DE102012018514A1

DE102012018514A1 - Kraftstoffadditiv für verbesserte Leistung von Dieselkraftstoffen mit niedrigem Schwefelgehalt

Info

Publication number: DE102012018514A1
Application number: DE102012018514A
Authority: DE
Inventors: Xinggao Fang; Julienne M. GALANTE-FOX
Original assignee: Afton Chemical Corp
Current assignee: Afton Chemical Corp
Priority date: 2011-09-22
Filing date: 2012-09-18
Publication date: 2013-07-25
Also published as: CN103013593B; CA2788313C; KR20130032249A; SG188750A1; US20130074874A1; MY153110A; BE1021772B1; GB2494978A; GB2494978B; GB201216447D0; AU2012227168B2; CN103013593A; TWI537376B; AU2012227168A1; CA2788313A1; US8758456B2; KR101435270B1; TW201326381A

Abstract

Ein Dieselkraftstoff, ein Dieselkraftstoffadditivkonzentrat und ein Verfahren zum Verbessern der Leistung von Kraftstoffeinspritzvorrichtungen für einen Dieselmotor werden bereitgestellt. Der Dieselkraftstoff schließt eine Hauptbestandteilmenge von Mitteldestillat-Kraftstoff mit einem Schwefelgehalt von 15 ppm, bezogen auf das Gewicht, oder weniger; und ein Reaktionsprodukt (a) eine(r/s) Hydrocarbyl-substituierten Dicarbonsäure, -anhydrids oder -esters und (b) einer Aminverbindung oder eines Salzes davon der Formelwobei R aus der Gruppe, bestehend aus Wasserstoff und einem Hydrocarbylrest, welcher etwa 1 bis etwa 15 Kohlenstoffatome enthält, ausgewählt ist und R1 aus der Gruppe, bestehend aus einem Wasserstoff und einem Hydrocarbylrest, welcher etwa 1 bis etwa 20 Kohlenstoffatome enthält, ausgewählt ist, ein, wobei das Reaktionsprodukt weniger als ein Äquivalent eines Aminotriazolrests pro Molekül Reaktionsprodukt enthält und/oder wobei das Reaktionsprodukt durch ein FTIR-Spektrum mit einer Peakintensität in einer Region von etwa 1630 cm–1 bis etwa 1645 cm–1, welche im Bereich von etwa 5 bis etwa 45% von Peakintensitäten von den anderen Peaks in einer Region von etwa 1500 cm–1 bis etwa 1800 cm–1 liegt, charakterisiert ist.

Description

BEREICH DER TECHNIK:
Die Offenbarung betrifft bestimmte Dieselkraftstoffadditive und Dieselkraftstoffe und Dieselkraftstoffadditivkonzentrate, welche das Additiv beinhalten. Insbesondere betrifft die Offenbarung ein Dieselkraftstoffadditiv, welches zum Steigern der Leistung von Kraftstoffeinspritzvorrichtungen für Dieselmotoren, insbesondere für Dieselkraftstoffe mit niedrigem Schwefelgehalt und extrem niedrigem Schwefelgehalt, wirksam ist.
HINTERGRUND UND ZUSAMMENFASSUNG:
Es ist seit langem gewünscht, Kraftstoffwirtschaftlichkeit, -leistungsfähigkeit und -fahrverhalten bei Dieselkraftstoff-betriebenen Fahrzeugen zu maximieren, während Beschleunigung gesteigert, Emissionen verringert und Unterbrechung verhindert werden. Obwohl es bekannt ist, die Leistung von Benzin-betriebenen Motoren durch Verwenden von Dispersantmitteln zu steigern, wobei Ventile und Kraftstoffeinspritzvorrichtungen sauber gehalten werden, sind solche Benzin-Dispersantmittel nicht notwendigerweise bei Dieselkraftstoffverwendungen wirksam. Die Gründe für diese Nichtvorhersagbarkeit liegen in den vielen Unterschieden zwischen, wie Dieselmotoren und Benzinmotoren arbeiten, und den chemischen Unterschieden zwischen Dieselkraftstoff und Benzin.
Darüber hinaus sind Dieselkraftstoffe mit niedrigem Schwefelgehalt, Dieselkraftstoffe mit extrem niedrigem Schwefelgehalt und Hochdruck-Common-Rail(HPCR)-Motoren nun auf dem Markt üblich. Ein Dieselkraftstoff „mit niedrigem Schwefelgehalt” bedeutet einen Kraftstoff mit einem Schwefelgehalt von 50 ppm, bezogen auf das Gewicht, oder weniger, bezogen auf das Gesamtgewicht des Kraftstoffes. Ein Dieselkraftstoff „mit extrem niedrigem Schwefelgehalt” (ULSD) bedeutet einen Kraftstoff mit einem Schwefelgehalt von 15 ppm, bezogen auf das Gewicht, oder weniger, bezogen auf das Gesamtgewicht des Kraftstoffes. Kraftstoffeinspritzvorrichtungen in einem HPCR-Motor werden bei viel höheren Drücken und Temperaturen im Vergleich zu Motoren und Kraftstoffeinspritzsystemen älterer Art betrieben. Die Kombination von niedrigem Schwefelgehalt oder ULSD und HPCR-Motoren resultierte in einer Veränderung des Typs von Einspritzvorrichtungsablagerungen und der Häufigkeit der Bildung von Einspritzvorrichtungsablagerungen, welche nun auf dem Markt gefunden werden.
Im Lauf der Jahre wurden Dispersantmittel-Zusammensetzungen für Dieselkraftstoff entwickelt. Dispersantmittel-Zusammensetzungen, welche auf dem Fachgebiet zur Verwendung in Dieselkraftstoff bekannt sind, schließen Zusammensetzungen ein, welche Polyalkylensuccinimide, die die Reaktionsprodukte von Polyalkylenbernsteinsäureanhydriden und Aminen sind, einschließen können. Dispersantmittel sind zum Halten in Suspension von Ruß und Schlamm in einem Fluid geeignet, jedoch sind Dispersantmittel zum Reinigen von Oberflächen nicht besonders wirksam, nachdem sich Ablagerungen auf den Oberflächen gebildet haben. Folglich erzeugen Dieselkraftstoffzusammensetzungen, welche Dieselkraftstoffe mit niedrigem Schwefelgehalt oder ULSD enthalten, die in neuen Motortechnologien verwendet werden, oft dennoch unerwünschte Ablagerungen in Dieselmotoreinspritzvorrichtungen. Demgemäß sind verbesserte Zusammensetzungen wünschenswert, welche den Aufbau von Ablagerungen verhindern können, wobei die „wie neu”-Sauberkeit für die Fahrzeuglaufzeit aufrechterhalten wird. Idealerweise ist die gleiche Zusammensetzung, welche schmutzige Kraftstoffeinspritzvorrichtungen reinigen kann, wobei die Leistung des früheren „wie neu”-Zustandes wieder hergestellt wird, gleichermaßen im Versuch, Luftabgasemissionen zu verringern, wünschenswert und wertvoll.
Die vorliegende Erfindung stellt deshalb eine Kraftstoffadditivzusammensetzung oder ein Kraftstoffadditivkonzentrat sowie ihre Verwendung in einem Dieselmotor mit Kraftstoffeinspritzung und einem Dieselkraftstoff für eine Dieselkraftstoffeinspritzung wie im Detail in den angefügten Patentansprüchen dargelegt bereit. Gemäß der Offenbarung stellen beispielhafte Ausführungsformen einen Dieselkraftstoff, ein Dieselkraftstoffadditivkonzentrat und ein Verfahren zum Verbessern der Leistung von Kraftstoffeinspritzvorrichtungen für einen Dieselmotor bereit. Der Dieselkraftstoff schließt eine Hauptbestandteilmenge von Mitteldestillat-Kraftstoff mit einem Schwefelgehalt von 50 ppm, bezogen auf das Gewicht, oder weniger; und ein Reaktionsprodukt (a) eine(r/s) Hydrocarbyl-substituierten Dicarbonsäure oder -anhydrids und (b) einer Aminverbindung oder einem Salz davon der Formel
wobei R aus einem Wasserstoff und einem Hydrocarbylrest, welcher etwa 1 bis etwa 15 Kohlenstoffatome enthält, ausgewählt ist und R¹ aus Wasserstoff und einem Hydrocarbylrest, welcher etwa 1 bis etwa 20 Kohlenstoffatome enthält, ausgewählt ist, ein, wobei das Reaktionsprodukt weniger als ein Äquivalent eines Aminotriazolrests pro Molekül Reaktionsprodukt enthält und wobei das Reaktionsprodukt in einer Menge vorhanden ist, welche zum Verbessern der Leistung der direkt und/oder indirekt einspritzenden Dieselkraftstoffeinspritzvorrichtungen ausreichend ist.
Eine andere Ausführungsform der Offenbarung stellt ein Verfahren zum Verbessern der Einspritzvorrichtungsleistung eines Dieselmotors mit Kraftstoffeinspritzung bereit. Das Verfahren schließt das Betreiben des Dieselmotors mit einer Kraftstoffzusammensetzung ein, welche eine Hauptbestandteilmenge eines Dieselkraftstoffes mit einem Schwefelgehalt von 50 ppm, bezogen auf das Gewicht, oder weniger und eine Nebenbestandteilmenge eines Reaktionsprodukts einschließt, welches von (a) einer Hydrocarbylcarbonylverbindung der Formel
wobei R² ein Hydrocarbylrest mit einem zahlenmittleren Molekulargewicht im Bereich von etwa 200 bis etwa 3000 ist, und (b) einer Aminverbindung oder einem Salz davon der Formel
wobei R aus Wasserstoff und einem Hydrocarbylrest, welcher etwa 1 bis etwa 15 Kohlenstoffatome enthält, ausgewählt ist und R¹ aus Wasserstoff und einem Hydrocarbylrest, welcher etwa 1 bis etwa 20 Kohlenstoffatome enthält, ausgewählt ist, abgeleitet ist. Das Reaktionsprodukt ist durch ein FTIR-Spektrum mit einer Peakintensität in einer Region von etwa 1630 cm^–1 bis etwa 1645 cm^–1 charakterisiert, welche im Bereich von etwa 5 bis etwa 45% von Peakintensitäten von anderen Peaks in einer Region von etwa 1500 cm^–1 bis etwa 1800 cm^–1 liegt.
Eine weitere Ausführungsform der Offenbarung stellt ein Verfahren von Reinigen von Kraftstoffeinspritzvorrichtungen eines Dieselmotors mit Kraftstoffeinspritzung bereit. Das Verfahren schließt das Betreiben des Dieselmotors mit einer Kraftstoffzusammensetzung ein, welche eine Hauptbestandteilmenge Dieselkraftstoff mit einem Schwefelgehalt von 50 ppm, bezogen auf das Gewicht, oder weniger und eine Nebenbestandteilmenge eines Reaktionsprodukts einschließt, welches von (a) einer Hydrocarbylcarbonylverbindung der Formel
wobei R² ein Hydrocarbylrest mit einem zahlenmittleren Molekulargewicht im Bereich von etwa 200 bis etwa 3000 ist, und (b) einer Aminverbindung oder einem Salz davon der Formel
wobei R aus Wasserstoff und einem Hydrocarbylrest, welcher etwa 1 bis etwa 15 Kohlenstoffatome enthält, ausgewählt ist und R¹ aus Wasserstoff und einem Hydrocarbylrest, welcher etwa 1 bis etwa 20 Kohlenstoffatome enthält, ausgewählt ist, abgeleitet ist. Das Reaktionsprodukt enthält weniger als ein Äquivalent eines Aminotriazolrests pro Molekül Reaktionsprodukt.
Ein Vorteil des hier beschriebenen Kraftstoffadditivs ist, dass das Additiv nicht nur die Menge von Ablagerungen, welche sich auf direkt und/oder indirekt einspritzenden Dieselkraftstoffeinspritzvorrichtungen bilden, verringern kann, sondern dass das Additiv auch zum Reinigen von schmutzigen Kraftstoffeinspritzvorrichtungen wirksam sein kann.
Zusätzliche Ausführungsformen und Vorteile der Offenbarung werden teilweise in der detaillierten Beschreibung, welche folgt, dargelegt und/oder können durch die Praxis der Offenbarung erlernt werden. Es gilt als selbstverständlich, dass sowohl die vorstehende allgemeine Beschreibung als auch die folgende detaillierte Beschreibung nur beispielhaft und zur Erklärung sind und nicht für die Offenbarung, wie beansprucht, einschränkend sind.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Teil eines FTIR-Spektrums eines Produkts des Standes der Technik und
2 ist ein Teil eines FTIR-Spektrums eines Reaktionsprodukts gemäß der Offenbarung.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON BEISPIELHAFTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die Zusammensetzungen der vorliegenden Anmeldung können in einer Nebenbestandteilmenge in einer Hauptbestandteilmenge eines Dieselkraftstoffes verwendet werden und können durch Umsetzen einer Aminverbindung oder eines Salzes davon der Formel
wobei R aus der Gruppe, bestehend aus Wasserstoff und einem Hydrocarbylrest, welcher etwa 1 bis etwa 15 Kohlenstoffatome enthält, ausgewählt ist und R¹ aus der Gruppe, bestehend aus Wasserstoff und einem Hydrocarbylrest, welcher etwa 1 bis etwa 20 Kohlenstoffatome enthält, ausgewählt ist, mit einer Hydrocarbylcarbonylverbindung der Formel
wobei R² ein Hydrocarbylrest mit einem Zahlenmittel des Molekulargewichts im Bereich von etwa 200 bis etwa 3000 ist, hergestellt werden, wobei das Reaktionsprodukt weniger als ein Äquivalent eines Aminotriazolrests pro Molekül Reaktionsprodukt enthält. Das Reaktionsprodukt ist durch ein FTIR-Spektrum mit einer Peakintensität in einer Region von etwa 1630 cm^–1 bis etwa 1645 cm^–1 charakterisiert, welche im Bereich von etwa 5 bis etwa 45% von Peakintensitäten von einem anderen Peak in einer Region von etwa 1500 cm^–1 bis etwa 1800 cm^–1 liegt.
Für Vergleichszwecke zeigt 1 ein FTIR-Spektrum einer Verbindung, welche mit etwa einem Molverhältnis von Hydrocarbylcarbonyl zu Amin im Bereich von etwa 1:1 bis etwa 1:2,5 hergestellt wurde. Man nimmt an, dass der Peak bei etwa 1636 cm^–1 ein Aminotriazol-Peak ist. Nach Vergleich weist das gemäß den offenbarten Ausführungsformen hergestellte Reaktionsprodukt ein FTIR-Spektrum wie in 2 gezeigt auf, wobei die Peakintensität bei etwa 1636 cm^–1 im wesentlichen kleiner ist als die Peakintensität von anderen Peaks in einer Region von etwa 1500 cm^–1 bis etwa 1800 cm^–1. Zum Beispiel weist das Reaktionsprodukt gemäß der Offenbarung eine Peakintensität in der Region von 1630 cm^–1 bis etwa 1645 cm^–1 auf, welche im Bereich von etwa 5 bis etwa 45% von Peakintensitäten von anderen Peaks in einer Region von etwa 1500 cm^–1 bis etwa 1800 cm^–1 liegt. In anderen Ausführungsformen weist das Reaktionsprodukt eine charakteristische Peakintensität im Bereich von 1630 cm^–1 bis etwa 1645 cm^–1 auf, welche nicht höher als 30%, zum Beispiel nicht höher als 25% und typischerweise nicht höher als 10% der Intensität von anderen Peaks im Bereich von etwa 1500 cm^–1 bis etwa 1800 cm^–1 ist.
Wie hier verwendet wird der Ausdruck „Hydrocarbylrest” oder „Hydrocarbyl” in seinem üblichen Sinn, welcher dem Fachmann bekannt ist, verwendet. Speziell betrifft er einen Rest mit einem Kohlenstoffatom, welches direkt an den Rest eines Moleküls gebunden ist, und mit einem überwiegenden Kohlenwasserstoffcharakter. Beispiele von Hydrocarbylresten schließen ein:

(1) Kohlenwasserstoffsubstituenten, das heißt aliphatische (z. B. Alkyl oder Alkenyl), alicyclische (z. B. Cycloalkyl, Cycloalkenyl) Substituenten und aromatisch-, aliphatisch- und alicyclisch-substituierte aromatische Substituenten sowie cyclische Substituenten, wobei der Ring durch einen anderen Teil des Moleküls vervollständigt wird (z. B. zwei Substituenten zusammen bilden einen alicyclischen Rest);
(2) substituierte Kohlenwasserstoffsubstituenten, das heißt Substituenten, welche Nicht-Kohlenwasserstoffreste enthalten, die im Kontext der Beschreibung hier den überwiegenden Kohlenwasserstoffsubstituenten nicht verändern (z. B. Halogen (insbesondere Chlor und Fluor), Hydroxy, Alkoxy, Mercapto, Alkylmercapto, Nitro, Nitroso, Amino, Alkylamino und Sulfoxy);
(3) Heterosubstituenten, das heißt Substituenten, welche, während sie einen überwiegenden Kohlenwasserstoffcharakter aufweisen, im Kontext dieser Beschreibung andere als Kohlenstoff in einem Ring oder einer Kette, welche ansonsten aus Kohlenstoffatomen zusammengesetzt sind, enthalten. Heteroatome schließen Schwefel, Sauerstoff, Stickstoff ein und es werden Substituenten wie Pyridyl, Furyl, Thienyl und Imidazolyl umfasst. Im Allgemeinen werden nicht mehr als zwei oder als ein weiteres Beispiel nicht mehr als ein Nicht-Kohlenwasserstoffsubstituent für jeweils zehn Kohlenstoffatome in dem Hydrocarbylrest vorhanden sein; wobei in einigen Ausführungsformen kein Nicht-Kohlenwasserstoffsubstituent in dem Hydrocarbylrest vorhanden sein wird.

Wie hier verwendet soll der Ausdruck „Hauptbestandteilmenge” eine Menge von höher als oder gleich 50 Gew.-%, zum Beispiel etwa 80 bis etwa 98 Gew.-%, relativ zum Gesamtgewicht der Zusammensetzung, bedeuten. Darüber hinaus soll wie hier verwendet der Ausdruck „Nebenbestandteilmenge” eine Menge von niedriger als 50 Gew.-%, relativ zum Gesamtgewicht der Zusammensetzung, bedeuten.
Aminverbindung
Geeignete Aminverbindungen der Formel
können aus Guanidinen und Aminoguanidinen oder Salzen davon, wobei R und R¹ wie vorstehend definiert sind, ausgewählt werden. Demgemäß kann die Aminverbindung aus den anorganischen Salzen von Guanidinen, wie den Halogenid-, Carbonat-, Nitrat-, Phosphat- und Orthophosphatsalzen von Guanidinen ausgewählt werden. Der Ausdruck „Guanidine” betrifft Guanidin und Guanidinderivate, wie Aminoguanidin. In einer Ausführungsform ist die Guanidinverbindung zur Herstellung des Additivs Aminoguanidinbicarbonat. Aminoguanidinbicarbonate sind leicht von kommerziellen Quellen erhältlich oder können in einer bekannten Weise hergestellt werden.
Hydrocarbylcarbonylverbindung
Die Hydrocarbylcarbonyl-Reaktantverbindung des Additivs kann jedwede geeignete Verbindung mit einer Hydrocarbyleinheit und einer Carbonyleinheit, und welche zum Binden mit der Aminverbindung in der Lage ist, wobei die Additive der Offenbarung gebildet werden, sein. Nicht-einschränkende Beispiele von geeigneten Hydrocarbylcarbonylverbindungen schließen Hydrocarbyl-substituierte Bernsteinsäureanhydride, Hydrocarbyl-substituierte Bernsteinsäuren und Ester von Hydrocarbyl-substituierten Bernsteinsäuren ein, wobei aber nicht darauf eingeschränkt ist.
In einigen Aspekten kann die Hydrocarbylcarbonylverbindung ein Polyalkylenbernsteinsäureanhydrid-Reaktant mit der folgenden Formel sein:
wobei R² eine Hydrocarbyleinheit, wie zum Beispiel ein Polyalkenylrest mit einem zahlenmittleren Molekulargewicht von etwa 100 bis etwa 5.000 ist. Zum Beispiel kann das zahlenmittlere Molekulargewicht von R² im Bereich von etwa 200 bis etwa 3.000, wie durch GPC gemessen, liegen. Wenn nicht Anderweitiges angegeben ist, sind Molekulargewichte in der vorliegenden Beschreibung zahlenmittlere Molekulargewichte.
Die Hydrocarbyleinheit R² kann eine oder mehrere Polymereinheiten, ausgewählt aus linearen oder verzweigten Alkenyleinheiten, umfassen. In einigen Aspekten können die Alkenyleinheiten etwa 2 bis etwa 10 Kohlenstoffatome aufweisen. Zum Beispiel kann der Polyalkenylrest eine oder mehrere lineare oder verzweigte Polymereinheiten, ausgewählt aus Ethylenresten, Propylenresten, Butylenresten, Pentenresten, Hexenresten, Octenresten und Decenresten, umfassen. In einigen Aspekten kann der Polyalkenylrest R² in der Form von zum Beispiel einem Homopolymer, Copolymer oder Terpolymer sein. In einem Aspekt ist der Polyalkenylrest Isobutylen. Zum Beispiel kann der Polyalkenylrest ein Homopolymer von Polyisobutylen, umfassend etwa 10 bis etwa 60 Isobutylenreste, wie etwa 20 bis etwa 30 Isobutylenreste, sein. Die Polyalkenylverbindungen, welche zum Bilden der Polyalkenylreste R² verwendet werden, können durch jedwede geeignete Verfahren, wie durch herkömmliche katalytische Oligomerisierung von Alkenen, gebildet werden.
In einem zusätzlichen Aspekt kann die Hydrocarbyleinheit R² von einem linearen alpha-Olefin oder einem Säure-isomerisierten alpha-Olefin, hergestellt durch die Oligomerisierung von Ethylen durch Verfahren, welche auf dem Fachgebiet bekannt sind, abgeleitet sein. Diese Hydrocarbyleinheiten können im Bereich von etwa 8 Kohlenstoffatomen bis zu über 40 Kohlenstoffatomen liegen. Zum Beispiel können Alkenyleinheiten dieses Typs von einem linearen C₁₈- oder einem Gemisch von C_20-24-alpha-Olefinen oder von Säureisomerisierten C₁₆-alpha-Olefinen abgeleitet sein.
In einigen Aspekten können Polyisobutene mit hoher Reaktivität und mit relativ hohen Anteilen von Polymermolekülen mit einem terminalen Vinylidenrest zur Bildung des Rests R² verwendet werden. In einem Beispiel umfassen mindestens etwa 60%, wie etwa 70% bis etwa 90% der Polyisobutene terminale olefinische Doppelbindungen. Es gibt einen allgemeinen Trend in der Industrie zur Umwandlung in Polyisobutene mit hoher Reaktivität und bekannte Polyisobutene mit hoher Reaktivität werden zum Beispiel im U.S. Pat. Nr. 4,152,499 , dessen Offenbarung hier durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit aufgenommen wird, offenbart.
Spezielle Beispiele von Hydrocarbylcarbonylverbindungen schließen solche Verbindungen wie Dodecenylbernsteinsäureanhydride, C_16-18-Alkenylbernsteinsäureanhydrid und Polyisobutenylbernsteinsäureanhydrid (PIBSA) ein. In einigen Ausführungsformen kann das PIBSA einen Polyisobutylenteil mit einem Vinylidengehalt im Bereich von etwa 4% bis höher als etwa 90% aufweisen. In einigen Ausführungsformen kann das molare Verhältnis der Anzahl von Carbonylgruppen zur Anzahl von Hydrocarbyleinheiten in der Hydrocarbylcarbonylverbindung im Bereich von etwa 0,5:1 bis etwa 5:1 liegen.
In einigen Aspekten kann ungefähr ein Mol Maleinsäureanhydrid pro Mol Polyalkylen umgesetzt werden, so dass das resultierende Polyalkenylbernsteinsäureanhydrid etwa 0,8 bis etwa 1 Bernsteinsäureanhydridgruppe pro Polyalkylensubstituent aufweist. In anderen Aspekten kann das molare Verhältnis von Bernsteinsäureanhydridgruppen zu Alkylengruppen im Bereich von etwa 0,5 bis etwa 3,5, wie etwa 1 bis etwa 1,1, liegen.
Die Hydrocarbylcarbonylverbindungen können unter Verwendung von jedwedem geeigneten Verfahren hergestellt werden. Verfahren zum Bilden von Hydrocarbylcarbonylverbindungen sind auf dem Fachgebiet bekannt. Ein Beispiel eines bekannten Verfahrens zur Bildung einer Hydrocarbylcarbonylverbindung umfasst das Mischen eines Polyolefins und Maleinsäureanhydrids. Die Polyolefin- und Maleinsäureanhydrid-Reaktanten werden auf Temperaturen von zum Beispiel etwa 150°C bis etwa 250°C, gegebenenfalls mit der Verwendung eines Katalysators, wie Chlor oder Peroxid, erwärmt. Ein anderes beispielhaftes Verfahren zur Herstellung der Polyalkylenbernsteinsäureanhydride wird im U.S. Pat. Nr. 4,234,435 , welches hier durch Bezugnahme in seiner Gesamtheit aufgenommen wird, beschrieben.
Die vorstehend beschriebenen Hydrocarbylcarbonyl- und Aminverbindungen können unter geeigneten Bedingungen zusammengemischt werden, wobei das gewünschte Reaktionsprodukt der vorliegenden Offenbarung bereitgestellt wird. In einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung können die Reaktantverbindungen in einem Molverhältnis von Hydrocarbylcarbonylverbindung zu Amin im Bereich von etwa 1:0,5 bis etwa 1:1,5 zusammengemischt werden. Zum Beispiel kann das Molverhältnis der Reaktanten im Bereich von etwa 1:0,5 bis etwa 1:0,95 liegen.
Geeignete Reaktionstemperaturen können im Bereich von etwa 130°C bis niedriger als etwa 200°C bei Atmosphärendruck liegen. Zum Beispiel können Reaktionstemperaturen im Bereich von etwa 140°C bis etwa 160°C liegen. Jedwede geeigneten Reaktionsdrucke können verwendet werden, wie einschließlich subatmosphärische Drucke oder superatmosphärische Drucke. Jedoch kann der Bereich der Temperaturen unterschiedlich von jenen, welche aufgelistet sind, sein, wobei die Umsetzung bei einem anderen als Atmosphärendruck durchgeführt wird. Die Umsetzung kann für einen Zeitraum im Bereich von etwa 1 Stunde bis etwa 8 Stunden, bevorzugt im Bereich von etwa 2 Stunden bis etwa 6 Stunden durchgeführt werden.
In einigen Aspekten der vorliegenden Anmeldung können die Dispersantmittel-Produkte dieser Anmeldung in Kombination mit einem Dieselkraftstoff-löslichen Träger verwendet werden. Solche Träger können von verschiedenen Typen sein, wie Flüssigkeiten oder Feststoffe, z. B. Wachse. Beispiele von flüssigen Trägern schließen Mineralöl und Oxygenate, wie flüssige polyalkoxylierte Ether (auch als Polyalkylenglycole oder Polyalkylenether bekannt), flüssige polyalkoxylierte Phenole, flüssige polyalkoxylierte Ester, flüssige polyalkoxylierte Amine und Gemische davon ein, wobei aber nicht darauf eingeschränkt ist. Beispiele der Oxygenat-Träger können im U.S. Pat. Nr. 5,752,989 , veröffentlicht am 19. Mai 1998, von Henly et al., wobei die Beschreibung dieser Träger hier durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit aufgenommen wird, gefunden werden. Zusätzliche Beispiele von Oxygenatträgern schließen Alkyl-substituierte Arylpolyalkoxylate ein, welche in der U.S. Patentveröffentlichung Nr. 2003/0131527 , veröffentlicht am 17. Jul. 2003, von Colucci et al., deren Beschreibung hier durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit aufgenommen wird, beschrieben werden.
In anderen Aspekten kann es sein, dass Zusammensetzungen der vorliegenden Anmeldung keinen Träger enthalten. Zum Beispiel kann es sein, dass einige Zusammensetzungen der vorliegenden Anmeldung kein Mineralöl oder Oxygenate, wie jene Oxygenate, welche vorstehend beschrieben werden, enthalten.
Eine oder mehrere zusätzliche optionale Verbindungen können in den Kraftstoffzusammensetzungen der offenbarten Ausführungsformen vorhanden sein. Zum Beispiel können die Kraftstoffe herkömmliche Mengen von Cetan-Verbesserungsmitteln, Korrosionsinhibitoren, Mitteln zum Verbessern des Kaltfließens (CFPP-Additiv), Fließpunkterniedrigungsmitteln, Lösungsmitteln, Demulgiermitteln, Schmieradditiven, Reibungsmodifizierungsmitteln, Amin-Stabilisierungsmitteln, Verbrennungsverbesserungsmitteln, Dispersantmitteln, Antioxidationsmitteln, Wärmestabilisierungsmitteln, Leitfähigkeitsverbesserungsmitteln, Metalldeaktivatoren, Markerfarbstoffen, organischen Nitrat-Zündungsbeschleunigungsmitteln, zyklomatischen Mangantricarbonylverbindungen und dergleichen enthalten. In einigen Aspekten können die hier beschriebenen Zusammensetzungen etwa 10 Gewichtsprozent oder weniger oder in anderen Aspekten etwa 5 Gewichtsprozent oder weniger, bezogen auf das Gesamtgewicht des Additivkonzentrats, von einem oder mehreren der vorstehenden Additive enthalten. In ähnlicher Weise können die Kraftstoffe geeignete Mengen von herkömmlichen Kraftstoffmischungskomponenten wie Methanol, Ethanol, Dialkylether und dergleichen enthalten.
In einigen Aspekten der offenbarten Ausführungsformen können organische Nitrat-Zündungsbeschleunigungsmittel, welche aliphatische oder cycloaliphatische Nitrate einschließen, in welchen der aliphatische oder cycloaliphatische Rest gesättigt ist, und welche bis zu etwa 12 Kohlenstoffe enthalten, verwendet werden. Beispiele von organischen Nitrat-Zündungsbeschleunigungsmitteln, welche verwendet werden können, sind Methylnitrat, Etylnitrat, Propylnitrat, Isopropylnitrat, Allylnitrat, Butylnitrat, Isobutylnitrat, sec-Butylnitrat, tert-Butylnitrat, Amylnitrat, Isoamylnitrat, 2-Amylnitrat, 3-Amylnitrat, Hexylnitrat, Heptylnitrat, 2-Heptylnitrat, Octylnitrat, Isooctylnitrat, 2-Ethylhexylnitrat, Nonylnitrat, Decylnitrat, Undecylnitrat, Dodecylnitrat, Cyclopentylnitrat, Cyclohexylnitrat, Methylcyclohexylnitrat, Cyclododecylnitrat, 2-Ethoxyethylnitrat, 2-(2-Ethoxyethoxy)ethylnitrat, Tetrahydrofuranylnitrat und dergleichen. Gemische von solchen Materialien können auch verwendet werden.
Beispiele von geeigneten optionalen Metalldeaktivatoren, welche in den Zusammensetzungen der vorliegenden Anmeldung nützlich sind, werden im U.S. Pat. Nr. 4,482,357 , veröffentlicht am 13. Nov. 1984, dessen Offenbarung hier durch Bezugnahme in seiner Gesamtheit aufgenommen wird, offenbart. Solche Metalldeaktivatoren schließen zum Beispiel Salicyliden-o-aminophenol, Disalicylidenethylendiamin, Disalicylidenpropylen-diamin und N,N'-Disalicyliden-1,2-diaminopropan ein.
Geeignete optionale zyklomatische Mangantricarbonylverbindungen, welche in den Zusammensetzungen der vorliegenden Anmeldung verwendet werden können, schließen zum Beispiel Cyclopentadienylmangantricarbonyl, Methylcyclopentadienylmangantricarbonyl, Indenylmangantricarbonyl und Ethylcyclopentadienylmangantricarbonyl ein. Noch andere Beispiele von geeigneten zyklomatischen Mangantricarbonylverbindungen werden im U.S. Pat. Nr. 5,575,823 , veröffentlicht am 19. Nov. 1996, und U.S. Pat. Nr. 3,015,668 , veröffentlicht am 02. Jan. 1962, wobei beide Offenbarungen davon hier durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit aufgenommen werden, offenbart.
Wenn die Kraftstoffzusammensetzungen dieser Anmeldung formuliert werden, können die Additive in Mengen verwendet werden, welche zum Verringern oder Inhibieren von Ablagerungsbildung in einem Dieselmotor ausreichend sind. In einigen Aspekten können die Kraftstoffe Nebenbestandteilmengen des vorstehend beschriebenen Reaktionsprodukts enthalten, welche die Bildung von Motorablagerungen, zum Beispiel Einspritzvorrichtungsablagerungen in Dieselmotoren steuern oder verringern. Zum Beispiel können die Dieselkraftstoffe dieser Anmeldung, bezogen auf einen aktiven Bestandteil, eine Menge des Reaktionsprodukts im Bereich von etwa 5 mg bis etwa 200 mg Reaktionsprodukt pro kg Kraftstoff, wie im Bereich von etwa 20 mg bis etwa 120 mg Reaktionsprodukt pro kg Kraftstoff, enthalten. In Aspekten, wobei ein Träger verwendet wird, können die Kraftstoffzusammensetzungen, bezogen auf aktive Bestandteile, eine Menge des Trägers im Bereich von etwa 1 mg bis etwa 100 mg Träger pro kg Kraftstoff, wie etwa 5 mg bis etwa 50 mg Träger pro kg Kraftstoff, enthalten. Bezogen auf einen aktiven Bestandteil schließt das Gewicht von (i) nicht umgesetzten Komponenten wie Polyalkylenverbindungen in Zusammenhang mit und verbleibend in dem Produkt wie hergestellt und verwendet, und (ii) Lösungsmittel(n), falls verwendet, welche(s) in der Herstellung des Reaktionsprodukts entweder während oder nach seiner Bildung, aber vor der Zugabe eines Trägers, wenn ein Träger verwendet wird, verwendet wird/werden, aus.
Die Additive der vorliegenden Anmeldung, einschließlich des vorstehend beschriebenen Reaktionsprodukts, und optionale Additive, welche beim Formulieren der Kraftstoffe dieser Erfindung verwendet werden, können einzeln oder in verschiedenen Subkombinationen in die Dieselkraftstoffgrundlage gemischt werden. In einigen Ausführungsformen können die Additivkomponenten der vorliegenden Anmeldung in den Dieselkraftstoff gleichzeitig unter Verwendung eines Additivkonzentrats gemischt werden, wenn dies einen Vorteil für die gegenseitige Kompatibilität und Zweckmäßigkeit bringt, der durch die Kombination der Bestandteile bereitgestellt wird, wenn in der Form eines Additivkonzentrats. Auch kann die Verwendung eines Konzentrats die Mischungszeit verringern und die Möglichkeit von Mischungsfehlern verkleinern.
Die Dieselkraftstoffe der vorliegenden Anmeldung können für den Betrieb von sowohl stationären Dieselmotoren (z. B. Motoren, welche in elektrischen Strom-Erzeugungseinrichtungen, in Pumpstationen usw. verwendet werden) als auch nicht stationären Dieselmotoren (z. B. Motoren, welche als Antriebsaggregate in Automobilen, Lastwagen, Straßenplanierausrüstung, Militärfahrzeugen, usw. verwendet werden) verwendet werden. Zum Beispiel können die Kraftstoffe jedweden und alle Mitteldestillat-Kraftstoffe, Dieselkraftstoffe, erneuerbaren Biokraftstoffe, Biodieselkraftstoff, Gasverflüssigung(GTL)-Kraftstoffe, Düsentreibstoff, Alkohole, Ether, Kerosin, Kraftstoffe mit niedrigem Schwefelgehalt, synthetischen Kraftstoffe, wie Fischer-Tropsch-Kraftstoffe, Erdölflüssiggas, Bunkeröle, Kohleverflüssigung(CTL)-Kraftstoffe, Biomasseverflüssigung(BTL)-Kraftstoffe, Kraftstoffe mit hohem Asphaltengehalt, von Kohle (natürlich, gereinigt und Petrolkoks) abgeleiteten Kraftstoffe, gentechnisch veränderten Biokraftstoffe und Feldfrüchte und Extrakte davon und Naturgas einschließen. „Erneuerbare Biokraftstoffe” wie hier verwendet sollen jedweden Kraftstoff, welcher von Ressourcen abgeleitet ist, die verschieden von Erdöl sind, bedeuten. Solche Ressourcen schließen Getreide, Mais, Sojabohnen und andere Feldfrüchte; Gräser, wie Rutenhirse, Chinaschilf und Hybridgräser; Algen, Seetang, Pflanzenöle; natürliche Fette; und Gemische davon ein, wobei aber nicht darauf eingeschränkt ist. In einem Aspekt kann der erneuerbare Biokraftstoff Monohydroxyalkohole, wie jene, welche 1 bis etwa 5 Kohlenstoffatome umfassen, umfassen. Nicht-einschränkende Beispiele von geeigneten Monohydroxyalkoholen schließen Methanol, Ethanol, Propanol, n-Butanol, Isobutanol, t-Butylalkohol, Amylalkohol und Isoamylalkohol ein.
Demgemäß betreffen Aspekte der vorliegenden Anmeldung Verfahren zum Verringern der Menge von Einspritzvorrichtungsablagerungen in einem Dieselmotor mit mindestens einer Verbrennungskammer und einer oder mehreren direkt einspritzenden Kraftstoffeinspritzvorrichtungen in Fluidverbindung mit der Verbrennungskammer. In einem anderen Aspekt können die Verbesserungen auch bei indirekt einspritzenden Dieselkraftstoffeinspritzvorrichtungen beobachtet werden. In einigen Aspekten umfassen die Verfahren das Einspritzen eines kompressionszündenden Kraftstoffes auf Kohlenwasserstoff-Basis, umfassend das Reaktionsproduktadditiv der vorliegenden Offenbarung, durch die Einspritzvorrichtungen des Dieselmotors in die Verbrennungskammer und das Zünden des kompressionszündenden Kraftstoffes. In einigen Aspekten kann das Verfahren auch das Mischen von mindestens einem der vorstehend beschriebenen optionalen zusätzlichen Bestandteile in den Dieselkraftstoff umfassen.
In einer Ausführungsform können die Dieselkraftstoffe der vorliegenden Anmeldung im Wesentlichen frei von, wie ohne herkömmliche Succinimid-Dispersantmittelverbindungen sein. Der Ausdruck „im wesentlichen frei” ist für die Zwecke dieser Anmeldung als Konzentrationen mit im Wesentlichen keiner messbaren Wirkung auf die Einspritzvorrichtungssauberkeit oder -ablagerungsbildung definiert.
In noch anderen Aspekten der vorliegenden Anmeldung kann das Kraftstoffadditiv frei oder im Wesentlichen frei von 1,2,4-Triazolen sein. Zum Beispiel können die Zusammensetzungen im Wesentlichen frei von Triazolen der Formel II sein,
wobei R⁴ und R⁵ unabhängig voneinander aus Wasserstoff und Hydrocarbylresten ausgewählt sind, mit der Maßgabe, dass mindestens einer von R⁴ und R⁵ nicht Wasserstoff ist. Beispiele von Hydrocarbylresten schließen lineare, verzweigte oder cyclische C₂- bis C₅₀-Alkylreste; lineare, verzweigte oder cyclische C₂- bis C₅₀-Alkenylreste; und substituierte oder nicht substituierte Arylreste, wie Phenylgruppen, Tolylgruppen und Xylylgruppen, ein.
BEISPIELE
Die folgenden Beispiele sind für beispielhafte Ausführungsformen der Offenbarung veranschaulichend. In diesen Beispielen sowie anderswo in dieser Anmeldung sind alle Teile und Prozente auf das Gewicht bezogen, wenn nicht Anderweitiges angegeben ist. Es ist beabsichtigt, dass diese Beispiele nur für den Zweck von Veranschaulichung sind, und es ist nicht beabsichtigt, dass sie den Umfang der hier offenbarten Erfindung einschränken.
Vergleichsbeispiel 1
Ein Polybutenylbernsteinsäureanhydrid mit einem Molekulargewicht von 950 (295 Gramm) wurde mit 86 Gramm (2 Äquivalenten) Aminoguanidinbicarbonat (AGBC) und 416 Gramm aromatischem Lösungsmittel 150 gemischt. Das Gemisch wurde unter Vakuum auf 165°C erwärmt und bei dieser Temperatur für etwa 4 Stunden gehalten, wobei Wasser und Kohlendioxid entfernt wurden. Das resultierende Gemisch wurde filtriert. Ein FTIR-Spektrum des Produkts zeigt einen Peak bei 1636 cm^–1, welcher die Peaks in einer Region von 1500 cm^–1 bis 1800 cm^–1 dominiert, wie in 1 gezeigt.
Beispiel 2
Ein Kolben wurde mit Polybutenylbernsteinsäureanhydrid mit einem Molekulargewicht von 950 (553 g), aromatischem Lösungsmittel 150 (210 g), Aminoguanidinbicarbonat (AGBC) (79,5 g, 1 Äquivalent) und Toluol (145 g) beschickt. Das Reaktionsgemisch wurde auf 145°C erwärmt und für etwa 2 Std. gehalten. Durch azeotrope Destillation wurde kein weiteres Wasser entfernt. Eine Probe wurde genommen und mit etwa einem gleichen Gewicht an Heptan verdünnt. Das resultierende Gemisch wurde durch Celite 512 filtriert und mit einem Rotationsverdampfer konzentriert, wobei das gewünschte Produkt als ein bräunliches Öl erhalten wurde. Ein FTIR-Spektrum des Produkts zeigte Peaks bei 1724, 1689, 1637, 1588 cm^–1, wobei der Peak bei 1637 cm^–1 der kleinste ist.
Im folgenden Beispiel wurde ein Einspritzvorrichtungsablagerungs-Test an einem Dieselmotor unter Verwendung eines herkömmlichen Dieselmotorkraftstoffeinspritzvorrichtungs-Tests wie nachstehend beschrieben durchgeführt.
Testvorschrift
Ein DW10-Test, welcher vom Coordinating European Council (CEC) entwickelt wurde, wurde verwendet, um die Neigung von Kraftstoffen zum Hervorrufen von Kraftstoffeinspritzvorrichtungsverkrustung zu zeigen, und wurde auch verwendet, um das Vermögen von bestimmten Kraftstoffadditiven zum Vermeiden oder Steuern von diesen Ablagerungen zu zeigen. Additivbewertungen verwendeten das Protokoll CEC F-98-08 für Direkteinspritzungs-Common-Rail-Dieselmotor-Düsenverkokungstests. Ein Motordynamo-meter-Prüfstand wurde für die Installation des Peugeot-DW10-Dieselmotors zum Durchführen der Einspritzvorrichtungsverkokungstests verwendet. Der Motor war ein 2,0 Liter-Motor mit vier Zylindern. Jede Verbrennungskammer wies vier Ventile auf und die Kraftstoffeinspritzvorrichtungen waren DI-Piezo-Einspritzvorrichtungen mit einer Euro V-Klassifikation.
Das Hauptverfahren der Vorschrift bestand aus Laufenlassen des Motors für einen Zyklus von 8 Stunden und Ermöglichen, dass der Motor für einen vorgeschriebenen Zeitumfang angehalten wird (Motor aus). Die vorstehende Sequenz wurde vier Mal wiederholt. Am Ende jeder Stunde wurde eine Leistungsfähigkeitsmessung von dem Motor durchgeführt, während der Motor bei Messbedingungen betrieben wurde. Die Einspritzvorrichtungsverkrustungsneigung des Kraftstoffes wurde durch einen Unterschied bei der beobachteten Messleistungsfähigkeit zwischen dem Beginn und dem Ende des Testzyklus charakterisiert.

Die Testvorbereitung bezog vor dem Entfernen der Einspritzvorrichtungen das Spülen des Kraftstoffes des früheren Tests aus dem Motor ein. Die Testeinspritzvorrichtungen wurden untersucht, gereinigt und in den Motor wieder installiert. Als neue Einspritzvorrichtungen gewählt wurden, wurden die neuen Einspritzvorrichtungen einem 16-stündigen Einlaufzyklus unterworfen. Dann wurde der Motor unter Verwendung des gewünschten Testzyklusprogramms gestartet. Nachdem der Motor aufgewärmt worden war, wurde die Leistungsfähigkeit bei 4000 UpM und Volllast gemessen, um die Wiederherstellung der vollen Leistungsfähigkeit nach dem Reinigen der Einspritzvorrichtungen zu untersuchen. Als die Leistungsfähigkeitsmessungen innerhalb der Spezifikation waren, wurde der Testzyklus gestartet. Die folgende Tabelle 1 stellt eine Darstellung des DW10-Verkokungszyklus, welcher zum Bewerten der Kraftstoffadditive gemäß der Offenbarung verwendet wurde, bereit. Tabelle 1 – Darstellung von einer Stunde des DW10-Verkokungszyklus.

Schritt	Dauer (Minuten)	Motorgeschwindigkeit (UpM)	Last (%)	Drehmoment (Nm)	Vorverdichtungsluft nach Zwischenkühler (°C)
1	2	1750	20	62	45
2	7	3000	60	173	50
3	2	1750	20	62	45
4	7	3500	80	212	50
5	2	1750	20	62	45
6	10	4000	100	*	50
7	2	1250	10	25	43
8	7	3000	100	*	50
9	2	1250	10	25	43
10	10	2000	100	*	50
11	2	1250	10	25	43
12	7	4000	100	*	50

Verschiedene Kraftstoffadditive wurden unter Verwendung des vorstehenden Motortestverfahrens in einem Dieselkraftstoff mit extrem niedrigem Schwefelgehalt, enthaltend Zinkneodecanoat, 2-Ethylhexylnitrat und ein Fettsäureester-Reibungsmodifizierungsmittel, (Kraftstoffgrundlage) getestet. Eine „Verschmutzungs”-Phase, bestehend aus einer Kraftstoffgrundlage nur ohne Additiv, wurde gestartet, gefolgt von einer „Reinigungs”-Phase, bestehend aus einer Kraftstoffgrundlage mit Additiv. Alle Läufe wurden mit einer achtstündigen Verschmutzung und achtstündigen Reinigung durchgeführt, wenn nicht Anderweitiges angegeben ist. Die prozentuale Leistungsfähigkeitsrückgewinnung wurde unter Verwendung der Leistungsfähigkeitsmessung am Ende der „Verschmutzungs”-Phase und der Leistungsfähigkeitsmessung am Ende der „Reinigungs”-Phase berechnet. Die prozentuale Leistungsfähigkeitsrückgewinnung wurde durch die folgende Formel bestimmt

Prozentuale Leistungsfähigkeitsrückgewinnung = (DU – CU)/DU × 100

wobei DU ein prozentualer Leistungsfähigkeitsverlust am Ende einer Verschmutzungsphase ohne das Additiv ist, CU die prozentuale Leistungsfähigkeit am Ende einer Reinigungsphase mit dem Kraftstoffadditiv ist und die Leistungsfähigkeit gemäß dem CEC F98-08 DW10-Test gemessen wird. Das herkömmliche Succinimid-Dispersantmittel wurde im Allgemeinen gemäß der Offenbarung von US-Patent Nr. 5,752,989 hergestellt. Tabelle 2

Testlauf	Reaktionsprodukt von Vergleichsbeispiel 1, Behandlungsrate (ppm, bezogen auf das Gewicht)	Herkömmliches Succinimid-Dispersantmittel (ppm, bezogen auf das Gewicht)	Reaktionsprodukt von Beispiel 2, Behandlungsrate (ppm), bezogen auf das Gewicht	Leistungsfähigkeitsrückgewinnung %
1¹	30	120	0	21
2	30	120	0	28
3²	120	0	0	6
4	150	0	0	–9,7
5	0	0	150	77
6	0	0	150	58
7	0	0	150	45
8	0	120	30	67
9	0	0	150	50

¹ Motorlauf 16 Stunden ohne Additiv und 16 Stunden mit Additiv
² Motorlauf 32 Stunden ohne Additiv und 32 Stunden mit Additiv

Wie durch das vorstehende Beispiel gezeigt stellte das Reaktionsprodukt der Läufe 5–9 eine wesentlich höhere Leistungsfähigkeitsrückgewinnung nach Verschmutzung mit einem Dieselkraftstoff mit extrem niedrigem Schwefelgehalt als das Reaktionsprodukt von Vergleichsbeispiel 1 bereit. Die Ergebnisse waren überraschend und vollkommen unerwartet. Demgemäß wird erwartet, dass das Reaktionsprodukt wie hier beschrieben zum Sauberhalten von Oberflächen von Kraftstoffeinspritzvorrichtungen für Dieselmotoren und zum Reinigen von schmutzigen Kraftstoffeinspritzvorrichtungen wirksam ist.
Es wird angemerkt, dass, wie in dieser Beschreibung und den angefügten Patentansprüchen verwendet die Einzahlformen ein” einer” eines” und eine” und der” die” und „das” Mehrzahlbezugnahmen einschließen, wenn nicht ausdrücklich und unmissverständlich auf eine Einzahlbezugnahme eingeschränkt ist. So schließt zum Beispiel eine Bezugnahme auf „ein Antioxidationsmittel” zwei oder mehr unterschiedliche Antioxidationsmittel ein. Wie hier verwendet ist beabsichtigt, dass der Ausdruck „einschließen” und seine grammatikalischen Varianten nicht einschränkend sind, so dass eine Aufführung von Punkten in einer Liste nicht für den Ausschluss von anderen ähnlichen Punkten, welche ersetzt oder zu den aufgelisteten Punkten hinzugefügt werden können, steht.
Für die Zwecke dieser Beschreibung und angefügten Patentansprüche sollen, soweit nicht Anderweitiges angegeben ist, alle Zahlen, welche Mengen, Prozente oder Anteile ausdrücken, oder anderen numerischen Werte, welche in der Beschreibung und den Patentansprüchen verwendet werden, als in allen Fällen mit dem Ausdruck „etwa” modifiziert verstanden werden. Demgemäß sind, wenn nicht Gegenteiliges angegeben ist, die numerischen Parameter, welche in der folgenden Beschreibung oder den angefügten Patentansprüchen aufgeführt sind, Näherungen, welche abhängig von den gewünschten Eigenschaften, welche man versucht durch die vorliegende Offenbarung zu erhalten, variieren können. Allermindestens und nicht als ein Versuch, die Verwendung der Lehre von Äquivalenten auf den Umfang der Patentansprüche einzuschränken, sollte jeder numerische Parameter mindestens im Lichte der Anzahl der angegebenen signifikanten Stellen und durch Verwenden von einfachen Rundungstechniken ausgelegt werden.
Obwohl besondere Ausführungsformen beschrieben wurden, können Alternativen, Modifizierungen, Variationen, Verbesserungen und bedeutende Äquivalente, welche momentan nicht vorhergesehen werden oder werden können, Anmeldern oder anderen Fachleuten einfallen. Demgemäß ist beabsichtigt, dass die angefügten Patentansprüche wie eingereicht und wie sie abgeändert werden können alle solche Alternativen, Modifizierungen, Variationen, Verbesserungen und bedeutenden Äquivalente umfassen.
Die Erfindung betrifft auch die folgenden numerierten Ausführungsformen

1. Dieselkraftstoff für Kraftstoffeinspritzung, umfassend: eine Hauptbestandteilmenge von Mitteldestillat-Kraftstoff mit einem Schwefelgehalt von 50 ppm, bezogen auf das Gewicht, oder weniger; und ein Reaktionsprodukt (a) eine(r/s) Hydrocarbyl-substituierten Dicarbonsäure, -anhydrids oder -esters und (b) einer Aminverbindung oder einem Salz davon der Formel
wobei R aus der Gruppe, bestehend aus Wasserstoff und einem Hydrocarbylrest, welcher etwa 1 bis etwa 15 Kohlenstoffatome enthält, ausgewählt ist und R¹ aus der Gruppe, bestehend aus Wasserstoff und einem Hydrocarbylrest, welcher etwa 1 bis etwa 20 Kohlenstoffatome enthält, ausgewählt ist, wobei das Reaktionsprodukt weniger als ein Äquivalent eines Aminotriazolrests pro Molekül Reaktionsprodukt enthält und wobei das Reaktionsprodukt in einer Menge vorhanden ist, welche zum Verbessern der Leistung der direkt und/oder indirekt einspritzenden Dieselkraftstoffeinspritzvorrichtungen ausreichend ist.
2. Kraftstoff nach Ausführungsform 1, wobei das Reaktionsprodukt charakterisiert ist durch ein FTIR-Spektrum mit einer Peakintensität in einer Region von etwa 1630 cm^–1 bis etwa 1645 cm^–1, welche im Bereich von etwa 5 bis etwa 45% von Peakintensitäten von anderen Peaks in einer Region von etwa 1500 cm^–1 bis etwa 1800 cm^–1 liegt.
3. Kraftstoff nach Ausführungsform 1, wobei ein molares Verhältnis von (a) zu (b) in dem Reaktionsprodukt im Bereich von etwa 1:0,5 bis etwa 1:1,5 liegt.
4. Kraftstoff nach Ausführungsform 1, wobei die/der Hydrocarbyldicarbonsäure, -anhydrid oder -ester aus Hydrocarbyl-substituierten Bernsteinsäureanhydriden, Hydrocarbyl-substituierten Bernsteinsäuren und Estern von Hydrocarbyl-substituierten Bernsteinsäuren ausgewählt sind.
5. Kraftstoff nach Ausführungsform 4, wobei der Hydrocarbylrest der/des Hydrocarbyldicarbonsäure, -anhydrids oder -esters ein zahlenmittleres Molekulargewicht von etwa 200 bis etwa 3.000 aufweist.
6. Kraftstoff nach Ausführungsform 5, wobei der Dieselkraftstoff einen Kraftstoff für einen Motor mit Kraftstoffdirekteinspritzung umfasst.
7. Kraftstoff nach Ausführungsform 5, wobei der Hydrocarbylrest der/des Hydrocarbyldicarbonsäure, -anhydrids oder -esters einen Polyisobutylenrest, welcher von Polyisobutenen mit hoher Reaktivität mit mindestens 60% oder mehr terminalen olefinischen Doppelbindungen abgeleitet ist, umfasst.
8. Kraftstoff nach Ausführungsform 1, wobei das Amin ein anorganisches Salz von Guanidin umfasst.
9. Kraftstoff nach Ausführungsform 1, wobei das Amin ein Salz von Aminoguanidin umfasst.
10. Kraftstoff nach Ausführungsform 1, wobei das Amin Aminoguanidinbicarbonat umfasst.
11. Verfahren zum Verbessern der Einspritzvorrichtungsleistung eines Dieselmotors mit Kraftstoffeinspritzung, umfassend das Betreiben des Dieselmotors mit einer Kraftstoffzusammensetzung, welche eine Hauptbestandteilmenge eines Dieselkraftstoffes mit einem Schwefelgehalt von 50 ppm, bezogen auf das Gewicht, oder weniger und eine Nebenbestandteilmenge eines Reaktionsprodukts umfasst, welches von (a) einer Hydrocarbylcarbonylverbindung der Formel
oder einer Säure oder einem Ester davon, wobei R² ein Hydrocarbylrest mit einem Zahlenmittel des Molekulargewichts im Bereich von etwa 200 bis etwa 3000 ist, und (b) einer Aminverbindung oder einem Salz davon der Formel
wobei R aus der Gruppe, bestehend aus Wasserstoff und einem Hydrocarbylrest, welcher etwa 1 bis etwa 15 Kohlenstoffatome enthält, ausgewählt ist und R¹ aus der Gruppe, bestehend aus Wasserstoff und einem Hydrocarbylrest, welcher etwa 1 bis etwa 20 Kohlenstoffatome enthält, ausgewählt ist, abgeleitet ist, wobei das Reaktionsprodukt durch ein FTIR-Spektrum mit einer Peakintensität in einer Region von etwa 1630 cm^–1 bis etwa 1645 cm^–1, welche im Bereich von etwa 5 bis etwa 45% von Peakintensitäten von einem anderen Peak in einer Region von etwa 1500 cm^–1 bis etwa 1800 cm^–1 liegt, charakterisiert ist.
12. Verfahren nach Ausführungsform 11, wobei ein molares Verhältnis von (a) zu (b) in dem Reaktionsprodukt im Bereich von etwa 1:0,5 bis etwa 1:1,5 liegt.
13. Verfahren nach Ausführungsform 11, wobei R² ein Polyisobutylen mit einem Zahlenmittel des Molekulargewichts von etwa 200 bis etwa 3.000 ist.
14. Verfahren nach Ausführungsform 11, wobei der Dieselmotor mit Kraftstoffeinspritzung einen Dieselmotor mit Kraftstoffdirekteinspritzung umfasst.
15. Verfahren nach Ausführungsform 11, wobei das Reaktionsprodukt weniger als ein Äquivalent eines Aminotriazolrests pro Molekül Reaktionsprodukt enthält.
16. Verfahren nach Ausführungsform 11, wobei das Amin Aminoguanidinbicarbonat ist.
17. Verfahren zum Reinigen von Kraftstoffeinspritzvorrichtungen eines Dieselmotors mit Kraftstoffeinspritzung, umfassend das Betreiben des Dieselmotors mit einer Kraftstoffzusammensetzung, welche eine Hauptbestandteilmenge eines Dieselkraftstoffes mit einem Schwefelgehalt von 50 ppm, bezogen auf das Gewicht, oder weniger und eine Nebenbestandteilmenge eines Reaktionsprodukts umfasst, welches von (a) einer Hydrocarbylcarbonylverbindung der Formel
und einer Säure oder einem Ester davon, wobei R² ein Hydrocarbylrest mit einem zahlenmittleren Molekulargewicht im Bereich von etwa 200 bis etwa 3000 ist, und (b) einer Aminverbindung oder einem Salz davon der Formel
wobei R aus der Gruppe, bestehend aus Wasserstoff und einem Hydrocarbylrest, welcher etwa 1 bis etwa 15 Kohlenstoffatome enthält, ausgewählt ist und R¹ aus der Gruppe, bestehend aus Wasserstoff und einem Hydrocarbylrest, welcher etwa 1 bis etwa 20 Kohlenstoffatome enthält, ausgewählt ist, abgeleitet ist, wobei das Reaktionsprodukt weniger als ein Äquivalent eines Aminotriazolrests pro Molekül Reaktionsprodukt enthält.
18. Verfahren nach Ausführungsform 17, wobei R² ein Polyolefinrest mit einem Zahlenmittel des Molekulargewichts von etwa 200 bis etwa 3.000 ist.
19. Verfahren nach Ausführungsform 17, wobei der Dieselmotor mit Kraftstoffeinspritzung ein Dieselmotor mit Kraftstoffdirekteinspritzung ist.
20. Verfahren nach Ausführungsform 17, wobei ein molares Verhältnis von (a) zu (b) in dem Reaktionsprodukt im Bereich von etwa 1:0,5 bis etwa 1:1,5 liegt.
21. Verfahren nach Ausführungsform 17, wobei das Amin Aminoguanidinbicarbonat ist.
22. Kraftstoffadditivkonzentrat für die Zugabe zu einem Dieselkraftstoff mit niedrigem Schwefelgehalt zum Verbessern der Leistung von Kraftstoffeinspritzvorrichtungen für einen Dieselmotor, umfassend ein Reaktionsprodukt, welches von (a) einer Hydrocarbylcarbonylverbindung der Formel
und einer Säure oder einem Ester davon, wobei R² ein Hydrocarbylrest mit einem zahlenmittleres Molekulargewicht im Bereich von etwa 200 bis etwa 3000 ist, und (b) einer Aminverbindung oder einem Salz davon der Formel
wobei R aus der Gruppe, bestehend aus Wasserstoff und einem Hydrocarbylrest, welcher etwa 1 bis etwa 15 Kohlenstoffatome enthält, ausgewählt ist und R¹ aus der Gruppe, bestehend aus Wasserstoff und einem Hydrocarbylrest, welcher etwa 1 bis etwa 20 Kohlenstoffatome enthält, ausgewählt ist, abgeleitet ist, wobei das Reaktionsprodukt durch ein FTIR-Spektrum mit einer Peakintensität in einer Region von etwa 1630 cm^–1 bis etwa 1645 cm^–1, welche im Bereich von etwa 5 bis etwa 45% von Peakintensitäten von anderen Peaks in einer Region von etwa 1500 cm^–1 bis etwa 1800 cm^–1 liegt, charakterisiert ist und wobei das Reaktionsprodukt weniger als ein Äquivalent eines Aminotriazolrests pro Molekül Reaktionsprodukt enthält.
23. Additivkonzentrat nach Ausführungsform 22, wobei R² ein Polyolefinrest mit einem zahlenmittleren Molekulargewicht von etwa 500 bis etwa 1.300 Dalton ist.
24. Additivkonzentrat nach Ausführungsform 23, wobei der Polyolefinrest ein Polyisobutylenrest ist.
25. Additivkonzentrat nach Ausführungsform 24, wobei der Polyisobutylenrest von Polyisobutenen mit hoher Reaktivität mit mindestens 60% oder mehr terminalen olefinischen Doppelbindungen abgeleitet ist.
26. Additivkonzentrat nach Ausführungsform 24, wobei das Amin ein anorganisches Salz von Aminoguanidin umfasst.
27. Additivkonzentrat nach Ausführungsform 22, wobei der Dieselmotor einen Dieselmotor mit Kraftstoffdirekteinspritzung umfasst.
28. Dieselkraftstoff mit einem Schwefelgehalt von 15 ppm, bezogen auf das Gewicht, oder weniger und einer Menge eines Additivkonzentrats nach Ausführungsform 22, welche zum Bereitstellen von etwa 5 mg bis etwa 200 mg des Reaktionsprodukts pro kg Kraftstoff ausreichend ist.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 4152499 [0021]
US 4234435 [0024]
US 5752989 [0027, 0046]
US 2003/0131527 [0027]
US 4482357 [0031]
US 5575823 [0032]
US 3015668 [0032]

Claims

Zusammensetzung, umfassend: ein Reaktionsprodukt (a) eine(r/s) Hydrocarbyl-substituierten Dicarbonsäure, -anhydrids oder -esters und (b) einer Aminverbindung oder eines Salzes davon der Formel
wobei R aus der Gruppe, bestehend aus Wasserstoff und einem Hydrocarbylrest, welcher etwa 1 bis etwa 15 Kohlenstoffatome enthält, ausgewählt ist und R¹ aus der Gruppe, bestehend aus Wasserstoff und einem Hydrocarbylrest, welcher etwa 1 bis etwa 20 Kohlenstoffatome enthält, ausgewählt ist, wobei das Reaktionsprodukt weniger als ein Äquivalent eines Aminotriazolrests pro Molekül Reaktionsprodukt enthält und/oder wobei das Reaktionsprodukt durch ein FTIR-Spektrum mit einer Peakintensität in einer Region von etwa 1630 cm^–1 bis etwa 1645 cm^–1, welche im Bereich von etwa 5 bis etwa 45% von Peakintensitäten von anderen Peaks in einer Region von etwa 1500 cm^–1 bis etwa 1800 cm^–1 liegt, charakterisiert ist.
Zusammensetzung gemäß Anspruch 1, wobei ein molares Verhältnis von (a) zu (b) in dem Reaktionsprodukt im Bereich von etwa 1:0,5 bis etwa 1:1,5 liegt.
Zusammensetzung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die/der Hydrocarbyl-substituierte Dicarbonsäure, -anhydrid oder -ester aus Hydrocarbyl-substituierten Bernsteinsäureanhydriden, Hydrocarbyl-substituierten Bernsteinsäuren und Estern von Hydrocarbylsubstituierten Bernsteinsäuren ausgewählt sind.
Zusammensetzung nach Anspruch 3, wobei der Hydrocarbylrest der/des Hydrocarbylsubstituierten Dicarbonsäure, -anhydrids oder -esters ein zahlenmittleres Molekulargewicht von etwa 200 bis etwa 3.000 aufweist.
Zusammensetzung gemäß Anspruch 3 oder 4, wobei der Hydrocarbylrest der/des Hydrocarbyl-substituierten Dicarbonsäure, -anhydrids oder -esters einen Polyisobutylenrest, welcher von Polyisobutenen mit hoher Reaktivität mit mindestens 60% oder mehr terminalen olefinischen Doppelbindungen abgeleitet ist, umfasst.
Zusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Hydrocarbylsubstituierte Dicarbonsäureanhydrid eine Hydrocarbylcarbonylverbindung der Formel
wobei R² ein Hydrocarbylrest mit einem Zahlenmittel des Molekulargewichts im Bereich von etwa 200 bis etwa 3000 ist, ist.
Zusammensetzung nach Anspruch 6, wobei R² ein Polyolefinrest mit einem zahlenmittleren Molekulargewicht von etwa 500 bis etwa 1.300 Dalton ist, wobei der Polyolefinrest bevorzugt ein Polyisobutylenrest ist und wobei der Polyisobutylenrest insbesondere von Polyisobutenen mit hoher Reaktivität mit mindestens 60% oder mehr terminalen olefinischen Doppelbindungen abgeleitet ist.
Zusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Amin ein anorganisches Salz von Guanidin umfasst, wobei das Amin bevorzugt ein Salz von Aminoguanidin umfasst, wobei das Amin insbesondere Aminoguanidinbicarbonat umfasst.
Zusammensetzung gemäß Anspruch 8, wobei der Polyisobutylenrest von Polyisobutenen mit hoher Reaktivität mit mindestens 60% oder mehr terminalen olefinischen Doppelbindungen abgeleitet ist, insbesondere in einer Kombination, wobei das Amin ein anorganisches Salz von Aminoguanidin oder Aminoguanidinbicarbonat umfasst.
Zusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Zusammensetzung ein Kraftstoffadditiv oder Kraftstoffadditivkonzentrat ist.
Verwendung der Zusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 als ein Kraftstoffadditiv oder Kraftstoffadditivkonzentrat.
Verwendung gemäß Anspruch 11 für die Zugabe zu einem Dieselkraftstoff mit niedrigem Schwefelgehalt zum Verbessern der Leistung von Kraftstoffeinspritzvorrichtungen für einen Dieselmotor.
Verwendung einer Zusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10 zum Verbessern der Einspritzvorrichtungsleistung eines Dieselmotors mit Kraftstoffeinspritzung, umfassend das Betreiben des Dieselmotors mit einer Kraftstoffzusammensetzung, welche eine Hauptbestandteilmenge eines Dieselkraftstoffes und eine Nebenbestandteilmenge einer Zusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10 umfasst.
Verwendung einer Zusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10 zum Reinigen von Kraftstoffeinspritzvorrichtungen eines Dieselmotors mit Kraftstoffeinspritzung, umfassend das Betreiben des Dieselmotors mit einer Kraftstoffzusammensetzung, welche eine Hauptbestandteilmenge eines Dieselkraftstoffes und eine Nebenbestandteilmenge der Zusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10 umfasst.
Verwendung gemäß einem der Ansprüche 11 bis 14, wobei der Kraftstoff ein Dieselkraftstoff mit einem Schwefelgehalt von 50 ppm, bezogen auf das Gewicht, oder weniger ist.
Verwendung gemäß einem der Ansprüche 11 bis 15 in einem Dieselmotor mit Kraftstoffdirekteinspritzung.
Dieselkraftstoff für Dieselkraftstoffeinspritzung, umfassend: eine Hauptbestandteilmenge von Mitteldestillat-Kraftstoff mit einem Schwefelgehalt von 50 ppm, bezogen auf das Gewicht, oder weniger und eine Zusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10.
Kraftstoff nach Anspruch 17, wobei der Dieselkraftstoff einen Kraftstoff für einen Motor mit Kraftstoffdirekteinspritzung umfasst.
Kraftstoff gemäß Anspruch 17 oder 18 mit einem Schwefelgehalt von 15 ppm, bezogen auf das Gewicht, oder weniger und einer Menge der Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, welche zum Bereitstellen von etwa 5 mg bis etwa 200 mg des Reaktionsprodukts pro kg Kraftstoff ausreichend ist.