合物中使用来说是合适的,例如 所述汽油燃料组合物可含有聚异丁烯/胺和/或聚异丁烯/酰胺共聚物作为清净剂添加 剂。
[0119] 按照本发明的第二方面,提供粘度指数(VI)改进添加剂在汽车燃料组合物中的 用途,其目的是提高组合物的粘度。
[0120] 在本发明的上下文中,粘度的"提高"包括任何程度的提高。所述提高可以与掺入 VI改进添加剂之前燃料组合物的粘度相比。它可以与在添加 VI改进添加剂之前打算(例 如市售)用于内燃发动机、特别是柴油发动机的其它类似的燃料组合物的粘度相比。
[0121] 本发明可例如包括使用VI改进添加剂调节燃料组合物的粘度,以便实现所需的 目标粘度。
[0122] 合适地,使用VI改进添加剂提高燃料组合物的VK 40至少0. 05mm2/s,优选至少 0. 1或0. 2或0. 3或0. 4mm2/s,在一些情况下为至少0. 5或0. 6或0. 7或0. 8或0. 9或甚 至 1 或 1. 5 或 2mm2/s〇
[0123] 合适地,VI改进添加剂及其在燃料组合物内的使用浓度例如将引起组合物在 15°C下的密度降低5kg/m3或更少,优选降低2kg/m3或更少。优选地,它应不引起密度降低。 在一些情况下,它可引起密度提高。密度的降低可以与掺入VI改进添加剂之前燃料组合物 的密度相比。它们可以与在添加 VI改进添加剂之前打算(例如市售)用于内燃发动机、特 别是柴油发动机的其它类似的燃料组合物的密度相比。可使用标准测试方法ASTM D-4052 或EN ISO 3675测量密度。
[0124] 合适地,VI改进添加剂及其在燃料组合物内的使用浓度将引起组合物的冷滤堵塞 点(CFPP)提高KTC或更低,优选提高5°C或2或1°C或更低。优选地,它将不引起CFPP提 高。在一些情况下,它可引起CFPP降低。CFPP的提高可以与掺入VI改进添加剂之前燃料 组合物的CFPP相比。它们可以与在添加 VI改进添加剂之前打算(例如市售)用于内燃发 动机、特别是柴油发动机的其它类似的燃料组合物的CFPP相比。可使用标准测试方法EN 116 测量 CFPP。
[0125] 合适地,VI改进添加剂及其在燃料组合物内的使用浓度将引起组合物的浊点提高 10°c或更低,优选提高5°C或2或rc或更低。优选地,它将不引起浊点提高。在一些情况 下,它可引起浊点下降。浊点的提高可以与掺入VI改进添加剂之前燃料组合物的浊点相 比。它们可以与在添加 VI改进添加剂之前打算(例如市售)用于内燃发动机、特别是柴油 发动机的其它类似的燃料组合物的浊点相比。可使用标准测试方法EN 23015测量浊点。
[0126] 合适地,VI改进添加剂及其在燃料组合物内的使用浓度将引起组合物的T95沸点 提高5°C或更低,优选提高2或1°C或更低。优选地,它将不引起T95沸点提高。T95沸点的 提高可以与掺入VI改进添加剂之前燃料组合物的T95沸点相比。它们可以与在添加 VI改 进添加剂之前打算(例如市售)用于内燃发动机、特别是柴油发动机的其它类似的燃料组 合物的T95沸点相比。可使用标准测试方法ASTM D-86或EN IS03405测量T95沸点。
[0127] 如以上针对本发明第一方面所述,已经发现VI改进添加剂能提高汽车燃料组合 物、特别是柴油燃料组合物的粘度,其提高量比理论预期的量要大。因此,按照本发明的第 二方面,可在燃料组合物中使用比理论预期实现所需的目标粘度所需的浓度低的VI改进 添加剂。相反或另外,可使用VI改进添加剂,其目的是实现比理论预期使用相同粘度的VI 改进添加剂可实现的粘度更高的粘度。
[0128] 因此,本发明的第三方面提供提高汽车燃料组合物粘度以便实现目标的最小粘度 X的方法,所述方法包括添加浓度C的VI改进添加剂到组合物中,其中c低于理论预期需要 向所述组合物中添加以使所述组合物达到X或更大粘度的VI改进添加剂的最小浓度c'。 燃料组合物优选柴油燃料组合物。
[0129] 合适地使用以上结合本发明第一方面给出的公式,基于组合物的各成分(即通常 的VI改进添加剂和构成所述组合物其余部分的基础燃料)的粘度,计算理论的最小VI改 进添加剂浓度y及其与所得组合物粘度的关系。
[0130] 本发明第四方面提供浓度c的VI改进添加剂在汽车燃料组合物中的用途,其目的 是提高组合物的粘度,其提高量比理论预期使用浓度c的VI改进添加剂可实现的大。再者, 可使用以上给出的公式计算理论可实现的粘度提高。使用本发明组合物的粘度提高可以例 如为理论预期使用浓度c的相同VI改进添
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