BR102015009515B1 - Composições de combustível contendo carboxilatos de amónio quaternário solúveis em hidrocarbila e métodos para melhorar o desempenho de injetor de um motor de injeção de combustível, para reduzir desgaste em um sistema de combustível de um motor e para melhorar a desemulsionabilidade de uma composição de combustível - Google Patents
Composições de combustível contendo carboxilatos de amónio quaternário solúveis em hidrocarbila e métodos para melhorar o desempenho de injetor de um motor de injeção de combustível, para reduzir desgaste em um sistema de combustível de um motor e para melhorar a desemulsionabilidade de uma composição de combustível Download PDFInfo
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Abstract
CARBOXILATOS DE AMÓNIO QUATERNÁRIO SOLÚVEIS EM HIDROCARBILA E COMPOSIÇÕES DE COMBUSTÍVEL QUE CONTÊM OS MESMOS. A presente invenção refere-se a uma composição de aditivo de combustível, uma composição de combustível, um método para melhorar o desempenho de injetor de um motor de injeção de combustível, método para impedir ou limpar depósitos em um motor ou sistema de combustível, método para reduzir desgaste em um sistema de combustível de um motor, e método para melhorar a desemulsionabilidade de uma composição de combustível. A composição de combustível inclui de cerca de 5 a cerca de 300 ppm em peso com base em um peso total da composição de combustível de um carboxilato de amónio quaternário solúvel em hidrocarbila derivado de um carbonato de amónio quaternário e de um ácido orgânico.
Description
[0001] A descrição é direcionada a composições de aditivo de combustível e a combustíveis que incluem a composição de aditivo que são úteis para melhorar o desempenho de motores de injeção de combustível, reduzir desgaste de motor, melhorar desemulsionabilidade de combustível. Em particular, a descrição é direcionada a composições de aditivo de combustível que incluem carboxilatos de amónio quaternário solúveis em hidrocarbila e a métodos para utilizar o carboxilatos em uma composição de combustível.
[0002] Composições de combustível para veículos estão sendo continuamente melhoradas para aprimorar várias propriedades dos combustíveis a fim de acomodar seu uso em motores mais novos e mais avançados. Consequentemente, as composições de combustível contêm aditivos que são direcionados para certas propriedades que exigem melhoramento. Por exemplo, modificadores de fricção, tais como amidas de ácido graxo, são adicionados ao combustível para reduzir fricção e desgaste nos sistemas de entrega de combustível de um motor. Outros aditivos são incluídos nas composições de combustível para reduzir o potencial de corrosão da composição de combustível e/ou melhorar a propriedade de condutividade da composição de combustível. Ainda outros aditivos são adicionados ao combustível para melhorar a economia de combustível de um motor que opera no combustível. Cada um dos aditivos anteriores pode ser eficaz para melhorar uma única propriedade da composição de combustível e, em algumas instâncias, podem afetar adversamente outras propriedades da composição de combustível. Consequentemente, as composições de combustível tipicamente incluem uma mistura complexa de aditivos que são selecionadas para cooperar entre si para melhorar a composição de combustível. Alguns dos aditivos podem ser benéficos para uma característica, porém prejudicial para outra característica do combustível. Consequentemente, há uma necessidade para um aditivo de combustível que seja eficaz para melhorar múltiplas características de um combustível.
[0003] Depósito de motor e sistema de entrega de combustível é um problema particularmente importante para motores de combustão modernos e aditivos de controle de depósito são utilizados para mitigar esse problema. Por exemplo, motores a diesel sofrem depósito no sistema de entrega de combustível. Detergentes do tipo succimida bem conhecidos oferecem detergência limitada conforme medido pelos testes da indústria DW10 e XUD9.
[0004] Motores de gasolina também sofrem problemas de depósito. Detergente de tipo comumente conhecido tal como detergente de Mannich não forneceu poder de limpeza suficiente.
[0005] Compostos de amónio quaternário tais como sais alcoxilados foram recentemente desenvolvidos como detergentes muito eficazes em comparação com detergentes de base de Mannich e succimida convencionais. Os compostos de amónio quaternário são conhecidos conforme descrito na Patente n2U.S. 8.147.569. No entanto óxidos de etileno e óxidos de propileno altamente perigosos são exigidos para a produção de tais detergentes.
[0006] Os compostos de amónio quaternário através de alquilação com carbonato de dialquila também são descritos na Patente n2U.S. 8.147.569. No entanto, a parte de ânion de carbonato da molécula é suscetível à precipitação e queda em combustíveis ou pacotes de aditivo. Além disso, a detergência de carbonatos de amónio quaternário ainda pode ser necessária para aprimorar.
[0007] De acordo com a descrição, modalidades exemplificativas fornecem uma composição de aditivo de combustível, uma composição de combustível, um método para melhorar o desempenho de injetor de um motor de injeção de combustível, um método para reduzir desgaste em um sistema de combustível de um motor e um método para melhorar a desemulsionabilidade de uma composição de combustível. A composição de combustível inclui de cerca de 5 a cerca de 300 ppm em peso com base em um peso total da composição de combustível de um carboxilato de amónio quaternário solúvel em hidrocarbila derivado de um carbonato de amónio quaternário e de um ácido orgânico.
[0008] Uma modalidade da descrição fornece um método para melhorar o desempenho de injetor de um motor de injeção de combustível. O método inclui colocar em combustão no motor uma composição de combustível que compreende uma quantidade grande de combustível e de cerca de 5 a cerca de 300 ppm em peso com base em um peso total da composição de combustível de um carboxilato de amónio quaternário solúvel em hidrocarbila derivado de um carbonato de amónio quaternário e de um ácido orgânico.
[0009] Outra modalidade da descrição fornece um método para reduzir desgaste em um sistema de combustível de um motor. O método inclui operar o motor em uma composição de combustível que compreende uma quantidade grande de combustível e de cerca de 5 a cerca de 300 ppm em peso com base em um peso total da composição de combustível de um carboxilato de amónio quaternário solúvel em hidrocarbila derivado de um carbonato de amónio quaternário e de um ácido orgânico.
[0010] Uma modalidade adicional da descrição fornece um método para melhorar a desemulsionabilidade de uma composição de combustível. O método inclui fornecer como uma composição de combustível uma quantidade grande de combustível e de cerca de 5 a cerca de 300 ppm em peso com base em um peso total da composição de combustível de um carboxilato de amónio quaternário solúvel em hidrocarbila derivado de um carbonato de amónio quaternário e de um ácido orgânico.
[0011] Outra modalidade da descrição fornece um processo para produzir um carbonato de amónio quaternário de amido-trialquil substituído por hidrocarbila. O processo inclui reagir uma amidodialquilamina com dialquilcarbonato na razão de mol de amina para carbonato de cerca de 1:1 a cerca de 1:1,5 em uma temperatura que se encontra na faixa de cerca de 120° a cerca de 160° C em um meio de reação substancialmente sem um solvente prótico.
[0012] Os aditivos da descrição podem superar as deficiências de detergentes de combustível conhecidos atuais fornecendo-se detergência melhorada e impacto negativo reduzido na desemulsionabilidade de combustível. Além disso, o aditivo também pode ter a capacidade de reduzir desgaste de motor com uso tanto de petróleo quanto etanol que contém combustíveis de gasolina.
[0013] Uma vantagem das composições e dos métodos descritos no presente documento é que a composição de aditivo e a composição de combustível podem não só melhorar as propriedades de desgaste e fricção do combustível, porém a composição de aditivo pode ser eficaz para melhorar a economia de combustível e/ou para limpar ou impedir depósitos em partes de motor e em sistemas de combustível para motores em taxas de tratamento relativamente baixas.
[0014] Outra vantagem do aditivo de combustível descrito no presente documento é que a composição de aditivo pode ser utilizada em uma concentração relativamente baixa em combinação com aditivos de combustível convencionais para fornecer desempenho de motor melhorado.
[0015] O componente de aditivo de combustível do presente pedido pode ser utilizado em uma quantidade menor em uma quantidade grande de combustível e pode ser adicionado ao combustível diretamente ou adicionado como um componente de um concentrado de aditivo ao combustível. Um componente de aditivo de combustível particularmente adequado para melhorar a operação de motores de combustão interna pode ser feito reagindo-se uma amina terciaria de formula
em que cada de R1, R2, e R3 é selecionado a partir de grupos que de hidrocarbila que contêm de 1 a 200 átomos de carbono, com um carbonato de dialquila e reação subsequente do carbonato de amónio quaternário resultante com um ácido ou fenol para fornecer um carboxilato de amónio quaternário solúvel em hidrocarbila ou fenato respectivamente. O carbonato de amónio quaternário também pode ser derivado de uma amina de amido terciária e um carbonato de dialquila. Independentemente de como o carbonato de amónio quaternário de hidrocarbila é feito, um recurso-chave da descrição é que o carbonato de amónio quaternário resultante é reagido com um ácido orgânico ou composto fenólico para fornecer o carboxilato de amónio quaternário solúvel em hidrocarbila ou fenato.
[0016] Conforme utilizado no presente documento, o termo "grupo hidrocarbila" ou "hidrocarbila" é utilizado em seu sentido comum, que é bem conhecido por aqueles versados na técnica. Especificamente, o mesmo se refere a um grupo que tem um átomo de carbono diretamente fixado ao restante de uma molécula e que tem um caráter predominantemente de hidrocarboneto. Exemplos de grupos hidrocarbila incluem: (1) substituintes de hidrocarboneto, ou seja, substituintes alifáticos (por exemplo, alquila ou alquenila), alicíclicos (por exemplo, cicloalquila, cicloalquenila), e substituintes aromáticos substituídos por aromático, alifático e alicíclico, bem como substituintes cíclicos em que o anel é completado através de outra porção da molécula (por exemplo, dois substituintes juntamente formam um radical alicíclico); (2) substituintes de hidrocarboneto substituídos, ou seja, substituintes que contêm grupos não hidrocarboneto que, no contexto da descrição no presente documento, não alteram o substituinte predominantemente hidrocarboneto (por exemplo, halo (especialmente cloro e fluoro), hidróxi, alcóxi, mercapto, alquilmercapto, nitro, nitroso, amino, alquilamino e sulfóxi); (3) hetero-substituintes, ou seja, substituintes que, embora tenham um caráter predominantemente hidrocarboneto, no contexto dessa descrição, contêm outros além de carbono em um anel ou cadeia composta de outra forma de átomos de carbono. Heteroátomos incluem enxofre, oxigênio, nitrogênio e englobam substituintes tais como piridila, furila, tienila e imidazolila. Em geral, não mais que dois, ou, como um exemplo adicional, não mais que um, substituintes diferentes de hidrocarboneto estarão presentes para cada dez átomos de carbono in no grupo hidrocarbila; em algumas modalidades, não haverá substituinte não hidrocarboneto no grupo hidrocarbila.
[0017] Conforme utilizado no presente documento, o termo "quantidade grande" é compreendido significar uma quantidade maior ou igual a 50% em peso, por exemplo, de cerca de 80 a cerca de 98% em peso em relação ao peso total da composição. Ademais, conforme utilizado no presente documento, o termo "quantidade menor" é compreendido significar uma quantidade em peso 50% em peso em relação ao peso total da composição.
[0018] Em uma modalidade, uma amina terciária que inclui diaminas e poliaminas pode ser reagida com um ácido carboxílico Ci a C54 para formar uma amina de amido e a amina de amido pode ser subsequentemente reagida com um agente de quaternização. Compostos de amina de amido terciária adequadas podem ter uma ligação de hidrocarbila, tal como uma ligação de éter entre o grupo amido e o grupo amino ou a amina de amido terciária pode ser um composto de formula
pode ser utilizado, em que cada de R10, e R11 é selecionado a partir de grupos hidrocarbila que contém de 1 a 200 átomos de carbono, cada R9, R12, R13 e R14 pode ser independentemente selecionado dentre hidrogênio ou um grupo hidrocarbila, x pode se encontrar na faixa de 1 a 6, y pode ser 0 ou 1, z pode ser 1 a 6, e n pode se encontrar na faixa de 1 a 6. Cada grupo hidrocarbila R9 a R14 pode ser independentemente linear, ramificado, substituído, cíclico, saturado, insaturado ou conter um ou mais heteroátomos. Os grupos hidrocarbila adequados podem incluir, porém sem limitação, grupos alquila, grupos arila, grupos alquilarila, grupos arilalquila, grupos alcóxi, grupos arilóxi, grupos amino e similares. Os grupos hidrocarbila particularmente adequados podem ser grupos alquila lineares ou ramificados. Um exemplo representativo de um reagente de amina que pode ser amidizado e quaternizado para render compostos descritos no presente documento incluem, por exemplo, porém sem limitação, amina dimetil amino propila e etilamina 2-(2-dimetilamino-etóxi).
[0019] Se a amina contiver somente grupos amino primários e secundários, pode ser desejável alquilar pelo menos um dos grupos amino primários ou terciários para um grupo amino terciário antes da quaternização. Em uma modalidade, as aminas primárias e aminas secundárias ou misturas com aminas terciárias pode ser exaustiva ou parcialmente alquiladas em uma amina terciária, e então convertidas em um sal de carbonato de amónio quaternário.
[0020] Quando a amina tem um grupo hidroxila, a amina pode ser convertida em um éster amina reagindo-se a amina com um ácido carboxílico Ci a C54. O ácido pode ser um monoácido, um ácido dimérico, ou um ácido trimérico. O ácido pode ser selecionado a partir do grupo que consiste em ácido fórmico, ácido acético, ácido propiônico, ácido butírico, ácido caprílico, ácido cáprico, ácido láurico, ácido mirístico, ácido palmítico, ácido esteárico, ácido araquídico, ácido beênico, ácido lignocérico, ácido cerótico, ácido miristolêico, ácido palmitolêico, ácido sapiênico, ácido olêico, ácido elaídico, ácido vacênico, ácido linolêico, ácido linoelaídico, ácido a-linolênico, ácido araquidônico, ácido eicosapentaenoico, ácido erúcico, ácido docosa- hexaenoico, e os ácidos dimérico e trimérico dos mesmos. Quando reagido com a amina, o produto de reação pode ser uma alquila C1-C54 ou éster amina substituído por alquenila tal como uma alquila C1-C54 ou éster propildimetilamina substituído por alquenila.
[0021] Em outra modalidade, a amina terciária pode ser um produto de reação de um anidro succínico substituído por hidrocarbila e uma amina terciária de formula
em que R1, R2, e R3 são definidos como acima. As aminas terciárias adequadas incluem, porém sem limitação, 1-aminopiperidina, 1-(2-aminoetila)piperidina, 1-(3-aminopropila)-2-pipecolina, 1-metil-(4- metilamino)piperidina, 4-(1-pirrolidinila)piperidina, 1-(2-amino- etila)pirrolidina, 2-(2-aminoetila)-1-metilpirrolidina, N,N-dietile- tilenodiamina, N,N-dimetiletilenodiamina, N,N-dibutiletilenodiamina, N,N- dietil-l,3-diaminopropano, N,N-dimetil-1,3-diaminopropano, N,N,N'- trimetiletilenodiamina, N,N-dimetil-N'-etiletilenodiamina, N,N-dietil-N'- metiletilenodiamina, N,N,N'-trietiletilenodiamina, 3-dimetilamino- propilamina, 3-dietilaminopropilamina, 3-dibutilaminopropilamina, N,N,N'- trimetil-1,3-propanodiamina, N,N,2,2-tetrametil-l,3-propanodiamina, 2- amino-5-dietilaminopentano, N,N,N',N'-tetraetildietilenotriamina, 3,3'- diamino-N-metildipropilamina, 3,3'-iminobis-(N,N-dimetilpropilamina), 1 - (3-aminopropila)imidazol, 4-(3-aminopropila)morfolina, 1-(2- aminoetila)piperidina, 3,3-diamino-N-metildipropilamina, 3,3- aminobis(N,N-dimetilpropil-amina), éter N,N,N'-trimetil-N'-hidroxietil bisaminoetílico, N,N-bis(3-dimetilamino-propila)-N-isopropanolamina, bis(N,N-dimetilaminopropila)amina, 2-(2-dimetilaminoetóxi-etanol, 2- dimetilaminoetil metil etanolamina ou combinações dos mesmos.
[0022] Outras aminas terciárias podem incluir alquanolaminas tais como trietanolamina, N,N-dimetilaminopropanol, N,N-dietilaminopropanol, N,N-dietilaminobutanol, trisopropanolamina, 1-[2-hidroxietil]piperidina, 2- [2-(dimetilamina)etóxi]-etanol, N-etildietanolamina, N-metildietanolamina, N-butildietanolamina, N,N-dietilaminoetanol, N,N-dimetilamino-etanol, 2- dimetilamino-2-metil-1 -propanol, éter N,N,N'-trimetil-N'-hidroxietil bisaminoetílico, N,N-bis(3-dimetilaminopropila)-N-isopropanolamina, bis(N,N-dimetilaminopropila)amina, 2-(2-dimetilaminoetóxi-etanol, 2- dimetilaminoetil metil etanolamina ou combinações dos mesmos, outras aminas que podem ser utilizadas incluem aminas de base de Mannich e éter ou aminas de base de Mannich encapsulada por carbonila.
[0023] Qualquer uma das aminas terciárias anteriores pode ser reagida com um agente de acilação substituído por hidrocarbila que pode ser selecionado dentre um ácido mono, di ou policarboxílico substituído por hidrocarbila ou um equivalente reativo do mesmo. Um agente de acilação particularmente adequado é um éster, anidro, monoácido/monoéster, diácido ou ácido succínico substituído por hidrocarbila.
[0024] Um agente de quaternização adequado pode ser selecionado dentre um diéster de ácido carbônico, tal como carbonato de dimetila, carbonato de etilmetila, carbonato de dietila, carbonato de di-propila, carbonato de dibutila, carbonatos cíclicos e similares. Um diéster de ácido carbônico particularmente adequado pode ser selecionado dentre carbonato de dimetila e dietilcarbonato. A reação entre a amina terciária e carbonato pode ser executada colocando-se a amina em contato com o carbonato e misturando-se a mesma com o mesmo no recipiente de reação na ausência substancial de ácido ou agente de protonação.
[0025] A reação pode ser executada em temperatura que se encontra na faixa de cerca de 100° a cerca de 200°C, por exemplo, de cerca de 110° a cerca de 170°C. A reação pode ser conduzida reagindo-se qualquer quantidade de grupos de amino terciários com grupos de carbonato suficientes para fornecer um composto de amónio quaternário. Em uma modalidade uma razão de mol de grupos de amino terciários para carbonato pode se encontrar na faixa de 2:1 a cerca de 1:5, ou de 1:1 a 1:2, ou de 1:1 a 1:1,5. A reação pode ser opcionalmente conduzida na presença de álcool ou água e excesso de carbonato de dialquila. Contrário aos ensinamentos da técnica anterior, observou-se surpreendentemente que, para certas aminas de amido, um rendimento alto de sal de amónio quaternário pode ser alcançado reagindo-se na ausência de solventes álcool ou água e quantidades limitadas de carbonato de dialquila. Quando a reação é concluída, voláteis e reagentes não reagidos podem ser removidos do produto de reação reagindo-se o produto de reação a vácuo. O produto pode ser diluído com óleo mineral, combustível diesel, querosene, álcool ou um solvente de hidrocarboneto inerte para impedir o produto de ser viscoso demais, se necessário.
[0026] O composto de carbonato de amónio quaternário resultante é reagido, então, com um ácido orgânico ou fenol para fornecer o carboxilato de amónio quaternário solúvel em hidrocarbila ou fenato. Exemplos específicos do ácido orgânico são ácidos monocarboxílicos alifáticos, de alquenila ou aromáticos tais como ácido fórmico, ácido acético, ácido propiônico, ácido butírico, ácido valérico, ácido caproico, ácido enântico, ácido caprílico, ácido pelargônico, ácido cáprico, ácido undecanoico, ácido láurico, ácido tridecanoico, ácido mirístico, ácido pentanoico, ácido palmítico, ácido heptadecanoico, ácido esteárico, ácido nonadecanoico, ácido araquídico, ácido isobutírico, ácido isovalérico, ácido isocaproico, ácido etilbutírico, ácido metil-ácido valérico, ácido isocaprílico, ácido propilácido valérico, ácido etil-caproico, ácido isocáprico, ácido tuberculoesteárico, ácido piválico, ácido 2,2- dimetilbutoico, ácido 2,2-dimetilpentoico, ácido 2,2-dimetil-hexoico, ácido 2,2-dimetil-heptoico, ácido 2,2-dimetiloctoico, ácido 2-metil-2-etilbutoico, ácido 2-met-il-2-etilpentoico, ácido 2-metil-2-etil-hexoico, ácido 2-metil-2- propilpentoico, ácido 2-metil-2-propil-hexoico, ácido 2-metil-2-propil- heptoico, ácido acrílico, ácido crotônico, ácido isocrotônico, ácido 3- butênico, ácido pentanoico, ácido hexanoico, ácido heptanoico, ácido octanoico, ácido nonanoico, ácido decanoico, ácido undecanoico, ácido dodecanoico, ácido tuzúico, ácido fistérico, ácido palmitolêico, ácido petrosselínico, ácido olêico, ácido elaídico, ácido vacênico, ácido gadolêico, ácido metacrílico, ácido 3-metilcrotônico, ácido tíglico, ácido metilpentanoico, ácido ciclopentacarboxílico, ácido ciclo- hexanecarboxílico, ácido fenilacético, ácido cloroacético, ácido glicólico, ácido láctico, éster ácido polialquil ou polialquenil succiníco, ácido de amida, ácido de imida. Também úteis são ácidos policarboxílicos alifáticos tais como ácido cítrico, ácido malônico, ácido succiníco, ácido glutárico, ácido adípico, ácido pimélico, ácido subérico, ácido azeláico, ácido sebácico, diácido undecanoico, diácido dodecanoico, diácido tridecanoico, diácido tetradecanoico, diácido pentadecanoico, diácido hexadecanoico, diácido heptadecanoico, diácido octadecanoico, diácido noncadecanoico, diácido eicosanoico, ácido metilmalônico, ácido etilmalônico, ácido propilmalônico, ácido butilmalônico, ácido pentilmalônico, ácido hexilmalônico, ácido dimetilmalônico, ácido metiletilmalônico, ácido dietilmalônico, ácido metil-propilmalônico, ácido metilbutilmalônico, ácido etilpropil-malônico, ácido dipropilmalônico, ácido propilbutilmalônico, ácido propilbutilmalônico, ácido dibutilmalônico, ácido metilsucciníco, ácido etilsucciníco, ácido 2,2-dimetilsucciníco, ácido 2,3- dimetilsucciníco, ácido 2-metilglutárico, ácido maleico, ácido citracônico, ácido itacônico, ácido metilenoglutárico, maleato de monometila, ácido 1,5-octanodicarboxílico, ácido 5,6-decano-dicarboxílico, ácido 1,7- decanodicarboxílico, ácido 4,6-dimet-il-4-noneno-1,2-dicarboxílico, ácido 4,6-dimetil-1,2-nonano-dicarboxílico, ácido 1,7-dodecanodicarboxílico, ácido 5-etil-1,10-decanodicarboxílico, ácido 6-metil-6-dodeceno-1,12-di- carboxílico, ácido 6-metil-1,12-dodecanodicarboxílico, ácido 6-etileno- 1,12-dodecanodicarboxílico, ácido 7-metil-7-tetra-deceno-1,14- dicarboxílico, ácido 7-metil-1,14-tetradecanodi-carboxílico, ácido 3-hexil- 4-deceno-1,2-dicarboxílico, ácido 3-hexil-1,12-decanodicarboxilico, ácido 6-etileno-9-hexadeceno-1,16-dicarboxílico, ácido 6-etil-1,16-hexadecano- dicarboxílico, ácido 6-fenil-1,12-dodecanodicarboxilico, ácido 7,12- dimetil-7,1-octadecanodieno-1,18-dicarboxílico, ácido 7,12-dimetil-1,18- octadecanodicarboxílico, ácido 6,8-difenil-1,14-tetradecanodicarboxílico, ácido 1,1-ciclopentanodicarboxílico, ácido 1,1-ciclopentanodicarboxílico, ácido 1,2-ciclopentanodi-carboxílico, ácido 1,1-ciclo-hexanodicarboxílico, ácido 1,2-ciclo-hexanodicarboxílico, ácido 4-ciclo-hexeno-1,2- dicarboxílico, ácido 5-noborneno-2,3-dicarboxílico, ácido málico, ácido glutâmico, ácido tartárico e diácidos polialquil ou polialquenil succinícos. Os fenóis que podem ser utilizados incluem, porém sem limitação, [beta]- naftol, o-nitrofenol, p-nitrofenol, p-aminofenol, catecol, resorcinol, 4,4'-di- hidroxidifenil-2,2-propano, fenóis de alquila C1-C20 e fenóis de polialquila ou bases de Mannich substituídas. A quantidade de ácido ou fenol reagido com o carbonato de amónio quaternário pode se encontrar na faixa de cerca de 10:1 a cerca de 1:10, por exemplo, cerca de 0,5:1 a cerca de 2:1, ou de 0,8:1 a 1,5:1 de equivalentes de ácido ou fenol por equivalente de carbonato.
[0027] Um ou mais compostos opcionais adicionais podem estar presentes nas composições de combustível das modalidades descritas. Por exemplo, os combustíveis podem conter quantidades convencionais de melhoradores de cetano, melhoradores de octano, inibidores de corrosão, melhoradores de fluxo frio (aditivo CFPP), depressivos de ponto de verter, solventes, desemulsionantes, aditivos lubrificantes, modificadores de fricção, estabilizadores de amina, melhoradores de combustão, detergentes, antioxidantes, estabilizadores de calor, melhoradores de condutividade, desativadores de metal, corantes marcadores, aceleradores de ignição de nitrato orgânicos, compostos de tricarbonila de manganês ciclomático, fluidos transportadores e similares. Em alguns aspectos, as composições descritas no presente documento podem conter cerca de 10% em peso ou menos, ou em outros aspectos, cerca de 5% em peso ou menos, com base no peso total do concentrado de aditivo, de um ou mais dos aditivos acima. De modo similar, os combustíveis podem conter quantidades adequadas de componentes de mescla de combustível convencionais tais como metanol, etanol, éteres dialquílicos, 2-etil-hexanol e similares.
[0028] Durante a formulação das composições de combustível dessa aplicação, os aditivos podem ser empregados em quantidades suficientes para reduzir ou inibir a formação de depósito em um sistema de combustível ou câmara de combustão de um motor e/ou cárter. Em alguns aspectos, os combustíveis podem conter quantidades menores do produto de reação descrito acima que controla ou reduz a formação de depósitos de motor, por exemplo, depósitos de injetor em motores. Por exemplo, os combustíveis desta descrição podem conter, em uma base de ingrediente ativo, uma quantidade de o carboxilato de amónio quaternário na faixa de cerca de 1 mg a cerca de 300 mg de carboxilato de amónio quaternário por Kg de combustível, tal como na faixa de cerca de 5 mg a cerca de 200 mg de per Kg de combustível ou na faixa de cerca de 10 mg a cerca de 100 mg do carboxilato de amónio quaternário por Kg de combustível. A base de ingrediente ativo exclui o peso de (i) componentes não reagidos associados ao produto ou restantes no mesmo conforme produzido e utilizado, e (ii) solvente(s), se houver, utilizado(s) na fabricação do produto ou durante ou após sua formação.
[0029] Os aditivos do presente pedido, que incluem o carboxilato de amónio quaternário descrito acima, e aditivos opcionais utilizados na formulação dos combustíveis dessa invenção podem ser mesclados no combustível de base individualmente ou em várias sub- combinações. Em algumas modalidades, os componentes de aditivo do presente pedido podem ser mesclados no combustível simultaneamente com uso de um concentrado de aditivo, visto que isso tira vantagem da compatibilidade mútua e conveniência garantida pela combinação de ingredientes quando na forma de um concentrado de aditivo. Além disso, o uso de um concentrado pode reduzir o tempo de mescla e diminuir a possibilidade de erros de mescla.
[0030] Os combustíveis do presente pedido podem ser aplicáveis na operação de motores a diesel, de jato ou gasolina. O motor inclui tanto motores estacionários (por exemplo, motores utilizados em instalações de geração de potência elétrica, em estações de bombeamento, etc.) e motores ambulatórios (por exemplo, motores utilizados como movedores primários em automóveis, caminhões, equipamento de graduação de estrada, veículos militares, etc.). Por exemplo, os combustíveis podem incluir qualquer e todos os combustíveis destilados médios, combustíveis diesel, combustíveis biorrenováveis, combustível biodiesel, alquil éster de ácido graxo, combustíveis de gás para líquido (GTL), gasolina, combustível a jato, álcoois, éteres, querosene, combustíveis de enxofre baixo, combustíveis sintéticos, tais como combustíveis Fischer-Tropsch, gás de petróleo liquido, óleos de bunker (combustível para navios), combustíveis de carvão para líquido (CTL), combustíveis de biomassa para líquido (BTL), combustíveis de asfalteno superiores, combustíveis derivados de carvão (naturais, limpos e coque de petróleo), biocombustíveis e culturas geneticamente modificados e extratos dos mesmos e gás natural. "Combustíveis biorrenováveis" conforme utilizado no presente documento são compreendidos como qualquer combustível que seja derivado de recursos que não sejam petróleo. Tais recursos incluem, porém sem limitação, trigo, milho, soja e outras culturas; gramas, tais como painço amarelo, miscanthus e gramas híbridas; algas, algas marinhas, óleos vegetais; gorduras naturais; e misturas dos mesmos. Em um aspecto, o combustível biorrenovável pode compreender álcoois de monoidróxi, tais como aqueles que compreendem de 1 a cerca de 5 átomos de carbono. Exemplos não limitantes de álcoois de monoidróxi adequados incluem metanol, etanol, propanol, n-butanol, isobutanol, álcool t-butílico, álcool amílico e álcool isoamílico.
[0031] Consequentemente, aspectos do presente pedido são direcionados a métodos para reduzir fricção ou desgaste em um motor de combustão interna ou sistema de combustível para um motor de combustão interna bem como para reduzir um potencial de corrosão para o combustível no motor, o sistema de combustível ou o terminal de combustível. Em outro aspecto, os compostos de carboxilato de amónio quaternário descritos no presente documento ou combustível que contém os carboxilatos de amónio quaternário podem ser combinados com poli-hidrocarbil-succinimidas, -ácidos, -amidas, - ésteres, -amida/ácidos e -ácido/ésteres, produtos de reação de anidro de poli-hidrocarbila succínico e aminoguanidina e seus sais e compostos de Mannich.
[0032] Em alguns aspectos, os métodos compreendem injetar um combustível à base de hidrocarboneto que compreende um carboxilato de amónio quaternário da presente descrição através dos injetores do motor na câmara de combustão, e realizar ignição do combustível. Em alguns aspectos, o método também pode compreender misturar no combustível pelo menos um dos ingredientes adicionais opcionais descritos acima.
[0033] Os seguintes exemplos são ilustrativos de modalidades exemplificativas da descrição. Nesses exemplos, bem como em outras neste pedido, todas as partes e porcentagens são em peso a não ser que seja indicado o contrário. Pretende-se que esses estejam sendo apresentados com o propósito de ilustração somente e não são limitados ao escopo da invenção descrita no presente documento.
[0034] Poli-isobutenilsuccinimidopropil trimetil amónio metilcarbonato foi preparado de acordo com o procedimento do exemplo 4 da Patente n9 U.S. 8.147.569.
[0035] Método A: Oleilamidopropildimetilamina (125 gramas) e carbonato de dimetila (123,1 gramas) foram carregados em um reator de pressão de aço inoxidável de 0,5 L com um agitador superior em temperatura ambiente. O reator foi purgado com nitrogênio e então aquecido a 140°C. A mistura de reação foi mantida a 140°C por 6,5 horas e então resfriada para gerar um produto de carbonato de amónio quaternário como um líquido acastanhado.
[0036] Método B: Oleilamidopropildimetilamina (190 gramas) e carbonato de dimetila (70 gramas) foram carregados em um reator de pressão de aço inoxidável de 0,5 L com um agitador superior em temperatura ambiente. O reator foi purgado com nitrogênio e então aquecido a 140°C. A mistura foi mantida a 140°C por 4 horas e então resfriada à temperatura ambiente. 2-Etil-hexanol (31,5 gramas) foi adicionado à mistura para gerar um produto de carbonato de amónio quaternário como óleo acastanhado.
[0037] Método C: Oleilamidopropildimetilamina (253 gramas) e carbonato de dimetila (83 gramas) foram carregados em um reator de pressão de aço inoxidável de 0,5 L com um agitador superior em temperatura ambiente. O reator foi purgado com nitrogênio e então aquecido a 140°C. A mistura foi mantida a 140°C por 4 horas e então resfriada à temperatura ambiente. 2-Etil-hexanol (31,5 gramas) foi adicionado à mistura para gerar um produto de carbonato de amónio quaternário como óleo acastanhado.
[0038] Alquinila C22 succinimidopropil dimetil amina (que foi preparada reagindo-se anidro alquenilsuccínico C22 com dimetilamino propilamina em temperatura elevada para remover água) (180 gramas), carbonato de dimetila (49 gramas) e metanol (57,3 gramas) foram reagidos em 140°C em um reator de aço escovado por 6,5 horas. O produto de carbonato de amónio quaternário resultante foi um óleo acastanhado.
[0039] A um frasco de fundo redondo com agitador superior foi adicionado ácido olêico (46,4 gramas) e 2-etil-hexanol (22 gramas). Cerca de 1 equivalente do composto de carbonato de amónio quaternário do Exemplo de Carbonato 2 foi adicionado em gotas em temperatura ambiente enquanto a mistura estava sendo agitada. O gás foi gerado durante a adição do carbonato composto. A mistura foi agitada em temperatura ambiente por mais 4 horas. Os voláteis foram removidos, então, em evaporação giratória (90°C, 0,004 mPa (30 torr)) para gerar um carboxilato produto como um óleo acastanhado.
[0040] Um carboxilato de amónio quaternário solúvel em hidrocarbila produto foi produzido de acordo com o Exemplo da Invenção 1 com a exceção de que o ácido olêico foi substituído por mono metil éster mono ácido poli-isobutenilsuccínico a 1.000 Mw- O produto foi um óleo viscoso.
[0041] Um carboxilato de amónio quaternário solúvel em hidrocarbila produto foi produzido de acordo com o Exemplo da Invenção 1 com a exceção de que o ácido olêico foi substituído por mono 2-etil-hexil éster mono ácido poli-isobutenilsuccínico a 1.000 Mw.
[0042] Um carboxilato de amónio quaternário solúvel em hidrocarbila produto foi produzido de acordo com o Exemplo da Invenção 1 com a exceção de que o ácido olêico foi substituído por mono 4-metilpiperazinil amida mono ácido poli-isobutenilsuccínico a 1.000 Mw-
[0043] Um carboxilato de amónio quaternário solúvel em hidrocarbila produto foi produzido de acordo com o Exemplo da Invenção 1 com a exceção de que o ácido olêico foi substituído por mono dimetilaminoetil éster mono ácido poli-isobutenilsucciníco a 1.000 Mw-
[0044] Um carboxilato de amónio quaternário solúvel em hidrocarbila produto foi produzido de acordo com o Exemplo da Invenção 3 com a exceção de que o produto de carbonato de amónio quaternário do Exemplo de Carbonato 3 foi utilizado.
[0045] Um carboxilato de amónio quaternário solúvel em hidrocarbila produto foi produzido de acordo com o Exemplo da Invenção 6 com a exceção de que ácido foi substituído por mono dimetilaminoetil éster mono ácido poli-isobutenilsucciníco a 1.000 Mw.
[0046] Um produto de carbonato de amónio quaternário foi produzido de acordo com o Exemplo de Carbonato 3 com a exceção de que a amina foi substituído por dimetil trideciloxo-metiletiloxo- metiletil amina para gerar um composto de amónio quaternário alquileter trimetil. O produto carboxilato solúvel em hidrocarbila foi produzido, então, de acordo com o Exemplo da Invenção 6 com uso do produto de carbonato de amónio quaternário anterior ao invés do carbonato produto do Exemplo de Carbonato 3.
[0047] A um diácido poli-isobutenilsucciníco a 1.000 Mw (200 gramas, 78% em peso ativo em solvente aromático 150) e tolueno (100 gramas) em um frasco de fundo redondo com um agitador superior foi adicionado em gotas uma solução de didecildimetil amónio carbonato in água (50% em peso ativo, 156 gramas). Água e tolueno foram removidos em evaporação giratória (85°C, 0,0027 mPa (20 torr)) para gerar um produto de carboxilato como um óleo marrom.
[0048] Um teste DW10 que foi desenvolvido pelo Coordinating European Council (CEC) foi utilizado para demonstrar a propensão de combustíveis de provocar incrustação de injetor de combustível e também foi utilizado para demonstrar a habilidade de certos aditivos de combustível para impedir ou controlar esses depósitos. Avaliações de aditivo utilizaram o protocolo de CEC F-98-08 para testes de coqueificação de bocal de motor a diesel de suporte comum de injeção direta. Um apoio teste de dinamômetro de motor foi utilizado para a instalação do motor a diesel Peugeot DW10 para executar os testes de coqueificação de injetor. O motor foi um motor de 2,0 litros que tem quatro cilindros. Cada câmara de combustão tinha quatro válvulas e os injetores de combustível foram injetores Dl piezo que tinham uma classificação Euro V.
[0049] O procedimento de protocolo principal consistiu em executar o motor através de um ciclo por oito horas e permitir o motor a imergir (motor desligado) por uma quantidade prescrita de tempo. A sequência anterior foi repetida quatro vezes. No fim de cada hora, uma medição de potδencia era feita do motor quando o motor estava operando em condições classificadas. A propensão de incrustação do combustível foi caracterizada por uma diferença em potência classificada observada entre o começo e o fim do ciclo de teste.
[0050] A preparação de teste envolveu tirar o combustível do teste anterior do motor antes da remoção dos injetores. Os injetores do teste foram inspecionados, limpos e reinstalados no motor. Se novos injetores foram selecionados, os novos injetores foram submetidos a um ciclo de amaciamento de 16 horas. Em seguida, o motor foi iniciado com uso do programa de ciclo de teste desejado. Uma vez que o motor foi aquecido, a potência foi medida a 4.000 RPM e carga total para verificar a restauração de potência total após a limpeza dos injetores. Se as medições de potência estivessem dentro da especificação, o ciclo de teste era iniciado. A seguinte Tabela 1 fornece representação do ciclo de coqueificação DW10 que foi utilizado para avaliar os aditivos de combustível de acordo com a descrição. Tabela 1 - REPRESENTAÇÃO DE UMA HORA DE CICLO DE COQUEIFICAÇÃO DW10.
[0051] Vários aditivos de combustível foram testados com uso do procedimento de teste de motor anterior em um combustível diesel que contém neodecanoato de zinco, nitrato de 2-etil-hexila e um modificador de fricção de éster de ácido graxo (combustível de base). Uma fase de "sujeira" que consiste em combustível de base somente sem nenhum aditivo foi iniciada, seguida por uma fase de "limpeza" que consiste no combustível de base com aditivo. Todas as execuções foram feitas com sujeira de 8 horas e limpeza de 8 horas a não ser que seja indicado o contrário. A porcentagem de recuperação de potência foi calculada com uso da medição de potência no fim da fase de "sujeira" e a medição de potência no fim da fase de "limpeza". A porcentagem de recuperação de potência foi determinada pela seguinte fórmula Porcentagem de recuperação de potência = (DU-CU)ZDU x 100 em que DU é uma porcentagem de perda de potência no fim de uma fase de sujeira sem o aditivo, CU é a porcentagem de potência no fim de uma fase de limpeza com o aditivo de combustível, e a potência medida de acordo com o teste CEC F98-08 DW10. Tabela 2 - COMBUSTÍVEL DE REFERÊNCIA DIESEL DE ENXOFRE ULTRA BAIXO
[0052] Conforme mostrado pelos resultados da Tabela 2 anterior, o aditivo do Exemplo da Invenção 9 forneceu uma melhora significativa e inesperada na recuperação de potência em comparação com o produto de carbonato de amónio quaternário do Exemplo de Carbonato 1, mesmo em uma taxa de tratamento de 25% em peso inferior ao Exemplo de Carbonato 1. Na tabela, o detergente convencional succinimida é um produto de reação de PIBSA a 1.000MW e tetraetileno pentamina (TEPA) em uma razão de mol de cerca de 1,6 a 1 conforme descrito de modo geral na Patente n2U.S. 8.475.541. Tabela 3 - NO COMBUSTÍVEL DE REFERÊNCIA DF-79
[0053] A Tabela 3 ilustrou o fato de que os aditivos de acordo com a descrição são substancialmente mais eficazes no aumento da recuperação de potência, mesmo em uma taxa de tratamento inferior, que um detergente succinimida convencional (Execuções 6 e 7 em comparação com a Execução 1). O Exemplo da Invenção 3 forneceu a maior recuperação de potência seja por si só (Execução 2) ou em combinação com um detergente succinimida convencional (Execuções 4 e 5). Todos os Exemplos da Invenção sejam por si sós (Execuções 2, 3, 6 e 7) ou em combinação com um detergente succinimida convencional (Execuções 4, 5, 8 e 9 forneceu uma melhora inesperada na recuperação de potência em comparação com um detergente succinimida convencional (Execução 1). As execuções anteriores também demonstraram um efeito sinérgico inesperado entre o detergente convencional (Execução 1) e os Exemplos da Invenção 3, 5 e 7 quando os Exemplos da Invenção foram combinados com o detergente succinimida convencional. Por exemplo, a Execução 5 forneceu uma recuperação de potência maior que a soma aritmética das recuperações de potência fornecidas pelas Execuções 1 e 6 sozinhas. Da mesma forma, a Execução 8 forneceu uma recuperação de potência que foi maior que a soma aritmética das recuperações de potência das Execuções 1 e 7.
[0054] Por propósitos de comparação, o fluxo de porcentagem restante foi determinado no teste de motor XUD-9 conforme mostrado na Tabela 4. O método (método CEC F-23-01 XUD-9) do teste XUD-9 é projetado para avaliar a capacidade de um combustível de controlar a formação de depósitos nos bocais de injetor de um motor a diesel de injeção indireta. Todos os testes XUD-9 foram executados no combustível de referência DF-79. Os resultados das execuções de teste de acordo com o método do teste XUD-9 são expressos em termos da porcentagem da perda de fluxo de ar em vários pontos de elevação de agulha de injetor. As medições de fluxo de ar são realizadas com um aparelho de fluxo de ar compatível com ISO 4010.
[0055] Antes da condução do teste, os bocais de injetor são limpos e verificados para fluxo de ar a elevações de 0,05, 0,1, 0,2, 0,3 e 0,4 mm. Os bocais são descartados se o fluxo de ar estiver fora da faixa de 250 mL/min a 320 mL/min em elevação de 0,1 mm. Os bocais são montados nos corpos de injetor e as medições de abertura ajustadas para 11,5±0,5 mPa (115±5 bar). Um conjunto escravo de injetores também é erguido para o motor. O combustível do teste anterior é drenado do sistema. O motor é executado por 25 minutos a fim de o jato passar pelo sistema de combustível. Durante esse tempo, todo o combustível derramado é descartado e não é retornado. O motor é ajustado, então, para testar velocidade e carga e todos os parâmetros específicos verificados e ajustados para a especificação do teste. Os injetores escravos são substituídos, então, com as unidades de teste. O fluxo de ar é medido antes e após o teste. Uma média de 4 fluxos de injetor em elevação de 0,1 mm é utilizada para calcular a porcentagem de incrustação. O grau de fluxo restante = 100 - por cento de incrustação. Os resultados são mostrados na seguinte tabela. Tabela 4
[0056] A Tabela 4 anterior ilustra o desempenho superior doa Exemplos da Invenção 2 e 9 no controle da formação de depósitos em injetores de combustível em comparação com o combustível de base sem do aditivo.
[0057] No seguinte exemplo, a lixiviabilidade de cobre do aditivo foi determinada envelhecendo-se cupons de cobre e em combustível de enxofre ultra baixo que contém 10% em peso de metil éster graxo de acordo com ASTM D-130. A taxa de tratamento de aditivo no combustível foi 20% em peso a fim de acelerar o processo de envelhecimento. A quantidade de resíduo de cobre no combustível foi determinada para cada amostra e é oferecida na seguinte tabela. Tabela 5
[0058] Conforme mostrado pela Tabela 5 anterior, o Exemplo da Invenção 7 forneceu o mesmo nível de lixiviabilidade de cobre que o combustível de base sem qualquer aditivo.
[0059] Um teste de desemulsionabilidade de acordo com ASTM D-1094 foi conduzido em várias amostras para determinar o impacto na desemulsionabilidade de combustível dos produtos de reação em um combustível. O combustível utilizado para o teste foi um combustível diesel de enxofre ultra baixo (ULSD) que tem um f tamponado a 7 e que inclui o aditivo em uma taxa de tratamento de 200 ppmw. O combustível também continha 10 ppmw de um desemulsionante de poliglicol comercial. Os resultados são mostrados na seguinte tabela. Tabela 6
[0060] A Tabela 6 ilustra que os Exemplos da Invenção 2 e 6 foram eficazes, não só como detergentes, porém exibiram desemulsionabilidade melhorada em comparação com o carbonato de os compostos de amónio quaternário dos Exemplos de Carbonato 1 a 3.
[0061] No seguinte exemplo, um teste de fricção foi conduzido com uso de um aparelho recíproco de alta frequência (HFRR) sob uma carga de 200 gramas com uma distância de curso de 1 milímetro a 50 Hz de acordo com o teste de combustível diesel ASTM D6079 com a exceção de que o teste foi concluído em combustível gasolina a 25°C. O combustível de base não continha aditivos. Cada uma das outras composições de combustível continham um pacote de detergente de base de Mannich comercial típico a 280 ppmw mais o aditivo sendo testado. A taxa de tratamento do aditivo e os resultados são oferecidos na seguinte tabela. Tabela 7 - DADOS DE HFRR DE COMBUSTÍVEL
[0062] Os resultados anteriores mostraram a proteção de desgaste inesperada e superior desgaste fornecida pelo Exemplo da Invenção 3 em comparação com combustíveis que continham modificador de fricção de amida convencional em uma composição de combustível completamente formulada.
[0063] Um teste de motor que mede depósito de injetor de combustível (referido como teste "DIG") foi realizado em seguida a um procedimento descrito na publicação internacional Society of Automotive Motorer (SAE) 2009-01-2641 "Test and Control of Fuel Injetor Deposits in Direct Injected Spark Ignition Vehicles". Um valor matemático de Ajuste de Combustível a Longo Prazo (LIFT) foi utilizado para medir a habilidade de aditivo para evitar que o depósito acumule nos injetores, ou manter os injetores limpos. Quanto mais alto o LTFT, maior o depósito nos injetores e menos eficaz é o aditivo em manter os injetores limpos.
[0064] O teste também pode ser utilizado para medir a eficácia de aditivos para limpar os injetores em um motor de gasolina executando- se uma fase de sujeira de 48 horas padrão seguida por uma fase de limpeza de 48 horas.
[0065] Para o teste DIG, um KIA OPTIMA de 2012 equipado com um motor 1.4 turbinado de 2,0 litros DISI foi utilizado. Os resultados são mostrados na seguinte tabela. Tabela 8
1 Produto de reação de dibutilamina, poli-isobutileno cresol (1.000 MWn) e formaldeído conforme descrito de modo geral na Patente n2U.S. 7.491.248.
[0066] A Tabela 8 ilustrou que o Exemplo da Invenção 3 também forneceu propriedades de limpeza de injetor superiores em uma composição de combustível gasolina em comparação com um combustível que contém somente um detergente de Mannich convencional.
[0067] É observado que, conforme utilizado neste relatório descrito e nas reivindicações em anexo, as formas singulares "um(a)" e "o(a)" incluem referentes no plural a não ser que sejam expressa e inequivocamente limitados a um referente. Logo, por exemplo, referência a "um antioxidante" inclui dois ou mais diferentes antioxidantes. Conforme utilizado no presente documento, o termo "incluir" e suas variações gramaticais são destinados a serem não limitantes, de modo que a citação de itens em uma lista não exclua outros itens similares que podem ser substituídos ou adicionados aos itens listados.
[0068] Para os propósitos deste relatório descritivo e das reivindicações em anexo, a não ser que seja indicado o contrário, todos os números que expressam quantidades, porcentagens ou proporções, e outros valores numéricos utilizados no relatório descritivo e nas reivindicações, devem ser compreendidos como sendo modificados em todas as instâncias pelo termo "cerca de."Consequentemente, a não ser que seja indicado o contrário, os parâmetros numéricos apresentados no relatório descritivo e nas seguintes reivindicações em anexo são aproximações que podem variar dependendo das propriedades desejadas buscadas a serem obtidas através da presente descrição. No mínimo, e não como uma tentativa de limitar a aplicação da doutrina de equivalentes ao escopo das reivindicações, cada parâmetro numérico deve ser pelo menos interpretado à luz do número de dígitos significativos relatados e aplicando-se conjuntos de procedimentos de arredondamento comuns. [0069] Embora modalidades particulares tenham sido descritas, alternativas, modificações, variações, melhoras e equivalentes substanciais que são ou podem ser presentemente não previstos podem surgir para requerentes ou outros versados na técnica. Consequentemente, as reivindicações em anexo conforme depositadas e conforme as mesmas podem ser emendadas são destinadas a englobar todas tais alternativas, modificações, variações, melhoras e equivalentes substanciais.
Claims (21)
1. Composição de aditivo de combustível para um motor de injeção de combustível, caracterizada pelo fato de que compreende um componente de aditivo de combustível e um carboxilato de amónio quaternário solúvel em hidrocarbila derivado de uma reação de carbonato de amónio quaternário com um ácido orgânico tendo um peso molecular de pelo menos 282 g/mol, sendo que o carbonato de amónio quaternário é formado pela reação de diéster de ácido carbônico com um composto de amina de amido terciário.
2. Composição de aditivo de combustível, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o carbonato de amónio quaternário é selecionado a partir do grupo que consiste em carbonatos de succinimidoalquil trialquil amónio, carbonatos de succinamido/éster succinil amónio e carbonatos de amidoalquil trialquil amónio.
3. Composição de aditivo de combustível, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o ácido orgânico é selecionado do grupo consistindo em ácido esteárico, ácido nonadecanóico, ácido araquídico, ácido tuberculostárico, ácido tuzuico, ácido petroselínico, ácido oleico, ácido elaidico, ácido vacênico, ácido gadoléico, ácido éster polialquil ou polialquenil succiníco, ácido amida, ácido imida, hexadecano diácido, heptadecano diácido, octadecano diácido, noncadecano diácido, eicosano diácido, ácido 3-hexil-4-deceno-1,2-dicarboxílico, ácido 3-hexil-1,12- decanodicarboxílico, ácido 6-etileno-9-hexadeceno-1,16-dicarboxílico, ácido 6-etil-1,16-hexadecanodicarboxílico, ácido 6-fenil-1,12- dodecanodicarboxílico, ácido 7,12-dimetil-il-7,1-octadecanodieno-1,18- dicarboxílico, ácido 7,12-dimetil-1,18-octadecanodicarboxílico, ácido 6,8-difenil-1,14-tetradecanodicarboxílico e diácidos polialquil ou polialquenil succiníco.
4. Composição de aditivo de combustível, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que de 0,5 a 2,0 equivalentes de ácido são reagidos por equivalente de carbonato de amónio quaternário.
5. Composição de aditivo de combustível, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o componente de aditivo de combustível é selecionado a partir do grupo que consiste em um fluido transportador, um melhorador de cetano, um melhorador de octano, um detergente de combustível, um desemulsionante, um antioxidante, e uma combinação de dois ou mais dos anteriores.
6. Composição de combustível, caracterizada pelo fato de que compreende o aditivo de combustível de acordo com a reivindicação 1, sendo que a quantidade de carboxilato de amónio quaternário solúvel em hidrocarbila se encontra na faixa de 5 a 300 ppm com base em um peso total da composição de combustível.
7. Composição de combustível diesel, caracterizada pelo fato de que compreende o aditivo de combustível, como definido na reivindicação 1, sendo que a quantidade de carboxilato de amónio quaternário solúvel em hidrocarbila se encontra na faixa de 10 a 200 ppm com base em um peso total da composição de combustível, e em que a composição de combustível exibe atributos de limpeza de injetor e recuperação de água total e uma classificação de interface de 1b em um teste de desemulsionabilidade de acordo com ASTM D-1094.
8. Composição de combustível, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o carbonato de amónio quaternário é feito reagindo um amidodialquilamina com dialquilcarbonato na razão em mol de amina para carbonato de 1:1 a 1:1,5 em uma temperatura variando de 120°C a 160°C em um meio de reação substancialmente desprovido de álcool, em que o carbonato de amónio quaternário é um carbonato de amónio quaternário amido- trialquil substituído por hidrocarbila.
9. Composição de combustível, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o carbonato de amónio quaternário é formado reagindo-se um diéster de ácido carbônico com um composto de amina de amido terciário da seguinte fórmula:
na qual cada de R10, e R11 é selecionado de grupos hidrocarbila que contém de 1 a 200 átomos de carbono, cada R9, R12, R13 e R14 é independentemente selecionado de hidrogênio ou um grupo hidrocarbila, xé 1 a 6, y é 0 ou 1, z é 1 a 6, e n é 1 a 6.
10. Método para melhorar o desempenho de injetor de um motor de injeção de combustível, caracterizado pelo fato de que compreende operar o motor em uma composição de combustível que compreende uma quantidade grande de combustível e de 5 a 300 ppm em peso com base em um peso total da composição de combustível de um carboxilato de amónio quaternário solúvel em hidrocarbila derivado de uma reação de um carbonato de amónio quaternário com um ácido orgânico tendo um peso molecular de pelo menos 282 g/mol, em que o carbonato de amónio quaternário é formado pela reação de diéster de ácido carbônico com um composto de amina de amido terciário.
11. Método, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o motor é selecionado a partir do grupo que consiste em um motor a diesel de injeção direta de combustível e um motor de gasolina de injeção de combustível direta.
12. Método, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o carbonato de amónio quaternário é selecionado a partir do grupo que consiste em carbonatos de succinimidoalquil trialquil amónio, carbonatos de succinamido/succinil éster amónio e carbonatos de amidoalquil trialquil amónio.
13. Método, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o ácido orgânico é selecionado a partir do grupo que consiste em ácido esteárico, ácido nonadecanóico, ácido araquídico, ácido tuberculostárico, ácido tuzuico, ácido petroselínico, ácido olêico, ácido elaidico, ácido vacênico, ácido gadoléico, ácido éster polialquil ou polialquenil succínico, ácido amida, ácido imida, hexadecano diácido, heptadecano diácido, octadecano diácido, noncadecano diácido, eicosano diácido, ácido 3-hexil-4-deceno-1,2- dicarboxílico, ácido 3-hexil-1,12-decanodicarboxílico, ácido 6-etileno-9- hexadeceno-1,16-dicarboxílico, ácido 6-etil-1,16-hexadecano- dicarboxílico, ácido 6-fenil-1,12-dodecanodicarboxílico, ácido 7,12- dimetil-il-7,1-octadecanodieno-1,18-dicarboxílico, ácido 7,12-dimetil- 1,18-octadecanodicarboxílico, ácido 6,8-difenil-1,14-tetradecano- dicarboxílico e diácidos polialquil ou polialquenil succínico.
14. Método, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que a composição de combustível contém de 10 a 100 ppm do carboxilato de amónio quaternário, com base em um peso total da composição de combustível.
15. Método para reduzir desgaste em um sistema de combustível de um motor, caracterizado pelo fato de que compreende colocar em combustão no motor uma composição de combustível, que compreende uma quantidade grande de combustível e de 5 a 300 ppm em peso, com base em um peso total da composição de combustível, de um carboxilato de amónio quaternário solúvel em hidrocarbila derivado de uma reação de um carbonato de amónio quaternário com um ácido orgânico apresentando um peso molecular de pelo menos 282 g/mol, sendo que o carbonato de amónio quaternário é formado pela reação de diéster de ácido carbônico com um composto de amina de amido terciário.
16. Método, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que a composição de combustível compreende adicionalmente um componente de aditivo de combustível selecionado a partir do grupo, que consiste em um fluido transportador, um melhorador de cetano, um melhorador de octano, um detergente de combustível, um desemulsionante, um antioxidante e uma combinação de dois ou mais dos anteriores.
17. Método, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que o carbonato de amónio quaternário é selecionado a partir do grupo que consiste em carbonatos de succinimidoalquil trialquil amónio, carbonatos de succinamido/succinil éster amónio e carbonatos de amidoalquil trialquil amónio.
18. Método, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que o ácido orgânico é selecionado a partir do grupo que consiste em ácido esteárico, ácido nonadecanóico, ácido araquídico, ácido tuberculostárico, ácido tuzuico, ácido petroselínico, ácido olêico, ácido elaidico, ácido vacênico, ácido gadoléico, ácido éster polialquil ou polialquenil succínico, ácido amida, ácido imida, hexadecano diácido, heptadecano diácido, octadecano diácido, noncadecano diácido, eicosano diácido, ácido 3-hexil-4-deceno-1,2- dicarboxílico, Ácido 3-hexil-1,12-decanodicarboxílico, ácido 6-etileno-9- hexadeceno-1,16-dicarboxílico, ácido 6-etil-1,16-hexadecano- dicarboxílico, ácido 6-fenil-1,12-dodecanodicarboxílico, Ácido 7,12- dimetil-il-7,1-octadecanodieno-1,18-dicarboxílico, ácido 7,12-dimetil- 1,18-octadecanodicarboxílico, ácido 6,8-difenil-1,14-tetradecano- dicarboxílico e diácidos polialquil ou polialquenil succiníco.
19. Método para melhorar a desemulsionabilidade de uma composição de combustível, caracterizado pelo fato de que compreende fornecer, como uma composição de combustível, uma quantidade grande de combustível e de 5 a 300 ppm em peso com base em um peso total da composição de combustível de um carboxilato de amónio quaternário solúvel em hidrocarbila derivado de uma reação de um carbonato de amónio quaternário com um ácido orgânico apresentando um peso molecular de pelo menos 282 g/mol, em que o carbonato de amónio quaternário é formado pela reação de diéster de ácido carbônico com um composto de amina de amido terciário.
20. Método, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que o carbonato de amónio quaternário é selecionado a partir do grupo que consiste em carbonatos de succinimidoalquil trialquil amónio, carbonatos de succinamido/succinil éster amónio e carbonatos de amidoalquil trialquil amónio.
21. Método, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que o ácido orgânico é selecionado a partir do grupo que consiste em ácido esteárico, ácido nonadecanóico, ácido araquídico, ácido tuberculostárico, ácido tuzuico, ácido petroselínico, ácido oleico, ácido elaidico, ácido vacênico, ácido gadoléico, ácido éster polialquil ou polialquenil succínico, ácido amida, ácido imida, hexadecano diácido, heptadecano diácido, octadecano diácido, noncadecano diácido, eicosano diácido, ácido 3-hexil-4-deceno-1,2- dicarboxílico, ácido 3-hexil-1,12-decanodicarboxílico, ácido 6-etileno-9- hexadeceno-1,16-dicarboxílico, ácido 6-etil-1,16-hexadecano- dicarboxílico, ácido 6-fenil-1,12-dodecanodicarboxílico, ácido 7,12- dimetil-il-7,1-octadecanodieno-1,18-dicarboxílico, ácido 7,12-dimetil- 1,18-octadecanodicarboxílico, ácido 6,8-difenil-1,14-tetradecano- dicarboxílico e diácidos polialquil ou polialquenil succínico.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| B03A | Publication of an application: publication of a patent application or of a certificate of addition of invention | ||
| B06F | Objections, documents and/or translations needed after an examination request according art. 34 industrial property law | ||
| B06U | Preliminary requirement: requests with searches performed by other patent offices: suspension of the patent application procedure | ||
| B06A | Notification to applicant to reply to the report for non-patentability or inadequacy of the application according art. 36 industrial patent law | ||
| B09A | Decision: intention to grant | ||
| B16A | Patent or certificate of addition of invention granted |
Free format text: PRAZO DE VALIDADE: 20 (VINTE) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 28/04/2015, OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS. |