DE2357202A1

DE2357202A1 - Kraftstoffadditive, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung

Info

Publication number: DE2357202A1
Application number: DE2357202A
Authority: DE
Inventors: John Battersby; Eric Simon Forbes; Angus Joseph Dickson Reid
Original assignee: BP PLC
Current assignee: BP PLC
Priority date: 1972-11-29
Filing date: 1973-11-16
Publication date: 1974-06-20
Also published as: FR2207908B1; JPS5535079B2; SE409041B; CA1029193A; JPS49133310A; ZA738758B; FR2207908A1; GB1405305A; AU6242373A; BE807986A; IT997907B; NL173766B; NL7315929A; NL173766C; DE2357202B2

Description

Köln, den 15- November 1975 Ke/Ax

The British Petroleum Company Limited,

Britannic House, Moor Lane, London, EC2Y 9BU (England).

Kraftstoffadditive, Verfahren zu ihrer Herstellung und

ihre Verwendung.

Die Erfindung betrifft hydroxysubstituierte Polyaminoverbindungen, die sich als Zusatzstoffe oder Additive für Benzin eignen.

Bei Innenverbrennungsmotoren mit Vergaser, die.mit Benzin als Kraftstoff betrieben werden, besteht bei gewissen Benzinen die Möglichkeit der Bildung gummiartiger, harziger oder klebriger 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

f ι

R-N- R¹CH₂OH (I)

in der R ein Kohlenwasserstoffrest mit wenigstens - 20 C-Atomen,.

1 2

R ein aminosubstituierter Kohlenwasserstoffrest und R ein · Wasserstoffatom oder ein Alkylrest-mit 1 bis 4 C-Atomen ist.

Der Rest R enthält vorzugsweise 20 bis 500 C-Atome, insbesondere 30 bis I50 C-Atofne. Vorzugsweise ist R ein durch Polymerisation von Olefinen gebildeter Kohlenwasserstoffrest.

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Als define eignen sich beispielsweise Äthylen, Propylen, Bütylene und 4-Methylpentene1. Bevorzugt als Olefin wird Isobutylen.

-R ist vorzugsweise ein Polymethylenrest, der 2 bis 5 C-Atome enthält und mit einer Aminogruppe assoziiert ist. Beispielsweise steht R für Gruppen der Formel -CH₂CH₂NHCH₂- oder -CH₂CH₂CH₂NHCH₂Ch₂-. R² ist vorzugsweise ein Wasserstoffatom»

Die Erfindung umfasst ferner die Herstellung der Verbindungen der Formel

R-N- R¹CH₂OH

nach einem Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man Alkanolamine der Formel

H-N-R¹ - CH₂OH (II)

1 2

in der R und R die oben genannten Bedeutungen haben, mit einem Kohlenwasserstoffhalogenid der Formel R-X, in der R die oben genannte Bedeutung hat und X Chlor oder Brom ist, umsetzt.

Das Kohlenwasserstoffhalogenid enthält vorzugsweise durchschnittlich 1,4 bis 2,0 Halogenatome pro Molekül des Kohlenwasserstoffhalogenids.

Das Molverhältnis von Alkanolamin zu Kohlenwasserstoffhalogenid beträgt vorzugsweise 2:1 bis 5:1.

Bei der Reaktion des Alkanolamine mit dem Kohlenwasserstoffhalogenid wird Halogenwasserstoff gebildet, der sich in einfacher Weise entfernen läßt, indem die Reaktion in Gegenwart eines Säureakzeptors, z.B. Natriumcarbonat, durchgeführt wird.

Die Reaktion wird vorzugsweise inC-egerwart eines inerten Lösungsmittels, z.B. Xylol, durchgeführt. Sie wird bei erhöhter

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■ - 3 -

Temperatur zweckmäßig im Bereich von 100° bis 19O°C, vorzugsweise im Bereich von 140° bis l60°C, durchgeführt.

Als Alkanolamin der Formel (II) wird vorzugsweise N-(2-Aminoäthyl)äthanolamin verwendet.

Die Erfindung umfaßt ferner Kraftstoffe, die aus Benzin und bis zu 1000 Teilen, vorzugsweise 50 bis 200 Teilen einer Verbindung der Formel (i) pro Million Teile Benzin bestehen. Der Kraftstoff kann außerdem ein Schmieröl in geringer Menge, z.B. 500 ppm, enthalten.

Beispiel 1

Ein mit Rückflußkühler versehener Kolben wurde mit Stickstoff gespült, worauf 260 g N-(2-Aminoäthyl)äthanolamin, 40 g Natriumcarbonat und 300 ml Xylol in den Kolben gegeben wurden. Das Gemisch wurde kräftig gerührt und zum Sieden erhitzt. Chloriertes Polyisobuten in einer Menge von 650 g (etwa 95 C-Atome, l,o Cl/Mol) wurde langsam dem am RUckflußkühler erhitzten Gemisch.zugesetzt. Nach erfolgter Zugabe(etwa 1 Stunde) wurde das Gemisch weitere 4 Stunden am Rückflußkühler erhitzt. Das Produkt wurde gekühlt und filtriert. Das überschüssige Lösungsmittel und der Aminoalkohol wurden unter vermindertem Druck abdestilliert. Als Produkt wurden 640 g eines braunen Öls erhalten, das N enthielt.

Beispiel 2

Ein mit Rückflußkühler versehener Kolben wurde mit Stickstoff gespült, worauf 500 g chloriertes Polyisobuten (etwa 95 C-Atome, 1,8 Cl/Mol), l60 g N-2-(Aminoäthyl)äthanolamin, I50 ml XyIc1 und 50 g Natriumcarbonat in den Kolben gegeben wurden. Das Gemisch wurde 6 Stunden unter Stickstoff am Rückflußkühler erhitzt, während gerührt wurde. Das Produkt wurde dann gekühlte Die aus überschüssigem Aminoalkohol bestehende untere Schicht wurde entfernt und die obere Schicht zweimal mit 100 ml Wasser gewaschen und über Magne-

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~ it -

siumsulfat getrocknet. Das Lösungsmittel wurde dann unter vermindertem Druck abdes.tilliert, wobei 515 g eines braunen Öls, das 1,25έ Stickstoff enthielt, erhalten wurden.

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 I65 mm Hg bei I6OO UpM (Testdrehzahl) eintrat. Alle Gase aus dem Kurbelgehäuse wurden zusammen mit einem Anteil des Auspuffgases in das Luftfilter zurückgeführt. Nach dem Test wurde der Vergaser visuell auf Ablagerungen untersucht und mit Ziffern auf einer willkürlichen Skala von 0 bis 10 bewertet, wobei die Bewertungsziffer 10 einen sauberen Vergaser bedeutet. Die folgenden Ergebnisse wurden erhalten:

Additive	Konzen	% N	Bewertung
	tration
	ppm
Ohne Zusatz (d.h.
Kraftstoff allein)	4M -	-'	2,5 bis 3
Produkt gemäß
Beispiel 1	100	1,44	8,0
Beispiel 2	100	1,2	8,0

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Claims

Patentans ρ· r ti c h e li Verbindungen der Formel

IT "Π */

R-N- R CH₂OH

in der R ein Kohlenwasserstoffrest mit wenigstens 20 C-Atomen, R ein aminosubstituierter Kohlenwasserstoffrest

2
und R ein Wasserstoffatom oder ein Alkylrest mit

1 bis 4 C-Atomen ist. :
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 I50 C-Atomen ist.
3. Verbindungen nach Anspruch 1 und 2 mit der in Anspruch 1 genannten Formel, in der R aus der Polymerisation j •eines Olefins abgeleitet ist. . ■
4. Verbindungen nach Anspruch 3 mit der in Anspruch 1 ! genannten Formel, in der R für Äthylen, Propylen, ein Buten oder 4-Methylpenten-l steht. ■
5. Verbindungen nach Anspruch 4 mit der in Anspruch 1 genannten Formel, in der R für Isobuten Bteht. ;
6. Verbindungen naoh Anspruch 1 bis 5 mit der in Anspruch 1 genannten Formel, in der R ein Polymethylenrest ist, der 2 bis 5 C-Atome enthält und mit einer Aminogruppe assoziiert ist. ,
7. Verbindungen nach Anspruch 6 mit der in Anspruch 1 genannten Formel, in der R für -CHpCHpNHCHg- oder -CH₂Ch₂CH₂NHCH₂CH₂- steht.
8. Verfahren zur Herstellung von Verbindungen nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß man Alkanolamine der Formel

R²-

H - N - R¹ - CH₂OH
AO9825/ 100 3

ι ρ

in der R und R die oben genannten Bedeutungen haben, mit einem Kohlenwasserstoffhalogenid der Formel R-X, in der R.die oben genannte Bedeutung hat und X Chlor oder Brom ist, umsetzt.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß man Kohlenwasserstoffhalogenide verwendet, die durchschnittlich 1,4 bis 2,0 Halogenatome pro Molekül des Kohlenwasserstoffhalogenids enthalten.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß man mit einem Molverhältnis von Alkanolamin zu Kohlenwasserstoffhalogenid von 2:1 bis 5:1 arbeitet.
11. Verfahren nach Anspruch 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß man die Reaktion in Gegenwart eines inerten Lösungsmittels durchführt.
12. Verfahren nach Anspruch 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß man die Reaktion bei einer Temperatur im Bereich von 100° bis 19O°C, vorzugsweise im Bereich von 14O° bis 160°C durchführt.
IJ. Verfahren nach Anspruch 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß »an «1« Alkanelaein H-(2-A«ina*thyl)äthanola«in verwendet.
14. Kraftstoff, bestehend aus Benzin und bis zu 1000 Teilen einer Verbindung nach Anspruch 1 bis 7 pro Million Teile Benzin.
15. Kraftstoff nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch einen Gehalt an 50 bis 200 Teilen einer Verbindung nach Anspruch 1 bis 7 pro Million Teile Benzin.
16. Kraftstoff nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß er zusätzlich bis zu 500 ppm eines Schmieröls enthält.
17. Nach Anspruch 8 bis I3 hergestellte Verbindungen. <