DE69838925T2

DE69838925T2 - Dieselbrennstoffzusammensetzungen

Info

Publication number: DE69838925T2
Application number: DE1998638925
Authority: DE
Inventors: William J. Painesville Dimitrakis; Shigeru Suginami-ku Sugimoto
Original assignee: Lubrizol Corp
Current assignee: Lubrizol Corp
Priority date: 1997-04-23
Filing date: 1998-04-22
Publication date: 2008-12-11
Anticipated expiration: 2018-04-23
Also published as: JPH10330769A; JP4620814B2; EP0874039A1; DE69838925D1; EP0874039B1

Description

Diese Erfindung betrifft Dieselkraftstoffe und spezieller Dieselkraftstoffe, die Carbonsäuregemische enthalten.
Dieselkraftstoff mit geringem Schwefelgehalt, der so definiert ist, daß er einen Schwefelgehalt bis zu 0,05 Gewichts-% hat, ist seit Oktober 1993 in den USA für die Verwendung auf Fernstraßen und in Europa seit Oktober 1996 gesetzlich vorgeschrieben. Weitere Nationen in Nord-, Mittel- und Südamerika und Asien haben Zeitpläne aufgestellt, um diesem Beispiel zu folgen. Die treibende Kraft hin zu Dieselkraftstoff mit geringem Schwefelgehalt ist der Wunsch, schädliche Emissionen aus Dieselfahrzeugen zu minimieren. Es gibt wissenschaftliche Beweise, die den Schwefelgehalt von Dieselkraftstoffen mit Feinstaubemissionen von Dieselfahrzeugen in Verbindung bringen.
Der Schwefelgehalt von Dieselkraftstoff wird durch Hydrotreating verschiedener Destillatströme in der Raffinerie reduziert. Das Hydrotreating entfernt nicht nur Schwefel, sondern auch andere polare Verbindungen und polyzyklische aromatische Verbindungen, die normalerweise in dem Dieselkraftstoff vorliegen. Diese Verbindungen tragen zu der natürlichen Schmierfähigkeit von Dieselkraftstoff bei. Wenn diese Verbindungen während des Hydrotreatingverfahrens entfernt werden, hat der resultierende Dieselkraftstoff mit geringem Schwefelgehalt tendenziell eine schlechte natürliche Schmierfähigkeit.
Motoren für leichten Dieselkraftstoff sind für gewöhnlich mit sich drehenden Kraftstoffeinspritzpumpen ausgestattet. Diese Pumpen werden nur durch den Dieselkraftstoff geschmiert. Es hat sich gezeigt, daß Kraftstoffe mit geringem Schwefelgehalt und einer schlechten natürlichen Schmierfähigkeit in diesen Pumpen Verschleiß verursachen, was zu einem beschwerlichen Betrieb und einem vorzeitigen Pumpenausfall führt. Es wurde gezeigt, daß die Verwendung von Schmierfähigkeitsadditiven in Dieselkraftstoffen mit geringem Schwefelgehalt den Pumpenverschleiß reduziert oder verhindert.
Motoröl tritt in bestimmten Typen von Diesel-Reiheneinspritzpumpen und durch direkte Zugabe von gebrauchtem Motoröl zu dem Kraftstoff mit Dieselkraftstoff in Kontakt. Es wurde herausgefunden, daß bestimmte Typen von Schmierfähigkeitsadditiven, die in Dieselkraftstoffen mit geringem Schwefelgehalt verwendet werden, zu einem Verstopfen des Kraftstoffilters und zum Hängenbleiben des Pumpenkolbens beitragen. Es hat sich gezeigt, daß Schmierfähigkeitsadditive mit einer schlechten Kompatibilität mit Motoröl diese Probleme verursachen. Die Kompatibilität wird definiert als die Neigung des Dieselkraftstoffs, welcher das Schmierfähigkeitsadditiv enthält, zur Bildung von in Kraftstoff unlöslichen Ablagerungen, Gelen oder schweren klebrigen Rückständen, wenn er mit Motoröl in Kontakt kommt. Es wurde gezeigt, daß diese Ablagerungen, Gele oder Rückstände ein Verstopfen des Filters und ein Festhängen der Einspritzpumpe verursachen.
Es wäre vorteilhaft, eine Dieselkraftstoffzusammensetzung bereitzustellen, die verbesserte Schmierfähigkeitscharakteristika besitzt und mit Motoröl kompatibel ist. Die vorliegende Erfindung liefert einen solchen Vorteil.
Die internationale PCT-Veröffentlichung Nr. WO 94/17160 offenbart eine Dieselölzusammensetzung, welche einen großen Anteil eines Mitteldestillat-Kraftstofföls aus flüssigem Kohlenwasserstoff mit einer Schwefelkonzentration von 0,2 Gewichts-% oder weniger und einen kleinen Anteil eines Additivs, umfassend einen Ester einer Carbonsäure und einen Alkohol, wobei die Säure 2 bis 50 Kohlenstoffatome enthält und der Alkohol ein oder mehrere Kohlenstoffatome enthält, umfaßt.
Die EP-A-0 488 747 beschreibt alternative Kraftstoffe zur Verwendung in dieselbetriebenen Fahrzeugen, insbesondere Kraftstoffe, die auf der Verwendung kurzkettiger Alkohole basieren, als Ersatz für einen Dieselkraftstoff auf Kohlenwasserstoffbasis. Das Dokument beschreibt ein Kraftstoffadditiv, welches im wesentlichen (a) ein Alkylenoxidkondensat oder das Reaktionsprodukt davon und einen Alkohol zusammen mit einem oder mehreren von (b) einer Fettsäure mit einem Carbonylrest, (c) dem Reaktionsprodukt eines Kohlenwasserstoff-substituierten Amins und Formaldehyd, (d) einem Kohlenwasserstoffamin oder dem Reaktionsprodukt davon mit einem Alkylenoxid oder (e) einer Kohlenwasserstoff-substituierten Dicarbonsäure enthält. Im letzteren Aspekt kann die Kohlenwasserstoff-substituierte Dicarbonsäure wie in der US-A-4 234 435 beschrieben sein.
Die WO-A-96 23855 beschreibt Dieselkraftstofföle mit geringem Schwefelgehalt und eine Additivzusammensetzung, umfassend (a) ein aschefreies Dispergiermittel, welches eine acylierte Stickstoffverbindung umfaßt, und (b) eine Carbonsäure oder einen Ester der Carbonsäure und einen Alkohol, wobei die Säure 2 bis 50 Kohlenstoffatome aufweist und der Alkohol ein oder mehrere Kohlenstoffatome aufweist. Es wird ausgeführt, daß das Additiv die Schmierfähigkeit der Kraftstofföle verbessert und eine verbesserte Löslichkeit in dem Kraftstofföl zeigt.
Diese Erfindung betrifft eine Dieselkraftstoffzusammensetzung, umfassend eine große Menge eines Dieselkraftstoffs mit einem Temperaturwert der 90%-igen Destillation im Bereich von 300°C bis 390°C und eine geringe Menge einer Kombination aus:

(A) wenigstens einer ersten in Öl löslichen, Kohlenwasserstoff-substituierten Carbonsäure oder eines Anhydrids oder eines Teilesters davon, wobei der Kohlenwasserstoffsubstituent bis zu 24 Kohlenstoffatome pro Molekül aufweist, und
(B) wenigstens einer zweiten Kohlenwasserstoff-substituierten Carbonsäure oder eines Anhydrids oder eines Teilesters davon, wobei der Kohlenwasserstoffsubstituent wenigstens 30 Kohlenstoffatome pro Molekül aufweist, wobei Komponente (B) die Formel hat
wobei R eine Kohlenwasserstoffgruppe ist, und wobei der Schwefelgehalt des Dieselkraftstoffs bis zu 0,05 Gewichts-% beträgt.

Verschiedene bevorzugte Merkmale und Ausführungsformen der Erfindung werden im folgenden anhand nicht-beschränkender Erläuterungen beschrieben.
Wie sie in dieser Beschreibung und in den anhängenden Ansprüchen verwendet werden, bezeichnen die Begriffe "Kohlenwasserstoff" und "auf Kohlenwasserstoffbasis" eine Gruppe, in der ein Kohlenstoffatom direkt an den Rest des Moleküls angehängt ist, und die im Kontext dieser Erfindung Kohlenwasserstoff- oder vorherrschend Kohlenwasserstoffcharakter hat. Solche Gruppen umfassen die folgenden:

(1) Kohlenwasserstoffgruppen; d. h. aliphatische (z. B. Alkyl- oder Alkenyl-), alizyklische (z. B. Cycloalkyl- oder Cycloalkenyl-), aromatische, aliphatisch und alizyklisch substituierte aromatische, aromatisch substituierte aliphatische und alizyklische Gruppen und dergleichen, sowie zyklische Gruppen, in denen der Ring durch einen anderen Teil des Moleküls vervollständigt wird (d. h. irgendwelche zwei angegebene Substituenten können zusammen eine alizyklische Gruppe bilden). Solche Gruppen sind Fachleuten auf dem Gebiet bekannt. Beispiele umfassen Methyl, Ethyl, Octyl, Decyl, Octadecyl, Cyclohexyl, Phenyl usw.
(2) Substituierte Kohlenwasserstoffgruppen; d. h. Gruppen, die Nicht-Kohlenwasserstoffsubstituenten enthalten, die im Kontext dieser Erfindung den vorherrschenden Kohlenwasserstoffcharakter der Gruppe nicht verändern. Fachleuten auf dem Gebiet sind geeignete Substituenten bekannt. Beispiele umfassen Halogen, Hydroxy, Nitro, Cyano, Alkoxy, Acyl usw.
(3) Heterogruppen; d. h. Gruppen, die, während sie im Kontext dieser Erfindung vorherrschend Kohlenwasserstoffcharakter besitzen, andere Atome als Kohlenstoff in einer Kette oder einem Ring enthalten, die bzw. der ansonsten aus Kohlenstoffatomen zusammengesetzt ist. Geeignete Heteroatome sind für Fachleute auf dem Gebiet offensichtlich und umfassen beispielsweise Stickstoff, Sauerstoff und Schwefel.

Im allgemeinen liegen pro 10 Kohlenstoffatomen in der Kohlenwasserstoffgruppe nicht mehr als etwa drei Substituenten oder Heteroatome vor, und vorzugsweise liegt nicht mehr als einer bzw. eines vor.
Der Begriff "nieder", wie er hier im Zusammenhang mit Begriffen wie Kohlenwasserstoff, Alkyl, Alkenyl und dergleichen verwendet wird, soll solche Gruppen beschreiben, die insgesamt bis zu 7 Kohlenstoffatome enthalten.
Der Begriff "in Öl löslich" bezieht sich auf ein Material, welches in Mineralöl bei 25°C bis zu einer Menge von wenigstens etwa einem Gramm pro Liter löslich ist.
Die säureproduzierenden Verbindungen beider Komponenten (A) und (B) sind unabhängig voneinander die Anhydride oder Teilester (oder Teilsäuren) solcher Säuren. Die Teilester sind typischerweise halb Ester und halb Säure. Beispielsweise kann ein Teilester einer substituierten Bernsteinsäure durch die Formel
repräsentiert werden, worin R eine Kohlenwasserstoffgruppe ist und R¹ eine Kohlenwasserstoffgruppe, typischerweise eine niedere Alkylgruppe, ist.
Die ersten Carbonsäuren und säureproduzierenden Verbindungen (A) umfassen in Öl lösliche Kohlenwasserstoff-substituierte Mono- und Polycarbonsäuren, wobei der Kohlenwasserstoffsubstituent bis zu etwa 24 Kohlenstoffatome pro Molekül und in einer Ausführungsform etwa 8 bis etwa 24 Kohlenstoffatome und in einer Ausführungsform etwa 8 bis etwa 22 Kohlenstoffatome pro Molekül und in einer Ausführungsform etwa 10 bis etwa 18 Kohlenstoffatome aufweist. Diese umfassen Fettsäuren mit bis zu etwa 24 Kohlenstoffatomen und insbesondere Fettsäuren mit etwa 10 bis etwa 18 Kohlenstoffatomen. Beispiele umfassen gesättigte und ungesättigte Fettsäuren, wie Palmitinsäure, Laurinsäure, Stearinsäure, Ölsäure, Myristylsäure, Linolsäure, Linolensäure, Decensäure, Octadecensäure, Octadecadiensäure, 2-Ethylhexansäure, Isooctansäure, Isodecansäure, Neodecansäure, Tallölsäure und dergleichen. In einer Ausführungsform ist (A) cis-9-Octadecensäure, 9,12-Octadecandiensäure oder ein Gemisch davon. Die säureproduzierenden Verbindungen, die von Nutzen sind, umfassen die korrespondierenden Anhydride. Wenn die erste Carbonsäure eine Polycarbonsäure ist, können Teilester solcher Polycarbonsäuren verwendet werden.
Die ersten Carbonsäuren und säureproduzierenden Verbindungen (A) umfassen Kohlenwasserstoff-substituierte Bernsteinsäuren und Anhydride. Diese können durch die Formeln
repräsentiert werden, wobei in jeder der Formeln (A-I) R eine Kohlenwasserstoffgruppe mit etwa 8 bis etwa 24 Kohlenstoffatomen und in einer Ausführungsform etwa 8 bis etwa 20 Kohlenstoffatomen und in einer Ausführungsform etwa 10 bis etwa 18 Kohlenstoffatomen ist. Diese umfas sen Tetrapropenyl-substituierte Bernsteinsäure und Anhydride. Die Herstellung solcher substituierter Bernsteinsäuren und deren Derivate mittels Alkylierung von Maleinsäure oder deren Derivaten mit einem Halogenkohlenwasserstoff ist Fachleuten auf dem Gebiet gut bekannt und muß hier nicht im einzelnen diskutiert werden.
Teilester der Bernsteinsäuren oder der Anhydride, repräsentiert durch die Formeln (A-I), können einfach durch Umsetzen der Säure oder des Anhydrids mit einem Alkohol oder einer phenolischen Verbindung hergestellt werden. Von besonderem Nutzen sind die niederen Alkyl- und Alkenylalkohole, wie Methanol, Ethanol, Allylalkohol, Propanol, Cyclohexanol usw. Veresterungsreaktionen werden für gewöhnlich durch die Verwendung von alkalischen Katalysatoren, wie Natriumhydroxid oder -alkoxid, oder eines sauren Katalysators, wie Schwefelsäure oder Toluensulfonsäure, gefördert.
Die zweiten Kohlenwasserstoff-substituierten Carbonsäuren und säureproduzierenden Verbindungen (B) werden beispielsweise in den folgenden US-Patenten beschrieben: 3,219,666 ; 3,254,025 ; 3,271,310 ; 3,272,743 ; 3,272,746 ; 3,278,550 ; 3,288,714 ; 3,307,928 ; 3,346,354 ; 3,373,111 ; 3,374,174 ; 3,381,022 und 3,394,179 .
Die zweiten Kohlenwasserstoff-substituierten Carbonsäuren (B) der Formeln (A-I) sind substituierte Carbonsäuren, hergestellt durch Umsetzen eines oder mehrerer alpha-beta-olefinisch ungesättigter Carbonsäurereagenzien, die im Schnitt etwa zwei bis etwa 20 Kohlenstoffatome enthalten, mit Ausnahme der auf Carboxyl basierenden Gruppen, mit einem oder mehreren Olefinpolymeren oder chlorierten Analogen davon. Beispielhafte mehrbasige Säuren umfassen Maleinsäure, Fumarsäure, Mesaconsäure, Itaconsäure und Citraconsäure.
Die alpha-beta-olefinisch ungesättigten Carbonsäurereagenzien können auch Anhydride oder Teilester der vorgenannten Säuren sein. Ein nützliches alpha-beta-olefinisch ungesättigtes Carbonsäurereagens ist Maleinsäureanhydrid. Verfahren zur Herstellung der Teilester sind Durchschnittsfachleuten auf dem Gebiet gut bekannt und sie können durch Erwähnen der Reaktanten, die zu deren Herstellung verwendet werden, in zufriedenstellender Weise beschrieben werden. So können Teilester zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung beispielsweise durch Verestern von einwertigen oder mehrwertigen Alkoholen oder Epoxiden mit irgendeiner bzw. irgendeinem der oben genannten Polycarbonsäuren oder Säurereagenzien hergestellt werden.
Die Kohlenwasserstoffsubstituenten der zweiten Carbonsäuren (B) können von Olefinpolymeren oder chlorierten Analogen davon abgeleitet sein. Diese Substituenten können geradkettig oder verzweigtkettig sein. Sie weisen typischerweise im Schnitt wenigstens etwa 30 Kohlenstoffatome pro Molekül und in einer Ausführungsform im Schnitt wenigstens etwa 40 Kohlenstoffatome und in einer Ausführungsform im Schnitt wenigstens etwa 50 Kohlenstoffatome auf. in einer Ausführungsform weisen diese Substituenten im Schnitt etwa 30 bis etwa 500 Kohlenstoffatome pro Molekül und in einer Ausführungsform etwa 40 bis etwa 500 Kohlenstoffatome und in einer Ausführungsform etwa 50 bis etwa 500 Kohlenstoffatome auf.
Die Olefinmonomere, von denen die Olefinpolymere abgeleitet sind, sind polymerisierbare Olefinmonomere, die dadurch gekennzeichnet sind, daß sie eine oder mehrere ethylenisch ungesättigte Gruppen aufweisen. Sie können monoolefinische Monomere, wie Ethylen, Propylen, Buten-1, Isobuten und Octen-1, oder polyolefinische Monomere (für gewöhnlich diolefinische Monomere, wie Butadien-1,3 und Isopren) sein. Üblicherweise sind diese Monomere terminale Olefine, das heißt, Olefine, die durch das Vorliegen der Gruppe >C=CH₂ gekennzeichnet sind. Es können jedoch auch bestimmte interne Olefine als Monomere dienen (diese werden manchmal als Mittelolefine bezeichnet). Wenn solche Mittelolefinmonomere verwendet werden, werden sie normalerweise in Kombination mit terminalen Olefinen verwendet, um Olefinpolymere zu erzeugen, die Interpolymere sind. Obwohl die Kohlenwasserstoffsubstituenten auch aromatische Gruppen (insbesondere Phenylgruppen und niedere Alkyl- und/oder niedere Alkoxy-substituierte Phenylgruppen, wie Para-(Tertiär-Butyl)-Phenylgruppen) und alizyklische Gruppen, wie sie von polymerisierbaren zyklischen Olefinen oder alizyklisch substituierten polymerisierbaren zyklischen Olefinen erhalten würden, umfassen können, sind die auf Kohlenwasserstoff basierenden Substituenten üblicherweise frei von solchen Gruppen. Dennoch bilden Olefinpolymere, die von solchen Interpolymeren von sowohl 1,3-Dienen als auch Styrenen, wie Butadien-1,3 und Styren oder Para-(Tertiär-Butyl)-Styren, abgeleitet sind, Ausnahmen zu dieser allgemeinen Regel.
Im allgemeinen sind die Olefinpolymere Homo- oder Interpolymere von terminalen Kohlenwasserstoffolefinen mit etwa 2 bis etwa 30 Kohlenstoffatomen und in einer Ausführungsform etwa 2 bis etwa 16 Kohlenstoffatomen. Eine typischere Klasse von Olefinpolymeren ist aus der Gruppe ausgewählt, bestehend aus Homo- und Interpolymeren von terminalen Olefinen mit 2 bis etwa 6 Kohlenstoffatomen und in einer Ausführungsform 2 bis etwa 4 Kohlenstoffatomen.
Spezifische Beispiele von terminalen und Mittelolefinmonomeren, die verwendet werden können, um die Olefinpolymere, von denen die auf Kohlenwasserstoff basierenden Substituenten abgeleitet werden, herzustellen, umfassen Ethylen, Propylen, Buten-1, Buten-2, Isobuten, Penten-1, Hexen-1, Hegten-1, Octen-1, Nonen-1, Decen-1, Penten-2, Propylentetramer, Diisobutylen, Isobutylentrimer, Butadien-1,2, Butadien-1,3, Pentadien-1,2, Pentadien-1,3, Isopren, Hexadien-1,5, 2-Chlorbutadien-1,3, 2-Methylhepten-1, 3-Cyclohexylbuten-1, 3,3-Dimethylpenten-1, Styrendivinylbenzen, Vinylacetatallylalkohol, 1-Methylvinylacetat, Acrylnitril, Ethylacrylat, Ethylvinylether und Methylvinylketon. Hiervon sind die reinen Kohlenwasserstoffmonomere typischer, und die terminalen Olefinmonomere sind besonders typisch.
Häufig sind die Olefinpolymere Polyisobutylene, wie diejenigen, die durch Polymerisation eines C₄-Raffineriestroms mit einem Butengehalt von etwa 35 bis etwa 75 Gewichts-% und einem Isobutengehalt von etwa 30 bis etwa 60 Gewichts-% in der Gegenwart eines Lewis-Säure-Katalysators, wie Aluminiumchlorid oder Bortrifluorid, erhalten werden. Diese Polyisobutylene enthalten im allgemeinen vorherrschend (d. h. mehr als etwa 50 Prozent der gesamten Wiederholungseinheiten) Isobuten-Wiederholungseinheiten mit der Konfiguration
In einer Ausführungsform ist der Kohlenwasserstoffsubstituent in der Carbonsäure oder der säureproduzierenden Verbindung (B), wie er in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, eine Alkyl- oder Alkenylgruppe.
In einer Ausführungsform ist die Carbonsäure oder die säureproduzierende Verbindung (B) eine Kohlenwasserstoff-substituierte Bernsteinsäure oder ein Anhydrid, wobei der Kohlenwasserstoffsubstituent im Schnitt etwa 30 bis etwa 500 Kohlenstoffatome und in einer Ausführungsform etwa 40 bis etwa 500 Kohlenstoffatome und in einer Ausführungsform etwa 50 bis etwa 500 Kohlenstoffatome enthält.
In einer weiteren Ausführungsform hat der Dieselkraftstoff einen Schwefelgehalt von bis zu etwa 0,05 Gewichts-%, und Komponente (B) ist wenigstens eine Polyisobutylen-substituierte Bernsteinsäure, wobei die Polyisobutylengruppe der Bernsteinsäure im Schnitt wenigstens etwa 50 Kohlenstoffatome pro Molekül enthält.
Das Gewichtsverhältnis von Komponente (A) zu Komponente (B) liegt im allgemeinen im Bereich von etwa 1:99 bis etwa 99:1 und in einer Ausführungsform von etwa 30:70 bis etwa 70:30. In einer Ausführungsform ist die erfindungsgemäße Kombination aus (A) und (B) zu etwa 50 Gewichts-% bis etwa 99 Gewichts-% aus (A) und zu etwa 50 Gewichts-% bis etwa 1 Gewichts-% aus (B) zusammengesetzt.
Die Dieselkraftstoffe, die bei dieser Erfindung von Nutzen sind, haben einen Temperaturwert der 90%-igen Destillation im Bereich von etwa 300°C bis etwa 390°C. Der Dieselkraftstoff hat einen Schwefelgehalt von bis zu etwa 0,05 Gewichts-%, bestimmt durch das in ASTM D 2622-87 spezifizierte Testverfahren mit dem Titel "Standard Test Method for Sulfur in Petroleum Products by X-Ray Spectrometry". In einer Ausführungsform haben die Brennstoffe einen Temperaturwert der 90%-igen Destillation im Bereich von etwa 330°C bis etwa 350°C. Die Viskosität für diese Brennstoffe liegt typischerweise im Bereich von etwa 1,3 bis etwa 24 Centistoke bei 40°C. Diese Dieselkraftstoffe können als irgendeine der Qualitäten Nr. 1-D, 2-D oder 4-D, wie sie in ASTM D 975 mit dem Titel "Standard Specification for Diesel Fuel Oils" spezifiziert sind, klassifiziert werden. Diese Dieselkraftstoffe können Alkohole und Ester enthalten.
Die erfindungsgemäßen Dieselkraftstoffzusammensetzungen enthalten eine effektive Menge der Kombination der Komponenten (A) und (B), um die Schmierfähigkeit solcher Diesel kraftstoffe zu verbessern, und in einer Ausführungsform, um die Kompatibilität solcher Dieselkraftstoffe mit Motorölen zu verbessern. Die Konzentration der Kombination von (A) und (B) in den erfindungsgemäßen Dieselkraftstoffen liegt im allgemeinen im Bereich von etwa 10 bis etwa 1000 Teilen einer solchen Kombination pro Million Teilen an Dieselkraftstoff und in einer Ausführungsform von etwa 10 bis etwa 300 Teilen einer solchen Kombination pro Million Teilen an Dieselkraftstoff.
Die erfindungsgemäßen Dieselkraftstoffzusammensetzungen können zusätzlich zu den oben angegebenen Carbonsäuren weitere Additive enthalten, die Fachleuten auf dem Gebiet gut bekannt sind. Diese umfassen Dispergiermittel, Antioxidantien, Farbstoffe, Cetanzahlverbesserer, Rostinhibitoren, Trialkylamine, bakteriostatische Mittel, Oxidationsinhibitoren, Metalldeaktivatoren, Demulgatoren, Schmiermittel für die oberen Zylinder und Vereisungsverhinderer.
Die Komponenten (A) und (B) können direkt zu dem Brennstoff zugegeben werden, oder sie können mit einem im wesentlichen inerten, normalerweise flüssigen organischen Verdünnungsmittel, wie Naphtha, Benzen, Toluen, Xylen, oder einem normalerweise flüssigen Brennstoff verdünnt werden, um ein Additivkonzentrat zu bilden. Diese Konzentrate enthalten im allgemeinen von etwa 1 Gewichts-% bis etwa 90 Gewichts-% der Kombination der Komponenten (A) und (B). Diese Konzentrate können auch ein oder mehrere weitere konventionelle Additive enthalten, wie sie auf dem Gebiet bekannt sind oder oben beschrieben wurden.
Die nachfolgenden Beispiele werden angegeben, um die Erfindung zu veranschaulichen. Wenn es nicht anders angegeben ist, beziehen sich in den folgenden Beispielen sowie auch in der gesamten Beschreibung und in den anhängenden Ansprüchen alle Angaben von Teilen und Prozentanteilen auf das Gewicht, alle Drücke sind atmosphärisch, und alle Temperaturen sind in Grad Celsius.
Beispiele
In den unten diskutierten Beispielen werden die folgenden Carbonsäuren verwendet:

A-1: Ein kommerziell erhältliches Fettsäuregemisch, geliefert von Henkel unter der Handelsbezeichnung Emersol 210, identifiziert als ein Gemisch aus cis-9-Octadecensäure (71 Gewichts-%), 9,12-Octadecadiensäure (8 Gewichts-%) und einem Gemisch aus weiteren Fettsäuren mit Kohlenwasserstoffketten mit 10–22 Kohlenstoffatomen (21 Gewichts-%).
B-1: Polyisobutylen (Mn = 940)-substituierte Bernsteinsäure.

In den unten diskutierten Beispielen werden die folgenden Tests durchgeführt. Kugel-auf-einem-Zylinder-Schmiertest (BOCLE-Test): Dieser Test mißt die Adhäsionsverschleißaspekte (Abrieb) der Grenzflächenschmierungseigenschaften von Dieselkraftstoffen auf reibenden Ober flächen. Der Test wird durchgeführt unter Verwendung einer nicht-rotierenden Stahlkugel, gehalten in einer vertikal montierten Spannvorrichtung in Kontakt unter einer Belastung von 7.000 Gramm mit einem Stahlring, der mit 300 U.p.M. axial rotiert. Der Ring ist teilweise in eine Probe der Testflüssigkeit, die auf 25°C und in einer Atmosphäre von 50% relativer Feuchte gehalten wird, eingetaucht. Der mittlere Durchmesser des Verschleißkratzers auf der Stahlkugel nach 2 Minuten Laufen wird verwendet, um die Beständigkeit des Fluids gegen Adhäsionsverschleiß oder seine Schmierfähigkeit festzulegen. Der in jedem Test verwendete Kraftstoff ist Kerosin. Die Ergebnisse sind wie folgt: BOCLE-Test Nr. 1:

Probe

1 2 3

Säure A-1, ppm 0 100 100

Säure B-1, ppm 0 5 0

Mittlerer Durchmesser des Verschleißkratzers, mm 0,61 0,41 0,61

BOCLE-Test Nr. 2:

Probe

1 2 3

Säure A-1, ppm 0 60 60

Säure B-1, ppm 0 4 0

Mittlerer Durchmesser des Verschleißkratzers, mm 0,63 0,53 0,57
Test mit sich hochfrequent hin und her bewegendem Gestell (HFRR): Dieser Test beurteilt die Schmierfähigkeit von Dieselkraftstoffen. Der Test umfaßt die Verwendung einer 2 ml-Testprobe von Brennstoff, welche im Testreservoir eines HFRR angeordnet und auf eine Standardtemperatur (25°C oder 60°C) eingestellt wird. Wenn sich die Brennstofftemperatur stabilisiert hat, wird ein Vibratorarm, der eine nicht-rotierende Stahlkugel hält und mit einer Masse von 200 Gramm belastet ist, abgesenkt, bis er mit einer Testplatte, die vollständig in den Brennstoff eingetaucht ist, in Kontakt kommt. Die Kugel wird dazu gebracht, mit einer Auslenkung von 1 mm bei einer Frequenz von 50 Hz für 75 Minuten gegen die Platte zu reiben. Die Kugel wird von dem Vibratorarm entfernt und gereinigt. Die Dimensionen der Haupt- und Nebenachsen des Verschleißkratzers werden gemessen und aufgezeichnet. Der Dieselkraftstoff ist Brennstoff der Qualität Nr. 3 mit geringem Schwefelgehalt. Die Ergebnisse sind wie folgt:

Probe

1 2 3

Säure A-1, ppm 0 80 80

Säure B-1, ppm 0 5 0

Verschleißkratzer, mm 0,66 0,43 0,50
Schmierfähigkeitsverbesserer-Kompatibilitätstest: Dieser Test wird unter Verwendung des folgenden Verfahrens durchgeführt:

(1) Ein Gemisch aus 50 Gramm der Kombination von Säure A-1 und Säure B-1 (Probe 1) oder 50 Gramm von Säure A-1 (Probe 2), 49 Gramm Dieselmotoröl und 1 Gramm Wasser wird hergestellt.
(2) Das Gemisch aus Stufe (1) wird für 7 Tage bei 80°C gelagert.
(3) Das Gemisch aus Stufe (2) wird für 1 Stunde bei 2000 U.p.M. zentrifugiert.
(4) Das während Stufe (3) gebildete Sediment wird gesammelt und in 100 ml Dieselkraftstoff mit geringem Schwefelgehalt gelöst.
(5) Das Gemisch aus Stufe (4) wird durch einen 0,8 Mikrometer-Filter filtriert, und die Zeit für ein solches Filtrieren wird aufgezeichnet, wobei die Ergebnisse wie folgt sind:

Probe 1	Probe 2
Säure A-1, Gew.-% 94	100
Säure B-1, Gew.-% 6	0
Filterzeit, Sekunden 28,9	98,0

Obwohl die Erfindung in Bezug auf ihre bevorzugten Ausführungsformen beschrieben wurde, versteht es sich, daß verschiedene Modifikationen daran beim Lesen der Beschreibung für Fachleute auf dem Gebiet offensichtlich werden.

Claims

Dieselkraftstoffzusammensetzung, umfassend eine große Menge eines Dieselkraftstoffs mit einem Temperaturwert der 90%igen Destillation im Bereich von 300°C bis 390°C und eine geringe Menge einer Kombination aus: (A) wenigstens einer ersten in Öl löslichen, Kohlenwasserstoff-substituierten Carbonsäure oder eines Anhydrids oder eines Teilesters davon, wobei der Kohlenwasserstoffsubstituent bis zu 24 Kohlenstoffatome pro Molekül aufweist, und (B) wenigstens einer zweiten Kohlenwasserstoff-substituierten Carbonsäure oder eines Anhydrids oder eines Teilesters davon, wobei der Kohlenwasserstoffsubstituent wenigstens 30 Kohlenstoffatome pro Molekül aufweist, wobei Komponente (B) die Formel hat
wobei R eine Kohlenwasserstoffgruppe ist, und wobei der Schwefelgehalt des Dieselkraftstoffs bis zu 0,05 Gewichts-% beträgt.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei der Kohlenwasserstoffsubstituent von (A) 8 bis 24 Kohlenstoffatome enthält und der Kohlenwasserstoffsubstituent von (B) wenigstens 40 Kohlenstoffe enthält.
Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei (A) wenigstens eine(s) aus Palmitinsäure, Laurinsäure, Stearinsäure, Ölsäure, Myristinsäure, Linolsäure, Linolensäure, Decensäure, Octadecensäure, Octadecadiensäure, 2-Ethylhexansäure, Isooctansäure, Isodecansäure, Neodecansäure, Tallölsäure und Tetrapropenyl-substituierte Bernsteinsäure oder -Anhydrid ist.
Zusammensetzung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei (A) cis-9-Octadecensäure, 9,12-Octadecadiensäure oder ein Gemisch davon ist.
Zusammensetzung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Komponenten (A) und (B) unabhängig voneinander ein Anhydrid oder ein Teilester sind.
Zusammensetzung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der Kohlenwasserstoffsubstituent von Komponente (B) wenigstens 40 Kohlenstoffatome enthält.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei R von einem Polyisobutylen abgeleitet ist.
Zusammensetzung nach Anspruch 7, wobei Komponente (B) wenigstens eine Polyisobutylen-substituierte Bernsteinsäure ist, wobei die Polyisobutylengruppe der Bernsteinsäure durchschnittlich wenigstens 50 Kohlenstoffatome pro Molekül enthält.