KR20210012916A - 4차 암모늄염 함유 연료를 위한 유수분리제 - Google Patents

4차 암모늄염 함유 연료를 위한 유수분리제 Download PDF

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KR20210012916A
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테일러 데니엘
타비비 마카예
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에프톤 케미칼 코포레이션
크로다 인크.
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Abstract

연료 성능 첨가제, 이러한 첨가제를 포함하는 연료, 연료 성능 첨가제를 사용하여 연료의 유수분리성을 개선하는 방법, 및 이러한 연료가 가솔린 또는 디젤이고, 적어도 3차 아미노기를 갖는 질소 함유 화합물과 4차화제의 적어도 반응으로부터 얻어진 4차 암모늄염을 추가로 포함하는 연료의 유수분리성을 개선하기 위한 연료 성능 첨가제의 용도가 본원에 기재된다.

Description

4차 암모늄염 함유 연료를 위한 유수분리제{DEMULSIFIER FOR QUATERNARY AMMONIUM SALT CONTAINING FUELS}
본 개시내용은 4차 암모늄염을 포함하는 연료의 유수분리에 적합한 중합체 배합물을 포함하는 연료 첨가제 조성물에 관한 것이다.
디젤 및 가솔린 연료는 종종 소량의 물, 전형적으로 수 ppm 내지 수 중량%를 함유한다. 이러한 물은 예를 들어 수송 및 저장 동안 탱크 및 파이프라인에 있는 동안 연료로 응축된 결과일 수 있다. 물의 양은 저장 탱크의 바닥에서 층으로서 분리될 수 있고/있거나 연료에서 유화될 수 있다. 물의 존재는 운송 중 및/또는 연소에 사용 중에 문제를 일으킬 수 있기 때문에 바람직하지 않다.
다양한 용도에 의해 제거될 수 있는 연료에서 별개의 층으로서 물을 분리하기 위해 전형적으로 물-연료 에멀젼을 유수분리 또는 파괴하는 다양한 작용제의 사용을 통해 물이 연료로부터 분리된다. 그러나, 많은 통상적인 연료 첨가제는 통상적인 유수분리제의 기능성을 방해하거나 심지어 제한하는 경향이 있다. 예를 들어, 4차 암모늄염은 가솔린 및 디젤 연료에 세제로 일반적으로 사용되는 첨가제 카테고리 중 하나이다. 그러나, 통상적인 유수분리 첨가제 존재 하에서의 4차 암모늄염의 단점은 이러한 염이 연료 유수분리성에 부정적인 영향을 미쳐 탱크 및 수송 라인의 연료로부터 물을 분리하고 제거하는 것을 더 어렵게 한다는 점이다.
일 양태에서, 적어도 3차 아미노기를 갖는 질소 함유 화합물과 4차화제의 반응으로부터 수득된 4차 암모늄염 및 유수분리제 성분을 포함하는 연료 성능 첨가제가 본원에 기재되어 있다. 하나의 접근법에서, 유수분리제 성분은 (i) 제1 알콕시화 페놀 포름알데히드 중합체가 18 내지 22의 상대 용해도 수를 가지며, 제2 알콕시화 페놀 포름알데히드 중합체가 12 내지 16의 상대 용해도 수를 갖는 적어도 2개의 알콕시화 페놀 포름알데히드 중합체; (ii) 12 내지 16의 상대 용해도 수를 갖는 알콕시화 지방산 중합체 (iii) 10 미만의 상대 용해도 수를 갖는 알콕시화 폴리이민 중합체의 배합물을 포함한다.
또 다른 양태에서, 이전 단락의 연료 성능 첨가제의 접근법 또는 구현예는 임의의 조합으로 다른 선택적인 특징과 조합될 수 있다. 이들 선택적인 특징 또는 구현예는 하기 중 하나 이상을 포함할 수 있다: 여기서 제1 알콕시화 페놀 포름알데히드 중합체는 약 25 내지 약 75 몰의 에틸렌 옥사이드를 갖는 에톡시화 페놀 포름알데히드 중합체이고/이거나; 여기서 제2 알콕시화 페놀 포름알데히드 중합체는 약 5 내지 30 몰의 에틸렌 옥사이드 및 프로필렌 옥사이드가 조합된 에톡시화 및 프로폭시화 페놀 포름알데히드 중합체이고/이거나; 여기서 알콕시화 지방산 중합체는 이량체 지방 이산, 삼량체 지방 삼산, 이량체 지방 디올 및/또는 삼량체 지방 트리올 및 적어도 하나의 알킬렌 옥사이드 유래기로부터 유도되고 총 약 5 내지 약 30 몰의 알콕시화를 가지며/가지거나; 여기서 알콕시화 폴리이민은 약 10 내지 약 50 몰의 알콕시화를 가지며/가지거나; 여기서 유수분리제 성분은 약 10 내지 약 50 중량%의 제1 알콕시화 페놀 포름알데히드, 약 10 내지 약 50 중량%의 제2 알콕시화 페놀 포름알데히드 중합체, 약 10 내지 약 50 중량%의 알콕시화 지방산 중합체, 및 약 1 내지 약 15 중량%의 알콕시화 폴리이민의 배합물을 포함하며/하거나; 약 5:1 내지 약 1:1의 4차 암모늄염 대 유수분리제 성분의 중량비를 추가로 포함하고/하거나; (i), (ii), 및 (iii)의 배합물에 의해 제공된 총 약 45 내지 약 190 몰의 알콕시화를 추가로 포함하고/하거나; 여기서 4차 암모늄염의 질소 함유 화합물은 하이드로카르빌-치환된 아실화제, 및 하이드로카르빌-치환된 아실화제와 축합할 수 있는 산소 또는 질소 원자를 갖고 3차 아미노기를 포함하는 화합물의 반응 생성물이고/이거나; 여기서 질소 함유 화합물은 3차 아미노기를 포함하는 폴리아민 및 1차 아민, 2차 아민, 또는 이들의 조합이고/이거나; 여기서 하이드로카르빌-치환된 아실화제는 하이드로카르빌 치환된 숙신산, 에스테르, 무수물, 모노-산/모노-에스테르 또는 이산이고/이거나; 여기서 4차화제는 하이드로카르빌 치환된 카르복실레이트, 카르보네이트, 사이클릭 카르보네이트, 페네이트, 에폭사이드, 카르바메이트, 할라이드, 설페이트, 설파이트, 설파이드, 설포네이트, 포스페이트, 포스포네이트, 살리실레이트, 옥살레이트 또는 이들의 혼합물로 구성되는 그룹으로부터 선택되고/되거나; 여기서 4차 암모늄염은 4차 암모늄 카르보네이트와 유기산의 반응으로부터 유도된 하이드로카르빌 가용성 4차 암모늄 카르복실레이트이고/이거나; 여기서 4차 암모늄 카르보네이트는 탄산 디에스테르를 3차 아미도 아민 화합물과 반응시킴으로써 형성되고/되거나; 여기서 4차 암모늄 카르보네이트는 숙신이미도알킬 트리알킬 암모늄 카르보네이트, 숙신아미도/숙시닐 에스테르 암모늄 카르보네이트 및 아미도알킬 트리알킬 암모늄 카르보네이트로 구성되는 그룹으로부터 선택되고/되거나; 여기서 유기산은 스테아르산, 노나데칸산, 아라키드산, 투버쿨로스테아르산, 투주산(tuzuic acid), 페트로셀린산, 올레산, 엘라이드산, 바센산, 가돌레산, 폴리알킬 또는 폴리알케닐 숙신 에스테르산, 아미드산, 이미드산, 헥사데칸 이산, 헵타데칸 이산, 옥타데칸 이산, 논카데칸 이산, 에이코산 이산, 3-헥실-4-데센-1,2-디카르복실산, 3-헥실-1,12-데칸디카르복실산, 6-에틸렌-9-헥사데센-1,16-디카르복실산, 6-에틸-1,16-헥사데칸디카르복실산, 6-페닐-1,12-도데칸 디카르복실산, 7,12-디메틸-리-7,1-옥타데칸디엔-1,18-디카르복실산, 7,12-디메트-일-1,18-옥타데칸디카르복실산, 6,8-디페닐-1,14-테트라데칸 디카르복실산, 및 폴리알킬 또는 폴리알케닐 숙신 이산으로 구성되는 그룹으로부터 선택되고/되거나; 여기서 4차 암모늄염은 카르복실산 및 알킬 페놀로부터 선택된 양성자 공여체의 존재하에 적어도 하나의 3차 아미노기 및 에폭사이드를 함유하는 아미도 아민으로부터 유도되고/되거나; 여기서 아미도 아민은 실질적으로 아실화제가 없는 반응 매질에 있고/있거나; 여기서 양성자 공여체는 지방산, 포름산, 아세트산, 프로피온산, 부티르산, 폴리아이소부테닐 숙신산, 아미드/산, 또는 산/에스테르, 및 중합체 산, 및 이들의 혼합물로 구성되는 그룹으로부터 선택된 카르복실산이다.
또 다른 양태 또는 구현예에서, 주된 양의 연료 및 연료 성능 첨가제를 포함하는 연료 조성물이 2개의 이전 단락 또는 구현예 중 어느 하나에 기재된 바와 같다. 일부 접근법에서, 연료는 가솔린 또는 디젤로부터 선택된다.
또 다른 양태 또는 구현예에서, 첨가제-함유 연료의 유수분리성을 개선시키는 방법 및/또는 연료의 유수분리성을 개선하기 위한 유수분리제 성분의 용도가 본원에 제공된다. 일부 접근법에서, 방법 또는 용도는 주된 양의 연료를 4차 암모늄염 연료 성능 첨가제 및 (i) 제1 알콕시화 페놀 포름알데히드 중합체가 18 내지 22의 상대 용해도 수를 가지며, 제2 알콕시화 페놀 포름알데히드 중합체가 12 내지 16의 상대 용해도 수를 갖는 적어도 2개의 알콕시화 페놀 포름알데히드 중합체; (ii) 12 내지 16의 상대 용해도 수를 갖는 알콕시화 지방산 중합체 (iii) 10 미만의 상대 용해도 수를 갖는 알콕시화 폴리이민 중합체의 배합물을 포함하는 유수분리제 성분을 조합하는 것을 포함한다. 일부 선택적 접근법 또는 구현예에서, 연료는 가솔린 또는 디젤로부터 선택되고/되거나; 개선된 유수분리성은 ASTM D1094, ASTM D7451 등의 방법에 따라 측정된다.
연료 성능 첨가제, 이러한 첨가제를 포함하는 연료, 연료 성능 첨가제를 사용하여 연료의 유수분리성을 개선하는 방법, 및 이러한 연료가 가솔린 또는 디젤이고, 적어도 3차 아미노기를 갖는 질소 함유 화합물과 4차화제의 적어도 반응으로부터 얻어진 4차 암모늄염을 추가로 포함하는 연료의 유수분리성을 개선하기 위한 연료 성능 첨가제의 용도가 본원에 기재된다. 일 양태에서, 본원의 연료 성능 첨가제는 (i) 제1 알콕시화 페놀 포름알데히드 중합체가 18 내지 22의 상대 용해도 수를 가지며, 제2 알콕시화 페놀 포름알데히드 중합체가 12 내지 16의 상대 용해도 수를 갖는 적어도 2개의 알콕시화 페놀 포름알데히드 중합체, (ii) 12 내지 16의 상대 용해도 수를 갖는 알콕시화 지방산 중합체, 및 (iii) 10 미만의 상대 용해도 수를 갖는 알콕시화 폴리이민 중합체의 배합물 또는 혼합물을 포함하는 고유의 유수분리제 성분과 조합된 4차 암모늄염을 포함한다. 이 신규한 중합체 배합물은 예상치 않게, 유수분리에 유해한 것으로 알려진 4차 암모늄염을 또한 포함하는 가솔린 또는 디젤 연료로부터 물의 우수한 분리 및 유수분리를 달성한다.
알콕시화 페놀 포름알데히드 중합체
하나의 접근법에서, 본원의 연료 성능 첨가제의 유수분리제 성분은 적어도 2개의 별개의 또는 구별된 알콕시화 페놀 포름알데히드 중합체를 포함한다. 적합한 알콕시화 페놀 포름알데히드 중합체는 다양한 공급원으로부터 얻어질 수 있으며, 이론에 의해 제한되지는 않지만, 하기 기재된 바와 같은 알킬 페놀 포름알데히드 알콕실레이트를 포함하고 에틸렌 옥사이드 및/또는 프로필렌 옥사이드 유래 알콕시화를 포함하는 것으로 여겨지고, 일부 접근법에서는 약 1,000 내지 약 5,000 g/mol의 분자량을 가질 수 있다. 다른 접근법에서, 알콕시화 페놀 포름알데히드 중합체는 용매, 예컨대 C6 내지 C10 방향족 탄화수소와 같은 방향족 용매 내에 용해 또는 제공될 수 있다.
또 다른 접근법에서, 연료 성능 첨가제의 제1 및 제2 알콕시화 페놀 포름알데히드 중합체 각각은 하기의 일반적인 구조를 가질 수 있다:
(R1)p ― PH ― (CH2)m ― C(O)O ― (AO)n ― R2(화학식 I)
상기 화학식에서, PH는 R1기로 임의로 치환된 페닐기이고(여기서, 각각의 R1이 독립적으로 C1 내지 C4 알킬 또는 알콕시기임); R2는 C1 내지 C10 선형 또는 분지형 알킬기 (일부 접근법에서는 C1 내지 C6 알킬기, 및 또 다른 접근법에서는 C3 내지 C5 알킬기)이고; AO는 (폴리)알킬렌옥시 사슬을 따라 변할 수 있는, 알킬렌 옥사이드 유래기, 예컨대 에틸렌 옥사이드, 프로필렌 옥사이드-유래기 또는 이들의 조합이다. 화학식 I에서, n은 중합체에 대하여 원하는 상대 용해도 수를 제공하는 데 효과적인 1 내지 100의 범위일 수 있는 정수이며; m은 1 또는 2의 정수일 수 있고; p는 0, 1 또는 2의 정수이다. 일부 접근법에서, R2는 분지형 알킬기, 예컨대 아이소-프로필(프로프-2-일), sec-부틸(부트-2-일), 아이소-부틸(2-메틸-프로프-1-일) 및/또는 tert-부틸기로부터 선택된 2차 알킬기, 또는 2-에틸 헥실기 등, 및 이들의 조합이다.
또 다른 접근법에서, 본원의 알콕시화 페놀 포름알데히드 수지는 연료 성능 첨가제 내에 포함된 2개의 개별 중합체 사이에 총 약 30 내지 약 110 몰의 알콕시화를 포함할 수 있다. 일부 경우에, 연료 성능 첨가제에 사용되는 제1 알콕시화 페놀 포름알데히드 중합체는 일부 접근법에서 에틸렌 옥사이드에 의해 제공되는 약 25 내지 약 75 몰의 알콕시화를 가질 수 있다. 다른 경우에, 연료 성능 첨가제에 사용되는 다른 또는 제2 알콕시화 페놀 포름알데히드 중합체는 일부 접근법에서, 알콕시화 모이어티 내에서 랜덤하게 에틸렌 옥사이드 및 프로필렌 옥사이드 둘 다에 의해 제공되는 약 5 내지 약 35 몰의 알콕시화를 포함할 수 있다.
일부 접근법에서, 연료 성능 첨가제 (및 이러한 첨가제를 포함하는 임의의 연료)는 또한 약 0.5:1 내지 약 1.75:1, 또는 일부 접근법에서는 약 1:1의 제1 알콕시화 페놀 포름알데히드 중합체 대 제2 페놀 포름알데히드 중합체의 비를 가질 수 있다. 다른 접근법에서, 유수분리제 배합물은 약 0.05 내지 약 50 중량%, 다른 접근법에서는 약 5 내지 약 40 중량%, 및 추가의 접근법에서는 약 10 내지 약 30 중량%의 제1 알콕시화 페놀 포름알데히드 중합체를 포함할 수 있다. 유수분리제 배합물은 또한 약 0.05 내지 약 50 중량%, 다른 접근법에서는 약 5 내지 약 40 중량%, 및 추가의 접근법에서는 약 10 내지 약 30 중량%의 제2 알콕시화 페놀 포름알데히드 중합체를 포함할 수 있다.
이러한 중합체의 알콕시화는 4차 암모늄염 함유 연료와 관련하여 유수분리를 달성하도록 본원에서 고유 첨가제 배합물에 적합한 각각의 중합체의 상대 용해도 수를 달성하기 위해 선택된다. 상대 용해도 수는 중합체의 용해도의 척도로서 당업자에게 공지되어 있으며, 분자의 소수성-친유성 균형에 상응한다. 상대 용해도 수는 크실렌, 디에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르 및 디메틸 아이소소르비드를 포함하는 용매 시스템에서 중합체의 물에 대한 적정에 의해 결정될 수 있다. 일반적으로, 약 13 미만의 상대 용해도 수는 일반적으로 중합체가 보다 유용성임을 나타내고, 반면 약 18 초과의 수는 일반적으로 중합체가 분산 가능하다는 것을 나타내는 값 사이에서 중합체가 더 수용성임을 나타낸다. 상대 용해도 수를 결정하는 것에 대한 추가 정보는 Wu et al, Colloids and surfaces: Physicochemical and engineering aspects; 2004; Vol. 232(2-3); 229-237페이지에서 얻어질 수 있으며, 이는 본 명세서에 참고로 포함된다.
본원에 사용된 바와 같이, 상대 용해도 수는 용매 30g(5 중량% 크실렌, 20 중량% 디에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르 및 75 중량% 디메틸 아이소소르비드) 중의 중합체 1g의 물에 대한 적정에 의해 결정된다. 적정의 종말점은 적어도 1분 동안 지속 탁도가 유지되고 적정에 사용된 밀리리터 단위의 물의 양이 상대 용해도 수인 경우이다.
하나의 접근법에서, 제1 알콕시화 페놀 포름알데히드 중합체는 약 18 이상의 상대 용해도 수를 가질 수 있고, 다른 접근법에서는 약 18 내지 약 22의 상대 용해도 수를 가질 수 있다. 제2 알콕시화 페놀 포름알데히드 중합체는 제1 알콕시화 페놀 포름알데히드 중합체보다 낮은 상대 용해도, 및 일부 접근법에서는 약 16 이하의 상대 용해도 수, 및 다른 접근법에서는 약 12 내지 약 16의 상대 용해도 수를 가질 수 있다.
일부 접근법에서, 각각의 제1 및 제2 알콕시화 페놀 포름알데히드 중합체는 용매에 제공된다. 적합한 용매는 방향족 용매, 예컨대 C6 내지 C10 방향족 용매, 예컨대 트리메틸 벤젠, 디에틸 벤젠, 디메틸에틸 벤젠 등 및 이들의 조합일 수 있다. 일부 접근법 또는 구현예에서, 용매 중의 각 중합체의 농도는 총 제형의 약 10 내지 약 90 중량%, 약 15 내지 약 85 중량%, 또는 약 25 내지 약 80 중량%일 수 있다. 상응하여, 각각의 중합체 조성물은 이어서 전형적으로 용매의 약 90% 내지 약 10%, 약 85% 내지 약 15%, 또는 약 75% 내지 약 20%를 포함할 것이다.
알콕시화 지방산 중합체
또 다른 접근법에서, 본원의 연료 성능 첨가제의 유수분리제 성분은 또한 이량체 지방 이산, 삼량체 지방 삼산, 이량체 지방 디올 및/또는 삼량체 지방 트리올로부터 유도된 알콕시화 지방산 중합체 및 적어도 하나의 알킬렌옥시 사슬(즉, 알킬렌 옥사이드 유래기의 서열)을 포함한다. 적합한 알콕시화 지방산 중합체는 또한 다양한 공급원으로부터 얻어질 수 있으며, 일부 접근법에서, 하기 기재된 바와 같은 지방산 유래 염기 모이어티를 제1 에틸렌 옥사이드 모이어티, 프로필렌 옥사이드 모이어티, 이어서 제2 에틸렌 옥사이드 모이어티를 갖는 하나 이상의 알콕시화 블록과 조합하여 포함하는 것으로 여겨진다.
일부 접근법에서, 알콕시화 지방산 중합체는 화학식 II의 구조를 가질 수 있다:
R3[(EO)p(PO)q(EO)rR4]n(화학식 II)
상기 화학식에서, R3는 이량체 지방 이산, 삼량체 지방 삼산, 이량체 지방 디올 및/또는 삼량체 지방 트리올 중 하나 이상의 잔기이고; R4는 H 또는 (CO)xR5이고, 여기서 x는 0 또는 1의 정수이고 R5는 C1 내지 C6 지방족 하이드로카르빌기이며; EO는 에틸렌 옥사이드 유래기이고; PO는 프로필렌 옥사이드 유래기이고; p는 1 내지 20의 정수이며; q는 1 내지 20의 정수이고; r은 1 내지 20의 정수이다. 화학식 II에서, n은 총 알킬렌 옥사이드 유래기의 평균 수를 나타내는 정수이고, n은 1 내지 3일 수 있다. R3이 이량체 잔기인 경우, R3은 그에 부착된 최대 2개의 알킬렌 옥사이드 유래 사슬을 가질 수 있고, R3이 삼량체 잔기인 경우, R3은 그에 부착된 최대 3개의 알킬렌 옥사이드 사슬을 가질 수 있다.
화학식 II 및 일부 접근법에서, 에틸렌 옥사이드 유래기의 총 수는 p + r로 표시되고, 2 내지 40, 4 내지 36, 또는 6 내지 30의 정수인 것으로 여겨진다. 마찬가지로, 알킬렌 옥사이드 유래기(EO, PO, 및 소량의 기타)의 총 수는 p + q + r로 표시될 수 있으며, 이는 적어도 3, 적어도 6, 또는 적어도 9 내지 최대한 60, 최대한 51, 또는 최대한 45의 범위의 정수이다. 다른 접근법에서, 에틸렌 옥사이드 유래기 대 프로필렌 옥사이드 유래기의 비율은 (p + r)/q의 비율로 나타낼 수 있으며, 이는 약 0.5 내지 약 8, 약 0.5 내지 약 6, 약 1 내지 약 4, 약 1.5 내지 약 2.5일 수 있다. 또 다른 접근법들에서, 제1 EO 세그먼트 대 PO 세그먼트 대 제2 EO 세그먼트의 상대 길이는 p 대 q 대 r의 비로 제공될 수 있다. 일부 구현예에서, 이 길이 비는 0.5 내지 2:0.5 내지 2:0.5 내지 2, 또는 0.75 내지 1.5:0.75 내지 1.5:0.75 내지 1.5, 또는 0.8 내지 1.2:0.8 내지 1.2:0.8 내지 1.2일 수 있다. 추가의 선택적인 접근법에서, R3의 지방산 모이어티 대 총 알킬렌 옥사이드 유래기의 중량비는 적어도 0.1:1 또는 적어도 0.2:1 내지 최대한 1:1, 최대한 0.8 :1, 또는 최대한 0.6:1의 범위일 수 있다.
당업자에게 이해되는 바와 같이, 잔기는 반응이 일어난 후 반응 생성물에 남아있는 반응물 분자의 일부를 지칭한다. 본 명세서에서, 이량체 지방 이산(이량체 지방산으로도 지칭됨)은 단일-불포화 또는 다중-불포화 지방산 및/또는 에스테르의 이량체화 생성물을 지칭한다. 각각의 개별 지방산(단량체) 상의 카르복실산기로 인해, 이량체 지방 이산은 2개의 카르복실산기를 포함한다. 마찬가지로, 삼량체 지방 삼중산(또는 삼량체 지방산)은 단일-불포화 또는 다중불포화 지방산 및/또는 에스테르의 삼량체화 생성물을 지칭한다. 일부 선택적인 접근법에서, 이작용성 물질 또는 이의 잔기(이량체 지방 이산 및/또는 이량체 지방 디올) 대 삼작용성 물질(삼량체 지방 삼산 및/또는 삼량체 지방 트리올)의 중량비는 약 20:1 내지 약 0.2:1, 다른 접근법에서는, 약 5:1 내지 약 0.2:1, 및 또 다른 접근법에서는, 약 4:1 내지 약 0.5:1일 수 있다. 예를 들어, R3는 이량체 지방 이산 잔기 및 삼량체 지방 삼산 잔기의 혼합물을 포함할 수 있다.
일부 접근법에서, 이량체 지방 이산 또는 이량체 지방 잔기는 C10 내지 C30 지방산, 다른 접근법에서는 C12 내지 C24 지방산, 또 다른 접근법에서는 C14 내지 C22 지방산, 다른 접근법에서는 C16 내지 C20 지방산, 및 일부 경우에는 C18 지방산의 이량체화 생성물로부터 유래된다. 따라서, 생성된 이량체 지방 이산은 20 내지 60, 24 내지 48, 28 내지 44, 32 내지 40개의 범위, 및 일부 경우에는, 36개의 탄소 원자를 포함할 수 있다. 이량체 지방 이산이 유도되는 지방산은 선형 또는 분지형 불포화 지방산으로부터 선택될 수 있다. 불포화 지방산은 시스/트랜스 구성을 갖는 지방산으로부터 선택될 수 있고, 하나 이상의 불포화 이중 결합을 가질 수 있다.
일부 접근법에서, 사용되는 지방산은 선형 단일불포화 지방산이다. 적합한 이량체 지방 이산은 올레산, 리놀레산, 리놀렌산, 팔미트올레산 또는 엘라이드산의 이량체화 생성물로부터 유래될 수 있다. 다른 접근법에서, 이량체 지방 이산은 천연 지방 및 오일, 예를 들어 해바라기유, 대두유, 올리브유, 평지씨유, 면실유 또는 톨유의 가수분해로부터 수득된 불포화 지방산 혼합물의 이량체화 생성물일 수 있다. 이량체 지방 이산의 중량 평균 분자량은 약 450 내지 약 690, 약 500 내지 약 640, 약 530 내지 약 610, 또는 약 550 내지 약 590일 수 있다. 일부 접근법에서, 이량체 지방산은 약 10 중량% 미만, 약 6 중량% 미만, 또는 약 4 중량% 미만의 모노 지방 일산(또는 단량체)을 포함할 수 있다. 다른 접근법에서, 이량체 지방 잔기는 수소화되거나 비수소화될 수 있다.
사용된다면, 삼량체 지방 삼산은 이량체 지방산과 관련하여 상기 언급된 공급원의 삼량체화 생성물로부터 유래될 수 있다. 따라서, 삼량체 지방 삼산은 30 내지 90, 36 내지 72, 42 내지 66, 48 내지 60 또는 54개의 탄소 원자를 함유할 수 있다. 일부 접근법에서, R3은 24 내지 48개의 탄소 원자를 갖는 이량체 지방 이산, 36 내지 72개의 탄소 원자를 갖는 삼량체 지방 삼산, 24 내지 48개의 탄소 원자를 갖는 이량체 지방 디올 및/또는 36 내지 72개의 탄소 원자를 갖는 삼량체 지방 트리올 중 적어도 하나 이상의 잔기이다. 사용된다면, 삼량체 지방 삼산의 중량 평균 분자량은 약 750 내지 약 950, 약 790 내지 약 910, 약 810 내지 약 890, 또는 약 830 내지 약 870일 수 있다.
이량체 지방 이산 또는 삼량체 지방 이산은 특정 용도를 위해 필요에 따라 이량체 또는 삼량체 지방 디올로 전환될 수 있다. 예를 들어, 이량체 지방 디올은 상응하는 이량체 지방 이산의 수소화에 의해 형성될 수 있다. 이러한 경우에, 이량체 또는 삼량체 지방 디올은 이량체 또는 삼량체 지방 이산의 산기가 하이드록실기로 대체되는 것을 제외하고는 관련 이량체 또는 삼량체 지방 이산과 관련하여 본원에 기재된 바와 같은 특성을 가질 수 있다. 이량체 또는 삼량체 지방 디올은 수소화되거나 비수소화될 수 있다.
일부 접근법에서, 에틸렌 옥사이드 모이어티 및 프로필렌 옥사이드 모이어티는 또한 소량의 다른 알킬렌 옥사이드기를 함유할 수 있다. 예를 들어, 알킬렌 옥사이드 섹션은 소량의 부틸렌 옥사이드기를 포함할 수 있다. 이러한 다른 알킬렌 옥사이드 단위의 소량은 각각의 섹션에서 총 알킬렌 옥사이드기의 약 10 몰% 이하일 수 있고 일반적으로 약 5 몰% 이하이다.
알콕시화 지방산 폴리올은 적어도 약 500 g/mol, 적어도 약 800 g/mol, 적어도 약 1,000 g/mol, 또는 적어도 약 1,500 g/mol 내지 최대한 약 20,000 g/mol, 최대한 약 10,000 g/mol, 최대한 약 5,000 g/mol, 또는 최대한 약 4,000 g/mol 범위의 수 평균 분자량을 가질 수 있다. 알콕시화 지방산 폴리올은 또한 적어도 약 500 g/mol, 적어도 약 1,000 g/mol, 적어도 약 1,500 g/mol, 적어도 약 2,000 g/mol, 또는 적어도 약 2,500 g/mol 내지 최대한 약 20,000 g/mol, 최대한 약 15,000 g/mol, 최대한 약 10,000 g/mol, 또는 최대한 약 8,000 g/mol 범위의 중량 평균 분자량을 가질 수 있다. 분자량은 겔 투과 크로마토그래피에 의해 결정될 수 있다.
다른 접근법에서, 본원의 유수분리제 배합물은 약 0.05 내지 약 50 중량%의 알콕시화 지방산 중합체, 다른 접근법에서 약 5 내지 약 40 중량%, 및 추가의 접근법에서 약 10 내지 약 30중량%를 포함할 수 있다. 다른 구현예 또는 접근법에서, 본원의 알콕시화 지방산 중합체는 또한 예를 들어 에틸렌 옥사이드 유래된 모이어티 및 프로필렌 옥사이드 유래된 모이어티에 의해 제공되는 총 약 5 내지 약 30 몰의 알콕시화를 포함할 수 있다. 하나의 접근법에서, 본원의 알콕시화 지방산 중합체는 또한 약 12 내지 약 16의 상대 용해도 수를 가질 수 있다. 이러한 중합체의 알콕시화는 4차 암모늄염 함유 연료와 관련하여 유수분리를 달성하도록 본원에서 고유 첨가제 배합물에 적합한 각각의 중합체의 상대 용해도 수를 달성하기 위해 선택된다. 상대 용해도 수는 상기 논의된 바와 같이 결정된다.
상기 알콕시화 페놀 포름알데히드 중합체와 마찬가지로, 본원의 알콕시화 지방산 중합체는 또한 톨루엔, 크실렌, 중질 또는 경질 방향족 나프타, 디젤, 아이소프로필 알코올, 메탄올, 2-에틸 헥산올, 부틸 글리콜 에테르, 부틸 디-글리콜, 모노 에틸렌 글리콜 및 이들의 혼합물로부터 선택된 용매를 포함할 수 있다. 일부 접근법에서, 용매는 중합체의 총 중량을 기준으로 적어도 약 5 중량%, 유수분리제의 총 중량을 기준으로 적어도 약 10 중량%, 적어도 약 20 중량%, 또는 적어도 약 30 중량% 내지 최대한 약 90 중량%, 최대한 80 중량% 또는 최대한 70 중량% 범위의 농도로 중합체와 함께 존재할 수 있다.
알콕시화 폴리이민
또 다른 접근법에서, 본원의 연료 성능 첨가제의 유수분리제 성분은 또한 다양한 공급원으로부터 얻어질 수 있는 하나 이상의 알콕시화 폴리이민 중합체를 포함하지만, 예를 들어, 프로필렌 옥사이드 유래된 단위에 의해 제공되고 10 미만 및 다른 접근법에서는 약 5 내지 약 9의 상대 용해도 수를 갖는, 적어도 10 내지 50 몰의 알콕시화를 포함하는 것으로 여겨진다. 적합한 알콕시화 폴리이민 중합체는 원하는 알콕시화의 몰 및 용해도 수를 달성하기 위해 적합한 알킬렌 옥사이드기와 반응되는 폴리알킬렌 이민으로부터 얻어질 수 있다. 일부 접근법에서, 알콕시화는 에틸렌 옥사이드, 프로필렌 옥사이드, 부틸렌 옥사이드, 스티렌 옥사이드 및 사이클로헥센 옥사이드로부터 얻어질 수 있다. 다양한 알킬렌 옥사이드는 폴리알킬렌 폴리아민과 단독으로 또는 함께 반응하여 블록 공중합 또는 공중합 유형의 반응을 제공할 수 있다.
유수분리제 성분
상기 기재된 중합체는 또한 4차 암모늄염을 포함하는 연료 첨가제에서 높은 유수분리 작용성을 예상치 못하게 달성하는 유수분리제 성분으로 블렌딩된다. 하나의 접근법에서, 유수분리제 배합물은 약 10 내지 약 50 중량%의 제1 알콕시화 페놀 포름알데히드 중합체, 약 10 내지 약 50 중량%의 제2 알콕시화 페놀 포름알데히드 중합체, 약 10 내지 약 50 중량%의 알콕시화 지방산 중합체, 및 약 1 내지 약 15 중량%의 알콕시화 폴리이민 중합체를 포함한다.
유수분리제 성분은 상기 언급된 중합체의 배합물을 포함하고, 배합물에서 조합될 때, 예를 들어, 조합된 모든 중합체에서 에틸렌 옥사이드 및 프로필렌 옥사이드 유래기 둘 다에 의해 제공되는 총 약 45 내지 약 190 몰의 알콕시화를 제공한다. 이러한 전체 수준의 알콕시화는 배합물에서 적어도 4개의 개별 중합체의 조합에 의해 제공된다. 일부 접근법에서, 이 배합물은 또한 질소 함유 중합체에 비해 2개의 알콕시화 페놀 포름알데히드 중합체 및 알콕시화 지방산 중합체를 약 5배 내지 약 12 배 더 포함한다.
이 유수분리제 배합물은 4차 암모늄염의 존재하에 유수분리를 제공하기에 적합한 양으로 연료 성능 첨가제에 첨가될 수 있다. 일부 접근법에서, 유수분리제 배합물은 연료 성능 첨가제의 약 0.1 내지 약 2 중량%일 수 있고, 연료에 첨가될 때 약 0.25 내지 약 5 ppm의 유수분리제 배합물을 연료에 제공할 수 있다.
일부 선택적인 접근법에서, 본원의 연료 성능 첨가제에는 하이드로카르빌 숙신이미드 산 첨가제가 없을 수 있다. 본원에 사용된 바와 같이, 없다는 것은 일반적으로 약 1 중량% 미만, 약 0.5 중량% 미만, 약 0.1 중량% 미만, 검출가능한 양이 없음, 및 다른 접근법에서는 없음을 의미한다.
또 다른 접근법에서, 유수분리제 성분 또는 배합물은 또한 방향족 용매, 예컨대 방향족 100, 방향족 150, 방향족 200, 크실렌 및 이들의 조합으로 제공될 수 있다. 사용된다면, 유수분리제 성분은 개별 중합체 성분의 상기 중량%와 함께 용매의 약 35 내지 약 95 중량%일 수 있다.
4차 암모늄염
본 발명의 또 다른 양태에서, 본원의 연료 성능 첨가제는 또한 연료 유수분리에 유해한 영향을 미치는 것으로 알려진 적어도 하나의 4차 암모늄염을 포함한다. 이러한 염은 적어도 하나의 3차 아미노기를 갖는 질소 함유 화합물과 적합한 4차화제의 반응을 통해 형성될 수 있다. 예를 들어, 적합한 4차 암모늄염은 화학식 III의 3차 아민을 반응시킴으로써 제조된다:
Figure pat00001
(화학식 III)
상기 화학식에서, 각각의 R5, R6 및 R7은 1 내지 200개의 탄소 원자를 함유하는 하이드로카르빌기로부터 선택된다. 적합한 4차 암모늄염은 다양한 공급원으로부터 얻어질 수 있고 특정 용도에 필요에 따라 다른 아미노 및 폴리아미노 구조를 포함할 수 있다. 예를 들어, 적합한 4차 암모늄염은 US 8,8637,00 B2; US 8, 894,726 B2; US 8,974,551 B1; US 9,574,149 B2; US 8,690,970 B2; US 9,340, 742 B1; US 9,222,046 B2; US 9,200,226 B1; US 8,992,636 B1; US 9,017,431 B2; US 8,915,977 B2; US 9,4584,00 B2; 및/또는 US 9,677,020 B2 등의 특허 중 하나 이상에 기재될 수 있으며, 이들은 모두 본원에 참고로 포함된다. 이하의 논의는 또한 적합한 4차 암모늄염의 예를 제공하지만, 본 명세서 및 본 발명의 연료 성능 첨가제는 이러한 특정 4차 암모늄염으로 제한될 필요는 없다.
하나의 예시적인 접근법에서, 적합한 4차 암모늄염은 하이드로카르빌 치환된 아실화제 및 아민을 반응시켜 수득한 아미드 또는 이미드 화합물과 알킬 카르복실레이트 사이의 반응으로부터 수득된다. 이러한 양태의 하나의 접근법에서, 아민은 화학식 IV의 구조를 갖는다:
Figure pat00002
(화학식 IV)
상기 화학식에서, A는 2 내지 10개의 탄소 유닛을 가지며, -O-, -N(R')-, -C(O)-, -C(O)O-, 및 -C(O)NR'로 구성되는 그룹으로부터 선택된 2가 모이어티로 독립적으로 대체된 이의 하나 이상의 탄소 유닛을 포함하는 하이드로카르빌 링커이다. R8 및 R9는 독립적으로 1 내지 8개의 탄소 원자를 함유하는 알킬기이고, R'는 독립적으로 수소 또는 C1-6 지방족, 페닐, 또는 알킬페닐로부터 선택된 기이다. 이러한 양태의 또 다른 접근법에서, 이러한 양태의 형성된 4차 암모늄염은 하기 화학식 V의 4차 암모늄염일 수 있다.
Figure pat00003
(화학식 V)
상기 화학식에서, A는 2 내지 10개의 탄소 유닛을 가지며, -O-, -N(R')-, -C(O)-, -C(O)O-, 및 -C(O)NR'로 구성되는 그룹으로부터 선택된 2가 모이어티로 독립적으로 대체된 이의 하나 이상의 탄소 유닛을 포함하는 하이드로카르빌 링커이다. R8, R9, 및 R10은 독립적으로 1 내지 8개의 탄소 원자를 함유하는 알킬기이며; R'는 독립적으로 수소 또는 C1-6 지방족, 페닐, 또는 알킬페닐로부터 선택된 기이다. R11 및 R12는 독립적으로 수소, 아실기, 또는 하이드로카르빌 치환된 아실기이다. R11 또는 R12 중 하나가 수소이면, R4 및 R5 중 다른 것은 아실기 또는 하이드로카르빌 치환된 아실기이다. R11 및 R12 모두가 카르보닐 모이어티를 포함하면, R11 및 R12 중 하나는 아실기를 포함하고 R11 및 R12 중 다른 것은 하이드로카르빌 치환된 아실기를 포함하며, R11 및 R12는 이들이 부착된 N 원자와 함께 합하여져서 고리 모이어티를 형성한다. 다른 접근법에서, R11 및 R12는 이들이 부착된 N 원자와 함께 합하여져서 하이드로카르빌 치환된 숙신이미드를 형성한다. M-은 카르복실레이트일 수 있다.
본원에 사용된 용어 "하이드로카르빌기" 또는 "하이드로카르빌"은 당업자에게 잘 알려져 있는 통상의 의미로 사용된다. 구체적으로, 이는 분자의 나머지에 직접 부착된 탄소 원자를 가지며 주로 탄화수소 특성을 갖는 기를 지칭한다. 하이드로카르빌기의 예는 (1) 탄화수소 치환기, 즉 지방족(예를 들어, 알킬 또는 알케닐), 지환족(예를 들어, 사이클로알킬, 사이클로알케닐) 치환기, 및 방향족-, 지방족-및 지환족-치환된 방향족 치환기, 뿐만 아니라 고리가 분자의 다른 부분을 통해 완료되는 사이클릭 치환기(예를 들어, 2개의 치환기가 함께 지환족 라디칼을 형성함); (2) 치환된 탄화수소 치환기, 즉 본원의 설명과 관련하여 주로 탄화수소 치환기(예를 들어, 할로 (특히 클로로 및 플루오로), 하이드록시, 알콕시, 머캅토, 알킬머캅토, 니트로, 니트로소, 아미노, 알킬아미노 및 술폭시)를 변경시키지 않는 비-탄화수소기를 함유하는 치환기; (3) 헤테로-치환기, 즉, 본 명세서의 맥락에서 주로 탄화수소 특성을 가지면서, 탄소 원자로 구성된 고리 또는 사슬에 탄소 이외의 것을 함유하는 치환기를 포함한다. 헤테로-원자는 황, 산소, 질소를 포함하며, 피리딜, 퓨릴, 티에닐 및 이미다졸릴과 같은 치환기를 포함한다. 일반적으로, 하이드로카르빌기 중의 탄소 원자 10개마다 비-탄화수소 치환기가 2개 이하, 또는 추가적인 예로서 1개 이하로 존재하고; 일부 구현예에서, 하이드로카르빌기에는 비-탄화수소 치환기가 존재하지 않을 것이다.
본원에 사용된 용어 "주된 양(major amount)"은 조성물의 총 중량에 대하여 50 중량% 이상, 예를 들어, 약 80 내지 약 98 중량%의 양을 의미하는 것으로 이해된다. 또한, 본원에 사용된 용어 "소량(minor amount)"은 조성물의 총 중량에 대하여 50 중량% 미만의 양을 의미하는 것으로 이해된다.
일 구현예에서, 화학식 IV의 선별된 아민은 하이드로카르빌 치환된 아실화제와의 반응을 위해 일 말단에 말단 1차 아미노기를 갖고 4차화제와의 반응을 위해 다른 말단에 말단 3차 아민을 갖는 적어도 디아민 또는 트리아민이다. 다른 접근법에서, A는 이의 하나의 탄소 유닛이 -O-또는 -NH- 기로 대체된 2 내지 6개의 탄소 유닛을 포함한다. 본원에서 연료 첨가제를 형성하기 위한 적합한 예시적인 3차 아민은 3-(2-(디메틸아미노)에톡시)프로필아민, N,N-디메틸 디프로필렌 트리아민 및 이들의 혼합물로부터 선택될 수 있다. 다른 구현예 또는 접근법에서, A는 구조 -(CH2)r-[X-(CH2)r']p- (각각의 r, r' 및 p는 독립적으로 정수 1, 2, 3, 또는 4이고, X는 산소 또는 NR"(R"은 수소 또는 하이드로카르빌기임)임)를 갖는다. 다른 구현예에서, X는 산소이다. 또 다른 구현예에서, X는 ―NH-이다.
하이드로카르빌 링커 A는 바람직하게는 상기한 2가 모이어티, 바람직하게는 -O-또는 -NH- 기로 대체된 1 내지 4개의 탄소 유닛을 갖는다. 다른 접근법에서, 하이드로카르빌 링커 A의 1 내지 2개의 탄소 유닛, 그리고 또 다른 접근법에서, 하이드로카르빌 링커 A의 1개의 탄소 유닛은 본원에 기재된 2가 모이어티로 대체된다. 알 수 있는 바와 같이, 하이드로카르빌 링커 A의 나머지는 바람직하게는 탄소 원자(들)이다. 대체된 2가 모이어티의 양측상의 탄소 원자의 수는 동일할 필요는 없으며, 이는 말단 1차 아미노기와 말단 3차 아미노기 사이의 하이드로카르빌 사슬은 대체된 2가 모이어티에 대하여 대칭일 필요가 없음을 의미한다.
상기한 임의의 3차 아민은 하이드로카르빌 치환된 모노-, 디- 또는 폴리카르복실산 또는 이의 반응성 등가물로부터 선택될 수 있는 하이드로카르빌 치환된 아실화제와 반응하여 아미드 또는 이미드 화합물을 형성할 수 있다. 특히 적합한 아실화제는 하이드로카르빌 치환된 숙신산, 에스테르, 무수물, 모노-산/모노-에스테르 또는 이산(diacid)이다. 일부 접근법에서, 하이드로카르빌 치환된 아실화제는 하이드로카르빌 치환된 디카르복실산 또는 이의 무수물 유도체, 지방산 또는 이들의 혼합물이다.
다른 접근법에서, 하이드로카르빌 치환된 아실화제는 카르복실산 또는 무수물 반응물일 수 있다. 일 접근법에서, 하이드로카르빌 치환된 아실화제는 스테아르산, 올레산, 리놀레산, 리놀렌산, 팔미트산, 팔미트올레산, 라우르산, 미리스트산, 미리스톨레산, 카프르산, 카프릴산, 아라키드산, 베헨산, 에루크산, 이의 무수물 유도체 또는 이들의 조합으로부터 선택될 수 있다. 일 접근법에서, 하이드로카르빌 치환된 아실화제는 화학식 VI의 하이드로카르빌 치환된 디카르복실산 무수물이다.
Figure pat00004
(화학식 VI)
상기 화학식에서, R13은 하이드로카르빌 또는 알케닐기이다. 일부 양태에서, R13은 약 200 내지 약 2500의 수 평균 분자량을 갖는 하이드로카르빌기이다. 예를 들어, R13의 수 평균 분자량은 폴리스티렌을 보정 기준으로 사용한 GPC로 측정한 바에 따라, 약 600 내지 약 1300의 범위일 수 있다. 특히 유용한 R13은 약 1000 달톤의 수 평균 분자량을 가지며 폴리아이소부틸렌을 포함한다.
본원의 임의의 구현예에 대한 수 평균 분자량(Mn)은 Waters 등의 기기로부터 얻은 겔 투과 크로마토그래피(GPC) 기기로 측정할 수 있고, 데이터는 Waters Empower Software 등의 소프트웨어로 처리하였다. GPC 기기에는 Waters 분리 모듈 및 Waters 굴절률 검출기 (또는 유사한 선택적 장비)가 장착될 수 있다. GPC 작동 조건은 약 40℃의 컬럼 온도를 갖는 가드 컬럼, 4개의 Agilent PLgel 컬럼(길이 300 × 7.5 mm; 입자 크기 5 μ, 및 기공 크기 100 내지 10000 Å 범위)을 포함할 수 있다. 안정화되지 않은 HPLC 등급 테트라히드로푸란(THF)은 1.0 mL/분의 유속으로 용매로서 사용될 수 있다. GPC 기기는 500 내지 380,000 g/mol 범위의 좁은 분자량 분포를 갖는 상업적으로 입수 가능한 폴리스티렌(PS) 표준물로 보정될 수 있다. 보정 곡선은 500 g/mol 미만의 질량을 갖는 샘플에 대하여 추론될 수 있다. 샘플 및 PS 표준물은 THF에 용해되고, 0.1 내지 0.5 중량%의 농도로 제조되어, 여과 없이 사용될 수 있다. GPC 측정은 본원에 참조로서 원용되어 포함된 미국 특허 제5,266,223호에 또한 기재되어 있다. GPC 방법은 추가로 분자량 분포 정보를 제공한다(예를 들어, 또한 본원에 참조로서 원용되어 포함된 문헌[W. W. Yau, J. J. Kirkland and D. D. Bly, "Modern Size Exclusion Liquid Chromatography", John Wiley and Sons, New York, 1979] 참조).
일부 접근법에서, R13 하이드로카르빌 모이어티는 선형 또는 분지형 알케닐 유닛으로부터 선택된 하나 이상의 중합체 유닛을 포함할 수 있다. 일부 양태에서, 알케닐 유닛은 약 2 내지 약 10개의 탄소 원자를 가질 수 있다. 예를 들어, 폴리알케닐 라디칼은 에틸렌 라디칼, 프로필렌 라디칼, 부틸렌 라디칼, 펜텐 라디칼, 헥센 라디칼, 옥텐 라디칼 및 데센 라디칼로 형성된 하나 이상의 선형 또는 분지형 중합체 유닛을 포함할 수 있다. 일부 양태에서, R6 폴리알케닐 라디칼은 예를 들어 호모폴리머, 코폴리머 또는 터폴리머의 형태일 수 있다. 다른 양태에서, 폴리알케닐 라디칼은 폴리아이소부틸렌이다. 예를 들어, 폴리알케닐 라디칼은 약 5 내지 약 60개의 아이소부틸렌기, 예컨대 약 15 내지 약 30개의 아이소부틸렌기를 포함하는 폴리아이소부틸렌의 호모폴리머일 수 있다. R13 폴리알케닐 라디칼을 형성하는 데 사용되는 폴리알케닐 화합물은 임의의 적합한 방법, 예컨대, 알켄의 종래의 촉매작용 올리고머화에 의해서 형성될 수 있다.
일부 양태에서, 말단 비닐리덴기를 갖는 중합체 분자를 상대적으로 높은 비율로 갖는 높은 반응성 폴리아이소부틸렌이 R13 기를 형성하는 데 사용될 수 있다. 하나의 예에서, 폴리아이소부텐의 적어도 약 60%, 예컨대 약 70% 내지 약 90%는 말단 올레핀 이중 결합을 포함한다. 일부 양태에서, 생성된 폴리알케닐 숙신산 무수물이 폴리알킬렌 치환기 당 약 0.8 내지 약 1.5 숙신산 무수물기를 갖도록, 폴리알킬렌 몰당 대략 1 몰의 말레산 무수물이 반응될 수 있다. 다른 양태에서, 숙신산 무수물기 대 폴리알킬렌기의 몰비는 약 0.5 내지 약 3.5, 예컨대 약 1 내지 약 1.3의 범위일 수 있다.
본 양태에 적합한 알킬화제 또는 4차화제는 하이드로카르빌-치환된 카르복실레이트, 예컨대 알킬 카르복실레이트일 수 있다. 일부 접근법 또는 구현예에서, 4차화제는 알킬 옥살레이트, 알킬 살리실레이트 및 이들의 조합으로부터 선택된 알킬 카르복실레이트이다. 다른 접근법 또는 구현예에서, 알킬 카르복실레이트의 알킬기는 1 내지 6개의 탄소 원자를 포함하고, 바람직하게는 메틸기이다. 알킬 카르복실레이트로 알킬화하기 위해, 일부 접근법에서 카르복실레이트의 상응하는 산이 4.2 미만의 pKa를 갖는 것이 바람직할 수 있다. 예를 들어, 카르복실레이트의 상응하는 산은 3.8 미만, 예컨대 3.5 미만의 pKa를 가질 수 있고, 3.1 미만의 pKa가 특히 바람직하다. 적합한 카르복실레이트의 예는 말레에이트, 시트레이트, 퓨마레이트, 프탈레이트, 1,2,4-벤젠트리카르복실레이트, 1,2,4,5-벤젠테트라 카르복실레이트, 나이트로벤조에이트, 니코티네이트, 옥살레이트, 아미노아세테이트 및 살리실레이트를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 상기한 바와 같이, 바람직한 카르복실레이트는 옥살레이트, 살리실레이트 및 이들의 조합을 포함한다.
예를 들어, 본 개시내용의 연료의 임의의 구현예는 활성 성분을 기준으로, 약 1 ppm 내지 약 100 ppm 범위의 양의 4차 암모늄염(또는 본원에 기재된 바와 같은 반응 생성물), 다른 접근법에서, 약 5 ppm 내지 약 50 ppm, 또 다른 접근법에서, 약 10 ppm 내지 약 25 ppm의 4차 암모늄염을 함유할 수 있다. 상기한 범위 사이의 임의의 종말점은 또한 특정 용도의 필요에 따라 적합한 범위의 양인 것으로 이해될 것이다. 활성 성분 기준은 (i) 생성 및 사용되는 제품과 관련하여 잔류하는 미반응 성분 및 (ii) 형성 동안 또는 형성 후 생성물의 제조에 사용된 용매(들)(있는 경우)의 중량을 제외한다.
두 번째 예시적인 접근법에서, 또 다른 적합한 4차 암모늄염은 상기 화학식 IV의 3차 아민을 디알킬 카르보네이트와 반응시킨 후 생성된 4차 암모늄 카르보네이트를 산 또는 페놀과 반응시켜 하이드로카르빌 가용성 4차 암모늄 카르복실레이트 또는 페네이트를 각각 제공함으로써 제조될 수 있다. 4차 암모늄 카르보네이트는 또한 3차 아미도 아민 및 디알킬 카르보네이트로부터 유도될 수 있다.
일 구현예에서, 디아민 및 폴리아민을 포함하는 3차 아민은 C1 내지 C54 카르복실산과 반응하여 아미도 아민을 형성할 수 있고, 아미도 아민은 후속해서 4차화제와 반응될 수 있다. 적합한 3차 아미도 아민 화합물은 하이드로카르빌 연결, 예컨대 아미도기와 아미노기 사이의 에테르 연결을 가질 수 있거나, 3차 아미도 아민은 화학식 VII의 화합물일 수 있다:
Figure pat00005
(화학식 VII)
상기 화학식에서, 화학식 VII의 각각의 R10, 및 R11은 1 내지 200개의 탄소 원자를 함유하는 하이드로카르빌기로부터 선택되고, 화학식 VII의 각각의 R9, R12, R13 및 R14는 수소 또는 하이드로카르빌기로부터 독립적으로 선택될 수 있고, 화학식 VII의 x는 1 내지 6의 범위일 수 있고, y는 0 또는 1일 수 있으며, z는 1 내지 6일 수 있으며, n은 1 내지 6의 범위일 수 있다. 화학식 VII의 각각의 하이드로카르빌기 R9 내지 R14는 독립적으로 선형이거나, 분지형이거나, 치환되거나, 사이클릭이거나, 포화되거나, 불포화될 수 있거나, 또는 하나 이상의 헤테로 원자를 함유할 수 있다. 적합한 하이드로카르빌기는 알킬기, 아릴기, 알킬아릴기, 아릴알킬기, 알콕시기, 아릴옥시기, 아미노기 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 특히 적합한 하이드로카르빌기는 선형 또는 분지형 알킬기일 수 있다. 본원에 개시된 화합물을 생성하기 위해 아미드화 및 4차화될 수 있는 아민 반응물의 대표적인 예는 예를 들어 디메틸 아미노 프로필아민 및 2-(2-디메틸아미노-에톡시)에틸아민을 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다.
아민이 1차 또는 2차 아미노기를 단독으로 함유하는 경우, 4차화 전에 1차 또는 2차 아미노기 중 적어도 하나를 3차 아미노기로 알킬화하는 것이 바람직할 수 있다. 일 구현예에서, 1차 아민 및 2차 아민 또는 3차 아민과의 혼합물의 알킬화는 3차 아민으로 철저하게 또는 부분적으로 알킬화되고, 그 후 4차 암모늄 카르보네이트 염으로 전환될 수 있다.
아민이 히드록실기를 갖는 경우, 아민을 C1 내지 C54 카르복실산과 반응시킴으로써 아민이 에스테르 아민으로 전환될 수 있다. 산은 단일산, 이량체 산 또는 삼량체 산일 수 있다. 산은 포름산, 아세트산, 프로피온산, 부티르산, 카프릴산, 카프르산, 라우르산, 미리스트산, 팔미트산, 스테아르산, 아라키드산, 베헨산, 리그노세르산, 세로트산, 미리스톨레산, 팔미톨레산, 사피엔산, 올레산, 엘라이드산, 바센산, 리놀레산, 리놀레라이드산, α-리놀렌산, 아라키돈산, 에이코사펜타엔산, 에루크산, 도코사헥사엔산 및 이들의 이량체 및 삼량체 산으로 구성되는 그룹으로부터 선택될 수 있다. 아민과 반응될 때, 반응 생성물은 C1-C54-알킬 또는 알케닐-치환된 에스테르 아민, 예컨대 C1-C54-알킬 또는 알케닐-치환된 에스테르 프로필디메틸아민일 수 있다.
이 제2의 4차 암모늄염 예에 적합한 4차화제는 탄산 디에스테르, 예컨대 디메틸 카르보네이트, 에틸메틸 카르보네이트, 디에틸 카르보네이트, 디-프로필 카르보네이트, 디부틸 카르보네이트, 사이클릭 카르보네이트 등으로부터 선택될 수 있다. 특히 적합한 탄산 디에스테르는 디메틸 카르보네이트 및 디에틸 카르보네이트로부터 선택될 수 있다. 3차 아민과 카르보네이트 사이의 반응은 산 또는 양성화제가 실질적으로 없는 상태에서 반응 용기에서 아민을 카르보네이트와 접촉하고 혼합함으로써 수행될 수 있다.
반응은 약 100° 내지 약 200℃, 예를 들어 약 110° 내지 약 170℃ 범위의 온도에서 수행될 수 있다. 반응은 4차 암모늄 화합물을 제공하기에 충분한 카르보네이트기에 임의의 양의 3차 아미노기를 반응시킴으로써 수행될 수 있다. 일 구현예에서, 3차 아미노기 대 카르보네이트의 몰비는 2:1 내지 약 1:5, 또는 1:1 내지 1:2, 또는 1:1 내지 1:1.5의 범위일 수 있다. 반응은 임의로 알코올 또는 물 및 과량의 디알킬 카르보네이트의 존재하에 수행될 수 있다. 종래의 교시와는 달리, 특정 아미도 아민의 경우, 알코올 또는 물 용매 및 제한된 양의 디알킬 카르보네이트가 없는 상태에서 반응함으로써 높은 수율의 4차 암모늄염이 달성될 수 있음이 놀랍게도 발견되었다. 반응이 완료되면 반응 생성물을 진공하에 가열함으로써 휘발성 물질 및 미반응 시약이 반응 생성물로부터 제거될 수 있다. 생성물은 미네랄 오일, 디젤 연료, 등유, 알코올 또는 불활성 탄화수소 용매로 희석되어 필요한 경우 생성물이 너무 점성이 있는 것을 방지할 수 있다.
이어서, 생성된 4차 암모늄 카르보네이트 화합물이 유기산 또는 페놀과 반응되어, 하이드로카르빌 가용성 4차 암모늄 카르복실레이트 또는 페네이트를 제공한다. 일부 접근법에서, 적합한 유기산은 적어도 282 g/mol의 분자량을 갖는다. 다른 접근법에서, 유기산의 예는 지방족, 알케닐 또는 방향족 모노카르복실산, 예컨대 포름산, 아세트산, 프로피온산, 부티르산, 발레르산, 카프로산, 에난트산, 카프릴산, 펠라르곤산, 카프르산, 운데칸산, 라우르산, 트리데칸산, 미리스트산, 펜타칸산, 팔미트산, 헵타데칸산, 스테아르산, 노나데칸산, 아라키드산, 아이소부티르산, 아이소발레르산, 아이소카프로산, 에틸부티르산, 메틸-발레르산, 아이소카프릴산, 프로필발레르산, 에틸-카프로산, 아이소카프르산, 투베르쿨로스테아르산, 피발산, 2,2-디메틸부탄산, 2,2-디메틸펜탄산, 2,2-디메틸헥산산, 2,2-디메틸헵탄산, 2,2-디메틸옥탄산, 2-메틸-2-에틸부탄산, 2-메틸-2-에틸펜탄산, 2-메틸-2-에틸헥산산, 2-메틸-2-프로필펜탄산, 2-메틸-2-프로필헥산산, 2-메틸-2-프로필헵탄산, 아크릴산, 크로톤산, 아이소크로톤산, 3-부텐산, 펜텐산, 헥센산, 헵텐산, 옥텐산, 노넨산, 데센산, 운데센산, 도데신산, 투주산, 파이스테르산(physteric acid), 팔미톨레산, 페트로셀린산, 올레산, 엘라이드산, 바센산, 가돌레산, 메타크릴산, 3-메틸크로톤산, 티글산(tiglic acid), 메틸펜텐산, 사이클로펜타카르복실산, 사이클로헥산카르복실산, 페닐아세트산, 클로로아세트산, 글리콜산, 락트산, 폴리알킬 또는 폴리알케닐 숙신 에스테르산, 아미드산, 이미드산일 수 있다. 또한, 지방족 폴리카르복실산, 예컨대 시트르산, 말론산, 숙신산, 글루타르산, 아디프산, 피멜산, 수베르산, 아젤라산, 세바스산, 운데칸 이산, 도데칸 이산, 트리데칸 이산, 테트라데칸 이산, 펜타데칸 이산, 헥사데칸 이산, 헵타데칸 이산, 옥타데칸 이산, 노나데칸 이산, 에이코산 이산, 메틸말론산, 에틸말론산, 프로필말론산, 부틸말론산, 펜틸말론산, 헥실말론산, 디메틸말론산, 메틸에틸말론산, 디에틸말론산, 메틸프로필말론산, 메틸부틸말론산, 에틸프로필말론산, 디프로필말론산, 에틸부틸말론산, 프로필부틸말론산, 디부틸말론산, 메틸숙신산, 에틸숙신산, 2,2-디메틸숙신산, 2,3-디메틸숙신산, 2-메틸글루타르산, 말레산, 시트라콘산, 이타콘산, 메틸렌글루타르산, 모노메틸 말레에이트, 1,5-옥탄디카르복실산, 5,6-데칸-디카르복실산, 1,7-데칸디카르복실산, 4,6-디메트-일-4-노넨-1,2-디카르복실산, 4,6-디메틸-1,2-노난-디카르복실산, 1,7-도데칸디카르복실산, 5-에틸-1,10-데칸디카르복실산, 6-메틸-6-도데센-1,12-디-카르복실산, 6-메틸-1,12-도데칸디카르복실산, 6-에틸렌-1,12-도데칸디카르복실산, 7-메틸-7-테트라-데센-1,14-디카르복실산, 7-메틸-1,14-테트라데칸디카르복실산, 3-헥실-4-데센-1,2-디카르복실산, 3-헥실-1,12-데칸디카르복실산, 6-에틸렌-9-헥사데센-1,16-디카르복실산, 6-에틸-1,16-헥사데칸디카르복실산, 6-페닐-1,12-도데칸디카르복실산, 7,12-디메틸-7,1-옥타데칸디엔-1,18-디카르복실산, 7,12-디메트-일-1,18-옥타데칸디카르복실산, 6,8-디페닐-1,14-테트라데칸디카르복실산, 1,1-사이클로펜탄디카르복실산, 1,1-사이클로펜탄디카르복실산, 1,2-사이클로펜탄디-카르복실산, 1,1-사이클로헥산디카르복실산, 1,2-사이클로헥산디카르복실산, 4-사이클로헥센-1,2-디카르복실산, 5-노보르넨-2,3-디카르복실산산, 말산, 글루탐산, 타르타르산, 및 폴리알킬 또는 폴리알케닐 숙신 이산이 사용될 수 있다. 사용될 수 있는 페놀은 β-나프톨, o-니트로페놀, p-니트로페놀, p-아미노페놀, 카테콜, 레조르시놀, 4,4'-디하이드록시디페닐-2,2-프로판, C1-C20-알킬 페놀 및 폴리알킬 페놀 또는 치환된 만니치 염기를 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다.
적합한 4차 암모늄염의 제3 예에서, 본원의 연료 성능 첨가제는 알콕시화 4차 암모늄염을 제공하기 위해 상기 화학식 IV의 3차 아민을 1 내지 54개의 탄소 원자를 함유하는 카르복실산 및 4차화제와 반응시켜 수득된 4차 암모늄염을 포함할 수 있다. 반응은 약 13 미만의 산 해리 상수(pKa)를 갖는 양성화제, 예컨대 카르복실산 또는 알킬 페놀의 존재하에 수행될 수 있다. 알콕시화 4차 암모늄염은 또한 양성화제의 존재하에 아미도 아민 및 4차화제로부터 유도될 수 있다. 양성화제는 카르복실산, 알킬 페놀, 또는 지방산으로부터 유래된 아미도 아민으로부터 얻어질 수 있으며, 아미도 아민을 함유하는 반응 생성물은 약 1 내지 약 200 mg KOH/g 범위의 산가를 갖는다. 알콕시화 4차 암모늄염의 제조 방법에 관계없이, 본 개시내용의 하나의 특징은 아민이 적어도 하나의 3차 아미노기를 함유하고 아미도 아민이 실질적으로 아실화제가 없는 반응 매질에서 제조된다는 것이다.
본원에 사용된 바와 같이, 용어 "실질적으로 아실화제가 없는"은 반응 생성물이 장쇄 탄화수소, 일반적으로 단일불포화 카르복실산 반응물, 예컨대 (i) α,β-단일불포화 C4 내지 C10 -디카르복실산 예컨대 푸마르산, 이타콘산, 말레산; (ii) (i)의 유도체, 예컨대 (i)의 무수물 또는 C1 내지 C5 알코올 유래 모노-에스테르 또는 디-에스테르; (iii) α,β-단일불포화 C3 내지 C10 모노카르복실산 예컨대 아크릴산 및 메타크릴산; 또는 (iv) (iii)의 유도체, 예컨대 (iii)의 C1 내지 C5 알코올 유래 에스테르로 치환된 폴리올레핀의 일반 화학식 VIII로 표시되는 올레핀 결합을 함유하는 임의의 화합물과의 반응 생성물의 부재 또는 실질적인 부재하에 제조됨을 의미한다:
Figure pat00006
(화학식 VIII)
상기 화학식에서, 화학식 VIII 중의 각각의 R4 및 R5는 독립적으로, 수소 또는 탄화수소계 기이다. 각각의 R6, R7 및 R8은 화학식 VIII에서, 독립적으로, 수소 또는 탄화수소계 기이고; 바람직하게는 적어도 하나는 적어도 20개의 탄소 원자를 함유하는 탄화수소계 기이다.
이 제3 예시적인 4차 암모늄염의 일 구현예에서, 디아민 및 폴리아민을 포함하는 3차 아민은 C1 내지 C54 카르복실산과 반응하여, 아미도 아민을 형성할 수 있으며, 아미도 아민은 후속해서 4차화제와 반응될 수 있다. 상기 화학식 VII의 적합한 3차 아미도 아민 화합물로서, 여기서 화학식 VII의 각각의 R10, 및 R11 은 1 내지 50개의 탄소 원자들을 함유하는 하이드로카르빌기로부터 선택되고, 화학식 VII의 각각의 R9, R12, R13 및 R14는 수소 또는 하이드로카르빌기로부터 독립적으로 선택될 수 있고, 상기 화학식 VII의 정수 x는 1 내지 6의 범위일 수 있고, y는 0 또는 1일 수 있고, z는 1 내지 6일 수 있으며, n은 1 내지 6의 범위일 수 있다. 화학식 VII의 각각의 하이드로카르빌기 R9 내지 R14는 독립적으로 선형이거나, 분지형이거나, 치환되거나, 사이클릭이거나, 포화되거나, 불포화될 수 있거나, 또는 하나 이상의 헤테로 원자를 함유할 수 있다. 적합한 하이드로카르빌기는 알킬기, 아릴기, 알킬아릴기, 아릴알킬기, 알콕시기, 아릴옥시기, 아미노기 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 특히 적합한 하이드로카르빌기는 선형 또는 분지형 알킬기일 수 있다. 본원에 개시된 화합물을 생성하기 위해 아미드화 및 4차화될 수 있는 아민 반응물의 대표적인 예는 예를 들어 디메틸 아미노 프로필 아민을 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다.
아민이 1차 또는 2차 아미노기를 단독으로 함유하는 경우, 아미도 아민을 4차화하기 전에 1차 또는 2차 아미노기 중 적어도 하나를 3차 아미노기로 알킬화하는 것이 바람직할 수 있다. 일 구현예에서, 1차 아민 및 2차 아민 또는 3차 아민과의 혼합물의 알킬화는 3차 아민으로 철저하게 또는 부분적으로 알킬화되고 추가로 4차 염으로 알콕시화될 수 있다.
아민이 1차 또는 2차 아민기를 갖는 경우, 아민을 C1 내지 C54 카르복실산과 반응시킴으로써 아민이 아미도 아민으로 전환될 수 있다. 산은 단일산, 이량체 산 또는 삼량체 산일 수 있다. 산은 포름산, 아세트산, 프로피온산, 부티르산, 카프릴산, 카프르산, 라우르산, 미리스트산, 팔미트산, 스테아르산, 아라키드산, 베헨산, 리그노세르산, 세로트산, 미리스톨레산, 팔미톨레산, 사피엔산, 올레산, 엘라이드산, 바센산, 리놀레산, 리놀레라이드산, α-리놀렌산, 아라키돈산, 에이코사펜타엔산, 에루크산, 도코사헥사엔산 및 이들의 이량체 및 삼량체 산으로 구성되는 그룹으로부터 선택될 수 있다. 아민과 반응될 때, 반응 생성물은 C1-C54-알킬 또는 알케닐-치환된 아미도 아민, 예컨대 C1-C54-알킬 또는 알케닐-치환된 아미도 프로필디메틸아민일 수 있다.
이 제3의 4차 암모늄염 예에 적합한 4차화제는 화학식 IX의 하이드로카르빌 에폭사이드로 구성되는 그룹으로부터 선택될 수 있다
Figure pat00007
(화학식 IX)
상기 화학식에서 화학식 IX 중의 각각의 R은 H 및 C1 내지 C50 하이드로카르빌기, 및 폴리에폭사이드로부터 독립적으로 선택된다. 4차화제로서 사용될 수 있는 적합한 에폭사이드의 비-제한적인 예는 1,3-부타디엔 디에폭사이드 사이클로헥센 옥사이드 사이클로펜텐 옥사이드 디사이클로펜타디엔 디옥사이드 1,2,5,6-디에폭시사이클로옥탄 1,2,7,8-디에폭시옥탄 1,2-에폭시부탄 시스-2,3-에폭시부탄 3,4-에폭시-1-부텐 3,4-에폭시사이클로헥실메틸 3,4-에폭시사이클로헥산카르복실레이트 1,2-에폭시도데칸 1,2-에폭시헥사데칸 1,2-에폭시헥산 1,2-에폭시-5-헥센 1,2-에폭시-2-메틸프로판 엑소-2,3-에폭시노르보르난 1,2-에폭시옥탄 1,2-에폭시펜탄 1,2-에폭시-3-페녹시프로판 (2,3-에폭시프로필)벤젠 N-(2,3-에폭시프로필)프탈리미드 1,2-에폭시테트라데칸 엑소-3,6-에폭시-1,2,3,6-테트라하이드로프탈산 무수물 3,4-에폭시테트라하이드로티오펜-1,1-디옥사이드 아이소포론 옥사이드 메틸-1,2-사이클로펜텐 옥사이드 2-메틸-2-비닐옥시란 α-피넨 옥사이드 에틸렌 옥사이드 (.+-.)-프로필렌 옥사이드 폴리아이소부텐 옥사이드 시스-스틸벤 옥사이드 스티렌 옥사이드 테트라시아노에틸렌 옥사이드 트리스(2,3-에폭시프로필) 아이소시아누레이트 및 상기 중 둘 이상의 조합들로 구성되는 그룹으로부터 선택될 수 있다.
아미도 아민으로부터의 4차 암모늄염은 1 단계 또는 2 단계로 제조될 수 있다. 반응은 반응 용기에서 아미도 아민을 올레핀 옥사이드와 접촉하고 혼합하여 수행될 수 있으며, 양성화제를 제공하기 위해 반응 혼합물에 카르복실산이 첨가될 수 있다. 카르복실산은 아미도 아민을 제조하는 데 사용된 동일한 산일 수 있거나 또는 상기 열거된 지방산, 포름산, 아세트산, 프로피온산, 부티르산, 중합체 산 및 이들의 혼합물, 예컨대 폴리올레핀성 모노카르복실산 또는 디카르복실산, 중합체성 폴리산 및 이들의 혼합물 등 중 어느 하나로부터 선택될 수 있다. 사용되는 경우, 반응 혼합물에 첨가되는 에폭시 등가물의 몰 당 양성화제의 몰비는 에폭시 등가물의 몰 당 약 0.5:10, 예를 들어 약 2:5, 또는 약 1:2 내지 약 2:1 몰의 산일 수 있다. 일 구현예에서, 4차 암모늄염의 음이온은 카르복실레이트 음이온이다.
반응은 약 30° 내지 약 90℃, 예를 들어 약 45° 내지 약 70℃ 범위의 온도에서 수행될 수 있다. 반응은 4차 암모늄 화합물을 제공하기에 충분한 임의의 양의 3차 아미노기를 에폭시기에 반응시킴으로써 수행될 수 있다. 일 구현예에서, 3차 아미노기 대 에폭시기의 몰비는 약 2:1 내지 약 1:2의 범위일 수 있다. 아민 성분이 약 1 내지 약 200 mgKOH/g 범위의 산가를 갖는 경우, 반응 매질은 에폭사이드 등가물 몰 당 약 0.5 몰 내지 약 2.0 몰의 카르복실산을 포함할 수 있다. 반응이 완료되면 반응 생성물을 진공하에 가열함으로써 휘발성 물질 및 미반응 시약이 반응 생성물로부터 제거될 수 있다. 생성물은 미네랄 오일, 디젤 연료, 등유, 또는 불활성 탄화수소 용매로 희석되어 필요한 경우 생성물이 너무 점성이 있는 것을 방지할 수 있다.
상기 기재된 4차 암모늄염 예가 제공되지만, 본원에 논의된 연료 성능 첨가제 및 유수분리제 배합물은 또한 다른 4차 암모늄염 첨가제의 존재하에 개선된 유수분리를 제공한다.
연료 성능 첨가제의 다른 성분
연료 성능 첨가제 및 이러한 첨가제를 포함하는 연료는 또한 특정 용도에 필요한 하나 이상의 임의의 성분을 포함할 수 있다. 예를 들어, 첨가제 및/또는 연료는 종래의 양의 세탄 개량제, 옥탄 개량제, 부식 억제제, 냉류 개량제(CFPP 첨가제), 유동점 강하제, 용매, 유수분리제, 윤활 첨가제, 마찰 개질제, 아민 안정화제, 연소 개량제, 세제, 분산제, 산화방지제, 열 안정화제, 전도성 향상제, 금속 불활성화제, 마커 염료, 유기 질산염 점화 촉진제, 사이클로방향족 망간 트리카르보닐 화합물, 담체 유체 등을 함유할 수 있다. 일부 양태에서, 본원에 기재된 조성물은 첨가제 농축물의 총 중량을 기준으로, 약 10 중량% 이하, 또는 다른 양태에서, 약 5 중량% 이하로 상기 첨가제 중 하나 이상을 함유할 수 있다. 마찬가지로, 연료는 적합한 양의 종래의 연료 블렌딩 성분, 예컨대 메탄올, 에탄올, 디알킬 에테르, 2-에틸헥산올 등을 함유할 수 있다.
개시된 구현예의 일부 양태에서, 지방족 또는 지환족(cycloaliphatic) 기가 포화되고 최대 약 12개의 탄소를 함유하는 지방족 또는 지환족 질산염을 포함하는 유기 질산염 점화 촉진제가 사용될 수 있다. 사용될 수 있는 유기 질산염 점화 촉진제의 예는 메틸 나이트레이트, 에틸 나이트레이트, 프로필 나이트레이트, 아이소프로필 나이트레이트, 알릴 나이트레이트, 부틸 나이트레이트, 아이소부틸 나이트레이트, sec-부틸 나이트레이트, tert-부틸 나이트레이트, 아밀 나이트레이트, 아이소아밀 나이트레이트, 2-아밀 나이트레이트, 3-아밀 나이트레이트, 헥실 나이트레이트, 헵틸 나이트레이트, 2-헵틸 나이트레이트, 옥틸 나이트레이트, 아이소옥틸 나이트레이트, 2-에틸헥실 나이트레이트, 노닐 나이트레이트, 데실 나이트레이트, 운데실 나이트레이트, 도데실 나이트레이트, 사이클로펜틸 나이트레이트, 사이클로헥실 나이트레이트, 메틸사이클로헥실 나이트레이트, 사이클로도데실 나이트레이트, 2-에톡시에틸 나이트레이트, 2-(2-에톡시에톡시)에틸 나이트레이트, 테트라하이드로퓨라닐 나이트레이트 등이다. 이러한 물질의 혼합물이 또한 사용될 수 있다.
본 출원의 조성물에 유용한, 적합한 선택적인 금속 불활성화제의 예가 미국 특허 제4,482,357호에 개시되어 있으며, 이의 개시내용은 그 전체가 본원에 참조로서 원용되어 포함된다. 이러한 금속 불활성화제는 예를 들어 살리실리덴-o-아미노페놀, 디살리실리덴 에틸렌디아민, 디살리실리덴 프로필렌디아민 및 N,N'-디살리실리덴-1,2-디아미노프로판을 포함한다.
본 출원의 조성물에 사용될 수 있는 적합한 선택적인 사이클로방향족 망간 트리카르보닐 화합물은 예를 들어, 사이클로펜타디에닐 망간 트리카르보닐, 메틸사이클로펜타디에닐 망간 트리카르보닐, 인데닐 망간 트리카르보닐 및 에틸사이클로펜타디에닐 망간 트리카르보닐을 포함한다. 적합한 사이클로방향족 망간 트리카르보닐 화합물의 또 다른 예는 미국 특허 제5,575,823호 및 미국 특허 제3,015,668호에 개시되어 있으며, 이들 모두는 그 전체가 참조로서 원용되어 포함된다.
다른 상업적으로 입수 가능한 청정제 및/또는 첨가제가 본원에 기재된 반응 생성물과 함께 사용될 수 있다. 이러한 청정제는 숙신이미드, 만니치(Mannich) 염기성 청정제, 4차 암모늄 화합물, 미국 특허 출원 제13/450,638호에 일반적으로 기재된 바와 같은 비스-아미노트리아졸 청정제, 및 하이드로카르빌 치환된 디카르복실산 또는 무수물과 아미노구아니딘의 반응 생성물을 포함하지만, 이에 한정되지는 않으며, 상기 반응 생성물은 미국 특허 출원 제13/240,233호 및 제13/454,697호에 일반적으로 기재된 바와 같이 분자 당 1 당량 미만의 아미노 트리아졸기를 갖는다.
상기 기재된 바와 같은 유수분리제 배합물을 포함하는 본 출원의 첨가제, 및 본 개시내용의 첨가제 및/또는 연료를 제형화하는 데 사용되는 임의의 선택적 첨가제는 개별적으로 또는 다양한 하위 조합으로 베이스 연료에 블렌딩될 수 있다. 일부 구현예에서, 본 출원의 첨가제 성분은 첨가제 농축물을 동시에 사용하여 연료에 블렌딩될 수 있는데, 이는 첨가제 농축물의 형태인 경우 성분의 조합에 의해 제공되는 상호 상용성 및 편의성을 이용하기 때문이다. 또한, 농축물의 사용은 블렌딩 시간을 단축시키고 블렌딩 오류의 발생 가능성을 감소시킨다.
베이스 연료
본 출원의 연료 성능 첨가제는 디젤, 제트 또는 가솔린 연료의 작동에 적용될 수 있다. 하나의 접근법에서, 본원의 유수분리제 배합물을 포함하는 연료 성능 첨가제는 디젤 또는 가솔린, 그리고 특히 가솔린에 매우 적합하다. 일 구현예에서, 연료는 가솔린이다. 다른 구현예에서, 연료는 디젤이다. 연료는 임의의 그리고 모든 중간 유분 연료(middle distillate fuel), 디젤 연료, 바이오재활용 연료(biorenewable fuel), 바이오디젤 연료, 지방산 알킬 에스테르, GTL(gas-to-liquid) 연료, 가솔린, 제트 연료, 알코올, 에테르, 케로센, 저 황 연료, 합성 연료, 예컨대 피셔 -트롭시(Fischer-Tropsch) 연료, 액체 석유 가스, 벙커 오일, CTL(coal to liquid) 연료, BTL(biomass to liquid) 연료, 고 아스팔텐 연료, 석탄에서 유래된 연료(천연, 정탄(cleaned coal) 및 펫코크(petcoke)), 유전자 공학 바이오 연료 및 농작물 및 이로부터의 추출물 및 천연 가스를 포함할 수 있다. 본원에 사용된 "바이오재활용 연료"는 석유 이외의 자원에서 유래된 임의의 연료를 의미하는 것으로 이해된다. 이러한 자원으로는 옥수수, 메이즈(maize), 콩 및 기타 작물; 풀(grass), 예컨대 스위치그라스(switchgrass), 마이스칸서스(miscanthus) 및 하이브리드 그라스(hybrid grass); 조류, 해초, 식물성 오일; 천연 지방(natural fat); 및 이들의 혼합물을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다. 일 양태에서, 바이오재활용 연료는 모노하이드록시 알코올, 예컨대 1 내지 약 5개의 탄소 원자를 포함하는 모노하이드록시 알코올을 포함할 수 있다. 적합한 모노하이드록시 알코올의 비제한적인 예는 메탄올, 에탄올, 프로판올, n-부탄올, 아이소부탄올, t-부틸 알코올, 아밀 알코올, 아이소아밀 알코올, 및 이들의 혼합물을 포함한다. 바람직한 연료에는 휘발유 연료가 포함된다.
본원의 연료 및 연료 성능 첨가제는 다양한 내연 시스템 또는 엔진에서의 사용에 적합하다. 시스템 또는 엔진은 고정식 엔진(예를 들어, 발전 설비, 펌프장 등에서 사용되는 엔진) 및 이동성 엔진(예를 들어, 자동차, 트럭, 도로-그레이딩 장비, 군용 차량 등에서 원동기로 사용되는 엔진) 모두를 포함할 수 있다. 본원의 연소 시스템 또는 엔진은 한정되는 것이 아니며 예로서, 내연기관, 앳킨슨 사이클 엔진, 회전식 엔진, 스프레이 유도, 벽 유도 및 결합된 벽/스프레이 유도 직접 분사 가솔린("DIG" 또는 "GDI") 엔진, 터보차지 DIG 엔진, 수퍼차지 DIG 엔진, 균일 연소 DIG 엔진, 균일/층상 DIG 엔진, 분사 당 다중 연료 펄스 성능을 갖춘 압전 분사기가 장착된 DIG 엔진, EGR 구비 DIG 엔진, 희박-NOx 트랩 구비 DIG 엔진, 희박 NOx 촉매 구비 DIG 엔진, SN-CR NOx 제어 구비 DIG 엔진, NOx 제어용 배기 디젤 연료 후-분사(사후 연소) 구비 DIG 엔진, 플렉스 연료 작동을 위한 의장이 구비된 DIG 엔진(예를 들어, 가솔린, 에탄올, 메탄올, 바이오 연료, 합성 연료, 천연 가스, 액화 석유 가스(LPG) 및 이들의 혼합물)을 의미한다. 또한, 어드밴스 배기 가스 후 처리 시스템 기능이 구비된 및 구비되지 않은, 터보 차저가 구비된 및 구비되지 않은, 수퍼차저가 구비된 및 구비되지 않은, 조합된 수퍼차저/터보차저가 구비된 및 구비되지 않은, 연소 및 배출 개선을 위한 첨가제를 전달하는 온보드(on-board) 기능이 구비된 및 구비되지 않은, 그리고 가변 밸브 타이밍이 구비된 및 구비되지 않은, 기존 및 어드밴스 포트-연료 내연 기관이 포함된다. 가솔린 연료의 균일 차지 압축 점화(HCCI) 엔진, 디젤 HCCI 엔진, 2-스트로크 엔진, 디젤 연료 엔진, 가솔린 연료 엔진, 고정 발전기, 가솔린 및 디젤 HCCI, 수퍼차지, 터보 차지, 가솔린 및 디젤 직접 분사 엔진, 가변 밸브 타이밍이 가능한 엔진, 린번(leanburn) 엔진, 실린더를 비활성화할 수 있는 엔진 또는 임의의 다른 내연 기관이 추가로 포함된다. 연소 시스템의 또 다른 예는 전기 모터를 갖는 하이브리드 차량에 결합된 상기 나열된 시스템 중 임의의 것을 포함한다.
실시예
하기 실시예는 본 개시내용의 예시적인 구현예를 예시한다. 본 출원의 실시예 및 다른 부분에서, 모든 비율, 부 및 퍼센트는 달리 나타내지 않는 한 중량 기준이다. 이들 실시예는 단지 예시의 목적으로 제시된 것이며 본원에 개시된 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.
실시예 1
첨가제 조성물이 물과 연료 사이의 분리를 얼마나 용이하게 제공하는 지를 결정하기 위해 하기 표 1 및 2에 나타낸 바와 같이 비교예 및 본 발명의 실시예에 대하여 유수분리성 시험을 수행하였다. 유수분리성은 ASTM D-1094에 따라 수행하였다. 연료는 Market E0 91 옥탄 가솔린이고, 4차 암모늄염 세제를 함유하는 완전히 제형화된 가솔린 성능 첨가제를 함유하였다. 연료내 성분의 상대적인 비율은 표 1a 및 1b에 제공되며, D-1094에 따른 유수분리성 테스트는 표 2에 제공된다.
Figure pat00008
Figure pat00009
Figure pat00010
상기에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 샘플 만이 20 ml의 물을 회수하기 위해 가장 높은 인터페이스 등급 및 가장 짧은 시간을 나타냈다. 비교 샘플은 모두 인터페이스 속도가 불량하거나 20 ml의 물을 회수할 수 없었다.
실시예 2
본 실시예에서, 상기 표 1A 및 1B의 연료 및 유수분리제 조성물은 실시예 1에 제시된 바와 같이 4차 암모늄염 세제를 함유하는 완전히 제형화된 가솔린 성능 첨가제를 사용하여 Market E0 87 옥탄 가솔린에서 ASTM D-1094에 따른 유수분리성에 대하여 추가로 평가되었다. 결과는 하기 표 3에 제공된다.
Figure pat00011
실시예 1의 첨가제와 마찬가지로, 본 발명의 샘플 만이 20 ml의 물을 회수하기 위해 가장 짧은 시간과 조합하여 가장 높은 인터페이스 등급을 달성한다. 또한, 첨가제 조성물이 물과 연료 사이의 분리를 얼마나 쉽게 제공하는지를 결정하기 위해 표 2에 도시된 비교예 및 본 발명의 실시예에 대하여 유수분리성 시험을 수행하였다. 유수분리성은 ASTM D-1094에 따라 수행하였다. 연료는 Market E0 87 옥탄 가솔린이었다.
본 명세서 및 첨부된 청구범위에서 사용된 바와 같이, 단수 형태 "일", "하나" 및 "그"는 명시적으로 그리고 명백하게 하나의 지시 대상으로 제한되지 않는 한 복수 대상을 포함하는 것임을 알 수 있다. 따라서, 예를 들어, "항산화제"는 2종 이상의 상이한 항산화제를 포함한다. 본원에 사용된 용어 "포함한다" 및 이의 문법적 변형은 비제한적인 것으로 의도되며, 목록 내의 항목의 언급은 목록에 기재된 항목에 추가될 수 있거나 이를 대체할 수 있는 다른 유사한 항목을 배제하지 않는다.
본 명세서 및 첨부된 청구범위의 목적을 위해, 달리 나타내지 않는 한, 명세서 및 청구범위에서 사용되는 양, 퍼센트 또는 비율 및 다른 수치를 나타내는 모든 숫자는 모든 경우에 용어 "약"으로 수식되는 것으로 이해된다. 따라서, 달리 나타내지 않는 한, 하기 명세서 및 첨부된 청구범위에 기재된 수치 파라미터는 본 개시내용에 의해 얻고자 하는 요구되는 특성에 따라 변할 수 있는 근사치이다. 적어도, 청구범위의 균등론의 적용을 제한하려는 시도는 아니며, 각각의 수치 파라미터는 적어도 보고된 유효 자릿수의 수와 통상의 반올림 기법을 적용하여 해석되어야 한다.
본원에 개시된 각각의 구성요소, 화합물, 치환기 또는 파라미터는 단독으로 또는 본원에 개시된 모든 다른 구성요소, 화합물, 치환기 또는 파라미터 중 하나 이상과 조합하여 사용하도록 개시된 것으로 해석되는 것으로 이해된다.
또한, 본원에 개시된 각각의 범위는 동일한 수의 유효 자릿수를 갖는 개시된 범위 내의 각각의 특정 값의 개시로서 해석되는 것으로 이해된다. 따라서, 예를 들어 1 내지 4의 범위는 1, 2, 3 및 4의 값의 명시적인 개시뿐만 아니라, 상기 값의 임의의 범위로서 해석된다.
또한, 본원에 개시된 각각의 범위의 각각의 하한은 동일한 구성요소, 화합물, 치환기 또는 파라미터에 대하여 본원에 개시된 각각의 범위 내의 각각의 특정 값 및 각각의 범위의 각각의 상한의 조합으로 개시된 것으로 해석되는 것으로 이해된다. 따라서, 본 개시내용은 각각의 범위의 각각의 하한과 각각의 범위의 각각의 상한 또는 각각의 범위 내의 각각의 특정 값을 조합함으로써, 또는 각각의 범위의 각각의 상한과 각각의 범위 내의 각각의 특정 값을 조합함으로써 유도된 모든 범위의 개시로서 해석된다. 즉, 또한, 나아가 폭넓은 범위 내의 종말점 값들 사이의 임의의 범위가 또한 본원에서 논의되는 것으로 이해된다. 따라서, 1 내지 4의 범위는 또한 1 내지 3, 1 내지 2, 2 내지 4, 2 내지 3 등의 범위를 의미한다.
나아가, 명세서 또는 실시예에 개시된 구성요소, 화합물, 치환기 또는 파라미터의 특정 양/값은, 범위의 하한 또는 상한의 개시로서 해석되어야 하며, 따라서 구성요소, 화합물, 치환기 또는 파라미터에 대한 범위를 형성하기 위해, 본 출원의 다른 곳에 개시된 동일한 구성요소, 화합물, 치환기 또는 파라미터에 대한 범위 또는 특정 양/값의 임의의 다른 하한 또는 상한과 조합될 수 있다.
특정한 구현예가 기재되었지만, 현재 예상하지 못하거나 또는 예측할 수 없는 대안, 변경, 변형, 개선 및 실질적인 균등물이 본 출원인 또는 당업자에게 발생할 수 있다. 따라서, 첨부된 청구범위 및 보정 가능한 청구범위는 이러한 모든 대안, 변경, 변형, 개선 및 실질적인 균등물을 포함하는 것으로 의도된다.

Claims (15)

  1. 연료 성능 첨가제로서:
    적어도 3차 아미노기를 갖는 질소 함유 화합물과 4차화제의 반응으로부터 수득된 4차 암모늄염; 및
    (i) 제1 알콕시화 페놀 포름알데히드 중합체가 18 내지 22의 상대 용해도 수를 가지며, 제2 알콕시화 페놀 포름알데히드 중합체가 12 내지 16의 상대 용해도 수를 갖는 적어도 2개의 알콕시화 페놀 포름알데히드 중합체; (ii) 12 내지 16의 상대 용해도 수를 갖는 알콕시화 지방산 중합체 (iii) 10 미만의 상대 용해도 수를 갖는 알콕시화 폴리이민 중합체의 배합물을 포함하는 유수분리제 성분을 포함하는, 연료 성능 첨가제.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 알콕시화 페놀 포름알데히드 중합체는 약 25 내지 약 75 몰의 에틸렌 옥사이드를 갖는 에톡시화 페놀 포름알데히드 중합체이고/이거나; 제2 알콕시화 페놀 포름알데히드 중합체는 약 5 내지 30 몰의 에틸렌 옥사이드 및 프로필렌 옥사이드가 조합된 에톡시화 및 프로폭시화 페놀 포름알데히드 중합체이고/이거나; 알콕시화 지방산 중합체는 이량체 지방 이산, 삼량체 지방 삼산, 이량체 지방 디올 및/또는 삼량체 지방 트리올 및 적어도 하나의 알킬렌 옥사이드 유래기로부터 유도되고 총 약 5 내지 약 30 몰의 알콕시화를 가지며/가지거나; 알콕시화 폴리이민은 약 10 내지 약 50 몰의 알콕시화를 갖는, 연료 성능 첨가제.
  3. 제1항에 있어서, 상기 유수분리제 성분은 약 10 내지 약 50 중량%의 제1 알콕시화 페놀 포름알데히드, 약 10 내지 약 50 중량%의 제2 알콕시화 페놀 포름알데히드 중합체, 약 10 내지 약 50 중량%의 알콕시화 지방산 중합체, 및 약 1 내지 약 15 중량%의 알콕시화 폴리이민의 배합물을 포함하는, 연료 성능 첨가제.
  4. 제1항에 있어서, 약 5:1 내지 약 1:1의 4차 암모늄염 대 유수분리제 성분의 중량비를 추가로 포함하고/하거나; (i), (ii), 및 (iii)의 배합물에 의해 제공된 총 약 45 내지 약 190 몰의 알콕시화를 추가로 포함하는, 연료 성능 첨가제.
  5. 제1항에 있어서, 상기 4차 암모늄염의 질소 함유 화합물은 하이드로카르빌-치환된 아실화제, 및 하이드로카르빌-치환된 아실화제와 축합할 수 있는 산소 또는 질소 원자를 갖고 3차 아미노기를 포함하는 화합물의 반응 생성물인, 연료 성능 첨가제.
  6. 제5항에 있어서, 상기 질소 함유 화합물은 3차 아미노기를 포함하는 폴리아민 및 1차 아민, 2차 아민, 또는 이들의 조합이고/이거나; 하이드로카르빌-치환된 아실화제는 하이드로카르빌 치환된 숙신산, 에스테르, 무수물, 모노-산/모노-에스테르 또는 이산이고/이거나; 4차화제는 하이드로카르빌 치환된 카르복실레이트, 카르보네이트, 사이클릭 카르보네이트, 페네이트, 에폭사이드, 카르바메이트, 할라이드, 설페이트, 설파이트, 설파이드, 설포네이트, 포스페이트, 포스포네이트, 살리실레이트, 옥살레이트 또는 이들의 혼합물로 구성되는 그룹으로부터 선택되는, 연료 성능 첨가제.
  7. 제1항에 있어서, 상기 4차 암모늄염은 4차 암모늄 카르보네이트와 유기산의 반응으로부터 유도된 하이드로카르빌 가용성 4차 암모늄 카르복실레이트인, 연료 성능 첨가제.
  8. 제7항에 있어서, 상기 4차 암모늄 카르보네이트는 탄산 디에스테르를 3차 아미도 아민 화합물과 반응시킴으로써 형성되고/되거나; 상기 4차 암모늄 카르보네이트는 숙신이미도알킬 트리알킬 암모늄 카르보네이트, 숙신아미도/숙시닐 에스테르 암모늄 카르보네이트 및 아미도알킬 트리알킬 암모늄 카르보네이트로 구성되는 그룹으로부터 선택되는, 연료 성능 첨가제.
  9. 제7항에 있어서, 상기 유기산은 스테아르산, 노나데칸산, 아라키드산, 투버쿨로스테아르산, 투주산, 페트로셀린산, 올레산, 엘라이드산, 바센산, 가돌레산, 폴리알킬 또는 폴리알케닐 숙신 에스테르산, 아미드산, 이미드산, 헥사데칸 이산, 헵타데칸 이산, 옥타데칸 이산, 논카데칸 이산, 에이코산 이산, 3-헥실-4-데센-1,2-디카르복실산, 3-헥실-1,12-데칸디카르복실산, 6-에틸렌-9-헥사데센-1,16-디카르복실산, 6-에틸-1,16-헥사데칸디카르복실산, 6-페닐-1,12-도데칸 디카르복실산, 7,12-디메틸-리-7,1-옥타데칸디엔-1,18-디카르복실산, 7,12-디메트-일-1,18-옥타데칸디카르복실산, 6,8-디페닐-1,14-테트라데칸 디카르복실산, 및 폴리알킬 또는 폴리알케닐 숙신 이산으로 구성되는 그룹으로부터 선택되는, 연료 성능 첨가제.
  10. 제1항에 있어서, 상기 4차 암모늄염은 카르복실산 및 알킬 페놀로부터 선택된 양성자 공여체의 존재하에 적어도 하나의 3차 아미노기 및 에폭사이드를 함유하는 아미도 아민으로부터 유도되는, 연료 성능 첨가제.
  11. 제10항에 있어서, 상기 아미도 아민은 실질적으로 아실화제가 없는 반응 매질에 있고/있거나; 상기 양성자 공여체는 지방산, 포름산, 아세트산, 프로피온산, 부티르산, 폴리아이소부테닐 숙신산, 아미드/산, 또는 산/에스테르, 및 중합체 산, 및 이들의 혼합물로 구성되는 그룹으로부터 선택된 카르복실산인, 연료 성능 첨가제.
  12. 주된 양의 연료 및 제1항의 연료 성능 첨가제를 포함하는 연료 조성물.
  13. 제12항에 있어서, 상기 연료는 가솔린 또는 디젤로부터 선택되는, 연료 조성물.
  14. 첨가제-함유 연료의 유수분리성을 개선시키는 방법으로서:
    주된 양의 연료를 4차 암모늄염 연료 성능 첨가제 및 (i) 제1 알콕시화 페놀 포름알데히드 중합체가 18 내지 22의 상대 용해도 수를 가지며, 제2 알콕시화 페놀 포름알데히드 중합체가 12 내지 16의 상대 용해도 수를 갖는 적어도 2개의 알콕시화 페놀 포름알데히드 중합체; (ii) 12 내지 16의 상대 용해도 수를 갖는 알콕시화 지방산 중합체 (iii) 10 미만의 상대 용해도 수를 갖는 알콕시화 폴리이민 중합체의 배합물을 포함하는 유수분리제 성분과 조합하는 단계를 포함하는, 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 연료는 가솔린 또는 디젤로부터 선택되고; 상기 개선된 유수분리성은 ASTM D1094, ASTM D7451 또는 이들의 조합 중 하나에 따라 측정되는, 방법.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116284719B (zh) * 2023-04-14 2023-09-19 大庆师范学院 一种乙撑胺聚碳酸酯破乳剂及其制备方法和应用

Family Cites Families (59)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9340A (en) 1852-10-19 allen
US742A (en) 1838-05-17 Perigrine williamson
US3015668A (en) 1959-11-24 1962-01-02 Ethyl Corp Process for producing cyclomatic manganese tricarbonyl compounds
DE2227546C3 (de) 1972-06-07 1979-04-05 Basf Ag, 6700 Ludwigshafen Verwendung von oxalkylierten PoIyalkylenpolyaminen zur SchneUentwässening von Rohölen
US4209422A (en) 1977-02-04 1980-06-24 Exxon Research & Engineering Co. Multicomponent demulsifier, method of using the same and hydrocarbon containing the same
US4171959A (en) 1977-12-14 1979-10-23 Texaco Inc. Fuel composition containing quaternary ammonium salts of succinimides
US4248719A (en) 1979-08-24 1981-02-03 Texaco Inc. Quaternary ammonium salts and lubricating oil containing said salts as dispersants
US4482357A (en) 1983-12-30 1984-11-13 Ethyl Corporation Fuel Compositions
US5266223A (en) 1988-08-01 1993-11-30 Exxon Chemical Patents Inc. Ethylene alpha-olefin polymer substituted mono-and dicarboxylic acid dispersant additives
GB2239258A (en) 1989-12-22 1991-06-26 Ethyl Petroleum Additives Ltd Diesel fuel compositions containing a manganese tricarbonyl
US5254138A (en) 1991-05-03 1993-10-19 Uop Fuel composition containing a quaternary ammonium salt
GB9200694D0 (en) 1992-01-14 1992-03-11 Exxon Chemical Patents Inc Additives and fuel compositions
WO2001040410A1 (en) 1999-11-30 2001-06-07 Imperial Chemical Industries Plc Oil production additive formulations
RU2476254C2 (ru) * 2007-08-13 2013-02-27 Родиа Инк. Способ разделения эмульсий сырой нефти
US8529643B2 (en) 2008-05-13 2013-09-10 Afton Chemical Corporation Fuel additives for treating internal deposits of fuel injectors
US8153570B2 (en) 2008-06-09 2012-04-10 The Lubrizol Corporation Quaternary ammonium salt detergents for use in lubricating compositions
PL3381998T3 (pl) 2009-05-15 2023-12-04 The Lubrizol Corporation Czwartorzędowe estrowe sole amoniowe
GB201001920D0 (en) 2010-02-05 2010-03-24 Innospec Ltd Fuel compostions
US8790426B2 (en) * 2010-04-27 2014-07-29 Basf Se Quaternized terpolymer
GB201007756D0 (en) 2010-05-10 2010-06-23 Innospec Ltd Composition, method and use
US20130133243A1 (en) 2011-06-28 2013-05-30 Basf Se Quaternized nitrogen compounds and use thereof as additives in fuels and lubricants
US8762108B2 (en) 2011-07-22 2014-06-24 International Business Machines Corporation Real time device evaluation
GB201113392D0 (en) 2011-08-03 2011-09-21 Innospec Ltd Fuel compositions
GB201113388D0 (en) 2011-08-03 2011-09-21 Innospec Ltd Fuel compositions
GB201116419D0 (en) 2011-09-23 2011-11-02 Croda Int Plc Novel demulsifiers
US9574149B2 (en) 2011-11-11 2017-02-21 Afton Chemical Corporation Fuel additive for improved performance of direct fuel injected engines
KR20130075018A (ko) 2011-12-27 2013-07-05 한국전자통신연구원 플래시 메모리 파일 시스템에 적용 가능한 데이터 업데이트 장치 및 방법
US8690970B2 (en) 2012-02-24 2014-04-08 Afton Chemical Corporation Fuel additive for improved performance in fuel injected engines
US8894726B2 (en) 2012-06-13 2014-11-25 Afton Chemical Corporation Fuel additive for improved performance in fuel injected engines
EP3489332A1 (en) 2012-10-23 2019-05-29 The Lubrizol Corporation Diesel detergent without a low molecular weight penalty
US9458400B2 (en) 2012-11-02 2016-10-04 Afton Chemical Corporation Fuel additive for improved performance in direct fuel injected engines
US9017431B2 (en) 2013-01-16 2015-04-28 Afton Chemical Corporation Gasoline fuel composition for improved performance in fuel injected engines
US9222046B2 (en) * 2013-04-26 2015-12-29 Afton Chemical Corporation Alkoxylated quaternary ammonium salts and diesel fuels containing the salts
US8915977B2 (en) * 2013-04-26 2014-12-23 Afton Chemical Corporation Gasoline fuel composition for improved performance in fuel injected engines
MY186439A (en) 2013-06-07 2021-07-22 Basf Se Use of nitrogen compounds quaternised with alkylene oxide and hydrocarbyl-substituted polycarboxylic acid as additives in fuels and lubricants
PL3019579T3 (pl) 2013-07-12 2019-10-31 Basf Se Zastosowanie podstawionego hydrokarbylem kwasu dikarboksylowego dla poprawy lub zwiększenia oddzielania wody od paliw do silników benzynowych
EP3024914B1 (en) 2013-07-26 2018-04-11 Innospec Limited Reduction of internal diesel injector deposits (idid)
GB201313423D0 (en) 2013-07-26 2013-09-11 Innospec Ltd Compositions and methods
US8992636B1 (en) 2013-10-08 2015-03-31 Afton Chemical Corporation Alkoxylated quaternary ammonium salts and fuels containing them
US8974551B1 (en) 2014-02-19 2015-03-10 Afton Chemical Corporation Fuel additive for improved performance in fuel injected engines
US20150232774A1 (en) 2014-02-19 2015-08-20 Afton Chemical Corporation Fuel additive for diesel engines
GB201408823D0 (en) 2014-05-19 2014-07-02 Croda Int Plc Demulsifiers
EP3149128A1 (en) 2014-05-30 2017-04-05 The Lubrizol Corporation Branched amine containing quaternary ammonium salts
US20170096610A1 (en) 2014-05-30 2017-04-06 The Lubrizol Corporation High molecular weight amide/ester containing quaternary ammonium salts
WO2015184301A2 (en) 2014-05-30 2015-12-03 The Lubrizol Corporation Coupled quaternary ammonium salts
SG11201609882UA (en) 2014-05-30 2016-12-29 Lubrizol Corp Epoxide quaternized quaternary ammonium salts
EP3524663A1 (en) 2014-05-30 2019-08-14 The Lubrizol Corporation Imidazole containing quaternary ammonium salts
CN106536686A (zh) 2014-05-30 2017-03-22 路博润公司 高分子量含酰亚胺季铵盐
DK3149126T3 (da) 2014-05-30 2019-05-06 Lubrizol Corp Lavmolekylære amid/ester-holdige kvaternære ammoniumsalte
PL3511396T3 (pl) 2014-05-30 2020-11-16 The Lubrizol Corporation Zawierające imid czwartorzędowe sole amoniowe o małej masie cząsteczkowej
US9677020B2 (en) 2014-06-25 2017-06-13 Afton Chemical Corporation Hydrocarbyl soluble quaternary ammonium carboxylates and fuel compositions containing them
GB201413355D0 (en) 2014-07-28 2014-09-10 Innospec Ltd Compositons and methods
US9200226B1 (en) 2015-01-29 2015-12-01 Afton Chemical Corporation Esters of alkoxylated quaternary ammonium salts and fuels containing them
CN107709527B (zh) 2015-04-09 2021-09-17 路博润公司 含有季铵化合物的润滑剂
US9340742B1 (en) 2015-05-05 2016-05-17 Afton Chemical Corporation Fuel additive for improved injector performance
GB201513304D0 (en) 2015-07-28 2015-09-09 Innospec Ltd Compositions and Methods
US9873849B2 (en) 2015-12-10 2018-01-23 Afton Chemical Corporation Dialkyaminoalkanol friction modifiers for fuels and lubricants
BR112019028203A8 (pt) * 2017-07-20 2023-01-10 Clariant Int Ltd Desemulsificantes e um método de uso de desemulsificantes para a quebra de emulsões de água e óleo bruto
US10308888B1 (en) 2018-06-15 2019-06-04 Afton Chemical Corporation Quaternary ammonium fuel additives

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