CN117965212A - 燃料组合物 - Google Patents

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Abstract

硝酸2‑乙基己酯与一种或多种去垢剂的组合在柴油燃料组合物中的用途,其以在压燃式内燃发动机中减少内部柴油喷射器沉积物(IDID)为目的。

Description

燃料组合物
本申请为分案申请,其母案申请的申请日为2017年5月24日,申请号为201780031368.6,和发明名称为“燃料组合物”。
技术领域
本发明涉及液体燃料组合物,其具有改进的洁净度和沉积物减少特性,尤其是内部柴油喷射器沉积物(IDID)减少特性,并且特别地涉及在柴油燃料组合物中的硝酸2-乙基己酯和一种或多种去垢剂的组合的用途以提供所述改进。
背景技术
政府法规和市场要求持续强调在运输行业中化石燃料的节省。由发动机中的燃料燃烧产生的沉积物的堆积降低了进一步燃烧的效率并且导致在发动机的寿命期间燃料的低效使用。
柴油发动机的一个常见问题是喷射器积垢,特别是喷射器主体和喷射器喷嘴积垢。当喷嘴被来自柴油燃料的沉积物堵塞时,则会出现喷射器喷嘴积垢。还已知沉积物出现在喷射器喷嘴处。
除了喷嘴孔和喷射器喷嘴处的这些“外部”喷射器沉积物导致流量降低和功率损失之外,喷射器主体内可能出现沉积物,从而引起进一步的问题。这些沉积物可称为内部柴油喷射器沉积物或IDID。IDID包括针座和喷射器上游的沉积物,并排除喷射器喷嘴孔中的沉积物。IDID出现在关键运动部件上的喷射器内部。IDID可以阻碍这些影响燃料喷射的时间和数量的部件的运动,并且还具有其它不希望的效果。由于现代柴油发动机在非常精确的条件下运行,这些沉积物会对性能产生重大影响。
IDID可能会导致许多问题,包括功率损失、发动机故障、怠速不良和由于燃油计量和燃烧不够理想而导致的燃料经济性降低。最初,用户可能经历冷启动问题和/或发动机运作不良。最终,这些沉积物会导致更严重的喷射器粘附。当沉积物阻止喷射器部件移动并因此喷射器停止工作时会发生此情况。当一个或多个喷射器粘住时,发动机可能完全失效。
通常将去垢剂添加剂添加到柴油燃料中,以减少、去除或减慢发动机沉积物的堆积。因此,去垢剂添加剂通常用于燃料组合物中以试图减少沉积物,但仍需要更好的添加剂以减少沉积物形成,特别是减少“内部”柴油喷射器沉积物或IDID形成。
燃料经济性(FE)的任何持续改进在汽车行业中也是非常重要的。因此,还需要继续改进用于为内燃发动机提供燃料的燃料组合物的燃料经济性能。
有机硝酸盐被已知为燃料中的点火促进剂已有一段时间了,且有些还被已知会增加柴油燃料的十六烷值。也许最常用的柴油燃料点火改进剂是硝酸2-乙基己酯(2-EHN),其通常被理解为通过缩短添加其的燃料的点火延迟来操作。
在将2-EHN与其它柴油燃料组分组合使用以获得特定益处的本领域中存在一些建议,通常与提高所得燃料制剂的十六烷值特性有关。
RU2010124844A是一种此类建议,且涉及含有增加十六烷值的添加剂的柴油燃料。添加剂由预混合的硝酸环己基酯或2-EHN和选自过氧化二叔丁基、过氧化二异丙苯基和过氧化羟基异丙苯的过氧化物组成。这些添加剂的效果是柴油燃料的十六烷值较高且废气中氮氧化物含量较低。
因此,从现有技术可知,仅2-EHN或与某些其它组分组合的使用实现增强的十六烷值效果。
在行业中,迄今为止还未了解2-EHN对发动机清洁度或沉积物形成,特别是内部柴油喷射器沉积物(IDID)的形成有任何影响。
发明内容
现在令人惊讶地发现,通过使用2-EHN与去垢剂的组合,可以实现提高发动机的清洁度和减少发动机喷射器沉积物,特别是减少“内部”柴油喷射器沉积物或IDID的协同效应。超过可以通过仅仅使用去垢剂所实现的清洁度的清洁度提高是完全令人惊讶和出乎意料的。
2-EHN和去垢剂的组合使用减少了喷射器沉积物,特别是“内部”柴油喷射器沉积物或IDID,提高了发动机清洁度并且间接地导致燃料组合物的燃料经济性改善。其还使得能够减少昂贵去垢剂添加剂的用量。
因此,在本发明的第一方面,提供了硝酸2-乙基己酯和一种或多种去垢剂在柴油燃料组合物中的用途,其以在压燃式发动机中避免或减少“内部”柴油喷射器沉积物或IDID为目的和/或以改进燃料经济性为目的。
在本发明的另一方面,提供了一种改进内燃发动机的清洁度和/或燃料经济性能的方法,其通过利用包含硝酸2-乙基己酯和一种或多种去垢剂的组合的柴油燃料组合物来为内燃发动机供给燃料。
具体实施方式
如本文中所使用的术语“燃料经济性”是指发动机消耗燃料的优化效率,即在可以从发动机获得相同的功率输出同时消耗更少的燃料(并且因此排放更少的二氧化碳)。
根据本发明,提供了硝酸2-乙基己酯和一种或多种去垢剂在柴油燃料组合物中的用途,尤其用于改进清洁度和因此燃料经济性的目的。在本发明的此方面的上下文中,术语“改进”涵盖任何程度的改进。通过我们的清洁度评级(通过沉积物减少进行评估)发现,我们发现了在250%和300%之间的改进。在根据本发明向其中加入硝酸2-乙基己酯和去垢剂之前,如由评级得分的增加所测量,例如,根据CEC F-110-16(第1期)测试方法,类似燃料制剂的清洁度的改善可以是约10%或更高,优选20%或更高,更优选50%或更高,并且尤其100%或更高。
根据本发明,可以以本领域任何已知的方式测定清洁度和沉积物减少。但关于本发明,优选通过CEC F-110-16(第1期)测试方法进行评估。
根据本发明,燃料组合物的燃料经济性也可以以任何已知的方式测定,例如使用根据EEC指令90/C81/01的标准测试程序,使用用于底盘测功机或试验台发动机上的运载工具的新的欧洲驱动循环(New European Drive Cycle)(NEDC)。这提供了在发动机运作条件下获得的所谓的“测量的”燃料消耗数。在一些实施例中,所述方法/用途涵盖将2-EHN和一种或多种去垢剂添加到燃料组合物中,以调节燃料经济性能或实现或达到所需的目标燃料经济性值。在本发明的上下文中,“达到”目标燃料经济性值也可以涵盖超过所述数量。因此,目标燃料经济性数量可以是目标最小燃料经济性值。
去垢剂添加剂以旨在减少、去除或减慢发动机沉积物的堆积的水平添加到柴油燃料中。通过本发明的发现,通过使用2-EHN协同提高或增强这种正常作用。柴油燃料组合物中的一种或多种去垢剂的(活性物质)浓度常规在5至1500ppmw,合适地10至750ppmw,更合适地10至600ppmw的范围内。在本发明的一个实施例中,柴油燃料组合物中的一种或多种去垢剂的(活性物质)浓度为10至500ppmw。本发明的一个优点是,由于使用2-EHN与去垢剂的协同效应,可以减少昂贵的去垢剂添加剂的量。
2-EHN优选以10至1500ppmw,更优选50至1000ppmw,甚至更优选100至800ppmw,并且尤其200至700ppmw范围内的水平存在于燃料组合物中。本文中提供的2-EHN的水平是指添加到基础燃料中的2-EHN,其超过基础燃料中可能已经存在的任何2-EHN。举例来说,2-EHN可能已经存在于基础燃料中,以使基础燃料符合标准柴油燃料规格,例如EN590或ASTMD975。以总基础燃料的重量计,基础燃料中可能已经存在高达1500ppmw或更多的2-EHN。
所述组合物含有一种或多种去垢剂。在本发明的一个实施例中,所述组合物仅含有一种去垢剂。
出于本发明的目的,适用于去垢剂的实例包括聚烯烃取代的琥珀酰亚胺或琥珀酰胺的聚胺,例如聚异丁烯琥珀酰亚胺或聚异丁烯胺琥珀酰胺、脂族胺、曼尼希碱或胺和聚烯烃(例如聚异丁烯)顺丁烯二酸酐。琥珀酰亚胺分散剂添加剂描述于例如GB-A-960493、EP-A-0147240、EP-A-0482253、EP-A-0613938、EP-A-0557516和WO-A-98/42808中。特别优选的是聚烯烃取代的琥珀酰亚胺,如聚异丁烯琥珀酰亚胺,且特别是PIBSI-TEPA(使用含有高比例的四亚乙基五胺的聚胺技术混合物生成的聚异丁烯琥珀酰亚胺)。
出于本发明目的,适合用于柴油燃料添加剂中的其它去垢剂包括季铵盐,如公开于US2012/0102826、US2012/0010112、WO2011/149799、WO2011/110860以及WO2006/135881中的季铵盐。
柴油燃料添加剂混合物除去垢剂和2-EHN以外可含有其它组分。实例是润滑性增强剂;去混浊剂,例如烷氧基化酚甲醛聚合物;消泡剂(例如改性的聚醚聚硅氧烷);另外的点火改进剂(十六烷改进剂),如硝酸环己基酯、过氧化二叔丁基和那些公开于US-A-4208190第2列第27行至第3列第21行中的物质);防锈剂(例如四丙烯基琥珀酸的丙-1,2-二元醇半酯或琥珀酸衍生物的多元醇酯,所述琥珀酸衍生物具有含有20至500个碳原子的未经取代或经取代的脂族烃基团在其α-碳原子中的至少一个上,例如聚异丁烯取代的琥珀酸的季戊四醇二酯);腐蚀抑制剂;芳香剂;抗磨损添加剂;抗氧化剂(例如酚类如2,6-二-叔丁基苯酚或苯二胺如N,N′-二-仲丁基-对苯二胺);金属钝化剂;燃烧改进剂;防静电添加剂;低温流动改进剂;和蜡抗沉降剂。
除非另外说明,否则各个此类任选的另外的添加剂组分在经添加的柴油燃料组合物中的(活性物质)浓度优选地为至多10000ppmw,更优选地在0.1到1000ppmw范围内,宜为0.1到300ppmw,如0.1到150ppmw。
下文更详细地讨论其它添加剂。
柴油燃料添加剂混合物可以含有润滑性增强剂,尤其当柴油燃料组合物具有较低(例如500ppmw或更小)硫含量时。在经添加的柴油燃料组合物中,润滑性增强剂适宜以小于1000ppmw,优选地在50ppmw与1000ppmw之间,更优选地在70ppmw与1000ppmw之间的浓度存在。合适的市售润滑性增强剂包括酯基添加剂和酸基添加剂。其它润滑性增强剂描述在尤其与其在低硫含量柴油燃料中的用途相关的专利文献中,例如在以下专利文献中:
-Danping Wei和H.A.Spikes的论文《柴油燃料的润滑性(The Lubricity ofDiesel Fuels)》,Wear,III(1986)217-235;
-WO-A-95/33805-冷流改进剂,提高低硫燃料的润滑性;
-US-A-5490864-某些二硫代磷酸二酯-二醇,作为抗磨损润滑性添加剂用于低硫柴油燃料;以及
-WO-A-98/01516-具有至少一个羧基连接于其芳香族核的某些烷基芳香族化合物,尤其在低硫柴油燃料中赋予抗磨损润滑性作用。
除2-EHN外,本文中的燃料组合物可以包含一种或多种其它十六烷值增强剂。十六烷值增强剂是已知的并且可市购的,并且也可以是已知(在柴油燃料的情况下)如前所述的为“十六烷(值)改进剂”,“燃烧改进剂”和“点火改进剂”等。
十六烷值增强剂通常以添加剂水平(通常为10至2000ppm w/w)添加到柴油燃料中。
其用以减少点火延迟即燃料喷射时间和燃烧(点火)开始之间的时间。
燃料的十六烷值(CN)是参考正十六烷(十六烷,CN=100)和2,2,4,4,6,8,8-七甲基壬烷(CN=15)的标准混合物的点火特性确定的。具有高CN的燃料具有短的点火延迟。通常,具有高辛烷值的分子具有低的十六烷值,所述高辛烷值赋予对汽油火花点火发动机的自燃的抵抗性。因此,向柴油燃料中添加少量十六烷值增强剂可以基于较短的点火延迟产生改进的燃料性质。
已知十六烷值增强剂包括但不限于除了2-EHN(例如硝酸异丙酯,硝酸环己基酯,和硝酸甲氧基乙酯)的某些有机硝酸盐和有机过酸和过酸酯。柴油燃料组合物还优选含有消泡剂,更优选与防锈剂和/或腐蚀抑制剂和/或润滑性增强添加剂组合。
柴油燃料组合物中的任何去雾剂的(活性物质)浓度将优选地在0.1至20ppmw、更优选地1至15ppmw、再更优选地1至10ppmw,且尤其1至5ppmw范围内。或者,可以使用更高水平的去雾化合物。
存在的任何另外的点火改进剂的(活性物质)浓度将优选地为2600ppmw或更小、更优选地2000ppmw或更小、甚至更优选地300至1500ppmw。
用于柴油燃料组合物的常规燃料添加剂混合物通常含有与柴油燃料相容的稀释剂。此稀释剂可以是矿物油、如由壳牌公司(Shell companies)以商标“SHELLSOL”出售的那些的溶剂、如酯且尤其是醇(例如己醇、2-乙基己醇、癸醇、异十三醇)的极性溶剂,以及醇混合物,如由壳牌公司以商标“LINEVOL”出售的那些,尤其是为C7-9伯醇的混合物的LINEVOL79醇或可市购的C12-14醇混合物。用于实现本发明用途的燃料添加剂混合物可以含有如上所述的一种或多种去垢剂、2-EHN和稀释剂。用于实现本发明用途的燃料添加剂混合物可以替代地含有如上所述的一种或多种去垢剂和稀释剂而不含2-EHN。在此情况下,2-EHN已经存在于基础燃料中或者分别添加到基础燃料中。在另一个实施例中,2-EHN可以存在于燃料添加剂混合物和基础燃料中。
在使用中,2-EHN和一种或多种去垢剂因此可以预先溶解在合适的溶剂中,例如油,例如矿物油或费-托衍生的烃混合物;燃料组分(其也可以是矿物或费-托衍生的)与其中使用添加剂的柴油燃料组合物相容(例如中间馏分燃料组分,例如气油或煤油);聚α烯烃;所谓的生物燃料,例如脂肪酸烷基酯(FAAE),费-托衍生的生物质-液体合成产物,氢化植物油,废物或藻类油或醇如乙醇;芳香族溶剂;任何其它烃类或有机溶剂;或其混合物。在本文中使用的优选溶剂是基于柴油燃料组分和溶剂,包括重芳族石脑油和费-托衍生的组分,例如下文提到的“XtL”组分的矿物油。在某些情况下,生物燃料溶剂也可以是优选的。通常,2-EHN和一种或多种去垢剂将是添加剂(性能)包的一部分,其另外含有其它添加剂,例如消泡剂、腐蚀抑制剂、除雾剂等。替代地,2-EHN和一种或多种去垢剂可以直接与基础燃料混合。
柴油燃料组合物中的任选的另外添加剂的总含量可以适合地在0和10000ppmw之间且优选地低于5000ppmw。
在上文中,组分的量(浓度,体积%、ppmw、重量%)是活性物质的量,即不包括挥发性溶剂/稀释剂材料。
本发明的液体燃料组合物可以通过将燃料添加剂组合与适用于内燃发动机的柴油基础燃料混合来生产。
组合物的其余部分通常由一种或多种汽车基础燃料组成,任选地与一种或多种其它燃料添加剂一起组成,例如如上所述。
本发明使用燃料组合物的发动机可以是任何适当发动机。因此,当燃料是柴油,包括生物柴油燃料组合物时,发动机是柴油或压燃式发动机。同样地,可以使用任何类型的柴油发动机,例如涡轮增压柴油发动机,条件是使用相同或等同的发动机来测量燃料经济性,其具有和不具有燃料经济性增加的组分。通常,本发明的燃料经济性改进剂适用于广泛的发动机工作条件。
根据本发明制备的柴油燃料组合物通常可以是适用于压燃式(柴油)发动机的任何类型的柴油燃料组合物;且其本身可以包含柴油燃料组分的混合物。
因此,除2-EHN和一种或多种去垢剂之外,根据本发明制备的柴油燃料组合物可包含传统类型的一种或多种柴油燃料组分。例如,其可以包括主要比例的例如下述类型的柴油基础燃料。在此上下文中,“主要比例”是指以总组合物计至少50%w/w和通常至少85%w/w。更合适地,至少90%w/w或至少95%w/w。在一些情况下,燃料组合物的至少98%w/w或至少99%w/w由柴油基础燃料组成。因此,在一些实施例中,基础燃料自身可以包含两种或更多种下文所述类型的柴油燃料组分的混合物。
典型的柴油燃料组分包含液态烃中间馏分燃料油,例如石油衍生的气油。此类基础燃料组分可以是有机或合成衍生的,并且适合通过从原油中蒸馏所需范围的级分而获得。其沸点通常在150至410℃或170至370℃的常用柴油范围内,取决于品级和用途。其在15℃(IP 365)下的密度通常为0.75至0.9g/cm3,例如0.8至0.86g/cm3和测得的十六烷值(ASTMD613)为35至80,更优选为40至75。其初始沸点适宜地在150至230℃的范围内,并且其最终沸点在290至400℃的范围内。其在40℃下的动态粘度(ASTM D445)可适合地是1.5至4.5厘沲。此燃料通常适用于间接或直接喷射型的压燃式(柴油)内燃发动机。
由实施本发明得到的汽车柴油燃料组合物也适合于这些一般规格。因此,其通常符合可适用的当前标准柴油燃料规格,如EN 590(用于欧洲)或ASTM D975(用于美国)。通过实例,燃料组合物在15℃下的密度可以为0.82至0.845g/cm3;T95沸点(ASTM D86)为360℃或更低;十六烷值(ASTM D613)为45或更高;运动粘度(ASTM D445)在40℃下为2至4.5mm2/s;硫含量(ASTM D2622)为50mg/kg或更低;和/或多环芳烃(PAH)含量(IP391(mod))小于11%w/w。然而相关规格可以在国家与国家之间并且年年不同并且可以取决于燃料组合物的既定用途。具体地,其测量的十六烷值优选为40至70,至75或至80,更优选为50至65,或至少大于50,大于55,大于60或大于65。
例如获自精炼和任选地(加氢)处理原油来源的石油衍生的气油可以掺入柴油燃料组合物中。其可以是获自此炼油厂工艺的单个气油物流或经由不同处理路线在炼油厂工艺中获得的若干气油级分的掺合物。这种气油级分的实例是直馏气油、真空气油、如在热裂解过程中获得的气油、如在流体催化裂解单元中获得的轻质和重质循环油和如从氢化裂解器单元中获得的气油。任选地,石油衍生的气油可以包含一些石油衍生的煤油级分。此类气油可以在加氢脱硫(HDS)单元中处理以便将其硫含量降低到适合于包括在柴油燃料组合物中的水平。此也倾向于降低其它极性物质如含氧或含氮物质的含量。在一些情况下,燃料组合物将包括通过分裂重质烃获得的一种或多种裂化产物。
在本发明的一些实施例中,基础燃料可以是或含有另一种所谓的“生物柴油”燃料组分,例如植物油、氢化植物油或植物油衍生物(例如脂肪酸酯,特别是脂肪酸甲酯、FAME),或其它含氧物,如酸、酮或酯。此类组分不需要一定是生物衍生的。在燃料组合物含有生物柴油组分时,生物柴油组分可存在于数量高达100%,例如在1%至99%w/w之间,在2%至80%w/w之间,在2%至50%w/w之间,在3%至40%w/w之间,在4%至30%w/w之间,或在5%至20%w/w之间。在一个实施例中,生物柴油组分可以是FAME。
柴油基础燃料可以由费-托衍生的柴油燃料组分,通常是费托衍生的气油组成,或包含所述组分。如本文所用,术语“费-托衍生”是指材料是费-托缩合方法的合成产物或从其获得。费-托衍生的燃料或燃料组分将因此是其中除添加氢以外的相当大部分直接或间接衍生自费托缩合法的烃物流。
费-托燃料可以衍生自将气体、生物质或煤转化为液体(XtL),特别是将气体转化为液体(GtL),或从生物质转化为液体(BtL)。任何形式的费-托衍生的燃料组分可用作根据本发明的基础燃料。
基础燃料合适地具有低硫含量,例如至多2000mg/kg(以重量计2000百万分之一/ppmw)。更合适地,其具有低或极低硫含量,例如至多500mg/kg(500ppmw),例如不超过350mg/kg(350ppmw),并且更合适地不超过100或50或10或甚至5mg/kg(5ppmw)的硫。其可能是所谓的“零硫”燃料;尽管在某些情况下可能希望基础燃料不是无硫(“零硫”)燃料。理想地,由实施本发明产生的燃料组合物也具有属于这些限度内的硫含量。
根据本发明制备的汽车柴油燃料组合物将适当地符合可适用的当前标准规格,例如EN 590(用于欧洲)或ASTM D-975(用于美国)。通过实例,总燃料组合物在15℃下的密度可以为820至845kg/m3(ASTM D-4052或EN ISO 3675);T95沸点(ASTM D-86或EN ISO 3405)为360℃或更低;测得的十六烷值(ASTM D-613)为40或更高;Vk40(ASTM D-445或EN ISO3104)为2至4.5mm2/s;硫含量(ASTM D-2622或EN ISO 20846)为50mg/kg或更低;和/或多环芳烃(PAH)含量(IP 391(mod))小于8%w/w。然而相关规格可以在国家与国家之间并且年年不同,并且可以取决于组合物的既定用途。
但是应了解,根据本发明制备的柴油燃料组合物可含有具有这些范围外的特性的燃料组分,因为总体掺合物的特性可通常明显不同于其个别成分的那些。
根据本发明的一个方面,提供了2-EHN和一种或多种去垢剂的用途,其用于改进燃料组合物的沉积物减少或清洁性能和/或用于改进燃料组合物的燃料经济性性能。在本发明的上下文中,在燃料组合物中的2-EHN和一种或多种去垢剂的“用途”是指将2-EHN和/或一种或多种去垢剂并入组合物中,通常作为与一种或多种燃料组分(通常是柴油基础燃料)的共混物(即物理混合物)和任选的一种或多种另外的燃料添加剂,不同于2-EHN和去垢剂。
在将组合物引入要在组合物上运作的发动机之前,优选将2-EHN和一种或多种去垢剂并入燃料组合物中。因此,2-EHN和一种或多种去垢剂可以在炼油厂直接给予到(例如混合)燃料组合物的一种或多种组分或基础燃料中。例如,其可以在合适的燃料组分中预稀释,随后形成整个汽车燃料组合物的一部分。或者,其可以添加到炼油厂下游的柴油燃料组合物中。例如,其可以作为含有一种或多种其它燃料添加剂的添加剂包的一部分被加入。此可能是特别有利的,因为在某些情况下,在炼油厂中改变燃料组合物可能是不方便的或不合需要的。例如,基础燃料组分的混合在所有位置可能都不可行,而在燃料库或其它装油站(例如公路罐车、驳船或火车装油站、分配器、客户罐和交通工具)可以更容易地以相对低的浓度引入燃料添加剂。
因此,本发明的“用途”也可以涵盖2-EHN和/或一种或多种去垢剂的供应以及其在柴油燃料组合物中的使用说明,以实现本发明的好处之一。因此,2-EHN和/或一种或多种去垢剂可以作为制剂的组分提供,所述制剂适合和/或旨在用作燃料添加剂,特别是柴油燃料添加剂。借助于实例,2-EHN和/或一种或多种去垢剂可以与一种或多种其它燃料添加剂一起并入添加剂制剂或添加剂包中。如上所述,一种或多种燃料添加剂可选自任何有用的添加剂,例如抗腐蚀添加剂、去雾剂、消泡剂、酯、聚α-烯烃、长链有机酸、含胺或酰胺活性中心的组分及其混合物,如本领域技术人员已知的。
根据本发明的另一个方面,提供了一种用于制备汽车燃料组合物的方法,所述方法包括将柴油基础燃料(或基础燃料混合物)与2-EHN和一种或多种去垢剂共混。所述共混可被实施以用于本文所述一个或多个目的。
在某些情况下,2-EHN和/或一种或多种去垢剂可能不适合与其它燃料添加剂预混合,且因此可以从浓缩(100%)或预稀释的库存直接给予到燃料组合物中。
虽然根据本发明使用的2-EHN和一种或多种去垢剂的量可根据要使用的燃料类型和/或发动机工作条件而变化,但本发明的另一个好处是在某些发动机条件下,特别是观察本发明的益处所需的一种或多种去垢剂的量可以令人惊讶地低并低于提供相同清洁度/沉积物减少效果所需的正常去垢剂添加剂浓度。此反过来可以降低燃料制备过程的成本和复杂性。
此外,与需要以约几十个重量百分比的浓度使用的燃料组分相比,能够以相对低的浓度使用的添加剂可以更自然地运输、储存和引入燃料组合物中。
本发明的另一方面提供了一种操作内燃发动机和/或由此发动机提供动力的交通工具的方法,所述方法包含将根据本发明制备的燃料组合物引入发动机的燃烧室中。有利地引入燃料组合物用于关于本发明描述的一个或多个目的。因此,发动机优选地与燃料组合物一起操作,以在发动机的使用期间改进清洁度和沉积物减少和/或燃料经济性为目的,并且例如相关的好处,例如减少的发动机排放等。所述发动机特别是柴油发动机,并且可以是涡轮增压柴油发动机。柴油发动机可以是直接喷射型,例如旋转泵、直列式泵、单元泵、电子单元喷射器或共轨型,或间接喷射型。其可以是重型或轻型柴油发动机。例如,其可以是电子单元直接喷射(EUDI)发动机。
与特定评估相关的排放水平可以使用标准测试程序测量,所述测试程序例如欧洲R49、ESC、OICA或ETC(用于重型发动机)或ECE+EUDC或MVEG(用于轻型发动机)测试循环。理想地,排放性能是在符合欧II标准排放限值(1996年)或欧III(2000)、IV(2005)甚至V(2008)标准限值的柴油发动机上测量的。
贯穿本说明书的描述和权利要求中,除非上下文另有所指,否则单数包涵复数。具体来说,当使用不定冠词时,除非本文另有规定,否则本说明书应理解为考虑到复数以及单数。
因此,结合本发明的具体方面、实施例或实例一起描述的特征、整数、特性、化合物、化学部分或基团应被理解为可适用于本文所述的任何其它方面、实施例或实例,除非与其不相容。因此,本发明的“用途”的特征可直接适用于本发明的“方法”。此外,除非另外说明,否则本文中所公开的任何特征会被用于相同或类似目的替代性特征所代替。
现将通过以下非限制性实例进一步说明本发明。
实例
实例1
含有去垢剂和2-EHN的添加剂包,其含量足以使最终燃料制剂中的去垢剂达到160ppmw的水平,最终燃料制剂中的2-EHN达到600ppmw的水平,所述添加剂包被混合到符合EN590的标准低硫柴油基础燃料中。添加剂包另外含有一些其它次要组分。将低分子量PIB琥珀酰亚胺形式的防污剂以最终组合物的重量计的10ppmw的水平混合到柴油基础燃料中。基础燃料的规格显示于下表1中。
表1
15℃下的密度 IP365 835.1kg/m3
40℃下的运动粘度 IP71 3.217mm2/s
初始沸点 IP123 205℃
冷滤点 IP309 -22℃
浊点 IP219 n/a
润滑性(HFRR磨斑直径) ISO 12156 338微米
ISO 20846 <1mg/kg
总芳烃 IP391 22.6重量%
实例2
将含有去垢剂但不含2-EHN的添加剂包混合到如上述实例1中所使用的相同标准的低硫柴油基础燃料中。实例2中使用的去垢剂和次要添加剂组分的类型和水平与实例1中使用的那些相同。将低分子量PIB琥珀酰亚胺形式的防污剂以最终组合物的重量计的10ppmw的水平包括在柴油燃料制剂中。
对待测燃料混合物进行CEC F-110-16(第1期)测试方法。为避免疑义,没有将在CEC F-110-16(第1期)中提及的钠和十二烯基琥珀酸(DDSA)混合到实例1或实例2中的任一种燃料中。如上所述,使用以最终组合物的重量计10ppmw水平的低分子量PIB琥珀酰亚胺形式的防污剂代替。
将来自组合中含有去垢剂和2-EHN的燃料混合物(实例1),加上来自仅基础燃料和添加了正好相同水平的去垢剂的相同燃料(实例2)的结果列于表2中。
表2
添加剂包 完成的主要运作 等级
去垢剂+2-EHN(实例1) 5 5.5
仅去垢剂(实例2) 2 2.0
1 2.0
讨论
表2中显示的结果表明,与仅含有相同去垢剂包(不含2-EHN)的参考燃料相比,使用2-EHN与去垢剂包的组合可以显著减少沉积物。

Claims (7)

1.硝酸2-乙基己酯和一种或多种去垢剂在柴油燃料组合物中的用途,其以在压燃式内燃发动机中减少内部柴油喷射器沉积物为目的,其中内部柴油喷射器沉积物的减少是根据CEC F-110-16测试方法来测量的。
2.根据权利要求1所述的用途,其用于改进压燃式内燃发动机的燃料经济性的另外目的。
3.根据权利要求1或2所述的用途,其中以所述总柴油燃料组合物重量计,在所述柴油燃料组合物中,所述硝酸2-乙基己酯的浓度在10至1500ppmw的范围内。
4.根据权利要求1或2所述的用途,其中以所述总柴油燃料组合物重量计,在所述柴油燃料组合物中,所述一种或多种去垢剂的浓度在5ppmw至1500ppmw的范围内。
5.根据权利要求1或2所述的用途,其中所述去垢剂是聚(亚乙基胺)的聚异丁烯琥珀酰亚胺。
6.根据权利要求1或2所述的用途,其中所述柴油燃料组合物另外包含除去垢剂之外和除2-EHN之外的一种或多种燃料添加剂。
7.一种用于在内燃发动机中减少内部柴油喷射器沉积物的方法,其通过利用柴油燃料组合物来为内燃发动机供给燃料,所述柴油燃料组合物包含硝酸2-乙基己酯和一种或多种去垢剂,其中内部柴油喷射器沉积物的减少是根据CEC F-110-16测试方法来测量的。
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