DE2604396C2 - - Google Patents

Info

Publication number
DE2604396C2
DE2604396C2 DE2604396A DE2604396A DE2604396C2 DE 2604396 C2 DE2604396 C2 DE 2604396C2 DE 2604396 A DE2604396 A DE 2604396A DE 2604396 A DE2604396 A DE 2604396A DE 2604396 C2 DE2604396 C2 DE 2604396C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
carbon atoms
weight
ethylene
wax
fuel oil
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE2604396A
Other languages
English (en)
Other versions
DE2604396A1 (de
Inventor
William Claude Watchung N.J. Us Hollyday Jun.
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ExxonMobil Technology and Engineering Co
Original Assignee
Exxon Research and Engineering Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Exxon Research and Engineering Co filed Critical Exxon Research and Engineering Co
Publication of DE2604396A1 publication Critical patent/DE2604396A1/de
Priority to CA270,594A priority Critical patent/CA1055836A/en
Application granted granted Critical
Publication of DE2604396C2 publication Critical patent/DE2604396C2/de
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L1/00Liquid carbonaceous fuels
    • C10L1/10Liquid carbonaceous fuels containing additives
    • C10L1/14Organic compounds
    • C10L1/143Organic compounds mixtures of organic macromolecular compounds with organic non-macromolecular compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L1/00Liquid carbonaceous fuels
    • C10L1/10Liquid carbonaceous fuels containing additives
    • C10L1/14Organic compounds
    • C10L1/16Hydrocarbons
    • C10L1/1616Hydrocarbons fractions, e.g. lubricants, solvents, naphta, bitumen, tars, terpentine
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L1/00Liquid carbonaceous fuels
    • C10L1/10Liquid carbonaceous fuels containing additives
    • C10L1/14Organic compounds
    • C10L1/16Hydrocarbons
    • C10L1/1625Hydrocarbons macromolecular compounds
    • C10L1/1633Hydrocarbons macromolecular compounds homo- or copolymers obtained by reactions only involving carbon-to carbon unsaturated bonds
    • C10L1/1641Hydrocarbons macromolecular compounds homo- or copolymers obtained by reactions only involving carbon-to carbon unsaturated bonds from compounds containing aliphatic monomers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L1/00Liquid carbonaceous fuels
    • C10L1/10Liquid carbonaceous fuels containing additives
    • C10L1/14Organic compounds
    • C10L1/16Hydrocarbons
    • C10L1/1691Hydrocarbons petroleum waxes, mineral waxes; paraffines; alkylation products; Friedel-Crafts condensation products; petroleum resins; modified waxes (oxidised)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L1/00Liquid carbonaceous fuels
    • C10L1/10Liquid carbonaceous fuels containing additives
    • C10L1/14Organic compounds
    • C10L1/18Organic compounds containing oxygen
    • C10L1/192Macromolecular compounds
    • C10L1/195Macromolecular compounds obtained by reactions involving only carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L1/00Liquid carbonaceous fuels
    • C10L1/10Liquid carbonaceous fuels containing additives
    • C10L1/14Organic compounds
    • C10L1/22Organic compounds containing nitrogen
    • C10L1/222Organic compounds containing nitrogen containing at least one carbon-to-nitrogen single bond
    • C10L1/2222(cyclo)aliphatic amines; polyamines (no macromolecular substituent 30C); quaternair ammonium compounds; carbamates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L1/00Liquid carbonaceous fuels
    • C10L1/10Liquid carbonaceous fuels containing additives
    • C10L1/14Organic compounds
    • C10L1/22Organic compounds containing nitrogen
    • C10L1/222Organic compounds containing nitrogen containing at least one carbon-to-nitrogen single bond
    • C10L1/224Amides; Imides carboxylic acid amides, imides
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein Brennstofföl.
Kerosin, das als Lösungsmittel für n-Paraffinwachs dient, ist traditionellerweise ein Bestandteil von Mitteldestillat- Brennstoffölen, z. B. Dieselöl und Heizölen. Mit steigender Nachfrage nach Kerosin als Düsentreibstoff hat die zur Verwendung in Mitteldestillat-Brennstoffölen verfügbare Kerosinmenge im Laufe der Jahre abgenommen. Damit wurde häufig der Zusatz von wachskristall-Modifiziermitteln, z. B. Stockpunktserniedrigern, zum Heizöl erforderlich, um das fehlende Kerosin auszugleichen. Die Stockpunktserniedriger mit Äthylen-Rückgrat senken zwar sehr wirksam den Stockpunkt des Destillatöls, führen jedoch gelegentlich zu wachskristallen großer Teilchengrößen. Diese großen Teilchen werden von den Sieben und anderen Filtervorrichtungen der Zulieferungswagen und Lagersysteme herausfiltriert, so daß diese Siebe und Filter verstopfen, auch wenn die Temperatur des Öls wesentlich oberhalb dessen Stockpunkt liegt.
Aus der US-PS 36 58 493 sind Brennstofföle bekannt, die ein die Fließeigenschaften in der Kälte verbesserndes synergistisches Gemisch aus u. a. einer Reihe bestimmter Amide und einem Stockpunktserniedriger mit Äthylenrückgrat aus einem Copolymer aus Äthylen und einem Vinylester enthalten.
Aus der US-PS 31 66 387 ist bekannt, daß quaternäre Ammoniumsalze, die von sekundären und tertiären Alkylaminen mit Carbonsäuren stammen, zusammen mit Kohlenwasserstoffpolymeren-Stockpunktserniedrigern, wie Polyäthylen oder Copolymerisate aus Äthylen und anderen Olefinmonomeren einen synergistischen Effekt liefern.
Aus der DE-OS 19 40 687 ist die Verwendung von Salzen aus Dialkylaminen und einer aliphatischen Carbonsäure als Kältefestigkeitsverbesserer in Mitteldestillaten bekannt.
Aus der US-PS 38 47 561 ist die Verwendung von Succinamidsäure oder deren Derivate in Kombination mit einem mikrokristallinen Wachs zur Verbesserung der Fließeigenschaften von Destillatölen bekannt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Fließfähigkeit in der Kälte von Mitteldestillat-Brennstoffölen weiterhin wirksam zu verbessern.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß man dem Brennstofföl ein die Fließeigenschaften in der Kälte verbesserndes synergistisches Gemisch aus
  • (A) 0,005 bis 0,15 Gew.-% einer der folgenden Stickstoffverbindungen
    • (a) N,N-Dialkyl-n-alkanamide der Formel worin R einen Alkylrest mit 1 bis 30 Kohlenstoffatomen und R₁ und R₂ jeweils geradkettige Alkylreste mit 10 bis 24 Kohlenstoffatomen darstellen, oder
    • (b) aliphatische C₄-Dicarbonsäuren, bei welchen eine der Carboxylgruppen mit einem aliphatischen Hydrocarbylalkohol mit 14 bis 36 Kohlenstoffatomen oder einem sekundären Alkylmonoamin mit geradkettigen Alkylresten mit 10 bis 24 Kohlenstoffatomen umgesetzt ist unter Bildung eines Monoesters oder Monoamids und die andere Carboxylgruppe mit einem sekundären Alkylmonoamin mit geradkettigen Alkylresten mit 10 bis 24 Kohlenstoffatomen zum Amid oder Salz umgesetzt ist,
      und mindestens einem weiteren der folgenden Additive
  • (B) 0,005 bis 0,10 Gew.-% eines Stockpunktserniedrigers mit Äthylen-Rückgrat, bestehend aus einem Copolymer aus 4-20 Mol Äthylen pro Mol eines Vinylesters von Monocarbonsäuren mit 2-5 Kohlenstoffatomen, dessen Zahlenmittel des Molekulargewichts 1000 bis 50 000 beträgt,
    und/oder
  • (C) 0,005 bis 0,30 Gew.-% eines der folgenden Wachse
    • (a) eine amorphe Kohlenwasserstoff-Fraktion mit einem Zahlenmittel des Molekulargewichts von 600 bis 3000, einem Schmelzpunkt von 25 bis 60°C und nicht mehr als 5 Gew.-% Normalparaffinen,
    • (b) ein alkylaromatisches Produkt, erhalten durch Umsetzung von Naphthalin oder Phenol mit auf 5 bis 25 Gew.-% Chlor chlorierten Paraffinen von 12 bis 50 Kohlenstoffatomen, oder
    • (c) mikrokristallines Wachs,
  • zusetzt.
Die Erfindung basiert auf der Feststellung, daß bestimmte Stickstoffverbindungen die Fließfähigkeit in der Kälte von Mitteldestillat-Brennstofölen sehr wirksam verbessern, wenn man sie zusammen mit (a) bestimmten Kohlenwasserstoffmaterialien, insbesondere wachsartigen Kohlenwasserstoff-Materialien wie Petrolatum, mikrokristallinen Wachsen, wachs-alkyliertem Naphthalin oder durch Friedel- Crafts-Isomerisierung von Normalparaffinwachs erzeugtem isomerisiertem Wachs und/oder (b) einem Stockpunktserniedriger mit Äthylen-Rückgrat verwendet.
Wegen ihrer Wirksamkeit hinsichtlich der Regulierung der Wachskristallgröße sind die erfindungsgemäßen stickstoffhaltigen Additive besonders nützlich bei Dieselölen und Destillat- Heizölen, z. B. Beispiel Heizöl Nr. 2.
Die erfindungsgemäß vorgesehenen Stickstoffverbindungen sind N,N-Dialkyl-n-alkanamide und entsprechen der allgemeinen Formel
worin R einen C₁- bis C₃₀-Alkylrest und R₁ und R₂ geradkettige aliphatische Reste mit 10 bis 24 und
vorzugsweise 14 bis 18 Kohlenstoffatomen darstellen.
Zur Herstellung der Amide geeignete Amine sind sekundäre Amine mit 10 bis 24 Kohlenstoffatomen.
Auch Amingemische können verwendet werden, zahlreiche Amine aus natürlichen Quellen stellen Gemische dar. Talgamin aus hydriertem Talg ist ein Gemisch aus Aminen mit geradkettigen Alkylresten mit 14 bis 18 Kohlenstoffatomen:
Die aliphatischen C₄-Dicarbonsäuren, die verestert und/oder amidiert und/oder in ein Salz überführt sein können, können Maleinsäure, Fumarsäure, Bernsteinsäure oder Bernsteinsäureanhydrid sein.
Zur Herstellung von Esterderivaten werden gesättigte oder ungesättigte aliphatische Hydrocarbylalkohole mit 14 bis 36 C-Atomen, z. B. 1-Tetradecanol, 1-Hexadecanol oder 1-Octadecanol, verwendet.
Die Amide können in konventioneller Weise hergestellt werden, indem man Amin und Säure unter Entfernung des bei der Reaktion entstehenden Wassers miteinander erhitzt. Auch die Monoester werden in konventioneller Weise hergestellt durch Erhitzen von Alkohol und Säure und Entfernung von Reaktionswasser. Die Salze werden üblicherweise durch einfaches Vermischen von sekundärem Amin und Monoester oder Monoamid der Säure unter Rühren bei Raumtemperatur, z. B. 25°C, oder durch Einleiten von Ammoniak durch die Säure gebildet.
Die bevorzugten Wachskohlenwasserstoffe sind amorphe Feststoffe mit Schmelzpunkten im Bereich von 25 bis 60°C und einem Zahlenmittel des Molekulargewichts im Bereich von 600 bis 3000, beispielsweise 600 bis 2500 und vorzugsweise 600 bis 1500. Dieser Molekulargewichtsbereich liegt oberhalb dem höchsten Molekulargewicht aller Kohlenwasserstoffe, die gewöhnlich in einem Mitteldestillat- Brennstofföl oder Dieselöl vorliegen. Diese bevorzugten Wachsmaterialien sind von Normalparaffin-Kohlenwasserstoffen im wesentlichen frei, d. h. sie enthalten gewöhnlich nicht mehr als 5 Gew.-% n-Paraffin und vorzugsweise 3 Gew.-% oder weniger, besonders bevorzugt nicht mehr als etwa 1 Gew.-% n-Paraffinkohlenwasserstoffe.
Diese amorphe Kohlenwasserstoff-Fraktion kann erhalten werden, indem man eine Erdölrückstandsfraktion deasphaltiert und dann ein Lösungsmittel wie Propan zum deasphaltierten Rückstand zusetzt, die Temperatur des mit Lösungsmittel verdünnten Rückstands absenkt und das gewünschte feste oder halbfeste amorphe Material durch Ausfällung bei niedriger Temperatur und Filtration isoliert.
Weist die Rohölquelle gewöhnlich Normalparaffine auf, so empfiehlt es sich im allgemeinen, die hochmolekulare Wachsfraktion zwecks Verminderung des Gehalts an Normalparaffinen zu behandeln, beispielsweise durch Komplexbildung mit Harnstoff, Lösungsmittelextraktion oder andere bekannte Verfahren.
Ein erfindungsgemäß geeignetes Wachskohlenwasserstoff- Material ist das Friedel-Crafts-Kondensationsprodukt aus einem halogenierten Paraffin und einem Naphthalin oder Phenol. Derartige Produkte sind bekannt, hauptsächlich als Stockpunktserniedriger für Schmieröle und als Entwachsungs- Hilfsmaterial. Gewöhnlcih enthält das halogenierte Paraffin 12 bis 50, z. B. 16 bis 45 Kohlenstoffatome und 5 bis 25, z. B. 10 bis 18 Gew.-% Chlor.
Weitere Wachskohlenwasserstoffe und geeignete Derivate oder Ersatzstoffe dafür sind mikrokristalline Wachse, isomerisierte Wachse, oxidierte Wachse und natürliche Wachsester und -glyceride wie Bienenwachs, oder vollständig synthetische Materialien wie Olefincopolymere, z. B. ein nach dem Ziegler-Natta-Verfahren hergestelltes Copolymer aus C₁₂- bis C₃₀-α-Olefinen.
Der Stockpunktserniedriger enthält 4 bis 20 Mol Äthylen pro Mol eines Vinylalkoholesters von Monocarbonsäuren mit 2 bis 5 Kohlenstoffatomen. Diese öllöslichen Polymeren besitzen ein Zahlenmittel des Molekulargewichts (Mn) im Bereich von bis 50 000, gemessen durch Dampfdruckosmometrie, z. B. mit dem Mechrolab-Dampfdruckosmometer Modell 310 A.
Beispiele für derartige Ester sind Vinylacetat oder Vinylisobutyrat.
Diese copolymeren Stockpunktserniedriger werden in bekannter Weise mit Hilfe eines freiradikalischen Promotors gebildet, oder in manchen Fällen durch thermische Polymerisation.
Die Destillat-Brennstofföle besitzen gewöhnlich Siedebereiche von etwa 120 bis etwa 370°C. Das Brennstofföl kann einfach destilliertes oder unbehandeltes Gasöl oder gecracktes Gasöl oder Gemische mit beliebigen Mengenverhältnissen von einfach destillierten und thermisch und/oder katalytisch gecrackten Destillaten enthalten. Die gängigsten Mitteldestillatöle sind Kerosin, Dieselöle, Düsentreiböle und Heizöle. Das Problem der Fließfähigkeit bei niedriger Temperatur tritt meistens bei Dieselölen und Heizölen auf.
Das erfindungsgemäße Gemisch enthält eine Hauptmenge an Destillatöl und eine kleinere Menge einer Kombination aus 0,005 bis 0,15 Gew.-% der vorstehenden Stickstoffverbindung und 0,005 bis 0,30 und vorzugsweise 0,01 bis 0,10 Gew.-% des Wachskohlenwasserstoffs und/oder 0,005 bis 0,10 Gew.-% des vorstehend beschriebenen Stockpunktserniedrigers mit Äthylenrückgrat. Die Prozentangaben beziehen sich auf das Gewicht der gesamten Mischung. Diese kann selbstverständlich noch andere übliche Additive enthalten, d. h. Antioxidantien, Verbrennungsverbesserer, Antitrübungsmittel und dergleichen.
Die erfindungsgemäße Kombination aus stickstoffhaltigen Verbindungen und Wachskohlenwasserstoffen und/oder Äthylencopolymeren wird gewöhnlich zum Transport und zur Zumischung zum Mitteldestillat zu Konzentraten mit 5 bis 90 Gew.-% Wirkstoffen insgesamt und 95 bis 10 Gew.-% Lösungsmittel formuliert, wobei das Lösungsmittel vorzugsweise eine Erdölfraktion mit einem wesentlichen Anteil an Aromaten oder Toluol oder ein Gemisch aus Xylolen, Äthylbenzolen und dergleichen ist.
Unter öl- oder brennstofföllöslich wird hinsichtlich der stickstoffhaltigen Verbindungen verstanden, daß das Amid und/oder Salz sich bei Raumtemperatur von beispielsweise etwa 25°C in Mengen von mindestens 0,1 Gew.-% des Öls löst, obgleich beim Abkühlen des Öls auf die Kristallisierung von Wachs verursachende Temperaturen mindestens ein Teil des Additivs offensichtlich ebenfalls aus dem Öl auskristallisiert, und zwar vor oder gleichzeitig mit dem Wachs, wobei die entstehenden Wachskristalle modifiziert werden.
Beispiele
In den Beispielen wurden folgende Additive verwendet:
Der Wachskohlenwasserstoff A wie nachstehend beschrieben.
In den folgenden Beispielen bestand die im wesentlichen gesättigte Wachskohlenwasserstoff-Fraktion (Wachskohlenwasserstoff A) aus einer amorphen festen Kohlenwasserstoff-Fraktion vom Schmelzpunkt 43°C. Sie war erhalten worden aus deasphaltiertem Rückstandsöl aus Rohöl von der Texanischen Küste durch Propan-Ausfällung. Diese Kohlenwasserstoff-Fraktion enthielt gemäß Massenspektrometrie und Gaschromatographie 5 Gew.-% Isoparaffine, 22 Gew.-% aromatische Kohlenwasserstoffe, 73 Gew.-% Cycloparaffine und nicht mehr als eine Spur Normalparaffin-Kohlenwasserstoffe. Das Zahlenmittel des Molekulargewichts lag bei etwa 775, bestimmt durch Dampfdruck- Osmometrie. Die Destilliereigenschaften dieser festen amorphen Kohlenwasserstoff-Fraktion waren wie folgt:
Nur 24% destillieren über. Es bleiben 75% Rückstand und 1% Verlust.
Der Wachskohlenwasserstoff B ist ein alkyliertes Naphthalin, das hergestellt wurde durch Chlorieren eines Wachses vom Schmelzpunkt 73°C mit 24 bis 44 Kohlenstoffatomen pro Molekül und einer mittleren Kohlenstoffzahl von 34 auf 12% Chlorgehalt, worauf man 100 Teile dieses chlorierten Wachses mit 8,8 Teilen Naphthalin nach Friedel- Crafts kondensiert, wobei das genannte Wachs hauptsächlich n-Paraffine enthält.
Die Zusammensetzung, chemischen Formeln und Summenformel der wegen ihrer wachsmodifizierenden Wirkung interessierenden stickstoffhaltigen Verbindungen C-K gibt Tabelle I an. Es liegt in der Natur der zur Herstellung der stickstoffhaltigen Verbindungen angewandten chemischen Reaktionen, daß neben dem Hauptbestandteil jedes Präparats auch variierende Mengen an Nebenprodukten und nicht umgesetzten Ausgangsmaterialien vorliegen:
Tabelle I
Erfindungsgemäße Wachs-Modofiziermittel
Man erhält das Präparat C wie folgt:
10 g (0,102 Mol) Maleinsäureanhydrid, 10,0 g (0,198 Mol) sekundäres hydriertes Talgamin vom Molekulargewicht 505 und 200 ml Benzol als Lösungsmittel werden in einem mit Rührer, Thermometer, Kühler und Wasserfalle ausgestatteten 4-Halskolben 3 Stunden auf 85°C erwärmt. Unter diesen Bedingungen bildet sich kein Wasser. Auf einer Heizplatte wird das Lösungsmittel abgedunstet und man erhält 109,3 g Malamidsäuresalz vom F. 64°C.
Das Präparat D war erhalten worden durch zweistündiges Erhitzen eines Teils von Präparat C auf 170 bis 200°C. Der Gewichtsverlust betrug 2,0%, das heißt wenig mehr als der theoretische Wasserverlust von 1,65% bei der Bildung des Diamids von Maleinsäure und sekundärem hydriertem Talgamin. Das Produkt schmolz bei 49°C.
Das N,N-Dialkylstearinsäureamid E wurde aus Stearinsäure und sekundärem hydriertem Talgamin unter analogen Bedingungen wie Präparat D hergestellt.
Mehrere Monoester aus Maleinsäureanhydrid wurden als Zwischenprodukte zur Herstellung weiterer stickstoffhaltiger Salze und Amide dargestellt. Eine typische Darstellung verläuft wie folgt:
9,8 g (0,10 Mol) Maleinsäureanhydrid und 22,4 g (0,10 Mol) Oxoalkohol aus gecracktem Wachs sowie 250 ml Benzol als Lösungsmittel werden in einem mit Rührer, Thermometer und Kühler ausgestatteten 4-Halskolben 3 Stunden auf 84°C erwärmt. Unter diesen Bedingungen entsteht der Monoester der Maleinsäure sehr leicht, auch in Abwesenheit eines Katalysators.
Der C₃₂-Alkohol, eigentlich 2-Tetradecyl-1-octadecanol, wurde durch 10stündiges Erhitzen von 1,5 Mol 1 Hexadecanol in Gegenwart von 0,1 Mol Natriumalkoholat auf 200°C hergestellt.
Nachstehend werden spezifische Ester zusammengefaßt:
Tabelle II
Monoester aus Maleinsäureanhydrid
Die Monoester wurden nicht als reine Verbindungen isoliert, sondern wurden zur Herstellung von Salzen und Amiden mit sekundärem hydriertem Talgamin in Lösung verwendet.
Die Ester 1 und 2 wurden zur Herstellung der stickstoffhaltigen Materialien F und H in die Salze mit sekundärem hydriertem Talgamin überführt, außerdem die Amide G und J gebildet.
Präparat F stellt ein typisches Salz dar, nämlich das neutrale Salz aus sekundärem hydriertem Talgamin und Maleinsäuremonooctadecylester. Es wurde wie folgt dargestellt:
27 g (0,10 Mol) Oxtadecylalkohol, 9,8 g (0,10 Mol) Maleinsäure und 250 ml Benzol werden in einen mit Rührer, Thermometer, Kühler und Zulaufrohr ausgestatteten Kolben eingefüllt und etwa 3 Stunden auf 82°C erwärmt.
Das Salz wird hergestellt, indem man einfach stöchiometrische Mengen von Amin und obigem Ester in der obigen Lösung miteinander vermischt, das heißt 50 g (0,098 Mol) Amin und der Ester werden 2 Stunden auf 85°C erwärmt. Das Salz wird dann durch Abdunsten des Lösungsmittels auf dem Dampfbad isoliert. Die Ausbeute beträgt 86,6 g, das Produkt schmilzt bei 68°C.
Der Stockpunktserniedriger N ist ein Konzentrat aus 55 Gew.-% leichtem Mineralöl und 45 Gew.-% eines Äthylen/Vinylacetat- Copolymeren vom Zahlenmittel des Molekulargewichts (n) etwa 2230 (durch Dampfdruckosmometrie bestimmt), welches etwa 1,5 methylterminierte Verzweigungen pro Molekulargewicht 1000 des Polymeren und ein relatives Molverhältnis von etwa 4,7 Mol Äthylen pro Mol Vinylacetat aufweist. Das Copolymer war hergestellt worden durch Copolymerisieren von 61 Gew.-% Äthylen und 39 Gew.-% Vinylacetat in Gegenwart von Dilaurylperoxid bei einer Temperatur von etwa 105°C und einem Äthylendruck von etwa 66,8 kg/cm².
Es wurden folgende Brennstofföle I bis III, die sämtliche Dieselöle Nr. 2 waren, mit folgenden Eigenschaften verwendet:
Beim Fließtest wurden Ölproben von je 200 ml mit kontrollierter Geschwindigkeit von 2,2°C pro Stunde auf die gewünschte Temperatur von gewöhnlich -27,8°C abgekühlt und dann getestet, indem man das Öl unter einem Wasservakuum von 91,4 cm durch ein Sieb mit 0,053 mm lichter Maschenweite von 1 cm Durchmesser abzog, wobei die zum Passieren des Öls durch das Sieb benötigte Zeit gemessen wurde. Bei bestandenem Test, wenn die Probe das Sieb innerhalb 60 Sekunden oder weniger passiert, wird die benötigte Zeit in Sekunden angegeben. Die Probe hat den Test dann nicht bestanden, wenn sie innerhalb 60 Sekunden das Sieb nicht vollständig passiert hat, da nach dieser Zeit der Test beendet ist.
Aus obigen Additiven und Ölen wurden verschiedene Mischungen hergestellt und diesem Fließtest unterworfen. Die Ergebnisse sind in den Tabellen III bis VII zusammengefaßt. Tabelle III untersucht den Einfluß der Additivgemische auf die Brennstofföle I und II, während die Tabellen IV bis VII den Einfluß der Additivgemische auf das Brennstofföl III demonstrieren.
Tabelle III
Tabelle IV
Tabelle V
Tabelle VI
Die Überlegenheit über Alkenyl-succinamidsäure zeigende Versuchsergebnisse
Die Tabellen III und IV zeigen, daß die erfindungsgemäße Kombination aus stickstoffhaltigen Materialien und Wachs-Kohlenwasserstoffen sehr wirksam ist hinsichtlich der Verbesserung der Fließeigenschaften der drei beschriebenen Dieseltreibstoffe. Bei alleiniger Verwendung sind die Wachs-Kohlenwasserstoffe zu dieser Verbesserung unfähig, auch wenn sie in wesentlich größerer Konzentration vorliegen als die Gesamtkonzentration der erfindungsgemäßen Kombination. Tabelle III zeigt die relative Unwirksamkeit des Wachskohlenwasserstoffs A in den Ölen I und II. Tabelle IV zeigt die relative Unwirksamkeit der Wachskohlenwasserstoffe A und B im Öl III.
Tabelle V zeigt die gute Wirkung der erfindungsgemäß vorgesehenen Stickstoffverbindungen in Kombination mit einem Stockpunktserniedriger aus einem Äthylen/Vinylacetat-Copolymeren hinsichtlich der Verbesserung der Filtrierbarkeit eines Dieselöls bei niedriger Temperatur. Das Äthylen/Vinylacetat- Copolymer ist zwar ein handelsüblicher Stockpunktserniedriger für Mitteldestillate, es ist jedoch bei alleiniger Verwendung weniger wirksam zum Verbessern der Filtrierbarkeit dieser Öle bei niedriger Temperatur; auch die Stickstoffverbindungen allein sind weniger wirksam.
Die Tabelle VI zeigt die Überlegenheit der erfindungsgemäßen Kombination gegenüber einer Kombination aus einem Wachskohlenwasserstoff und einem handelsüblichen Viskositätsverbesserer für Mitteldestillate. Letzteres Additiv besteht aus einem Alkenyl-Succinamidsäurederivat gemäß den US-PS 34 44 082 und 35 44 467.
Die erfindungsgemäß vorgesehenen stickstoffhaltigen Verbindungen können bezüglich ihrer Öllöslichkeit auf Wunsch ausgestattet werden, indem man Geradkettigkeit oder Verzweigung und Länge der Alkylketten, d. h. R, R₁ und R₂, entsprechend einstellt.

Claims (3)

1. Brennstofföl, gekennzeichnet durch eine Hauptmenge eines Mitteldestillat-Brennstofföls und ein die Fließeigenschaften in der Kälte verbesserndes synergistisches Gemisch aus
  • (A) 0,005 bis 0,15 Gew.-% einer der folgenden Stickstoffverbindungen
    • (a) N,N-Dialkyl-n-alkanamide der Formel worin R einen Alkylrest mit 1 bis 30 Kohlenstoffatomen und R₁ und R₂ jeweils geradkettige Alkylreste mit 10 bis 24 Kohlenstoffatomen darstellen, oder
    • (b) aliphatische C₄-Dicarbonsäuren, bei welchen eine der Carboxylgruppen mit einem aliphatischen Hydrocarbylalkohol mit 14 bis 36 Kohlenstoffatomen oder einem sekundären Alkylmonoamin mit geradkettigen Alkylresten mit 10 bis 24 Kohlenstoffatomen umgesetzt ist unter Bildung eines Monoesters oder Monoamids und die andere Carboxylgruppe mit einem sekundären Alkylmonoamin mit geradkettigen Alkylresten mit 10 bis 24 Kohlenstoffatomen zum Amid oder Salz umgesetzt ist,
      und mindestens einem weiteren der folgenden Additive
  • (B) 0,005 bis 0,10 Gew.-% eines Stockpunktserniedrigers mit Äthylen-Rückgrat, bestehend aus einem Copolymer aus 4-20 Mol Äthylen pro Mol eines Vinylesters von Monocarbonsäuren mit 2-5 Kohlenstoffatomen, dessen Zahlenmittel des Molekulargewichts 1000 bis 50 000 beträgt,
    und/oder
  • (C) 0,005 bis 0,30 Gew.-% eines der folgenden Wachse
    • (a) eine amorphe Kohlenwasserstoff-Fraktion mit einem Zahlenmittel des Molekulargewichts von 600 bis 3000, einem Schmelzpunkt von 25 bis 60°C und nicht mehr als 5 Gew.-% Normalparaffinen,
    • (b) ein alkylaromatisches Produkt, erhalten durch Umsetzung von Naphthalin oder Phenol mit auf 5 bis 25 Gew.-% Chlor chlorierten Paraffinen von 12 bis 50 Kohlenstoffatomen, oder
    • (c) mikrokristallines Wachs.
2. Brennstofföl nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stockpunktserniedriger mit Äthylenrückgrat ein Copolymer aus Äthylen und Vinylacetat ist.
3. Brennstofföl nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es als Stickstoffverbindung eine Dicarbonsäure mit 4 Kohlenstoffatomen enthält, deren beide Carboxylgruppen mit einem sekundären Alkylmonoamin mit Alkylgruppen von im wesentlichen 14 bis 18 Kohlenstoffatomen umgesetzt sind.
DE19762604396 1975-02-13 1976-02-05 Brennstoffoel Granted DE2604396A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CA270,594A CA1055836A (en) 1976-02-05 1977-01-27 Steam iron having improved feed valve

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US05/549,753 US3982909A (en) 1975-02-13 1975-02-13 Nitrogen-containing cold flow improvers for middle distillates

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE2604396A1 DE2604396A1 (de) 1976-08-26
DE2604396C2 true DE2604396C2 (de) 1988-01-07

Family

ID=24194266

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19762604396 Granted DE2604396A1 (de) 1975-02-13 1976-02-05 Brennstoffoel

Country Status (7)

Country Link
US (1) US3982909A (de)
BE (1) BE838542A (de)
CA (1) CA1060206A (de)
DE (1) DE2604396A1 (de)
FR (1) FR2300792A1 (de)
GB (1) GB1538578A (de)
NL (1) NL188757C (de)

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE446012B (sv) * 1978-05-25 1986-08-04 Exxon Research Engineering Co Brenslekomposition pa basis av destillatbrennolja samt trekomponentkomposition for anvendning vid framstellning derav
CA1120269A (en) * 1978-05-25 1982-03-23 Robert D. Tack Additive combinations and fuels containing them
US4211534A (en) * 1978-05-25 1980-07-08 Exxon Research & Engineering Co. Combination of ethylene polymer, polymer having alkyl side chains, and nitrogen containing compound to improve cold flow properties of distillate fuel oils
US4210424A (en) * 1978-11-03 1980-07-01 Exxon Research & Engineering Co. Combination of ethylene polymer, normal paraffinic wax and nitrogen containing compound (stabilized, if desired, with one or more compatibility additives) to improve cold flow properties of distillate fuel oils
EP0030099B1 (de) * 1979-11-23 1984-04-18 Exxon Research And Engineering Company Kombinationen von Zusätzen und sie enthaltende Brennstoffe
US4402708A (en) * 1980-11-18 1983-09-06 Exxon Research & Engineering Co. Dialkyl amine derivatives of phthalic acid
US4365973A (en) * 1980-12-18 1982-12-28 Union Oil Company Of California Middle distillate fuel additive
EP0061894B1 (de) * 1981-03-31 1985-09-11 Exxon Research And Engineering Company Zwei-Komponentenzusatz zur Verbesserung der Fliessfähigkeit von mittleren Destillat-Heizölen
US4464182A (en) * 1981-03-31 1984-08-07 Exxon Research & Engineering Co. Glycol ester flow improver additive for distillate fuels
JPS58138791A (ja) * 1982-02-10 1983-08-17 Nippon Oil & Fats Co Ltd 燃料油用流動性向上剤
US4481013A (en) * 1982-03-23 1984-11-06 Exxon Research & Engineering Co. Two component flow improver additive for middle distillate fuel oils
US4613342A (en) 1982-08-09 1986-09-23 The Lubrizol Corporation Hydrocarbyl substituted carboxylic acylating agent derivative containing combinations, and fuels containing same
US4623684A (en) 1982-08-09 1986-11-18 The Lubrizol Corporation Hydrocarbyl substituted carboxylic acylating agent derivative containing combinations, and fuels containing same
US4575526A (en) 1982-08-09 1986-03-11 The Lubrizol Corporation Hydrocarbyl substituted carboxylic acylaging agent derivative containing combinations, and fuels containing same
US4564460A (en) 1982-08-09 1986-01-14 The Lubrizol Corporation Hydrocarbyl-substituted carboxylic acylating agent derivative containing combinations, and fuels containing same
DE3363408D1 (en) * 1982-09-16 1986-06-12 Exxon Research Engineering Co Improved additive concentrates for distillate fuels
US4569679A (en) * 1984-03-12 1986-02-11 Exxon Research & Engineering Co. Additive concentrates for distillate fuels
GB8510719D0 (en) * 1985-04-26 1985-06-05 Exxon Chemical Patents Inc Fuel compositions
EP0203812A1 (de) * 1985-05-28 1986-12-03 Exxon Research And Engineering Company Fliessverbesserungsgemisch für Mitteldestillatkraftstoffe
GB8706369D0 (en) * 1987-03-18 1987-04-23 Exxon Chemical Patents Inc Crude oil
DE68913849T2 (de) * 1988-08-05 1994-09-22 Kao Corp Verwendung eines Additives für Brennstoff.
GB9007431D0 (en) * 1990-04-03 1990-05-30 Shell Int Research Diesel fuel additives
GB9200694D0 (en) * 1992-01-14 1992-03-11 Exxon Chemical Patents Inc Additives and fuel compositions
GB9707367D0 (en) * 1997-04-11 1997-05-28 Exxon Chemical Patents Inc Improved oil compositions
US6136049A (en) * 1998-05-15 2000-10-24 Tonen Corporation Diesel fuel oil composition
US20040250468A1 (en) * 2003-06-12 2004-12-16 General Electric Company Aviation fuel cold flow additives and compositions
US20050138859A1 (en) * 2003-12-16 2005-06-30 Graham Jackson Cold flow improver compositions for fuels
CA3102382A1 (en) 2018-06-08 2019-12-12 Huntsman Petrochemical Llc Alkoxylated alkyl amine polyesters as pour point depressants for fuels

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3166387A (en) * 1961-07-17 1965-01-19 Standard Oil Co Ammonium carboxylate pour point depressants for fuel oil composition
US3447916A (en) * 1965-11-10 1969-06-03 Exxon Research Engineering Co Acylated polyesters,polyesteramides,or polyamides
US3544467A (en) * 1966-02-07 1970-12-01 Chevron Res Acid-amide pour point depressants
US3640691A (en) * 1968-09-17 1972-02-08 Exxon Research Engineering Co Enhancing low-temperature flow properties of fuel oil
DE1940687A1 (de) * 1969-08-09 1971-02-25 Basf Ag Dieselkraftstoffe und Heizoele mit verbesserter Kaeltefestigkeit
US3658493A (en) * 1969-09-15 1972-04-25 Exxon Research Engineering Co Distillate fuel oil containing nitrogen-containing salts or amides as was crystal modifiers
US3672854A (en) * 1969-12-03 1972-06-27 Universal Oil Prod Co Middle distillate
US3681038A (en) * 1970-03-09 1972-08-01 Universal Oil Prod Co Middle distillate
US3847561A (en) * 1971-06-28 1974-11-12 Exxon Research Engineering Co Petroleum middle distillate fuel with improved low temperature flowability
US3883318A (en) * 1972-08-24 1975-05-13 Exxon Research Engineering Co Hydrogenated alkyl aromatics as petroleum distillate fuel cold flow improvers
US3846481A (en) * 1972-08-28 1974-11-05 Universal Oil Prod Co Aryl carboxylic acid salts of di(n-octadecyl)amine

Also Published As

Publication number Publication date
GB1538578A (en) 1979-01-24
NL188757C (nl) 1992-09-16
NL7601391A (nl) 1976-08-17
FR2300792B1 (de) 1980-04-30
BE838542A (fr) 1976-08-13
FR2300792A1 (fr) 1976-09-10
DE2604396A1 (de) 1976-08-26
NL188757B (nl) 1992-04-16
US3982909A (en) 1976-09-28
CA1060206A (en) 1979-08-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2604396C2 (de)
DE2330232C2 (de) Mischungen von polymeren Fließvermögensverbesserern für wachshaltige Erdöle
EP0126363B1 (de) Verwendung von Copolymeren aus Estern und Amiden der Acryl- und/oder Methacrylsäure als Stockpunkterniedriger für Paraffinlösungen
DE2557793A1 (de) Mitteldestillat-brennstoffzusammensetzungen mit verbesserten kaltfliesseigenschaften sowie diese eigenschaften verbessernde zusaetze
DE3916366A1 (de) Neue umsetzungsprodukte von aminoalkylenpolycarbonsaeuren mit sekundaeren aminen und erdoelmitteldestillatzusammensetzungen, die diese enthalten
EP0777712B1 (de) Polymermischungen und ihre verwendung als zusatz für erdölmitteldestillate
DE2921330C2 (de)
EP0244616A2 (de) Polybuten- und Polyisobutenamine, Verfahren zu deren Herstellung und diese enthaltende Kraft- und Schmierstoffzusammensetzungen
DD208170A5 (de) Paraffinhaltiger mitteldestillatbrennstoff
EP0922716A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Ethylen-Terpolymeren und deren Verwendung als Zusatz zu Mineralöl und Mineralöldestillaten
DE2450793A1 (de) Wachshaltiges brennstoffoel
DD297441A5 (de) Konzentrat fuer fluessige brennstoffe
EP0258572B1 (de) Verfahren zur Verbesserung der Fliessfähigkeit v. Mineralölen u. Mineralöldestillaten
WO2000023541A1 (de) Paraffindispergatoren mit lubricity-wirkung für erdölmitteldestillate
DE2519577C2 (de) Additive und diese enthaltende brenn- und treibstoffe
EP0405270B1 (de) Verfahren zur Verbesserung der Fliessfähigkeit von Mineralölen und Mineralöldestillaten
DD267990A5 (de) Brennstoffzusammensetzung
DE19622052A1 (de) Paraffindispergatoren für Erdölmitteldestillate
DE2446829A1 (de) Brennstoffoel
EP0436151B1 (de) Kältestabile Erdölmitteldestillate, enthaltend Copolymere als Paraffindispergatoren
EP0597278B1 (de) Erdölmitteldestillatzusammensetzungen
DE2339175C2 (de)
DE2458344A1 (de) Synergistische additivkombination zur verbesserung der filtrierbarkeit von erdoeldestillatbrennstoffen bei niederen temperaturen
EP0045342A1 (de) Kraftstoffzusammensetzung mit verbessertem Fliessvermögen bei tiefen Temperaturen
DE1444817A1 (de) Mineralisches oder synthetisches Schmieroel

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
D2 Grant after examination
PK Publication date corrected

Effective date: 19880121

8380 Miscellaneous part iii

Free format text: "AUF DEM TITELBLATT DER PATENTSCHRIFT IST DER VEROEFFENTLICHUNGSTAG DER PATENTERTEILUNG ZU AENDERN IN 21.01.88"

8364 No opposition during term of opposition