BR102016007667A2 - succinimidas substituídas com hidroxialquila e combustíveis contendo as mesmas - Google Patents

Abstract

a presente invenção refere-se a uma composição combustível e a um processo para redução de fricção ou desgaste em aperfeiçoamento de economia de combustível em um motor. a composição combustível inclui gasolina e de cerca de 10 a cerca de 750 ppm em peso baseado em um peso total da composição combustível de um composto succinimida substituído com hidroxialquil hidrocarbila tendo pelo menos dois grupos hidroxila ligados a um átomo de nitrogênio terciário de um grupo poliamino através de uma ligação hidrocarbila, onde a succinimida substituída com hidroxialquil hidrocarbila é destituída de grupos amino primários e secundários.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "SUCCI-NIMIDAS SUBSTITUÍDAS COM HIDROXIALQUILA E COMBUSTÍVEIS CONTENDO AS MESMAS".

Campo Técnico: [0001] A presente invenção refere-se ao uso de uma composição combustível de gasolina que exibe reduzida fricção ou desgaste de motor e aperfeiçoada economia de combustível. Em particular, a descrição refere-se a aditivos de succinimida substituída com hidroxialqui-la que reduzem fricção ou desgaste de partes de motor e aperfeiçoam economia de combustível de um motor.

Antecedentes e Sumário [0002] Composições combustíveis para veículos estão sendo continuamente aperfeiçoadas para melhora de várias propriedades dos combustíveis de modo a acomodar seu uso em motores mais avançados, mais novos, tais como motores de gasolina injetada direta. Da mesma maneira, composições combustíveis tipicamente incluem aditivos que são direcionados para certas propriedades que requerem aperfeiçoamento. Por exemplo, modificadores de fricção, tais como amidas de ácido graxo são adicionadas a combustível para reduzir fricção e desgaste nos sistemas de liberação de combustível de um motor. Entretanto, certas amidas de ácido graxo podem ser instáveis em embalagens de aditivos para combustíveis em baixas temperaturas de estocagem e o desempenho de tais amidas de ácido graxo é menor que desejável. Aditivos de combustíveis podem ser passados no reservatório de óleo durante operação de motor, de modo que um aditivo de combustível que também é benéfico para o lubrificante de motor é desejável. Embora tais aditivos possam ser beneficamente adicionados ao lubrificante antes que ao combustível, tais aditivos não são efetivos para aperfeiçoamento de desgaste em sistemas de liberação de combustível. Também, tais aditivos, quando adicionados ao combustí- vel, antes que o lubrificante, podem reduzir fricção e desgaste na zona de anel de pistão do motor e assim aperfeiçoar economia de combustível. Da mesma maneira, é significantemente mais vantajoso incluir aditivos a combustíveis antes que lubrificantes os quais podem prover ambas, aperfeiçoada proteção de desgaste de sistema de liberação de combustível assim como aperfeiçoada economia de combustível.

[0003] Esteres parciais de ácido graxo e poli-hidróxi álcoois como mono-oleato de glicerol (GMO) são conhecidos como modificadores de fricção para composições lubrificantes. Embora GMO possa aperfeiçoar economia de combustível quando adicionado a um lubrificante, GMO é instável em embalagens de aditivos para combustíveis e é conhecido causar um aumento em depósitos de válvulas de admissão em motores à gasolina.

[0004] Muitos outros modificadores de fricção foram tentados, entretanto, permanece uma necessidade de um modificador de fricção que seja relativamente estável em embalagens de aditivos de combustível, que seja resistente à hidrólise, que possa ser facilmente formulado em embalagens de aditivo de combustível, que ofereça aceitáveis benefícios de economia de combustível, e que proporcione proteção contra desgaste para sistemas de liberação de combustível, entre outras características. Da mesma maneira, continua a existir uma necessidade de um aditivo de combustível que seja de custo efetivo para fabricação e aperfeiçoe múltiplas características de um combustível.

[0005] De acordo com a descrição, concretizações exemplares provêm uma composição combustível e processo para redução de desgaste e aperfeiçoamento de economia de combustível em um motor. A composição combustível inclui gasolina e de cerca de 10 a cerca de 750 ppm em peso baseado em um peso total da composição combustível de um composto succinimida substituído com hidroxialquil hi-drocarbila tendo pelo menos dois grupos hidroxila ligados a um átomo de nitrogênio terciário de um grupo poliamino através de uma ligação hidrocarbila, onde a succinimida substituída com hidroxialquil hidrocar-bila está destituída de grupos amino primários e secundários.

[0006] Em uma concretização da descrição, é provida uma composição combustível para redução de fricção ou desgaste e aperfeiçoamento de economia de combustível de motor. A composição combustível inclui gasolina e de cerca de 10 a cerca de 750 ppm em peso baseado no peso total da composição combustível de um produto de reação que é derivado de um anidrido succínico substituído com hidrocr-bila, um éster succínico substituído com hidrocarbila, ou ácido succínico substituído com hidrocarbila e uma poliamina que é subsequentemente reagida com um composto epóxido. O produto de reação é destituído de grupos amino primários e secundários.

[0007] Em uma outra concretização, é provido um processo para redução de fricção ou desgaste e aperfeiçoamento de economia de combustível em um motor. O processo inclui alimentação de um motor com uma composição combustível contendo gasolina e de cerca de 10 a cerca de 750 ppm em peso baseado no peso total da composição combustível de um composto succinimida substituído com hidroxialqui-la hidrocarbila tendo pelo menos dois grupos hidroxila ligados a um átomo de nitrogênio terciário de um grupo poliamino através de uma ligação hidrocarbila, onde a succinimida substituída com hidroxialquil hidrocarbila é destituída de grupos amino primários e secundários, e operando o motor com a composição combustível.

[0008] Uma vantagem das composições combustíveis e processos aqui descritos é que o aditivo para a composição combustível pode não somente aperfeiçoar as propriedades de fricção ou desgaste em um motor e sistema de liberação de combustível, mas o aditivo também pode ser efetivo para aperfeiçoar economia de combustível. Uma vantagem do composto succinimida substituído com hidroxialquil hi- drocarbila descrito acima em uma embalagem de aditivo de combustível é que a embalagem de aditivo permanece em um estado líquido mesmo em uma temperatura tão baixa como -20°C de modo que a inteira embalagem de aditivo permanece dissolvida ou suspensa na composição combustível. Uma outra vantagem do composto succini-mida substituído com hidroxialquil hidrocarbila é que ele é destituído de grupos amino primários e secundários pelo que aperfeiçoando a compatibilidade de selo e capacidade de desemulsificação de combustível contendo o produto de reação.

[0009] Ainda em uma concretização, a composição combustível contém de cerca de 10 a cerca de 750 ppm em peso, tal como de 20 a cerca de 500 ppm em peso, ou de 30 a cerca de 250 ppm em peso do composto succinimidila substituído com hidroxialquil hidrocarbila baseado no peso total da composição combustível.

[0010] Em outra concretização, um óleo de viscosidade lubrificante contém de 0,05 a 5,0% em peso, tal como de 0,1 a 1,0% em peso, ou 0,15 a 0,5% em peso de composto succinimida substituído com hidroxialquil hidrocarbila baseado no peso total da composição de óleo.

[0011] Adicionais concretizações e vantagens da descrição serão mostradas em parte na descrição detalhada que se segue, e/ou podem ser aprendidas através de prática da descrição. É para ser entendido que ambas, a descrição genérica anterior e a seguinte descrição detalhada são exemplares e explanatórias somente e não são restritivas da descrição, como reivindicada.

Descrição Detalhada de Concretizações Exemplares [0012] O componente aditivo de combustível do presente pedido de patente pode ser usado em uma menor quantidade em uma maior quantidade de combustível e pode ser adicionado diretamente ao combustível ou adicionado como um componente de um concentrado aditivo para o combustível. Um apropriado componente aditivo de combustível para aperfeiçoamento de operação de motores de combustão interna como aqui descrito pode ser fabricado através de reação de um agente acilante dicarboxílico substituído com hidrocarbila com uma alquilamino alcanolamina para formar uma imida, onde a reação opcionalmente pode ser conduzida em um solvente orgânico, tal como tolueno em uma temperatura variando de cerca de 120°C a cerca de 200°C, de cerca de 120°C a cerca de 200°C, tal como cerca de 140°C a cerca de 180°C. O resultante produto imida é então reagido com um epóxido em uma temperatura variando de cerca de 40°C a cerca de 160°C para prover um composto imida substituída com hidro-xialquil hidrocarbila tendo pelo menos dois grupos hidroxila ligados a um átomo de nitrogênio terciário de um grupo poliamino através de uma ligação hidrocarbila, onde a succinimida substituída com hidroxi-alquil hidrocarbila está destituída de grupos amino primários e secundários. Em uma concretização, o agente acilante dicarboxílico substituído com hidrocarbila pode ser um produto de reação de um hidrocar-boneto, genericamente uma poliolefina substituída com um reagente ácido carboxílico mono insaturado tal como (i) ácido dicarboxílico C4.i0 a, β-monoinsaturado tal como ácido fumárico, ácido itacônico, ácido maleico, e seus anidridos.

[0013] Em uma outra concretização, o agente acilante dicarboxílico substituído com hidrocarbila pode ser um composto da fórmula [0014] onde R é um grupo hidrocarbila contendo de 1 a 100 átomos de carbono, tal como 5 a 75 átomos de carbono, ou 10 a 22 áto- mos de carbono. Exemplos de apropriados agentes adiantes substituídos com hidrocarbila representados pelos anteriores incluem, mas não são limitados a, anidrido tridecilsuccínico, anidrido pentadecilsuc-cínico, anidrido tetradecenilsuccínico, anidrido hexadecenilsuccínico, anidrido dodecilsuccínico, anidrido tetradecilsuccínico, anidrido hexa-decilsuccínico, anidrido octadecenilsuccínico, anidrido succínico substituído com tetrapropileno, anidrido docosenilsuccínico, e suas misturas.

[0015] Em uma concretização, R de estrutura anterior representa um grupo alquenila de 8 a 100 átomos de carbono, mais particularmente cerca de 12 a cerca de 24 átomos de carbono, que é uma cadeia hidrocarboneto enoica (monoinsaturada) ou dienoica (duas insa-turações). Por exemplo, a estrutura anterior pode representar um anidrido alquenil succínico (ASA). Em uma concretização, o agente adiante substituído com hidrocarbila pode ser um de, ou uma mistura de, anidridos C15.18 alquenil succínicos. Em uma outra concretização, o agente acilante substituído com hidrocarbila pode ser único, ou uma mistura de, anidridos C2o-24 alquenil succínicos. Como um exemplo, um componente ASA preferido para uso em fabricação de succinimida substituída com hidroxialquil hidrocarbila aqui mostrada pode ser uma mistura física ou combinação de anidridos hexadecenil succínicos e anidridos octadecenil succínicos, em todas as suas razões de mistura.

[0016] Como aqui usado, o termo “grupo hidrocarbila” ou “hidrocarbila” é usado em seu sentido comum, que é bem conhecido por aqueles versados na técnica. Especificamente, ele refere-se a um grupo tendo um átomo de carbono diretamente ligado ao restante de uma molécula e tendo um caráter predominantemente hidrocarboneto. Exemplos de grupos hidrocarbila incluem: [0017] (1) substituintes hidrocarboneto, ou seja, substituintes ali-fáticos (por exemplo, alquila ou alquenila), alicíclicos (por exemplo, ci- cloalquila, cicloalquenila), e substituintes aromáticos substituídos com aromáticos, alifáticos e alicíclicos, assim como substituintes cíclicos onde o anel é completado através de uma outra porção da molécula (por exemplo, dois substituintes juntos formam um radical alicíclico);

[0018] (2) substituintes hidrocarboneto substituído, ou seja, substituintes contendo grupos não hidrocarboneto que, no contexto da presente descrição, não alteram o substituinte predominantemente hidrocarboneto (por exemplo, halo (especialmente cloro e flúor), hidróxi, alcóxi, mercapto, alquilmercapto, nitro, nitroso, amino, alquilamino e sulfóxi);

[0019] (3) substituintes hetero, ou seja, substituintes que, embora tendo um caráter predominantemente hidrocarboneto, no contexto desta descrição, contêm outro que não carbono em um anel ou cadeia de outro modo composta por átomos de carbono. Heteroátomos incluem enxofre, nitrogênio, oxigênio, e abrange substituintes como piridila, furila, tienila, e imidazolila. Em geral, não mais que dois, ou como ainda um exemplo, não mais que um, substituinte não hidrocarboneto estará presente para cada dez átomos de carbono no grupo hidrocarbila; em algumas concretizações, não haverá substituinte não hidrocarboneto no grupo hidrocarbila.

[0020] Como aqui usado, o termo “quantidade maior” é entendido significar uma quantidade maior que 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. Além disso, como aqui usado, o termo “menor quantidade” é entendido significar uma quantidade de menos que 50% em peso em relação ao peso total da composição.

Composto amina [0021] De acordo com a descrição, o composto amina usado para obtenção de composto succinimida substituído com hidroxialquil hidrocarbila aqui descrito é um composto poliamina. Apropriados compos- tos poliamina podem incluir compostos alcanolamina contendo pelo menos dois átomos de nitrogênio e pelo menos um grupo hidroxila. Em uma concretização, a porção contendo nitrogênio do composto succi-nimida substituído com hidroxialquil hidrocarbila está destituída de grupos amino primários. Em uma outra concretização, a porção contendo nitrogênio do composto succinimida substituído com hidroxialquil hidrocarbila está destituída de grupos amino primários e secundários. Em uma concretização, a amina pode conter de 2 a 8 átomos de nitrogênio.

[0022] Em uma concretização, a poliamina compreende uma ami-noalquil alcanolamina. Apropriadas aminoalquil alcanolaminas incluem, mas não são limitadas a, aminoetil etanolamina, aminopropil propano-lamina, aminobutil butanolamina, aminopropil etanolamina, aminobutíl etanolamina, aminoetil propanolamina, aminobutil propanolamina, aminoetil butanolamina, aminopropil butanolamina, di-hidroxietil etila-mina, di-hidroxietil propilamina, e suas misturas.

[0023] Em uma outra concretização, a amina pode ser selecionada de aminopropil piperazina, aminoetil piperazina, bis-aminoetil pipe-razina, bis-aminopropil piperazina, amino propilamina substituída com hidrocarbila, e eteramino propilamina substituída com hidrocarbila.

[0024] Outros compostos alcanol amina podem incluir, mas não são limitados a, 1-aminoetilamino propanol-2, 1-aminoetilamino-butanoi-2, 1-aminoetilamino pentanol-2, 1-aminoetilamino-hexanol-2, 1-aminoetilamino-heptanol-2, 1-aminoetilamino-octanol-2, 1-aminoetilamino-butanol-3, 1-aminoetilamino-pentanol-3, 1- aminoetilamino-hexanol-3, 1-aminoetilamino-heptanol-3, 1- aminoetilamino-octanol-3, 1-aminoetilamino-pentanol-4, 1- aminoetilamino-hexanol-4, 1-aminoetilamino-heptanol-4, 1- aminoeti-lamino-octanol-4, 1 -aminopropilamino-propanol-2, 1 -aminopropilamino-butanoi-2, 1-aminopropilamino-pentanol-2, 1-aminopropilamino- hexanol-2, l-aminopropilamino-heptanol-2, 1-aminopropilamino-octanol-2, 1-aminopropilamino-butanol-3, 1-aminopropilamino- pentanol-3, 1-aminopropilamino-hexanol-3, 1-aminopropilamino- heptanol-3, 1 -aminopropilamino-octanoi-3, 1 -aminoetilamino-pentanol-4, 1-aminopropilamino-hexanoi-4, 1-aminopropilamino-heptanol-4, 1-aminopropilamino-octanol-4, 1-aminobutilamino-propanol-2, 1- aminobutilamino-butanol-2, 1-aminobutilamino-pentanol-2, 1- aminobutilamino-hexanol-2, 1-aminobutilamino-pentanoi-2, 1- aminobutilamino-octanol-2, 1-aminobutilamino-butanol-3, 1- aminobutilamino-pentanol-3, 1-aminobutilamino-hexanol-3, 1- aminobutilamino-heptanol-3, 1-aminobutilamino-octanol-3, 1- aminobutilamino-pentanol-4, 1-aminobutilamino-hexanol-4, 1- aminobutilamino-heptanol-4, 1-aminoetilamino octanol-4, e similares. Epóxido [0025] Um epóxido apropriado pode ser selecionado do seguinte: [0026] Diepóxido de 1,3-butadieno [0027] Óxido de ciclo-hexeno [0028] Óxido de ciclopenteno [0029] Dióxido de diciclopentadieno [0030] 1,2,5,6-diepoxiciclo-octano [0031] 1,2,7,8-diepoxioctano [0032] 1,2-epoxibutano [0033] Cis-2,3-epoxibutano [0034] 3,4-epóxi-1-buteno [0035] 3,4-epoxiciclo-hexano carboxilato de 3,4-epoxiciclo-hexil metila [0036] 1,2-epoxidodecano [0037] 1,2-epoxihexa-decano [0038] 1,2-epoxi-hexano [0039] 1,2-epóxi-5-hexeno [0040] 1,2-epóxi-2-metilpropano [0041] Exo-2,3-epoxinorbornano [0042] 1,2-epoxioctano [0043] 1,2-epoxipentano [0044] 1,2-epóxi-3-fenoxipropano [0045] (2,3-epoxipropil) benzeno [0046] N-(2,3-epoxipropil) ftalimida [0047] 1,2-epoxitetradecano [0048] Anidrido exo-3,6-epóxi-1,2,3,6-tetraidroftálico [0049] 3,4-epoxitetraidrotiofeno-1,1 -dióxido [0050] Óxido de isoforona [0051] Óxido de metil-1,2-ciclopenteno [0052] 2-metil-2-viniloxirano [0053] Óxido de a-pineno [0054] Óxido de etileno [0055] Óxido de propileno [0056] Óxido de poli-isobuteno [0057] Óxido de cis-estiibeno [0058] Óxido de estireno [0059] Glicidol [0060] Glicidol éteres [0061] Óxido de tetracianoetileno [0062] Isocianurato de tris-(2,3-epoxipropila) e combinações de dois ou mais dos anteriores. Um epóxido particularmente apropriado pode ser selecionado de óxido de etileno, óxido de propileno e glicidol.

[0063] O composto succinimida substituído com hidroxialquil hi-drocarbila das poliaminas anteriores e um epóxido podem ser fabricados através de primeiro contato e mistura de poliamina com o agente acilante substituído com hidrocarbila para formação de uma succinimida a partir da poliamina. A succinimida então pode ser reagida com o epóxido no vaso de reação. A razão molar de agente adiante para po-liamina na primeira etapa da reação pode variar de cerca de 1:0,8 a cerca de 0,8:1. A razão molar de epóxido para composto succinimida na segunda etapa da reação pode variar de cerca de 1:1 a cerca de 3:1. O composto succinimida substituído com hidroxialquil hidrocarbila também pode ser preparado em uma reação de uma etapa de polia-mina substituída com hidroxialquila reagida com um agente acilante substituído com hidrocarbila.

[0064] Quando a reação é completada, voláteis e reagentes não reagidos podem ser removidos do produto de reação através de aquecimento de produto de reação sob vácuo. O produto pode ser diluído com óleo mineral, combustível diesel, querosene, álcool, ou um solvente hidrocarboneto inerte para prevenir que o produto seja muito viscoso, se necessário.

[0065] Do anterior, um composto succinimida substituído com hidroxialquil hidrocarbila particularmente apropriado é um composto da fórmula [0066] onde R compreende um grupo dicarboxila substituído com hidrocarbila contendo de cerca de 9 a cerca de 50 átomos de carbono, tal como de 12 a 22 átomos de carbono, e cada um de R2, R3 e R4 é selecionado de um grupo alquila contendo de 2 a 4 átomos de carbono, um grupo hidroxialquila contendo 2 a 4 átomos de carbono, e um grupo alquila contendo 2 a 4 átomos de carbono e dois grupos hidroxi- Ia, contanto que composto succinimida contenha pelo menos dois grupos hidroxila.

[0067] Um ou mais compostos opcionais adicionais podem estar presentes nas composições combustíveis das concretizações mostradas. Por exemplo, os combustíveis podem conter quantidades convencionais de aperfeiçoadores de octano, inibidores de corrosão, detergentes, aperfeiçoadores de escoamento frio (aditivo CFPP), rebai-xadores de ponto de orvalho, solventes, desemulsificantes, aditivos de lubricidade, adicionais modificadores de fricção, estabilizadores amina, aperfeiçoadores de combustão, dispersantes, antioxidantes, estabili-zantes térmicos, aperfeiçoadores de condutividade, desativadores de metais, fluido carreador, corantes marcadores, aceleradores de ignição nitrato orgânico, compostos tricarbonil manganês ciclomáticos e similares. Em alguns aspectos, as composições aqui descritas podem conter cerca de 10 porcento em peso ou menos, ou em outros aspectos, cerca de 5 porcento em peso ou menos, baseado no peso total do concentrado aditivo, de um ou mais dos aditivos acima. Similarmente, os combustíveis podem conter quantidades apropriadas de convencionais componentes de combinação em combustível tais como metanol, eta-nol, dialquil éteres, 2-etil hexanol e similares.

[0068] Em uma concretização, uma embalagem de aditivo de combustível pode conter o aditivo di-hidroxialquil éter amina descrito acima em combinação com um fluido carreador ou outros ingredientes selecionados de etoxilatos de amina graxa; um ou mais detergentes selecionados de bases Mannich, polialquilaminas, polialquilpoliaminas, polialquenil succinimidas, e detergentes de sal de amônio quaternário. Detergentes de sal de amônio quaternário podem ser selecionados de compostos da fórmula [0069] onde cada um de R1, R2, R3, e R4é selecionado de um grupo hidrocarbila contendo de 1 a 50 átomos de carbono, onde pelo menos um e não mais que três de R1, R2, R3, e R4 é um grupo hidrocarbila contendo de 1 a 4 átomos de carbono e pelo menos um de R1, R2, R3, e R4 é um grupo hidrocarbila contendo de 8 a 50 átomos de carbono, M' é selecionado do grupo consistindo em carboxilatos, nitratos, nitretos, hiponitritos, fenatos, carbamatos, carbonatos e suas misturas, onde o carboxilato não é um oxalato ou formiato; sais de amônio quaternários alcoxilados derivados de epóxidos, aminas terciárias, e opcionais agentes de protonação; produtos de reação de amido aminas ou aminas acetiladas contendo pelo menos um grupo amino terciário e epóxidos; produtos de reação de anidridos substituídos com hidrocarbila , aminas terciárias e epóxidos contendo hidroxila; sais de amônio quaternários esterificados derivados de aminas terciárias, epóxidos, doadores de prótons e anidridos; produtos de reação de compostos substituídos com hidrocarbila contendo pelo menos um grupo amino terciário selecionado de amidopropildimetilaminas substituídas com Cio-3o alquila ou alquenila e succínico carbonildimetilaminas substituídas com C12-200 alquila ou alquenila e ácidos carboxílicos C2-e substituídos com halogênio, ésteres, amidas ou seus sais; e misturas de dois ou mais dos detergentes anteriores.

[0070] Apropriados fluidos carreadores podem ser selecionados de qualquer fluido carreador apropriado que seja compatível com a gasolina e seja capaz de dissolver ou dispersar os componentes da embalagem de aditivo. Tipicamente o fluido carreador é um fluido hidrocar- boneto, por exemplo, um estoque base de óleo lubrificante sintético ou petróleo incluindo óleo mineral, óleos sintéticos como poliésteres ou poliéteres ou outros polióis, ou estoques bases hidrocraqueados ou hidroisomerizados. Alternativamente o fluido carreador pode ser um destilado ebulindo na faixa de gasolina. A quantidade de fluido carreador contida na embalagem de aditivo pode variar de 10 a 80% em peso, preferivelmente de 20 a 75% em peso, e mais preferivelmente de 30 a 60% em peso baseado em um peso total da embalagem de aditivo. Tais embalagens de aditivos contendo o aditivo di-hidroxialquil éter amina, detergente e fluido carreador foram verificadas permanecerem fluidas em temperaturas tão baixas como -20 a -30°C.

[0071] Em algumas concretizações deste pedido de patente, os aditivos podem ser empregados em quantidades suficientes para reduzir fricção e/ou desgaste em um sistema de combustível ou câmara de combustão de um motor. Por exemplo, os combustíveis gasolina desta descrição podem conter, em uma base de ingrediente ativo, uma quantidade do composto succinimida substituído com hidroxialquil hi-drocarbila na faixa de cerca de 10 mg a cerca de 500 mg de composto succinimida por Kg de combustível, tal como na faixa de cerca de 20 mg a cerca de 250 mg por kg de combustível ou na faixa de cerca de 30 mg a cerca de 150 mg do composto succinimida por kg de combustível. A base de ingrediente ativo exclui o peso de (i) componentes não reagidos associados com e permanecendo no, produto como produzido e usado, e (ii) solvente(s), se algum, usado na fabricação do produto tanto durante como após sua formação.

[0072] Os aditivos do presente pedido de patente, incluindo o composto succinimida substituído com hidroxialquil hidrocarbila descrito acima, e opcionais aditivos usados em formulação de combustíveis da invenção podem ser combinados no combustível base individualmente ou em várias subcombinações. Em algumas concretiza- ções, os componentes aditivos do presente pedido de patente podem ser combinados simultaneamente no combustível usando um concentrado aditivo, na medida em que isto toma vantagem da mútua compatibilidade e conveniência proporcionada pela combinação de ingredientes quando na forma de um concentrado aditivo. Também, uso de um concentrado pode reduzir tempo de combinação e reduzir a possibilidade de erros de combinação.

[0073] Os combustíveis do presente pedido de patente podem ser aplicáveis à operação de motores a gasolina. O motor inclui ambos, motores estacionários (por exemplo, motores usados em instalações de geração de energia elétrica, em estações de bombeamento, etc.) e motores ambulantes (por exemplo, motores usados como movedores prime em automóveis, caminhões, equipamento de gradeamento de estradas, veículos militares, etc.).

[0074] Da mesma maneira, aspectos do presente pedido de patente são direcionados a processos para redução de fricção ou desgaste em motor à gasolina ou sistema de combustível para um motor à gasolina.

Exemplos [0075] Os exemplos que se seguem são ilustrativos de concretizações exemplares da descrição. Nestes exemplos assim como em outros lugares neste pedido de patente, todas as partes e porcentagens são em peso a menos que de outro modo indicado. É pretendido que estes exemplos estejam sendo apresentados somente para o propósito de ilustração e não são pretendidos limitarem o escopo da invenção aqui mostrada.

Exemplo Comparativo 1 - mono-oleato de glicerol (GMO) Exemplo Comparativo 2 - dietanolamina de amida graxa derivada de ácido graxo e dietanol amina.

Exemplo Comparativo 3 - cocoamina dietoxilada Exemplo Comparativo 4 [0076] Um anidrido C15.18 alquil succínico (423 gramas) foi reagido com aminoetiletanolamina (132 gramas) na presença de tolueno (130 gramas) a 160°C. A reação foi conduzida até mais nenhuma água ter sido produzida. A resultante mistura foi separada sob vácuo a 130°C para remoção de voláteis resultando em um produto viscoso.

Exemplo Inventivo 5 [0077] O produto de reação de Exemplo Comparativo 4 (145 gramas) foi reagido com glicidol (25,5 gramas) a 55°C por 2,5 horas, então a 65°C por 2,5 horas para render um produto como um óleo viscoso.

Exemplo Inventivo 6 [0078] Um anidrido C2o-24 alquil succínico (2000 gramas) foi reagido com aminoetiletanolamina (523 gramas) na presença de tolueno (100 gramas) a 160°C. A reação foi conduzida até não mais água ter sido produzida. A resultante mistura de reação foi separada sob vácuo a 130°C para remoção de voláteis resultando em um produto viscoso. O produto de reação foi então ainda reagido com 1 equivalente de oxido de etileno a 55°C por 2,5 horas, então em 65°C por 2,5 horas para render um produto como um óleo viscoso.

Exemplo Inventivo 7 [0079] A succinimida de Exemplo Inventivo 6 (152 gramas) foi reagida com glicidol (22,5 gramas) ao invés de óxido de etileno de acordo com o procedimento de Exemplo Inventivo 5 para render um produto como um óleo viscoso.

Exemplo Inventivo 8 [0080] O produto de reação de Exemplo Comparativo 4 (145 gramas) foi reagido com 1 equivalente de óxido de propileno a 55°C por 2,5 horas, então a 70°C por 3 horas para render um produto como um óleo viscoso.

Exemplo Inventivo 9 [0081] Um anidrido C12 alquilsuccínico (451 gramas) foi reagido com aminoetiletanolamina (175 gramas) na presença de tolueno (130 gramas) a 160°C. A reação foi conduzida até não mais água ter sido produzida. A resultante mistura de reação foi separada sob vácuo a 130°C para remoção de voláteis resultando em um produto viscoso. O produto de reação foi então reagido com 3 equivalentes de óxido de etileno em temperaturas elevadas sob pressão até o óxido de etileno ser consumido como evidenciado por uma queda de pressão para render um produto como um óleo viscoso.

[0082] No exemplo que se segue, foi conduzido um teste de fricção usando um aparelho recíproco de alta frequência (HFRR) sob uma carga de 200 gramas com uma distância de curso de 1 milímetro em 50 Hz de acordo com teste de combustível diesel ASTM D6079 exceto que o teste foi conduzido em combustível gasolina a 25°C. Combustível 1 é um combustível gasolina destituído de etanol e Combustível 2 é um combustível gasolina contendo 10% em volume de etanol. O combustível base não conteve aditivos. A taxa de tratamento do aditivo e os resultados são dados na tabela que se segue.

Tabela 1 - dados HFRR de combustível [0083] Como mostrado pelos resultados anteriores na Tabela 1, o aditivo de Exemplos Inventivos 5-6 (Nos· 6-7) proporcionaram signifi-cante e inesperada redução de desgaste comparado ao combustível base (N° 1), uma embalagem de aditivo de combustível convencional mais combustível base (N° 2) e os aditivos de Exemplos Comparativos 2 e 3 (Nos 3-4). Exemplos Inventivos renderam proteção contra desgaste comparável ou melhor do que Exemplo Comparativo 4 (N° 5).

[0084] No exemplo que se segue, a estabilidade de estocagem de uma embalagem de aditivo de combustível gasolina convencional contendo Exemplos Inventivos 5-8 foi comparada a uma embalagem de aditivo contendo Exemplo Comparativo 3. Todas as amostras na tabela que se segue contiveram 53,85% em peso da embalagem de aditivo de combustível gasolina convencional e a quantidade de aditivo e solvente mostrada.

Tabela 2 - Estabilidade de estocagem a -20°C

[0085] Como mostrado pelos exemplos anteriores, os Exemplos Inventivos (5-9) (Corridas 3-7) exibiram estabilidade de estocagem em baixa temperatura significantemente aperfeiçoada em uma embalagem de aditivo de combustível comparada a Exemplo Comparativo 3 (Corridas 1-2) que não permanece líquido na embalagem de aditivo a -20°C. Da mesma maneira, combustível contendo o aditivo de Exemplos Inventivos 5-9 é esperado prover aperfeiçoada redução de desgaste e aumento de economia de combustível sem desvantagens de outros aditivos de combustíveis que podem prover desempenho comparável em gasolina.

Sequência modificada de testes de dinamômetro VI E

[0086] Uma sequência modificada de testes VIE foi realizada usando um motor de 4-tempos, General Motors 3.6L (LY7) V6, equipado com eixo de carnes em posição alta dual e tendo quatro válvulas por cilindro e também equipado com um distribuidor de indução Ple-num de estágio dual com 94 x 85,6 mm orifício & curso com razão de compressão de 10,2:1. O combustível de teste foi o combustível referência Sequence VI E e o óleo motor foi óleo de motor de carro de passageiro SAE 0W-20 formulado contendo todos os componentes de óleo motor padrão, mas não contendo modificadores de fricção. O mo-dificador de fricção a ser testado foi solubilizado no óleo motor Sequence VIE para prover a concentração de modificador de fricção de 0,125% em peso no lubrificante de cárter. O motor foi operado com o óleo motor em linha base em 1500 rpm, um torque de 150 N-m, uma temperatura de óleo de 115°C e uma temperatura de refrigerante de 109°C até as temperaturas estabilizarem. O consumo de combustível específico de freio (BSFC) foi medido por aproximadamente uma hora após estabilização. O tratamento-superior contendo o modificador de fricção foi então adicionado ao cárter. Com alimentação do tratamento - superior, BSFC diminuiu sobre o curso de cerca de cinco minutos. O motor foi corrido até o BSFC ter estabilizado, o consumo de combustível foi então medido por aproximadamente uma hora. O aperfeiçoamento de economia de combustível foi calculado a partir de BSFC médio antes e após a adição do tratamento - superior com modificador de fricção.

Tabela 3 - Aumento de economia de combustível [0087] Como mostrado pelos exemplos anteriores, Exemplos Inventivos 5-7 e 9 proporcionaram um significante aumento em eficiência de combustível comparados a um óleo base não contendo aditivo de tratamento superior. Embora o Exemplo Comparativo 1 tenha proporcionado bom aumento de economia de combustível em uma composição lubrificante, como mostrado acima, GMO (Exemplo Comparativo 1) é bem conhecido ser instável em embalagens de aditivos para combustíveis e é conhecido causar um aumento em depósitos de válvula de admissão em motores a gasolina.

[0088] É notado que, como usado neste relatório descritivo e as reivindicações apostas, as formas singulares “um”, “uma”, e “o”, “a”, incluem referentes plurais a menos que expressamente e inequivocamente limitado a um referente. Assim, por exemplo, referência a “um antioxidante” inclui dois ou mais diferentes antioxidantes. Como aqui usado, o termo “inclui” e suas variantes gramaticais são pretendidos serem não limitantes, de modo que recitação de itens em uma lista não é para a exclusão de outros itens semelhantes que podem ser substituídos ou adicionados aos itens listados.

[0089] Para os propósitos deste relatório descritivo e reivindicações apostas, a menos que de outro modo indicado, todos os números expressando quantidades, porcentagens ou proporções, e outros valores numéricos usados no relatório descritivo e nas reivindicações são para serem entendidos como sendo modificados em todos os exemplos pelo termo “cerca”. Da mesma maneira, a menos que indicado ao contrário, os parâmetros numéricos mostrados no seguinte relatório descritivo e nas reivindicações apostas são aproximações que podem variar dependendo das desejadas propriedades buscadas serem obtidas pela presente descrição. No mínimo, e não como uma tentativa para limitar a aplicação da doutrina de equivalentes para o escopo das reivindicações, cada parâmetro numérico pelo menos deve ser construído à luz do número de dígitos significantes reportados e através de aplicação de técnicas de arredondamento comuns.

[0090] Embora particulares concretizações tenham sido descritas, alternativas, modificações, variações, aperfeiçoamentos, e substanciais equivalentes que são ou podem ser presentemente imprevistos podem surgir para requerentes ou outros versados na técnica. Da mesma maneira, as reivindicações apostas como depositadas e como elas podem ser emendadas são pretendidas abrangerem todas tais alternativas, modificações, variações, aperfeiçoamentos e substanciais equivalentes

Claims (20)

1. Composição combustível para aperfeiçoamento de economia de combustível e redução de desgaste em um motor, caracterizada por compreender gasolina e de cerca de 10 a cerca de 750 ppm em peso baseado no peso total da composição combustível de um composto succinimida substituído com hidroxialquil hidrocarbila tendo pelo menos dois grupos hidroxila ligados a um átomo de nitrogênio terciário de um grupo poliamino através de uma ligação hidrocarbila, onde a succinimida substituída com hidroxialquil hidrocarbila é destituída de grupos amino primários e secundários.

2. Composição combustível de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por motor compreender um motor à gasolina de combustível injetado.

3. Composição combustível de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por grupo poliamino ser derivado de uma aminoalquil alcanolamina.

4. Composição combustível de acordo com a reivindicação 3, caracterizada por aminoalquil alcanolamina ser selecionada do grupo consistindo em aminoetiletanol amina, aminopropilpropanol amina, aminobutilbutanol amina, aminopropiletanol amina, aminobutiletanol amina, aminoetilpropanol amina, aminobutilpropanol amina, aminoetil-butanoi amina, aminopropilbutanol amina, aminopropil piperazina, aminoetil piperazina, hidrocarbilamino propilamina, hidrocarbileterami-no propilamina, e suas misturas.

5. Composição combustível de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por conter de cerca de 40 a cerca de 160 ppm em peso do composto succinimida substituído com hidroxialquil hidrocarbila baseado em um peso total da composição combustível.

6. Composição combustível de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por grupo hidrocarbila do composto succinimida subs- tituído com hidrocarbila conter de 8 a 22 átomos de carbono.

7. Composição combustível para redução de fricção ou desgaste e aperfeiçoamento de economia de combustível de motor, caracterizada por compreender gasolina e de cerca de 10 a cerca de 750 ppm em peso baseado no peso total da composição combustível de um produto de reação que é derivado de um composto succinimida substituído com hidrocarbila e uma poliamina que é subsequentemente reagida com um composto epóxido, onde o produto de reação é destituído de grupos amino primários e secundários.

8. Composição combustível de acordo com a reivindicação 7, caracterizada por epóxido ser selecionado do grupo consistindo em óxido de etileno, óxido de propileno e glicidol.

9. Composição combustível de acordo com a reivindicação 7, caracterizada por conter de cerca de 40 a cerca de 160 ppm em peso do produto de reação baseado em um peso total da composição combustível.

10. Composição combustível de acordo com a reivindicação 7, caracterizada por grupo hidrocarbila do composto hidrocarbil succinimida conter de 12 a 24 átomos de carbono.

11. Composição combustível de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por grupo poliamino conter de 2 a 8 átomos de nitrogênio.

12. Processo para redução de fricção ou desgaste e aperfeiçoamento de economia de combustível em um motor, caracterizado por compreender alimentação de motor com uma composição combustível compreendendo gasolina e de cerca de 10 a cerca de 750 ppm em peso baseado em um peso total da composição combustível de um composto succinimida substituído com hidroxialquil hidrocarbila tendo pelo menos dois grupos hidroxila ligados a um átomo de nitrogênio terciário de um grupo poliamino através de uma ligação hidro- carbila, onde a succinimida substituída com hidroxialquil hidrocarbila é destituída de grupos amino primários e secundários, e operando o motor com a composição combustível.

13. Processo de acordo com a reivindicação 12, caracterizado por motor compreender um motor à gasolina de combustível injetado.

14. Processo de acordo com a reivindicação 12, caracterizado por grupo poliamino ser derivado de uma aminoalquil alcanola-mina.

15. Processo de acordo com a reivindicação 14, caracterizado por aminoalquil alcanolamina ser selecionada do grupo consistindo em aminoetil etanolamina, aminopropil propanolamina, aminobutil butanolamina, aminopropil etanolamina, aminobutil etanolamina, aminoetil propanolamina, aminobutil propanolamina, aminoetil butanolamina, aminopropil butanolamina, aminopropil piperazina, aminoetil pipe-razina, bis-aminopropil piperazina, bis-aminoetil piperazina, hidrocarbi-lamino propilamina, hidrocarbileteramino propilamina, e suas misturas.

16. Processo de acordo com a reivindicação 12, caracterizado por a composição combustível conter de cerca de 80 a cerca de 120 ppm em peso do composto succinimida substituído com hidroxialquil hidrocarbila baseado em um peso total da composição combustível.

17. Processo de acordo com a reivindicação 12, caracterizado por grupo hidrocarbila do composto hidrocarbil succinimida conter de 10 a 50 átomos de carbono.

18. Embalagem de aditivo de combustível caracterizada por compreender um composto succinimida substituído com hidroxialquil hidrocarbila tendo pelo menos dois grupos hidroxila ligados a um átomo de nitrogênio terciário de um grupo poliamino através de uma ligação hidrocarbila, onde a succinimida substituída com hidroxialquil hi- drocarbila é destituída de grupos amino primários e secundários, um detergente e um fluido carreador.

19.

Embalagem de aditivo de combustível de acordo com a reivindicação 18, caracterizada por a embalagem de aditivo permanecer fluida em temperaturas tão baixas como -20°C ou menores.