KR20040086089A - 연소실 침적물 형성의 저감을 위한 연료 조성물용 첨가제 - Google Patents

연소실 침적물 형성의 저감을 위한 연료 조성물용 첨가제 Download PDF

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Abstract

가연성 연료용 마찰 개질제를 사용하여 기관 내에서 연소실 침적물 형성을 저감화하는 방법이 제공된다. 상기 마찰 개질제는 포화 카르복실산 및 알킬화 또는 알콕시화 아민을 조합함으로써 제조된다. 마찰 개질제의 상기 특별한 선택은 안정한 첨가제 농축물이 제형화되게 하여, 상기 첨가제 농축물로 개질된 연료로 가동되는 연소 기관 내에서 IVD 침적물의 발생이 증가하지 않고도 CCD 가 현저히 감소된다.

Description

연소실 침적물 형성의 저감을 위한 연료 조성물용 첨가제 {ADDITIVES FOR FUEL COMPOSITIONS TO REDUCE FORMATION OF COMBUSTION CHAMBER DEPOSITS}
본 출원은 출원번호가 제 10/128,529 호 (2002년 4월 24일 출원)인 계류중의 모출원의 이점을 청구하는 일부 연속 특허 출원이다.
본 발명은 연료, 특히 내연 기관용 가솔린에서 사용하기 위한 마찰 개질제 첨가제에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 향상된 연비 성능을 부여하는 동시에, 기관내의 연소실 침적물을 제어, 즉, 저감 또는 제거하기 위한 새로운 방법에 관한 것이다.
수년에 걸쳐, 불꽃 점화 내연 기관의 연료 도입 시스템에서 침적물 형성을 제어 (방지 또는 저감)하기 위한 첨가제에 대하여 상당한 연구가 기울여져 왔다. 특히, 연료 분사장치 침적물, 흡기 밸브 침적물 및 연소실 침적물을 효과적으로 제어할 수 있는 첨가제는 본 분야에 있어서 상당한 연구 활동의 초점으로 대표되며, 이러한 노력에도 불구하고, 추가의 개선이 요망되고 있다.
PFI 및 DIG 기관에 대한 주요한 연료 관련 침적물 문제 영역은 분사장치, 흡기 밸브, 및 연소실이다. 또한, 피스톤과 실린더, 밸브 트레인, 및 연료 펌프 사이의 기관 마찰은 연료 소비를 증가시킨다. DIG 기관 기술에서는, 특히 가솔린 고유의 낮은 윤활성으로 인해 고장나는 고압 펌프 (1500 psi 까지의 펌핑 용량)와의 마찰 관련 내구성 논쟁이 있다. 따라서, 상기 개요의 기관 침적물 및 마찰 요건을 처리할 수 있는, PFI 및 DIG 기관 모두에서 사용하기에 적합한 연료를 제조하려는 요망이 석유 산업계에 있다.
U.S. 특허 제 6,277,158 호 (McLean)에서 다소 논의된 바와 같이, 가솔린 및 기타 연료의 성능은 첨가제 기술의 사용을 통하여 개선될 수 있다. 예를 들어, 흡기 시스템 침적물의 형성을 억제하여 기관의 청결성 및 성능을 개선시키기 위해 세정제가 사용되어 왔다. 규제적 명령들은, 윤활성이 더 적은 것으로 공지되어 있어 연료 펌프 및 분사장치의 내구성에 관한 우려가 제기되는 저황 연료의 도입을 요구하였다. 황 그 자체는 윤활성 개질제라고 직접적으로 공지되어 있지는 않다. 그러나, 심한 수소처리에 의한 황의 제거는 연료의 천연적 윤활 성분, 예컨대 특정의 방향물질, 카르복실산, 및 에스테르를 또한 의도하지 않게 제거하는 것으로 공지되어 있다. 불행하게도, 시판되는 가솔린 세정제 및 분산제는 통상적으로, 매우 높은 농도를 연료에 첨가할 때까지는 마찰 저감 특징을 극히 거의 나타내지 못한다. 상기의 높은 세정제 농도는 CCD 와 같은 무해한 효과가 허용될 수 없게 되는 수준에 빈번히 도달한다.
별도의 마찰 개질제를 가솔린에 첨가하여 기관 마찰을 저감함으로써 연비를 증가시키는 것이 제안되었다. 연료 마찰 개질제는 또한 DIG 기관에서 발견되는 것과 같은 고압 연료 펌프 및 분사장치를 연료에 의해 야기되는 마모로부터 보호할것이다. 연료의 황 수준에 대한 엄격한 저감을 요구하는 전세계적 규제는 상기의 마모 문제를 더더욱 악화시킬 수 있다. 조합된 세정제/마찰 개질제 첨가제 패키지 (package)에 적합한 성분을 선택하는데 있어서, 세정과 마찰 개질 성질의 균형 등을 보장하는 것이 중요하다. 이상적으로는, 마찰 개질제는 세정제의 침적물 제어 기능에 악영향을 미치지 않아야 한다. 또한, 상기 첨가제 패키지는 엔진 성능에 악영향을 미치지 않아야 한다. 예를 들어, 첨가제 패키지는 밸브 점착을 촉진하지 않아야 하고, 또는 다른 성능 저감 문제를 야기하지 않아야 한다. 시판용으로 적합하기 위하여는, 마찰 개질제 첨가제는 또한 가솔린 성능 첨가제에 요구되는 모든 무해 시험을 통과하여야 한다. 이는 빈번히 상업적 허용에 대한 가장 큰 장애물이다. 상기 무해 시험은 하기에 관련있다: 1) 가솔린 중에 온도 범위에서 있을 수 있는 가솔린과 기타 첨가제의 상용성, 2) IVD 및 CCD 증가가 없음, 3) 저온에서 밸브 점착이 없음, 및 4) 연료 시스템, 실린더, 및 크랭크실에서의 부식이 없음. 상기 모든 기준을 만족하는 첨가제를 개발하는 것이 도전되고 있다.
연료에 대한 많은 선행 마찰 개질제는 순수히 합성된 생성물을 오직 약간만 갖는, 천연 생성물 (식물 및 동물 유래) 지방산의 유도체이었다. 예를 들어, WO 01/72930 A2 는 연료에서의 마찰 개질제를 상부 실린더 벽으로 및 오일 통(oil sump) 내로 운반하여 상부 실린더/링 및 밸브를 윤활화하는 기계적 제안을 기재한다. 상기 마찰 개질제는 연료 세정제 분산제, 예컨대 폴리에테르아민 (PEA), 폴리이소부텐 아민 (PIBA), 마니히(Mannich) 베이스, 및 숙신이미드와 함께 충전된다. WO '930 참조문헌에서 확인되는 연료 마찰 개질제 선행 기술로는 U.S. 특허제 2,252,889, 4,185,594, 4,208,190, 4,204,481, 및 4,428,182 호가 포함되며, 이들 모두 디젤 연료에서 연료 개질제의 사용을 기재한다. 이들 특허에서 다루고 있는 화학으로는, 지방산 에스테르, 불포화 이합체화 지방산, 1급 지방족 아민, 디에탄올아민의 지방산 아미드, 및 장쇄 지방족 모노카르복실산이 포함된다. 거기에서 특별히 언급되는 다른 특허는, 1급 알콕시알킬아민과 카르복실산의 반응에 의해 또는 적절한 포르메이트 에스테르의 가아민분해 (aminolysis)에 의해 만들어진 윤활유 및 연료 마찰 개질제를 개시하는 U.S. 특허 제 4,427,562 호, 및 또한 U.S. 특허 제 4,729,769 이다.
U.S. 특허 제 4,729,769 호는 카뷰레터(carburetor) 세정제로서, C6∼C20지방산 에스테르, 예컨대 코코넛 오일, 및 모노- 또는 디-히드록시 히드로카르빌 아민, 예컨대 디에탄올아민의 반응 생성물로부터 유래한 가솔린 조성물용 가솔린 카뷰레터 세정제를 기재한다. 상기 '769 특허에서의 첨가제는, 유연 가솔린 및 메틸시클로펜타디에닐 망간 트리카르보닐 (MMT)를 함유하는 것을 포함하는 임의 가솔린에서 유용한 것으로 기재되어 있다. '769 특허에 기재된 연료는 방빙제, 및 부식 억제제와 같은 다른 필수 첨가제를 함유할 수 있다.
U.S. 특허 제 5,858,029 호는 연료 및 윤활제에서 마찰 저감을 나타내는 히드록시아미드를 제공하기 위한 1급 에테르아민과 히드로카르복실산의 반응 생성물을 수반하는 연료 및 윤활제용 마찰 저감화 첨가제를 기재한다. 마찰 개질제를 기재하고 있는 다른 선행 특허로는 하기가 포함된다: U.S. 특허 제 4,617,026 호(3가 알콜의 에스테르의 모노카르복실산, 연료 및 윤활제 마찰 개질제로서의 글리세롤 모노올레에이트); 4,789,493, 4,808,196, 및 4,867,752 (지방산 포름아미드의 사용); 4,280,916 (지방산 아미드의 사용); 4,406,803 (연비 개선을 위해 윤활제에서 알칸 1,2-디올의 사용); 및 4,512,903 호 (모노 또는 폴리히드록시 치환된 지방족 모노카르복실산 및 아민으로부터의 아미드 사용). U.S. 특허 제 6,328,771 호는 복소환식 방향족 아민으로 이루어지는 성분과 특정의 카르복실산의 반응에 의해 만들어진 윤활성 향상화 염 조성물을 함유하는 연료 조성물을 개시한다. EP 0 798 364 는 카르복실산과 지방족 아민의 염, 또는 카르복실산과 지방족 아민 사이의 탈수-축합에 의해 수득된 아미드를 함유하는 디젤 연료 첨가제를 개시한다.
EP 0 869 163 A1 은 에톡시화 아민의 사용에 의한 기관 마찰 저감화 방법을 기재한다. 또한, U.S. 특허 제 4,086,172 (윤활제 산화방지제로서 화학식 C18H37N-(CH2CH2OH)2의 "ETHOMEEN 18-12TM"과 같은 유용성(oil soluble) 히드록시아민); 4,129,508 (항에멀젼화제(demulsifier)로서 숙신 산 또는 무수물 및 폴리알킬렌 글리콜 또는 모노에테르, 유기 염기성 금속, 및 알콕시화 아민의 반응 생성물); 4,231,883; 4,409,000; 및 4,836,829 호가 모두 연료 및 윤활제에서 히드록시아민의 다양한 용도를 교시한다.
U.S. 특허 제 6,277,158 호는 통상적으로 탄화수소 용매 베이스 중에서 연료 첨가제를 농축물로 예비 혼합한 후, 유조차를 채우는데 사용되는 가솔린 파이프라인으로 상기 농축물을 주입하여 소비자에게 수송하는 것으로서 가솔린 공급에 있어서의 현재 관행을 기재한다. 가솔린으로의 농축물 주입을 용이하게 하기 위하여는, 상기 농축물이 낮은 점도의 균질한 액체 형태인 것이 중요하다.
마찰 개질제는 첨가제로서 단독으로, 또는 기관에 의해 체험될 수 있는 조건에서의 연료 상용성을 위하여 충분히 제형화된 세정제 분산제 패키지와 조합하여 가솔린에 첨가될 수 있다. 또한, 연비 향상, 연소실 침적물 제어 및 마찰 저감을 모두 제공하는 가솔린용 세정제/마찰 개질제 첨가제 농축물에 대한 필요가 존재할 수 있다. 또한, 온도 범위에 걸쳐 안정하여 농축물이 사용가능하게 보관될 수 있어야 하고, 최종 가솔린 또는 가솔린이 사용되는 기관의 성능 및 성질에 악영향을 미치지 않아야 하며, 특히 IVD 또는 CCD 문제의 증가를 일으키지 않아야 한다.
발명의 개요
본 발명은 기관 내에서 CCD 형성의 저감화 방법을 제공한다. 상기 방법은 포화 분지형 또는 선형 카르복실산 및 아민, 예컨대 암모니아, 또는 알킬화 또는 알콕시화 아민을 조합하여 제조한 마찰 개질제의 엔진 내에서의 사용을 이용한다.
본원에서 사용된 용어 "알킬화"는 모노알킬화 또는 폴리알킬화 (예컨대, "디알킬화")를 의미할 수 있다는 점에서 포괄적이다. 마찰 개질제와 연계되어 사용되는 바와 같은 용어 "아민"은 암모니아, 모노아민, 또는 폴리아민 (예컨대 "디아민")을 의미할 수 있다는 점에서 포괄적이다.
하나의 바람직한 양상에 있어서, 마찰 개질제는 모노- 또는 디-알킬화 아민의 분지형 포화 카르복실산 염을 함유한다. 다른 바람직한 양상에 있어서, 마찰 개질제는 알킬아민 이소스테아레이트를 함유한다. 또한, 마찰 개질제 및 임의 세정제 패키지는 반드시 동일한 물질이지는 않음이 인식될 것이다.
본원에서 사용되는 용어 "알콕시화" 또는 "알콕시"는 모노알콕시화 또는 폴리알콕시화 (예컨대 "디알콕시화")를 의미할 수 있다는 점에서 포괄적이다. 마찰 개질제와 연계되어 사용되는 바와 같은 용어 "아민"은 모노아민, 또는 폴리아민 (예컨대 "디아민")을 의미할 수 있다는 점에서 포괄적이다. 하나의 바람직한 양상에 있어서, 마찰 개질제는 모노- 또는 디-알콕시화 아민의 분지형 포화 카르복실산 염을 함유한다. 다른 바람직한 양상에 있어서, 마찰 개질제는 알콕시아민 이소스테아레이트 또는 에테르아민 이소스테아레이트를 함유한다.
본원에 사용된 용어 "알콕시화 아민" 및 "에테르아민"은 적어도 (a) 하나의 -OR 알콕시기 (여기서, R 은 C1∼C28의 지방족 탄화수소임), 또는 (b) 하나의 R-O-R' 에테르기 (여기서, R 및 R' 는 독립적으로 C1∼C28의 지방족 탄화수소임)를 갖는 1급, 2급 또는 3급 아민을 의미할 수 있다.
기관 연료로 혼입될 경우, 본 발명의 마찰 개질제는 연료로 가동되는 기관에서 연소실 침적물의 형성을 현저히 저감시키기에 유효한 양으로 포함된다.
하나의 특정 양상에 있어서, 본 발명은 하기를 함유하는 (농축물의 총 중량을 기준으로), 연소 기관 연료에서의 사용을 위한 첨가제 농축물을 이용한다:
(a) 암모니아 또는 모노- 또는 디-알킬화 아민 또는 모노- 또는 디-알콕시화아민의 분지형 또는 선형 포화 카르복실산 염을 함유하는 마찰 개질제 0.2 ∼ 50 중량% (이는, 바람직하게는 액체이거나 또는 실온 및 압력에서 가용화될 수 있음);
(b) 세정제 및 담체 믹스(mix)를 주로 함유하는 세정제 패키지 40 ∼ 99.8 중량%; 및
(c) 용매 0 ∼ 80 중량%.
본 발명의 한 예에 있어서, 마찰 개질제는 n-부틸아민 이소스테아레이트 또는 이의 분지형 포화 이성질체, 또는 이의 혼합물이다. 다른 예에 있어서, 마찰 개질제는 이소데실옥시프로필아민을 이소스테아르산과 조합함으로써 형성된 염이다. 또한, 마찰 개질제는 무회(無灰)이거나 또는 회 생성일 수 있으며, 바람직한 구현예에서 이는 무회이다.
하나의 양상에 있어서, 세정제 패키지와 조합하는 암모니아 또는 알킬화 또는 알콕시화 아민의 분지형 또는 선형 포화 카르복실산 염의 특별한 선택은, 아직 CCD 증가를 일으키지 않고도, 마찰 손실에 있어서의 현저한 이점, 및 그에 따른 연비 개선을 달성하는데 유효한 마찰 개질제를 갖는 안정한 첨가제 농축물이 제형화되게 할 수 있다. 하나의 양상에 있어서, CCD 는 본 발명에 의해 현저히 저감된다.
본원에서 놀랍고도 예상밖으로, CCD 는 IVD 및/또는 연비에 있어서의 유해한 충격 없이도 저감될 수 있다.
하나의 바람직한 구현예에 있어서, 본원에서 정의된 바와 같은 마찰 개질제는, 주쇄 길이가 상이하고 분지화도가 다양한 각각의 상이한 지방산 부분을 갖는상이한 모노아민 염의 혼합물을 함유한다. 마찰 개질제 화학종의 상기 혼합물은 추가로 첨가제 성분의 융점을 저하시킬 수 있어서, 마찰 개질 성분이 더욱 액체로 있기 쉽게 한다. 바람직한 마찰 개질제는 전형적으로 적어도 약 -20℃ ∼ 약 +35℃의 온도 범위에 걸쳐서 액체이다.
암모니아 또는 알킬화 또는 알콕시화 아민의 분지형 또는 선형 포화 카르복실산 염을 함유하는 마찰 개질제는 상기 설명한 이점을 모두 제공하지만, 특히 n-부틸아민 올레에이트와 같은 비교 화합물은, 세정제와 조합하여 사용하였을 때, 바람직하지 못하게도 IVD 의 발생 증가를 일으킨다는 것이 발견되었다. 이론에 구속시키고자 함이 없이, 본 발명에 따른 마찰 개질제 화합물에서 포화 지방산 부분의 제공은, 별도로 목적되는 마찰 개질 기능성 및 저감된 CCD 를 부여하는 동시에, 마찰 개질제와 세정제를 함유하는 첨가제 농축물로 개질된 연료를 사용할 때에 추구되는 목적 CCD 제어 메커니즘을 방해하지 않는데 도움을 준다고 역시 가정된다.
본 발명의 구현예 실행에 있어서 마찰 개질제로서 사용되는 알킬화 또는 알콕시화 아민의 분지형 포화 카르복실산 염 중 지방산 부분의 폴리알킬렌 주쇄에 있어서 구조적 분지부의 제공은 포화 마찰 개질제 첨가제 화합물이 일반적인 작동 온도에서 유체로 존속하고 연료와 쉽게 혼화가능하게 존속하는 가능성을 증가시키는데 중요한 것으로 발견되었다. 그러나, 원하거나 필요할 경우, 선형 포화 카르복실산과 같은 마찰 개질제의 고체 형태를 가용화하는 것을 돕기 위해 가용화제, 예를 들어 알콜 또는 유기 산과 같은 탄화수소 용매를 포함시킬 수 있으므로, 비록 가용화제가 본질적 요건은 아닐지라도, 본 발명의 범주에서 배제되지 않는다.
또한, 본 발명은 가솔린 기관에서 CCD 및 IVD 침적물을 제어하는 동시에, 연료 효율을 증가시키는 방법에 대한 것이다. 다른 구현예에 있어서, 본 발명의 조성물은 부품시장(aftermarket) 또는 "탑 트리트(top treat)" 연료 첨가제 조성물로서 제공된다.
바람직한 구현예의 상세한 설명
본 발명은 포화 선형, 또는 더욱 바람직하게는 분지형 카르복실산 및 암모니아 또는 알킬화 또는 알콕시화 아민의 반응, 혼합 또는 조합에 의해 제조되는 마찰 개질제를 기관에 투여하는 것에 의한 기관에서의 CCD 감소에 대한 구현예에 관한 것이다. 하나의 예시적 양상에 있어서, 마찰 개질제는 (i) 포화 카르복실산, 및 (ii) 모노알킬화 모노아민 또는 디알킬화 모노아민, (iii) 모노알콕시화 모노아민, (iv) 디알콕시화 모노아민, 또는 그의 임의의 디아민 또는 폴리아민 유사체, 또는 이의 조합물 또는 혼합물을 반응, 혼합 또는 조합함으로써 제조된다. 하나의 바람직한 양상에 있어서, 마찰 개질제의 제조에 사용되는 포화 분지형 지방산은 이소스테아르산이다.
상기 마찰 개질제가 흡기 밸브를 갖는 기관에서 연소되는 연료를 위한 세정제 패키지와 조합하여 사용될 경우, 현저한 성능 향상 효과가 IVD 증가가 없는 CCD 저감 및 연비 개선과 함께 제공된다. 예를 들어, 알킬화 또는 알콕시화 모노아민의 포화 및 분지형 또는 선형 카르복실산 염은, 예를 들어 1) 기관의 상부 실린더 벽 상에서 윤활유 박막의 경계 마찰 계수를 낮추고, 2) 세정제 또는 침적물 억제제와 조합하여 사용될 경우 침적물 억제제 단독의 경우보다 더욱 낮은 수준으로 IVD및 CCD 를 낮추는 것을 통하여, 특히 탁월한 가솔린 연비 향상 성질을 나타내는 것으로 본 발명자들에 의해 발견된 마찰 개질제이다. 이들은 또한 탁월한 항에멀젼력을 나타낼 수 있다.
마찰 개질제
본 발명에서 사용되는 마찰 개질제는, 바람직한 구현예에 있어서, 암모니아 또는 모노알킬화, 디알킬화, 폴리알킬화 또는 모노알콕시화, 디알콕시화 또는 알콕시화 아민의 포화 분지형 또는 선형 모노-, 디- 또는 폴리카르복실산 염을 함유한다. 더욱 바람직한 구현예에서, 낮은 주변 온도에서 연료와의 상용성을 향상시키기 위하여, 포화 카르복실산의 주쇄 중에 분지부가 포함된다.
더욱 구체적으로, 본원에서 유용한 카르복실산으로는, 이소스테아르산, 2-에틸 헥사노산, 라우르산, 팔미트산, 스테아르산, 데카노산, 도데카노산, 운데카노산, 미리스트산, 카프르산, 카프로산, 카프릴산, 메틸발레르산, 디메틸발레르산, 및 이의 이성질체 및 혼합물이 포함될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 본원에서 유용한 다른 카르복실산은 알킬기가 환형인 알킬 산 (본원에서 환형 카르복실산으로 칭해짐)일 수 있다.
또한, 본 발명에서 사용되는 카르복실산은 모노카르복실산, 디카르복실산, 폴리카르복실산, 또는 이의 혼합물일 수 있다.
알킬화 또는 알콕시화 아민의 적합한 분지형 또는 선형 포화 카르복실산 염의 비제한적인 구조적 표현은 하기 화학식 1 이다:
(식 중, R2및 R3는 각각 독립적으로, 알킬기, 바람직하게는 C1∼C6알킬기, 더욱 바람직하게는 메틸을 나타내고; j 는 1 ∼ 20, 더욱 바람직하게는 1 ∼ 5 이며; A 는 -(CH2)x- (여기서, x 는 4 ∼ 20 임)를 나타내고; 단, 각 R3는 A 에서의 주쇄 탄소 원자의 수소를 치환하며, 2개 이하의 R3기가 A 에서의 임의 소정의 하나의 주쇄 탄소 원자에 결합되고; R4, R5, 및 R6는 각각 독립적으로 히드로카르빌기, 예컨대 알킬 또는 알콕시기, 또는 수소 원자를 나타내며; q 는 1, 2, 또는 3 이고, z 및 y 는 각각 독립적으로 0 또는 1 이며, 단, z 및 y 가 각각 0 인 곳에서 q 는 3 이고, z 또는 y 중의 하나가 1 이고 다른 하나가 0 인 경우 q 는 2 이며, z 및 y 가 각각 1 인 경우 q 는 1 이다). 구현예에 있어서, A 또는 R2는 독립적으로 환형 탄화수소 기일 수 있다.
하나의 다른 구현예에 있어서, 화학식 1 에서의 R4및 R5는 각각 독립적으로 직선형, 환형, 분지형, 비치환형 또는 치환형일 수 있는, 지방족 C1∼C8알킬 또는 알콕시기를 나타내며, 단, 존재하는 임의 분지부 또는 치환부(들)는 그것이 개질 연료 조성물과 불용성이게 하지 않는다. 하나의 특별한 구현예에서, R4및 R5는각각 독립적으로 비(非)히드록실화 지방족 C1∼C8알킬 또는 알콕시 기를 나타낸다. 다른 양상에 있어서, 화학식 1 에서의 R2및 R3은 각각 독립적으로, 직선형, 분지형, 환형, 비치환형, 또는 치환형일 수 있는 지방족 C1∼C6알킬기를 나타낼 수 있고, 단, 존재하는 임의 분지부 또는 치환부(들)는 그것이 개질 연료 조성물과 불용성이게 하지 않는다. 본원에서 유용한 환형 아민의 예는 피페리딘이다.
본 발명에서 마찰 개질제로서 사용되는 암모니아 또는 알킬화 또는 알콕시화 아민의 분지형 또는 선형 포화 카르복실산 염은 예를 들어, (i) 분지형 또는 선형 포화 카르복실산, 또는 이의 혼합물을 (ii) 모노- 및/또는 디-알킬화 또는 알콕시화 모노아민, 및/또는 모노- 및/또는 디-알킬화 또는 알콕시화 폴리아민과 대략 1:1 의 몰비로, 더이상의 온도 변화가 없을 때까지 25℃ ∼ 75℃ 범위의 온도에서 교반하면서 혼합함으로써 만들어질 수 있다.
주쇄 길이가 상이하고 분지화도가 다양한, 본원에서 정의된 바와 같은 마찰 개질제의 혼합물은 유리하게는 마찰 개질제 성분으로서 사용될 수 있다. 상기 혼합물은 추가로 첨가제 성분의 융점을 저하시켜, 마찰 개질 성분이 더욱 액체 상태로 있기 쉽게 할 수 있다.
또한, 화학식 1 의 마찰 개질제 화합물의 알킬화 아민 부분은 예를 들어, n-부틸 아민 부분과 같은 모노알킬 모노아민 부분, 또는 대안적으로, 디-n-부틸 아민 부분과 같은 디알킬 모노아민 부분일 수 있다.
또한, 화학식 1 의 마찰 개질제 화합물의 알콕시화 아민 부분은 예를 들어,하기일 수 있다:
이소헥실옥시프로필아민
2-에틸헥실옥시프로필아민
옥틸/데실옥시프로필아민
이소데실옥시프로필아민
이소도데실옥시프로필아민
이소트리데실옥시프로필아민
C12∼15알킬옥시프로필아민
이소데실옥시프로필-1,3-디아미노프로판
이소도데실옥시프로필-1,3-디아미노프로판
이소트리데실옥시프로필-1,3-디아미노프로판
이소헥실옥시프로필아민
2-에틸헥실옥시프로필아민
옥틸/데실옥시프로필아민
이소데실옥시프로필아민
이소프로필옥시프로필아민
테트라데실옥시프로필아민
도데실/테트라데실옥시프로필아민
테트라데실/도데실옥시프로필아민
옥타데실/헥사데실옥시프로필아민
예시적인 마찰 개질제 성분 (a) 로서, 일반식: (CH3)2CH(CH2)14C(O)O- +NH3C4H9의, n-부틸아민 이소스테아레이트가 있다.
n-부틸아민 이소스테아레이트 뿐만 아니라, 그의 포화 분지형 이성질체도 마찰 개질제로서 사용될 수 있다. n-부틸아민 이소스테아레이트의 예시적인 비제한적 구조 표현은 하기 화학식 2 이다:
상기 기재한 바와 같은 n-부틸아민 이소스테아레이트는 n-부틸아민과 이소스테아르산을 약 1:1 의 몰비로 혼합하고, 더이상의 온도 변화가 없을 때까지 25℃ ∼ 75℃ 범위의 온도에서 교반함으로써 만들어질 수 있다.
다른 예는 이소데실옥시프로필아민 이소스테아레이트이다. 또다른 예는 암모늄 이소스테아레이트 및 암모늄 스테아레이트이다.
최종 가솔린에서 마찰 개질제의 취급 수준은 본원에 기재된 바와 같이, 연료 효율 개선 등의 관점에서와 같은 개선된 성능 및 저감된 CCD 효과를 제공하는 양일 것이다. 예를 들어, 약 5 PTB (1000 배럴당 파운드) 이상, 더욱 바람직하게는 약 50 PTB 이상의 마찰 개질제 취급 수준이 가솔린용으로 사용될 수 있다.
마찰 개질제 성분 (a) 는 알킬화 알콕시화 아민의 분지형 포화 카르복실산 염의 비교적 순수한 형태로서 사용될 수 있거나, 또는 선택적으로, 본원에서 확인되는 바와 같이, 이 첨가제의 목적하는 성능 특징에 악영향을 주지 않는 한, 요오드가가 10 미만인 알킬화 또는 알콕시화 아민의 다른 분지형 카르복실산 염의 공존 하에서 사용될 수 있다.
가솔린 성능 첨가제 (GPA) 패키지
전통적인 GPA 패키지는 통상적으로, 그의 일차적 목적이 기관의 부품을 침적물이 없게 유지하는 것인 담체 믹스와 세정제를 주로 함유하는 세정제 패키지를 포함한다. GPA 패키지에 존재하는 다른 성분으로는 통상적으로 부식 억제제, 항에멀젼화제, 산화방지제, 및 용매가 포함된다. 일부 경우, 확인을 위하여, 마커(marker)를 GPA 패키지에 첨가한다. 이에, 필요로 하지는 않을지라도, 세정제 패키지가 GPA 패키지의 일부로서 연료 첨가제 농축물에 통상 도입된다.
세정제 (침적물 억제제) 패키지
본원에 기재된 첨가제 농축물의 구현예의 세정제 패키지 성분에서 사용되는 세정제 또는 침적물 억제제로는, 상기 기능용으로 이용가능한 임의 적합한 시판 세정제 또는 침적물 억제제가 포함될 수 있다. 가솔린용 침적물 억제제 (일반적으로 세정제 또는 분산제로서 칭함)는 잘 공지되어 있으며, 다양한 화합물이 사용될 수 있다. 예로는 마니히 베이스, 폴리알킬렌 아민, 및 폴리알킬렌 숙신이미드 (폴리알킬렌기는 통상적으로 수평균 분자량이 600 ∼ 2000, 바람직하게는 800 ∼ 1400 이다) 및 폴리에테르 아민이 포함된다. 본 발명의 첨가제 농축물용의 바람직한 세정제는 마니히 베이스 세정제이다.
본 발명에서 사용하기에 적합한 마니히 베이스 세정제는 고분자량 알킬 치환 히드록시방향족 화합물, 알데히드 및 아민의 반응 생성물을 포함한다. 본 발명의 마니히 반응 생성물 제조에 사용되는 알킬 치환 히드록시방향족 화합물, 알데히드 및 아민은 당업계에 공지되고 적용되는 임의의 화합물일 수 있다.
본 발명에서 사용하기에 적합한 마니히 세정제로는, 그의 개시내용이 참조로서 본원에 혼입되어 있는, U.S. 특허 제 4,231,759; 5,514,190; 5,634,951; 5,697,988; 5,725,612; 및 5,876,468 호에 교시된 세정제가 포함된다. 적합한 마니히 베이스 세정제로는 또한, 예를 들어 HiTEC4995 및 HiTEC6410 세정제가 포함되며, Ethyl Corporation (Richmond, Virginia, U.S.A. 소재)에서 구입가능하다.
본 발명에서의 연료 조성물은 마니히 세정제, 폴리에테르아민 세정제, 폴리이소부틸렌 세정제, 숙신이미드 세정제, 및 이미다졸린 세정제로 이루어지는 군에서 선택되는 물질을 추가로 함유할 수 있다.
담체
바람직한 구현예에 있어서, 세정제는 바람직하게는 담체 또는 도입 조제(induction aid)와 함께 사용된다. 상기 담체는 통상적으로 담체 유체일 것이다. 상기와 같은 담체는 예를 들어, 액체 폴리-α-올레핀 올리고머, 광물 오일, 액체 폴리(옥시알킬렌) 화합물, 폴리알켄, 및 유사 액체 담체와 같은 다양한 형태의 것일 수 있다. 상기 담체 둘 이상의 혼합물이 또한 이용될 수 있다.
선택적 용매
다른 것들 중에서, 첨가제 농축물의 동적 점도는, 원하거나 필요할 경우, 용매 첨가에 의해 조정 (저감)될 수 있다. 상기의 달성을 위해, 방향족 탄화수소 용매 또는 알콜과 같은 용매가 농축물에 첨가될 수 있다. 예로는 톨루엔, 자일렌, 테트라히드로푸란, 이소프로판올 이소부틸카르비놀, n-부탄올, 및 석유계 탄화수소 용매, 예컨대 용매 나프타 등이 포함된다.
연료 조성물
본 발명의 연료 조성물은 상기 기재한 침적물 제어 첨가제에 부가적으로, 보충적 첨가제를 함유할 수 있다. 상기 보충적 첨가제로는, 분산제/세정제, 산화방지제, 담체 유체, 금속 불활성화제, 염료, 마커, 부식 억제제, 살생물제, 대전방지 첨가제, 저항(drag) 감소제, 항에멀젼화제, 에멀젼화제, 항헤이즈제(dehazer), 방빙 첨가제, 폭연방지 첨가제, 옥탄가 증가제, 밸브시트 리세션(recession) 방지 첨가제, 윤활화 첨가제, 계면활성제 및 연소 개선제가 포함된다. 특히 바람직한 보충적 첨가제로는 MMT 로서 공지되어 있는 메틸 시클로펜타디에닐 망간 트리카르보닐, 및 또는 망간함유 가솔린 첨가제가 포함된다.
다른 양상에 있어서, 본 발명은 가연성 연료, 및 본원에 기재된 바와 같이 성분 (a), (b), 및 임의로 용매 (c)를 함유하는 첨가제 조합물 50 ∼ 2500 중량ppm 을 함유하는 연료 조성물을 제공한다.
본 발명의 연료 조성물에서 사용되는 가연성 연료는 통상적으로, 내연 기관용 연료, 예컨대 가솔린으로서 유용한 석유계 탄화수소이다. 상기와 같은 연료는통상적으로 직쇄 및 분지쇄 파라핀, 올레핀, 방향족 및 나프탈렌계 탄화수소를 포함하는 각종의 탄화수소, 및 불꽃 점화 가솔린 기관용으로 적합한 기타 액체 탄화수소계 물질의 혼합물을 함유한다.
상기 조성물은 많은 등급, 예컨대 무연 및 유연 가솔린으로 제공되며, 통상적으로는 직류(straight run) 증류, 열분해, 수소화분해, 촉매 분해 및 각종의 개질 공정과 같은 통상적인 정제 및 블렌딩 공정에 의해 석유 원유로부터 유래된다. 가솔린은 ASTM D86 증류법에 의해 결정되는 바로서, 초기 비점이 약 20℃ ∼ 60℃ 범위이고 최종 비점이 약 150℃ ∼ 230℃ 범위인 액체 탄화수소 또는 탄화수소 옥시게네이트의 혼합물로서 정의될 수 있다. 가솔린은 알콜, 예를 들어 메탄올 또는 에탄올과 같은 다른 가연물을 함유할 수 있다.
본 발명의 연료 조성물 제형화에 사용되는 가연성 연료는 바람직하게는 가솔린 비등 범위의 탄화수소 및 연료용해성 산소화 블렌딩제 ("옥시게네이트"), 예컨대 알콜, 에테르 및 다른 적합한 산소함유 유기 화합물을 통상 함유하는 소위 재제형화(reformulated) 가솔린, 및 유연 또는 무연 모터 가솔린과 같은 가솔린 기관 작동시 사용에 적합한 임의 가연성 연료를 포함한다. 바람직하게는, 상기 연료는 가솔린 비등 범위에서 비등하는 탄화수소의 혼합물이다. 상기 연료는 직쇄 또는 분지쇄 파라핀, 시클로파라핀, 올레핀, 방향족 탄화수소 또는 이들의 임의 혼합물로 이루어질 수 있다. 가솔린은 직류 나프타, 중합 가솔린, 천연 가솔린으로부터, 또는 약 80℉ ∼ 약 450℉ 의 범위에서 비등하는 촉매 개질된 스톡(stock)으로부터 유래될 수 있다. 가솔린의 옥탄 수준은 중요하지 않으며, 임의 통상적인 가솔린이 본 발명의 실행시에 이용될 수 있다.
본 발명에서의 사용에 적합한 옥시게네이트로는 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, t-부탄올, 혼합 C1∼C5알콜, 메틸 3급 부틸 에테르, 3급 아밀 메틸 에테르, 에틸 3급 부틸 에테르 및 혼합 에테르가 포함된다. 옥시게네이트는, 사용될 경우, 일반적으로 약 85 체적% 미만의 양, 바람직하게는 약 0.5 ∼ 약 5 체적% 범위의 전체 연료중 산소 함량을 제공하는 양으로 베이스 연료 중에 존재할 것이다.
본 발명의 바람직한 연료를 제형화하는데 사용되는 첨가제는 개별적으로 또는 다양한 일부 조합으로 베이스 연료에 블렌딩될 수 있다.
본 발명에 따른 마찰 개질제 첨가제는 액체 연료를 연소시키는 내연 기관, 특히 카뷰레이터식, 포트 연료 주입식(PFI), 및 직접 주입식 가솔린 (DIG)인 불꽃 점화 가솔린 기관에서 통상 사용될 수 있다. 본 발명의 바람직한 구현예는 기관 침적물의 제어 방법을 포함한다. 이는 a) 불꽃 점화 연료 및 b) 본원에 산재되어 있는 본원에 기재된 바와 같은 침적물 억제제 패키지/마찰 개질제 첨가제를 기관 연료 조성물에 도입함으로써 달성된다.
실시예
본 발명의 실행 및 장점은 하기의 실시예에 의해 입증되며, 이는 제한이 아닌 예증의 목적으로 제공된다.
시험 시료 제조
하기 실시예의 목적을 위하여, 다수의 상이한 마찰 개질제를, 경계 마찰 측정을 위해 5W30 GF-3 시험 오일 중 5% 용액으로서, 또는 Sequence VI-B 연비 기관 시험 및 IVD 및 CCD 측정을 위해 세정제 HiTEC6421 과 조합하여 시험하였다. HiTEC6421 가솔린 성능 첨가제 (GPA)는 Ethyl Corporation (Richmond, Virginia, U.S.A. 소재)에서 시판한다. 하기 실시예에서 기재되는 Sequence VI-B 기관 연비 시험을 위하여, 마찰 개질제/GPA 조합물을 (a) 50 PTB 마찰 개질제, 및 (b) 세정제 공급원으로서의 80.9 PTB의 HiTEC6421 GPA 을 함유하도록 제형화하였다.
본 발명을 나타내는 마찰 개질제(FM) 첨가제의 예는 식물성 오일에서 유래되는 분지형 포화 지방산의 혼합물인 Century 1101V 의 n-부틸아민 염이다. 상기 염을 FM-1 으로 칭한다. 본 발명의 염의 두번째 예 (FM-2)는 소나무 오일에서 유래한 분지형 포화 지방산의 혼합물인 Century 1101P 의 n-부틸아민 염이다. 본 발명의 염의 세번째 예는 n-부틸아민 염의 이소스테아르산 염인 FM-3 이다. 또한, 본 발명에서 산으로서, 지방산 및/또는 올리고머의 동물계 공급원의 수소화로 얻어지는 물질이 유용하다. 비교물로서, 본 발명의 범주 밖에 있는 n-부틸아민 올레에이트가 본 발명의 CCD 제어의 탁월성 입증을 위하여 n-부틸아민 이소스테아레이트 대신에 동일한 wt% 비로 사용되었다. 분지형 포화 지방산의 혼합물을 일반 제품명 Century 1101 하에 Arizona Chemical 에서 구입하였다.
비교예 FM-4 는 모노-불포화 올레산/이소-리놀레산 믹스 (각각 37% 및 46%, 나머지는 스테아르산)의 암모늄 염이었다. 이는 Arizona Chemical 에서 CenturyMO-5N 으로서 시판된다.
CCD 측정을 ASTM 절차의 수정판에 따라 Ford 2.3 L 기관 상에서 수행하여,FM-1, FM-2 및 FM-3 첨가제를 비교하였다. HiTEC6421 GPA 로서 제공되는 마니히 세정제 (및 담체 유체) 80.9 PTB 를, 50 PTB 의 마찰 개질제 FM-1 과 함께, 및 개별적으로 50 PTB 의 FM-2 및 FM-3 와 함께 함유하는 연료의 연소로부터 CCD 수준을 측정하였다. 그 결과를 표 1 에 요약한다.
첨가제 제형물 연소실 침적물 (CCD) (mg)
마니히 세정제 (A) 1613
(A) + FM-1 (본 발명) 1443
(A) + FM-2 (본 발명) 1460
(A) + FM-3 (본 발명) 1416
(A) + FM-4 (비교) 1721
상기 결과들은, 포화 카르복실산의 n-부틸아민 염 (FM-1, FM-2 및 FM-3) 및 세정제 조합물을 함유하는 연료 조성물이, 동일한 유형의 세정제와 조합한 불포화 첨가제 (FM-4)를 함유하는 연료 조성물에 비하여, 현저히 우수한 CCD 제어 및 침적물 저감을 달성함을 또한 표 1 에서 예증한다.
본 발명은 또한, 본 발명의 n-부틸아민 이소스테아레이트 및 선행 기술의 n-부틸아민 올레에이트 모두가 가솔린용 마찰 개질제로서 기능하지만, 세정제와 n-부틸아민 이소스테아레이트를 모두 함유하는 연료 첨가제의 사용은 CCD 발생 저감을 일으키는 한편, 세정제를 n-부틸아민 올레에이트와 조합하여 함유하는 연료 첨가제의 사용은 CCD 발생에 있어서 바람직하지 못한 증가를 일으킨다는 것을 나타낸다.
본 상세한 설명 또는 청구범위 어느 곳에서든 화학명에 의해 칭해지는 반응물 및 성분은 화학명 또는 화학 형태 (예컨대, 베이스 연료, 용매 등)에 의해 칭해지는 다른 물질과 접촉하게 되기 이전에 존재하는 것으로서 간주된다는 것을 이해하여야 한다. 화학적 변화, 변형 및/또는 반응이 생성 혼합물 또는 용액 또는 반응 매질에서 만약 발생했더라도, 그와 같은 변화, 변형 및/또는 반응은 상기 개시내용에 따라 요구되는 조건하에서 특정 반응물 및/또는 성분이 발생시킨 자연적 결과이므로, 중요하지 않다. 이에, 반응물 및 성분은 목적 화학 반응 (예컨대 마니히 축합 반응)의 수행 또는 목적 조성물 (예컨대 첨가제 농축물 또는 첨가된 연료 블렌드)의 형성을 초래하는 구성성분으로서 간주된다. 또한, 첨가제 성분을 개별적으로 그 자체로서 및/또는, 미리 형성된 첨가제 조합물 및/또는 아조합물을 형성하는데 사용되는 성분으로서 베이스 연료 중에 또는 베이스 연료와 함께 첨가하거나 블렌딩시킬 수 있다는 것이 인식될 것이다. 따라서, 이하의 청구범위가 현제 시재 ("함유하다", "이다" 등)로 물질, 성분 및/또는 구성성분을 언급할 수 있을지라도, 언급물은 본 개시내용과 관련하여 하나 이상의 다른 물질, 성분 및/또는 구성성분과 처음으로 블렌딩 또는 혼합되기 바로 직전에 존재하는 그대로의 물질, 성분 또는 구성성분에 대한 것이다. 이에, 물질, 성분 또는 구성성분이 상기 블렌딩 또는 혼합 작업동안에 화학적 반응 또는 변형을 통해 그 본래의 주체성을 상실할 수 있다는 사실은, 본 개시내용 및 이의 청구범위에 대한 정확한 이해 및 인식을 위해서는 전적으로 중요하지 않다.
본 명세서에서 사용된 용어 "연료용해성" 또는 "가솔린용해성" 은 논의중인 물질이 그의 의도한 기능을 제공하게 하는데 요구되는 최소 농도에 적어도 도달시키기 위해 선택하여 사용하는 베이스 연료 중에 그 물질이 20℃ 에서 충분히 용해성이어야 한다는 것을 의미한다. 바람직하게는, 물질은 이것보다 베이스 연료 중에서 용해도가 실질적으로 클 것이다. 그러나, 물질은 베이스 연료 중에 모든 부분이 용해될 필요는 없다.
본 상세한 설명 전반의 수많은 곳에서, 다수의 U.S. 특허를 참조하였다. 상기의 모든 인용 문헌은 본원에서 충분히 설명한 바와 같이, 완전히 본 개시내용에 명백히 혼입되어 있다.
본 발명은 그의 실행시에 상당히 변형될 여지가 있다. 그러므로 상술한 기재는, 본 발명을 상기 나타낸 특정 예시에 한정하고자 하는 것이 아니며, 한정하는 것으로서 해석되지 않아야 한다. 오히려, 다루고자 하는 바는 하기의 청구범위 및 법률 문제로서 용인되는 이의 등가사항으로 설명되는 바이다.
가연성 연료용 마찰 개질제를 사용하여 기관 내에서 연소실 침적물 형성을 저감화하는 방법이 제공된다. 상기 마찰 개질제는 포화 카르복실산 및 알킬화 또는 알콕시화 아민을 조합함으로써 제조된다. 마찰 개질제의 상기 특별한 선택은 안정한 첨가제 농축물이 제형화되게 하여, 상기 첨가제 농축물로 개질된 연료로 가동되는 연소 기관 내에서 IVD 침적물의 발생이 증가하지 않고도 CCD 가 현저히 감소된다.

Claims (31)

  1. 연소실이 있는 내연 기관 내에서 연소실 침적물의 형성을 저감화하는 방법으로서, 아민과 포화 카르복실산을 조합함으로써 제조한 마찰 개질제 및 탄화수소계 연료를 함유하는 연료 조성물을 상기 내연 기관 내에서 연소시키는 것을 포함하며, 그에 따라 상기 기관 내에서의 연소실 침적물 형성이 상기 마찰 개질제를 함유하지 않는 연료 조성물을 연소시키는 기관 내에서의 연소실 침적물 형성에 비하여 저감되는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 아민이 암모니아, 알킬아민, 및 알콕시아민으로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 포화 카르복실산이 분지형인 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 포화 카르복실산이 선형인 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 마찰 개질제가 하기 화학식 1 을 갖는 것을 특징으로 하는 방법:
    [화학식 1]
    (식 중, R2및 R3는 각각 독립적으로, 알킬기를 나타내고; j 는 1 ∼ 20 이며; A 는 -(CH2)x- (여기서, x 는 4 ∼ 20 임)를 나타내고; 단, 각 R3는 A 에서의 주쇄 탄소 원자의 수소를 치환하며, 2개 이하의 R3기가 A 에서의 임의 소정의 하나의 주쇄 탄소 원자에 결합되고; R4, R5, 및 R6는 각각 독립적으로 히드로카르빌기, 알콕시기, 또는 수소 원자를 나타내며; q 는 1, 2, 또는 3 이고, z 및 y 는 각각 독립적으로 0 또는 1 이며, 단, z 및 y 가 각각 0 인 경우 q 는 3 이고, z 또는 y 중의 하나가 1 이고 다른 하나가 0 인 경우 q 는 2 이며, z 및 y 가 각각 1 인 경우 q 는 1 이다).
  6. 제 1 항에 있어서, 아민이 모노알콕시화 아민 및 폴리알콕시화 아민에서 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 1 항에 있어서, 아민이 모노에테르 아민 및 폴리에테르 아민에서 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 1 항에 있어서, 아민이 모노알콕시화 모노아민 및 디알콕시화 모노아민에서 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 1 항에 있어서, 아민이 모노알콕시화 디아민 및 디알콕시화 폴리아민에서 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 1 항에 있어서, 아민이 폴리알콕시화 디아민에서 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제 1 항에 있어서, 아민이 폴리알콕시화 폴리아민에서 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제 5 항에 있어서, R4, R5및 R6는 존재할 경우, 포화 지방족 히드로카르빌기인 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제 1 항에 있어서, 카르복실산이 이소스테아르산, 2-에틸 헥사노산, 라우르산, 팔미트산, 스테아르산, 데카노산, 도데카노산, 운데카노산, 미리스트산, 카프르산, 카프로산, 카프릴산, 메틸발레르산, 디메틸발레르산, 및 이의 이성질체 및 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제 1 항에 있어서, 카르복실산이 분지형 또는 환형 카르복실산인 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제 1 항에 있어서, 카르복실산이 모노카르복실산, 디카르복실산, 및 폴리카르복실산으로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 제 1 항에 있어서, 아민이 하기로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 방법: 이소헥실옥시프로필아민; 2-에틸헥실옥시프로필아민; 옥틸/데실옥시프로필아민; 이소데실옥시프로필아민; 이소도데실옥시프로필아민; 이소트리데실옥시프로필아민; C12∼15알킬옥시프로필아민; 이소데실옥시프로필-1,3-디아미노프로판; 이소도데실옥시프로필-1,3-디아미노프로판; 이소트리데실옥시프로필-1,3-디아미노프로판; 이소헥실옥시프로필아민; 2-에틸헥실옥시프로필아민; 옥틸/데실옥시프로필아민; 이소데실옥시프로필아민; 이소프로필옥시프로필아민; 테트라데실옥시프로필아민; 도데실/테트라데실옥시프로필아민; 테트라데실/도데실옥시프로필아민; 옥타데실/헥사데실옥시프로필아민; 테트라데실옥시프로필-1,3-디아미노프로판; 및 C12∼C15알킬옥시프로필-1,3-디아미노프로판.
  17. 제 1 항에 있어서, 아민이 암모니아인 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 제 1 항에 있어서, 아민 : 카르복실산의 몰비가 약 1 : 1 인 것을 특징으로 하는 방법.
  19. 제 1 항에 있어서, 아민이 모노알킬화 아민 및 폴리알킬화 아민에서 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
  20. 제 1 항에 있어서, 아민이 모노알킬화 모노아민 및 디알킬화 모노아민에서 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
  21. 제 1 항에 있어서, 아민이 모노알킬화 디아민 및 디알킬화 폴리아민에서 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
  22. 제 1 항에 있어서, 아민이 폴리알킬화 디아민에서 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
  23. 제 1 항에 있어서, 아민이 폴리알킬화 폴리아민에서 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
  24. 제 1 항에 있어서, 아민이 환형 아민인 것을 특징으로 하는 방법.
  25. 제 1 항에 있어서, 연료 조성물이 마니히(Mannich) 세정제, 폴리에테르아민 세정제, 폴리이소부틸렌 세정제, 숙신이미드 세정제, 및 이미다졸린 세정제로 이루어진 군에서 선택된 물질을 추가로 함유하는 것을 특징으로 하는 방법.
  26. 제 1 항에 있어서, 연료 조성물이 분산제, 세정제, 산화방지제, 담체 유체, 금속 불활성화제, 염료, 마커(marker), 부식 억제제, 살생물제, 대전방지 첨가제, 저항(drag) 감소제, 항에멀젼화제, 에멀젼화제, 항헤이즈제(dehazer), 방빙 첨가제, 옥탄가 증가제, 폭연방지 첨가제, 밸브시트 리세션(recession) 방지 첨가제, 윤활화 첨가제, 계면활성제, 및 연소 개선제로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 부가적 첨가제를 추가로 함유하는 것을 특징으로 하는 방법.
  27. 제 1 항에 있어서, 연료 조성물이 메틸 시클로펜타디에닐 망간 트리카르보닐을 추가로 함유하는 것을 특징으로 하는 방법.
  28. 제 1 항에 있어서, 연료 조성물이, 연료 조성물을 산소화하는데 충분한 양의, 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, t-부탄올, 혼합 C1∼C5알콜, 메틸 3급 부틸 에테르, 3급 아밀 메틸 에테르, 에틸 3급 부틸 에테르 및 혼합 에테르로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 옥시게네이트를 추가로 함유하는 것을 특징으로 하는방법.
  29. 제 1 항에 있어서, 연료 조성물이 담체 유체, 폴리올, 광물 오일, 및 폴리-α-올레핀으로 이루어진 군에서 선택되는 물질을 추가로 함유하는 것을 특징으로 하는 방법.
  30. 제 1 항에 따른 방법으로 연료 조성물을 연소시키는 기관.
  31. 제 1 항에 있어서, 포화 카르복실산이 지방산 또는 올리고머의 동물계 공급원의 수소화 생성물을 함유하는 것을 특징으로 하는 방법.
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