DE60119078T2 - GASOLINE COMPOSITION - Google Patents
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Abstract
Description
Diese Erfindung betrifft schwefelarme Benzinzusammensetzungen, die verbesserte Reaktion auf Reibungsverminderungsadditive zeigen.These The invention relates to low-sulfur gasoline compositions which improved Show reaction to friction reducing additives.
Brennstoffe, wie Benzine und Diesel, werden weitverbreitet im Automobil-Transportwesen und zur Bereitstellung von Energie für Hochleistungsgeräte verwendet, insbesondere Diesel wegen seiner hohen Kraftstoffwirtschaftlichkeit. Eines der Probleme, wenn solche Brennstoffe (Kraftstoffe; Treibstoffe) in Verbrennungsmotoren verbrannt werden, ist jedoch ihre geringe Schmierfähigkeit. Diese Verringerung der Schmierfähigkeit kommt daher, dass der Schwefelgehalt in dem Brennstoff z. B. durch hydrierende Entfernung von Schwefel vermindert wird, wobei dieses Verfahren darüber hinaus auch die Schmierfähigkeit liefernden polaren oder reibungsvermindernden Moleküle entfernt, wie z. B. die stickstoffhaltigen Verbindungen, die in solchen Brennstoffen vorhanden sind. Eine zuvor veröffentlichte SAE-Druckschrift Nr. 962010 von Wei Dan Ping et al. mit dem Titel "Comparison of the Lubricity of Gasoline and Diesel Fuels" (1996) beschreibt die Effekte verschiedener Additive auf solche Brennstoffe einschließlich schwefelarmer Brennstoffe. Obwohl sich die Bemühungen bislang auf die Zugabe solcher reibungsvermindernder stickstoffhaltiger Verbindungen in die Brennstoffe nach der hydrierenden Entfernung von Schwefel gerichtet haben, um die Schmierfähigkeit des Brennstoffs wieder herzustellen, wurde der Art des Brennstoffs selbst wenig Aufmerksamkeit geschenkt, um die Effizienz derartiger Brennstoffe zu verbessern.fuels, such as gasoline and diesel, are becoming widespread in the automotive transportation industry and used to provide energy for high performance equipment, especially diesel because of its high fuel economy. One of the problems when such fuels (fuels; burned in internal combustion engines, however, is their low Lubricity. This reduction in lubricity comes therefore, that the sulfur content in the fuel z. B. by hydrogenating Removal of sulfur is reduced, this process about that In addition, the lubricity removing polar or friction reducing molecules, such as For example, the nitrogen-containing compounds used in such fuels available. A previously published SAE Publication No. 962010 by Wei Dan Ping et al. titled "Comparison of the Lubricity of Gasoline and Diesel Fuels "(1996) describes the effects of various additives on such fuels including low-sulfur fuels. Although the efforts so far on the addition of such friction-reducing nitrogenous Compounds in the fuels after the hydrogenating removal of sulfur have returned to the lubricity of the fuel The type of fuel itself received little attention to improve the efficiency of such fuels.
Die zuvor veröffentlichten GB-A-2 306 246 und GB-A-2 307 247 betreffen die Verwendung von Carbonsäurederivaten als Additiv zur Verbesserung der Schmierfähigkeit schwefelarmer Brennstoffe, die vorwiegend Mitteldestillatbrennstoffe sind, wie z. B. Diesel, Düsen- und Biodieselkraftstoffe. Benzine oder Brennstoffe mit einem Schwefelgehalt von weniger als 30 ppm werden in diesen Dokumenten jedoch nicht erwähnt.The previously published GB-A-2 306 246 and GB-A-2 307 247 relate to the use of carboxylic acid derivatives as an additive to Improvement of lubricity low-sulfur fuels, mainly middle distillate fuels are, such. Diesel, nozzle and biodiesel fuels. Benzines or fuels with a sulfur content less than 30 ppm, however, are not mentioned in these documents mentioned.
In ähnlicher Weise betreffen EP-A-0 860 494, EP-A-0 739 970 und EP-A-0 635 558 schwefelarme Diesel, Gasöle beziehungsweise Gasöle (Dieselkraftstoffe), die Ester, die aus der Umesterung pflanzlicher Öle stammen, Glycerin/Fettsäure-Ester beziehungsweise niedere Alkylester von einer Mischung gesättigter und ungesättigter Fettsäuren, die aus Ölsaaten stammen, als Schmierfähigkeitsverbesserungsmittel enthalten. In jedem Fall werden schwefelarme Benzine, insbesondere Benzine mit einem Schwefelgehalt < 30 ppm, nicht erwähnt.In similar For example, EP-A-0 860 494, EP-A-0 739 970 and EP-A-0 635 558 relate to low sulfur Diesel, gas oils or gas oils (Diesel fuels), the esters derived from the transesterification of vegetable oils, Glycerol / fatty acid esters respectively lower alkyl esters of a mixture of saturated and unsaturated fatty acids, those from oilseeds as a lubricity improver contain. In any case, low-sulfur gasolines, in particular Benzines with a sulfur content <30 ppm, not mentioned.
EP-A-0 829 527 offenbart Additive für Benzine, die neben anderen Bestandteilen aschefreie Reibungsmodifizierungsmittel enthalten.EP-A-0 829 527 discloses additives for Benzines containing, among other ingredients, ashless friction modifiers contain.
WO-A-99/00467 beschreibt eine Brennstoffzusammensetzung mit verbesserter Schmierfähigkeit, die einen funkengezündeten Brennstoff und Alkanolamid von Fettsäure oder modifizierter Fettsäure umfasst, mit einem Maximalschwefelgehalt von 0,05 %, bezogen auf das Gewicht. Es werden jedoch keine Benzine genannt, und alle der Beispiele betreffen Diesel, insbesondere schwefelarmen Dieselkraftstoff der schwedischen Klasse I. Die Bromzahl oder die UV-Extinktion der getesteten oder beanspruchten Brennstoffe werden ebenfalls nicht erwähnt.WO-A-99/00467 describes a fuel composition with improved lubricity, the one spark-ignited Comprises fuel and alkanolamide of fatty acid or modified fatty acid, with a maximum sulfur content of 0.05%, by weight. However, they are not called gasolines, and all of the examples pertain Diesel, in particular low-sulfur diesel of the Swedish class I. The bromine number or the UV absorbance of the tested or claimed Fuels are also not mentioned.
Es ist nun gefunden worden, dass die Effizienz der Reibungsverminderungsadditive erheblich verbessert werden kann, indem dieselben mit Brennstoffen mit speziellen festgelegten Charakteristika gemischt werden.It It has now been found that the efficiency of the friction reduction additives Can be significantly improved by the same with fuels be mixed with specific fixed characteristics.
Die vorliegende Erfindung ist, wie im unabhängigen Anspruch 1 offenbart, demnach eine Zusammensetzung, die (i) schwefelarmes Benzin mit einem Schwefelgehalt von weniger als 30 ppm, einer Bromzahl von weniger als 10 und einer Ultraviolett-Extinktion bei 319 nm unter 0,15 und (ii) weniger als 1000 mg aschefreies Reibungsverminderungsadditiv pro kg des schwefelarmen Benzins umfasst, welches eine Fettsäure mit 10 bis 30 Kohlenstoffatomen, die von natürlich vorkommenden Fetten oder Ölen abgeleitet ist, oder ein Derivat davon ausgewählt aus den Alkylaminsalzen, Alkylamiden und Alkylestern derartiger Säuren und Oligomeren davon ist.The The present invention is as disclosed in independent claim 1, Accordingly, a composition that (i) low-sulfur gasoline with a Sulfur content of less than 30 ppm, a bromine number of less as 10 and an ultraviolet absorbance at 319 nm below 0.15 and (ii) less than 1000 mg of ashless friction reducing additive per kg of low sulfur gasoline containing a fatty acid 10 to 30 carbon atoms derived from naturally occurring fats or oils or a derivative thereof selected from the alkylamine salts, Alkylamides and alkyl esters of such acids and oligomers thereof.
Das Benzin hat eine Bromzahl (die mit der Menge der Olefine in dem Brennstoff verknüpft ist) unter 10, geeigneterweise unter 5 und vorzugsweise unter 4,5. Das Benzin hat überdies einen Schwefelgehalt unter 30 ppm, geeigneterweise unter 20 ppm und vorzugsweise unter 10 ppm. Die UV-Extinktion des Brennstoffs bei 319 nm kann vorzugsweise unter 0,1, geeigneterweise unter 0,07 und vorzugsweise unter 0,05 liegen.The Gasoline has a bromine number (that with the amount of olefins in the fuel connected is) below 10, suitably below 5, and preferably below 4.5. The gasoline has moreover a sulfur content below 30 ppm, suitably below 20 ppm and preferably below 10 ppm. The UV extinction of the fuel at 319 nm may preferably be below 0.1, suitably below 0.07 and preferably below 0.05.
Das aschefreie Reibungsverminderungsadditiv in der Zusammensetzung ist geeigneterweise bei Raumtemperatur und -druck eine Flüssigkeit und ist ausgewählt aus C10- bis C30-Fettsäuren, vorzugsweise einer C10- bis C24-Fettsäure, die von natürlich vorkommenden Fetten und Ölen abgeleitet ist, und den Derivaten ausgewählt aus den Alkylaminsalzen, Alkylamiden und Alkylestern solcher Säuren und Oligomere davon. Ein Beispiel für ein Alkylamincarboxylatsalz ist n-Butylaminoleat, und ein Beispiel einer weiteren natürlich vorkommenden Fettsäure ist eine Substanz, die eine Fettsäure umfasst, eine Tallöl-Fettsäure.The ashless friction reducing additive in the composition is suitably at Room temperature and pressure, a liquid and is selected from C 10 - to C 30 fatty acids, preferably a C 10 - to C 24 fatty acid derived from naturally occurring fats and oils, and the derivatives selected from the alkylamine salts, alkylamides and Alkyl esters of such acids and oligomers thereof. An example of an alkylaminecarboxylate salt is n-butylamine oleate, and an example of another naturally occurring fatty acid is a substance comprising a fatty acid, a tall oil fatty acid.
n-Butylaminoleat
hat die Formel:
Ein derartiges n-Butylaminoleat wird im Handel als Reibungsmodifizierungsmittel als RS124 von Bitrez Ltd. angeboten.One Such n-butyl aminoleate is commercially available as a friction modifier as RS124 from Bitrez ltd. offered.
Die Fettsäuren umfassende Substanz kann entweder 100 % Fettsäuren oder im Wesentlichen 100 % Fettsäuren sein, oder kann eine Mischung von Fettsäuren und/oder Tallölsäuren oder Derivaten davon sein. Eine solche Mischung enthält geeigneterweise mindestens 30 % (Gew./Gew.), vorzugsweise mindestens 50 % (Gew./Gew.) Fettsäuren. Ein Beispiel für eine im Handel erhältliche Substanz, die Fettsäuren enthält, ist TOLAD® 9103) (von Baker-Petrolite Ltd.).The fatty acid-comprising substance may be either 100% fatty acids or substantially 100% fatty acids, or may be a mixture of fatty acids and / or tall oil acids or derivatives thereof. Such a mixture suitably contains at least 30% (w / w), preferably at least 50% (w / w) fatty acids. An example of a commercially available substance containing fatty acids is TOLAD ® 9103) (Baker-Petrolite Ltd).
Das Reibungsverminderungsadditiv wird in einer ausreichenden Menge verwendet, um der Zusammensetzung effektive Schmierfähigkeit zu verleihen. Das Reibungsverminderungsadditiv wird in einer Menge von weniger als 1000 mg pro kg Basisbrennstoff in der Zusammensetzung verwendet, vorzugsweise 1 bis 500 mg und insbesondere etwa 5 bis 100 mg pro kg Basisbrennstoff in der Zusammensetzung. Es hat sich herausgestellt, dass ein Benzin mit diesen Charakteristika auf die Menge des oben spezifizierten, zugesetzten, aschefreien Reibungsverminderungsmittels viel besser anspricht als konventionelle Brennstoffe, die diese Charakteristika nicht besitzen. Ein typisches Beispiel für ein solches Benzin ist das sogenannte "Rotterdam-Benzin", das geeigneterweise einen Endsiedepunkt unter 200°C, vorzugsweise etwa 185°C hat. Das aschefreie Reibungsverminderungsadditiv kann Teil eines Additivkonzentrats sein, das eine Reihe von Additiven umfasst. In dem Additivkonzentrat ist die Menge des Reibungsverminderungsadditivs geeigneterweise 0,2 bis 25 % Gew./Gew., vorzugsweise 0,5 bis 20 % Gew./Gew. und insbesondere 3 bis 15 % Gew./Gew. Auf der Basis des gesamten Konzentrats ist die Behandlungskonzentration des Reibungsverminderungsadditivs in dem Benzin geeigneterweise 4 bis 200 ppm, vorzugsweise 10 bis 100 ppm und insbesondere 25 bis 75 ppm.The Friction reducing additive is used in an amount sufficient to give the composition effective lubricity. The friction reduction additive is in an amount of less than 1000 mg per kg of basic fuel used in the composition, preferably 1 to 500 mg and in particular about 5 to 100 mg per kg of basic fuel in the composition. It turned out that a gasoline with these characteristics on the amount of the above specified, added, ashless Friction reducing agent much better than conventional Fuels that do not have these characteristics. A typical one example for such a gasoline is the so-called "Rotterdam gasoline", suitably an end boiling point below 200 ° C, preferably about 185 ° C Has. The ashless friction reducing additive may be part of a Additive concentrate comprising a number of additives. In the additive concentrate is the amount of friction reducing additive suitably 0.2 to 25% w / w, preferably 0.5 to 20 % W / w and in particular 3 to 15% w / w. On the base of the entire concentrate is the treatment concentration of the friction reduction additive in the gasoline suitably 4 to 200 ppm, preferably 10 to 100 ppm and especially 25 to 75 ppm.
Die vorliegende Erfindung wird ferner durch die folgenden Beispiele und Vergleichstests veranschaulicht.The The present invention is further illustrated by the following examples and comparative tests.
BeispieleExamples
Die folgenden Brennstoffe mit unterschiedlichen Graden von Bromzahlen, Schwefelgehalt und UV-Extinktion bei 319 nm wurden auf ihr Reaktionsvermögen auf ein Schmierfähigkeitsadditiv getestet. Von diesen zeigten sowohl das Rotterdam-Basisbenzin als auch das Neste 95UL-Basisbenzin vergleichbare Schwefelgehalte, der Rotterdam-Brennstoff (der einen Endsiedepunkt von 186,2°C hat) sprach jedoch besser auf Schmierfähigkeitsadditiv an. Dieses Ansprechvermögen, gemessen durch die prozentuale Reibungsverminderung relativ zu Basisbrennstoff (Tabelle 2) ist mit der wesentlich niedrigeren Bromzahl und UV-Extinktion bei 319 nm des Brennstoffs verknüpft. (Tabelle 1) (Anmerkung: das Maß für UV-Extinktion und Bromzahl sind beides dimensionslose Zahlen). Tabelle 1
- "*" zeigt einen nicht erfindungsgemäßen Testbrennstoff an.
- "*" indicates a test fuel not according to the invention.
Die obigen Brennstoffe wurden mit verschiedenen Behandlungskonzentrationen getestet, um die Veränderung des Reibungskoeffizienten und die mittleren Reibungswerte zu bestimmen, und die Ergebnisse sind in den folgenden Tabellen 2 und 3 tabellarisch wiedergegeben: Tabelle 2
- Mittelwert FC = Mittelwert Reibungskoeffizient
- Δ FC = Mittelwert FC (Basisbrennstoff) – Mittelwert FC (additivierter Brennstoff)
- % Δ FC = [Mittelwert FC (Basisbrennstoff) – Mittelwert FC (additivierter Brennstoff)] × 100/Mittelwert FC (Basisbrennstoff)
- * Beziehen sich auf das Gewicht, d. h. mg/kg.
- # erfindungsgemäße Brennstoffe.
- n-BAO – n-Butylaminoleat; Tolad®
- FC – Reibungskoeffizient
- Mean FC = mean friction coefficient
- Δ FC = mean FC (base fuel) - mean FC (additive fuel)
- % Δ FC = [Mean FC (Base Fuel) - Mean FC (Additive Fuel)] × 100 / Mean FC (Base Fuel)
- * Refer to the weight, ie mg / kg.
- # Inventive fuels.
- n-BAO - n-butyl amino oleate; Tolad ®
- FC - friction coefficient
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