DD284042A5 - Additivkonzentrat - Google Patents

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DD284042A5
DD284042A5 DD87331306A DD33130687A DD284042A5 DD 284042 A5 DD284042 A5 DD 284042A5 DD 87331306 A DD87331306 A DD 87331306A DD 33130687 A DD33130687 A DD 33130687A DD 284042 A5 DD284042 A5 DD 284042A5
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Kenneth Lewtas
Edwin W Lehmann
David P Gillingham
John E Maddox
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    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C233/00Carboxylic acid amides
    • C07C233/64Carboxylic acid amides having carbon atoms of carboxamide groups bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings
    • C07C233/65Carboxylic acid amides having carbon atoms of carboxamide groups bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings having the nitrogen atoms of the carboxamide groups bound to hydrogen atoms or to carbon atoms of unsubstituted hydrocarbon radicals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
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    • C07C233/12Carboxylic acid amides having carbon atoms of carboxamide groups bound to hydrogen atoms or to acyclic carbon atoms having the nitrogen atom of at least one of the carboxamide groups bound to a carbon atom of a hydrocarbon radical substituted by halogen atoms or by nitro or nitroso groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
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    • C10L1/10Liquid carbonaceous fuels containing additives
    • C10L1/14Organic compounds
    • C10L1/22Organic compounds containing nitrogen

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Additivkonzentrat, das aus einer OElloesung besteht, wobei diese eine Verbindung mit der folgenden Formel enthaelt, in welcher die Substituenten, die in der Beschreibung angegebene Bedeutung aufweisen. Das erfindungsgemaesze Additivkonzentrat bewirkt eine signifikante Senkung der Groesze der gebildeten Wachskristalle in Paraffinwachs enthaltenden Mineraloelen, die die Filter von typischen Dieselmotoren und Heizsystemen passieren. Die Kraftstoffe sind bei Temperaturen betreibbar, die sich dem Flieszpunkt annaehern. Das Kaltstartverhalten der Kraftstoffe wird verbessert. Formel{Additivkonzentrat; OElloesung; Wachskristallmodifikation; Wachskristallgroesze, gesenkt; Filter, passierbar; Kaltstartverhalten, verbessert}

Description

Die Erfindung betrifft Additivkonzentrate, welohe neue chemisohe Verbindungen enthalten· Sie können als Kristallmodifikatoren in flüssigen Kohlonwasserstoffen, vor allem Kraftstoffen und insbesondere Destillatkraftstoffen verwendet werden·
Charakteristik des bekannten Standes der Technik·
Lange n-Alkylderivate von difunktionellen Verbindungen wurden bereits früher in ihrer Anwendung als Waohskristallmodifikatoren beschrieben, beispielsweise Derivate von Alkenylsukzinsäure (US-PS 3 444 082), Maleinsäure (US 4 211 534) und Phthalsäure (britische PS 2 923 645, US-PS 4 375 973 und US-PS 4 402 708).
Es ist seit langem bekannt, daß verschiedene Additive als Wachskrist allmodifikatoren wirken, wenn sie mit wachshaltigen Mineralölen verschnitten werden. Diese Zusammensetzungen modifizieren die Größe und Form der Waohskristalle und verringern die Kohäsionskräfte zwischen Kristallen und zwischen dem Wachs und dem Öl so, daß das öl bei einer niedrigeren, namperatur fließend bleiben kann.
In der Fachliteratur wurden verschiedene Fließpunkt»rniedriger beschrieben, und einige davon werden kommerziell genutzt. Beispielsweise behandelt US-PS 3 048 479 die Verwendung von Kopolymeren von Ethylen und Cj-Cc-Vinylestern, z. B. Vinylazetat, als Fließpunkterniedrigern für Brennstoffe, insbesondere Heizöle,
Diesel- und Düsenkraftstoffe· Bekannt sind auoh kohlenwasserstoffpolymere Fließpunkterniedriger auf der Grundlage von Ethylen und höheren Alpha-Olefinen, z. B. Propylen.
U3-PS 3 .961 916 beschreibt die Verwendung eines Gemische aus Kopolymeren zur Kontrolle der Größe der Wachskristalle, und die britische Patentschrift 1 263 152 geht davon aus, daß die Größe der Wachskristalle durch die Verwendung eines Kopolymers mit einem niedrigen Grad der Seitkettenverzweigung kontrolliert werden kann. Beide Systeme verbessern die Fähigkeit des Brennstoffs, Filter zu passieren, was durch den Kaltfilterverstopfungstest (CFPP-Test) bestimmt wird, da statt der plattenartigen Kristalle, die ohne das Vorhandensein eines Additivs gebildet werden, die nun gebildeten nadelfönnigen Wachskristalle nicht die Poren des Filters blockieren, sondern einen porösen Kuchen aus dem Filter bilden, der den Durchgang der restlichen Flüssigkeit erlaubt»
Auch andere Zusätze oder Additive wurden vorgeschlagen, beispielsweise geht die britische Patentschrift 1 469 016 davon aus, daß die Kopolymere von Di-n-Alkylfumaraten und Vinylazetat, die früher als Fließpunkterniedriger für Schmieröle verwendet wurden, zusammen mit Ethylen-Vinylazetat-Kopolymeren bei der Behandlung von Destillatbrennstoffen mit hohen Endsiedepunkten eingesetzt werden können, um deren Niedrigtemperaturfließeigenschaften zu verbessern.
US-PS 3 252 771 betrifft die Verwendung von Polymeren von C1 g-0·^"* Alpha-Olefinen, welche durch die Polymerisation von Olefingemischen, die in normalen C.g-C.g-Alpha-Olefinen '"orkommen, mit Aluminiumtrichlorid-/Alkylhalid-Katalysatoren gewonnen wurden, als Fließpunkterniedriger in Destillatbrennstoffen der leicht zu behandelnden Typen mit breitem Siedrbereich, wie sie Anfang der sechziger Jahre in den USA zur Verfügung standen.
Vorgeschlagen wurde auch, Additive auf der Grundlage von OlefinMaleinsäure anhydridkopolymeren zu verwenden. Beispielswoise verwendet US-PS 2 542 542 Kopolymere von solchen Olefinen wie Oktadezen mit Maleinsäureanhydrid, die mit einem Alkohol wie laurylalkohol· verestert wurden, als Fließpunkterniedriger, und die britische Patentschrift 1 468 588 verwendet Kopolymere von C22~C28~ Olefinen mit Maleinsäureanhydrid, verestert mit Behenylalkohol, als Koadditive für Destillatbrennstoffe.
Ebenso setzt die japanische Patentschrift 5 654 037 Olefin-Maleinsäureanhydridkopolymere ein, die mit Aminen reagiert wurden und als Fließpunkterniedriger dienen, und in der japanischen Patentveröffentlichung 5 654 038 werden die Derivate von Olefin-Maleinsäureanhydrid-Kopolynieren zusammen mit herkömmlichen Mitteldestil* latflußverbesserern wie Ethylenvinylazetatkopolymeren eingesetzt.
Die japanische Patentveröffentlichung 5 540 640 legt die Verwendung von Olefin-Maleinsäureanhydrid-Kopolymeren (unverestert) offen und führt aus, daß die eingesetzten Olefine mehr als 20 Kohlenstoffatome enthalten sollten, um eine CFPP-Aktivität zu erreichen*
Die britische Patentschrift 2 192 012 verwendet Gemische von veresterten Olefin-LUleinsäureanhydrid-Kopolymeren und Polyethylen mit niedrigem Molekulargewicht, während veresterte Kopolymere unwirksam sind, wenn sie allein als Zusätze verwende+ werden. Das Patent führt aus, daß das Olefin 10 bis 30 Kohlenstoffatome und der Alkohol 6 bis 28 Kohlenstoffatome enthalten sollten, wobei die längste Kette von Alkohol 22 his 40 Kohlenstoffatome enthält.
Die oben genannten US-PS 3 444 082, 4 211 534, 4 375 973 und 4 402 707 schlagen die Verwendung bestimmter stickstoffhaltiger Verbindungen vor*
Die Verbesserung der CPPP-Aktivität, die durch die Einbeziehung von Zusätzen nach diesen Patenten erzielt wird, wird durch die Modifikation der Größe und Form der sich bildenden Wachskristalle erreioht, die nadelartige Kristalle mit einer Teilchengröße von 10 Atm oder mehr, im typischen Fall von 30 bis 1OJ yum, bilden. Bei der Arbeit von Dieselmotoren oder Heizsystemen bei niedrigen Temperaturen passieren diese Kristalle im allgemeinen nicht die Filter, sondern bilden auf dem Filter einen durchlässigen Kuchen, durch diesen fließt der flüssige Kraftstoff, und die Wachskristalle lösen sich anschließend auf, wenn sioh Motor und Kraftstoff erhitzen, wobei es sich um den durch den rückgeführten Kraftstoff erhitzten Kraftstoff handeln kann. Das kann jedoch dazu führen, daß die Wachskristalle die Filter blockieren, was.zu Anlaßproblemen und Problemen mit dem Kaltstart beim Fahren in kalter Witterung oder zum Ausfall von Ölheiζsystemen führen kann.
Ziel der Erfindung
Durch dis Verwendung des Additivkonzentrats in Kraftstoffen wird eine signifikante Senkung der Größe der gebildeten Wachskristalle in Paraffinwachs enthaltenden Mineralölen erreicht, die die Filter von typischen Diselmotoren und Heizsystemen passieren. Gegenüber herkömmlichen Kraftstoffadditiven sind die Kraftstoffe nunmehr bei Temperaturen betreibbar, die sich dem Fließpunkt annähern. Das Kaltstartverhalten der Kraftstoffe wird verbessert. Die Effekte werden noch verbessert, wenn die erfindungsgemäßen Verbindungen in Kombination mit anderen Additiven eingesetzt werden.
Darlegung des Wesens der Erfindung
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in ihren Eigenschaften verbesserte, neue Additivkonzentrate für Kraftstoffe zur Verfügung zu stellen.
Erfindungsgemäß wird ein Additivkonzentrat bereitgestellt, das aus eine:.· öllösung besteht, wobei die öllösung 5 bis 60 Gew.-% einer Verbindung mit der folgenden allgemeinen Formel enthält.
Erfindungsgemäß wird ein Additivkonzenfcrat bereitgestellt, das aus einer öllösung besteht, welche eine Verbindung mit der allgemeinen Formel enthält,
CONR2
wobei X gleich CONR2 oder CO2-H-H2NR2 iet, Y und Z gleich CONR2, CO2R, OCOR, -OR, -R, -NCOR sind, eines von Y oder Z gleich Null sein kann
und R ein Alkyl, Alkoxyalkyl oder Polyalkoxyalkyl mit wenigstens
10 Kohlenstoffatomen in der Hauptkette ist.
Die Verbindungen können hergestellt werdön durch die Reaktion von PyiOmellithsäuredianhydrid mit /jninen, Alkoholen, quaternären Ammoniumsalzen usw. Wenn die Verbindungen die Amide oder Aminsalze sind, sind sie vorzugsweise von einem Sekundäramin, das eine wasserstoff- und kohlenstoffhaltige Gruppe mit wenigstens 1o Kohlenstoffatomen enthält. Diese Amide oder Salze können hergestellt werden durch Reaktion der Säure oder des Anhydrids mit einem Sekundäramin oder alternativ dazu durch Reaktion eines Aminderivats mit einer !Carbonsäure oder deren Anhydrid. Im allgemeinen sind die Entfernung des Wassers und das Erhitzen notwendig, um aus den Säure Amide herzustellen. Alternativ dazu kann die Karbonsäure mit
oinem Alkohol reagiert werden, der wenigstens 10 Kohlenstoffatome enthält, oder mit einem Gemisch aus einem Alkohol und einem Amin.
Wenn die. Verbindungen als Kraftstoffadditive eingesetzt werden, ist es vorteilhaft, wenn R 10 bis 30, vorzugsweise 10 bis 22 Kohlenstoffatome enthält, beispielsweise 14 bis 20 Kohlenstoffatome, und es sich um vorzugsweise eine gerade Kette oder eine an der Position 1 und 2 verzweigte Kette handelt. Die anderen wasserstoff- und kohlenstoffhaltigen Gruppen können kürzer sein, z. B. weniger als 6 Kohlenstoffatome enthalten, oder sie können, wenn dag gewünscht wird, wenigstens 10 Kohlenstoffatome haben. Zu den geeigneten Alkylgruppen gehören Methyl, Ethyl, Propyl, Hexyl, Dezyl, Dodezyl, Tetradezyl, Eikosyl und Dokoxyl (Behenyl).
Es wurde nun festgestellt, daß diese neuartigen Verbindungen als Wachskristallmodifikatoren in Destillatkraftstoffen geeignet sind, wobei sie eine signifikante Senkung der Größe der gebildeten Wachskristalle unter 4000 nm, manchmal unter 2000 nm, vorzugsweise unter 1000 nm ermöglichen, wenn die Modifikatoren allein oder in Verbindung mit anderen bekannten WachskriBtallmodifikatoren eingesetzt werden.
Diese Verbindungen sind besonders geeignet als Kraftstoffadditive, vor allem für Mineralöle, die Paraffinwachs enthalten, welche die Eigenschaft haben, mit sinkender Temperatur des Öls weniger fließend zu werden. Dieser Verlust der Fließfähigkeit ist auf die Kristallisation des Wachses zu plattenartigen Kristallen zurückzuführen, die schließlich eine schwammige Masse bilden, welche daa Öl einschließt. Die Temperatur, bei der die Bildung der Wachskristalle beginnt, ist als Trübungepunkt bekannt, während die Temperatur, bei der das Wachs das Fließen des Öls verhindert, als Fließpunkt bezeichnet wird.
Es wurde festgestellt, daß durch die Verwendung der Verbindungen der vorliegenden Erfindung besonders kleine Wachskristalle erzielt werde:» "rönnen, welche die Filter von typischen Dieselinotorui und Hei ,ystemen passieren, statt auf dem Filter einen Filterkuchen zu bilden. Außerdem wurde festgestellt, daß die Verwendung die Bildung von Kugelkristallen verstärkt, die für die Bildung eines durchlässigen Wachsfilterkuchens günstig sind·
Die Menge der Verbindung, die dem Destillatheizöl zugesetzt wird, beträgt vorzugsweise 0,001 bis 0,5 Gew.-%, beispielsweise 0,01 bis 0,10 Gew.-% auf der Grundlage des Brennstoffgewichts.
Die Verbindung kann vorteilhaft in einem geeigneten Lösungsmittel aufgelöst werden, um ein Konzentrat von 20 bis 90 Gew.-%, beispielsweise 30 bis 80 Gew.-%, im Lösungtmittel au bilden. Geeignete Lösungsmittel sind u. a. Kerosin, aromatische Naphtha, Mineralschmieröle usw.
Die Verwendung der Additive dieser Erfindung ermöglicht es, Deötillatheizöl mit einem Siedebereich von 120 ° bis 500 0C und einem Wachsgehalt von wenigstens 0,5 Gew.-% bei einer Temperatur von 10 0C unter Wachsauftrittstemperatur herzustellen, das Wachskristalle mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von weniger als 4000 nm, manchmal von weniger als 2000 nm aufweist, und in Abhängigkeit vom Brennstoff können die Kristalle Submikrometergröße haben.
Die Wachsauftrittstemperatur (WAT) des Brennstoffe wird durch Differentialabtastkalorimetrie (DSC) gemessen. Bei diesem Test wird eine kleine Brennstoffprobe (25 /ul) mit einer Rate von 2 0C/ min zusammen mit einer Referenzprobe von ähnlicher Wärmekapazität, die aber im interessierenden Temperaturbereich kein Wachs ausfällt
(beispielsweise Kerosin), abgekühlt. Es wird eine Exotheime beobachtet und festgestellt, wann die Kristallisierung in der Probe beginnt· Beispielsweise kann die WAT des Brennstoffs durch die Extrapolationsmethode am Gerät Mettlor TA 2000B gemessen werden·
Der Wachsgohalt wird aus der DSC-Spur durch Integration der Fläche ermittelt, die durch die Grundlinie und die Exotherme bis zu der angegebenen Temperatur umschlossen wird. Die Eichung erfolgte vorher an einer bekannten Menge kristallisierenden Wachses.
Die durchschnittliche Teilchengröße der Wachskristalle wird durch Analyse eines Rasterelektronenmikrographs einer Brennstoffprobe bei einer Vergrößerung von 4000 bis 8000 und Messen der längsten Achse von 50 Kristallen über einem festgelegten Raster gemessen* Es wurde festgestellt, daß das Wachs zusammen mit dem Kraftstoff die typischen Papierfilter, wie sie in Dieselmotoren eingesetzt werden, zu passieren beginnt, wenn die durchschnittliche Teilchengröße weniger als 4000 nm beträgt, vorzugsweise aber sollte die Größe unter 3000 nm, besser noch unter 2000 nm und günstigstenfalls unter 1000 nm liegen, wobei die tatsächlich erreichbare Größe vom ursprünglichen Charakter des Brennstoffs und der Art und der Menge des verwendeten Additivs abhängig ist, es wurde aber festgestellt, daß diese Größen und kleinere erreichbar sind.
Die Möglichkeit, so geringe Größen der Wachakristalle im Kraftstoff zu erreichen, bietet einen signifikanten Vorteil bei der Betreibbarkeit von Dieselmotoren, was durch dae Pumpen von Kraftstoff veranschaulicht wird, der vorher (zur Beseitigung der Wirkungen des abgesetzten Wachses) durch einen Dieselfilter mit
zwischen 8 und 15 ml/s und 1,0 bis 2,4 1/mii, je Quadratmeter der wirksamen Filterfläche gerührt wurde, bei einer Temperatur von wenigstens 5 0C unter der Wachsauftrittetemperatur, wobei . wenigstens 1 Gew.-% des Kraftstoffs in Form eine· festen Wachses vorhanden ist· Es wird davon ausgegangen, daß sowohl Kraftstoff als auch Wachs den Filter erfolgreich passiert haben, wenn eines oder mehrere der folgenden Kriterien erfüllt sind:
(i) Der Druckabfall am Filter übersteigt nicht 50 kPa, vorzugsweise 25 kPa, besser noch 10 kPa, günstigstenfalls 5 kPa, wenn 18 bis 20 1 Kraftstoff den Filter passiert haben.
(ii) Es wird festgestellt, daß wenigstens 60 Gew.-%, vorzugsweise wenigstens 80 Gew.-%, besser noch wenigstens 90 Gew.-% des im Kraftstoff enthaltenen Wachses, wie es durch den DSß-Test bestimmt wurde, in dem Kraftstoff vorhanden sind, der den Filter verläßt«
(iii) Die Durchflußmenge bleibt immer über 60 % der Anfangs-Durchflußmenge und vorzugsweise über 80 %, wenn 18 bis 20 1 Kraftstoff durch den Filter gepumpt werden.
Diese Kraftstoffe, welche die Verbindungen dieser Erfindung enthalten, bringen im Vergleich zu früheren Destillatkraftstoflfen, die in ihren Kaltfließeigenschaften durch den Zusatz herkömmlicher Additive verbessert wurden, herausragende Vorteile. Beispielsweise sind die Kraftstoffe bei Temperaturen betreibbare, die aich dem Fließpunkt annähen, sie werden nicht dadurch in ihrer Verwendung eingeschränkt, daß sie dem CFPP-Test nicht standhalten. Folglich passieren diese Kraftstoffe entweder den CFFP-Test bei wesentlich
niedrigeren Temperaturen, oder es entfällt die Notwendigkeit, diesen Test durchzuführen. Dio Kraftstoffe haben auch ein verbessertes Kaitotartverhalten bei niedrigen Temperaturen, da sie nicht auf der Rezirkulatio.i von warmem Kraftstoff zur Auflösung unerwünschter Waohsablagerungen basieren.
Die beste Wirkung wird in der Regel erzielt, wenn die Verbindungen der Erfindung in Korabination mit anderen Additiven eingesetzt werden, von denen bekannt ist, daß sie die Kaltfließeigenschaften von Destillatkraftstoffen generell verbessern, sie können aber auoh allein eingesetzt werden.
Die Verbindungen werden vorzugsweise mit sogenannten Wabenpolymeren eingesetzt, die folgende allgemeine Formel haben:
D 1 η J Ϊ
C - C C - C
E G K
wobei D=R, CO.OR, OCO.R, R'CO.OR oder OR, E=H oder CH3 oder D oder R', G=H oder D
m = 1,0 (Homopolymer) bis 0,4 (Molverhältnis) J = H, R' , Aryl oder heterozylclische Gruppe, R'CO.OR K=H, CO.OR», OCO.R', OR', COgH L = H, R', CO.0R% OCO.R», Aryl, " η = 0,0 bis 0,6 (Molverhältnis)
Ein anderes Monomer kann, wenn erforderlich, terpolymerisiert werden.
Beispiele für geeignete Wabenpolymßre sind die Fumarat-Vdnyl-Azetate, besondere die in den europäischen Patentanmeldungen 0153176, 0153177, 85301047 und 85301048 derselben Autoren beschriebenen, und veresterte Olefiu.-Maleinsäureanhydrid-Kopolymere und die Polymere und Kopolymare von Alpha-Olefinen und veresterten Kopolymeren von Styren und Maleinsäureanhydrid,
Beispiele für andero Additive, mit denen die Verbindungen der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden können, sind die PoIyoxyalkylenester, -ether, -ester/-ether und deren Gemische, besonders solche, die wenigstens eine, vorzugsweise zwei lineare, gesättigte CjO-O,o-Alkylgruppen und eine Polyalkylenglykolgruppe mit einem Molekulargewicht von 100 bis 5000, vorzugsweise von 200 bis ^000 enthalten, wobei die Alkylgruppe in dem genannten Polyoxyalkylenglykol 1 bis 4 Kohlenstoffatome enthält· Diese Stoffe sind Gegenstand der europäischen Patentverb'ffentlichung 0 061 895 A 2. Andere solche Additive werden ir. der US-PS 4 491 455 beschrieben.
Die bevorzugten Ester, Ether oder Ester/Ether, die eingesetzt werden können, können strukturell durch die folgende Formel dargestellt werden:
E-O(A)-O-R"
wobei R und R" gleich oder verschieden sind und folgendes repräsentieren können:
i) n-Alkyl, 0
Il
ii) n-Alkyl-C,
Il
iii) n-Alkyl - 0 - C - (CH2)n-,
-12-O O
It Il
iv) η-Alkyl - O - C (CHg)n-. C -,
wobei die Alkylgruppe linear und gesättigt iat und 10 bis 30 Kohlenstoffatome enthält, und A das Polyoxyalkylensegment dos Glykole darstellt, in welchem die Alkylengruppe 1 bis 4 KohXenstoffatome hat, wie die Polyoxymethylene Polyoxyethylen- oder Polyoxytrimethylenkomponente, die im wesentlichen linear ist; ein gewisses Maß an Verzweigung bei niederen Alkylseitenketten (wie bei Polyoxypropylenglykol) kann toleriert werden, vorzugsweise aber sollte das Glykol im wesentlichen linear sein, außerdem kann A Stickstoff enthalten.
Geeignete Glykole sind im allgemeinen die im wesentlichen linearen Polyethylenglykole (PEG) und Polypropylenglykole (PPG) mit einem Molekulargewicht von etwa 100 bis 5000, vorzugsweise von etwa 200 bis 2000· Bevorzugt werden Ester, und Fettsäuren mit 10 bis 30 Kohlenstoffatomen sind für die Reaktion mit den Glykolen geeignet, um die Esteradditive zu erzeugen, vorteilhaft ist es, eine C^8-C2.-Fettsäure, insbesondere Behensäuren, dafür einzusetzen. Die Ester können auch durch Veresterung von poly-
ethoxylierten Fettsäuren oder polyetho~ylierten Alkoholen hergestellt werden.
Polyoxyalkylendiester, -diether, -ether/-ester und deren Gemische sind als Additive geeignet, wobei Diejter für den Einsatz bei Destillaten mit schmalem Siedebereich bevorzugt werden, während auch gerisige Mengen an Monoethern und Monoestern vorhanden sein können und oft im Fertigungsprozeß gebildet werden. Für das Verhalten der Additive ist es wichtig, daß eine größere Menge der Dialkylverbindung vorhanden ist. Bevorzugt werden vor allem Stearin- oder Behendiester von Polyethylenglykol, Polypropylenglykol oder Polyethylen-ZPolypropylenglykolgemischen.
Die Verbindungen dieser Erfindung können auch mit ethylenungesättigten Esterkopolymerfließverbesserern eingesetzt werden. Zu den ungesättigten Monomeren, die mit Ethylen kopolymerisiert werden können, g^'Vdren Mono- und Diester mit der allgemeinen .Formel:
C « C
worin Rg Wasserstoff oder Methyl ist, R^ eine Gruppe -0OCR8 ist, in welcher RQ Wasserst of format oder eine C ^C28-Verbindung, normalerweise eine G^-G^r, und vorzugsweise eine C1 b.is Cg-Alkylgruppe mit gerade oder verzweigter Kette ist; oder Rc ist eine Gruppe COORq, in welcher RQ die obige Bedeutung hat, aber nicht Wasserstoff ist, und R~ ist Wasserstoff oder -COOR8 nach vorstehender Definition. Wenn Rg und R™ Wasserstoff und Rc gleich -OOCRQ sind, schließt das Monomer Vinylalkoholester mit C1 bis CpQ, normalerweise C1 bis Cf-, Monokarbonsäure und vorzugsweise Cg-Cc-Monokarbonsäure ein. Zu den Beispielen für Vinylester, die mit Ethylen kopolymerisiert werden können, gehöören Vinylazetat, Vinylpropionat und Vinylbutyrat oder -isobutyrat, wobei Vinylazetat bevorzugt wird. Die Kopolymere sollen vorzugsweise 5 bis 40 Gew.-% des Vinylesters enthalten, besser noch 10 bis 35 Gew.-% Vinylester. Es kann sich auch um Gemische von zwei Kopolymeren handeln, wie das iri der US-PS 3 961 916 beschrieben wird. Diese Kopolymere haben vorzugsweise ein durchschnittliches Molekulargewicht, gemessen durch Dampfphasenosmometrie, von 1000 bis 10 000, vorzugsweise von 1000 bis 5000.
Die Verbindungen der Erfindung können auch in Destillatbrennetoffen in Verbindung mi1; anderen polaren Verbindungen, die entweder ionisch oder nicht.'Lonisch eind, eingesetzt werden, welche
die Fähigkeit haben, in Brennstoffen als Wachskristallwachstumsheramer zu wirken. Es wurde festgestellt, daß polare stickstoffhaltige Verbindungen besonders wirksam sind, wenn sie in Kombination mit den Glykolestern, -ethern oder -ester-/ethern eingesetzt werden, und drei dieser Komponentenmischungen liegen im Rahmen dar vorliegenden Erfindung· Diese polaren Verbindungen sind im allgemeinen Aminsalze und/oder Amide, die durch die Reaktion von wenigstens einem Molanteil von hydrokarbylsubstituierten Aminen mit einem Molanteil von Karbonsäure mit 1 bis 4 Karbonsäuregruppen oder deren Anhydriden gebildet wurden; verwendet werden können auch Ester/Amide, die insgesamt 30 bis 300, vorzugsweise 50 bis 150 Kohlenstoffatome enthalten. Diese Stickstoffverbindungen werden in US-PS 4 211 534 beschrieben. Geeignete Amine sind in der Regel langkettige Cj2-C,Q-Primär-, -Sekundär-, -Tertiär- oder -Quaternäramine oder deren Mischungen, es können aber auch Amine mit kürzerer Kette eingesetzt werden, vorausgesetzt, daß die resultierende Stickstoffverbindung öllöslich ist und folglich normalerweise insgesamt etwa 30 bis 300 Kohlenstoffatome enthält. Vorzugsweise enthält die Stickstoffverbindung wenigstens ein geradkettiges C8~C40~» vorzuSswe:i-se ein C.J.-C0.-Alkyl segment.
Geeignete Amine schließen primäre, sekundäre, tertiäre oder quaternäre Amine ein, bevorzugt aber werden sekundäre Amine. Tertiäre und quaternäre Amine können nur Aminsalze bilden. Zu den Beispielen für Amine gehören Tetradezylamin, Kokoamin, hydriertes Talgamin und ähnliche. Zu den Beispielen für Sekundäramine gehören Dioktazedylamin, Methyl-Behenyl-Amin und ähnliche. Geeignet sind auch Aminmischungen, und viele von natürlichen Stoffen abgeleitete sind Mischungen. Das bevorzugte Amin ist ein sekundäres hydriertes Talgamin mit der Formel HNR^R2, worin R^ und R0 Alkylgruppen sind, die von hydriertem Talgfett abgeleitet wurden, das sich etwa zu 4 % aus C.., 3I % aus C.g und 59 % aus Cj8 zusammensetzte.
Zu den Beispielen für geeignete Karbonsäuren und deren Anhydride zur Herstellung dieser Stickstoffverbindungen gehören Zyklohexan-1,2-dikarbonsäure, Zyklohexen-1,2-dikarbonsäure, Zyklopentan-1,2-dikarbonsäure, Naphthalendikarbonsäure und ähnliche. Im allgemeinen haben diese Säuren etwa 5 bis 13 Kohlenstoffatome in der zyklischen Komponente. Bevorzugte Säuren für den Einsatz in der vorliegenden Erfindung sind Benzendikarbonsäuren wie Phthalsäure, Isophthalsäure und Terephthalsäure. Besonders bevorzugt werden Phthalsäure oder deren Anhydrid. Die besonders bevorzugte Verbindung ist das Amid-Aminsalz, das durch die Reaktion einer Molportion von Phthalsäureanhydrid mit 2 Molanteilen von dihydriertem Talgamin gebildet wird. Eine andere bevorzugte Verbindung ist das Diamid, das durch Dehydrieren dieses Amid-Aminsalzes gebildet wird.
Kohlenwasserstoffpolymere können auch als Teil der Zusatzkombination eingesetzt werden, die durch die folgende allgemeine Formel . dargestellt wird:
1» T H V U H
> j > »
C C C C
J J »
T T H U
wobei T=H oder R'
U = H, T oder Aryl
ν β 1,0 bis 0,0 (Molverhältnis) w = 0,0 bis 1,0 (Molverhältnis)
wobei R1 gleich Alkyl ist.
Diese Polymere können direkt aus ethylenungesättigten Monomeren oder indirekt aus dem Hydrieren des Polymers hergestellt werden, das aus solchen Monomeren wie Isopren, Butadien usw. gewonnen wird.
Ein besonders bevorzugtes Kohlenwasserstoffpolymer ist ein Kopolymer aus Ethylen und Propylen mit einem Ethylengehalt, der vorzugsweise zwischen 20 und 60 % (Gew./Gew.) liegt und in der Regel über homogene Katalyse hergestellt wird.
Die Additive der vorliegenden Erfindung können auch in Kombination mit Sulfokarboxymaterialien verwendet werden, wie sie in der hiermit im Zusammenhang stehenden europäischen Patentanmeldung 87 308436.2 der Autoren beschrieben werden, in der Verbindungen mit folgender allgemeiner Formel als Patentanspruch erhoben werdenj
A X R1
BY R2
worin -Y-R2 gleich SO-*~**+*NR3R2, -S0*~**+*HNR3R2,
3 2
-S03 (")(+)H2NlA2, -S03 (")(+^H3NR2, -SO2NR3R2 oder -SO3R^
ist; X-R1 -Y-R2 oder -CONR3R1 ist, -CO2 ( -C02 (")(+)HNR2 , -CO^-)^H2NR3R1, -CO -R^COOR1, -NR3COR1, R4OR1, -R4OCOR1, R4R1, -N(COR3)R1 oder Z*~* ^NR3R1J-Z*'* gleich SO-*"* oder -CO2*"* ist 5
1 2 R und R Alkyl, Alkoxyalkyl oder Polyoxyalkoxyalkyl sind,
die wenigstens 10 Kohlenstoffatome in der Hauptkette enthalten;
R-' Hydrokarbyl ist tind jedes R^ gleich oder verschieden sein kann, und R^ nichts oder ein C.-C,--Alkylen ist, und in
die Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindung (C-C) entweder a) ethylenungesättigt ist, wenn A und B Alkyl, Alkenyl oder substituierte Hydrokarbylgruppen sein können, oder b; Teil einer zyklischen Struktur ist, die aromatisch, polynuklear aromatisch oder zyklo-
1 2 aliphatisch ist, wobei es vorteilhaft ist, wenn X-R und Y-R zwischen sich wenigstens drei Alkyl-, Alkoxyalkyl- oder PoIyalkoxyalkylgruppen enthalten.
Es können Mehrkomponenten-Additivsysteme verwendet werden, und das Verhältnis der eingesetzten Additive ist vom zu benandelnden Brenn- oder Kraftstoff abhängig.
Die Additivsysteme der vorliegenden Erfindung können in geeigneter Weise als Konzentrate bereitgestellt und in die Masae des Distillatbrennstofft ei bezogen werden» Diese Konzentrate können im erforderlichen Maße auch andere Zusätze enthalten. Diese Konzentrate enthalten vorzugsweise 3 bis 75 Gewe-%, besser noch 3 bis 60 Gew.-% und günstigstenfalls 10 bis 50 Gew.-% der Additive, vorzugsweise in Lösung in Öl. Auch diese Konzentrate liegen im Rahmen der vorliegenden Erfindung. Die Additive dieser Erfindung können im breiten Bereich der Destillatbrennstoffe mit einem Siedebereich von 120 bis 500 0C eingesetzt werden.
Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele veranschaulicht:
Ausführungsbeispiele Herstellung
Beispiel 1 Additiv X
Das 1,2,4,5-Tetra-N,N-di(hydrierte Talg-)araidobenzen wurde durch Reaktion von 4 Mol dihydriertem Taigamin mit einem Mol Pyromellithsäuredianhydrid in der Schmelze bei 225 0O in einem Kolben hergestellt, der ein Rührwerk, Temperatursonden, Stickstoffspülung und einem Destillationskondensator enthielt· über e±wa 8 h wurde Wasser ausdestilliert, und es wurde das Produkt gewonnen.
Das Produkt wurde durch Infrarot- und magnetische Kernresonanzspektroskopie bei 500 MHz analysiert, und die hier als Abbildungen 1 und 2 beigefügten Spektren bestätigton, daß die Struktur ein Gemisch aus Tetraamid, Triamid/Monosalz und Diamid/Disalz in folgendem Verhältnis war: 44 zu 37 zu 19·
Additiv Y
Das Pyromellithsäuredianhydrid (1 Mol) wurde mit 3 Mol Alfol 2022, einem Gemisch aus n-Alkylalkoholen (n-CjQ 7 % max·, n-C2Q 58 % min.,
n"°22 -30 ^ min· λΧΆ^ n"C24 ^ ^ max.), bei 120 ° C 2 Stunden lang bei Fehlen eines Lösungsmittels reagiert. Dann wurden dem Reaktionsgemisch 2 Mol dihydriertes Taigamin zugesetzt, die Temperatur wurde auf 15O0C erhöht, und die Reaktion wurde über weitere 2 Stunden fortgesetzt. Beim Endprodukt waren 2 Punktionsgruppen verestert und die beiden anderen aminiert (d. h., in Form des Amids oder des Karboxylat/Dialkylammoniumsalzes)·
Uberprüfung
Die Wirksamkeit des Produktes aus Beispiel 1 in Additivsystemen zur Verbesserung der Filterfähigkeit von Destillatbrennstoffen wurde nach folgenden Methoden bestimmt.
Erweitertes programmiertes Kühltestverfahren (XPCT) für Fließverbesserer» ein Test mit langsamer Abkühlung, mit dem ermittelt werden soll, ob das Wachs im Brennstoff KLIter passiert, wie sie in Heizölverteilersystemen vorhanden sind·
Bei dem Test wurden die Kaltfließeigenschaften der beschriebenen Brennstoffe, welche die Additive enthielten, folgendermaßen bestimmt. 300 ml des Brennstoffs werden mit einer Rate von 1 °C/h linear auf die Versuchstemperatur abgekühlt, anschließend wird die Temperatur konstant gehalten. Nach 2 Stunden bei -9 0C werden etwa 20 ml der Oberflächenschicht entfernt, es handelt sich dabei um die anormal großen Wachskristalle, die sich während der Abkühlung an der Öl-Luft-Grenzschicht bilden. Wachs, das sich in der Flasche abgesetzt hat, wird durch sanftes Rühren dispergiert, anschließend wird eine CFPP-FiItereinheit (Kaltfilterverstopfungspunkt) eingeführt, die ausführlich im "Journal of the Institute of Petroleum», Bd. 52, HS 510, Juni 1966, S. 173 bis 285, beschrieben wird. Der Hahn wird geöffnet, um ein Vakuum von 500 mm QQuecksilbersäule zuzuführen, und geschlossen, wenn 200 ml Brennstoff durch den Filter in einen Meßaufnahmebehälter geflossen sind. Es wird ein PASS (Durchgang) registriert, wenn die 200 ml eine geeignete Siebgrö'ße passieren, oder ein FALL (Versagen), wenn der Filter verstopft wird.
Es wurden Reihen von CFPP-Filtereinheiten mit Filtersieben zwischen 10 /Ui und 45 /um eingesetzt, einschließlich eines LTFT-
Filters (AMS 100.65) und eines Volkswagen-Tankfilters (Teil IB KA/4-270/65.43'1-201-511), beide zwischen 30 und 40 /um, um die feinste Siebgröße zu bestimmen, welche der Brennstoff passiert·
Vor dem.PCT-Iiltern wurden auch I itersuchungen zum Absetzen des Waohses durchgeführt. Der Umfang der abgesetzten Schicht wurde visuell als Prozentsatz der Brennstoffgesamtmenge bestimmt. Ein starkes Absetzen von Wachs wurde mit einer niedrigen Zahl bewertet, während sich nichtabgesetzter, fließender Brennstoff im Zustand von 100 % befindet. Es muß sorgfältig gearbeitet werden, weil schlechte Proben mit geliiertem Brennstoff mit großen Wachskristallen fast immer hohe Werte aufweisen, weshalb diese Ergebnisse als "Gel" registriert werden sollten. .
Es wurden folgende Zusätze verwendet, i) Additiv A
A1 war ein Gemisch aus zwei Ethylen-Vinylazetatkopolymeren, wobei 3 Gewichtsteile des einen aus Ethylen und etwa 36 Gew.-% aus Vinylazetat bestanden, das durchschnittliche Molekulargewicht betrug etwa 1800 (VPO), und ein Gewichtsteil A2.
A2 besteht aus einem Polymer, das 13,5 Gew.-% Vinylazetat enthält und eine durchschnittliche Molekulargewichtszahl von 3500 hat.
ii) Additiv B
Ein Kopolymer aus Ethylen und Propylen mit 56 Gew.-% Ethylm und einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 50 000.
iii) Additiv C
D wurde durch Veresterung von Styren-Maleinsäureanhydridkopolymer in einem Molverhältnis von 1 : 1 mit 2 Mol Cj.HoqOH je Mol der Anhydridgruppen, die beim Schritt der Veresterung eingesetzt wurden (leichter Überschuß, 5 % Alkohol eingesetzt), wobei p-Toluensulfönsäure als Katalysator (1/10 Mol) in XyIen-Lösungsmittel eingesetzt wurde, was ein Molekulargewicht (Mn) von 50000 ergab, der Gehalt an unreagiertem Alkohol betrug 3 % (Gew./Gew.).
iv) Additiv D
Ν,Ν-dihydriertes Talgammoniumsalz von 2 N,N -dihydriertem Talgbenzensulf onat.
v) Additiv E
E wurde hergestellt durch Polymerisieren eines Gemische (Molverhältnis 1:1) von Styren und Di-n-Tetradezylfumarat in Zyklohexan unter folgenden Bedingungenc Als Initiator wurde Di-t-Butylperoktat verwendet, zunächst wurden mit dem gesamten Fumarat 20 % Styren eingeführt, die restlichen 80 % des Styrene wurden über die Dauer von einer Stunde zugeführt. Danach wurde eine Quellzeit von 15 min genutzt. Der Druck wurde mit Stickstoff.bei 80 psig (ca. 5,625 kp/ cm ) gehalten, und die Polymerisationstemperatur betrug 120 0C.
Beispiel 2
Eigenschaften des verwendeten Brennstoffs Destillation ASTM D-86 (0C) CP (0C) WAP (0C)
Anfangs- End-
siedap. 20 50 90 siedep.
228 280 310 351 374 +5,0 0,0
In den Brennstoff wurde eine Additiv-Kombination aus 250 Teilohen/Mill· ,jedes der Zusätze X, B, C und D einbezogen, der Test wurde bei -14 0C durchgeführt, und es wurde festgestellt, daß der Brennstoff ein Sieb von 15 /um-Maschengröße passierte.
Ein vergleichender Test mit einem Gemisch von je 333 Teilchen/ Mill, der Zusätze B, C und D zeigte, daß das feinste Sieb, das der Brennstoff passieren wlirde, 35 bis 40 /um Maschengröße haben könnte.
Beispiel 3
Verwendet wurden den Brennstoff 1, dessen Eigenschaften im vorausgegangenen Beispiel beschrieben wurde, die sieben anderen Bronnstoffe hatten folgende Eigenschaften:
Brennstoff Verhältnis der - Komponenten HGO Trübung spunkt
verschnitt Kerosin ICGO 12,5 LGO 20 (0C)
2 25 25 100 20 -3
3 12,5 - 100 20 -2
4 - - 100 10 -2
5 - 42,5 1CO 30 -5
6 85 85 100 30 -4
7 42,5 Komponent sne igens chaften 100 30 -4
8 - 100 -4
Destillation ASTM-D36 TrübungspLJikt Dichte
Anf.- 20 50 90 End-
siede siedep.
punkt
Kerosin 152 184 200 226 240 -53 (Gefrier- 0 ,793
punkt)
LOGO* 143 195 218 256 293 -72 (Gefr.-p«: >0 ,869
LGO** 200 259 282 318 334 - 8 0 ,847
HcO33" · 189 349 381 415 438 +20 0 ,883
x Leiohtes Krackdieselöl
'"Leichtes Dieselöl
xxxSchweres Dieselöl
Die verwendeten Additiv-Kombinationen und die Te', fcergebnisse werden in der folgenden Tabelle 1 gegeben.
in ι
-24-
Φ •Ρ
in (Λ
inCVl
CVJ
OQ
in
m •Φ
OQ CVJ
a
co
eI ω 1^
0}
OQ
co ro OQ cn
O O O cvj VD in in evi in ολ <Λ CVj
1UJ OQ
in in PP (D 2 O in
τ— T- O O in v-
I in pp •H
O φ
τ— H PP
φ
& W)
I (0 33
,Q _ O \&
co d CQ φ O
P^ N rH Q
O -P O tu ίο O
(0 Φ O O
ί£ OQ τ- T-
PP
ä
Cf) (Q * OQ OQ CQ OQ
cn VO Wk VO
VO H T- CO τ- CVJ
a' t— CVI cn
8 CQ VO •a CQ
a in τ- T- ψ, C- O CO
O (O a C- O T- in cvj
a C- O T-
co •a
O CVI in O
T-
•a
Q PP
ΓΛ
PP
O
C-CVJ -P
M O
O .H
•Η Φ
"E "^ H
•Η Ο
O Φ O in O
in η τ- cvj T-
PP
O O
PP
P O
31
in
O οO O
CVJ
Φ H H Φ
21
M PP O Pi
CO CQ
NJ
O m cvj
ο in cvj
in
CVl
η ή
C"l »J I
-3
PP ω
ο in cvj
in
CVl
ο in cvj
O in
CVl
O in cvj
O in cvj
in
CVl
O in evi
CVJ
in
CVl
O in
CVJ
o ο
ο in
O in
CVlO in
CVl
in
CVJ
O in in evi cvt
O in O in cvj in cm cvj
O in ο
in cvj in
cvj evi
cvj
<t4
PP OQ
O in cvj
O in cvj
O in cvj
O in cvj
O in
in
CVl
Tabelle 1, fortgesetzt
Zusatz D
B X A2 A1 Wachsab- 10 /Um 15 /Um 20 /Um 25 /um 35 /um IFTL VW-PiI- 45 ,van.
250 250 250 250 250 200 250 200 setzen B 100 ml 100 ml S 27 s 2,6 s ter B 60 ml 6,9 s I
Brenn 250 250 250 10 % dick 30 S 16 s 6,9 s ro VJl
stoff 250 250 25 % leicht B 12 ,5 100 ml 60 ml 1 B
3 250 250 20 s 85 s
250 100 % B 80 ml 16,4 s 40 s
250 250 15 S
400 100 % 50 ml 10,5 s
250 .t50 11 S
250 250 250 250 50 % leicht 50 ml 130 ml
Brenn 250 250 250 20 % leicht 11 ,5 s 25 S
stoff 100 % B ' 150 ml 15 s
4 250 250 24 S
250 100 %
250 250
400 100 % B
250 150
25 % leicht B
Tabelle 1 fortgesetzt
Zusatz D C B X A2 A1 Wachsab- 10 /Um 15 /Um 20 /Um 25 /Um 35 ,um LPTL VW-PiI·- 45/Um
ter
Brenn- 250 250 250 10 % dick B
stoff 250 250 250 250 25 % leicht B
5 250 250 250 100 % B
250 250 250 250 250 160 400
15 s
Brenn- 250 250 25C stoff 250 250 250 250 6
250 250 .250 250 250 250 250
250 150 400
35 fa
Brenn- 250 2&0 250 10 % dick B B 6,3 s ^°
stoff 7
setzen - 10 % dick 50 ml 100 ml 7,6 s ter
10 % dick 100 % 90 % klar 12,4 s 12,2 s
25 % leicht B 100 ml 7,6 s
100 % 100 % 50 ml 120 ml ^>.ς s
100 % 9,2 s 29 s 12,1 9,6 s
200 100 % 200 50 % leicht 150 ml 50 ml
35 fa 15 s
10 % dick
90 % klar B B
25 % leicht
6,3 s
Tabelle 1, fortgesetzt
Zusatz D C B Σ A2 A1 Wachsab- 10 /um 15 /um 20 /tm 25 /um 35 /um LPTL VW-PiI- 45 /um
ter
250 250 250 250 250 200 250 200 setzen 27 s B B 120 ml 8,1 s 24 s
Brenn 100 % 17 s 12,1 s
stoff 7 250 250 250 250
100 %
250 250 250 120 ml : 8,4 s
100 % 20 s
250 150 400 18 s
100 % 30 s 100 ml 10 s
250 250 250 48 s 16 s
Brenn 250 250 250 250 100 % 28 s 100 ml 17 s
stoff 100 % 19 s 18 s
8 250 250 B
100 %
250 250 250 100 ml
100 % 16 s
250 150 400 23 s
100 % 16 s
ro B = Pilter(sieb) war blockiert. ^
s = Anzahl der Sekunden für das spezifizierte Volumen beim Passieren des Filters. -&.
Beispiel 4
Die Fähigkeit eines Kraftstoffe 9, dan Hauptfilter eines Dieselfahrzeugs zu passieren, wurde in einer Vorrichtung bestimmt, die aus einem typischen Dieselfahrzeughauptfilter bestand, der in einem Standardgehäuse in einer Kraftstoffleitung montiert war, geeignet sind der Bosch-Typ, der im PKW VW Golf Diesel 1980 eingesetzt wird, und der Typ Cummins FF1O5, in den Cummins-Motoren der NTC-Reihe Verwendung findet. Ein Reservoir- und Beschickungssystem, das die Hälfte des Kraftstoffs eines normalen Kraftstoffstanks zuführen kann, wurde mit einer Kraftstoffeinspritzpumpe verbunden, wie sie beim VW Golf verwendet wird, und diente dazu, den Kraftstoff mit einer konstanten Durchflußmenge wie im Fahrzeug aus dem Tank zu ziehen. Es sind Instrumente vorhanden, um den Druckabfall am Filter, die Durchflußmenge von der Einspritzpumpe und di? Temperaturen zu messen. Außerdem sind Aufnahmegefäße vorhanden, um den gepumpten Kraftstoff aufzunehmen, sowohl den "eingespritzten" Kraftstoff als auch den überschüssigen Kraftstoff.
Bei dem Versuch wird der Tank mit 19 kg Kraftstoff gefüllt und auf Undichtigkeit geprüft. Verläuft dieser Test zufriedenstellend, wird die Temperatur bei einer Lufttemperatur von 8 0O über dem Kraftetofftrühungspunkt stabilisiert. Dann wird die Vorrichtung mit einer Rate von 1 °C/h auf die gewünschte Testtemperatur gekühlt und 4 Stunden lang bei dieser gehalten, um die Kraftstofftemperatur zu stabilisieren. Der Tank wird kräftig geschüttelt, um das vorhandene Wachs vollständig zu dispergieren; aus dem Tank wird eine Probe entnommen, und 1 1 Kraftstoff wird durch eine Probeentnahmestelle an der Abgabeleitung unmittelbar hinter dem Tank entnommen und dem Tank wieder zugeführt. Dann wird die Pumpe angelassen, wobei die Umdrehungszahl der Pumpe so eingestellt
wird, daß sie gleich der Umdrehungszahl der Pumpe bei einer Straßengeschwindigkeit von 110 km/h ist. Beim VW Golf sind das 1900 U/min, was einer Motordrehzahl von 3800 U/min entspricht. Es werden der Druckabfall am Filter und die Durchflußmenge des Kraftstoffs von der Einspritzpumpe überwacht, bis der Kraftstoff verbraucht ist, im typischen Fall oind das 30 bis 35 Minuten.
Die wichtigsten Messungen sind die folgenden:
- Druckabfall am Hauptfilter - immer ein Papierfilter, der so konstruiert ist, daß er in den zahlreichen Lagen von Papierfasern Teilchen von 5 bis 10 /um Länge fängt. Im typischen Fall sind Filterpapiere entweder spiralförmig oder sternförmig um einen Mittelkern gewickelt, wobei das Papier etwa 150 bis 300 /um stark ist. Die maximale Brenngröße (oder "Lücken zwischen den Fasern" auf einer Ebene) beträgt etwa 100 ,um, wobei die Mehrzahl der "Lücken" zwischen 1 und 30 /um beträgt.
- Wachsabsetzung wie in den vorangegangenen Beispielen gemessen.
- Wachsdurchgang durch den Filter, gemessen mit Differentialabtastkalorimetrie.
Ergebnisse
Die verwendeten Addifcivzusammensetzungen werden in der Tabelle 2 gegeben, zusammen mit den Ergebnissen über die "Volldruchgangsgrenze" oder FPL, die von den PrüfStandmessungen abgeleitet wurden·
AIs "Voller Durchgang" wird ein Versuch bezeichnet, bei dem der Spitzendruokabfall nicht über 10 kPa ansteigt. Das bedeutet im allgemeinen, daß mehr als 90 % des Wachses im Kraftstoff mit dem flüssigen Kraftstoff durch den illter fließen.
Kraftstoff 9 hatte folgende Eigenschaften:
Destillation ASTM D-86 (0C) Anfangs- 20 % 50 % 90 % Endsiede-
siedep. punkt
Trübungepunkt WAP (0O) (0O
246
282
346 374
Man kann feststellen, daß durch Einbeziehung von Y oder vor allem X in das Additivsystem beachtliche Vorteile im Fahrzeugverhalten erzielt werden können.
Tabelle 2
Additive (Teilchen/Mill.)
A1 A2 C E X Y Wacheabs·, % PPL, 0C
1000 - - - - 30
- 250 250 250 0 0 Kein -15(3)
- 250 250 250 250 - Kein -25(2)
250 250 250 250 Kein -20
Bei -27 0C trat auf Grund der Kraftstoffviskositat ein Versagen auf, obwohl fast 100 % der Kristalle den RLlter passierten.

Claims (1)

  1. Patentansprüche
    Additivkonzentrat, dae aus einer ölltfsung besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Öllösung 5 bis 60 Gew.-% einer Verbindung mit der folgenden allgemeinen Formel enthält,
    CONR2
    in welcher X gleich CONR2 oder C02"+H9NR2 ist, Y und Z gleich CONR2, CO2R, OCOR, -0r7 -R, -NCOR sind, eines von Y oder Z gleich Null sein kann und R ein Alkyl, Alkoxyalkyl oder Polyalkoxyalkyl ist.
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