DE2352994A1

DE2352994A1 - Neue kraftstoffadditive, verfahren zu deren herstellung und deren verwendung

Info

Publication number: DE2352994A1
Application number: DE19732352994
Authority: DE
Inventors: John Battersby; Eric Simon Forbes
Original assignee: BP PLC
Current assignee: BP PLC
Priority date: 1972-10-27
Filing date: 1973-10-23
Publication date: 1974-05-02
Also published as: AU6155173A; CA1022575A; JPS5724398B2; JPS4993306A; FR2204613B1; SE402016B; BE806578A; US3960965A; ZA737971B; NL7314282A; GB1403248A; FR2204613A1; IT996307B

Description

DR.-iNG.VON KRtiSLER DÄ.-ING. SCHÖNWALD DR.-ING.TH. MEYER DR. FUES DIPL-CHEM. ALZK VON KREISLER DlPL-CHEM. CAROLA KELLER DR.-iNG. KLÖPSCH DlPL-ING. SELTING

KÖLN 1, DEICHMÄNNHAUS

Köln, den 22. Oktober.75 Fu /Ax

The British Petroleum Company Limited,

Britannic House, Moor Lane, London, BC2Y 9BU (England)

Neue Kraftstoffadditive, Verfahren zu deren

Herstellung und deren Verwendung

Die Erfindung "betrifft aminosubstituierte Äther, die sieb als Zusatzstoffe oder Additive für Benzin eignen.

Bei Inne.nverbrennungsmotoren mit Vergaser, die mit Benzin als Kraftstoff betrieben werden, bilden sich bei gewissen Benzinen gummiartige, harzige oder klebrige Ablagerungen auf dem Vergaser« Um die Bildung- dieser Ablagerungen zu vermindern und/oder^ sie .nach ihrer Bildung zu entfernen, werden dem Benzin Zusatzstoffe oder Additive zugemischt« Diese Zusatzstoffe sind als Vergaserdetergentien bekannt.

Gegenstand der Erfindung sind Verbindungen der formel

■ E²

R - 0 - R¹ - H. (I)

in der R ein Kohlenwasserstoff rest mit v/enisstens 20 C-Atomen, R ein Kohlenwasserstoffrest oder aminosubstituierter Kohlenwasserstoffrest ist und R und R , die gleich oder verschieden sein können, Wasserstoffatome oder Alkylreste sind«

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Der Rest R enthält vorzugsweise 20 "bis 500 C-Atome, insbesondere 30 bis 150 C-Atome. Vorzugsweise ist R ein durch Polymerisation von Olefinen gebildeter Koblenwasser^toffrest. Als Olefine eignen sieb beispielsweise Äthylen, Propylen, Butylene und 4-Kethylpeirten-1 . Bevorzugt als Olefin wird Isobutylen.

R ist vorzugsweise ein Polymethylenrest, der 2 bis 6 C-Atome enthält und außerdem eine Aminogruppe enthalten kann» Vorzugsweise steht R für Gruppen der Formel

OXJ OTJ OTT _ΟΤΤ OTT "ΊΤΤΟΤΤ OTJ η vy r3 OtJ OTJ

j — , —L>X1 /j L· Xl Q Liil Q— , -^/UqOxI Q j.. Λ OXIqL(IIo— UUCl —UinV/Il

23

MCH₀CH₀CK₀-. R und R sind vorzugsweise vfesserstofiatome oder Alkylreste mit 1 bis 4 C-Atomen, z.B. Methylreste oder Äthylreste.

Die Erfindung umfaßt ferner die Herstellung der Verbindungen der Formel

R-O-R¹ -N^

nach einem Verfahren, das dadurch gekennseicb.net ist, da3 man Alkanolamine der Formel

.R²

HO-R¹ - N'

12 3 ■

in der R , R und R die oben genannten Bedeutungen haben, mit einem Metall der Gruppen IA oder HA des Periodensystems oder einem Oxyd, Hydroxyd oder Carbonat dieses Metalls zu einem Alkoxyd umsetzt urid das Alkoxyd mit einem Halogenid der Formel R-X, in der R"die oben genannte Bedeutung hat und X ein Chlorid oder Bromid ist, umsetzte

.Vorzugsweise werden Natrium- oder Kaliumhydroxyd oder metallisches Magnesium verwendet.

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Die Reaktion zwischen dem Alkanolamin und dem Metall oder der Metallverbindung, findet vorzugsweise in einem inerten lösungsmittel, ζ,Β. Xj^lol, bei erhöhter Temperatur, zweckmäßig "bei einer Temperatur im. Bereich von 100° "bis 190°C, vorzugsweise im Bereich von 140° "bis T60°C, statte Geeignet sind Alkanolamine der Formel

) ₂1?CH₂CH₂ CH₂MCH₂ CH₂ OH, ( CH₃CH₂ ) glTCHgCHgOE, ₂H₂CH₂OH und ISHgCHgCHgimCHgCHgOH..

Die Erfindung umfaßt ferner Benzin, dem "bis zu 1000 Teile, vorzugsweise 50 "bis 200 Teile einer Verbindung 'der Formel (I) pro Million Teile Benzin zugesetzt worden ist. Das Gemisch kann außerdem ein Schmieröl in geringer Menge, z.B. 500 ppm, enthalten«

Beispiel 1

In einen mit Rührer.und Dean-Stark-Abscheider versehenen 2 1-Kolben wurden 78 g N-(2-Aminoäthyl)äthanolamin, 30 g Natriumhydroxyd und 75 ^ml Xylol gegeben. Das Gemisch wurde 4 Stunden unter Stickstoff am Rückflußkühler erhitzt und hierbei kräftig gerührt. Wahrend dieser Zeit wurde das Wasser aufgefangen. Dann wurden 975 g chloriertes Polybuten (etwa 95 C-Atome, 4,55$ Cl) in 75 ml Xylol zugesetzt. Das Gemisch wurde 6 Stunden am Rückflußkühler, bei 170⁰C unter Rühren erhitzt. Es wurde dann gekühlt und durch ein "Filterhilfsmittel auf Kieselsurbasis ("Celite")- filtrierte Das Lösungsmittel wurde unter vermindertem Druck entfernt, wobei ein braunes Öl (1,025» N) erhalten wurde. Ein Teil' wurde in Heptan gelöst, dreimal mit Wasser gewaschen und über Magnesiumsulfat getrocknet. Hach Entfernung des Lösungsmittels unter vermimlertem Druck wurde ein braunes Öl erhalten (0,84?& H, restlicher Chlorgehalt 1

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Beisυΐel 2

Der in Beispiel 1 beschriebene Versuch wurde wiederholt, wobei jedoch das li-(2-Aminoäthyl)äthanolarnin durch eine äquivalente Menge der Verbindung

CH

ersetzt wurde. Ein braunes'Öl₃ das 0,97^ N enthielt, wurde erhalten«

Beispiel 5

In einen mit Rührer, Tropftrichter und Kühler versehenen 250 ml-Dreihalskolben wurden 15,6 g iT-(2-Aminoätbyl)-äthanolamin, 1,8 g Magnesiumspäne und 100 ml Xylol gegeben» Das Gemisch wurde 1,5 Stunden am Rückflußkühler erhitzt. Innerhalb von 15 Minuten wurden 33,0 g chloriertes Polybuten (etwa 95 C-Atome, 4,87$ Cl) in 20 ml Xylol zugesetzt. Das Gemisch wurde weitere 5 Stunden unter Rühren am Rückflußkühler erhitzt. Während dieser Zeit bildete sich eine.voluminöse Fällung. Das Gemisch wurde gekühlt, filtriert, mit Wasser gewaschen (dreimal mit je 100 ml) und über Magnesiumsulfat getrocknet. Das Lösungsmittel wurde unter vermindertem· Druck entfernt, wobei ein viskoses Öl erhalten wurde (1,32?& N, restlicher Chlorgehalt 1,92*0. -

In jedem Fall wurde das chlorierte Polybuten durch Chlorierung eines Polyisobutene der Handelsbezeichnung »Hyvis 50" erhalten.

Die hergestellten Produkte wurden auf ihre Reinigungswirkung im Vergaser durch einen Test geprüft, bei dem ein 997 cm -Prüfmotor "Ford 105E" 4 Stunden mit einer solchen Bremsbelastung gefahren wurde, daß in der Ansaugleitung eine Druckverminderung um 165 mm Hg bei 1600 UpM (Testdrehzahl) eintrat. Alle Gase

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aus dem kurbelgehäuse, wurden zusammen mit einem Anteil des Auspuffgases in das Luftfilter zurückgeführt. Bach den £est wurde der Vergaser visuell auf Ablagerungen untersucht und mit Ziffern auf einer willkürlichen Skala von O bis 10 bewertet, wobei die Bewertungsziffer 1.0 einen sauberen Vergaser bedeutet. Die folgenden Ergebnisse wurden erhalten; .

Verbindung Konzen- °/M Bewer

tration tung

ppm

Kein Zusatz " ~ 2,5-3

PIB - OCH₂CH₂IHCH₂Ch₂HH₂ 140 0,84 7,5

CH₅ ·
CH₂CH₂H^' 130 0,97 7,5

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Claims

Pat ent a ns ρ ruche YIj) Verbindungen der Formel

.R²

R-O-R¹-κ;

\^ 3

in der R ein Kohlenwasserstoffrest mit wenigstens 20 C-Atomen und R ein Kohlenwasserstoffrest oder

2 aminosubstituierter Kohlenwasserstoff rest ist und R

und R , die gleich oder verschieben sein können, "wasserstoff atome oder Alkylreate sind.
2) Verbindungen nach Anspruch 1 mit der dort genannten Formel, in der R ein Kohlenwasserstoffrest mit 20 bis 500 C-Atomen, vorzugsweise mit 30 bis 150 C-Atomen ist.
3) Verbindungen nach Anspruch 1 unä 2 mit der in Anspruch genannten Formel, in der R aus der Polymerisation eines Olefins abgeleitet ist.
4) Verbindungen nach Anspruch3 _mit der in Anspruch 1 genannten Formel, in der R für Äthylen, Propylen, ein Buten oder 4-Metbylpenten-1 steht.
5) Verbindungen nach Anspruch 4 mit der in Anspruch 1 genannten,Formel, in der R für Isobuten steht.
6) Verbindungen nach Anspruch 1 bis 5 mit der in Anspruch genannten Formel, in der R ein Polymethylenrest ist, 'der 2 bis 6 C-Atome enthält und außerdem eine Aminogruppe enthalten kann»
7) Verbindungen nach Anspruch 7 mit der in Anspruch 1

in der R¹ für -CH₂CH₂-, -CH₂CH₂CH oder -CH₂CH₂CH₂ITHCH₂Ch₂CH₀- steht.

genannten Formel, in der R¹ für -

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BAD ORtGiNAL
8) Verbindungen nach Anspruch T bis 7 mit der in Anspruch

2 3 genannten Formel, in der R und R in Fällen, in denen sie Alkylreste sind,.1 bis 4 C-Atome enthalten.
9) Verfahren zur HerstellunH von Verbindungen nach An- · spruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daS man Alkanolamine der Formel

•R²

HO - R¹ -

12 3 '
in der R , R und R die oben genannten Bedeutungen haben, mit einem Metall der Gruppe IA oder II des Periodensystems nach Mendelejew oder einem Oxyd, Hydroxyd oder Carbonat dieses Metalls umsetzt und das hierbei gebildete Alkoxyd mit einem Kohlenwasserstoffhalogenid der Formel RX, in der R die oben genannte Bedeutung hat und X ein Chlorid odor Bromid ist, umsetzte
10) Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß man Natriumhydroxyd oder Kaliumhyciroxyd verwendet.
1.1) Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß man metallisches Magnesium verwendet»
12) Verfahren nach Anspruch 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß man die Reaktion zwischen dem Alkanolamin und dem Metall oder der Metallverbindung in Gegenwart eines inerten Lösungsmittels durchführt.
13) Verfahren nach Anspruch 9 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß man die Reaktion- bei einer Temperatur im Bereich von 100° bis 190⁰C, vorzugsweise 140° "bis 160⁰C, durchführte
14) Verfahren nach Anspruch 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß man Alkanolamine der Formel (CH^)₀HCH₀CH₀CH₀NHOH₀CHoOK, (CU-, ClO₀NCH₀CK₀ OH,

J <L et <L ά d. c y C- C- c- C.

. NH₂CH₂CH₂OH oder NH₂CH₂CH₂NHCH₂CIr₂OH verwendet. 4098 18/1172
15) Kraftstoff, "bestehend aus Benzin und Ms zu 1000 Teilen einer Verbindung nach Anspruch 1 bis 8 pro Million Teile Benzin.
16) Kraftstoff nach -Anspruch 15> gekennzeichnet durch einen Gehalt an 50 bis 200 Teilen einer Verbindung nach Anspruch 1 bis 8 pro Million Teile Benzin.

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