BR112020004034A2 - sal de amina para uso em motores a gasolina - Google Patents

Abstract

  Composições de combustível compreendendo pelo menos 10 ppm em peso de um sal de amina do éster do ácido succínico ou um sal de amina do ácido succinamida (ambos "sal (is) de amina"). O sal de amina é o produto de (a) e (b), em que: (a) é uma amina com (i) pelo menos um nitrogênio terciário e (ii) pelo menos um grupo funcional hidroxialquila e/ou pelo menos uma funcionalidade de amina secundária; e (b) é um ácido succínico substituído por hidrocarbila/ou anidrido. A razão molar de (a) a (b) pode variar de 3: 1 a 1: 3. A composição de combustível pode compreender gasolina, oxigenado ou mistura dos mesmos. Métodos e usos para reduzir depósitos carbonáceos em um motor compreendendo operar o motor usando a composição de combustível tendo um sal de amina no mesmo.

Description

“SAL DE AMINA PARA USO EM MOTORES A GASOLINA” CAMPO DE INVENÇÃO

[0001] O campo da tecnologia divulgada está geralmente relacionado a composições aditivas de combustível compreendendo sais de amina de ésteres ou ácidos succínicos.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[0002] Nos motores de injeção direta a gasolina ("GDI"), uma névoa de combustível altamente atomizada é injetada diretamente na câmara de combustão de cada cilindro do motor sob altas pressões, tipicamente entre 450 e 3.000 psi. Ao injetar o combustível diretamente dentro da câmara de combustão, os motores de GDI aumentaram a eficiência do combustível e a potência mais alta em comparação aos motores a gasolina de injeção de combustível de porta convencional ("PFI"), nos quais o combustível é direcionado dentro de uma porta de entrada do cilindro. Isso levou a uma rápida adoção de motores de GDI na indústria automotiva.

[0003] Os injetores de combustível dos motores de GDI são propensos a acúmulo de carbono ou "depósitos" devido à proximidade dos injetores à câmara de combustão. Esses depósitos podem afetar o padrão de pulverização do combustível que através do bocal do injetor e reduzir a quantidade de combustível que entra dentro do câmara de combustão.

[0004] Detergentes, como compostos de Mannich e polieteraminas, são adicionados aos combustíveis da gasolina para ajudar a manter os injetores limpos (“manter limpeza”) ou remover o acúmulo de depósitos (“limpeza”) nos injetores e em outras partes do motor.

[0005] Além disso, testes mostraram que os motores de GDI emitem um número maior de pequenas partículas em suas emissões em comparação aos motores de PFI. Foi introduzida nova legislação na Europa para regular o número de partículas de veículos de passageiros abaixo de 6 x 10 11 por km. Espera-se que outras regiões, incluindo os

Estados Unidos, possam introduzir padrões de emissões similares. Em resposta ao padrão europeu, os fabricantes de automóveis planejam instalar filtros de partículas de gasolina, mas os filtros são caros, marginalmente eficazes para remover partículas muito pequenas, podem interferir na operacionalidade do automóvel e requerem manutenção ou substituição quando ficarem entupidos.

[0006] Inibidores de corrosão ou ferrugem também podem ser adicionados aos combustíveis para evitar a corrosão das superfícies internas do motor. Alguns inibidores de corrosão podem neutralizar compostos ácidos no combustível para reduzir a corrosão. Outros inibidores de corrosão podem reduzir a corrosão, formando uma película protetora na superfície do metal. Os inibidores de corrosão são geralmente eficazes na redução da corrosão quando são adicionados aos combustíveis em quantidades que variam de 1 a 10 ppm ou 2 a 3 ppm em peso da composição total de combustível.

SUMARIO DA INVENÇÃO

[0007] Foi verificado que inibidores de corrosão compreendendo sais de amina de ésteres ou ácidos succínicos, quando adicionados a combustíveis em quantidades maiores a 10 ppm, eram surpreendentemente eficazes na prevenção e remoção de depósitos de carbono nos motores de GDI. Dessa forma, uma composição de combustível compreendendo pelo menos 10 ppm em peso de um sal de amina do éster do ácido succínico ou um sal de amina do ácido succinamida (ambos "sal (is) de amina") é divulgada. O sal de amina é o produto de (a) e (b), em que: (a) é uma amina com (i) pelo menos um nitrogênio terciário e (ii) pelo menos um grupo funcional hidróxialquila e/ou pelo menos uma funcionalidade de amina secundária; e (b) é um ácido succínico substituído por hidrocarbila/ou anidrido. A razão molar de (a) a (b) pode variar de 3: 1 a 1: 3. A composição de combustível pode compreender gasolina, oxigenado ou mistura dos mesmos.

[0008] Em uma modalidade, pelo menos uma porção do sal de amina tem a fórmula (I): (I) em que R1 é hidrogênio ou um grupo de hidrocarbila C 1 a C50 de cadeia linear ou ramificada; R4 é um grupo de hidrocarbila C 1 a C5 de cadeia linear ou ramificada; e R 5 e R6 são, independentemente, hidrogênio, um grupo de hidrocarbila C 1 a C22 de cadeia linear ou ramificada, ou são grupos que, quando tomados em conjunto com os átomos de carbono aos quais eles estão ligados, formam um anel de 5-, 6-, ou 7-membros. Em ainda outra modalidade, o sal de amina pode ser o produto de N- metildietanolamina e anidrido hexadecenilsuccínico.

[0009] Em outra modalidade, pelo menos uma porção do sal de amina tem a fórmula (II): (II) em que R1 é hidrogênio ou um grupo de hidrocarbila C 1 a C50 de cadeia linear ou ramificada; R 4 e R7 são, independentemente, um grupo de hidrocarbila C 1 a C5 de cadeia linear ou ramificada; e R 5, R6, são, independentemente hidrogênio, um grupo de hidrocarbila C 1 a C22 de cadeia linear ou ramificada, ou são grupos que, quando tomados em conjunto, formam um anel de 5-, 6-, ou 7 membros, n é 0 ou 1, e R 8 e R9 são, independentemente, hidrogênio ou um grupo de hidrocarbila C 1 a C 22 de cadeia linear ou ramificada, ou são grupos que, quando tomados em conjunto, formam um anel de 5-, 6-, ou 7-membros.

[0010] Em algumas modalidades, a amina usada para fazer o sal de amina pode ser uma amina graxa alcoxilada. Em ainda outras modalidades, a composição de combustível pode ainda compreender uma amina graxa alcoxilada em adição à amina terciária usada para fazer o sal de amina. A amina graxa alcoxilada usada para fazer o sal de amina e /ou adicionada à composição de combustível pode ter a fórmula (III): (III) em que R é um grupo de hidrocarbila C4 a C 30; A1 e A2 são, individualmente, grupo alquileno C 1 a C10; e a soma de x e y é um número inteiro de pelo menos 1.

[0011] O sal de amina pode estar presente na composição de combustível em uma quantidade de pelo menos 10 ppm, 12 ppm, 25 ppm ou 50 ppm a 100 ppm, 500 ou 2500 ppm, com base no peso total da composição de combustível.

[0012] O combustível pode compreender gasolina, oxigenado ou mistura dos mesmos. Em uma modalidade, a composição de combustível pode compreender 0,1% em volume a 100% em volume de oxigenado, com base em um volume total da composição de combustível. Em ainda outra modalidade, a composição de combustível pode compreender 0,1% em volume a 100% em volume de gasolina, com base em um volume total da composição de combustível. Em ainda outra modalidade, o oxigenado pode ser etanol. Em outras modalidades, a composição de combustível pode compreender gasolina e 5% em volume a 30% em volume de etanol.

[0013] Métodos de redução de depósitos carbonáceos em um motor também são divulgados. O método pode compreender a operação do motor usando a composição de combustível descrita acima. O sal de amina pode estar presente na composição de combustível em uma quantidade de pelo menos 10 ppm ou 20 ppm a 100 ppm ("manter limpeza"), ou pelo menos 100 ppm a 500 ppm ("limpeza") em peso com base em um peso total da composição de combustível. O motor pode ser um motor de injeção direta a gasolina ("GDI"), um motor de injeção de combustível na porta de admissão ("PFI"), um motor de ignição por compressão de carga homogênea ("HCCI") ou uma combinação dos mesmos. Em algumas modalidades, o sal de amina pode ser adicionado a um combustível usando um sistema de dosagem a bordo.

[0014] A composição de combustível descrita acima pode ser usada para reduzir depósitos carbonáceos em um motor operado na composição de combustível. Em algumas modalidades, o sal de amina está presente em uma quantidade de pelo menos 10 ppm ou 20 ppm a 100 ppm ("manter limpeza"), ou pelo menos 100 ppm a 500 ppm ("limpeza") em peso com base em uma peso total da composição do combustível. A composição de aditivo pode ser usada em um motor de combustão interna. Em algumas modalidades, o motor pode ser um motor de injeção direta gasolina ("GDI"), um motor de injeção de combustível na porta de admissão ("PFI"), um motor de ignição por compressão de carga homogênea ("HCCI") ou uma combinação dos mesmos.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

[0015] A FIG. 1 mostra os ciclos de sujeira da gasolina não aditivada da linha de base, seguidos pelos ciclos de limpeza da Comp 1, uma gasolina com 3000 ppm de Comp A.

[0016] A FIG. 2 mostra os ciclos de sujeira da gasolina não aditivada da linha de base, seguidos pelos ciclos de limpeza do Ex 1, uma gasolina com 286 ppm de Ex A.

[0017] A FIG. 3 mostra o LTFT de um teste de manutenção de limpeza da gasolina não aditivada da linha de base.

[0018] A FIG. 4 mostra o LTFT de um teste de manutenção de limpeza do EX 3, uma gasolina com 100 ppm de Ex A.

[0019] A FIG. 5 mostra o LTFT de um teste de manutenção de limpeza do EX 4, uma gasolina com 100 ppm de Ex B.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[0020] Várias características e modalidades serão descritas abaixo por meio de ilustrações não limitativas. Em uma modalidade, uma composição de combustível compreendendo pelo menos 10 ppm em peso de um sal de amina do éster do ácido succínico ou um sal de amina do ácido succinamida (ambos "sal (is) de amina") é divulgada. O sal de amina é o produto de (a) e (b), em que: (a) é uma amina com (i) pelo menos um nitrogênio terciário e (ii) pelo menos um grupo funcional hidróxialquila e/ou pelo menos um grupo funcional de amina secundária; e (b) é um ácido succínico substituído por hidrocarbila/ou anidrido. A razão molar de (a) a (b) pode variar de 3: 1 a 1: 3. A composição de combustível pode compreender gasolina, oxigenado ou mistura dos mesmos.

[0021] Como utilizado pelo presente documento, o termo "substituinte de hidrocarbila" ou "grupo de hidrocarbila" é utilizado no seu sentido vulgar, o qual é bem conhecido dos versados na técnica. Especificamente, refere-se a um grupo com um átomo de carbono diretamente ligado ao restante da molécula e com caráter predominantemente de hidrocarboneto. Exemplos de grupos hidrocarbila incluem:

[0022] substituintes de hidrocarbonetos, isto é, substituintes alifáticos (por exemplo, alquila ou alquenila), alicíclicos (por exemplo, cicloalquila, cicloalquenila) e substituintes aromáticos, alifáticos e alicíclicos, bem como substituintes cíclicos nos quais o anel é concluído através de outra porção da molécula (por exemplo, dois substituintes juntos formam um anel);

[0023] substituintes de hidrocarbonetos substituídos, ou seja, substituintes contendo grupos não-hidrocarbonetos que, no contexto desta invenção, não alteram a natureza predominantemente de hidrocarboneto do substituinte (por exemplo, halo (especialmente cloro e flúor), hidróxi, alcóxi, mercapto, alquilmercapto nitro, nitroso e sulfóxi);

[0024] Substituintes hetero, isto é, substituintes que, embora tendo um caráter predominantemente de hidrocarboneto, no contexto desta invenção, contenham outro que não carbono em um anel ou cadeia de outro modo composto por átomos de carbono e abranjam substituintes como piridila, furila, tienila e imidazolila. Os heteroátomos incluem enxofre, oxigênio e nitrogênio. Em geral, não mais do que dois ou mais do que um substituinte não hidrocarboneto estarão presentes para cada dez átomos de carbono no grupo de hidrocarbila; alternativamente, pode não haver substituintes não hidrocarbonetos no grupo de hidrocarbila. A amina com pelo menos um nitrogênio terciário e (i) pelo menos um grupo funcional de hidróxialquila e (ii) pelo menos um grupo de amina secundária

[0025] As aminas adequadas para produzir o sal de amina não são excessivamente limitadas, desde que a amina com (i) pelo menos um nitrogênio terciário e (ii) pelo menos uma funcionalidade hidróxialquila e/ou pelo menos uma funcionalidade de amina secundária. Conforme usado neste documento, a "funcionalidade" pode ser trocada com o "grupo funcional". As aminas podem ser mono-, di- ou poliaminas e incluem aminas cíclicas. Para monoaminas, a amina será terciária e terá pelo menos um grupo funcional hidróxialquila. Se a amina é uma diamina, um nitrogênio deve ser terciário e o outro deve ser secundário. Se a amina é uma poliamina, pelo menos um nitrogênio é terciário e pelo menos um nitrogênio é secundário, e os nitrogênios restantes podem ser secundários, terciários ou uma combinação dos mesmos. A poliamina pode ou não ter pelo menos um grupo funcional hidroxilalquila. Exemplos de aminas incluem, mas não se limitam a, trietanolamina, N,N-dimetilaminopropanol, N,N-dietilaminopropanol, N,N-dietilaminobutanol, triisopropanolamina, 1-[2- hidroxietil]piperidina, 1-[2-hidroxietil]piperazina, 1-[2-hidroxietil]-4- hidrocarbil-piperazina 1,4-bis[2-hidroxietil] piperazina 4-[2-hidroxietil] morfolina, 2-[2-(dimetilamina)etoxi]-etanol, N-etildietanolamina, N- metildietanolamina, N-butildietanolamina, N,N-dietilaminoetanol, N,N- dimetilaminoetanol, 2-dimetilamino-2-metil-1-propanol e N1-(3- (dimetilamino)propil)-N3, N3-dimetilpropano- 1,3-diamina.

[0026] Aminas adicionais adequadas para a produção do sal de amina incluem aminas graxas alcoxiladas, por exemplo amina de sebo polietoxilada. As aminas graxas alcoxiladas podem ter a fórmula (III): (III) em que R é um grupo de hidrocarbila C4 a C 30; A1 e A2 são, individualmente, grupo alquileno C 1 a C10; e a soma de x e y é um número inteiro de pelo menos 1. O ácido succínico substituído por hidrocarbila ou anidrido

[0027] Os ácidos succínicos substituídos por hidrocarbila e anidridos adequados para a produção do sal de amina incluem ácidos dímeros. Os ácidos dímeros são um tipo de polímero diácido derivado a partir de ácidos graxos e/ou poliolefinas e incluem polialquenos contendo funcionalidade ácida. Em algumas modalidades, o ácido dímero é derivado a partir de poliolefinas C 10 a C20, poliolefinas C 12 a C18 e/ou poliolefinas C 16 a C18.

[0028] O grupo de hidrocarbila do ácido succínico substituído por hidrocarbila e anidrido geralmente contém uma média de pelo menos cerca de 8, ou cerca de 30, ou cerca de 35 até cerca de 350, ou cerca de 200 ou cerca de 100 átomos de carbono. Em uma modalidade, o grupo de hidrocarbila é derivado a partir de um polialqueno.

[0029] O polialqueno pode ser caracterizado por um Mn (número de peso molecular médio) de pelo menos cerca de 300 . Geralmente, o polialqueno é caracterizado por um Mn de cerca de 500, ou cerca de 700, ou cerca de 800, ou mesmo cerca de 900 até cerca de 5000, ou de cerca de 2500, ou de cerca de 2000, ou mesmo a cerca de 1.500. Em outra modalidade , n varia entre cerca de 300, ou cerca de 500, ou cerca de 700 até cerca de 1200 ou cerca de 1300.

[0030] Tal como utilizado pelo presente documento, o peso molecular médio em número (M n) é medido usando cromatografia de permeação em gel (“GPC”) (Waters GPC 2000) com base em padrões de poliestireno. O instrumento está equipado com um detector de índice de refração e o software de aquisição e análise de dados Waters Empower TM .

As colunas são de poliestireno (PLgel, 5 mícrons, disponível na Agilent/Polymer Laboratories, Inc.). Para a fase móvel, amostras individuais são dissolvidas em tetrahidrofurano e filtradas com filtros de PTFE antes de serem injetadas na porta da GPC. Condições de Operação de Waters GPC 2000 : Temperaturas dos compartimentos do injetor, da coluna e da bomba/solvente: 40˚C Controle do amostrador automático: Tempo de execução: 40 minutos

Volume de injeção: 300 microlitros Bomba: Pressão do sistema: ~90 bars (Limite máx. de pressão: 270 bars, limite mín. de pressão: 0 psi) Quociente de vazão: 1,0 ml/minuto Refratômetro Diferencial (RI): Sensibilidade: -16; Fator de escala: 6

[0031] Os polialquenos incluem homopolímeros e interpolímeros de monômeros de olefina polimerizáveis de 2 a cerca de 16 ou cerca de 6, ou cerca de 4 átomos de carbono. As olefinas podem ser mono-olefinas, como etileno, propileno, 1-buteno, isobuteno e 1 - octeno; ou um monômero poliolefínico, como monômero diolefínico, como 1,3 - butadieno e isopreno. Em uma modalidade, o interpolímero é um homopolímero. Um exemplo de um polímero é um polibuteno. Em um caso, cerca de 50% do polibuteno é derivado de isobutileno. Os polialquenos são preparados por procedimentos convencionais.

[0032] Em uma modalidade, os grupos hidrocarbila são derivados a partir de polialquenos tendo um Mn de cerca de 200 a, pelo menos, cerca de 1300, ou cerca de 1500, ou cerca de 1600 até cerca de 5000, ou de cerca de 3000, ou de cerca de 2500, ou de cerca de 2000, ou a cerca de 1,800, e o Mw/Mn é de cerca de 1,5 ou cerca de 1,8, ou cerca de 2, ou cerca de 2,5 a cerca de 3,6 ou cerca de 3,2. Em algumas modalidades, o polialqueno é poliisobutileno com um peso molecular de 200 a 550. Em ainda outra modalidade o polialqueno é o anidrido N- hexadecenilsuccínico (“HDSA”) tendo um M n de cerca de 225.

[0033] Em uma modalidade, os ácidos succínicos substituídos por hidrocarbila e anidridos podem ser preparados reagindo o polialqueno descrito acima com um excesso de anidrido maleico para fornecer compostos succínicos substituídos, em que o número de grupos succínicos para cada peso equivalente de grupo substituinte é pelo menos 1,3, ou para cerca de 1,5 ou para cerca de 1,7 ou para cerca de 1,8. O número máximo geralmente não excederá 4,5 ou cerca de 2,5 ou 2,1 ou 2,1.

[0034] Em outra modalidade, o grupo de hidrocarbila contém uma média de cerca de 8, ou cerca de 10, ou cerca de 12 até cerca de 40, ou cerca de 30, ou cerca de 30, ou cerca de 24, ou cerca de 20 átomos de carbono. Em uma modalidade, o grupo de hidrocarbila contém uma média de 16 a 18 átomos de carbono. Em outra modalidade, o grupo de hidrocarbila é um grupo tetrapropenila. Em uma modalidade, o grupo de hidrocarbila é um grupo alquenila.

[0035] O grupo de hidrocarbila pode ser derivado a partir de uma ou mais olefinas tendo cerca de 2 a cerca de 40 átomos de carbono ou oligômeros dos mesmos. Estas olefinas são preferencialmente alfa - olefinas (algumas vezes referidas como mono-1-olefinas) ou alfa-olefinas isomerizadas. Exemplos de alfa-olefinas incluem etileno, propileno, butileno, 1-octeno, 1-noneno, 1-deceno, 1-dodeceno, 1-trideceno, 1- tetradeceno, 1-pentadeceno, 1-hexadeceno, 1-heptadeceno, 1 - octadeceno, 1-nonadeceno, 1-eicoseno, 1-henicoseno, 1-docoseno, 1- tetracoseno, etc. As frações de alfa-olefina comercialmente disponíveis que podem ser utilizadas incluem as alfa-olefinas C15-18, alfa-olefinas C 12-16, alfa-olefinas C 14-16, alfa-olefinas C 14-18, alfa-olefinas C16-18, alfa-olefinas C16- 20, alfa-olefinas C 16-20, alfa-olefinas C 22-28, etc. Em uma modalidade, a as olefinas são alfa-olefinas C16 e C 16-18. Além disso, podem ser usadas frações de alfa-olefina C30+, como as disponíveis na Gulf Oil Company sob o nome Gulftene. Em uma modalidade, os monômeros de olefina incluem etileno, propileno e 1-buteno.

[0036] Alfa-olefinas isomerizadas são alfa-olefinas que foram convertidas em olefinas internas. As alfa-olefinas isomerizadas apropriadas para uso pelo presente documento estão geralmente na forma de misturas de olefinas internas com algumas alfa-olefinas presentes. Os procedimentos para isomerizar alfa-olefinas são bem conhecidos dos versados na técnica. Resumidamente, esses procedimentos envolvem o contato da alfa-olefina com uma resina de troca catiônica a uma temperatura na faixa de cerca de 80 a cerca de 130°C até que o grau desejado de isomerização seja alcançado.

[0037] As mono-olefinas podem ser derivadas a partir do craqueamento da cera de parafina. O processo de craqueamento de cera produz tanto número par e ímpar de olefinas líquidas C 6-20 que 85% a 90% são 1-olefinas de cadeia linear. O equilíbrio das olefinas de cera craqueada é constituído por olefinas internas, olefinas ramificadas, diolefinas, aromáticos e impurezas. A destilação das olefinas líquidas C 6-20, obtida a partir do processo de craqueamento de cera, produz frações (por exemplo, alfa-olefinas C 15-18) que são úteis na preparação dos agentes de acilação succínicos.

[0038] Outras mono-olefinas podem ser derivadas a partir do processo de crescimento da cadeia de etileno. Este processo produz 1- olefinas de cadeia linear numeradas a partir de uma polimerização controlada por Ziegler. Outros métodos para a preparação das mono- olefinas incluem cloração-desidrocloração de parafina e desidrogenação catalítica de parafinas.

[0039] Os ácidos e anidridos succínicos podem ser preparados fazendo reagir as olefinas acima descritas, olefinas isomerizadas ou os oligômeros das mesmas com agentes de acilação carboxílicos insaturados, como agentes de acilação itacônicos, citracônicos ou maleicos a uma temperatura de cerca de 160° ou 185°C até cerca de 240°C ou a cerca de 210°C. Os procedimentos para a preparação dos agentes de acilação são bem conhecidos pelos versados na técnica.

[0040] Em uma modalidade, o grupo alquenila é derivado a partir de oligômeros de olefinas inferiores, isto é, olefinas contendo a partir de 2 a cerca de 6 ou cerca de 4 átomos de carbono. Exemplos dessas olefinas incluem etileno, propileno e butileno.

[0041] A olefina, o oligômero de olefina ou o polialqueno podem reagir com o reagente carboxílico, de modo que exista pelo menos um mol de reagente carboxílico para cada mol de olefina, oligômero de olefina ou polialqueno que reage. Pode ser utilizado um excesso de reagente carboxílico. Em uma modalidade, esse excesso está entre cerca de 5% e cerca de 25%. Em outra modalidade, o excesso é maior que a 40%, ou maior que 50% e até maior que 70%.

[0042] As condições, isto é, temperatura, agitação, solventes e similares, para formar o agente de acilação succínico substituído por hidrocarbila, são conhecidas pelos versados na técnica.

[0043] Em algumas modalidades, os ácidos succínicos ou anidridos substituídos por hidrocarbila contêm funcionalidade di-ácida. Em outras modalidades, que podem ser usadas sozinhas ou em combinação com as modalidades descritas acima, o grupo de hidrocarbila do ácido succínico substituído por hidrocarbila ou anidrido é derivado de poliisobutileno e a funcionalidade di-ácida do agente é derivada de grupos de ácido carboxílico, como ácido succínico substituído por hidrocarbila.

[0044] Em algumas modalidades, os substituintes hidrocarbila dos ácidos ou anidridos succínicos substituídos descritos acima são derivados a partir de homopolímeros e/ou copolímeros contendo 2 a 10 átomos de carbono. Em algumas modalidades, os substituintes hidrocarbila são derivados de poliisobutileno. Em ainda outras modalidades, os substituintes hidrocarbila são derivados a partir do anidrido N- hexadecenilsuccínico. Solvente orgânico

[0045] Em uma modalidade, a composição de combustível compreende ainda (c) um solvente orgânico. O solvente orgânico pode ser adicionado ao sal de amina ou ser incluído em uma embalagem de aditivo de combustível compreendendo o sal de amina, o solvente orgânico e outros aditivos de combustível. O solvente orgânico pode fornecer uma composição homogênea e líquida de sal de amina e/ou embalagem de aditivo de combustível que facilita o manuseio. O solvente orgânico também pode fornecer uma composição de combustível homogênea compreendendo gasolina e a composição de aditivo.

[0046] Em algumas modalidades, o solvente orgânico pode ser um hidrocarboneto alifático ou aromático. Esses tipos de solventes orgânicos geralmente entram em ebulição na faixa de cerca de 65° C a 235°C. Os hidrocarbonetos alifáticos incluem várias frações do ponto de ebulição da nafta e querosene que possuem a maioria dos componentes alifáticos. Os hidrocarbonetos aromáticos incluem benzeno, tolueno, xilenos e várias frações de ponto de ebulição de nafta e querosene que possuem a maioria dos componentes aromáticos. Os solventes orgânicos adicionais incluem hidrocarbonetos aromáticos e misturas de álcoois com hidrocarbonetos aromáticos ou querosene tendo conteúdo aromático suficiente que permite que a composição de aditivo seja um fluido a uma temperatura de cerca de 0°C a menos 18°C. O hidrocarboneto alifático ou aromático pode estar presente em cerca de 0 a 70% em peso, 0 a 50% em peso, 0 a 40% em peso, 0 a 35% em peso ou 0 a 30% em peso, com base no peso total do sal de amina e/ou embalagem de aditivo.

[0047] Em algumas modalidades, o solvente orgânico pode ser um álcool. Os álcoois podem ser álcoois alifáticos com cerca de 2 a 16 ou 2 a 10 átomos de carbono. Em uma modalidade, o álcool pode ser etanol, 1-propanol, álcool isopropílico, 1-butanol, álcool isobutílico, álcool amílico, álcool isoamílico, 2-metil-1-butanol e 2-etil-hexanol. O álcool pode estar presente na composição de aditivo em cerca de 0 a 40% em peso, 0 a 30% em peso ou 0 a 20% em peso, com base no peso total do sal de amina e/ou embalagem do aditivo.

[0048] O solvente orgânico pode compreender pelo menos um dentre 2-etil-hexanol, nafta, dimetilbenzeno ("xileno") ou as misturas dos mesmos. A nafta pode incluir nafta aromática pesada ("HAN"). Dessa forma, em uma modalidade, o solvente orgânico pode compreender pelo menos um dentre 2-etil-hexanol, nafta, dimetilbenzeno ou as misturas dos mesmos. Sal de amina

[0049] Em uma modalidade, pelo menos uma porção do sal de amina tem a fórmula (I) ou (II): (I) (II) em que R1 é hidrogênio ou um grupo de hidrocarbila C 1 a C50 de cadeia linear ou ramificada; R 4 e R7 são, independentemente, um grupo de hidrocarbila C 1 a C5 de cadeia linear ou ramificada; e R 5, R6, são, independentemente hidrogênio, um grupo de hidrocarbila C 1 a C22 de cadeia linear ou ramificada, ou são grupos que, quando tomados em conjunto, formam um anel de 5-, 6-, ou 7 membros, n é 0 ou 1, e R 8 e R9 são, independentemente, hidrogênio ou um grupo de hidrocarbila C 1 a C 22 de cadeia linear ou ramificada, ou são grupos que, quando tomados em conjunto, formam um anel de 5-, 6-, ou 7-membros. Em uma modalidade, R5 e R 6, em qualquer das fórmulas gerais (I) ou (II), são, independentemente, um C1, a C 22, um grupo de hidrocarbila de cadeia linear ou ramificada, ou são grupos que, quando tomados em conjunto, formam um anel de 5-, 6- ou anel de 7 membros. Em outra modalidade, R5 e R6, em qualquer das fórmulas gerais (I) ou (II), são, independentemente, um C1, a C22, um grupo de hidrocarbila de cadeia linear ou ramificada. Em outra modalidade, n é 1 e R 8 e R9 são independentemente um grupo de hidrocarbila C 1 a C22 de cadeia linear ou ramificada, ou são grupos que, quando tomados em conjunto, formam um anel de 5-, 6-, ou 7-membros. Em ainda outra modalidade, n é 1 e R 5, R6, R8 e R9 representam, independentemente um grupo de hidrocarbila C 1 a C22 de cadeia linear ou ramificada.

[0050] Em uma modalidade, R 1 pode ser grupo de hidrocarbila de C 8 a C 25 ou C 12 a C16. Em outra modalidade, R 1 é um grupo de hidrocarbila C 16; R4 é um grupo de hidrocarbila C 2; e ambos os símbolos R 5 e R6 são grupos metila. Em ainda outra modalidade, o sal de amina pode ser o produto de N-metildietanolamina e anidrido hexadecenilsuccínico.

[0051] Em outra modalidade, pelo menos uma porção do sal de amina pode ter a fórmula (IV): (IV) em que R1 é hidrogênio ou um grupo de hidrocarbila C 1 a C 50 de cadeia linear ou ramificada. Em a modalidade, R 1 é grupo de hidrocarbila

C12 aC20 de cadeia linear ou ramificada. Em ainda outra modalidade, R 1 é um grupo de hidrocarbila C 16 linear. Ainda em outras modalidades, o sal de amina pode compreender o produto de anidrido hexadecenilsuccínico ("HDSA") e N, N-dimetiletanolamina (N, N-dimetilaminoetanol).

[0052] Em outra modalidade, pelo menos uma porção do sal de amina pode ter a fórmula (V): (V) em que R1 é hidrogênio ou um grupo de hidrocarbila C 1 a C 50 de cadeia linear ou ramificada. Em a modalidade, R 1 é grupo de hidrocarbila C12 a C20 de cadeia linear ou ramificada. Em ainda outra modalidade, R 1 é um grupo de hidrocarbila C 16 linear. Ainda outras modalidades, o sal de amina pode compreender o produto de anidrido hexadecenilsuccínico ("HDSA") e N1- (3- (dimetilamino) propil)-N3, N3-dimetilpropano-1,3- diamina.

[0053] Em ainda outras modalidades, o sal de amina pode ter as fórmulas acima, em que R 1 pode ser um grupo de hidrocarbila C 8 a C 25 de cadeia linear ou ramificada. Grupos hidrocarbila exemplares incluem, mas não se limitam a, grupos de hidrocarbila C 8 a C18, C10 a C 16, ou C13 a C17, lineares ou ramificados. Em uma modalidade, R1 pode ser um grupo de hidrocarbila C 12 a C16 de cadeia linear ou ramificada. Em uma modalidade, R1 pode ser um grupo de dodecila ou de hexadecila. Em ainda outra modalidade, R 1 pode ser um grupo de dodecila linear ou de hexadecila linear. Em ainda outras modalidades, R 1 pode ser um grupo de poliisobutileno (“PIB”) com um número de peso molecular médio (“M n”) de 250 a 650, ou 350-550.

[0054] Em algumas modalidades, a amina usada para fazer o sal de amina pode ser uma amina graxa alcoxilada. Em ainda outras modalidades, a composição de combustível pode ainda compreender uma amina graxa alcoxilada em adição à amina terciária usada para fazer o sal de amina. A amina graxa alcoxilada usada para fazer o sal de amina e /ou adicionada à composição de combustível pode ter a fórmula (III): (III) em que R é um grupo de hidrocarbila C 4 a C 30; A1 e A2 são, individualmente, grupo alquileno C 1 a C10; e a soma de x e y é um número inteiro de pelo menos 1. Combustível

[0055] A composição de combustível compreende um combustível que é líquido à temperatura ambiente e é útil para abastecer um motor. O combustível é normalmente um líquido em condições ambientais, como temperatura ambiente (20 a 30°C). O combustível pode ser um combustível de hidrocarboneto, um combustível não hidrocarboneto ou uma mistura dos mesmos. O combustível de hidrocarboneto pode ser um hidrocarboneto preparado por um processo de gás para líquido para incluir, por exemplo, hidrocarbonetos preparados por um processo como o processo Fischer-Tropsch. O combustível de hidrocarboneto pode ser um destilado de petróleo para incluir uma gasolina conforme definido pela especificação AS48 D4814. Em uma modalidade, o combustível é uma gasolina e, em outras modalidades, o combustível é uma gasolina com chumbo ou uma gasolina sem chumbo. O combustível não hidrocarboneto pode ser uma composição contendo oxigênio, frequentemente referida como oxigenado, para incluir um álcool, um éter, uma cetona, um éster de um ácido carboxílico, um nitroalcano ou uma mistura dos mesmos. O combustível não hidrocarboneto pode incluir, por exemplo, metanol, etanol, butanol, éter metil t-butílico, metiletilcetona. Em várias modalidades, o combustível pode ter um conteúdo de oxigenado em volume de base que é de 1 por cento em volume, ou 10 por cento em volume, ou 50 por cento em volume, ou até 85 por cento em volume. Em ainda outras modalidades, o combustível pode ter um conteúdo de oxigenado de essencialmente 100 por cento em volume (menos quaisquer impurezas ou contaminantes, como a água). As misturas de combustíveis de hidrocarbonetos e não hidrocarbonetos podem incluir, por exemplo, gasolina e metanol e/ou etanol. O etanol pode ser um etanol de grau combustível, de acordo com a ASTM D4806. Em várias modalidades, o combustível líquido pode ser uma emulsão de água em um combustível de hidrocarboneto, um combustível não hidrocarboneto ou uma mistura dos mesmos.

[0056] O combustível pode compreender gasolina, oxigenado ou mistura dos mesmos. Em uma modalidade, a composição de combustível pode compreender 0,1% em volume a 100% em volume de oxigenado, com base em um volume total da composição de combustível. Em ainda outra modalidade, a composição de combustível pode compreender 0,1% em volume a 100% em volume de gasolina, com base em um volume total da composição de combustível. Em ainda outra modalidade, o oxigenado pode ser etanol. Em outras modalidades, a composição de combustível pode compreender gasolina e 5% em volume a 30% em volume de etanol.

[0057] Métodos de redução de depósitos carbonáceos em um motor também são divulgados. O método pode compreender operar o motor usando a composição de combustível compreendendo o sal de amina descrito acima. O sal de amina pode estar presente em uma quantidade de pelo menos 10 ou 20 ppm a 100 ppm ("manter limpeza") ou de pelo menos 100 ppm a 500 ppm ("limpeza") com base no peso total do combustível. É geralmente entendido que as taxas de tratamento para manter limpeza são taxas de tratamento suficientes para manter um motor limpo de depósitos carbonáceos, enquanto as taxas de tratamento de limpeza são geralmente concentrações mais altas para remover um acúmulo de depósitos carbonáceos em um motor. Aditivos de desempenho adicionais

[0058] As composições de combustível descritas acima podem ainda compreender um ou mais aditivos de desempenho adicionais. Esses aditivos de desempenho adicionais podem se basear em vários fatores, como o tipo de motor de combustão interna e o tipo de combustível usado nesse motor, a qualidade do combustível e as condições de serviço sob as quais o motor está sendo operado. Os aditivos de desempenho adicionais podem incluir um antioxidante, como um fenol impedido ou o derivado do mesmo e/ou uma diarilamina ou derivado do mesmo, um inibidor de corrosão, como um ácido alquenilsuccínico, incluindo ácido succínico de PIB, e/ou um aditivo detergente/dispersante, como um detergente contendo polieteramina ou nitrogênio, incluindo, mas não se limitando a, dispersantes de amina de PIB, dispersantes de Mannich, dispersantes de sal quaternário e dispersantes de succinimida.

[0059] Outros aditivos podem incluir corantes, agentes bacteriostáticos e biocidas, inibidores de goma, agentes de marcação e desmulsificantes, como álcoois polialcoxilados. Outros aditivos podem incluir agentes de lubrificação, como ácidos carboxílicos graxos, desativadores de metais, tais como triazóis aromáticos ou derivados dos mesmos, e aditivos de recessão de sede de válvula, como sais de sulfossuccinato de metais alcalinos. Os aditivos adicionais podem incluir agentes antiestáticos, descongelantes e melhoradores de combustão, como um melhorador de octanagem ou cetano.

Fluidizador

[0060] Em uma modalidade, os aditivos adicionais podem compreender fluidizadores, como óleo mineral e/ou poli (alfa-olefinas) e/ou poliéteres. Em outra modalidade, o fluidizador pode ser uma polieteramina. Em outra modalidade, a polieteramina pode ser um detergente. A polieteramina pode ser representado pela fórmula R[OCH 2CH(R 1)]nA, em que R é um grupo de hidrocarbila, R 1 é selecionado a partir do grupo que consiste de hidrogênio, grupos hidrocarbila de 1 a 16 átomos de carbono, e as misturas dos mesmos, n é um número de 2 a cerca de 50, e A é selecionado a partir do grupo consistindo em –OCH2CH2CH 2NR2R2, e – NR3R3, em que cada R 2 representa, independentemente, hidrogênio ou hidrocarbila, e cada R 3 é independentemente hidrogênio, hidrocarbila ou – [R4N(R5)]pR 6, em que R4 é alquileno C 2-C10, R5 e R6 são independentemente hidrogênio ou hidrocarbila, e p é um número de 1 -7 Essas polieteraminas podem ser preparadas condensando inicialmente um álcool ou alquilfenol com um óxido de alquileno, mistura de óxidos de alquileno ou com vários óxidos de alquileno de maneira sequencial, na razão de 1: 2-50 mol de composto hídrico para óxido de alquileno para formar um intermediário de poliéter. A Patente U.S. 5.094.667 fornece condições de reação para a preparação de um intermediário de poliéter, cuja divulgação é incorporada pelo presente documento por referência. Em uma modalidade, os álcoois podem ser lineares ou ramificados de 1 a 30 átomos de carbono, em outra modalidade de 6 a 20 átomos de carbono, em ainda outra modalidade de 10 a 16 átomos de carbono. O grupo de alquila dos alquilfenóis pode ser de 1 a 30 átomos de carbono, em outra modalidade, 10 a 20 átomos de carbono. Exemplos de óxidos de alquileno incluem óxido de etileno, óxido de propileno ou óxido de butileno. O número de unidades de óxido de alquileno no intermediário de poliéter pode ser 10-35 ou 18-27. O poliéter intermediário pode ser convertido para uma polieteramina por aminação com amoníaco, uma amina ou uma poliamina para formar uma polieteramina do tipo em que A é -NR3R3. O Pedido de Patente Publicado EP310875 fornece condições de reação para a reação de aminação, cuja divulgação é incorporada pelo presente documento por referência. Alternativamente, o intermediário de poliéter pode também ser convertido a uma polieteramina do tipo em que A é – OCH2CH2CH2NR2R2 por reação com acrilonitrila seguida de hidrogenação. A Patente U.S. 5.094.667 fornece condições de reação para a cianoetilação e hidrogenação subsequente, cuja divulgação é incorporada pelo presente documento por referência. Polieteraminas onde A é – OCH2CH2CH2NH2 são tipicamente preferenciais. Exemplos comerciais de polieteraminas são a linha Techron ™ da Chevron e a linha Jeffamine ™ da Huntsman.

[0061] Em outra modalidade, o fluidizador pode ser um poliéter, que podem ser representados pela fórmula R 7O[CH2CH(R 8)O]qH, em que R 7 é um grupo de hidrocarbila, R 8 é selecionado a partir do grupo que consiste em hidrogênio, grupos hidrocarbila de 1 a 16 átomos de carbono e as misturas dos mesmos, e q é um número de 2 a cerca de 50. As condições de reação para a preparação, bem como várias modalidades dos poliéteres, são apresentadas acima na descrição da polieteramina para o intermediário de poliéter. Um exemplo comercial de um poliéter é a série Lyondell ND TM . Outros poliéteres adequados também estão disponíveis na Dow Chemicals, Huntsman e Akzo.

[0062] Em ainda outra modalidade, o fluidizador pode ser um poli (oxialquileno) aminocarbamato com terminação em hidrocarbila, como descrito na Patente U.S. No. 5.503.644.

[0063] Em ainda outra modalidade, o fluidizador pode ser um alcoxilato, em que o alcoxilato pode compreender: (i) um poliéter contendo dois ou mais grupos terminais de éster; (ii) um poliéter contendo um ou mais grupos de éster e um ou mais grupos de éter terminais; ou (iii) um poliéter contendo um ou mais grupos de éster e um ou mais grupos amino terminais em que um grupo terminal é definido como um grupo localizado dentro de cinco átomos de carbono ou oxigênio de conexão a partir da extremidade do polímero. A conexão é definida como a soma dos átomos de carbono e oxigênio de conexão no polímero ou no grupo final.

[0064] Um alcoxilato pode ser representado pela fórmula (VI): (VI) em que, R21 é TC(O)- em que T é uma hidroxicarbila derivado de ácido graxo de sebo; R 20 é OH, A, WC(O)-, ou as misturas dos mesmos, em que A é –OCH2CH2CH2NR23R23 ou –NR24R24, em que cada R 23 é independentemente hidrogênio ou hidrocarbila, e cada R 24 é independentemente hidrogênio, hidrocarbila ou –[R25N(R26)]pR 26 em que R25 é alquileno C 2-10, cada R26 é independentemente hidrogênio ou hidrocarbila, e p é um número de 1-7, W é um grupo de hidrocarbila C1-36; R22 é H, -CH3, -CH 2CH3 ou as misturas dos mesmos; e X é um número inteiro de 1 a 36.

[0065] Exemplos do alcoxilato podem incluir: Éter amina de óxido de polipropileno (22-24) iniciado em álcool C 12-15, Bayer ACTACLEAR ND21-A ™ (éter-ol de óxido de polipropileno iniciado em álcool C 12-15 (22-24)), éter-ol de óxido de polipropileno iniciado em ácido graxo alto (22-24), éster de ácido graxo de éter com óxido de polipropileno iniciado em butanol (23-25), éter-ol de óxido de polipropileno iniciado com dioleato de glicerol (23-25), éster de ácido graxo de cera de eter de óxido de polipropileno iniciado em propileno glicol (33-34), éster-ol de óxido de polipropileno (22-24) iniciado com ácido graxo de sebo e éter de óxido de polipropileno (22-24) iniciado com álcool C12-15 éster de ácido graxo de sebo.

[0066] Esses alcoxilatos podem ser produzidos a partir da reação de um ácido graxo, como os ácidos graxos de óleo alto (TOFA), ou seja, a mistura de ácidos graxos predominantemente oleicos e linoléicos e contém ácidos residuais de resina ou ácidos de sebo, ou seja, a mistura de ácidos graxos são predominantemente esteárico, palmítico e oleico com um poliéter terminado em álcool, como o polipropileno glicol na presença de um catalisador ácido, geralmente ácido metanossulfônico. Estes alcoxilatos também podem ser produzidos a partir da reação de dioleato de glicerol e óxido de propileno na presença de catalisador. Detergente

[0067] Em uma modalidade, o detergente pode ser um detergente de Mannich, por vezes referido como detergente de base Mannich. Um detergente de Mannich é um produto da reação de um fenol substituído por hidrocarbila, um aldeído e uma amina ou amônia. O substituinte de hidrocarbila do fenol substituído por hidrocarbila pode ter 10 a 400 átomos de carbono, em outro exemplo 30 a 180 átomos de carbono e em outro exemplo 10 ou 40 a 110 átomos de carbono. Este substituinte de hidrocarbila pode ser derivado de uma olefina ou poliolefina. As olefinas úteis incluem alfa-olefinas, como 1-deceno, que estão disponíveis comercialmente.

[0068] As poliolefinas que podem formar o substituinte de hidrocarbila podem ser preparadas polimerizando monômeros de olefina por métodos bem conhecidos de polimerização e estão também disponíveis comercialmente. Os monômeros de olefina incluem mono - olefinas, incluindo mono-olefinas com 2 a 10 átomos de carbono, como etileno, propileno, 1-buteno, isobutileno e 1-deceno. Uma fonte de mono- olefina especialmente útil é uma corrente de refinaria C4 com um teor de buteno de 35 a 75 por cento em peso e um conteúdo de isobuteno de 30 a 60 por cento em peso. Os monômeros de olefina úteis também incluem diolefinas como isopreno e 1,3-butadieno. Os monômeros de olefina também podem incluir misturas de duas ou mais mono-olefinas, de duas ou mais diolefinas, ou de uma ou mais mono-olefinas e uma ou mais diolefinas. As poliolefinas úteis incluem poliisobutilenos com um número de peso molecular médio de 140 a 5000, em outro exemplo de 400 a 2500 e em um exemplo adicional de 140 ou 500 a 1500. O poliisobutileno pode ter um teor de ligação dupla de vinilideno de 5 a 69 por cento, em um segundo exemplo de 50 a 69 por cento e em um terceiro exemplo de 50 a 95 por cento ou as misturas dos mesmos. A poliolefina pode ser um homopolímero preparado a partir de um único monômero de olefina ou um copolímero preparado a partir de uma mistura de dois ou mais monômeros de olefina. Também possível como fonte substituinte de hidrocarbila são misturas de dois ou mais homopolímeros, dois ou mais copolímeros, ou um ou mais homopolímeros e um ou mais copolímeros.

[0069] O fenol substituído por hidrocarbila pode ser preparado alquilando o fenol com uma olefina ou poliolefina descrita acima, tal como um poliisobutileno ou polipropileno, utilizando métodos de alquilação bem conhecidos.

[0070] O aldeído usado para formar o detergente de Mannich pode ter 1 a 10 átomos de carbono e geralmente é formaldeído ou um equivalente reativo do mesmo, como formalina ou paraformaldeído.

[0071] A amina usada para formar o detergente de Mannich pode ser uma monoamina ou uma poliamina, incluindo alcanolaminas com um ou mais grupos hidroxila, como descrito em mais detalhes acima. As aminas úteis incluem aquelas descritas acima, como etanolamina, dietanolamina, metilamina, dimetilamina, etilenodiamina, dimetilaminopropilamina, dietilenotriamina e 2- (2-aminoetilamino) etanol. O detergente de Mannich pode ser preparado fazendo reagir um fenol substituído por hidrocarbila, um aldeído e uma amina como descrito na Patente U.S. No. 5.697.988. Em uma modalidade, o produto da reação de Mannich é preparado a partir de um alquilfenol derivado a partir de um poliisobutileno, formaldeído e uma amina que é uma monoamina primária, uma monoamina secundária ou uma alquilenodiamina, em particular, etilenodiamina ou dimetilamina.

[0072] O produto da reação de Mannich pode ser preparado por métodos bem conhecidos, geralmente envolvendo a reação do composto hidroxi aromático substituído por hidrocarbila, um aldeído e uma amina a temperaturas entre 50 a 200°C na presença de um solvente ou diluente enquanto remove a água da reação, conforme descrito em Patente U.S. No. 5.876.468.

[0073] Em ainda outra modalidade, o detergente pode ser uma amina de poliisobutileno. O uso de amina para fazer a amina de poliisobutileno pode ser uma poliamina como etilenodiamina, 2- (2- aminoetilamino) etanol ou dietilenotriamina. A amina de poliisobutileno pode ser preparada por vários métodos conhecidos, geralmente envolvendo a aminação de um derivado de uma poliolefina para incluir uma poliolefina clorada, uma poliolefina hidroformilada e uma poliolefina epoxidada. Em uma modalidade, a amina de poliisobutileno é preparada clorando uma poliolefina como um poliisobutileno e, em seguida, fazendo reagir a poliolefina clorada com uma amina como uma poliamina a temperaturas elevadas de geralmente 100 a 150°C, como descrito na Patente U.S. No. 5.407.453. Para melhorar o processamento, um solvente pode ser empregado, um excesso de amina pode ser usado para minimizar a reticulação e uma base inorgânica como o carbonato de sódio pode ser usada para ajudar na remoção do cloreto de hidrogênio gerado pela reação.

[0074] Ainda outro tipo de detergente adequado é um glioxilato. Um detergente glioxilato é um detergente sem cinzas solúvel em combustível que, em uma primeira modalidade, é o produto da reação de uma amina tendo pelo menos um nitrogênio básico, isto é, um> N-H, e um agente de acilação substituído por hidrocarbila resultante a partir da reação, de hidrocarboneto de cadeia longa contendo uma ligação olefínica com pelo menos um reagente carboxílico selecionado a partir do grupo que consiste em compostos da fórmula (VII) (R1C(O)(R 2)nC(O))R 3 (VII) e compostos da fórmula (VIII) OR4 2 3 R1 C (R )n C(O)OR OH (VIII) em que cada um de R 1, R3 e R4, é, independentemente, H ou um grupo de hidrocarbila, R 2 é um grupo de hidrocarbileno divalente tendo 1 a 3 átomos de carbono e n é 0 ou 1.

[0075] Exemplos de reagentes carboxílicos são ácido glioxílico, éster metílico do ácido glioxílico metil hemiacetal e outros ácidos ômega - oxoalcanóico, ácidos ceto alcanóicos, como ácido pirúvico, ácido levu línico, ácidos cetovaléricos, ácidos cetobutíricos e muitos outros. Os versados na técnica reconhecerão prontamente o composto apropriado de fórmulas (VII) ou (VIII) para empregar como reagente para gerar um determinado intermediário.

[0076] O agente de acilação substituinte de hidrocarbila pode ser a reação de um hidrocarboneto de cadeia longa contendo uma olefina e o reagente carboxílico descrito acima de fórmula (VII) e (VIII), realizado ainda na presença de pelo menos um aldeído ou cetona. Tipicamente, o aldeído ou cetona contém a partir de 1 a cerca de 12 átomos de carbono. Aldeídos adequados incluem formaldeído, acetaldeído, propionaldeído, butiraldeído, isobutiraldeído, pentanal, hexanal, heptaldeído, octanal, benzaldeído e aldeídos superiores. Outros aldeídos, tais como dialdeídos, especialmente glioxal, são úteis, embora geralmente os monoaldeídos sejam preferenciais. As cetonas adequadas incluem acetona, butanona, metiletilcetona e outras cetonas. Tipicamente, um dos grupos de hidrocarbila da cetona é metila. As misturas de dois ou mais aldeídos e/ou cetonas também são úteis. Os compostos e os processos para produzir estes compostos são divulgados na Pat. 5.696.060; 5.696.067; 5.739.356;

5.777.142; 5.856.524; 5.786.490; 6.020.500; 6.114.547; 5.840.920 e são incorporados pelo presente documento por referência.

[0077] Em outra modalidade, o detergente glioxilato é o produto da reação de uma amina que possui pelo menos um nitrogênio básico, isto é, um >N-H, e um agente de acilação substituído por hidrocarbila resultante do produto de condensação de um composto hidroxiaromático e pelo menos um reagente carboxílico selecionado a partir do grupo que consiste em pelos compostos de fórmula (VII) acima descritos e compostos de fórmula (VIII). Exemplos de reagentes carboxílicos são ácido glioxílico, éster metílico do ácido glioxílico metil hemiacetal e outros materiais, como listados acima.

[0078] Os compostos hidroxiaromáticos tipicamente contêm diretamente pelo menos um grupo de hidrocarbila R ligado a pelo menos um grupo aromático. O grupo de hidrocarbila R pode conter até cerca de 750 átomos de carbono ou 4 a 750 átomos de carbono, ou 4 a 400 átomos de carbono ou 4 a 100 átomos de carbono. Em uma modalidade, pelo menos um R é derivado de polibuteno. Em outra modalidade, R é derivado de polipropileno.

[0079] Em outra modalidade, a reação do composto hidroxiaromático e o reagente de ácido carboxílico descrito acima de fórmula (VII) ou (VIII) pode ser realizada na presença de pelo menos um aldeído ou cetona. O reagente de aldeído ou cetona empregado nesta modalidade é um composto de carbonila diferente de um composto de carbonila substituído com carboxi. Aldeídos adequados incluem monoaldeídos tais como formaldeído, acetaldeído, propionaldeído, butiraldeído, isobutiraldeído, pentanal, hexanal, heptaldeído, octanal, benzaldeído e aldeídos superiores. Outros aldeídos, como dialdeídos,

especialmente glioxal, são úteis. As cetonas adequadas incluem acetona, butanona, metiletilcetona e outras cetonas. Tipicamente, um dos grupos de hidrocarbila da cetona é metila. As misturas de dois ou mais aldeídos e/ou cetonas também são úteis. Os compostos e os processos para produzir estes compostos são divulgados na Pat. 3.954.808; 5.336.278; 5.620.949 e

5.458.793 e são incorporados pelo presente documento por referência.

[0080] O aditivo de detergente pode estar presente em uma mistura de vários detergentes mencionados acima. Em uma modalidade, o aditivo de detergente pode estar presente na composição de aditivo de cerca de 3 a cerca de 60% em peso, ou de cerca de 3 a cerca de 50% em peso, ou de cerca de 3 a cerca de 20% em peso, ou de cerca de 10 a cerca de 20% em peso.

[0081] O aditivo de detergente pode estar presente em uma composição de combustível em uma modalidade com base em peso de 1 a

10.000 ppm (partes por milhão) e em outras modalidades pode estar presente em 10 a 5.000 ppm, em 10 a 3000 ppm, em 10 a 1000 ou 10 a 600 ou 10 a 300 ppm.

[0082] O sal de amina pode ser adicionado diretamente a um combustível não aditivado ou aditivado. O sal de amina também pode ser adicionado a um combustível como parte de um concentrado aditivado ou embalagem aditivada. Embalagens de aditivos exemplares são mostrados na Tabela 1 abaixo. Tabela 1 Aditivo Embalagens de aditivos(%em peso)

A B C Sal de amina 0,1 a 20 0,5 a 15 1 a 10 Modificador de fricção (opcional) 0,1 a 20 0,5 a 15 1 a 10 Solvente orgânico (xileno) 0 a 70 0 a 50 0 a 40 Solvente orgânico (2-etil-hexanol) 0 a 40 0 a 30 0 a 20 Solvente Orgânico (HAN) 0 a 40 0 a 35 0 a 30 Fluidizador (poliéter) 0 a 40 0 a 30 0 a 20 Detergente (polieteramina) 0 a 70 0 a 50 0 a 30

Detergente (Mannich) 0 a 70 20 a 60 30 a 50 Detergente (PIB-amina) 0 a 70 20 a 60 30 a 50 Desmulsificador (álcool 0a5 0a3 0a1 polialcoxilado) Inibidor de corrosão (ácido PIB- 0a3 0a2 0a1 succínico) Total (total dos aditivos acima) * 100 100 100 * Os versados na técnica entenderão que a quantidade de cada aditivo para uma embalagem de aditivo será selecionada de modo que o total seja igual a 100%, mesmo que os intervalos listados na tabela não sejam iguais a 100%.

[0083] As composições de combustível podem ser preparadas combinando combustível, aditivos e/ou oxigenados antes de colocar o combustível em um veículo. Por exemplo, o sal de amina pode ser adicionado e misturado com um combustível em concentrações de pelo menos 10 ppm. O combustível aditivado pode então ser bombeado para o tanque de combustível. Em outras modalidades, o combustível pode ser adicionado ao tanque de combustível de um veículo e o sal de amina pode ser adicionado a um tanque de dosagem separado no veículo. O sal de amina pode então ser dosado ao combustível em concentrações de pelo menos 10 ppm enquanto o veículo estiver em operação. Isso é conhecido como "dosagem a bordo".

[0084] A quantidade de cada componente químico descrito é apresentada exclusiva de qualquer solvente ou óleo diluente, que pode estar habitualmente presente no material comercial, isto é, em uma base química ativa, a menos que indicado de outra forma. No entanto, a menos que indicado de outra forma, cada produto químico ou composição referido pelo presente documento deve ser interpretado como um material de qualidade comercial que pode conter os isômeros, subprodutos, derivados e outros materiais que normalmente são entendidos como presentes na qualidade comercial.

[0085] Sabe-se que alguns dos materiais descritos acima podem interagir na formulação final, de modo que os componentes da formulação final possam ser diferentes daqueles que foram adicionados inicialmente. Os produtos assim formados, incluindo os produtos formados ao empregar as composições divulgadas pelo presente documento, podem não ser suscetíveis de descrição fácil. No entanto, todas essas modificações e produtos de reação estão incluídos no escopo da tecnologia divulgada, incluindo composições preparadas misturando os componentes descritos acima. Aplicação industrial

[0086] Em uma modalidade, as composições de combustível descritas acima são úteis para motores a combustível líquido e/ou para motores com ignição comandada e podem incluir motores para veículos híbridos e motores estacionários. O tipo de motor não é excessivamente limitado e inclui, mas não está limitado a motores V, em linha, opostos e rotativos. Os motores podem ser naturalmente aspirados, impulsionados, impulsionados por E, sobrealimentados ou turbo. O motor pode ser um motor a gasolina com carburador ou injeção de combustível. Como tal, o motor pode ter um carburador ou injetores (incluindo piezo injetores).

[0087] Em uma modalidade, o motor pode ser um motor de injeção direta de gasolina ("GDI") (guiado por spray ou parede, ou combinações dos mesmos), um motor de injeção de combustível na porta de admissão ("PFI"), um motor de ignição por compressão de carga homogênea ("HCCI"), motores de queima estequiométrica ou de queima magra, motor de ignição por compressão controlada por faísca ("SPCCI"), motores de compressão variável, ciclo de Miller ou ciclo de Atkinson ou uma combinação dos mesmos, como um motor que contém injetores de GDI e de PFI no mesmo motor. Os motores de GDI/PFI adequados incluem motores a 2 ou 4 tempos alimentados a gasolina, uma gasolina/álcool misturados ou qualquer uma das composições de combustível descritas nas seções acima. A composição de aditivo pode reduzir o desgaste e/ou melhorar a economia de combustível de um motor, como um motor de GDI/PFI. Em ainda outras modalidades, as composições de combustível podem ser preparadas usando um sistema de dosagem a bordo para um motor de GDI, um motor de PFI ou uma combinação dos mesmos.

[0088] Em ainda outras modalidades, qualquer um dos motores acima pode ser equipado com um catalisador ou dispositivo para o tratamento de emissões de escape, como a redução de NOx. Em outras modalidades, o motor pode ser um motor de combustível flexível capaz de operar em mais de um tipo de combustível, tipicamente gasolina e etanol ou gasolina e metanol. Em ainda outras modalidades, qualquer um dos tipos de motor acima pode estar em um veículo híbrido que também inclui um motor elétrico.

[0089] As composições de combustível descrita acima pode ser usada para reduzir depósitos carbonáceos em um motor operado por combustível. O sal de amina pode estar presente na composição de combustível em uma quantidade de pelo menos 10 ppm, 12 ppm, 25 ppm ou 50 ppm a 100 ppm, 500 ou 2500 ppm, com base no peso total da composição de combustível.

[0090] A tecnologia divulgada pode ser ilustrada adicionalmente pelos seguintes exemplos.

EXEMPLOS

[0091] As embalagens de aditivos são preparadas conforme listado na Tabela 2. As embalagens são misturadas e aquecidas a 80°C e mantidas à temperatura por 30 minutos. As amostras preparadas são então deixadas arrefecer até a temperatura ambiente antes de serem adicionadas ao combustível. Tabela 2 ADITIVO (% em peso) Comp A Ex A 1 Ex B 2

Sal de amina - 100 100 Modificador de fricção 8,18 - - (amina de sebo de polioxietileno) Modificador de fricção 8,18 - - (oleato de éster de poliol) Aditivo de Controle de Depósito 25,96 - - (Mannich) Fluidizador (Álcool Propoxilado) 11,72 - - Solvente orgânico (2-etil-hexanol) 10 - - Solvente Orgânico (HAN) 35,96 - - 1 - O sal de amina é o produto do anidrido N- hexadecenilsuccínico ("HDSA") e da N, N-dimetiletanolamina. 2 - O sal de amina é o produto de um poliisobutileno de 550 M n (“PIB”) e N, N-dimetiletanolamina.

[0092] O Exemplo Comparativo A ("Comp A") e os Exemplos Inventivos A e B ("Ex A" e "Ex B", respectivamente) são adicionados a diferentes amostras de gasolina não aditivadas às taxas de tratamento mostradas na Tabela 3 abaixo. Tabela 3 Exemplo Taxa de tratamento aditivo (ppm) Comp A Ex A Ex B Linha de base (gasolina não aditivada) - - - Comp 1 3000 - - Ex 1 - 286 - Ex 2 - - 286 Ex 3 - 100 - Ex 4 - - 100

[0093] O desempenho de cada combustível é então testado em um motor de GDI. Os testes utilizam um motor GM 2.0L ECOTEC turbo LHU GDI de 2013. Para cada teste, novos injetores são usados e o fluxo através dos injetores é testado em 35 Bar e 100 Bar antes e após cada teste. O ajuste de Combustível de Longo Prazo (“LTFT”) é coletado durante cada ciclo do teste do motor. O ajuste de combustível é uma estratégia adaptativa que ajusta o tempo de abertura do injetor de combustível ("fluxo de combustível") para se adaptar às mudanças no motor e é acumulado ao longo do tempo enquanto o módulo de controle do motor tenta manter uma relação ar/combustível constante. O tempo de abertura do injetor é ajustado de acordo com a entrada do sensor de oxigênio.

[0094] Cada ciclo consiste em 6 modos de motor. Os modos do motor são mostrados na Tabela 4 abaixo. Tabela 4 Modo Velocidade do motor Torque do motor Duração Ponto de ajuste Ponto de ajuste (seg) (RPM) (Nm) 1 2100 65 678 2 1630 52 910 3 2100 65 600 4 1630 52 1400 5 1325 41 1010 6 1630 52 910

[0095] As alterações no ajuste do combustível geralmente são o resultado de injetores com incrustações e estão ligadas à diminuição do fluxo de combustível ou à interrupção da pulverização. O exame dos dados de ajuste do combustível e do fluxo do injetor, juntamente com a inspeção visual das pontas do injetor, fornece uma maneira de diferenciar o desempenho do combustível e dos aditivos.

[0096] Os testes podem ter um ou mais ciclos de "sujeira" ("DU") em que combustível não aditivado é usado no motor para gerar um acúmulo de depósitos de injetores e um ou mais ciclos de limpeza ("CU")

em que são adicionados o combustível é usado no motor para limpar os depósitos formados durante o ciclo DU. Um LTFT com inclinação positiva é uma indicação de que a duração da injeção foi aumentada para compensar menos fluxo de combustível devido a depósitos formados no (s) injetor (es). Um LTFT com inclinação negativa é uma indicação de que os depósitos estão sendo removidos do (s) injetor (es). Como alternativa, o teste pode ser um teste de “manter limpeza”, em que apenas combustível aditivado é usado no motor e a mudança no LTFT é monitorada durante a duração do teste. Uma inclinação de LTFT de cerca de 0 indica que o aditivo está efetivamente mantendo um motor limpo de depósitos.

[0097] A FIG. 1 mostra os ciclos de sujeira da gasolina não aditivada da linha de base, seguidos pelos ciclos de limpeza do Comp 1, uma gasolina com 3000 ppm de Comp A. A inclinação de limpeza do Comp 1 é -0,25. A FIG. 2 mostra os ciclos de sujeira da gasolina não aditivada da linha de base, seguidos pelos ciclos de limpeza do Ex 1, uma gasolina com 286 ppm de Ex A. A inclinação de limpeza do Ex 1 é -0,29, portanto, o Ex 1 resulta em uma limpeza do motor mais rápida que a Comp 1, mesmo com taxas mais baixas de tratamento. A FIG. 3 mostra o LTFT de um teste de manutenção de limpeza da gasolina não aditivada da linha de base. A FIG. 4 mostra o LTFT de um teste de manutenção de limpeza do EX 3, uma gasolina com 100 ppm de Ex A. A FIG. 5 mostra o LTFT de um teste de manutenção de limpeza do EX 4, uma gasolina com 100 ppm de Ex B. As FIGS. 4 e 5 mostram que os sais de amina são eficazes para manter um motor limpo de depósitos, mesmo após 26 ciclos.

[0098] Em algumas modalidades, o desempenho do sal de amina em um combustível pode ser avaliado medindo a pressão efetiva média de um motor ("MEP") quando operado usando o combustível aditivado. A MEP mede a capacidade de um motor de trabalhar independentemente do deslocamento do motor e pode ajudar na comparação do desempenho de diferentes tipos de motores ou do mesmo motor operado com fluidos diferentes. Várias maneiras de calcular a MEP são conhecidas pelos versados na técnica e incluem, mas não se limitam a, MEP de freio, MEP de fricção, MEP indicado bruto, MEP líquido indicado e MEP de bombeamento. A MEP do freio (“BMEP”) é calculada em função do torque do freio. Em algumas modalidades, o sal de amina pode melhorar a BMEP de um motor.

[0099] Cada um dos documentos mencionados acima é incorporado pelo presente documento por referência, incluindo quaisquer pedidos anteriores, especificamente listados ou não acima, dos quais a prioridade é reivindicada. A menção de qualquer documento não é uma admissão de que esse documento seja qualificado como estado da técnica ou constitua o conhecimento geral do versado em qualquer jurisdição. Exceto nos Exemplos, ou onde indicado de outra forma explícita, todas as quantidades numéricas nesta descrição especificando quantidades de materiais, condições de reação, pesos moleculares, número de átomos de carbono e similares, devem ser entendidas como modificadas pela palavra "cerca de". Deve ser entendido que os limites superior e inferior de quantidade, faixa e razão estabelecidos pelo presente documento podem ser combinados independentemente. Do mesmo modo, as faixas e quantidades para cada elemento da invenção podem ser utilizados juntamente com faixas ou quantidades para qualquer um dos outros elementos.

[00100] Como usado pelo presente documento, o termo de transição "compreendendo", que é sinônimo de "incluindo", "contendo" ou "caracterizado por", é inclusivo ou aberto e não exclui elementos adicionais não especificados ou etapas do método. No entanto, em cada citação de "compreender" neste documento, pretende-se que o termo também abranja, modalidades alternativas, as frases "consistindo essencialmente em" e "consistindo em", em que "consistindo em" exclua qualquer elemento ou etapa não especificada e "Consistindo essencialmente em" permite a inclusão de elementos ou etapas adicionais não recitados que não afetam materialmente as características básicas e novas da composição ou método em consideração.

[00101] Embora certas modalidades e detalhes representativos tenham sido mostrados com o objetivo de ilustrar a presente invenção, será evidente para os versados na técnica que várias alterações e modificações podem ser feitas nela sem se afastar do escopo da presente invenção. A este respeito, o escopo da invenção deve ser limitado apenas pelas seguintes reivindicações.

Claims (23)

REIVINDICAÇÕES

1. Composição de combustível compreendendo gasolina, oxigenado ou mistura dos mesmos e um sal de amina de éster de ácido succínico ou um sal de amina do ácido succinamida (ambos "sal(is) de amina") que é o produto de (a) e (b), caracterizada pelo fato de que: (a) é uma amina com (i) pelo menos um nitrogênio terciário e (ii) pelo menos uma funcionalidade hidroxialquilalquila e/ou pelo menos uma funcionalidade de amina secundária; (b) é um ácido succínico substituído por hidrocarbila e/ou anidrido; e em que o referido sal de amina tem uma concentração de pelo menos 10 ppm em peso, com base no peso total da referida composição de combustível.

2. Composição de combustível, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a razão molar de (a) para (b) varia de 3: 1 a 1: 3.

3. Composição de combustível, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que pelo menos uma porção do sal de amina tem a fórmula (I): (I) em que R1 é hidrogênio ou um grupo de hidrocarbila C 1 a C50 de cadeia linear ou ramificada; R 4 é um grupo de hidrocarbila C 1 a C5 de cadeia linear ou ramificada; e R 5 e R 6 são, independentemente, um m grupo de hidrocarbila C 1 a C 22 de cadeia linear ou ramificada, ou são grupos que, quando tomados em conjunto, formam um anel de 5-, 6-, ou 7-membros.

4. Composição de combustível, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 2, caracterizada pelo fato de que pelo menos uma porção do sal de amina tem a fórmula (II): (II) em que R1 é hidrogênio ou um grupo de hidrocarbila C 1 a C50 de cadeia linear ou ramificada; R 4 e R7 são, independentemente, um grupo de hidrocarbila C 1 a C5 de cadeia linear ou ramificada; e R5 R6, são, independentemente, um grupo de hidrocarbila C 1 a C 22 de cadeia linear ou ramificada, ou são grupos que, quando tomados em conjunto, formam um anel de 5-, 6-, ou 7 membros, n é 0 ou 1, e R 8 e R9 são, independentemente, hidrogênio ou um grupo de hidrocarbila C 1 a C22 de cadeia linear ou ramificada, ou são grupos que, quando tomados em conjunto, formam um anel de 5-, 6-, ou 7-membros.

5. Composição de combustível, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que R 1 é um grupo hidrocarbila C 8 a C 25 ou C 12 a C 16.

6. Composição de combustível, de acordo a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de que o sal de amina é o produto de N, N- metildietanolamina e anidrido hexadecenilsuccínico.

7. Composição de combustível, de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de que o sal amina é o produto de N1 - (3- (dimetilamino) propil)-N3, N3-dimetilpropano-1,3-diamina e anidrido hexadecenilsuccínico.

8. Composição de combustível, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de que a amina é uma amina graxa alcoxilada.

9. Composição de combustível, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que compreende ainda uma amina graxa alcoxilada, além da amina usada para produzir o produto da reação do sal de amina.

10. Composição de combustível, de acordo com a reivindicação 8 ou 9, caracterizada pelo fato de que a referida amina graxa alcoxilada tem a fórmula (III): (III) em que R é um grupo hidrocarbila C 4 a C 30; A1 e A 2 são, individualmente, grupo alquileno C 1 a C10 ; e a soma de x e y é um número inteiro de pelo menos 1.

11. Composição de combustível, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que o referido sal de amina tem uma concentração de pelo menos 12 ppm, 25 ppm ou 50 ppm, com base no peso total da referida composição de combustível.

12. Composição de combustível, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que a referida composição de combustível compreende 0,1% em volume a 100% em volume de oxigenato, com base em um volume total da referida composição de combustível.

13. Composição de combustível, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que a referida composição de combustível compreende 0,1% em volume a 100% em volume de gasolina, com base em um volume total da referida composição de combustível.

14. Composição de combustível, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que o referido oxigenado é etanol.

15. Método para reduzir depósitos carbonáceos em um motor, o referido método caracterizado pelo fato de que compreende operar o referido motor usando a composição de combustível definida de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14.

16. Método, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que o referido sal de amina está presente em uma quantidade de pelo menos 20 ppm a 100 ppm (mantendo claro), ou pelo menos 100 ppm a 500 ppm (claro).

17. Método, de acordo com a reivindicação 15 ou 16, caracterizado pelo fato de que o referido motor é um motor a gasolina de combustão interna.

18. Método, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que o referido motor a gasolina de combustão interna é um motor de injeção direta de gasolina ("GDI"), um motor de injeção de combustível na porta de admissão ("PFI"), um motor de ignição por compressão de carga homogênea ("HCCI") ou uma combinação dos mesmos.

19. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 15 a 18, caracterizado pelo fato de que o referido sal de amina é adicionado ao referido combustível usando um sistema de dosagem a bordo.

20. Uso de uma composição de combustível definida de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14, caracterizado pelo fato de ser para reduzir depósitos carbonáceos em um motor operado na referida composição de combustível.

21. Uso, de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo fato de que o referido sal de amina está presente em uma quantidade de pelo menos 10 a 20 ppm a 100 ppm (mantendo claro), ou pelo menos 100 ppm a 500 ppm (claro).

22. Uso, de acordo com a reivindicação 20 ou 21, caracterizado pelo fato de que o referido motor é um motor a gasolina de combustão interna.

23. Uso, de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pelo fato de que o referido motor a gasolina de combustão interna é um motor de injeção direta de gasolina ("GDI"), um motor de injeção de combustível na porta de admissão ("PFI"), um motor de ignição por compressão de carga homogênea ("HCCI") ou uma combinação dos mesmos.