CN101402889A - 用于控制沉积物形成的燃料添加剂 - Google Patents

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Abstract

本公开内容涉及用于控制沉积物形成的燃料添加剂，具体地涉及一种燃料组合物，其包含改善沉积物有效量的烃基取代的琥珀酰亚胺、清洁剂、和燃料。也公开了减少沉积物形成的方法。

Description

用于控制沉积物形成的燃料添加剂
技术领域
本公开内容涉及一种燃料组合物，其包含改善沉积物有效量的烃基取代的琥珀酰亚胺、清洁剂、和燃料。也公开了减少沉积物形成的方法。
背景技术
多年来已投入大量的工作到用于控制(抑制或减少)火花点火内燃机的燃料诱导系统中沉积物形成的添加剂中。特别是，可以有效地控制燃料喷射器沉积物、进气阀沉积物和燃烧室沉积物的添加剂代表了该领域中主要研究工作的焦点，且尽管存在这些努力，但仍期望进一步的改进。
已建议多种系统来将细小的液体燃料液滴和空气提供给内燃机。这些系统或是将燃料直接提供给燃烧室(直接喷射)或是利用汽化器或燃料喷射器将混合物通过吸入歧管提供给燃烧室(间接喷射)。目前采用的系统中，通过将液体燃料雾化并将其以细小液滴提供到气流中，产生燃料-气体混合物。
在采用端口-燃料喷射的传统火花点火发动机中，通过将液体燃料液滴在热组件下导入进入口或歧管中，在正常操作条件下，使喷射的燃料汽化。该液体燃料在热组件的表面上成膜并随后汽化。随后通过在进气阀开启且活塞朝下死点运动时产生的压差使汽化的燃料和进气的混合物抽吸到汽缸中。为了确保与现代发动机相容的控制程度，通常将这种汽化技术优化到在少于一个发动机循环中发生。
在大多数发动机操作条件下，进入组分的温度足以使碰撞的液体燃料液滴快速汽化。但是，在诸如冷启动和热身的条件下，通过较冷的发动机组件上的碰撞不能使燃料汽化。而是，通过提供足够的燃料使得在冷的进入组件上碰撞之前足够部分在其穿过气体移动时通过热质交换而汽化，确保在这些条件下的发动机操作。通过这种机理的汽化速率是随燃料性能、温度、压力、相对液体和气体速率与液体直径而变化。当然，这种途径在极端环境的冷却到中发生故障，其中燃料速率不足以产生与气体可点燃的浓度的蒸汽。
为了达到化学彻底的燃烧，必须使燃料-空气混合物汽化成化学计量的气相混合物。化学计量的可燃烧混合物含有彻底燃烧所需的确切数量的空气(氧气)和燃料。对于汽油，该空气-燃料比为约14.7∶1重量。不能彻底汽化的、非化学计量的燃料-气体混合物导致不彻底的燃烧和降低的热效率。理想燃烧过程的产物为水(H2O)和二氧化碳(CO2)。如果燃烧不彻底，一些碳不能被彻底氧化，产生一氧化碳(CO)和不燃烧的烃(HC)。这样导致发动机沉积物和喷射器堵塞。
石油工业中期望制得具有有效的喷射器沉积物控制的燃料。EP 0020037公开了使用油溶性C12-36脂肪族烃基琥珀酰亚胺或琥珀酰亚胺在将其结合到润滑油中时提供了减少摩擦的作用，例如用于曲轴箱。将该烃基琥珀酸酐与氨反应以形成琥珀酰亚胺。该参考文献公开了琥珀酰亚胺也可以用于柴油和汽油二者。但是，该参考文献并未教导琥珀酰亚胺可以以改善沉积物有效量用于燃料组合物。事实上，该参考文献并未记载关于端口-燃料喷射器发动机中沉积物形成的问题。
发明内容
一方面，公开了一种燃料组合物，其包含改善沉积物有效量的烃基取代的琥珀酰亚胺、清洁剂、和燃料。
也公开了减少发动机中沉积物形成的方法，包括提供发动机一种燃料组合物，其包含改善沉积物有效量的烃基取代的琥珀酰亚胺、清洁剂、和燃料。
该公开内容的其它目的和优点部分将在随后的说明书中给出，和/或可以通过该公开内容的实施而得以领会。通过特别是在所附权利要求中指出的组分和组合的方式，将实现和获得该公开内容的目的和优点。
将理解的是，前述一般性描述和随后的详细说明二者仅是示例性和解释性的，且并非限定所要求保护的公开内容。
具体实施方式
本文中所使用的术语“琥珀酰亚胺”含义是，包括氨与烃基取代的琥珀酸或酸酐(或者类似琥珀酸酰化剂)之间的反应中的完全反应产物，且旨在包括其中该产物除了由与氨、和酸酐部分的反应或接触产生的类型的酰亚胺连接之外还可以具有酰胺、和/或盐连接的化合物。本文中关于烷基化的“反应”的含义是，将任意所述组分或化学品接触、暴露或聚集在一起的产物或结果，不论是产生共价键、离子键、盐或是其它联接。
该公开内容的燃料的烃基取代的琥珀酰亚胺是众所周知的。它们容易通过首先将期望分子量的烯属不饱和烃与马来酸酐反应以形成烃基取代的琥珀酸酐来制得。其中该烯属不饱和烃为线性或支化的，其可以含有10-24个碳原子，其数均分子量范围可以为100-600。可以采用约100℃～约250℃的反应温度。对于更高沸点的烯属不饱和烃，在约200℃～约250℃下获得良好结果。该反应可以通过加入氯来促进。其中琥珀酸基团含有含至少40个碳原子的烃基取代基的链烯基琥珀酰亚胺描述于例如US3,172,892、3,202,678、3,216,936、3,219,666、3,254,025、3,272,746、4,234,435、4,613,341、和5,575,823，将其全部公开内容引入作为参考。
典型的烯烃包括、但并非限定于，裂化蜡烯烃、线性α烯烃、支链α烯烃、低级烯烃的聚合物和共聚物。该烯烃可以选自乙烯，丙烯，丁烯如异丁烯，1-辛烷，1-己烯，1-癸烯等。适用的聚合物和/或共聚物包括、但并非限定于，聚丙烯、聚丁烯、聚异丁烯、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-异丁烯共聚物、丙烯-异丁烯共聚物、乙烯-1-癸烯共聚物等。
烃基取代基也可以由烯烃三元共聚物制成。非常适用的产物可以由乙烯-C3-12α烯烃-C5-12非共轭二烯三元共聚物制成的，如乙烯-丙烯-1，4-己二烯三元共聚物、乙烯丙烯-1，5-环辛二烯三元共聚物、乙烯-丙烯降冰片烯三元共聚物等。
一种实施方式中，该烃基取代基衍生自丁烯聚合物，例如异丁烯的聚合物。适用于制备本公开内容的琥珀酰亚胺-酸的适宜聚异丁烯，在一种实施方式中可以包括含有至少约20％的更高反应性的甲基亚乙烯基异构体的那些聚异丁烯，例如至少50％，和作为另一实例至少70％。适宜聚异丁烯包括利用BF3催化剂制得的那些。其中该甲基亚乙烯基异构体构成全部组合物的高百分比的这种聚异丁烯的制备描述于US4,152,499和4,605,808，将其公开内容引入作为参考。
烃基取代基的分子量可以在宽范围内变化。烃基的分子量可以小于600。示例性范围为约100～约300数均分子量，例如约150～约275，通过凝胶渗透色谱(GPC)测量。一方面，烃基的数均分子量小于约350。由此，主要为C4-C36的烃基在本文中是有用的，其中C14-C18烃基对于琥珀酰亚胺在提供低硫中间馏分燃料的改进润滑性方面是特别有效的。一方面，高达约C24的烃基也是有用的。
可以采用马来酸酐之外的羧酸反应物，如马来酸、富马酸、苹果酸、酒石酸、衣康酸、衣康酸酐、柠康酸、柠康酸酐、甲基富马酸、乙基马来酸酐、二甲基马来酸酐、乙基马来酸、二甲基马来酸、己基马来酸等，包括相应的酰氯和低级脂肪族酯。
例如，烃基取代的琥珀酸酐可以通过聚烯烃和马来酸酐的热反应来制备，例如，如US 3,361,673和3,676,089中所述的那样，将其公开内容引入作为参考。替换地，该取代的琥珀酸酐可以通过氯化聚烯烃与马来酸酐的反应来制备，例如，如US 3,172,892中所述的那样，将其公开内容引入作为参考。烃基取代的琥珀酸酐的其它讨论可以在，例如，US 4,234,435、5,620,486和5,393,309中找到，将其公开内容引入作为参考。
马来酸酐与烯属不饱和烃的摩尔比可以宽泛地变化。其可以从约5∶1到约1∶5变化，例如从约3∶1到约1∶3，且作为另一实例，可以使用化学计量过量的马来酸酐以促使反应完成。未反应的马来酸酐可以通过真空蒸馏除去。
一种实施方式中，该烃基取代的琥珀酸酐和氨之间的反应，可以通过使组分混合并将混合物加热高到足以使反应发生但不会高到使反应物或产物分解的温度来进行，或者可以将酸酐加热到反应温度并将氨在持续时间内加入。适用的温度为约100℃～约250℃。通过使该反应在高到足以蒸馏掉反应中形成的水的温度下进行，可以获得示例性结果。
该烃基取代的琥珀酰亚胺可以以任意期望的或有效的量存在于该燃料组合物中。一方面，该烃基取代的琥珀酰亚胺的存在量范围可以为约1ppm～约1000ppm，例如约3ppm～约25ppm，且作为另一实例，约5ppm～约10ppm重量，相对于该燃料组合物的总重。
所公开的燃料组合物也可以任选地包含清洁剂/分散剂，如Mannich碱清洁剂、聚醚胺、和/或聚异丁烯胺。适用于本公开内容的Mannich碱清洁剂包括高分子量烷基取代的羟基芳族化合物、醛和胺的反应产物。用于制备本公开内容的Mannich反应产物的羟基芳族化合物、醛和胺可以是本领域中公知的和所使用的任意该化合物，依据前述限制。
该羟基芳族化合物的苯环上的高分子量烷基取代基可以衍生自数均分子量(Mn)为约500～约3000，和例如约700～约2100的聚烯烃，通过凝胶渗透色谱(GPC)测量。所使用的聚烯烃具有的多分散性(重均分子量/数均分子量)范围可以为约1～约4(例如约1～约2)，通过GPC测量。
该羟基芳族化合物的烷基化可以典型地在烷基化催化剂的存在下在约0～约200℃、例如0～100℃的温度范围下进行。通常酸性催化剂可以用于促进Friedel-Crafts烷基化。用于商业生产的典型催化剂包括硫酸、BF3、苯酚铝、甲烷磺酸、阳离子交换树脂、酸性粘土和改性沸石。
适用于形成该高分子量烷基取代的羟基芳族化合物的聚烯烃包括聚丙烯、聚丁烯、聚异丁烯、丁烯和/或丁烯与丙烯的共聚物、丁烯和/或异丁烯和/或丙烯的共聚物、和一种或多种可与其共聚的单烯属共聚单体(例如，乙烯、1-戊烯、1-己烯、1-辛烯、1-癸烯等)，其中该共聚物分子含有至少50wt％的丁烯和/或异丁烯和/或丙烯单元。与丙烯或该丁烯共聚的共聚单体可以是脂肪族的，且也可以含有芳脂肪族基团，例如苯乙烯、o-甲基苯乙烯、p-甲基苯乙烯、二乙烯基苯等。由此任意情形中，所获得的用于形成高分子量烷基取代的羟基芳族化合物的聚合物和共聚物可以基本上是脂肪族烃聚合物。
优选聚丁烯。除非本文中相反地指出，否则所使用的术语“聚丁烯”的一般含义为包括由“纯的”或“基本上纯的”1-丁烯或异丁烯制成的聚合物，和由1-丁烯、2-丁烯和异丁烯中的两种或全部三种的混合物制成的聚合物。商业级的该聚合物也可以含有少量的其它烯烃。所谓的具有较高比例的具有末端亚乙烯基的聚合物分子的高反应性聚异丁烯也可以适合用于形成长链烷基化的酚反应物。适宜高反应性聚异丁烯包括含有至少约20％的高反应性甲基亚乙烯基异构体的那些聚异丁烯，例如至少50％和作为另一实例至少70％。适宜的聚异丁烯包括使用BF3催化剂制得的那些。其中甲基亚乙烯基异构体构成全部组合物的高百分比的该聚异丁烯的制备描述于US 4,152,499和4,605,808。
Mannich清洁剂可以由高分子量烷基酚或烷基甲苯酚来制备。但是，除此之外，可以使用的其它酚类化合物包括，间苯二酚、对苯二酚、儿茶酚、羟基联苯、苄基苯酚、苯乙基苯酚、萘酚、甲苯基萘酚的高分子量烷基取代的衍生物。对于Mannich清洁剂的制备来说，优选的是聚烷基苯酚和聚烷基甲苯酚反应物，例如聚丙基苯酚、聚丁基苯酚、聚丙基甲苯酚和聚丁基甲苯酚，其中该烷基的数均分子量为约500～约2100，同时最优选的烷基为衍生自数均分子量范围为约700～约1300的聚异丁烯的聚丁基。
高分子量烷基取代的羟基芳族化合物的示例性构象可以是对-取代的单烷基酚或对-取代的单烷基邻-甲苯酚。但是，可以采用Mannich缩合反应中容易反应的任意羟基芳族化合物。由此，由具有仅一个环烷基取代基、或者两个或多个环烷基取代基的羟基芳族化合物制得的Mannich产物可以适合用于该公开内容。长链烷基取代基可以含有一些残余的不饱和度，但是通常，可以是基本上饱和的烷基。
示例性胺反应物包括、但并非限定于，分子中具有至少一个适宜反应性的伯或仲氨基的亚烷基聚胺。该聚胺仲可以存在其它取代基如羟基、氰基、酰氨基等。一方面，该亚烷基聚胺可以是聚亚乙基聚胺。适宜亚烷基聚胺反应物包括、但并非限定于，乙二胺、二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、四亚乙基五胺和具有氮含量对应于式H2N-(A-NH--)nH的亚烷基聚胺的该胺的混合物，其中A可以是二价亚乙基或亚丙基且n可以为整数1～10，例如1～4。该亚烷基聚胺可以通过氨和二卤代烷烃如二氯烷烃的反应获得。
该胺也可以是分子中具有一个伯或仲氨基和至少一个叔氨基的脂肪族二胺。适宜聚胺的实例包括、但并非限定于，N，N，N″，N″-四烷基二亚烷基三胺(两个末端叔氨基和一个居中的仲氨基)、N，N，N′，N″-四烷基三亚烷基四胺(一个末端叔氨基、两个内部叔氨基和一个末端伯氨基)、N，N，N′，N″，N″′-五烷基三亚烷基四胺(一个末端叔氨基、两个内部叔氨基和一个末端仲氨基)、N，N-二羟基烷基-α，ω-亚烷基二胺(一个末端叔氨基和一个末端伯氨基)、N，N，N′-三羟基烷基-α，ω-亚烷基二胺(一个末端叔氨基和一个末端仲氨基)、三(二烷基氨基烷基)氨基烷基甲烷(三个末端叔氨基和一个末端伯氨基)、和类似化合物，其中该烷基相同或不同且通常各自含有不大于约12个碳原子，且其各自例如含有1～4个碳原子。一方面，这些烷基可以是甲基和/或乙基。另一方面，聚胺反应物可以是N，N-二烷基-α，ω-亚烷基二胺，如亚烷基中具有3～约6个碳原子且每个烷基中具有1～约12个碳原子的那些，其例如可以是相同的，但是其可以不同。一方面，可以使用N，N-二甲基-1，3-丙烷二胺和N-甲基哌嗪。
具有一个可以参与Mannich缩合反应的反应性伯或仲氨基、和至少一个不可以以任意明显程度直接参与Mannich缩合反应的空间位阻氨基的聚胺的实例包括，N-(叔丁基)-1，3-丙烷二胺、N-新戊基-1，3-丙烷二胺、N-(叔丁基)-1-甲基-1，2-乙烷二胺、N-(叔丁基)-1-甲基-1，3-丙烷二胺、和3，5-二(叔丁基)氨基乙基哌嗪。
用于制备该Mannich碱产物的示例性醛包括脂肪族醛如甲醛、乙醛、丙醛、丁醛、戊醛、己醛、庚醛、硬脂醛。可以使用的芳族醛包括、但并非限定于，苯甲醛和水杨醛。用于本文中使用的示例性杂环醛为糠醛和噻吩醛等。也适用的是甲醛-制备的反应物，如多聚甲醛，或者甲醛水溶液如福尔马林。作为实例，可以使用甲醛或福尔马林。
烷基酚、所述胺和醛之间的缩合反应可以在通常范围为约40℃～约200℃的温度下进行。该反应可以以本体(无稀释剂或溶剂)或者在溶剂或稀释剂中进行。该反应过程期间放出水且可以通过共沸蒸馏将其除去。通常，可以通过将摩尔比分别为1.0∶0.5-2.0∶1.0-3.0的烷基取代的羟基芳族化合物、胺和醛反应，形成该Mannich反应产物。
用于本公开内容的适宜Mannich碱清洁剂包括US 4,231,759、5,514,190、5,634,951、5,697,988、5,725,612、和5,876,468中教导的那些，将其公开内容引入本文作为参考。
烃基胺清洁剂为通过已知工艺技术制得的已知材料。一种常规方法包括卤化长链脂肪族烃如乙烯、丙烯、丁烯、异丁烯的聚合物，或者乙烯和丙烯、丁烯和异丁烯的共聚物等，随后将获得的卤化烃与聚胺反应。如果期望的话，通过用适宜量的酸处理，可以将至少一些产物转化为胺盐。卤化路线形成的产物经常含有少量的残留卤素如氯。另一制备适宜脂肪族聚胺的路线包括，控制氧化(例如，采用空气或者过氧化物)聚烯烃如聚异丁烯，随后将氧化聚烯烃与聚胺反应。对于制备该脂肪族聚胺清洁剂/分散剂的合成详细内容，参见例如US 3,438,757、3,454,555、3,485,601、3,565,804、3,573,010、3,574,576、3,671,511、3,746,520、3,756,793、3,844,958、3,852,258、3,864,098、3,876,704、3,884,647、3,898,056、3,950,426、3,960,515、4,022,589、4,039,300、4,128,403、4,166,726、4,168,242、5,034,471、5,086,115、5,112,364、和5,124,484，和公布的欧洲专利申请EP 384,086。将每个前述文献的公开内容引入本文作为参考。该烃基胺清洁剂的长链取代基可以含有烷基或链烯基形式的平均50～350个碳原子(具有或者不具有少量残留的卤素取代基)。衍生自适宜分子量的聚α-烯烃均聚物或者共聚物(例如，丙烯均聚物、丁烯共聚物、C3和C4α-烯烃共聚物等)的链烯基取代基可以是适宜的。例如，该取代基可以是由数均分子量(通过凝胶渗透色谱测量)范围为约500～约2000的聚异丁烯形成的聚异丁烯基，例如约600～约1800，且作为另一实例为约700～约1600。
适合用作本公开内容的清洁剂的聚醚胺可以是“单个分子”添加剂，在同一分子中引入了胺和聚醚官能团二者。该聚醚主链可以是基于环氧丙烷、环氧乙烷、环氧丁烷、或这些的化合物。实例包括赋予良好燃料溶解性的环氧丙烷或环氧丁烷或其混合物。该聚醚胺可以是单胺、二胺或三胺。该聚醚胺的分子量通常为500～300。其它适宜的聚醚胺为US 4,191,537、4,236,020、4,288,612、5,089,029、5,112,364、5,322,529、5,514,190和5,522,906中教导的那些化合物，将其公开内容引入本文作为参考。
用于所公开的燃料组合物的清洁剂可以以任意期望的或者有效的量存在。例如，该清洁剂的存在量可以为约10ppm～约1500ppm，且作为另一实例为约100ppm～约300ppm(重量)，相对该燃料组合物的总重。
用于配制本公开内容的燃料组合物的基础燃料包括适合用于直接喷射汽油发动机的任意基础燃料，如加铅或无铅动力汽油，和所谓的新配方汽油(reformulated gasolines)。该燃料可以是在汽油沸腾范围内沸腾的烃的混合物。这种燃料可以包括直链或支链烷烃、环烷烃、烯烃、芳烃或这些的任意混合物。该汽油可以衍生自直馏naptha、聚合汽油、天然汽油或者衍生自沸腾范围在约80～约450°F的催化重整油料。该汽油的辛烷水平并非关键的且可以采用任意常规汽油。
本文中“燃料”的含义为烃质燃料，例如、但并非限定于，柴油、喷气燃料、醇、醚、煤油、低硫燃料、合成燃料如Fischer-Tropsch燃料、液化石油气、船用油、气至液(GTL)燃料、煤至液(CTL)燃料、生物质至液(BTL)燃料、高沥青质燃料、源于煤(天然的、净化的、和petcoke)的燃料、基因工程化的生物燃料与农作物以及其中的提取物、天然气、丙烷、丁烷、无铅发动机和航空汽油、和所谓的新配方汽油，其通常同时含有汽油沸点范围的烃和燃料可溶性的氧化掺合剂，如醇、醚和其它适宜的含氧有机化合物。适合用于本公开内容的燃料的含氧化合物(oxygenates)包括甲醇、乙醇、异丙醇、叔丁醇、混合醇、甲基叔丁基醚、叔戊基甲基醚、乙基叔丁基醚和混合醚。含氧化合物在使用时，通常在新配方汽油中的存在量低于约25体积％，且例如用量使得在整个燃料中提供范围为约0.5～约5体积％的含氧量。本文中“烃质燃料”或“燃料”也应表示废弃的或使用过的发动机或电动机油，其可以或者可以不含有钼、汽油、船用油、煤(灰尘或淤浆)、原油、精炼“底部物(bottoms)”和副产物、原油提取物、有害废物、造船厂废料(yardtrimmings)和废物、木屑和锯屑、农业废料、饲料、青贮料、塑料和其它有机废物和/或副产物，及其混合物，和其在水、醇、或其它载液(carrier fluid)中的乳液、悬浮液、和分散体。本文中“柴油”的含义是一种或多种选自柴油、生物柴油、生物柴油衍生的燃料、合成柴油及其混合物的燃料。一方面，该烃质燃料为基本上无硫的，其含义是含硫量平均不超过该燃料的约30ppm。
所述燃料组合物可进一步包括载液(carrier fluid)。一方面，所述清洁剂可以使用载液和诱导助剂来使用。该载体可以是各种类型的，例如液体聚-α-烯烃低聚物、矿物油、液体聚(氧化亚烷基)化合物、液体醇或多元醇、聚链烯烃、液体酯、和类似液体载体。可以采用两种或多种该载体的混合物。
示例性液体载体包括1)粘度指数小于约120的矿物油或矿物油的共混物，2)一种或多种聚-α-烯烃低聚物，3)一种或多种平均分子量范围为约500～约3000的聚(氧化亚烷基)化合物，4)聚链烯烃，5)聚烷基取代的羟基芳族化合物，或6)其混合物。可以使用的矿物油载液包括链烷、环烷和沥青质油，且可以衍生自各种石油原油和采用任意适宜方式来加工。例如，该矿物油可以是溶剂萃取的或加氢处理的油。也可以使用再生的矿物油。也可以使用加氢处理的油。例如，所用矿物油在40℃的粘度可以为小于约1600SUS，且例如范围为40℃下约300～约1500SUS。链烷矿物油在40℃下的粘度范围可以为约475SUS～约700SUS。对于最佳结果，可以非常期望的是，该矿物油的粘度指数小于约100，例如，小于约70，且作为另一实例范围为约30～约60。
适合用作载液的聚-α-烯烃(PAO)为加氢处理的和未加氢处理的聚-α-烯烃低聚物，即氢化的或未氢化的产物，主要是α-烯烃的三聚体、四聚体和五聚体，该单体含有6～12、通常8～12、且例如约10个碳原子。它们的合成概述于US 3,763,244、3,780,128、4,172,855、4,218,330、和4,950,822中，将其公开内容引入本文作为参考。常用方法基本上包括短链线性α-烯烃的催化低聚(适宜地通过乙烯的催化处理获得)。用作载体的聚-α-烯烃的粘度(在100℃下测量)范围通常为2～20厘沲(cSt)。一方面，该聚-α-烯烃在100℃下的粘度为至少8cSt，和例如至少约10cSt。
本文中使用的示例性载液之中的聚(氧化亚烷基)化合物可以是燃料可溶性化合物，其可以由下式RA--(RB--O)n--RC来表示，其中RA通常为氢、烷氧基、环烷氧基、羟基、氨基、烃基(例如烷基、环烷基、芳基、烷基芳基、芳烷基等)、氨基取代的烃基、或羟基取代的烃基，RB为具有2～10个碳原子(例如2～4个碳原子)的亚烷基，RC通常为氢、烷氧基、环烷氧基、羟基、氨基、烃基(例如烷基、环烷基、芳基、烷基芳基、芳烷基等)、氨基取代的烃基、或羟基取代的烃基，且n为整数1～500且例如范围为3～120，表示重复亚烷基氧基的数目(通常为平均数)。在具有多个--RB--O--基团的化合物中，RB可以是相同或不同的亚烷基且在不同时，可以是无规或嵌段排列的。示例性聚(氧化亚烷基)化合物为包含通过将醇与一种或多种亚烷基氧化物反应形成的重复单元的单醇(monool)，例如一种亚烷基氧化物，且作为另一实例环氧丙烷或环氧丁烷。
用于载液的聚(氧化亚烷基)化合物的平均分子量范围可以为约500～约3000，例如约750～约2500，且作为另一实例为高于约1000到约2000。
一种适用的聚(氧化亚烷基)化合物的亚组是由羟基封端的聚(氧化亚烷基)单醇组成的，如US4,877,416的第6栏第20行～第7栏第14行的短路中和该段落中引用的参考文献中所指出的那些，将所述段落和所述参考文献全部引入本文作为参考。
示例性聚(氧化亚烷基)化合物的亚组是由烷基聚(氧化亚烷基)单醇所的一种或混合物组成的，其在未稀释的状态下为汽油可溶性液体，其粘度在40℃下为至少约70厘沲(cSt)，且在100℃下为至少约13cSt。这些化合物中，可以使用通过具有至少约8个碳原子、和例如范围为约10～18个碳原子的烷醇的一种或混合物的丙基化形成的单醇。
本文中使用的聚(氧化亚烷基)载体在它们的未稀释状态下的粘度在40℃下可以为至少约60cSt(例如在40℃下至少约70cSt)，和在100℃下为至少约11cSt(例如在100℃下至少约13cSt)。另外，本文中所使用的聚(氧化亚烷基)化合物例如在它们的未稀释状态下的粘度在40℃下可以不大于约400cSt和在100℃下不大于约50cSt。例如，它们的粘度在40℃下将不超过约300cSt和在100℃下将不超过约40cSt。
示例性聚(氧化亚烷基)化合物也可以包括聚(氧化亚烷基)甘醇化合物和其单醚衍生物，其满足上述粘度要求且是由通过将醇或多元醇与环氧烷烃反应形成的重复单元组成的，如环氧丙烷和/或环氧丁烷，使用或不实用环氧乙烷，且特别是其中分子中至少80mol％的氧化亚烷基是衍生自1，2-环氧丙烷的产物。关于制备该聚(氧化亚烷基)化合物的详细内容，参考例如US2,425,755、2,425,845、2,448,664、和2,457,139，将其全部引入作为参考。
该聚(氧化亚烷基)化合物，使用时，可以含有足够数目的支化氧化亚烷基单元(例如甲基二亚甲基氧基单元和/或乙基二亚甲基氧基单元)，以赋予该聚(氧化亚烷基)化合物汽油可溶性。
用于本文中使用的适宜聚(氧化亚烷基)化合物包括US 5,514,190、5,634,951、5,697,988、5,725,612、5,814,111和5,873,917中所教导的那些，将其公开内容引入本文作为参考。
适合用作本文中载液的聚链烯烃包括聚丙烯和聚丁烯。本公开内容的聚链烯烃的分子量分布(Mw/Mn)可以是小于4。一方面，该聚链烯烃的MWD为1.4或以下。优选的聚丁烯的数均分子量(Mn)为约500～约2000，例如约600～约1000，通过凝胶渗透色谱(GPC)测量。用于本发明的适宜聚链烯烃教导于US 6,048,373，将其公开内容引入本文作为参考。
适合用作本文中载液的聚烷基取代的羟基芳族化合物可以包括本领域中已知的那些化合物，如US 5,514,190、5,634,951、5,697,988、5,725,612、5,814,111和5,873,917中所教导的那样，将其公开内容引入本文作为参考。
本公开内容的燃料组合物可以含有其它添加剂。添加剂的非限定性实例包括分散剂/清洁剂、抗氧剂、热稳定剂、载液、金属钝化剂、染料、指示剂、腐蚀抑制剂、杀菌剂、抗静电添加剂、减阻剂、脱乳剂、乳化剂、雾度消除剂、防冰添加剂、抗爆添加剂、抗阀门座退缩添加剂、表面活性剂、其它润滑添加剂、燃烧改进剂、十六烷值改进剂及其混合物。
所公开的燃料组合物可以在任意燃烧体系中燃烧，包括但并非限定于，任意柴油-电动混合车辆，汽油-电动混合车辆，二冲程发动机，任何和所有燃烧器或燃烧单元，包括例如且并非限定于，固定燃烧器(室内加热的、工业的、锅炉、炉子)、废物焚化炉、柴油燃烧器、柴油发动机(单元喷射的和普通线路)、喷气发动机、HCCI发动机汽车柴油机、汽油燃烧器、汽油发动机(PFI和DIG)、和发电站发电机等。可以获益于本公开内容的烃质燃料燃烧体系包括所有燃烧燃料的燃烧单元、体系、设备、和/或发动机。本文中“燃烧体系”也表示任意和全部内部和外部燃烧设备、机器、发动机、涡轮发动机、喷气发动机、锅炉、焚化炉、蒸汽燃烧器、等离子体燃烧器体系、等离子体电弧、固定燃烧器等，其可以燃烧或者在其中可以燃烧烃质燃料。
所公开的燃料组合物可以在任意燃烧体系中燃烧，例如，火花点火发动机或压缩点火发动机，例如高级火花点火和压缩点火发动机，在具有在线诊断(“OBD”)监控的处理系统之后具有或不具有催化排气装置。为了改进性能、燃油经济性和排放，高级活化点火发动机可以装备有下列：直接喷射汽油(DIG)、可变气阀正时(VVT)、外部废气再循环(EGR)、内部EGR、涡轮增压、可变形状涡轮增压、增压、涡轮增压/增压、多孔喷射器、气缸钝化、和高压缩比。该DIG发动机可以是上述的任一种，包括喷雾-、壁-、和喷雾/壁-导入-气缸燃料/空气注入空气动力学。管线中的大多数高级DIG发动机将是高压缩比涡轮增压的和/或增压的，且具有能够在喷射过程期间将燃料多-加入气缸中的压电-喷射器。处理改进之后的排气装置将包括可再生的NOx分离器，具有适当的操作电子器件和/或NOx催化剂。上述高级DIG发动机将用于汽油-电力混合平台。
一方面，公开了一种减少压缩发动机中沉积物形成的方法，包括给发动机提供包含沉积物改善有效量的烃基取代的琥珀酰亚胺、清洁剂、和燃料的燃料组合物。本领域普通技术人员将理解，“减少沉积物成形”理解为是相对于采用燃烧不含烃基取代的琥珀酰亚胺、清洁剂、和燃料的燃料组合物的发动机的车辆。本领域普通技术人员也将理解，将由此减少了车辆中沉积物形式时，那么其燃料英里数、和/或燃料经济性得以增加。这点可以同时来源于将本琥珀酰亚胺从燃料引入发动机中，以及该琥珀酰亚胺在火花塞和气缸表面上直接减少沉积物的效果。
实施例
通过改变基础燃料组合物中存在的添加剂的类型和添加剂的用量，制得几种燃料组合物。随后使该燃料组合物进行改进的ASTM D-6421实验，采用Honda喷射器，其中测量新的燃料喷射器上沉积物的量随堵塞百分比的变化。对于每种燃料组合物提取四个读数并将这些读数平均。燃料组合物和结果示于表1中。
Figure A20081010796600151
由该数据可以看出，包括所公开的烃基取代的琥珀酰亚胺的实施例4和8，相对于实施例1、3、6、和7中不含任何添加剂的对照燃料组合物，显示减少的沉积物平均量。另外，实施例4和8相对于包含其它添加剂(如实旋例2中的二丁基胺Mannich清洁剂)的燃料组合物，显示减少的沉积物平均量。
应当指出的是，在该说明书和所附权利要求书中所使用的单数形式“一个(a)”、“一个(an)”、和“这个(the)”包括复数指示物，除非清楚地和明确地限定于一个指示物。由此，例如，提及“一种抗氧剂”，包括两种或多种不同抗氧剂。本文中所使用的术语“包括”及其语法变化形式旨在是非限定的，使得目录中所述的项目并非是排除可以状潜的或者加到所列项目中的其它类似项目。
出于该说明书和所附权利要求书的目的，除非相反地指出，否则所有表示数量、百分比或比例的数目，和该说明书与权利要求书中使用的其它数值，应理解为在所有情形中均是由术语“约”来修饰的。由此，除非相反地指出，否则下列说明书和所附权利要求书中给出的数字参数均为可以依据所期望的本公开内容设法获得的性能而变化的近似值。最低限度，和并非尝试将等价物的原则的应用限定于权利要求书的范围，每个数字参数应至少是按照所报道的有效数字和通过采用常用舍入技术构成的。
虽然已描述了特定实施方式，但是目前可能看不出来的替换、改善、变化、改进、和实质等价物，可以呈现给使用者或本领域中的其它技术人员。由此，所提交的且可以进行修改的所附权利要求书旨在包括所有这些替换、改善、变化、改进、和实质等价物。

Claims (10)

1、一种燃料组合物，其包括：
改善沉积物有效量的烃基取代的琥珀酰亚胺；
清洁剂；和
燃料。
2、权利要求1的燃料组合物，其中该烃基取代的琥珀酰亚胺为将烃基取代的琥珀酸酐与氨接触的产物。
3、权利要求2的燃料组合物，其中该烃基取代的琥珀酰亚胺为将包含约10～约24个碳原子的烯属不饱和烃与马来酸酐接触的产物。
4、权利要求3的燃料组合物，其中该烯属不饱和烃的数均分子量范围为约100～约600。
5、权利要求3的燃料组合物，其中该烯属不饱和烃为聚异丁烯。
6、权利要求1的燃料组合物，其中该烃基取代的琥珀酰亚胺的存在量范围为约1ppm～约1000ppm。
7、权利要求1的燃料组合物，其中该清洁剂选自Mannich碱清洁剂、聚醚胺、和烃基胺。
8、权利要求1的燃料组合物，其中该清洁剂的存在量范围为约10ppm～约1500ppm。
9、一种减少发动机中沉积物形成的方法，其包括：
在发动机中提供包含改善沉积物有效量的烃基取代的琥珀酰亚胺、清洁剂、和燃料的燃料组合物。
10、权利要求1的燃料组合物在燃烧系统的应用，其中该燃烧系统选自任意柴油-电动混合车辆、汽油-电动混合车辆、二冲程发动机、固定燃烧器、废物焚化炉、柴油燃烧器、柴油发动机、喷气发动机、HCCI发动机、汽车柴油机、汽油燃烧器、汽油发动机、和发电站发电机。
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