CN1842585B - 用于减少烟灰和/或发动机排放物的燃料的凝胶添加剂 - Google Patents

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Abstract

使润滑油中烟灰的含量和/或发动机中的排放物减少的燃料用的添加剂凝胶。以及使用用于燃料系统中的燃料中的添加剂凝胶以减少发动机润滑油中烟灰的量和/或减少发动机的排放物的方法。

Description

用于减少烟灰和/或发动机排放物的燃料的凝胶添加剂
发明背景
本发明涉及新型凝胶成分，它是一种燃料添加剂，用于降低发动机润滑油里的烟灰的量和/或发动机排放物的量，特别是烟灰，烃类，和/或氮的氧化物，(NO，NO2，N2O，统称为NOx)的排放量。
现代压缩点火和火花点火发动机所面临的一个问题是由于未燃燃料或润滑油本身的氧化和硝化副产物造成的在润滑油中形成的烟灰的累积以及对环境不利的排放。烟灰的累积使润滑油变稠，并造成发动机沉积物。在苛刻的运行条件下，油可能变稠至凝胶点。在烟灰的量增高时，油粘度的增加使发动机在临界磨损点的润滑变差。润滑变差引起高磨损，较大量的活塞沉积物的形成，燃料的使用变得不经济并增加废气排放。总的结果是缩短了润滑油的有效寿命以及废气排放。
现代及未来的发动机所面临的另一个问题是需要符合即将出现的排放立法。已有的一个解决办法是使用经过处理系统的废气以减少发动机的排放。
希望应用新型的凝胶组分作为燃料添加剂减少发动机油中的烟灰颗粒的浓度。应用新型的凝胶燃料添加剂以减少发动机的烟灰，烃和/或NOx的排放也是令人向往的。
已经发现，与发动机燃料接触的凝胶燃料添加剂也可减少发动机润滑体系的油中的烟灰的量。还已发现，凝胶燃料添加剂能够减少发动机的排放，特别是烟灰，烃和/或NOx的排放。
本发明提供了增强润滑油性能并减少发动机向环境的排放的方法。
发明概述
根据本发明，已经发现，燃料的凝胶添加剂可以减少润滑油中的烟灰颗粒的浓度和/或减少发动机的排放物。
根据本发明，已经发现，含分散剂和清洁剂(“凝胶”)的燃料凝胶添加剂会减少发动机润滑油中的烟灰的浓度和/或减少发动机的排放物。而且，该凝胶还可以含有抗氧化剂，还可以含有其它可溶于燃料的添加剂。燃料的凝胶添加剂是可溶于燃料的。该凝胶在发动机使用期间溶解。在一个实现方案中，凝胶成分的释放是缓慢释放。
在本发明中，采用包括使发动机中的一部分燃料与凝胶接触的方法减少在发动机中的油中悬浮的和/或分散的烟灰。另外，在本发明中，采用包括使发动机一部分燃料与凝胶接触的方法以减少发动机的排放物和烟灰，烃，和/或NOx。
本发明提供了应用凝胶以减少发动机润滑油中悬浮/分散的烟灰和/或减少发动机的排放物，特别是烟灰，烃和/或NOx。可使用这种凝胶的发动机包括但不限于火花点火和/或压缩点大的、固定的和/或活动发电装置发动机，发电机，柴油和/或汽油发动机，高速公路上或高速公路外的发动机，双循环发动机，航空发动机，活塞发动机，船舶发动机，火车发动机，可生物降解燃料发动机等等的内燃机。在一个实现方案中，发动机装备有后处理装置，如废气再循环系统，催化转化器，柴油颗粒过滤器，NOx捕捉器等等。
发明详述
按照本发明，发动机润滑油中的烟灰浓度被降低了，从而避免了烟灰，包括粘度和磨损对发动机的有害影响。另外，发动机的排放物减少了，因而改善了环境。
使燃料与凝胶接触会降低润滑油中和/或发动机的排放物中的烟灰浓度。凝胶放置于燃料系统中任何会与燃料接触的地方。凝胶放置在任何可以使循环的燃料接触到凝胶的地方，如，满流(full flow)，燃料的旁路或其组合。凝胶在燃料系统中所处的位置包括但不限于过滤器，燃料过滤器，燃料旁路回路，燃料泵，注射器筒，外壳，贮存器，过滤器袋，过滤器中的筒，过滤器中的筛，旁路系统中的管(canister)，旁路系统中的筛，油箱中的管，油箱中的筛，多支管，油箱的入口和/或出口，注油管，燃料系统中的阀，燃料室，放油装置，进气系统，曲轴箱强制通风通风系统，进气过滤器，废气再循环(egr)系统等等。可有一个或多个位置带有凝胶。另外，如果用了多个位置，则凝胶的配方可以是相同的，相似的和/或不同的。
凝胶应用的设计方案的必要特征是部分至全部凝胶的成分能到达燃烧室。在一个实现方案中，希望能在燃烧系统中的某处提供一个盛凝胶的容器，如，箱，管，结构筛等，比如在燃烧系统的过滤器中一个容器。在一个实现方案中，容器的设计方案的特点是至少一部分凝胶与燃料接触和/或凝胶的各组分能达到燃烧室。
在一个实现方案中，凝胶处在燃料过滤器中的某个地方。燃料过滤器是一个适当的放置凝胶的地方。因为凝胶和/或用过的凝胶可以很容移除，尔后换上新的和/或回收的凝胶。在另一个实现方案中，凝胶置于在油箱中的任一地方的容器里。
凝胶或部分凝胶必须与燃料接触。在一个实现方案中，凝胶与约100％到约1％的燃料接触。在另一个实现方案中，凝胶与约75％到约25％的燃料接触，在又一个实现方案中，凝胶与约50％的燃料接触。
也可以由精炼厂或终点或加油站的燃料供应商用预先将燃料与凝胶预混合的方法将凝胶加入燃料中。另一种办法是，车辆驾驶者在加油时定量地将凝胶加入油箱中。应用定量加入燃料的系统(它能控制加入燃料(贮存)箱中的添加剂的量)可以将添加剂定量加入燃料中。
凝胶的释出速度主要是由凝胶的配方决定的。其位置和燃料和/或空气的流速也影响凝胶的溶解速度。在一个实现方案中，凝胶置于高流速(例如为循环燃料的约50％到约100％)的位置。在另一个实现方案中，凝胶置于中等流速(例如为循环燃料的约25％到约75％)的位置。在另一个实现方案中，凝胶置于低流速(例如大于或等于循环燃料的约1％到约25％)的位置。对于一定的凝胶配方，循环燃料的流速正比于凝胶的溶解速度。因此，在流速降低时凝胶溶解减少，在流速增加时凝胶溶解较多。凝胶置于所希望的地方以便达到所希望的既定的凝胶溶解速度。
在一个实现方案中，凝胶的配方可以由一种或多种组分(例如燃料溶解添加剂)组成，以使凝胶在其使用寿命终了时仍然没有(或者几乎没有)凝胶残留物留下来。在另一个实现方案中，凝胶配方可以由一种或多种有选择性的溶解的组分构成，而使凝胶在其使用寿命终了时至少有一部分组分会保留下来。
燃料系统用的凝胶包括分散剂，清洁剂，和抗氧化剂。另外，这种凝胶还可以有选择的含其它燃料溶解添加剂。
在一个实现方案中，凝胶由式A+B+C来代表。式中A表示至少一种带有一个或多个反应活性的或缔合性的基团的组分；B包含带有至少一种能与A反应或缔合而形成凝胶的颗粒组分或其它组分。而C是至少一种或多种希望的燃料添加剂。在一种实现方案中，凝胶含有抗氧化剂，清洁剂和分散剂。
组分A包括但不限于抗氧化剂、分散剂、无灰分散剂、琥珀酸类物质、马来酸酐苯乙烯共聚物、马来酸化乙烯二烯单体共聚物、表面活性剂、乳化剂、这里所列出的各种组分的功能性衍生物等；以及其组合物。组分A可以单独使用也可以组合使用。在一个实现方案中，优选的A是聚异丁烯基琥珀烯亚胺分散剂。
组分B包括但不限于分散剂，清洁剂，高碱性清洁剂，碳黑，氧化硅，氧化铝，氧化钛，氧化镁，碳酸钙，石灰，粘土，沸石等；以及其组合物。组分B可以单独使用或者组合使用。在一个实现方案中，组分B是高碱性烷基苯磺酸盐清洁剂。
组分C包括但不限于添加剂(包括但不限于抗氧化剂，极压(EP)剂，降磨损剂，粘度指数改进剂，消泡剂，燃烧改性剂，十六烷值改进剂，燃料分散剂等等。组分C可以单独使用或组合使用。在一个实现方案中，组分C是至少一种抗氧化剂。如果组分A是抗氧化剂，则它们并非同一种抗氧化剂。在一个实现方案中，组分C是至少一种分散剂，如果组分A是分散剂，则它们不是同一种分散剂。
该凝胶所含组分A的量在凝胶的约1％到约95％的范围内，在一个实现方案中，在约1％到约70％，在另一个实现方案中为凝胶的约7％到约50％。该凝胶所含组分B在凝胶的约0.1％到约99％的范围内，在一个实现方案中，为约5％到约8％，在另一个实现方案中为凝胶的约10％到约70％。凝胶所含组分C为凝胶的约0％到约95％，在一个实现方案中，为凝胶的约1％到约7％，在另一个实现方案中为凝胶的约5％到约60％。
按照本发明，形成的凝胶为燃料基凝胶。凝胶选自至少一种分散剂，分散剂前体(如烷基或聚合物琥珀酸酐)，清洁剂，抗氧化剂，及其混合物。任选地，如果希望的话至少可将一种可溶添加剂加入凝胶中。
其它燃料可溶解的添加剂包括但不限于降低磨擦剂，极压(EP)剂，降磨损剂，粘度指数改进剂，消泡剂，防雾剂，浊点抑制剂，倾点抑制剂，矿物或合成的油类，抗爆剂，铅清除剂，染料，十六烷值改进剂，防锈剂，抑菌剂，阻胶剂，流化剂，金属去活剂，去乳化剂，防冻剂，润滑性添加剂，摩擦改进剂，粘度改进剂，流动改进剂，低温改进剂，抗静电剂，阀座缩陷剂(valve-seat recession agent)，燃料入料阀沉积控制添加剂，燃烧室沉积控制添加剂，燃烧注射器沉积控制添加剂等等。燃料可溶性添加剂可以单独使用或组合使用。凝胶所含燃料可溶性添加剂的量在凝胶的约0％到约90％之间，在一个实现方案中为凝胶的约.0005％到约50％之间，在另一个实现方案中，为凝胶的约.0025％到约30％。
任选地，燃料还可含有燃料-携带催化剂(例如Na、K、Co、Ni、Fe、Cu、Mn、Mo、Va、Zi、Be、Pt、Pa、Ce、Cr、Al、Th、Se、Bi、Cd、Te、Th、Sn、Ba、B、La、Ta、Ti、W、Zn、Ga、Pb、Ag、Au、Os、Ir的有机金属化合物)及其混合物等。
该凝胶一般含有少量(约5-40％)的烃基，该烃基包括但不限于石油-基燃料，合成物或其混合物。
该凝胶包含二种或多种物质的混合物，其以半固态(像固态多于像液态)的形式存在。凝胶的流变学性质可用小振幅振荡剪切试验测定。这测定了凝胶的结构特性并产生了称之为储能模量(代表弹性能的储存)和损耗模量(代表弹性能的粘性耗散)这两个术语，损耗模量/储能模量之比，(称为损耗角正切，或“tanδ”)对像液体的材料为＞1，对像固体的材料为＜1。本发明的凝胶的tanδ值，在一个实现方案中为约≤0.75，在一个实现方案中为约≤0.5，在一个实现方案中为约≤0.3。
在一个实现方案中，凝胶是其胶凝作用是通过清洁剂和分散剂(特别是高碱性清洁剂和分散的无灰琥珀酰亚胺)的结合而产生的那些。在这一个实现方案中，清洁剂对分散剂的典型的比例是从约10∶1到约1∶10；在一个实现方案中从约5∶1到约1∶5；在一个实现方案中从约4∶1到约1∶1，在一个实现方案中从约4∶1到约2∶1。此外，高碱性清洁剂的TBN(总碱值)在一个实现方案中至少为100，在一个实现方案中至少为300，在一个实现方案中至少为400，在一个实现方案中至少为600。在使用高碱性清洁剂混合物的情况下，至少一种高碱的清洁剂的TBN值至少为100，但这些混合物的平均TBN值也可以相当于大于100
分散剂包括但不限于无灰分散剂，聚合物分散剂，曼尼希分散剂，高分子量(Cn其中n≥12)的酯，羧酸类分散剂，胺分散剂，胺分散剂，聚合物分散剂及其组合。分散剂可以单独使用也可以组合使用。分散剂的量约为凝胶的约0.1％到约95％，优选的量从凝胶的约1％到约70％。并且优选约凝胶的约7％到约50％。
凝胶中的分散剂包括但不限于无灰分散剂如聚异丁烯琥珀酰亚胺等。聚异丁烯琥珀酰亚胺分散剂是可商购的产品，它的典型制法是将数均分子量(Mn)约300到约10000的聚异丁烯与马来酸酐一起反应制得聚异丁烯马来酸酐(PIBSA)，然后将得到的产物与多胺(一般每分子含有1到10个亚乙胺基)反应。
无灰分散剂的特征是极性基团接到相对比较高分子量的烃链上。一般无灰分散剂包括N取代的具有各种化学结构的长链亚烷基琥珀酰亚胺，其典型的结构包括：
Figure S04824401520060307D000071
和/或
式中每个R1独立地代表一个烷基，经常是一个聚异丁基基团(分子量500-5000)，R2代表亚烷基，通常是亚乙基(-C2H4-)。琥珀酰亚胺分散剂的更详细资料见美国专利4,234,435(通过引用并入本文)。该专利中的分散剂对生产本发明的凝胶特别有效。
曼尼希分散剂是烷基酚(其中的烷基至少含有约30个碳原子)与醛(特别是甲醛)和胺(特别是聚亚烷基多胺)的反应产物。具有如下结构通式(包括多种不同的异构体等)的曼尼希碱是特别有意义的。
Figure S04824401520060307D000081
和/或
Figure S04824401520060307D000082
另一类分散剂是羧酸类分散剂。这些羧酸类分散剂的实例见专利3,219,666。
胺分散剂是较高分子量的脂肪族的卤化物和胺(优选多亚烷基多胺)的反应产物。其实例参见美国专利3,565,804。
聚合物类分散剂是油溶性单体(如甲基丙烯酸癸酯，乙烯基癸基醚和高分子量的烯烃)与带有极性取代基的单体(如丙烯酸胺烷基酯或丙烯酰胺和聚(氧亚乙基)取代丙烯酸酯)的互聚物。这种聚合物分散剂的实例可参见U.S.P.3,329,658和3,702,300。
也可以将分散剂用各种试剂进行后处理。这些试剂是脲，硫脲，二巯基噻二唑，二硫化碳，醛，酮，羧酸，烃取代的琥珀酸酐，腈，环氧化物，硼的化合物，磷的化合物。
清洁剂包括但不限于高碱性磺酸盐，酚盐，水杨酸盐，羧酸盐等，高碱性磺酸钙清洁剂(可商购)，含有金属(如Mg，Ba，Sr，Na，Ca和K以及其混合物)的高碱性清洁剂。清洁剂可以单独使用或者组合使用。清洁剂可参见如美国专利5,484,542，该专利通过引用结合入本文。清洁剂的量以重量计为凝胶的约0.1％到约99％，优选约5％到约80％，更优选约10％到约70％。
抗氧化剂包括但不限于烷基取代的酚(如2，6-二叔丁基-4-甲基酚，酚盐硫化物，磷硫化的萜烯，硫化的酯，芳胺，二苯胺，烷基化的二苯胺和受阻酚。
抗氧化剂包括胺抗氧化剂但不限于双壬基化二苯胺，壬基二苯胺，辛基二苯胺，双辛基化二苯胺，双癸基化二苯胺，癸基二苯胺及其混合物。
抗氧化剂包括位阻酚而且包括但不限于2，6-二-叔丁基酚、4-甲基-2，6-二-叔丁基酚、4-乙基-2，6-二-叔丁基酚、4-丙基-2，6-二-叔丁基酚、4-丁基-2，6-二-叔丁基酚、2，6-二-叔丁基酚、4-戊基-2，6-二-叔丁基酚、4-已基-2，6-二-叔丁基酚、4-庚基-2，6-二-叔丁基酚、4-(2-乙基己基)-2，6-二-叔丁基酚、4-辛基-2，6-二-叔丁基酚、4-壬基-2，6-二-叔丁基酚、4-癸基-2，6-二-叔丁基酚、4-十一烷基-2，6-二-叔丁基酚、4-十二烷基-2，6-二-叔丁基酚、4-十三烷基-2，6-二-叔丁基酚、4-十四烷基-2，6-二-叔丁基酚、亚甲基桥接位阻酚(包括但不限于4，4’-亚甲基双-(6-叔丁基-邻-甲酚)、4，4’-亚甲基双-(2-叔戊基-邻-甲酚)、2，2’-亚甲基双-(4-甲基-6-叔丁基酚)、4，4’-亚甲基-双-(2，6-二叔丁基酚))及其混合物。
抗氧化剂的另一实例是酯取代位阻的酚，它可以采用将2，6-二烷基酚与丙烯酸酯放在一起在碱催化条件下(例如KOH水溶液)加热而制得。抗氧化剂可以单独使用也可以组合使用。
抗氧化剂的典型存在量以重量计为凝胶的约0.01％到约95％，优选约0.01％到约95％，更优选约1％到约70％，最优选约5％到约60％。
极压抗磨损添加剂包括但不限于硫或氯硫EP剂，卤代烃EP剂或磷EP剂或其混合物。这种EP剂的实例是氯化石蜡，有机硫化物和多硫化物，例如二硫化苄、二硫化双(氯苄)、二丁基四硫化物、硫化鲸油、硫化油酸甲酯硫化烷基酚、硫化二戊烯(sulfurized dispentene)、硫化萜烯和硫化狄尔斯-阿德耳加成物；磷硫化烃，例如硫化磷与松脂或油酸甲酯的反应产物，酯如磷酸二烃基或三烃基酯，如磷酸二丁酯、磷酸二庚酯、磷酸二环已酯、磷酸戊基苯基酯；磷酸二戊基苯基酯、磷酸三癸酯、磷酸二硬脂酯、聚亚丙基取代的磷酸酚酯、硫代氨基甲酸的金属盐，如二辛基二硫代氨基甲酸锌和庚基酚二酸钡，如二硫代磷酸二环已酯和二硫代磷酸的锌盐的组合可以用及其混合物。EP剂可以单独使用也可以组合使用。EP剂的用量以重量计为凝胶的约0％到约10％，优选约0.25％到约5％，更优选约0.5％到约2.5％。
粘度改性剂可以提供改进粘度性质和分散性质。分散剂-粘度改性剂的例子包括但不限于乙烯吡啶，N-乙烯吡咯烷酮和甲基丙烯酸N，N’-二甲基氨基乙酯是含氮单体的实例等。由一种或多种丙烯酸烷基酯聚合或共聚而得到的聚丙烯酸酯也可以用作粘度改性剂。粘度改性剂可以单独使用也可以组合使用。
功能性聚合物也可用作粘度改性剂。烯属共聚物和丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯共聚物就属于这类普通的聚合物。功能烯共聚物可以是用活性单体(如马来酸酐)接枝，接着再与醇和胺反应而生成衍生物的乙烯和丙烯共聚体。其它此类共聚物是已与含氮化合物反应或接枝的乙烯和丙烯共聚物。聚丙烯酸酯的共聚物是人所共知的分散剂粘度指数改进剂添加剂。分散剂丙烯酸酯或聚甲基丙烯酸酯粘度改性剂如AcryloidTM985或ViscoplexTM6-504(得自RohMax)是特别有用的。固体，油溶性聚合物如PIB，甲基丙烯酸酯，聚烷基苯乙稀，乙烯/丙烯及乙烯/丙烯/1，4-已二烯聚合物，也可用作粘度指数改进剂。粘度指数改进剂是已知的，可商购的。粘度改性剂的用量以重量计为凝胶的约0％到约20％，优选约5％到约15％，更优选约7％到约10％。
消泡剂包括但不限于有机硅化合物如聚二甲基硅氧烷，聚乙基硅氧烷，聚二乙基硅氧烷等。消泡剂可以单独使用也可以组合使用。消泡剂的通常用量以重量计为凝胶的约0％到约1％，优选约0.02％到约0.5％，更优选约0.05％到约0.2％。
抗爆剂包括但不限于四烷基铅化合物，有机锰化合物等。抗爆剂可以单独使用也可以组合使用。抗爆剂的用量以重量计为凝胶的约0％到约90％，在一个实现方案中为约.0005％到约50％，在另一个实现方案中为约.0025％到约30％。
铅清除剂包括但不限于卤代烷等。铅清除剂可以单独使用也可以组合使用。铅清除剂的用量以重量计为凝胶的约0％到约90％，在一个实现方案中为约.0005％到约50％，在另一个实现方案中为约.0025％到约30％。
染料包括但不限于卤代烷等。染料可以单独使用也可以组合使用。染料的用量以重量计为凝胶的约.0005％到约90％，在一个实现方案中为约.0005％到约50％，在另一个实现方案中为约.0025％到约30％。
燃烧改性剂包括但不限于烷基硝基化合物等。燃烧改性剂可以单独使用也可以组合使用。燃烧改性剂的用量以重量计为凝胶的约0％到约90％，在一个实现方案中为约.0005％到约50％，在另一个实现方案中为约.0025％到约30％。
十六烷值改进剂包括但不限于硝基烷基酯等。十六烷值改进剂可以单独使用也可以组合使用。十六烷值改进剂的用量以重量计为凝胶的约0％到约90％，在一个实现方案中为约.0005％到约50％，在另一个实现方案中为约.0025％到约30％。
防锈剂包括但不限于烷基化琥珀酸及其酸酐衍生物，有机磷酸酯等。防锈剂可以单独使用也可以组合使用。防锈剂的用量以重量计为凝胶的约0％到约90％，在一个实现方案中为约.0005％到约50％，在另一个实现方案中为约.0025％到约30％。
抑菌剂包括但不限于甲醛，戊二醛(gluteraldehyde)及衍生物，kathan等。抑菌剂可以单独使用也可以组合使用。抑菌剂的用量为凝胶.78的约0％到约90％，在一个实现方案中为约.0005％到约50％，在另一个实现方案中为约.0025％到约30％。
阻胶剂包括但不限于二苯基胺等。阻胶剂可以单独使用也可以组合使用。阻胶剂的用量为凝胶的约0％到约90％之间，在一个实现方案中为约.0005％到约50％，在另一个实现方案中为约.0025％到约30％。
流化剂包括但不限于聚异丁烯胺，聚氧丙烯等。流化剂可以单独使用也可以组合使用。流化剂的用量为凝胶的约0％到约90％，在一个实现方案中为约.0005％到约50％，在另一个实现方案中为约.0025％到约30％。
金属去活性剂包括但不限于苯并三唑衍生物如甲苯三唑、N，N-双(庚醛)-芳基-甲基-1H-苯并三唑-1-甲烷胺、N，N-双(壬醛)-芳基-甲基-1H-苯并三唑-甲烷胺、N，N-双(癸基)-芳基-甲基-1H-苯并三唑-1-甲烷胺、N，N-双(十一烷基)-芳基-甲基-1H-苯并三唑-1-甲烷胺、N，N-双(十二烷基)-芳基-甲基-1H-苯并三唑-1-甲烷胺、N，N-双(2-乙基已基)-芳基-甲基-1H-苯并三唑-1-甲烷胺及其混合物。在一个实现方案中金属去活性剂是N，N-双(2-乙基已基)-芳基-甲基-1H-苯并三唑-1-甲烷胺、1，2，4-三唑、苯并咪唑、2-烷基二硫代苯并三唑、2-烷基二硫代苯并噻唑、2-(N，N-二烷基二硫代)氨基甲酰)苯并噻唑、2，5-双(烷基-二硫)-1，3，4-噻二唑如2，5-双(叔壬基二硫)-1，3，4-噻二唑2，5-双(叔癸基-二硫)-1，3，4-噻二唑、2，5-双(叔十一基二硫)-1，3，4-噻二唑、2，5-双(叔十二烷基二硫)-1，3，4-噻二唑、2，5-双(叔十三烷基二硫)-1，3，4-噻二唑、2，5-双(叔十四烷基二硫)-1，3，4-噻二唑、2，5-双(叔十五烷基二硫)-1，3，4-噻二唑、2，5-双(叔十六烷基二硫)-1，3，4-噻二唑、2，5-双(叔十七烷基二硫)-1，3，4-噻二唑、2，5-双(叔十八烷基二硫)-1，3，4-噻二唑、2，5-双(叔十九烷基二硫)-1，3，4-噻二唑、2，5-双(叔二十烷基二硫)-1，3，4-噻二唑及其混合物；2，5-双(N，N二烷基二硫氨基甲酰)-1，3，4-噻二唑、2-烷基二硫-5-巯基-噻二唑；等等。金属去活性剂可以单独使用也可以组合使用。金属去活性剂的用量为凝胶的约0％到约90％，在一个实现方案中为约.0005％到约50％，在另一个实现方案中为约.0025％到约30％。
防冻剂包括但不限于二甘醇等。防冻剂可以单独使用也可以组合使用。防冻剂的用量为凝胶的约0％到约90％，在一个实现方案中为约.0005％到约50％，在另一个实现方案中为约.0025％到约30％。
去乳化剂包括但不限于聚氧乙烯和聚氧丙烯共聚物等。去乳化剂可以单独使用也可以组合使用。去乳化剂的用量为凝胶的约0％到约90％，在一个实现方案中为约.0005％到约50％，在另一个实现方案中为约.0025％到约30％。
润滑性添加剂包括但不限于甘油单油酸酯，失水山梨糖醇单油酸酯等。润滑性添加剂可以单独使用也可以组合使用。润滑性添加剂的用量为凝胶的约0％到约90％，在一个实现方案中为约.0005％到约50％，在另一个实现方案中为约.0025％到约30％。
摩擦改性剂包括但不限于油酸等。摩擦改性剂可以单独使用也可以组合使用。摩擦改性剂的用量为凝胶的约0％到约90％，在一个实现方案中为约.0005％到约50％，在另一个实现方案中为约.0025％到约30％。
流动性改进剂包括但不限于乙烯醋酸乙烯制的共聚物等。流动性改进剂可以单独使用也可以组合使用。流动性改进剂的用量为凝胶的约0％到约90％，在一个实现方案中为约.0005％到约50％，在另一个实现方案中为约.0025％到约30％。
低温改进剂包括但不限于蜡抗沉降剂，乙烯醋酸乙烯制的共聚物等等。低温改进剂可以单独使用也可以组合使用。低温改进剂的用量为凝胶的约0％到约90％，在一个实现方案中为约.0005％到约50％，在另一个实现方案中为约.0025％到约30％。
浊点下降剂包括但不限于烷基酚及其衍生物，乙烯醋酸乙烯酯共聚物等。浊点下降剂可以单独使用也可以组合使用。浊点下降剂的用量为凝胶的约0％到约90％，在一个实现方案中为约.0005％到约50％，在另一个实现方案中为约.0025％到约30％。
倾点下降剂包括但不限于烷基酚及其衍生物，乙烯醋酸乙烯酯共聚物等。倾点下降剂可以单独使用也可以组合使用。倾点下降剂的用量为凝胶的约0％到约90％，在一个实现方案中为约.0005％到约90％，在另一个实现方案中为约.0025％到约30％。
抗静电剂包括但不限于聚硅氧烷聚醚等。抗静电剂可以单独使用也可以组合使用。抗静电剂的用量为凝胶的约0％到约90％，在一个实现方案中为约.0005％到约90％，在另一个实现方案中为约.0025％到约30％。
阀座缩陷剂包括但不限于含有钠或钾的表面活性剂等。阀座缩陷剂可以单独使用也可以组合使用。阀座recession剂的用量为凝胶的约0％到约90％，在一个实现方案中为约.0005％到约90％，在另一个实现方案中为约.0025％到约30％。
入口阀门沉积控制添加剂包括但不限于聚异丁烯胺等。入口阀门沉积控制添加剂可以单独使用也可以组合使用。入口阀门沉积控制添加剂的用量为凝胶的约0％到约90％，在一个实现方案中为约.0005％到约50％，在另一个实现方案中为约.0025％到约30％。
燃烧室沉积控制添加剂包括但不限于聚醚胺等。燃烧室沉积控制添加剂可以单独使用也可以组合使用。燃烧室沉积控制添加剂的用量为凝胶的约0％到约90％，在一个实现方案中为约.0005％到约50％，在另一个实现方案中为约.0025％到约30％。
燃料注射器沉积控制添加剂包括但不限于烷基胺等。燃料注射器沉积控制添加剂可以单独使用也可以组合使用。燃料注射器沉积控制添加剂的用量为凝胶的约0％到约90％，在一个实现方案中为约.0005％到约50％，在另一个实现方案中为约.0025％到约30％。
燃料分散添加剂包括但不限于琥珀酰亚胺等。燃料分散添加剂可以单独使用也可以组合使用。燃料分散添加剂的用量为凝胶的约0％到约90％，在一个实现方案中为约.0005％到约50％，在另一个实现方案中为约.0025％到约30％。
任选地，如果希望的话可以使用惰性载体。另外，能提供对降低烟灰有益的及其它希望的作用的活性组分也可以包括入凝胶添加剂中。还有，固体的，颗粒的添加剂如PTFE，MoS2和石墨也可以包括入凝胶添加剂中。
一般为液态的烃燃料可为烃类石油馏出物燃料如ASTM规格D481所定义的动力汽油或ASTM规格D975所定义的柴油或燃料。也包括通常为液体的烃燃料(包括含有非烃类材料如醇，醚，有机含氮化合物等(例如，甲醇、乙醇、二乙醚、甲乙醚、甲基叔丁基醚、硝基甲烷)，正如由植物或矿物原料(如玉米、苜蓿、页岩和煤)衍生的液体燃料。通常，一种或多种烃燃料和一种或多种非烃燃料的混合物的液态烃也包括在其中。这种混合物的实例是汽油和乙醇，柴油和醚，柴油和植物或动物油的甲基酯。在一个实现方案中，这种以硫含量不大于约10ppm为特征的燃料是无氯或低氯燃料，包括气体到液体的燃料，GTL。这种燃料也可以含铅或不含铅。这种燃料也可以是乳化燃料，包括粗乳状液，微乳液或两者的混合物。
在本发明的一个实现方案中，内燃机装备有废气后处理装置，废气后处理装置用来使现代发动机达到新的废气低排放标准。这些系统用于减少车船内燃机的废气中的非所希望的排放。这一系统位于与发动机相接触的废气系统之内。
在本发明的一个实现方案中，催化剂被用于内燃机的废气系统中以便将发动机运行期间所产生的一氧化碳，烃和氮氧物(NOx)转化成更希望的气体如二氧化碳，水和氮。在为达到此目的的多种催化剂中，有氧化催化剂，还原催化剂和所谓三元转化剂。氧化催化剂可以有效的氧化未燃烧的废气组分并将其转化成无害的物质。假若内燃机在空气/燃料化学计量比接近计算值的条件下运行，三元转化剂能同时将全部三种有害物质都转化掉。这些催化剂系统通常都包含有元素周期系中铂族的贵金属，特别是铂，钯和铑。
在另一个实现方案中，废气后处理系统包括NOx捕集器。NOx捕集器是在贫燃时能吸收氮氧化物、而在废气中氧浓度降低时又能将其释放出来的物质，是载有与贵金属催化剂(如铂等)相结合的碱金属或碱土金属的多孔载体材料。
在另一个实现方案中，废气后处理装置包括有柴油发动机废气颗粒过滤器(此后称为“DPF”)。DPF有大量互相连接的多孔薄壁，它们划分了在过滤器上的至少一个进口表面和一个出口面和大量的从入口表面延伸通过过滤器到出口表面的中空通道或单元。相互连接的多孔薄壁允许流体从入口表面到达出口表面同时阻止流体中的希望的比例的固体颗粒的通过。DPF一般安装在像消音器或催化转化剂那样嵌入车船发动机的废气系统中的外壳内。
具体实现方案
为了更彻底的阐明本发明，提供下述实例。
A.凝胶的制备
一个有代表性的称之为组合物X的凝胶制备如下：首先将组分A和C混合，然后，在搅拌下按下列比例加入组分B。所得混合物在120℃下加热过夜生成最终的凝胶，所得凝胶是本发明的组合物之一。
组分    化学表述                               组合物X的重量％
A       聚异丁烯基(2000Mn)琥珀酰亚胺分散剂     20％
B       400TBN碱性烷基苯磺酸清洁剂             60％
C       壬基二苯胺抗氧化剂                     20％
从上面对本发明的叙述和实例，本领域的技术人员能理解本发明的改进，变化和调整。这种在本领域中的技术上的改进，变化和调整被包括在所附权利要求中。

Claims (9)

1.一种组合物，含有一种或多种凝胶形式的燃料添加剂，用于在发动机的燃烧室中，使源自发动机的包含烟灰、NOx、烃及其组合的排放物减少，并且其中凝胶包含分散剂、清洁剂、抗氧化剂，以及至少一种燃料可溶解的添加剂和/或燃料携带催化剂，其中：
分散剂选自无灰琥珀酰亚胺、取代长链烯基琥珀酰亚胺、N-取代长链烯基琥珀酰亚胺、羧酸类分散剂、胺分散剂、聚合物分散剂、甲基丙烯酸癸酯、乙烯基癸基醚、丙烯酸胺基烷基酯、丙烯酰胺、具有含极性取代基的单体的高分子量烯烃和其混合物组成的组；
清洁剂选自高碱性磺酸盐、酚盐、水杨酸盐、羧酸盐及其混合物组成的组；抗氧化剂选自烷基取代酚、2，6-二叔丁基-4-甲基酚、酚盐硫化物、磷硫化萜烯、硫化的酯、芳胺、位阻酚和酯取代位阻酚和其混合物组成的组；燃料可溶解的添加剂选自防雾剂、矿物或合成油、抗爆剂、铅清除剂、十六烷值改进剂、抑菌剂、阻胶剂、流化剂、去乳化剂、防冻剂、润滑性添加剂、抗静电剂、进料阀沉积控制添加剂、燃料室沉积控制添加剂、燃料注射器沉积控制添加剂及其组合组成的组
燃料携带催化剂选自Na、K、Co、Ni、Fe、Cu、Mn、Mo、Va、Zi、Be、Pt、Pa、Ce、Cr、Al、Th、Se、Bi、Cd、Te、Th、Sn、Ba、B、La、Ta、Ti、W、Zn、Ga、Pb、Ag、Au、Os、Ir的有机金属化合物及其组合组成的组。
2.权利要求1的组合物，其中清洁剂选自含金属高碱性磺酸钙清洁剂组成的组。
3.权利要求1的组合物，其中凝胶含有高碱性清洁剂和无灰琥珀酰亚胺分散剂，其中清洁剂对分散剂之比为10∶1到1∶10，高碱性清洁剂的总碱数在100到400之间。
4.减少发动机油中的烟灰和/或排放发动机废气中的排放物的方法，其中包括在发动机的燃烧室中的燃料与权利要求1的组合物接触。
5.权利要求4的方法，其中凝胶的位置使其在选自满流油、油的旁路、贮存器及其组合的区域中与燃料接触，其中凝胶与燃料体系在发动机中燃料的100％到1％的范围内接触。
6.权利要求4的方法，其中凝胶位于选自过滤器、燃料过滤器、燃料旁路回路、燃料泵、注射器管、外壳、贮存器、过滤器袋、过滤器中的管、过滤器中的筛、旁路系统中的管、旁路系统中的筛、油箱中的管、油箱中的筛、多支管、油箱的入口和/或出口、注油管、燃料系统中的阀、燃料室、放油装置、进气系统、曲轴箱强制通风通风系统、进气过滤器、废气再循环系统及其组合的区域。
7.权利要求4的方法，其中凝胶位于多于一个位置，凝胶的配方可以相同、相似、不同或其组合。
8.内燃机，包括
a)20℃的液体燃料，
b)权利要求1的组合物，
c)贮存所述组合物并向发动机中燃料系统中燃料提供所述组合物组分，使源自发动机的烟灰、排放物或其组合减少的贮存器，
其中所述燃料的特征是作为包括柴油燃料、汽油燃料、液化石油气乳化燃料或其组合的液体燃料。
9.权利要求8的燃料，其中所述燃料的特征是作为液体燃料包括天然气、甲烷、乙烷、丙烷、或其组合。
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