EA040688B1

EA040688B1 - FUEL COMPOSITIONS FOR AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE WITH PARK IGNITION WITH OCTANE INCREASING ADDITIVE, ITS APPLICATION, METHOD FOR OBTAINING THE COMPOSITION, METHOD FOR INCREASING THE OCTANE NUMBER OF FUEL AND IMPROVING FUEL AUTO-IGNITION CHARACTERISTICS

Info

Publication number: EA040688B1
Application number: EA201891778
Authority: EA
Inventors: Сорин Василе ФИЛИП
Original assignee: Бп Ойл Интернешнл Лимитед
Priority date: 2016-02-11
Filing date: 2017-02-09
Publication date: 2022-07-15

Description

Область техники, к которой относится изобретениеThe field of technology to which the invention belongs

Настоящее изобретение относится к присадкам, повышающим октановое число, предназначенным для применения в топливе для двигателя внутреннего сгорания с искровым зажиганием. Настоящее изобретение также относится к топливам для двигателя внутреннего сгорания с искровым зажиганием, содержащим присадки, повышающие октановое число.The present invention relates to octane improvers for use in spark ignition internal combustion engine fuels. The present invention also relates to spark ignition internal combustion engine fuels containing octane improvers.

Уровень техникиState of the art

Двигатели внутреннего сгорания с искровым зажиганием широко используют для выработки энергии в быту и в промышленности. Например, двигатели внутреннего сгорания с искровым зажиганием широко используют в механических транспортных средствах, таких как пассажирские автомобили, в автомобильной промышленности.Spark-ignition internal combustion engines are widely used for power generation in domestic and industrial applications. For example, spark ignition internal combustion engines are widely used in motor vehicles such as passenger cars in the automotive industry.

Сгорание в двигателях внутреннего сгорания с искровым зажиганием инициируется искрой, которая создает фронт пламени. Фронт пламени распространяется от свечи зажигания и быстро и равномерно перемещается по камере сгорания до израсходования почти всего топлива.Combustion in internal combustion engines with spark ignition is initiated by a spark that creates a flame front. The flame front spreads from the spark plug and travels quickly and evenly through the combustion chamber until almost all of the fuel is used up.

Двигатели внутреннего сгорания с искровым зажиганием обычно считаются более эффективными для работы при высоких степенях сжатия, т.е. когда в двигателе до воспламенения создается более высокая степень сжатия топливовоздушной смеси. Таким образом, современные высокопроизводительные двигатели внутреннего сгорания с искровым зажиганием обычно работают при высоких степенях сжатия. Более высокие степени сжатия также желательны, когда в двигателе происходит дополнительное значительное повышение давления для всасываемой смеси.Spark-ignition internal combustion engines are generally considered to be more efficient for high compression ratios, i.e. when a higher compression ratio of the air-fuel mixture is created in the engine before ignition. Thus, modern high performance spark ignition internal combustion engines typically operate at high compression ratios. Higher compression ratios are also desirable when there is an additional significant increase in intake mixture pressure in the engine.

Однако повышение степени сжатия в двигателе увеличивает вероятность аномального сгорания, включая вероятность самовоспламенения, в особенности в случае двигателя с наддувом. Самовоспламенение одного типа происходит, когда остаточный газ, обычно считающийся несгоревшим газом между фронтом пламени и стенками камеры сгорания/поршнем, самопроизвольно воспламеняется. При воспламенении остаточный газ быстро и преждевременно сгорает впереди фронта пламени в камере сгорания, что приводит к резкому повышению давления в цилиндре. Это вызывает характерный звук стука или легкого металлического стука и известно, как стук, детонация или легкий металлический стук. В некоторых случаях, в особенности в случае двигателей с наддувом, другие формы самовоспламенения могут даже привести к разрушающим явлениям, известным, как сильный стук или сильнейший стук.However, increasing the compression ratio in the engine increases the chance of abnormal combustion, including the chance of self-ignition, especially in the case of a supercharged engine. One type of autoignition occurs when the residual gas, usually considered unburned gas between the flame front and the combustion chamber walls/piston, spontaneously ignites. When ignited, the residual gas quickly and prematurely burns ahead of the flame front in the combustion chamber, which leads to a sharp increase in pressure in the cylinder. This produces a characteristic thumping or light metallic thud sound and is known as knocking, detonation, or slight metallic thumping. In some cases, especially in the case of supercharged engines, other forms of self-ignition can even lead to destructive phenomena known as hard knock or hard knock.

Стук происходит, поскольку октановое число (также известное, как антидетонационная характеристика или октановая характеристика) топлива меньше требующейся антидетонационной характеристики двигателя. Октановое число является стандартным критерием, использующимся для оценки значения, при которой произойдет стук для данного топлива. Более высокое октановое число означает, что топливовоздушная смесь может выдержать более высокое давление до самовоспламенения остаточного газа. Другими словами, чем выше октановое число, тем лучше антидетонационные характеристики топлива. Хотя для оценки антидетонационной характеристики топлива можно использовать исследовательское октановое число (RON) или моторное октановое число (MON), в современной литературе большее значение придают RON, как индикатору антидетонационной характеристики топлива в современных автомобильных двигателях.Knocking occurs because the octane rating (also known as anti-knock rating or octane rating) of the fuel is less than the required anti-knock rating of the engine. The octane rating is a standard yardstick used to judge the value at which knock will occur for a given fuel. A higher octane rating means that the air-fuel mixture can withstand higher pressure before the residual gas ignites spontaneously. In other words, the higher the octane number, the better the anti-knock performance of the fuel. Although research octane number (RON) or engine octane number (MON) can be used to evaluate the anti-knock performance of a fuel, RON is given more importance in the current literature as an indicator of the anti-knock performance of fuels in modern automotive engines.

Соответственно необходимы топлива для двигателей внутреннего сгорания с искровым зажиганием, которые обладают высоким октановым числом, например высоким RON. Особенно необходимы топлива для двигателей с высокой степенью сжатия, включая те, в которых используется дополнительное значительное повышение давления для всасываемой смеси, обладающей высоким октановым числом, так чтобы можно было обеспечить высокую эффективность двигателя при отсутствии стука.Accordingly, there is a need for fuels for spark ignition internal combustion engines that have a high octane number, such as a high RON. Fuels are especially needed for high compression engines, including those that use an additional high pressure boost for a high octane intake mixture so that high engine efficiency can be achieved without knocking.

Для повышения октанового числа в топливо обычно добавляют присадки, повышающие октановое число. Такое добавление присадок можно провести на нефтеперерабатывающих предприятиях или у других поставщиков, например, на базах горючего или в смесителях наливного топлива, так чтобы топливо соответствовало требованиям действующих спецификаций топлива, если в противном случае октановое число базового топлива является слишком низким.To increase the octane number, additives are usually added to the fuel to increase the octane number. This addition of additives can be done at refineries or other suppliers, such as fuel depots or bulk fuel mixers, so that the fuel meets current fuel specifications if the base fuel octane is otherwise too low.

Металлоорганические соединения, включающие, например, железо, свинец или марганец, являются хорошо известными увеличителями октанового числа, тетраэтилсвинец (ТЭС) широко использовали в качестве высокоэффективного увеличителя октанового числа. Однако ТЭС и другие металлоорганические соединения в настоящее время обычно используют в топливах лишь в небольших количествах или совсем не используют, поскольку они могут быть токсичными, вредными для двигателя и вредными для окружающей среды.Organometallic compounds including, for example, iron, lead or manganese are well known octane boosters, tetraethyl lead (TEP) has been widely used as a high performance octane booster. However, TPP and other organometallic compounds are currently only used in small amounts or not at all in fuels because they can be toxic, harmful to the engine, and harmful to the environment.

Увеличители октанового числа, которые не основаны на металлах, включают оксигенаты (например, простые эфиры и спирты) и ароматические амины. Однако эти присадки также обладают различными недостатками. Например, N-метиланилин (NMA), ароматический амин, необходимо использовать в относительно высокой дозировке (от 1,5 до 2 мас.% присадки в пересчете на массу базового топлива), чтобы оказать значительное влияние на октановое число топлива. NMA также может быть токсичным. Оксигенаты уменьшают плотность энергии в топливе и, как NMA, их нужно добавлять в высоких дозировках, что может приводить к плохой совместимости в топливном баке, топливопроводах, сальниках и других компонентах двигателя.Octane boosters that are not metal-based include oxygenates (eg ethers and alcohols) and aromatic amines. However, these additives also have various disadvantages. For example, N-methylaniline (NMA), an aromatic amine, must be used at a relatively high dosage (1.5 to 2 weight percent additive based on the weight of the base fuel) to have a significant impact on the fuel's octane rating. NMA can also be toxic. Oxygenates reduce the energy density of the fuel and, like NMAs, they must be added in high dosages, which can lead to poor compatibility in the fuel tank, fuel lines, seals, and other engine components.

- 1 040688- 1 040688

Предпринимались усилия по поиску альтернативных NMA не содержащих металл увеличителей октанового числа.Efforts have been made to find alternative NMA metal-free octane boosters.

В GB 2308849 раскрыты производные дигидробензоксазина для применения в качестве антидетонационных средств. Однако производные обеспечивают значительно меньшее повышение RON топлива, чем NMA в аналогичных дозировках.GB 2308849 discloses dihydrobenzoxazine derivatives for use as antiknock agents. However, the derivatives provide a much smaller increase in fuel RON than NMA at similar dosages.

Соответственно сохраняется необходимость в присадках к топливу для двигателя внутреннего сгорания с искровым зажиганием, которые могут обеспечить антидетонационные эффекты, например антидетонационные эффекты, по меньшей мере, сравнимые с эффектами NMA, что уменьшает, по меньшей мере, некоторые из указанных выше затруднений.Accordingly, there remains a need for spark ignition engine fuel additives that can provide anti-knock effects, eg, anti-knock effects at least comparable to those of NMA, which alleviate at least some of the above problems.

Краткое изложение сущности изобретенияBrief summary of the invention

Согласно изобретению неожиданно было установлено, что присадка, описываемая формулойAccording to the invention, it was unexpectedly found that the additive described by the formula

в которой: R1 обозначает водород;in which: R1 denotes hydrogen;

R₂, R₃, R₄, R5, R11 и R₁₂ все независимо выбраны из группы, включающей водород, алкил, алкоксигруппу и алкоксиалкилгруппу;R ₂ , R ₃ , R ₄ , R5, R11 and R ₁₂ are all independently selected from the group consisting of hydrogen, alkyl, alkoxy and alkoxyalkyl;

R₆, R₇, R8 и R₉ все независимо выбраны из группы, включающей водород, алкил, алкоксигруппу и алкоксиалкилгруппу;R ₆ , R ₇ , R8 and R ₉ are all independently selected from the group consisting of hydrogen, alkyl, alkoxy and alkoxyalkyl;

X обозначает -О-; и n равно 0 или 1, в которой по меньшей мере один из R₂, R₃, R₄, R5, R₆, R₇, R₈, R₉, R11 и R₁₂ выбран из группы, не включающей водород, обеспечивает значительное повышение октанового числа, в частности RON топлива для двигателя внутреннего сгорания с искровым зажиганием.X is -O-; and n is 0 or 1, in which at least one of R ₂ , R ₃ , R ₄ , R5, R ₆ , R ₇ , R ₈ , R ₉ , R11 and R ₁₂ is selected from the group not including hydrogen, provides a significant increase in the octane number, in particular the RON of fuel for an internal combustion engine with spark ignition.

Соответственно настоящее изобретение относится к композиции топлива для двигателя внутреннего сгорания с искровым зажиганием, композиция топлива включает, повышающую октановое число, присадку описываемую формулойAccordingly, the present invention relates to a fuel composition for a spark ignition internal combustion engine, the fuel composition comprising an octane improver additive represented by the formula

R₂, R₃, R4, R5, R11 и R₁₂ все независимо выбраны из группы, включающей водород, алкил, алкоксигруппу и алкоксиалкилгруппу;R ₂ , R ₃ , R4, R5, R11 and R ₁₂ are all independently selected from the group consisting of hydrogen, alkyl, alkoxy and alkoxyalkyl;

R₆, R₇, R8 и R9 все независимо выбраны из группы, включающей водород, алкил, алкоксигруппу и алкоксиалкилгруппу;R ₆ , R ₇ , R8 and R9 are all independently selected from the group consisting of hydrogen, alkyl, alkoxy and alkoxyalkyl;

X обозначает -О-; и n равно 0 или 1, в которой по меньшей мере один из R₂, R₃, R₄, R5, R₆, R₇, R₈, R₉, R11 и R₁₂ выбран из группы, не включающей водород (ниже в настоящем изобретении описанная, как присадка, повышающая октановое число).X is -O-; and n is 0 or 1, in which at least one of R ₂ , R ₃ , R ₄ , R5, R ₆ , R ₇ , R ₈ , R ₉ , R11 and R ₁₂ is selected from the group not including hydrogen (below described in the present invention as an octane booster).

Настоящее изобретение также относится к способу получения композиции топлива, предлагаемой в настоящем изобретении, способ включает стадию объединения топлива для двигателя внутреннего сгорания с искровым зажиганием с присадкой, повышающей октановое число, описанной в настоящем изобретении.The present invention also relates to a method for producing a fuel composition according to the present invention, the method comprising the step of combining a fuel for a spark ignition internal combustion engine with an octane improver described in the present invention.

Настоящее изобретение также относится к применению присадки, повышающей октановое число, описанной в настоящем изобретении для повышения октанового числа топлива для двигателя внутреннего сгорания с искровым зажиганием, а также для улучшения характеристик самовоспламенения топлива, например, путем уменьшения способности топлива по меньшей мере к одному из следующих: самовоспламенение, преждевременное воспламенение, стук, сильный стук, сильнейший стук, при использовании в двигателе внутреннего сгорания с искровым зажиганием.The present invention also relates to the use of the octane improver described in the present invention to increase the octane number of a fuel for a spark ignition internal combustion engine, as well as to improve the self-ignition characteristics of the fuel, for example, by reducing the ability of the fuel to at least one of the following : self-ignition, pre-ignition, knocking, hard knocking, hard knocking, when used in a spark ignition internal combustion engine.

Настоящее изобретение также относится к способу повышения октанового числа топлива для двигателя внутреннего сгорания с искровым зажиганием, а также к способу для улучшения характеристикThe present invention also relates to a method for improving the octane rating of a fuel for a spark ignition internal combustion engine, as well as a method for improving performance.

- 2 040688 самовоспламенения топлива, например, путем уменьшения способности топлива по меньшей мере к одному из следующих: самовоспламенение, преждевременное воспламенение, стук, сильный стук, сильнейший стук, при использовании в двигателе внутреннего сгорания с искровым зажиганием, указанные способы включают смешивание присадки, повышающей октановое число, описанной в настоящем изобретении, с топливом.- 2 040688 self-ignition of fuel, for example, by reducing the ability of the fuel to at least one of the following: self-ignition, pre-ignition, knock, strong knock, strong knock, when used in a spark ignition internal combustion engine, these methods include mixing an additive that increases octane number described in the present invention, with fuel.

Краткое описание чертежейBrief description of the drawings

На фиг. 1а-1в приведены графики изменения октанового числа (и RON, и MON) топлив при обработке различными количествами присадки, повышающей октановое число, описанной в настоящем изобретении. В частности, на фиг. 1а приведен график изменения октанового числа топлива ЕО, обладающего до прибавления присадок RON, равным 90; на фиг. 1б приведен график изменения октанового числа топлива ЕО, обладающего до прибавления присадок RON, равным 95; и на фиг. 1в приведен график изменения октанового числа топлива Е10, обладающего до прибавления присадок RON, равным 95.In FIG. 1a-1c are graphs of the octane rating (both RON and MON) of fuels when treated with varying amounts of the octane improver described in the present invention. In particular, in FIG. 1a shows a graph of the change in the octane number of an EO fuel having an RON equal to 90 before the addition of additives; in fig. 1b shows a graph of the change in the octane number of EO fuel, which, before the addition of RON additives, is equal to 95; and in FIG. 1c shows a graph of the change in the octane number of E10 fuel, which, before the addition of RON additives, is 95.

На фиг. 2а-2в приведены графики, на которых сопоставлено изменение октанового числа (и RON, и MON) топлив, обработанных присадками, повышающими октановое число, описанными в настоящем изобретении, и N-метиланилином. В частности, на фиг. 2а приведен график изменения октанового числа топлива Е0 и Е10 в зависимости от дозировки; на фиг. 2б приведен график изменения октанового числа топлива Е0 при дозировке, равной 0,67% мас./мас.; и на фиг. 2в приведен график изменения октанового числа топлива Е10 при дозировке, равной 0,67% мас./мас.In FIG. 2a-2c are graphs comparing the change in octane number (both RON and MON) of fuels treated with the octane improvers described in the present invention and N-methylaniline. In particular, in FIG. 2a shows a graph of changes in the octane number of fuel E0 and E10 depending on the dosage; in fig. 2b shows a graph of the change in the octane number of fuel E0 at a dosage of 0.67% wt./wt.; and in FIG. 2c shows a graph of the change in the octane number of fuel E10 at a dosage of 0.67% wt./wt.

Подробное описание изобретенияDetailed description of the invention

Присадка, повышающая октановое число.Additive that increases the octane number.

Настоящее изобретение относится к композиции топлива для двигателя внутреннего сгорания с искровым зажиганием, указанная композиция топлива включает присадку, повышающую октановое число.The present invention relates to a fuel composition for a spark ignition internal combustion engine, said fuel composition comprising an octane improver.

Присадка, повышающая октановое число, описываются следующей формулойThe octane booster additive is described by the following formula

R2, R₃, R4, R₅, R11 и R₁₂ все независимо выбраны из группы, включающей водород, алкил, алкоксигруппу и алкоксиалкилгруппу;R2, _R3 , R4, _R5 , R11 and _R12 are all independently selected from the group consisting of hydrogen, alkyl, alkoxy and alkoxyalkyl;

R6, R₇, R₈ и R9 все независимо выбраны из группы, включающей водород, алкил, алкоксигруппу и алкоксиалкилгруппу;R6, _R7 , _R8 and R9 are all independently selected from the group consisting of hydrogen, alkyl, alkoxy and alkoxyalkyl;

X обозначает -О-; и n равно 0 или 1, в которой по меньшей мере один из R2, R₃, R4, R₅, R₆, R₇, R₈, R₉, R11 и R₁₂ выбран из группы, не включающей водород.X is -O-; and n is 0 or 1, wherein at least one of R2, _R3 , R4, _R5 , _R6 , _R7 , _R8 , _R9 , R11 and _R12 is selected from the group not including hydrogen.

В некоторых вариантах осуществления R2, R₃, R₄, R₅, R11 и R₁₂ все независимо выбраны из группы, включающей водород и алкильные группы, и предпочтительно из группы, включающей водород, метильную, этильную, пропильную и бутильную группы. Более предпочтительно, если R2, R₃, R₄, R₅, R11 и R₁₂ все независимо выбраны из группы, включающей водород, метил и этил, и еще более предпочтительно из группы, включающей водород и метил.In some embodiments, R2, _R3 , _R4 , _R5 , R11 and _R12 are all independently selected from the group consisting of hydrogen and alkyl groups, and preferably from the group consisting of hydrogen, methyl, ethyl, propyl and butyl groups. More preferably, R2, _R3 , _R4 , _R5 , R11 and _R12 are all independently selected from the group consisting of hydrogen, methyl and ethyl, and even more preferably from the group consisting of hydrogen and methyl.

В некоторых вариантах осуществления R6, R₇, R₈ и R9 все независимо выбраны из группы, включающей водород, алкил и алкоксигруппу, и предпочтительно из группы, включающей водород, метил, этил, пропил, бутил, метоксигруппу, этоксигруппу и пропоксигруппу. Более предпочтительно, если R6, R7, R8 и R9 все независимо выбраны из группы, включающей водород, метил, этил и метоксигруппу, и еще более предпочтительно из группы, включающей водород, метил и метоксигруппу.In some embodiments, R6, _R7 , _R8 , and R9 are all independently selected from the group consisting of hydrogen, alkyl, and alkoxy, and preferably from the group consisting of hydrogen, methyl, ethyl, propyl, butyl, methoxy, ethoxy, and propoxy. More preferably, R6, R7, R8 and R9 are all independently selected from the group consisting of hydrogen, methyl, ethyl and methoxy, and even more preferably from the group consisting of hydrogen, methyl and methoxy.

Предпочтительно, если по меньшей мере один из R₆, R₇, R₈ и R₉ выбран из группы, не включающей водород. Более предпочтительно, если по меньшей мере один из R₇ и R₈ выбран из группы, не включающей водород. Иначе говоря, присадка, повышающая октановое число, замещена по меньшей мере в одном из положений, указанных с помощью R2, R₃, R₄, R₅, R₆, R₇, R₈, R₉, R11 и R₁₂, предпочтительно по меньшей мере в одном из положений, указанных с помощью R₆, R₇, R₈ и R₉ и более предпочтительно по меньшей мере в одном из положений, указанных с помощью R₇ и R₈. Предполагается, что присутствие по меньшей мере одной группы, не являющейся водородом, может улучшить растворимость присадок, повышающих октановое число, в топливе.Preferably, at least one of R ₆ , R ₇ , R ₈ and R ₉ is selected from the group not including hydrogen. More preferably, at least one of R ₇ and R ₈ is selected from the group not including hydrogen. In other words, the octane booster is substituted in at least one of the positions indicated by R2, R ₃ , R ₄ , R ₅ , R ₆ , R ₇ , R ₈ , R ₉ , R11 and R ₁₂ , preferably in at least one of the positions indicated by R ₆ , R ₇ , R ₈ and R ₉ and more preferably in at least one of the positions indicated by R ₇ and R ₈ . It is contemplated that the presence of at least one non-hydrogen group may improve the solubility of octane improvers in the fuel.

Также предпочтительно, если не более 5, предпочтительно не более 3 и более предпочтительно не более 2 из R2, R₃, R₄, R₅, R6, R₇, R₈, R₉, R11 и R₁₂ выбраны из группы, не включающей водород. Предпочтительно, если один или два из R2, R₃, R₄, R₅, R₆, R₇, R₈, R₉, R11 и R₁₂ выбраны из группы, не включающейAlso preferably, if not more than 5, preferably not more than 3, and more preferably not more than 2 of R2, R ₃ , R ₄ , R ₅ , R6, R ₇ , R ₈ , R ₉ , R11 and R ₁₂ are selected from the group not including hydrogen. Preferably one or two of R2, _R3 , _R4 , _R5 , _R6 , _R7 , _R8 , _R9 , R11 and _R12 are selected from the group not including

- 3 040688 водород. В некоторых вариантах осуществления только один из R2, R₃, R4, R5, R₆, R₇, R₈, R9, R11 и R12 выбран из группы, не включающей водород.- 3 040688 hydrogen. In some embodiments, only one of R2, _R3 , R4, R5, _{R6, R7} , _R8 , _R9 , R11, and R12 is selected from the group not including hydrogen.

Также предпочтительно, если по меньшей мере один из R2 и R₃ обозначает водород и более предпочтительно, если оба R₂ и R₃ обозначают водород.It is also preferred if at least one of R2 and _R3 is hydrogen and more preferably both _R2 and _R3 are hydrogen.

В предпочтительных вариантах осуществления по меньшей мере один из R₄, R5, R₇ и R₈ выбран из группы, включающей метильную, этильную, пропильную и бутильную группы, и остальные R2, R₃, R4, R5, R₆, R₇, R₈, R9, R11 и R12 обозначают водород. Более предпочтительно, если по меньшей мере один из R₇и R₈ выбран из группы, включающей метильную, этильную, пропильную и бутильную группы, и остальные R2, R₃, R4, R5, R₆, R₇, R₈, R9, R11 и R12 обозначают водород.In preferred embodiments, at least one of R ₄ , R 5 , R ₇ and R ₈ is selected from the group consisting of methyl, ethyl, propyl and butyl groups, and the remaining R 2 , R 3 , R ₄ , R 5 , R ₆ , R ₇ , R ₈ , R9, R11 and R12 are hydrogen. More preferably, at least one of R ₇ and R ₈ is selected from the group consisting of methyl, ethyl, propyl and butyl groups, and the remaining R2, R ₃ , R4, R5, R ₆ , R ₇ , R ₈ , R9, R11 and R12 are hydrogen.

В других предпочтительных вариантах осуществления по меньшей мере один из R4, R5, R₇ и R₈ обозначает метильную группу и остальные R2, R₃, R₄, R5, R₆, R₇, R₈, R9, R11 и R12 обозначают водород. Более предпочтительно, если по меньшей мере один из R7 и R8 обозначает метильную группу и остальные R2, R₃, R4, R5, R₆, R₇, R₈, R9, R11 и R12 обозначают водород.In other preferred embodiments, at least one of R4, R5, _R7 and _R8 is a methyl group and the remaining R2, _R3 , _R4 , R5, _R6 , _R7 , _R8 , R9, R11 and R12 are hydrogen . More preferably, at least one of R7 and R8 is a methyl group and the remaining R2, _R3 , R4, R5, _R6 , _R7 , _R8 , R9, R11 and R12 are hydrogen.

n Может быть равно 0 или 1, хотя предпочтительно, если n равно 0.n May be 0 or 1, although n is preferably 0.

Присадки, повышающие октановое число, которые можно использовать в настоящем изобретении, включают:Octane improvers that can be used in the present invention include:

Предпочтительные присадки, повышающие октановое число, включают:Preferred octane boosters include:

В композиции топлива можно использовать смесь присадок. Например, композиция топлива может включать смесьA blend of additives may be used in the fuel composition. For example, the fuel composition may include a mixture

- 4 040688- 4 040688

Должно быть очевидно, что указания на алкильные группы включают указания на разные изомеры алкильной группы. Например, указания на пропильные группы включают указания на изопропильные группы и указания на бутильные группы включают указания на н-бутильные, изобутильные, вторбутильные и трет-бутильные группы.It should be obvious that references to alkyl groups include references to different isomers of the alkyl group. For example, references to propyl groups include references to isopropyl groups and references to butyl groups include references to n-butyl, isobutyl, sec-butyl and tert-butyl groups.

Композиция топлива.fuel composition.

Присадки, повышающие октановое число, описанные в настоящем изобретении, используют в композиции топлива для двигателя внутреннего сгорания с искровым зажиганием. Должно быть очевидно, что присадки, повышающие октановое число, можно использовать в двигателях, которые не являются двигателями внутреннего сгорания с искровым зажиганием, при условии, что топливо в котором используют присадку, является подходящим для использования в двигателе внутреннего сгорания с искровым зажиганием. Бензиновые топлива (включая содержащие оксигенаты) обычно используют в двигателях внутреннего сгорания с искровым зажиганием. Кроме того, композиция топлива, предлагаемая в настоящем изобретении, может представлять собой композицию бензинового топлива.The octane improvers described in the present invention are used in a fuel composition for a spark ignition internal combustion engine. It should be obvious that octane improvers can be used in engines that are not spark ignition internal combustion engines, provided that the fuel in which the additive is used is suitable for use in a spark ignition internal combustion engine. Gasoline fuels (including those containing oxygenates) are commonly used in spark ignition internal combustion engines. In addition, the fuel composition of the present invention may be a gasoline fuel composition.

Композиция топлива может включать большое количество (т.е. более 50 мас.%) жидкого топлива (базового топлива) и небольшое количество (т.е. менее 50 мас.%) присадки, повышающей октановое число, описанной в настоящем изобретении, т.е. присадки, обладающей химической структурой, указанной выше.The fuel composition may include a large amount (i.e., more than 50 wt.%) of liquid fuel (base fuel) and a small amount (i.e., less than 50 wt.%) of the octane improver described in the present invention, i.e. e. additives having the chemical structure indicated above.

Примеры подходящих жидких топлив включают углеводородные топлива, оксигенатные топлива и их комбинации.Examples of suitable liquid fuels include hydrocarbon fuels, oxygenate fuels, and combinations thereof.

Углеводородные топлива, которые можно использовать в двигателе внутреннего сгорания с искровым зажиганием можно получить из минеральных источников и/или из возобновляемых источников, таких как биомасса (например, источники, полученные ожижением биомассы), и/или из источников, полученных ожижением газа, и/или из источников, полученных ожижением угля.Hydrocarbon fuels that can be used in a spark ignition internal combustion engine can be obtained from mineral sources and/or from renewable sources such as biomass (for example, sources obtained by liquefaction of biomass), and/or from sources obtained by gas liquefaction, and/ or from sources obtained by coal liquefaction.

Оксигенатные топлива, которые можно использовать в двигателе внутреннего сгорания с искровым зажиганием, содержат оксигенатные компоненты топлива, такие как спирты и простые эфиры. Подходящие спирты включают обладающие линейной и/или разветвленной цепью алкиловые спирты, содержащие от 1 до 6 атомов углерода, например метанол, этанол, н-пропанол, н-бутанол, изобутанол, третбутанол. Предпочтительные спирты включают метанол и этанол. Подходящие простые эфиры включают простые эфиры, содержащие 5 или большее количество атомов углерода, например метил-третбутиловый эфир и этил-трет-бутиловый эфир.Oxygenate fuels that can be used in a spark ignition internal combustion engine contain oxygenate fuel components such as alcohols and ethers. Suitable alcohols include linear and/or branched chain alkyl alcohols having from 1 to 6 carbon atoms, for example methanol, ethanol, n-propanol, n-butanol, isobutanol, tert-butanol. Preferred alcohols include methanol and ethanol. Suitable ethers include ethers containing 5 or more carbon atoms, such as methyl tert-butyl ether and ethyl tert-butyl ether.

В некоторых предпочтительных вариантах осуществления композиция топлива включает этанол, например этанол, соответствующий стандарту EN 15376:2014. Композиция топлива может содержать этанол в количестве, равном до 85%, предпочтительно от 1 до 30%, более предпочтительно от 3 до 20% и еще более предпочтительно от 5 до 15 об.%. Например, топливо может содержать этанол в количестве, равном примерно 5 об.% (т.е. топливо Е5), примерно 10 об.% (т.е. топливо Е10) или примерно 15 об.% (т.е. топливо Е15). Топливо, не содержащее этанол, обозначается, как топливо Е0.In some preferred embodiments, the fuel composition comprises ethanol, such as ethanol according to EN 15376:2014. The fuel composition may contain ethanol in an amount of up to 85%, preferably 1 to 30%, more preferably 3 to 20% and even more preferably 5 to 15% by volume. For example, the fuel may contain ethanol in an amount equal to about 5% vol. (i.e. E5 fuel), about 10% vol. (i.e. E10 fuel) or about 15% vol. ). Fuel that does not contain ethanol is referred to as E0 fuel.

Считается, что этанол улучшает растворимость присадок, повышающих октановое число, описанных в настоящем изобретении, в топливе. Таким образом, в некоторых вариантах осуществления, например, в которых присадка, повышающая октановое число, является незамещенной (например, присадка, в которой R_b R₂, R₃, R₄, R₅, R₆, R₇, R₈ и R9 обозначают водород; X обозначает -О-; и n равно 0) может быть предпочтительно использовать присадку с топливом, которая включает этанол.It is believed that ethanol improves the solubility of the octane improvers described in the present invention in the fuel. Thus, in some embodiments, for example, in which the octane booster is unsubstituted (for example, an additive in which R _b R ₂ , R ₃ , R ₄ , R ₅ , R ₆ , R ₇ , R ₈ and R9 is hydrogen; X is -O-; and n is 0) it may be preferable to use a fuel additive that includes ethanol.

Композиция топлива может соответствовать требованиям конкретных стандартов для автомобильной промышленности. Например, композиция топлива может обладать максимальным содержанием кислорода, равным 2,7 мас.%.The composition of the fuel can meet the requirements of specific standards for the automotive industry. For example, the fuel composition may have a maximum oxygen content of 2.7% by weight.

Композиция топлива может содержать максимальные количества оксигенатов, установленные в стандарте EN 228, например метанола: 3,0 об.%, этанола: 5,0 об.%, изопропанола: 10,0 об.%, изобутилового спирта: 10,0 об.%, трет-бутанола: 7,0 об.%, простых эфиров (например, содержащих 5 или большее количество атомов углерода): 10 об.% и других оксигенатов (в зависимости от конечной температуры кипения): 10,0 об.%.The fuel composition may contain the maximum amounts of oxygenates specified in EN 228, for example methanol: 3.0 vol.%, ethanol: 5.0 vol.%, isopropanol: 10.0 vol.%, isobutyl alcohol: 10.0 vol. %, tert-butanol: 7.0 vol.%, ethers (for example, containing 5 or more carbon atoms): 10 vol.% and other oxygenates (depending on the final boiling point): 10.0 vol.%.

Композиция топлива может обладать содержанием серы, равным до 50,0 мас.ч./млн, например до 10,0 мас.ч./млн.The fuel composition may have a sulfur content of up to 50.0 ppmw, for example up to 10.0 ppmw.

Примеры подходящих композиций топлива включают содержащие тетраэтилсвинец и не содержащие тетраэтилсвинец композиции топлива. Предпочтительными композициями топлива являются не содержащие тетраэтилсвинец композиции топлива.Examples of suitable fuel compositions include tetraethyl lead-containing and tetraethyl lead-free fuel compositions. Preferred fuel compositions are tetraethyl lead-free fuel compositions.

В вариантах осуществления композиция топлива соответствует требованиям стандарта EN 228, например, приведенным в стандарте BS EN 228:2012. В других вариантах осуществления композиция топлива соответствует требованиям стандарта ASTM D 4814, например, приведенным в стандарте ASTM DIn embodiments, the fuel composition complies with the requirements of EN 228, such as those given in BS EN 228:2012. In other embodiments, the fuel composition complies with the requirements of ASTM D 4814, such as those given in ASTM D

- 5 040688- 5 040688

4814-15а. Должно быть очевидно, что композиции топлива могут соответствовать требованиям обоих стандартов и/или других стандартов для топлива.4814-15a. It should be obvious that fuel compositions may meet the requirements of both standards and/or other fuel standards.

Композиция топлива для двигателя внутреннего сгорания с искровым зажиганием может обладать одним или большим количеством (например, всеми) из следующих характеристик, например, определенных в BS EN 228:2012: минимальным исследовательским октановым числом, равным 95,0, минимальным моторным октановым числом, равным 85,0, максимальным содержанием свинца, равным 5,0 мг/л, плотностью, равной от 720,0 до 775,0 кг/м³, стойкостью к окислению, составляющей не менее 360 мин, максимальным фактическим содержанием растворенных смол (промывка растворителем), равным 5 мг/100 мл, коррозией класса 1 медной пластинки (3 ч при 50°С), прозрачным и светлым внешним видом, максимальным содержанием олефинов, равным 18,0 мас.%, максимальным содержанием ароматических соединений, равным 35,0 мас.% и максимальным содержанием бензола, равным 1,00 об.%.A fuel composition for a spark ignition internal combustion engine may have one or more (for example, all) of the following characteristics, for example, as defined in BS EN 228:2012: minimum research octane number of 95.0, minimum engine octane number of 85.0, maximum lead content of 5.0 mg/l, density of 720.0 to 775.0 kg/m ³ , oxidation resistance of at least 360 min, maximum actual content of dissolved resins ) equal to 5 mg/100 ml, copper plate corrosion class 1 (3 hours at 50°C), transparent and bright appearance, maximum olefin content equal to 18.0 wt.%, maximum aromatic content equal to 35.0 wt.% and the maximum content of benzene, equal to 1.00 vol.%.

Композиция топлива может содержать присадку, повышающую октановое число, описанную в настоящем изобретении, в количестве, равном до 20%, предпочтительно от 0,1 до 10% и более предпочтительно от 0,2 до 5 мас.% присадки в пересчете на массу базового топлива. Еще более предпочтительно, если композиция топлива содержит присадку, повышающую октановое число, в количестве, равном от 0,25 до 2%, и еще более предпочтительно от 0,3 до 1 мас.% присадки в пересчете на массу базового топлива. Должно быть очевидно, что, если используют более, чем одну присадку, повышающую октановое число, описанную в настоящем изобретении, эти значения означают полное количество присадки, повышающей октановое число, описанной в настоящем изобретении, в топливе.The fuel composition may contain the octane improver described in the present invention in an amount of up to 20%, preferably from 0.1 to 10%, and more preferably from 0.2 to 5% by weight of the additive, based on the weight of the base fuel. . Even more preferably, the fuel composition contains an octane improver in an amount of 0.25 to 2%, and even more preferably 0.3 to 1% by weight of the additive, based on the weight of the base fuel. It should be obvious that if more than one octane improver described in the present invention is used, these values indicate the total amount of the octane improver described in the present invention in the fuel.

Композиции топлива могут включать по меньшей мере одну другую дополнительную присадку к топливу.The fuel compositions may include at least one other additional fuel additive.

Примеры таких других присадок к топливу, которые могут содержаться в композициях топлива, включают моющие средства, трибо-модификаторы/противоизносные присадки, ингибиторы коррозии, модификаторы горения, антиоксиданты, присадки, препятствующие износу клапанного седла, осветлители/деэмульгаторы, красители, маркеры, отдушки, антистатические агенты, противомикробные средства и присадки, улучшающие смазывающую способность.Examples of such other fuel additives that may be contained in fuel compositions include detergents, tribo-modifiers/anti-wear additives, corrosion inhibitors, combustion modifiers, antioxidants, anti-valve seat wear additives, brighteners/demulsifiers, colorants, markers, fragrances, antistatic agents, antimicrobial agents and additives that improve lubricity.

В композиции топлива также можно использовать дополнительные увеличители октанового числа, т.е. увеличители октанового числа, которые не представляют собой присадки, повышающие октановое число, описанные в настоящем изобретении, т.е. они не обладают химической структурой, указанной выше.Additional octane boosters can also be used in the fuel composition, i. e. octane boosters that are not the octane boosters described in the present invention, i.e. they do not have the chemical structure indicated above.

Примеры подходящих моющих средств включают полиизобутиленамины (ПИБ амины) и простые полиэфирамины.Examples of suitable detergents include polyisobutyleneamines (PIB amines) and polyetheramines.

Примеры подходящих трибо-модификаторов и противоизносных присадок включают образующие золу присадки или беззольные присадки. Примеры трибо-модификаторов и противоизносных присадок включают сложные эфиры (например, глицеринмоноолеат) и жирные кислоты (например, олеиновую кислоту и стеариновую кислоту).Examples of suitable tribo-modifiers and anti-wear additives include ash-forming additives or ash-free additives. Examples of tribo modifiers and antiwear additives include esters (eg, glycerol monooleate) and fatty acids (eg, oleic acid and stearic acid).

Примеры подходящих ингибиторов коррозии включают аммониевые соли органических карбоновых кислот, амины и гетероциклические ароматические соединения, например алкиламины, имидазолины и толилтриазолы.Examples of suitable corrosion inhibitors include ammonium salts of organic carboxylic acids, amines and heterocyclic aromatic compounds such as alkylamines, imidazolines and tolyltriazoles.

Примеры подходящих антиоксидантов включают фенольные антиоксиданты (например, 2,4-дитрет-бутилфенол и 3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенилпропионовую кислоту) и аминные антиоксиданты (например, пара-фенилендиамин, дихлоргексиламин и их производные).Examples of suitable antioxidants include phenolic antioxidants (eg 2,4-ditert-butylphenol and 3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenylpropionic acid) and amine antioxidants (eg para-phenylenediamine, dichlorhexylamine and their derivatives).

Примеры подходящих присадок, препятствующих износу клапанного седла, включают неорганические соли калия или фосфора.Examples of suitable valve seat wear additives include inorganic potassium or phosphorus salts.

Примеры подходящих дополнительных увеличителей октанового числа включают не содержащие металл увеличители октанового числа, включая N-метиланилин и азотсодержащие беззольные увеличители октанового числа. Также можно использовать содержащие металл увеличители октанового числа, включая трикарбонил метилциклопентадиенилмарганца, ферроцен и тетраэтилсвинец. Однако в предпочтительных вариантах осуществления композиция топлива не содержит никакие добавленные содержащие металл увеличители октанового числа, включая трикарбонил метилциклопентадиенилмарганца и другие содержащие металл увеличители октанового числа, включая, например, ферроцен и тетраэтилсвинец.Examples of suitable additional octane boosters include metal-free octane boosters including N-methylaniline and nitrogen-containing ashless octane boosters. Metal-containing octane boosters can also be used, including methylcyclopentadienyl manganese tricarbonyl, ferrocene, and tetraethyl lead. However, in preferred embodiments, the fuel composition does not contain any added metal-containing octane boosters, including methylcyclopentadienyl manganese tricarbonyl and other metal-containing octane boosters, including, for example, ferrocene and tetraethyl lead.

Примеры подходящих осветлителей/деэмульгаторов включают фенольные смолы, сложные эфиры, полиамины, сульфонаты или спирты, которые привиты к полиэтилен- или полипропиленгликолям.Examples of suitable clarifying/demulsifying agents include phenolics, esters, polyamines, sulfonates or alcohols that are grafted onto polyethylene or polypropylene glycols.

Примеры подходящих маркеров и красителей включают азо-производные или производные антрахинона.Examples of suitable markers and dyes include azo derivatives or anthraquinone derivatives.

Примеры подходящих антистатических агентов включают растворимые в топливе соединения хрома, полимеры содержащих серу и азот соединений, четвертичные аммониевые соли или комплексные органические спирты. Однако композиция топлива предпочтительно в основном не содержит никакие полимеры содержащих серу соединений и никакие содержащие металл присадки, включая соединения на основе хрома.Examples of suitable antistatic agents include fuel-soluble chromium compounds, polymers containing sulfur and nitrogen compounds, quaternary ammonium salts, or complex organic alcohols. However, the fuel composition is preferably substantially free of any polymers containing sulfur compounds and any metal-containing additives, including chromium-based compounds.

В некоторых вариантах осуществления композиция топлива включает растворитель, например, который используют для того, чтобы присадки находились в форме, в которой их можно хранить или объе- 6 040688 динять с жидким топливом. Примеры подходящих растворителей включают простые полиэфиры и ароматические и/или алифатические углеводороды, например тяжелую нафту, например Solvesso (торговая марка), ксилолы и керосин.In some embodiments, the fuel composition includes a solvent, for example, which is used to ensure that the additives are in a form in which they can be stored or combined with the liquid fuel. Examples of suitable solvents include polyethers and aromatic and/or aliphatic hydrocarbons such as heavy naphtha such as Solvesso (trademark), xylenes and kerosene.

Репрезентативные типичные и более типичные независимые количества присадок (если они содержатся) и растворителя в композиции топлива представлены в приведенной ниже таблице. Для присадок приведены массовые концентрации (в пересчете на базовое топливо) активных соединений-присадок, т.е. независимо от любого растворителя или разбавителя. Если в композиции топлива содержится более, чем одна присадка каждого типа, полное количество присадки каждого типа представлено в приведенной ниже таблице.Representative typical and more typical independent amounts of additives (if present) and solvent in the fuel composition are shown in the table below. For additives, mass concentrations (in terms of base fuel) of active additive compounds are given, i.e. regardless of any solvent or diluent. If the fuel composition contains more than one additive of each type, the total amount of additive of each type is presented in the table below.

Композиция топлива______________________Composition of fuel ______________________

Типичное Более типичное количество количество ______________________________(мае.част,/млн)_____(мае.част,/млн)___________Typical More typical quantity quantity ______________________________ (m.p.m./ppm)_____(m.p.m./ppm)___________

Присадки, повышающие октановое число Additives that increase the octane number от 1000 до 100000 from 1000 to 100000 от 2000 до 50000 from 2000 to 50000 Моющие средства Detergents от 10 до 2000 from 10 to 2000 от 50 до 300 from 50 to 300 Трибо-модификаторы и противоизносные присадки Tribo modifiers and antiwear additives от 10 до 500 from 10 to 500 от 25 до 150 from 25 to 150 Ингибиторы коррозии Corrosion inhibitors от 0,1 до 100 from 0.1 to 100 от 0,5 до 40 from 0.5 to 40 Антиоксиданты Antioxidants от 1 до 100 from 1 to 100 от 10 до 50 from 10 to 50 Дополнительные увеличители октанового числа Additional octane boosters от 0 до 20000 from 0 to 20000 от 50 до 10000 from 50 to 10000 Осветлители и деэмульгаторы Clarifiers and demulsifiers от 0,05 до 30 from 0.05 to 30 от 0,1 до 10 from 0.1 to 10 Антистатические агенты Antistatic agents от 0,1 до 5 from 0.1 to 5 от 0,5 до 2 from 0.5 to 2 Другие компоненты присадок Other additive components от 0 до 500 from 0 to 500 от 0 до 200 from 0 to 200 Растворитель Solvent от 10 до 3000 from 10 to 3000 от 50 до 1000 from 50 to 1000

В некоторых вариантах осуществления композиция топлива включает или содержит присадки и растворители в типичных или более типичных количествах, указанных в приведенной выше таблице.In some embodiments, the fuel composition includes or contains additives and solvents in the typical or more typical amounts shown in the table above.

Композиции топлива, предлагаемые в настоящем изобретении, можно получить способом, который включает объединение в одну или большее количество стадий топлива для двигателя внутреннего сгорания с искровым зажиганием с присадкой, повышающей октановое число, описанной в настоящем изобретении. В вариантах осуществления, в которых композиция топлива включает одну или большее количество дополнительных присадок к топливу, эти дополнительные присадки к топливу также можно объединить с топливом в одну или большее количество стадий.The fuel compositions of the present invention may be prepared by a process that includes combining in one or more stages a spark ignition internal combustion engine fuel with an octane improver described in the present invention. In embodiments where the fuel composition includes one or more additional fuel additives, these additional fuel additives may also be combined with the fuel in one or more stages.

В некоторых вариантах осуществления присадку, повышающую октановое число, можно объединить с топливом в виде приготовленной на нефтеперерабатывающем предприятии композиции присадок или в виде имеющейся в продаже композиции присадок. Таким образом, присадку, повышающую октановое число, можно объединить с одним или большим количеством других компонентов (например, присадок и/или растворителей) композиции топлива в виде имеющейся в продаже присадки, например, в перевалочном пункте или распределительном пункте. Присадку, повышающую октановое число, также можно добавить самостоятельно в перевалочном пункте или распределительном пункте. Присадку, повышающую октановое число, также можно объединить с одним или большим количеством других компонентов (например, присадок и/или растворителей) композиции топлива для продажи в бутылке, например для добавления в топливо позднее.In some embodiments, the octane improver may be combined with the fuel as a refinery-formulated additive composition or as a commercially available additive composition. Thus, the octane improver may be combined with one or more other components (eg, additives and/or solvents) of the fuel composition in the form of a commercially available additive, such as at a transfer point or distribution point. The octane booster can also be added by yourself at the transfer point or distribution point. The octane improver may also be combined with one or more other components (eg, additives and/or solvents) of the bottled fuel composition, eg, to be added to the fuel at a later date.

Присадку, повышающую октановое число, и любые другие композиции присадок к топливу можно включить в композицию топлива в виде одного или большего количества концентратов присадок и/или упаковок компонентов присадок, необязательно включающих растворитель или разбавитель.The octane improver and any other fuel additive compositions may be included in the fuel composition as one or more additive concentrates and/or additive component packages, optionally including a solvent or diluent.

Присадку, повышающую октановое число, также можно добавить в топливо в транспортное средство в котором используют топливо, или путем добавления присадки в поток топлива или путем добавления присадки непосредственно в камеру сгорания.The octane improver can also be added to the fuel in the vehicle in which the fuel is used, either by adding the additive to the fuel stream or by adding the additive directly to the combustion chamber.

Также должно быть очевидно, что присадку, повышающую октановое число, можно добавить в топливо в виде соединения-предшественника, которое при условиях сгорания в двигателе, разлагается с образованием присадки, повышающей октановое число, определенной в настоящем изобретении.It should also be apparent that the octane improver can be added to the fuel as a precursor compound which, under combustion conditions in the engine, decomposes to form the octane improver defined in the present invention.

Применения и способы.Applications and methods.

Присадки, повышающие октановое число, раскрытые в настоящем изобретении, используют в топливе для двигателя внутреннего сгорания с искровым зажиганием. Примеры двигателей внутреннего сгорания с искровым зажиганием включают двигатели с искровым зажиганием с прямым впрыском топлива и двигатели с искровым зажиганием с впрыском во впускные каналы. Двигатель внутреннего сгорания с искровым зажиганием можно использовать в двигателях внутреннего сгорания, например, в транспортном средстве, таком как пассажирский автомобиль.The octane improvers disclosed in the present invention are used in fuel for a spark ignition internal combustion engine. Examples of spark ignition internal combustion engines include direct injection spark ignition engines and port injection spark ignition engines. A spark ignition internal combustion engine can be used in internal combustion engines, for example, in a vehicle such as a passenger car.

- 7 040688- 7 040688

Примеры подходящих двигателей внутреннего сгорания с искровым зажиганием с прямым впрыском топлива включают форсированные двигатели внутреннего сгорания с искровым зажиганием с прямым впрыском топлива, например форсированные двигатели с турбонаддувом с прямым впрыском топлива и форсированные двигатели с наддувом с прямым впрыском топлива. Подходящие двигатели включают 2,0 л форсированные двигатели внутреннего сгорания с искровым зажиганием с прямым впрыском топлива. Подходящие двигатели с прямым впрыском топлива включают такие, которые включают боковые инжекторы непосредственного впрыска и/или центральные инжекторы непосредственного впрыска.Examples of suitable direct injection spark ignition internal combustion engines include direct injection spark ignition boosted internal combustion engines, such as direct injection turbocharged boosted engines and direct fuel injection boosted supercharged engines. Suitable engines include 2.0 L direct injection spark ignition uprated internal combustion engines. Suitable direct injection engines include those that include side direct injection injectors and/or center direct injection injectors.

Примеры подходящих двигателей внутреннего сгорания с искровым зажиганием с впрыском во впускные каналы включают любой подходящий двигатель внутреннего сгорания с искровым зажиганием с впрыском во впускные каналы, включая, например, двигатель BMW 318i, двигатель Ford 2,3 л Ranger и двигатель MB M111.Examples of suitable port injected spark ignition internal combustion engines include any suitable port injected spark ignition internal combustion engine including, for example, the BMW 318i engine, the Ford 2.3 L Ranger engine, and the MB M111 engine.

Присадки, повышающие октановое число, раскрытые в настоящем изобретении, можно использо вать для повышения октанового числа топлива для двигателя внутреннего сгорания с искровым зажиганием. В некоторых вариантах осуществления присадки, повышающие октановое число, повышают RON или MON топлива. В предпочтительных вариантах осуществления присадки, повышающие октановое число, повышают RON топлива и более предпочтительно RON и MON топлива. RON и MON топлива можно определить в соответствии с ASTM D2699-15a и ASTM D2700-13 соответственно.The octane improvers disclosed in the present invention can be used to improve the octane of a fuel for a spark ignition internal combustion engine. In some embodiments, octane improvers increase the RON or MON of the fuel. In preferred embodiments, octane improvers increase the RON of the fuel, and more preferably the RON and MON of the fuel. RON and MON fuels can be determined in accordance with ASTM D2699-15a and ASTM D2700-13, respectively.

Поскольку присадки, повышающие октановое число, описанные в настоящем изобретении, повышают октановое число топлива для двигателя внутреннего сгорания с искровым зажиганием, их также можно использовать для устранения аномального сгорания, которое может происходить вследствие более низкого, чем желательное октанового числа. Таким образом, присадки, повышающие октановое число, можно использовать для улучшения характеристик самовоспламенения топлива, например, путем уменьшения способности топлива по меньшей мере к одному из следующих: самовоспламенение, преждевременное воспламенение, стук, сильный стук, сильнейший стук, при использовании в двигателе внутреннего сгорания с искровым зажиганием.Since the octane improvers described in the present invention increase the octane number of fuel for a spark ignition internal combustion engine, they can also be used to correct abnormal combustion that may occur due to a lower than desired octane number. Thus, octane improvers can be used to improve the self-ignition characteristics of a fuel, for example, by reducing the ability of the fuel to at least one of the following: self-ignition, pre-ignition, knock, hard knock, hard knock, when used in an internal combustion engine with spark ignition.

Настоящее изобретение также относится к способу повышения октанового числа топлива для двигателя внутреннего сгорания с искровым зажиганием, а также к способу для улучшения характеристик самовоспламенения топлива, например, путем уменьшения способности топлива по меньшей мере к одному из следующих: самовоспламенение, преждевременное воспламенение, стук, сильный стук, сильнейший стук, при использовании в двигателе внутреннего сгорания с искровым зажиганием. Эти способы включают стадию смешивания с присадкой, повышающей октановое число, описанной в настоящем изобретении, с топливом.The present invention also relates to a method for increasing the octane rating of a fuel for a spark ignition internal combustion engine, as well as a method for improving the self-ignition characteristics of a fuel, for example, by reducing the ability of the fuel to at least one of the following: self-ignition, pre-ignition, knock, strong knocking, the strongest knocking, when used in a spark ignition internal combustion engine. These methods include the step of blending the octane improver described in the present invention with the fuel.

Способы, описанные в настоящем изобретении, могут дополнительно включать доставку смешанного топлива в двигатель внутреннего сгорания с искровым зажиганием и/или работу двигателя внутреннего сгорания с искровым зажиганием.The methods described in the present invention may further include delivering the mixed fuel to a spark ignition internal combustion engine and/or operating a spark ignition internal combustion engine.

Ниже настоящее изобретение описано со ссылкой на следующие неограничивающие примеры.Below, the present invention is described with reference to the following non-limiting examples.

ПримерыExamples

Пример 1. Получение присадок, повышающих октановое число.Example 1. Obtaining additives that increase the octane number.

Указанные ниже присадки, повышающие октановое число, получали по стандартным методикам:The following octane improvers were prepared using standard procedures:

- 8 040688- 8 040688

0X190X19

Пример 2. Октановое число топлив, содержащих присадки, повышающие октановое число.Example 2. Octane number of fuels containing additives that increase the octane number.

Исследовали влияние присадок, повышающих октановое число, из примера 1 (OX1, OX2, OX3, OX5, OX6, OX8, OX9, OX12, OX13, OX17 и OX19) на октановые числа двух разных базовых топлив для двигателя внутреннего сгорания с искровым зажиганием.The effect of the octane improvers from Example 1 (OX1, OX2, OX3, OX5, OX6, OX8, OX9, OX12, OX13, OX17 and OX19) on the octane numbers of two different base fuels for a spark ignition internal combustion engine was investigated.

Присадки добавляли в топлива в относительно низкой дозировке, равной 0,67 мас.% присадки в пересчете на массу базового топлива, эквивалентной дозировке, равной 5 г присадки/л топлива. Первым топливом было ЕО бензиновое базовое топливо. Вторым топливом было Е10 бензиновое базовое топливо. RON и MON базовых топлив, а также смесей базового топлива и присадки, повышающей октановое число, определяли в соответствии с ASTM D2699 и ASTM D2700 соответственно. В представленной ниже таблице приведены RON и MON топлива и смесей топлива и присадки, повышающей октановое число, а также изменение RON и MON, которое было вызвано использованием присадок, повышающих октановое число:The additives were added to the fuels at a relatively low dosage of 0.67 weight percent additive based on the weight of the base fuel, equivalent to a dosage of 5 g additive/l fuel. The first fuel was EO gasoline base fuel. The second fuel was E10 gasoline base fuel. The RON and MON of the base fuels and base fuel and octane booster blends were determined in accordance with ASTM D2699 and ASTM D2700, respectively. The table below shows the RON and MON of fuel and fuel blends and octane booster, and the change in RON and MON that was caused by the use of octane booster additives:

Присадка Additive RON RON Базовое топливо ЕО Base fuel EO RON RON Базовое топливо ЕЮ Base fuel EY M0N M0N ARON ARON ΔΜ0Ν ΔΜ0Ν ΜΌΝ ΜΌΝ ARON ARON ΔΜΟΝ ΔΜΟΝ - - 95,4 95.4 86,0 86.0 Данных Данных Data Data 95,4 95.4 85,2 85.2 Данных Данных Data Data нет No нет No нет No нет No 0X1 0X1 - - - - - - - - 97,3 97.3 86,3 86.3 1,9 1.9 1,1 1.1 0X2 0X2 97,7 97.7 87,7 87.7 2,3 2.3 1,7 1.7 97,8 97.8 86,5 86.5 2,4 2.4 1,3 1.3 0X3 0x3 97,0 97.0 86,7 86.7 1,6 1.6 0,7 0.7 97,1 97.1 85,5 85.5 1,7 1.7 0,3 0.3 0X5 0X5 97,0 97.0 86,5 86.5 1,6 1.6 0,5 0.5 97,1 97.1 85,5 85.5 1,7 1.7 0,3 0.3 0X6 0X6 98,0 98.0 87,7 87.7 2,6 2.6 1,7 1.7 98,0 98.0 86,8 86.8 2,6 2.6 1,6 1.6 0X8 0X8 96,9 96.9 86,1 86.1 1,5 1.5 0,1 0.1 96,9 96.9 85,7 85.7 1,5 1.5 0,5 0.5 0X9 0x9 97,6 97.6 86,9 86.9 2,2 2.2 0,9 0.9 97,6 97.6 86,5 86.5 2,2 2.2 1,3 1.3 0X12 0X12 97,4 97.4 86,3 86.3 2,0 2.0 о,з oh, s 97,3 97.3 86,1 86.1 1,9 1.9 0,9 0.9 0X13 0X13 97,9 97.9 86,5 86.5 2,5 2.5 0,5 0.5 97,7 97.7 86,1 86.1 2,3 2.3 0,9 0.9 0X17 0X17 97,5 97.5 86,4 86.4 2,1 2.1 0,4 0.4 97,4 97.4 86,4 86.4 2,0 2.0 1,2 1.2 0X19 0X19 97,4 97.4 86,1 86.1 2,0 2.0 0,1 0.1 97,6 97.6 85,9 85.9 2,2 2.2 0,7 0.7

Можно видеть, что присадки, повышающие октановое число, можно использовать для повышения RON не содержащего этанол и содержащего этанол топлива для двигателя внутреннего сгорания с искровым зажиганием.It can be seen that octane improvers can be used to increase the RON of ethanol-free and ethanol-containing fuels for a spark ignition internal combustion engine.

Дополнительные присадки из примера 1 (OX4, OX7, ОХ10, OX11, OX14, OX15, OX16 и OX18) исследовали в Е0 бензиновом базовом топливе и Е10 бензиновом базовом топливе. Каждая из присадок повышала RON обоих топлив, кроме OX7, когда присадки было недостаточно для проведения анализов содержащего этанол топлива.Additional additives from Example 1 (OX4, OX7, OX10, OX11, OX14, OX15, OX16 and OX18) were tested in E0 gasoline base fuel and E10 gasoline base fuel. Each of the additives increased the RON of both fuels, except for OX7, when the additive was insufficient for analysis of fuel containing ethanol.

Пример 3. Изменение октанового числа при изменении дозировки присадки, повышающей октановое число.Example 3. Change in octane number when changing the dosage of an additive that increases the octane number.

Влияние присадки, повышающей октановое число, из примера 1 (OX6) на октановые числа трех разных базовых топлив для двигателя внутреннего сгорания с искровым зажиганием исследовали в диапазоне дозировок (мас.% присадки в пересчете на массу базового топлива).The effect of the octane improver of Example 1 (OX6) on the octane numbers of three different base fuels for a spark ignition internal combustion engine was investigated over a range of dosages (weight % additive based on the weight of the base fuel).

Первым и вторым топливами были ЕО бензиновые базовые топлива. Третьим топливом было Е10 бензиновое базовое топливо. Как и выше, RON и M0N базовых топлив, а также смесей базового топлива и присадки, повышающей октановое число, определяли в соответствии с ASTM D2699 и ASTM D2700 соответственно.The first and second fuels were EO gasoline base fuels. The third fuel was E10 gasoline base fuel. As above, the RON and M0N of the base fuels, as well as base fuel and octane booster blends, were determined in accordance with ASTM D2699 and ASTM D2700, respectively.

- 9 040688- 9 040688

В представленной ниже таблице приведены RON и MON топлив и смесей топлива и присадки, повышающей октановое число, а также изменение RON и MON, которое было вызвано использованием присадок, повышающих октановое число:The table below shows the RON and MON of fuels and fuel blends and octane booster additives, as well as the change in RON and MON that was caused by the use of octane booster additives:

Дозировка присадки (% мас./мас.) Additive dosage (% w/w) Октановое число Octane number RON RON MON MON ARON ARON ΔΜΟΝ ΔΜΟΝ 0,00 0.00 89,9 89.9 82,8 82.8 ο,θ ο,θ 0,0 0.0 0,20 0.20 91,5 91.5 83,5 83.5 1,6 1.6 0,7 0.7 0,30 0.30 92,0 92.0 83,6 83.6 2,1 2.1 0,8 0.8 0,40 0.40 92,5 92.5 83,8 83.8 2,6 2.6 ι,ο ι, ο 0,50 0.50 92,9 92.9 83,8 83.8 з,о h, o ι,ο ι, ο 0,67 0.67 93,6 93.6 84,2 84.2 3,7 3.7 1,4 1.4 ι,θι ι, θι 94,7 94.7 85,0 85.0 4,8 4.8 2,2 2.2 1,34 1.34 95,9 95.9 85,4 85.4 6,0 6.0 2,6 2.6 10,00 10.00 104,5 104.5 87,9 87.9 14,6 14.6 5,1 5.1 0,00 0.00 95,2 95.2 85,6 85.6 ο,ο ο, ο ο,ο ο, ο 0,10 0.10 95,9 95.9 85,8 85.8 0,7 0.7 0,2 0.2 0,20 0.20 96,4 96.4 86,3 86.3 1,2 1.2 0,7 0.7 0,30 0.30 96,6 96.6 86,8 86.8 1,4 1.4 1,2 1.2 0,40 0.40 97,1 97.1 86,6 86.6 1,9 1.9 ι,ο ι, ο 0,50 0.50 97,3 97.3 87,0 87.0 2,1 2.1 1,4 1.4 0,60 0.60 97,5 97.5 86,8 86.8 2,3 2.3 1,2 1.2 0,70 0.70 97,8 97.8 86,8 86.8 2,6 2.6 1,2 1.2 0,80 0.80 98,0 98.0 87,3 87.3 2,8 2.8 1,7 1.7 0,90 0.90 98,5 98.5 86,8 86.8 з,з h, h 1,2 1.2 1,00 1.00 98,7 98.7 86,9 86.9 3,5 3.5 1,3 1.3 10,00 10.00 105,7 105.7 88,7 88.7 10,5 10.5 3,1 3.1 0,00 0.00 95,4 95.4 85,1 85.1 ο,ο ο, ο ο,ο ο, ο 0,10 0.10 95,9 95.9 85,2 85.2 0,5 0.5 ο,ι ο,ι 0,20 0.20 96,3 96.3 86,3 86.3 0,9 0.9 1,2 1.2 0,30 0.30 96,8 96.8 86,3 86.3 1,4 1.4 1,2 1.2 0,40 0.40 96,9 96.9 85,8 85.8 1,5 1.5 0,7 0.7 0,50 0.50 97,3 97.3 85,9 85.9 1,9 1.9 0,8 0.8 0,60 0.60 97,4 97.4 85,9 85.9 2,0 2.0 0,8 0.8 0,70 0.70 97,9 97.9 86,0 86.0 2,5 2.5 0,9 0.9 0,80 0.80 98,2 98.2 86,8 86.8 2,8 2.8 1,7 1.7 0,90 0.90 98,7 98.7 86,3 86.3 з,з h, h 1,2 1.2 1,00 1.00 98,8 98.8 86,5 86.5 3,4 3.4 1,4 1.4 10,00 10.00 105,1 105.1 87,8 87.8 9,7 9.7 2,7 2.7

Графики влияния присадки, повышающей октановое число, на RON и MON для этих трех топлив приведены на фиг. 1a-1в. Можно видеть, что присадка, повышающая октановое число, оказывала значительное влияние на октановые числа всех топлив даже при очень низких дозировках.Plots of the effect of octane booster on RON and MON for these three fuels are shown in FIG. 1a-1c. It can be seen that the octane improver had a significant effect on the octane numbers of all fuels even at very low dosages.

Пример 4. Сопоставление присадки, повышающей октановое число, с N-метиланилином.Example 4 Comparison of an octane booster with N-methylaniline.

Влияние присадок, повышающих октановое число, из примера 1 (OX2 и OX6) сопоставляли с влиянием N-метиланилина на октановые числа двух разных базовых топлив для двигателя внутреннего сгорания с искровым зажиганием в диапазоне дозировок (мас.% присадки в пересчете на массу базового топлива).The effect of the octane improvers from Example 1 (OX2 and OX6) was compared with the effect of N-methylaniline on the octane numbers of two different base fuels for a spark ignition internal combustion engine over a range of dosages (wt. % additive based on the weight of the base fuel) .

Первым топливом было ЕО бензиновое базовое топливо. Вторым топливом было Е10 бензиновое базовое топливо. Как и выше, RON и MON базовых топлив, а также смесей базового топлива и присадки, повышающей октановое число, определяли в соответствии с ASTM D2699 и ASTM D2700 соответственно.The first fuel was EO gasoline base fuel. The second fuel was E10 gasoline base fuel. As above, RON and MON of the base fuels, as well as base fuel and octane booster blends, were determined in accordance with ASTM D2699 and ASTM D2700, respectively.

График изменения октанового числа топлив Е0 и Е10 в зависимости от дозировки N-метиланилина и присадки, повышающей октановое число (OX6), представлен на фиг. 2а. Дозировки являются типичными для использующихся в топливе. На графике можно видеть, что рабочие характеристики присадок, повышающих октановое число, описанных в настоящем изобретении, значительно лучше, чем у Nметиланилина в диапазоне дозировок.A graph of the change in the octane number of fuels E0 and E10 depending on the dosage of N-methylaniline and an additive that increases the octane number (OX6) is shown in Fig. 2a. The dosages are typical for those used in fuel. It can be seen from the graph that the performance of the octane improvers described in the present invention is significantly better than N-methylaniline over the dosage range.

Сопоставление влияния двух присадок, повышающих октановое число (OX2 и OX6), и Nметиланилина на октановые числа топлив Е0 и Е10 при дозировке, равной 0,67% мас./мас., проведено на фиг. 2б и 2в. На графике можно видеть, что рабочие характеристики присадок, повышающих октановое число, описанных в настоящем изобретении, значительно лучше, чем у N-метиланилина. В частности, для RON наблюдается повышение, составляющее от примерно 35 до примерно 50%, и для MON наблюдается повышение, составляющее от примерно 45 до примерно 75%.A comparison of the effect of two octane improvers (OX2 and OX6) and Nmethylaniline on the octane numbers of E0 and E10 fuels at a dosage of 0.67% w/w is shown in FIG. 2b and 2c. It can be seen from the graph that the performance of the octane improvers described in the present invention is significantly better than that of N-methylaniline. In particular, RON shows an increase of about 35% to about 50%, and MON shows an increase of about 45% to about 75%.

Размеры и значения, раскрытые в настоящем изобретении, не следует считать строго ограниченными использованными точными числовыми значениями. Напротив, если не указано иное, подразумевается, что каждый такой размер означает использованное значение и функционально эквивалентный диапазон, в который входит это значение. Например, подразумевается, что размер, раскрытый, как 40 мм означает примерно 40 мм.The dimensions and values disclosed in the present invention should not be considered strictly limited to the exact numerical values used. Rather, unless otherwise indicated, each such dimension is intended to mean the value used and the functionally equivalent range within which that value is included. For example, a dimension disclosed as 40 mm is meant to mean about 40 mm.

--

Claims

Every document cited in the present invention, including any cross-referenced or related patent or application, is hereby incorporated by reference in its entirety, unless expressly excluded or otherwise limited. The citation of any document does not imply that it is prior art to any invention disclosed or claimed by the present invention, or that it alone or in any combination with any other reference or references describes, suggests or discloses any such invention. In addition, to the extent that any meaning or definition of a term herein conflicts with any meaning or definition of a term in a document incorporated by reference, the meaning or definition of that term in this document should be used.

While specific embodiments of the present invention have been illustrated and described, it should be apparent to those skilled in the art that various other changes and modifications may be made thereto without departing from the spirit and scope of the present invention. Therefore, the scope of the appended claims includes all such changes and modifications that fall within the scope and spirit of the present invention.

CLAIM

1. Fuel composition for a spark ignition internal combustion engine, the fuel composition includes an octane improver additive described by the formula:

in which: R ₁ denotes hydrogen;

R2, R3, R4, _R5 , R11 and R12 are all independently selected from the group consisting of hydrogen, alkyl, alkoxy and alkoxyalkyl;

R6, R7, Rs and R9 are all independently selected from the group consisting of hydrogen, alkyl, alkoxy and alkoxyalkyl;

X is -O-; and n is 0 or 1, wherein at least one of R2, R3, R ₄ , R ₅ , R ₆ , R ₇ , R ₈ , R ₉ , R 11 , and R ₁₂ is selected from the group not including hydrogen.

2. The fuel composition of claim 1 wherein R2, R3, R4, _R5 , R11 and R12 are all independently selected from the group consisting of hydrogen and alkyl groups, preferably from the group consisting of hydrogen, methyl, ethyl, propyl and butyl groups. , more preferably from the group consisting of hydrogen, methyl and ethyl, and even more preferably from the group including hydrogen and methyl.

3. A fuel composition according to claim 1 or 2, wherein R ₆ , R ₇ , R ₈ and R ₉ are all independently selected from the group consisting of hydrogen, alkyl and alkoxy, preferably from the group consisting of hydrogen, methyl, ethyl, propyl, butyl, methoxy, ethoxy and propoxy, more preferably from the group consisting of hydrogen, methyl, ethyl and methoxy, and even more preferably from the group consisting of hydrogen, methyl and methoxy.

4. The fuel composition according to any one of claims 1 to 3, wherein at least one of R ₆ , R ₇ , R ₈ and R ₉ is selected from the group not including hydrogen.

5. Fuel composition according to any one of claims 1 to 4, in which no more than 5, preferably no more than 3 and more preferably no more than 2 of R ₂ , R ₃ , R ₄ , R ₅ , R ₆ , R ₇ , R ₈ , R ₉ , R11 and R ₁₂ are selected from the group not including hydrogen.

6. A fuel composition according to any one of claims 1 to 5, wherein at least one of R2 and R3 is hydrogen, and preferably wherein _R2 and _R3 are hydrogen.

7. The fuel composition according to any one of claims 1 to 6, wherein at least one of R4, R ₅ , R ₇ and R ₈ is selected from the group consisting of methyl, ethyl, propyl and butyl groups, and the remaining R ₂ , R ₃ , R ₄ , R ₅ , R ₆ , R ₇ , R ₈ , R ₉ , R11 and R ₁₂ are hydrogen and preferably wherein at least one of R ₇ and R ₈ is selected from the group consisting of methyl, ethyl, propyl and butyl group, and the remaining R ₂ , R ₃ , R 4 , R ₅ , R ₆ , R ₇ , R ₈ , R ₉ , R 11 and R ₁₂ are hydrogen.

8. The fuel composition according to claim 7, in which at least one of R4, R ₅ , R ₇ and R ₈ denotes a methyl group and the remaining R ₂ , R ₃ , R4, R ₅ , R ₆ , R ₇ , R ₈ , R ₉ , R 11 and R ₁₂ are hydrogen and preferably wherein at least one of R ₇ and R ₈ is a methyl group and the remaining R ₂ , R ₃ , R 4 , R ₅ , R ₆ , R ₇ , _{R 8} _, R ₉ , R11 and R ₁₂ are hydrogen.

- 11 040688

9. A fuel composition according to any one of claims 1 to 8, wherein n is 0.

10. The fuel composition according to claim 1, in which the additive is selected from the group including:

and preferably from the group consisting of:

11. A fuel composition according to any preceding claim, wherein the additive is present in the fuel composition in an amount equal to 20%, preferably 0.1 to 10%, more preferably 0.2 to 5%, even more preferably 0.25 to 2% and even more preferably 0.3 to 1% by weight of the additive, based on the weight of the base fuel.

12. The fuel composition according to any preceding claim, further comprising ethanol contained in the fuel composition in an amount equal to 85%, preferably from 1 to 30%, more preferably from 3 to 20% and even more preferably from 5 to 15% by volume .

13. A method of producing a fuel composition according to any one of claims 1 to 12, the method comprising combining a spark ignition internal combustion engine fuel with an octane improver as defined in any of claims 1 to 12.

14. The use of an additive as defined in any one of claims 1 to 12 for increasing the octane number of fuel for a spark ignition internal combustion engine.

15. The use of an additive as defined in any one of claims 1 to 12 to improve the self-ignition characteristics of a fuel when used in a spark ignition internal combustion engine.

16. The use of claim 15, wherein the improvement is a reduction in the ability of the fuel, when used in a spark ignition internal combustion engine, to at least one of autoignition, preignition, knock, hard knock, hard knock.

17. A method for increasing the octane number of a fuel for a spark ignition internal combustion engine, wherein said method comprises mixing an octane improver as defined in any one of claims 1 to 12 with said fuel.

-