DE3631225A1

DE3631225A1 - Additiv fuer dieselkraftstoff

Info

Publication number: DE3631225A1
Application number: DE19863631225
Authority: DE
Inventors: Shigeru Okada; Keiichi Akimoto; Makoto Kato; Hirohiko Hoshi
Original assignee: Sanyo Chemical Industries Ltd; Toyota Motor Corp
Current assignee: Sanyo Chemical Industries Ltd; Toyota Motor Corp
Priority date: 1985-09-20
Filing date: 1986-09-13
Publication date: 1987-04-23
Anticipated expiration: 2006-09-14
Also published as: JPS6268891A; JPH0349317B2; DE3631225C2; CA1273201A

Description

Beschreibung des Standes der Technik

Dieselkraftstoff erzeugt, wenn er verbrennt, Abscheidungen in der Einspritzdüse eines Dieselmotors, was Verstopfen der Einspritzdüse verursachen kann. Bis jetzt ist Dieselkraftstoff gelegentlich ein Additiv zugesetzt worden, aber zur Reinigung von Dieselmotoren sind die nachstehenden Techniken bekannt geworden.

In der japanischen Patentveröffentlichung, Nr. 20 550 von 1966 ist vorgeschlagen, Dieselkraftstoff Alkylphenol und öllösliche Verbindungen von Alkali- oder Erdalkalimetallen zuzufügen, um schwarzen Rauch, der beim Verbrennen des Kraftstoffs erzeugt wird, im Auspuffgas zu vermindern. Dieses Vorgehen ist jedoch nicht wirksam, die Erzeugung eines Niederschlages und Verstopfen der Einspritzdüse eines Dieselmotors zu verhindern.

In der US-PS 44 09 000 ist ein Verfahren offenbart, welches einer Oxialkylenverbindung eines Amins die Coexistenz neben kohlenwasserstofflöslichen carboxylischen Dispergiermitteln, wie einer Alkenylsuccinimid-Verbindung, durch Zugabe eines flüchtigen Kraftstoffes wie Gasolin, ermöglicht, um den Versager sauber zu halten. Die Kombination dieser Verbindungen jedoch kann Abscheidung in und Verstopfung der Einspritzdüse eines Dieselmotors nicht verhindern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Additiv für Dieselkraftstoff anzugeben, welches leichtes Reinigen und Entfernen von Abscheidungen in der Einspritzdüse des Dieselmotors gestattet.

Gelöst wird die Aufgabe durch ein Additiv für Dieselkraftstoff, bestehend aus einer Oxialkylenverbindung eines Amins (A) der allgemeinen Formel I in der bedeuten:
R¹ ein aliphatischer Kohlenwasserstoffrest mit 6 bis 24 C-Atomen,
A¹ ein Alkylenrest mit 2 bis 4 C-Atomen,
l und m ganze Zahlen von 1 oder größer, wobei l + m eine ganze Zahl von 2 bis 10 ist;
und einem Polyoxialkylenglykol-monoether (B) der allgemeinen Formel II in der bedeuten:
R³ ein Kohlenwasserstoffrest mit 3 bis 18 C-Atomen,
A² ein Alkylenrest mit 3 oder 4 C-Atomen, und
n eine ganze Zahl von 2 bis 60.

Dieses Additiv wird dem Dieselkraftstoff direkt oder in einem Lösungsmittel gelöst, zugesetzt.

Die Erfindung wird nun genauer beschrieben.

Die aliphatische Kohlenwasserstoffrest mit 6 bis 24 C-Atomen, der in der allgemeinen Formel I durch R¹ dargestellt ist, schließt gerade und verzweigte Alkylreste ein wie Hexyl, Heptyl, Octyl, Nonyl, Decyl, Dodecyl, Tridecyl, Tetradecyl, Hexadecyl, Octadecyl, Eicosyl und Docosyl, und Alkenylgruppen wie Myristoleyl, Palmitoleyl, Oleyl und Linoleyl ein. Unter diesen Resten werden aliphatische Kohlenwasserstoffreste mit 8 bis 20 C-Atomen bevorzugt, insbesondere Decyl, Dodecyl, Tetradecyl, Hexadecyl, Octadecyl und Oleyl. Wenn R¹ weniger als 5 C-Atome oder mehr als 25 C-Atome aufweist, ist die Wirkung der Entfernung der Abscheidung gering.

Der Alkylenrest mit 2 bis 4 C-Atomen, in der Formel I mit A¹ wiedergegeben, schließt Ethylen, Propylen, Butylen und eine Kombination dieser Reste, z. B. Ethylen und Propylen, ein. Beide, l und m repräsentieren eine ganze Zahl von 1 oder höher, und l + m ist 2 bis 10, vorzugsweise 2 bis 4. Wenn der Wert l + m unter 2 oder über 10 liegt, ist die Wirkung der Entfernung der Abscheidung gering.

Beispiele für Oxialkylenverbindungen von Aminen der Formel I sind N,N-Dihydroxiethyldodecylamin, N,N-Di- (hydroxyiethoxiethyl)-dodecylamin, und N,N-Dihydroxiethyltetradecylamin, N,N-Dihydroxiethyldodecylamin, und N,N- Dihydroxiethyloleylamin.

In der allgemeinen Formel II, die den in der Erfindung verwendeten Polyoxialkylenglykol-monoether (B) zeigt, schließt der Kohlenwasserstoffrest mit 3 bis 18 C-Atomen, in der Formel von R³ repräsentiert, gerade und verzweigte Alkylreste ein, wie Propyl, Butyl, Amyl, Hexyl, Octyl, Decyl, Dodecyl, Tridecyl, Tetradecyl und Hexadecyl, sowie Phenylgruppen mit einem Alkylsubstituenten, z. B. Butylphenyl, Hexylphenyl, Octylphenyl, Nonylphenyl und Dodecylphenyl. Von diesen werden Kohlenwasserstoffreste mit 3 bis 12 C- Atomen bevorzugt, insbesondere Propyl, Butyl, Amyl, Hexyl, Octyl und Decyl. Wenn R³ weniger als 3 oder mehr als 18 C-Atome aufweist, ist die Wirkung der Entfernung der Abscheidung gering.

Die Alkylengruppe mit 3 bis 4 C-Atomen, in der Formel II mit A² wiedergegeben, schließt ein den Propylenrest und 1,2-, 2,3-, 1,3- und 1,4-Butylenreste sowie eine Kombination dieser Reste. Besonders bevorzugt wird die Propylengruppe.

Das Symbol n ist eine ganze Zahl von 2 bis 60, vorzugsweise eine ganze Zahl von 4 bis 45. Wenn n kleiner als 2 oder größer als 60 ist, ist die Wirkung der Entfernung der Abscheidung gering.

Konkrete Beispiele für Verbindungen der allgemeinen Formel II sind Mono-n-propylether von Polypropylenglykol (durchschnittliches Molekulargewicht 600), Mono-n-butylether von Polypropylenglykol (durchschnittliches Molekulargewicht 1700), Mono-2-ethylhexylether von Polypropylenglykol (durchschnittliches Molekulargewicht 14 000), Mono-isodecylether von Polypropylenglykol (durchschnittliches Molekulargewicht 1200) und Mono-nonylphenolether von Polypropylenglykol (durchschnittliches Molekulargewicht 820).

Die Gewichtsmengen der Additive (A) und (B) können wie gewünscht gewählt werden, aber gewöhnlich ist der Anteil von (A) 1 bis 99% und der von (B) 99 bis 1%, bezogen auf das Gesamtgewicht (A) plus (B); bevorzugt wird 10 bis 90% (A) und 90 bis 10% (B).

Die Mischung von (A) und (B) kann mit einem geeigneten Lösungsmittel verdünnt werden, um die Handhabung zu erleichtern. Zur Verfügung stehende Lösungsmittel sind gewöhnlicher Kraftstoff (wie Kerosin, Gasöl und Kraftstoff), organische Lösungsmittel, die mit Erdöl-Kraftstoff leicht mischbar sind (aromatische Lösungsmittel wie Benzol, Toluol und Xylol sowie alkoholische Lösungsmittel wie Isopropanol, Butanol und Butylcellosolv) und ein Gemisch von zwei oder mehr dieser Lösungsmittel. Von diesen Lösungsmitteln werden besonders Toluol, Xylol, Propanol und Butanol bevorzugt. Die Menge des zum Verdünnen verwendeten Lösungsmittels ist gewöhnlich 0,1 bis 100 Gewichtsteile, vorzugsweise 0,2 bis 20 Gewichtsteile, bezogen auf 1 Gewichtsteil der Mischung von (A) und (B).

Die Additive nach der Erfindung können mit verschiedenen Zusätzen vermischt werden, wie Antioxidantien, Rostinhibitoren, Korrosionsschutzmittel, Verbesserer des Fließverhaltens, Entwässerungsmittel (draining agents), Cetan- Verbesserer, Farbstabilisatoren, Klärungsmittel, Detergent- Dispersants und Bakteriostatika.

Der in der Erfindung verwendete Dieselkraftstoff ist ein Erdölprodukt für Dieselmotoren, z. B. kerosine (No. 1 und No. 2, JIS K-2203), gas oil (No. 1 bis 3, Special No. 1 bis 3, JIS K-2204) und fuel oil A (JIS K-2205).

Die Menge Additiv nach der Erfindung, die dem Dieselkraftstoff zugesetzt wird, ist gewöhnlich 0,001 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise 0,05 bis 2 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Kraftstoffes.

Es besteht keine besondere Beschränkung bezüglich der Methode des Zusatzes des Additivs zu dem Dieselkraftstoff. So kann das Additiv dem Dieselkraftstoff direkt zugegeben werden oder es kann mit einem gewöhnlichen Kraftstoff oder einem aromatischen Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel vor der Zugabe verdünnt werden.

Das Additiv nach der Erfindung ist in Dieselkraftstoff leicht löslich und hat keinen schädlichen Einfluß auf die verschiedenen Metalle und Kunststoffe, die im Kraftstoffsystem eines Dieselmotors verwendet werden. So kann das Additiv direkt oder mit einem Lösungsmittel verdünnt den Dieselkraftstoff in dem Kraftstofftank eines Dieselfahrzeuges zugegeben werden.

Das in dem Kraftstoff gelöste Additiv entfernt schnell die in der Einspritzdüse erzeugten Abscheidungen, wenn der Motor unter normalen Bedingungen betrieben wird, was Verstopfen der Düse durch die Abscheidungen verhindert.

Das Additiv nach der Erfindung hat darüber hinaus Einfluß auf die Verbesserung des Tieftemperatur-Fließverhaltens des Kraftstoffes, der Entwässerung und der Reinigung des Dieselmotors und des Kraftstoffsystems.

Die Erfindung wird nun anhand von Beispielen erläutert. In allen Beispielen, dem Kontroll- und dem Test-Beispiel bedeuten Prozent Gewichtsprozent.

Beispiel 1

Ein Gemisch von 40% N,N-Dihydroxiethyldodecylamin und 60% n-Butylether von Polypropylenglykol (durchschnittliches Molekulargewicht 1800).

Beispiel 2

Ein Gemisch von 10% N,N-dihydroxiethylierte Derivate von hydriertem Tallölamin und 40% Mono-n-butylether von Polypropylenglykol (durchschnittliches Molekulargewicht 1100) und 50% Xylol.

Kontrollbeispiel 1

Eine Mischung von 40% N,N-Dihydroxiethylamin, wie in Beispiel 1, und 60% eines Dispersants vom Succinimidtyp (Lubrizol 894 der Lubrizol Co.; ein Reaktionsprodukt von Polyisobuten (Molekulargewicht 1050), Maleinsäureanhydrid und Tetraethylenpentamin).

Testbeispiel 1

Die Leistungsfähigkeit, die Abscheidung in der Einspritzdüse eines Dieselmotors zu entfernen, wurde von den Additiven nach der Erfindung der Beispiele 1 und 2 und dem Additiv des Kontrollbeispiels 1 nach folgender Methode getestet:

Einspritzdüsen, die durch Anlagerung von Abscheidungen beim tatsächlichen Betrieb verstopft worden sind, wurden an einem Dieselmotor befestigt. Der Motor wurde 2 Stunden unter Verwendung von im Handel erhältlichem Dieselkraftstoff, dem das Additiv der Beispiele 1 und 2 und das des Kontrollbeispiels 1, jeweils in einer Konzentration von 0 bis 1,0%, zugegeben war, laufen gelassen unter Bedingungen, die einem praktischen Lauf von 60 km/h entsprachen, um die Abscheidung zu entfernen.

Die Strömungsgeschwindigkeit an der Düse, wenn die Nadelhubhöhe 0,1 bis 0,5 mm war, wurde an der Einspritzdüse vor und nach der Reinigung mittels der Luftströmmethode gemessen. Die Kapazität der Entfernung der Abscheidung in der Düse wurde verglichen durch Berechnen des Verhältnisses zu der Düsendurchströmungsgeschwindigkeit, die im voraus an der neuen Düse ermittelt worden war.

Die Reinigungstestergebnisse der Einspritzdüse nach der vorstehend beschriebenen Methode sind in der nun folgenden Tabelle 1 wiedergegeben.

Tabelle 1

Bemerkung 1: Menge des Zusatzes zu Dieselkraftstoff des Handels ist in Gew.-% angegeben.

Bemerkung 2: nachgewiesen durch

Claims

1. Additiv für Dieselkraftstoff, bestehend aus einer Oxialkylenverbindung eines Amins (A) der allgemeinen Formel I in der bedeuten:
R¹ ein aliphatischer Kohlenwasserstoffrest mit 6 bis 24 C-Atomen,
A¹ ein Alkylenrest mit 2 bis 4 C-Atomen,
l und m ganze Zahlen von 1 oder größer, wobei l + m eine ganze Zahl von 2 bis 10 ist;
und einem Polyoxialkylenglykol-monoether (B) der allgemeinen Formel II in der bedeuten:
R³ ein Kohlenwasserstoffrest mit 3 bis 18 C-Atomen, A² ein Alkylenrest mit 3 oder 4 C-Atomen, und
n eine ganze Zahl von 2 bis 60.

2. Additiv nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß R¹ ein aliphatischer Kohlenwasserstoffrest mit 10 bis 18 C-Atomen ist.

3. Additiv nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß A¹ ein Ethylenrest ist.

4. Additiv nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß l + m eine ganze Zahl von 2 bis 4 ist.