KR20240076794A - 퇴적물 및 미립자 배출물을 줄이기 위한 연료 첨가제 - Google Patents

퇴적물 및 미립자 배출물을 줄이기 위한 연료 첨가제 Download PDF

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KR20240076794A
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루쓰 스모카
사토시 오타
펠리시아 에프. 심슨-그린
유우키 카토
찌운-러 시
폴 로퍼
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셰브런 오로나이트 컴퍼니 엘엘씨
셰브런 재팬 리미티드
셰브런 유.에스.에이.인크.
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Abstract

연료 조성물이 기술된다. 조성물은 가솔린 또는 디젤 범위에서 비등하는 탄화수소계 연료; 운반 유체로서, 하기 구조 (I)를 갖는 폴리에톡실화된 알킬:

(식 중, R2 및 R3은 각각 독립적으로 수소, C1-C4 하이드로카빌기 또는 C1-C3 알코올이고, R1은 C4-C100 하이드로카빌기, 카복실기, 에터기, 티오에터기 또는 방향족기이고, x는 1 내지 20임) 또는 하기 구조 (II)를 갖는 하이드로카빌 페놀:

(식 중, R은 C4-C100의 하이드로카빌기임)을 포함하는, 상기 운반 유체; 화학식 2인 R4-O-(CH2)y-NHR5로 제공되는 아민계 세제로서, 아민계 세제는 상기 연료 조성물의 총 중량을 기준으로 약 10ppm 내지 약 750ppm으로 존재하고; R4는 8개 내지 20개의 탄소를 갖는 하이드로카빌기이고, R5는 수소 또는 (CH2)zNH2 모이어티이고, y, z는 독립적으로 2 이상의 값을 갖는 정수인, 상기 아민계 세제; 및 1종 이상의 질소 함유 세제를 포함한다.

Description

퇴적물 및 미립자 배출물을 줄이기 위한 연료 첨가제
본 개시내용은 연료 첨가제에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 개시내용은 퇴적물(deposit) 세척 성능을 촉진하고 미립자 배출물(particulate emission)을 낮추는 조성물 및 방법을 기술한다.
포트 연료 분사(port fuel injection: PFI) 가솔린 엔진용으로 개발된 전통적인 연료 첨가제는 일반적으로 때때로 직접 분사 가솔린(direct injection gasoline: DIG) 또는 가솔린 분사(gasoline injection: GDI) 엔진으로 지칭되는 직접 분사 스파크 점화(direct injection spark ignition: DISI) 엔진의 퇴적물 형성을 제어하는 데 최적화되어 있지 않다. PFI 엔진과 달리, DISI 엔진은 연료를 연소실로 직접 전달한다. 연료가 직접 분사되면, 즉시 고온 및 고압에 노출된다. 이러한 환경에서, 분사기 및 노즐의 외부 및/또 내부 표면에 (분사기 오염으로 알려져 있는) 연소 생성물이 축적될 수 있다.
분사기 노즐 주변과 연소실 내부 모두에 퇴적의 형성은 연료 유량, 분사 기간 및 분사 패턴 중 하나 이상에 상당히 부정적인 영향을 미칠 수 있다. 이는 결국 배출물 증가, 미립자 물질(particulate matter: PM) 형성 증가, 연비 감소, 전력/성능 손실, 마모 증가 및/또는 장비 수명 감소로 이어질 수 있다.
일 양태에서, 다음을 포함하는 농축 조성물이 제공된다: i) 가솔린 또는 디젤 범위에서 비등하는(bolining) 탄화수소계 연료; ii) 운반 유체(carrier fluid)로서, 하기 구조를 갖는 폴리에톡실화된 알킬:
(식 중, R2 및 R3은 각각 독립적으로 수소, C1-C4 하이드로카빌기 또는 C1-C3 알코올이고, R1은 C4-C100 하이드로카빌기, 카복실기, 에터기, 티오에터기 또는 방향족기이고, x는 1 내지 20),
또는 다음 구조를 갖는 하이드로카빌 페놀:
(식 중, R은 C4-C100의 하이드로카빌기임)을 포함하는, 상기 운반 유체;
iii) 다음 식으로 제공되는 아민계 세제:
R4-O-(CH2)y-NHR5
(아민계 세제는 연료 조성물의 총 중량을 기준으로 약 10ppm 내지 약 750ppm으로 존재하고, R4는 8개 내지 20개의 탄소를 갖는 하이드로카빌기이고, R5는 수소 또는 (CH2)zNH2 모이어티이고, y, z는 독립적으로 2 이상의 값을 갖는 정수임); 및 iv) 1종 이상의 질소 함유 세제.
또 다른 양태에서, 내연 기관에 연료를 제공하는 단계를 포함하는 내연 기관의 탄소 퇴적물을 제어하는 방법이 제공되되, 연료는 i) 가솔린 또는 디젤 범위에서 비등하는 탄화수소계 연료; ii) 운반 유체로서, 하기 구조를 갖는 폴리에톡실화된 알킬:
(식 중, R2 및 R3은 각각 독립적으로 수소, C1-C4 하이드로카빌기 또는 C1-C3 알코올이고, R1은 C4-C100 하이드로카빌기, 카복실기, 에터기, 티오에터기 또는 방향족기이고, x는 1 내지 20임),
또는 하기 구조를 갖는 하이드로카빌 페놀:
(식 중, R은 C4-C100의 하이드로카빌기임)을 포함하는, 상기 운반 유체; iii) 다음 식을 갖는 아민계 세제:
R4-O-(CH2)y-NHR5,
(아민계 세제는 연료 조성물의 총 중량을 기준으로 약 10ppm 내지 약 750ppm으로 존재하고, R4는 8개 내지 20개의 탄소를 갖는 하이드로카빌기이고, R5는 수소 또는 (CH2)zNH2 모이어티이고, y, z는 독립적으로 2 이상의 값을 갖는 정수임); 및 iv) 1종 이상의 질소 함유 세제를 포함한다.
또 다른 양태에서, 65℃ 내지 205℃ 범위에서 비등하는 유기 용매 약 30중량% 내지 90중량%; 및 세제 혼합물 약 10중량% 내지 70중량%를 포함하되, 세제 혼합물은 다음을 포함한다:
i) 운반 유체로서, 하기 구조를 갖는 폴리에톡실화된 알킬:
(식 중, R2 및 R3은 각각 독립적으로 수소, C1-C4 하이드로카빌기 또는 C1-C3 알코올이고, R1은 C4-C100 하이드로카빌기, 카복실기, 에터기, 티오에터기 또는 방향족기이고, x는 1 내지 20임),
또는 하기 구조를 갖는 하이드로카빌 페놀:
(식 중, R은 C4-C100의 하이드로카빌기임)을 포함하는, 상기 운반 유체; ii) 다음 식으로 제공되는 아민계 세제:
R4-O-(CH2)y-NHR5,
(아민계 세제는 연료 조성물의 총 중량을 기준으로 약 10ppm 내지 약 750ppm으로 존재하고, R4는 8개 내지 20개의 탄소를 갖는 하이드로카빌기이고, R5는 수소 또는 (CH2)zNH2 모이어티이고, y, z는 독립적으로 2 이상의 값을 갖는 정수임); 및 iii) 1종 이상의 질소 함유 세제.
도 1a 내 지 도 1i는 실시예 부문에 기술되어 있다.
본 개시내용은 엔진 성능을 개선시키고, 특히 퇴적물 세척 성능을 개선시키고/시키거나 미립자 배출물을 낮추기 위한 조성물 및 방법을 제공한다. 본 발명은 내연 기관의 탄소 퇴적물을 제어하는 데 효과적일 수 있다.
일반적으로, 본 발명의 연료 조성물은 (i) 탄화수소계 연료, (ii) 운반 유체, (iii) 아민계 세제 및 (iv) 1종 이상의 질소 함유 세제를 포함한다.
탄화수소계 연료
탄화수소계 연료는 가솔린 및 디젤을 포함한다.
가솔린 연료는 적어도 주로 C4-C12 탄화수소를 포함하는 조성물을 지칭한다. 일 실시형태에서, 가솔린 또는 가솔린 비등 범위 성분은 적어도 주로 C4-C12 탄화수소를 포함하고 추가로 약 37.8℃(100℉) 내지 약 204℃(400℉)의 비등 범위를 갖는 조성물을 지칭하는 것으로 추가로 정의된다. 대안적인 실시형태에서, 가솔린은 적어도 주로 C4-C12 탄화수소를 포함하고, 약 37.8℃(100℉) 내지 약 204℃(400℉)의 비등 범위를 갖고, ASTM D4814를 충족시키는 것으로 추가로 정의되는 조성물을 지칭하는 것으로 정의된다.
디젤 연료는 적어도 주로 C10-C25 탄화수소를 포함하는 중간 유분(middle distillate) 연료를 지칭한다. 일 실시형태에서, 디젤은 적어도 주로 C10-C25 탄화수소를 포함하고 추가로 약 165.6℃(330℉) 내지 약 371.1℃(700℉)의 비등 범위를 갖는 조성물을 지칭하는 것으로 추가로 정의된다. 대안적인 실시형태에서, 디젤은 적어도 주로 C10-C25 탄화수소를 포함하고, 약 165.6℃(330℉) 내지 약 371.1℃(700℉)의 비등 범위를 갖고, ASTM D975를 충족시키는 것으로 추가로 정의되는 조성물을 지칭하는 것으로 위에서 정의된 바와 같다.
탄화수소계 연료는 총 연료 조성물의 중량%를 기준으로 많은 양으로 존재한다. 일부 실시형태에서, 탄화수소계 연료는 약 50중량% 이상, 55중량% 이상, 60중량% 이상, 65중량% 이상, 70중량% 이상, 75중량% 이상, 80중량% 이상, 85중량% 이상, 90중량% 이상, 95중량% 이상 또는 약 50중량% 내지 최대 100중량% 미만 사이의 임의의 범위로 존재한다.
일부 실시형태에 따르면, 본 발명에서 사용되는 가솔린은 클린 버닝 가솔린(clean burning gasoline: CBG)일 수 있다. CBG는 감소된 수준의 황, 방향족 및 올레핀을 포함하는 가솔린 제형을 지칭한다. 정확한 제형은 현지 규제 정의에 따라 달라질 수 있다.
운반 유체
연료 가용성이며 비휘발성인 운반 유체 또는 오일도 본 개시내용의 화합물과 함께 사용될 수 있다. 운반 유체는 옥테인 요구량 증가에 압도적으로 기여하지 않으면서 연료 첨가제 조성물의 비휘발성 잔류물(non-volatile residue: NVR) 또는 무용매 액체 분획물을 실질적으로 증가시키는 화학적으로 불활성인 탄화수소 가용성 액체 비히클이다. 일부 실시형태에서, 운반 유체는 계면활성제이다.
본 발명의 운반 유체는 하기 화학식 1로 제공되는 폴리에톡실화된 알킬일 수 있다:
식 중, R2 및 R3은 각각 독립적으로 수소, C1-C4 하이드로카빌기 또는 C1-C3 알코올이고, R1은 C4-C100 하이드로카빌기, 카복실기, 에터기, 티오에터기 또는 방향족기이고, x는 1 내지 20이다.
용어 "하이드로카빌"은 포화 및 불포화된 탄화수소를 포함하는 탄화수소로부터 유도된 화학기 또는 모이어티를 지칭한다. 하이드로카빌기의 예는 알켄일, 알킬, 폴리알켄일, 폴리알킬, 페닐 등을 포함한다. 하이드로카빌기의 특정 예는 뷰틸, 아이소프로필 및 폴리아이소뷰텐일기를 포함한다.
일부 실시형태에서, 본 발명의 운반 유체는 하기 구조를 갖는 하이드로카빌 페놀일 수 있다:
식 중, R은 C4-C100의 하이드로카빌기이다. 하이드로카빌 페놀의 특정 예는 테트라프로펜일 페놀, PIB 페놀, 뷰틸 페놀, 옥틸페놀 등을 포함한다.
운반 유체는 탄화수소 연료의 중량을 기준으로 35ppm 내지 5000ppm 범위(예를 들어, 연료의 50ppm 내지 3000ppm)의 양으로 사용될 수 있다. 연료 농축물에 사용될 때, 운반 유체는 20중량% 내지 60중량%(예를 들어, 30중량% 내지 50중량%) 범위의 양으로 존재할 수 있다.
아민계 세제
본 발명의 아민계 세제(보다 구체적으로, 선형/분지형 지방족 에터 아민)은 하기 화학식으로 표시된다:
R4-O-(CH2)y-NHR5
화학식 2
R4는 8개 내지 20개의 탄소를 갖는 하이드로카빌기이고, R5는 수소 또는 (CH2)zNH2 모이어티이고, y, z는 독립적으로 2 이상의 값을 갖는 정수이다. 하이드로카빌기는 포화되거나 불포화될 수 있다. 일부 실시형태에서, 하이드로카빌기는 하나 초과의 불포화된 결합을 포함할 수 있다.
이점으로서, 본 발명의 연료 첨가제는 기존의 아민계 연료 세제(예컨대, 폴리아이소뷰틸아민, 폴리에터 아민 등)에 비해 동일한 처리 속도로 더 많은 염기성 질소를 전달할 수 있다. 이러한 특징은 세정력을 결정하는 데 중요하다. 또 다른 이점으로서, 본 발명의 첨가제의 낮은 분자량은 낮은 분해 온도 및 높은 휘발성과 함께 첨가제가 유해한 퇴적물을 생성하는 것을 방지한다.
본 발명과 상용성인 특히 예시적인 지방족 에터 아민은 아이소트라이데실옥시프로필아민 및 2-에틸헥실옥시프로필 아민을 포함한다. 이는 제한하려는 의도가 아닌 예시적인 예이다.
일부 실시형태에서, 1차 연료 첨가제는 총 연료 조성을 기준으로 약 10ppm 내지 약 750ppm(예컨대, 20ppm 내지 700ppm, 30ppm 내지 650ppm, 50ppm 내지 600ppm, 100ppm 내지 500ppm, 200ppm 내지 400ppm, 250ppm 내지 350ppm 등)으로 존재할 수 있다.
질소 함유 세제
본 발명의 연료 조성물은 1종 이상의 질소 함유 세제를 포함한다. 적합한 2차 연료 첨가제는 지방족 하이드로카빌 치환된 아민, 하이드로카빌 치환된 폴리(옥시알킬렌)아민, 하이드로카빌 치환된 석신이미드, 만니히 반응(Mannich reaction) 생성물, 폴리알킬페녹시아미노알케인, 폴리알킬페녹시알칸올의 나이트로와 아미노 방향족 에스터 및 질소 함유 기화기(carburetor)/분사기(injector) 세제로 분류될 수 있다. 2차 연료 첨가제의 각 클래스는 본 명세서에서 더 자세히 설명될 것이다.
특히, 본 발명에서 사용되는 지방족 하이드로카빌 치환된 아민은 적어도 하나의 염기성 질소를 갖는 직쇄 또는 분지쇄 하이드로카빌 치환된 아민일 수 있되, 하이드로카빌기는 약 700 내지 3,000의 수평균 분자량을 갖는다. 지방족 하이드로카빌 치환된 아민의 특정 예는 폴리아이소뷰텐일 아민 및 폴리아이소뷰틸 아민을 포함한다. 이러한 아민은 모노아민 또는 폴리아민으로부터 유도될 수 있다. 지방족 아민의 제조는 일반적으로 공지되어 있으며, 모두 참조에 의해 본 명세서에 원용되어 있는 미국 특허 제3,438,757호; 제3,565,804호; 제3,574,576호; 제3,848,056호; 제3,960,515호; 제4,832,702호; 및 제6,203,584호에 자세히 기술되어 있다.
특히, 본 발명에서 사용되는 하이드로카빌 치환된 폴리(옥시알킬렌)아민("폴리에터 아민"으로도 지칭됨)은 하이드로카빌 폴리(옥시알킬렌)아민(모노아민 또는 폴리아민)을 포함할 수 있되, 하이드로카빌기는 약 1개 내지 약 30개의 탄소 원자를 포함한다. 옥시알킬렌 단위의 수는 약 5개 내지 약 100개의 범위일 수 있다. 아민 모이어티는 암모니아, 1차 알킬 또는 2차 다이알킬 모노아민 또는 말단 아미노 질소 원자를 갖는 폴리아민으로부터 유도된다. 옥시알킬렌 모이어티는 옥시프로필렌 또는 옥시뷰틸렌 또는 이들의 혼합물일 수 있다. 하이드로카빌 치환된 폴리(옥시알킬렌)아민은 참조에 의해 본 명세서에 원용되어 있는 미국 특허 제6,217,624호 및 미국 특허 제5,112,364호에 기술되어 있다. 하이드로카빌 치환된 폴리(옥시알킬렌)모노아민의 특정 예는 알킬페닐 폴리(옥시알킬렌)모노아민을 포함하되, 폴리(옥시알킬렌) 모이어티는 옥시프로필렌 단위 또는 옥시뷰틸렌 단위 또는 옥시프로필렌과 옥시뷰틸렌 단위의 혼합물을 포함한다. 알킬페닐 모이어티의 알킬기는 약 1개 내지 약 24개의 탄소 원자의 직쇄 또는 분지쇄 알킬이다. 바람직한 알킬페닐 모이어티는 테트라프로펜일페닐이되, 알킬기는 프로필렌 4량체로부터 유도된 12개 탄소 원자의 분지쇄 알킬이다.
보다 구체적으로, 추가적인 하이드로카빌 치환된 폴리(옥시알킬렌)아민은 참조에 의해 본 명세서에 원용되어 있는 미국 특허 제4,288,612호; 제4,236,020호; 제4,160,648호; 제4,191,537호; 제4,270,930호; 제4,233,168호; 제4,197,409호; 제4,243,798호 및 제4,881,945호에 개시되어 있는 하이드로카빌 치환된 폴리(옥시알킬렌)아미노카바메이트를 포함한다. 이러한 하이드로카빌 폴리(옥시알킬렌)아미노카바메이트는 적어도 하나의 염기성 질소 원자를 포함하고, 약 500 내지 10,000, 바람직하게는 약 500 내지 5,000, 보다 바람직하게는 약 1,000 내지 3,000의 평균 분자량을 갖는다. 바람직한 아미노카바메이트는 알킬페닐 폴리(옥시뷰틸렌)아미노카바메이트이되, 아민 모이어티는 에틸렌 다이아민 또는 다이에틸렌 트라이아민으로부터 유도된다.
특히, 본 발명에서 사용되는 하이드로카빌 치환된 석신이미드는 폴리알킬 및 폴리알켄일 석신이미드를 포함하되, 폴리알킬 또는 폴리알켄일기는 약 500 내지 5,000, 바람직하게는 약 700 내지 3,000의 평균 분자량을 갖는다. 하이드로카빌 치환된 석신이미드는 전형적으로 하이드로카빌 치환된 석신산 무수물을 아민 질소 원자에 결합된 적어도 하나의 반응성 수소를 갖는 아민 또는 폴리아민과 반응시킴으로써 제조된다. 바람직한 하이드로카빌 치환된 석신이미드는 폴리아이소뷰텐일 및 폴리아이소뷰탄일 석신이미드 및 이의 유도체를 포함한다. 하이드로카빌 치환된 석신이미드는 모두 참조에 의해 본 명세서에 원용되어 있는 미국 특허 제5,393,309호; 제5,588,973호; 제5,620,486호; 제5,916,825호; 제5,954,843호; 제5,993,497호; 및 제6,114,542호 및 영국 특허 제1,486,144호에 기술되어 있다.
특히, 본 발명에서 사용되는 만니히 반응 생성물은 전형적으로 고분자량 알킬 치환된 하이드록시방향족 화합물, 적어도 하나의 반응성 수소를 포함하는 아민 및 알데하이드의 만니히 축합으로부터 얻어지는 생성물을 포함한다. 고분자량 알킬 치환된 하이드록시방향족 화합물은 바람직하게는 폴리알킬페놀, 예컨대, 폴리프로필페놀 및 폴리뷰틸페놀, 특히 폴리아이소뷰틸페놀이되, 폴리알킬기는 약 600 내지 3,000의 평균 분자량을 갖는다. 아민 반응물은 전형적으로 폴리아민, 예컨대, 알킬렌 폴리아민, 특히 에틸렌 또는 폴리에틸렌 폴리아민, 예를 들어, 에틸렌 다이아민, 다이에틸렌 트라이아민, 트라이에틸렌 테트라민 등, 예를 들어, 1-(2-아미노에틸)피페라진이다. 알데하이드 반응물은 일반적으로 파라폼알데하이드 및 포르말린 및 아세트알데하이드를 포함하는 폼알데하이드와 같은 지방족 알데하이드이다. 바람직한 만니히 반응 생성물은 폴리아이소뷰틸페놀을 폼알데하이드 및 다이에틸렌 트라이아민과 축합시킴으로써 얻어지되, 폴리아이소뷰틸기는 약 1,000의 평균 분자량을 갖는다. 본 발명에 사용하기에 적합한 만니히 반응 생성물은, 예를 들어, 각각의 내용이 참조에 의해 본 명세서에 원용되어 있는 미국 특허 제4,231,759호, 미국 특허 제5,697,988호 및 미국 특허 제6,749,651호에 기술되어 있다.
본 발명에 사용하기에 적합한 세제 첨가제의 또 다른 클래스는 폴리알킬페녹시아미노알케인이다. 바람직한 폴리알킬페녹시아미노알케인은 하기 화학식을 갖는 것들을 포함한다:
식 중, R6은 약 600 내지 5,000 범위의 평균 분자량을 갖는 폴리알킬기이고; R7 및 R8은 독립적으로 수소 또는 1개 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 저급 알킬이고; A는 아미노, 알킬기에 약 1개 내지 약 20개의 탄소 원자를 갖는 N-알킬 아미노, 각 알킬기에 약 1개 내지 약 20개의 탄소 원자를 갖는 N,N-다이알킬 아미노 또는 약 2개 내지 약 12개의 아민 질소 원자와 약 2개 내지 약 40개의 탄소 원자를 갖는 폴리아민 모이어티이다. 위의 화학식 3의 폴리알킬페녹시아미노알케인 및 이의 제조는 참조에 의해 본 명세서에 원용되어 있는 미국 특허 제5,669,939에 자세히 기술되어 있다.
소정의 세제 혼합물은 본 발명에 따른 2차 첨가제로서 특히 유용할 수 있다.
일부 실시형태에서, 폴리알킬페녹시아미노알케인과 폴리(옥시알킬렌)아민의 혼합물이 사용될 수 있다. 이러한 혼합물은 참조에 의해 본 명세서에 원용되어 있는 미국 특허 제5,851,242호에 자세히 기술되어 있다.
일부 실시형태에서, 폴리알킬페녹시알칸올의 나이트로와 아미노 방향족 에스터의 혼합물이 사용될 수 있다. 폴리알킬페녹시알칸올의 바람직한 나이트로 및 아미노 방향족 에스터는 하기 화학식을 갖는 것들을 포함한다:
식 중, R9는 나이트로 또는 ―(CH2)―NR14R15이되, R14 및 R15는 독립적으로 수소 또는 1개 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 저급 알킬이고; R10은 수소, 하이드록시, 나이트로 또는 ―NR16R17이되, R16 및 R17은 독립적으로 수소 또는 1개 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 저급 알킬이고; R11 및 R12는 독립적으로 수소 또는 1개 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 저급 알킬이고; R13은 약 450 내지 5,000 범위의 평균 분자량을 갖는 폴리알킬기이다. 위의 화학식 4에 나타낸 폴리알킬페녹시알칸올의 방향족 에스터 및 이의 제조는 참조에 의해 본 명세서에 원용되어 있는 미국 특허 제5,618,320호에 자세히 기술되어 있다.
폴리알킬페녹시알칸올과 하이드로카빌 치환된 폴리(옥시알킬렌)아민의 나이트로 및 아미노 방향족 에스터의 혼합물도 본 발명에 사용될 수 있다. 이러한 혼합물은 참조에 의해 본 명세서에 원용되어 있는 미국 특허 제5,749,929호에 자세히 기술되어 있다. 본 발명에서 세제 첨가제로서 사용될 수 있는 바람직한 하이드로카빌 치환된 폴리(옥시알킬렌)아민은 하기 화학식을 갖는 것들을 포함한다:
식 중, R18은 약 1개 내지 약 30개의 탄소 원자를 갖는 하이드로카빌기이고; R19 및 R20은 독립적으로 수소 또는 약 1개 내지 약 6개의 탄소 원자를 갖는 저급 알킬이고, 각 ―O―CHR19―CHR20― 단위는 다른 ―O―CHR19―CHR20― 단위와 독립적이고; m은 약 5 내지 약 100이고; B는 아미노, 알킬기에 약 1개 내지 약 20개의 탄소 원자를 갖는 N-알킬 아미노, 각 알킬기에 약 1개 내지 약 20개의 탄소 원자를 갖는 N,N-다이알킬 아미노 또는 약 2개 내지 약 12개의 아민 질소 원자와 약 2개 내지 약 40개의 탄소 원자를 갖는 폴리아민 모이어티이고; m은 약 5 내지 약 100의 정수이다. 위의 화학식 5의 하이드로카빌 치환된 폴리(옥시알킬렌)아민 및 이의 제조는 참조에 의해 본 명세서에 원용되어 있는 미국 특허 제6,217,624호에 자세히 기술되어 있다. 화학식 5의 하이드로카빌 치환된 폴리(옥시알킬렌)아민은 바람직하게는 단독으로 또는 다른 세제 첨가제, 특히 폴리알킬페녹시아미노알케인 또는 폴리알킬페녹시알칸올의 나이트로 및 아미노 방향족 에스터와 조합하여 사용된다. 보다 바람직하게는, 본 발명에 사용되는 세제 첨가제는 하이드로카빌 치환된 폴리(옥시알킬렌)아민과 폴리알킬페녹시알칸올의 나이트로 및 아미노 방향족 에스터의 조합일 것이다. 특히 바람직한 하이드로카빌 치환된 폴리(옥시알킬렌)아민 세제 첨가제는 도데실페녹시 폴리(옥시뷰틸렌)아민이고, 세제 첨가제의 특히 바람직한 조합은 도데실페녹시 폴리(옥시뷰틸렌)아민과 4-폴리아이소뷰틸페녹시에틸 파라-아미노벤조에이트의 조합이다.
본 발명에 사용하기에 적합한 세제 첨가제의 또 다른 클래스는 질소 함유 기화기/분사기 세제를 포함한다. 기화기/분사기 세제 첨가제는 전형적으로 약 100 내지 약 600의 수평균 분자량을 갖고 적어도 하나의 극성 모이어티와 적어도 하나의 비극성 모이어티를 보유하는 저분자량 화합물이다. 비극성 모이어티는 전형적으로 약 6개 내지 약 40개의 탄소 원자를 갖는 선형 또는 분지쇄 알킬 또는 알켄일기이다. 극성 모이어티는 전형적으로 질소를 함유한다. 전형적인 질소 함유 극성 모이어티는 아민(예를 들어, 미국 특허 제5,139,534호 및 PCT 국제 공개 제WO 90/10051호에 기술되어 있는 바와 같음), 에터 아민(예를 들어, 미국 특허 제3,849,083호 및 PCT 국제 공개 제WO 90/10051호에 기술되어 있는 바와 같음), 아마이드, 폴리아마이드 및 아마이드-에스터(예를 들어, 미국 특허 제2,622,018호; 제4,729,769호; 및 제5,139,534호; 및 유럽 공개 제149,486호에 기술되어 있는 바와 같음), 이미다졸린(예를 들어, 미국 특허 제4,518,782호에 기술되어 있는 바와 같음), 아민 옥사이드(예를 들어, 미국 특허 제4,810,263호 및 제4,836,829호에 기술되어 있는 바와 같음), 하이드록시아민(예를 들어, 미국 특허 제4,409,000호에 기술되어 있는 바와 같음) 및 석신이미드(예를 들어, 미국 특허 제4,292,046호에 기술되어 있는 바와 같음)를 포함한다. 이러한 참고문헌 각각은 참조에 의해 본 명세서에 원용된다.
각각의 2차 연료 첨가제는 연료 조성물의 중량을 기준으로 약 50ppm 내지 약 2500ppm(예컨대, 100ppm 내지 2000ppm, 200ppm 내지 1500ppm, 300ppm 내지 1000ppm 등)으로 존재할 수 있다. 보다 바람직하게는, 2차 연료 첨가제는 연료 조성물의 약 50ppm 내지 약 1000ppm으로 존재한다.
기타 첨가제
연료 조성물은 일반적으로 알려진 다른 연료 첨가제를 포함할 수 있다. 적합한 예는 항산화제, 금속 불활성화제, 항유화제, 산소첨가제, 노킹 방지제(antiknock agent), 분산제 및 기타 세제를 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 디젤 연료에는 유동점 강하제, 흐름 개선제 등과 같은 다른 잘 알려진 첨가제가 사용될 수 있다.
각각의 전술한 첨가제는 사용 시 연료 조성물에 목적하는 특성을 부여하는 기능적으로 유효한 양으로 사용된다. 일반적으로, 이들 첨가제 각각의 농도는 사용 시 달리 명시되지 않는 한 약 0.001중량% 내지 약 20중량%, 예컨대, 약 0.01중량% 내지 약 10중량%의 범위일 수 있다.
농축물
본 개시내용의 화합물은 65℃ 내지 205℃ 범위에서 비등하는 불활성인 안정적 친유성(즉, 탄화수소 연료에 가용성) 유기 용매를 사용하여 농축물로서 제형화될 수 있다. 벤젠, 톨루엔, 자일렌 또는 고비점 방향족 또는 방향족 희석제(thinner)와 같은 지방족 또는 방향족 탄화수소 용매가 사용될 수 있다. 탄화수소 용매와 조합된 에탄올, 아이소프로판올, 메틸 아이소뷰틸 카비놀, n-뷰탄올 등과 같은 2개 내지 8개의 탄소 원자를 포함하는 지방족 알코올도 본 첨가제와 함께 사용하기에 적합하다. 농축물에서, 첨가제의 양은 10중량% 내지 70중량%(예를 들어, 20중량% 내지 40중량%)의 범위일 수 있다.
다음 실시예는 비제한적인 것으로 의도된다.
실시예
아래 표 1은 분사기 오염 및/또는 퇴적물 제어 성능을 테스트하는 데 사용된 첨가제를 요약하고 있다. 베이스 연료는 첨가제 처리되지 않은(unadditized) 가솔린 조성물이다.
인라인, 4 실린더, 터보차저 엔진을 포함하는 2012 2.0L GM LHU에서 테스트를 수행하였다. 테스트 엔진이 먼저 100시간 DU 세그먼트를 완료하여 퇴적물을 생성하고 분사기를 오염시킨 후 1-탱크 CU 세그먼트를 수행하는 더티-업/클린-업(Dirty-Up/Clean-Up: DU/CU) 테스트였다.
제형 테스트: 제형은 폴리에터아민(PEA), 1000ppmw의 비이온성 계면활성제(계면활성제 A 및 계면활성제 B) 및 150ppmw의 아이소트라이데실옥시프로필 아민을 포함하였다. 계면활성제 A는 에톡실화된(C12-C14) 2차 알코올이다. 계면활성제 B는 노닐페놀 에톡실레이트이다.
DU 연료: 특수, 고유황, E0 연료
DU 사이클: 정상 상태(Steady-state) 2000rpm/100Nm
1-탱크 CU 연료: 이 테스트는 PUL E0 49 상태의 첨가제 처리되지 않은 베이스 연료를 사용하여 완료하였다.
1-탱크 CU 사이클: 공회전(idle), 낮은 속도와 부하 세그먼트 및 중간 속도와 부하 세그먼트를 포함한 5단계 사이클. 테스트의 DU 및 CU 단계 사이의 연료 및 사이클 조건의 변화로 인해, 본 발명자들은 첨가제 없이 분사기의 CU가 없음을 확인하기 위해 베이스 연료를 실행하였다. 제형은 표 1에 나타나 있고, 이미지는 도 1a 내지 도 1i에 도시되어 있다.
본 문서와 일치하지 않는 범위 내에서 임의의 우선순위 문서 및/또는 테스트 절차를 포함하여 본 명세서에 기재된 모든 문서는 참조에 의해 본 명세서에 원용된다. 전술한 일반적인 설명 및 특정 실시형태로부터 명백한 바와 같이, 본 개시내용의 형태가 도시되고 설명되었지만, 본 개시내용의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양한 변형이 이루어질 수 있다. 따라서, 본 개시내용은 이에 의해 제한되지 않는다.
간결함을 위해, 본 명세서에서는 소정의 범위만이 명시적으로 개시된다. 그러나, 임의의 하한의 범위는 명시적으로 언급되지 않은 범위를 언급하기 위해 임의의 상한과 조합될 수 있을 뿐만 아니라, 임의의 하한의 범위는 명시적으로 언급되지 않은 범위를 언급하기 위해 임의의 다른 하한과 조합될 수 있고, 마찬가지로 임의의 상한의 범위는 명시적으로 언급되지 않은 범위를 언급하기 위해 임의의 다른 상한과 조합될 수 있다. 추가적으로, 명시적으로 언급되지 않더라도 종점 사이의 모든 지점 또는 개별 값이 범위 내에 포함된다. 따라서, 명시적으로 언급되지 않은 범위를 언급하기 위해 모든 지점 또는 개별 값은 임의의 다른 지점 또는 개별 값이나 임의의 다른 하한 또는 상한과 조합된 자체적인 하한 또는 상한으로 사용될 수 있다.
마찬가지로, 용어 "포함하는(comprising)"은 용어 "포함하는(including)"과 동의어로 간주된다. 마찬가지로, 구성, 요소 또는 요소의 그룹의 앞에 "포함하는"이라는 전환 문구가 올 때마다, 구성, 요소 또는 요소들의 언급 앞에 "~로 본질적으로 이루어지는", "~로 이루어지는", "~로 이루어진 군으로부터 선택되는" 또는 "~이다"라는 전환 문구를 사용하여 동일한 구성 또는 요소의 그룹을 상정하는 것으로 이해되며 그 반대도 마찬가지이다.
본 명세서에서 사용되는 "단수" 용어는 단수뿐만 아니라 복수도 포함하는 것으로 이해된다.
다양한 용어가 위에서 정의되었다. 청구범위에 사용된 용어가 위에서 정의되지 않은 경우, 당업자가 적어도 하나의 인쇄된 간행물 또는 발행된 특허에 반영된 바와 같이 해당 용어에 부여해 온 가장 광범위한 정의를 부여하여야 한다. 또한, 본 출원에 인용된 모든 특허, 테스트 절차 및 다른 문서는 이러한 개시가 본 출원 및 이러한 원용이 허용되는 모든 권한과 상반되지 않는 범위 내에서 참조에 의해 완전히 원용된다.
본 개시내용의 전술한 설명은 본 개시내용을 예시하고 설명한다. 추가적으로, 본 개시내용은 단지 바람직한 실시형태만을 도시하고 설명하지만, 위에서 언급한 바와 같이, 본 개시내용은 다양한 다른 조합, 수정 및 환경에서 사용될 수 있고, 위의 교시 및/또는 관련 분야의 기술 또는 지식에 상응하여 본 명세서에 표현된 개념의 범위 내에서 변경 또는 수정이 가능하다는 것이 이해되어야 한다. 전술한 내용은 본 개시내용의 실시형태에 관한 것이지만, 본 개시내용의 다른 및 추가 실시형태는 이의 기본 범위를 벗어나지 않고 고안될 수 있으며, 이의 범위는 다음 청구범위에 의해 결정된다.
요소의 조합, 서브세트, 그룹 등이 개시되는 경우(예를 들어, 구성 성분의 조합 또는 방법 단계의 조합), 다양한 개별 및 집합적 조합 각각에 대한 구체적인 언급과 이들 요소의 순열은 명시적으로 개시되지 않을 수 있으며, 각각은 본 명세서에서 구체적으로 상정되고 기술된다는 것이 이해된다.
위에 기술된 실시형태는 또한 이를 실행하는 알려진 최상의 모드를 설명하고 당업자가 이러한 또는 다른 실시형태에서 특정 응용 또는 용도에 의해 요구되는 다양한 수정을 통해 본 개시내용을 이용할 수 있도록 하기 위한 것이다. 따라서, 설명은 본 명세서에 개시된 형태로 이를 제한하려는 의도가 아니다. 또한, 첨부된 청구범위는 대안적인 실시형태를 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (16)

  1. 연료 조성물로서,
    i) 가솔린 또는 디젤 범위에서 비등하는(boiling) 탄화수소계 연료;
    ii) 운반 유체(carrier fluid)로서, 하기 구조를 갖는 폴리에톡실화된 알킬:

    (식 중, R2 및 R3은 각각 독립적으로 수소, C1-C4 하이드로카빌기 또는 C1-C3 알코올이고, R1은 C4-C100 하이드로카빌기, 카복실기, 에터기, 티오에터기 또는 방향족기이고, x는 1 내지 20임);
    또는 하기 구조를 갖는 하이드로카빌 페놀:

    (식 중, R은 C4-C100의 하이드로카빌기임)을 포함하는, 상기 운반 유체;
    iii) 다음 식을 갖는 아민계 세제로서:
    R4-O-(CH2)y-NHR5,
    상기 아민계 세제는 상기 연료 조성물의 총 중량을 기준으로 약 10ppm 내지 약 750ppm으로 존재하고; R4는 8개 내지 20개의 탄소를 갖는 하이드로카빌기이고, R5는 수소 또는 (CH2)zNH2 모이어티이고, y, z는 독립적으로 2 이상의 값을 갖는 정수인, 상기 아민계 세제; 및
    iv) 1종 이상의 질소 함유 세제
    를 포함하는, 연료 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 카복실기는 카복실산, 에스터, 아마이드 또는 케톤인, 연료 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 C1 - C3 알코올은,
    -[CH2]w-OH
    로 표시되는 구조를 갖되, w는 1 내지 3인, 연료 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 상기 폴리에톡실화된 알킬은 하기 구조로 표시되는, 연료 조성물:

    식 중, R22 및 R23 각각은 독립적으로 수소, C1-C4 하이드로카빌기 또는 C1-C3 알코올이고; p는 1 내지 20이고, q는 1 내지 3이고, s는 1 내지 3이되, q + s < 6이고; R21은 C1-C100 하이드로카빌기, 카복실기, 에터기, 티오에터기, 아미노 알킬기 또는 하이드록실기이다.
  5. 제1항에 있어서, 상기 연료 조성물은 약 50ppmw 내지 약 2000ppmw의 상기 운반 유체를 포함하는, 연료 조성물.
  6. 제1항에 있어서, 상기 연료 조성물은 약 100ppmw 내지 750ppmw의 상기 아민계 세제를 포함하는, 연료 조성물.
  7. 내연 기관의 탄소 퇴적물을 제어하는 방법으로서,
    상기 내연 기관에 연료를 제공하는 단계를 포함하되, 상기 연료는,
    i) 가솔린 또는 디젤 범위에서 비등하는 탄화수소계 연료;
    ii) 운반 유체로서, 하기 구조를 갖는 폴리에톡실화된 알킬:

    (식 중, R2 및 R3은 각각 독립적으로 수소, C1-C4 하이드로카빌기 또는 C1-C3 알코올이고, R1은 C4-C100 하이드로카빌기, 카복실기, 에터기, 티오에터기 또는 방향족기이고, x는 1 내지 20임),
    또는 하기 구조를 갖는 하이드로카빌 페놀:

    (식 중, R은 C4-C100의 하이드로카빌기)을 포함하는, 상기 운반 유체;
    iii) 다음 식을 갖는 아민계 세제로서:
    R4-O-(CH2)y-NHR5,
    상기 아민계 세제는 상기 연료 조성물의 총 중량을 기준으로 약 10ppm 내지 약 750ppm으로 존재하고; R4는 8개 내지 20개의 탄소를 갖는 하이드로카빌기이고, R5는 수소 또는 (CH2)zNH2 모이어티이고, y, z는 독립적으로 2 이상의 값을 갖는 정수인, 상기 아민계 세제; 및
    iv) 1종 이상의 질소 함유 세제
    를 포함하는, 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 카복실기는 카복실산, 에스터, 아마이드 또는 케톤인, 방법.
  9. 제7항에 있어서, 상기 C1 - C3 알코올은,
    -[CH2]w-OH
    로 표시되는 구조를 갖되, w는 1 내지 3인, 방법.
  10. 제7항에 있어서, 상기 폴리에톡실화된 알킬은 하기 구조로 표시되는, 방법:

    식 중, R22 및 R23은 각각 독립적으로 수소, C1-C4 하이드로카빌기 또는 C1-C3 알코올이고; p는 1 내지 20이고, q는 1 내지 3이고, s는 1 내지 3이되, q + s < 6이고; R21은 C1-C100 하이드로카빌기, 카복실기, 에터기, 티오에터기, 아미노 알킬기 또는 하이드록실기이다.
  11. 제7항에 있어서, 상기 연료 조성물은 약 50ppmw 내지 약 2000ppmw의 상기 운반 유체를 포함하는, 방법.
  12. 제7항에 있어서, 상기 연료 조성물은 약 100ppmw 내지 750ppmw의 상기 아민계 세제를 포함하는, 방법.
  13. 농축 조성물로서,
    65℃ 내지 205℃의 범위에서 비등하는 유기 용매 약 30중량% 내지 90중량%; 및
    다음을 포함하는 세제 혼합물 약 10중량% 내지 70중량%를 포함하는, 농축 조성물:
    i) 운반 유체로서, 하기 구조를 갖는 폴리에톡실화된 알킬:

    (식 중, R2 및 R3은 각각 독립적으로 수소, C1-C4 하이드로카빌기 또는 C1-C3 알코올이고, R1은 C4-C100 하이드로카빌기, 카복실기, 에터기, 티오에터기 또는 방향족기이고, x는 1 내지 20임),
    또는 하기 구조를 갖는 하이드로카빌 페놀:

    (식 중, R은 C4-C100의 하이드로카빌기임)을 포함하는, 상기 운반 유체;
    ii) 다음 식을 갖는 아민계 세제로서:
    R4-O-(CH2)y-NHR5,
    상기 아민계 세제는 상기 연료 조성물의 총 중량을 기준으로 약 10ppm 내지 약 750ppm으로 존재하고; R4는 8개 내지 20개의 탄소를 갖는 하이드로카빌기이고, R5는 수소 또는 (CH2)zNH2 모이어티이고, y, z는 독립적으로 2 이상의 값을 갖는 정수인, 상기 아민계 세제; 및
    iii) 1종 이상의 질소 함유 세제.
  14. 제13항에 있어서, 상기 카복실기는 카복실산, 에스터, 아마이드 또는 케톤인, 농축물.
  15. 제13항에 있어서, 상기 C1 - C3 알코올은,
    -[CH2]w-OH
    로 표시되는 구조를 갖되, w는 1 내지 3인, 농축물.
  16. 제13항에 있어서, 상기 폴리에톡실화된 알킬은 하기 화학식 6으로 표시되는, 농축물:

    식 중, R22 및 R23은 각각 독립적으로 수소, C1-C4 하이드로카빌기 또는 C1-C3 알코올이고; p는 1 내지 20이고, q는 1 내지 3이고, s는 1 내지 3이되, q + s < 6이고; R21은 C1-C100 하이드로카빌기, 카복실기, 에터기, 티오에터기, 아미노 알킬기 또는 하이드록실기이다.
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Family Cites Families (41)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2622018A (en) 1949-10-19 1952-12-16 Socony Vacuum Oil Co Inc Motor fuel
US3574576A (en) 1965-08-23 1971-04-13 Chevron Res Distillate fuel compositions having a hydrocarbon substituted alkylene polyamine
US3849083A (en) 1972-04-14 1974-11-19 Ethyl Corp Gasoline additive
US3848056A (en) 1972-09-05 1974-11-12 Continental Oil Co Molten alkaline alkanoic mixtures for absorption of sulfur oxides
US4231759A (en) 1973-03-12 1980-11-04 Standard Oil Company (Indiana) Liquid hydrocarbon fuels containing high molecular weight Mannich bases
US3960515A (en) 1973-10-11 1976-06-01 Chevron Research Company Hydrocarbyl amine additives for distillate fuels
GB1486144A (en) 1974-03-13 1977-09-21 Cities Service Oil Co Gasoline additive
US4288612A (en) 1976-06-21 1981-09-08 Chevron Research Company Deposit control additives
US4191537A (en) 1976-06-21 1980-03-04 Chevron Research Company Fuel compositions of poly(oxyalkylene) aminocarbamate
US4236020A (en) 1976-06-21 1980-11-25 Chevron Research Company Carbamate deposit control additives
US4160648A (en) 1976-06-21 1979-07-10 Chevron Research Company Fuel compositions containing deposit control additives
US4233168A (en) 1978-06-19 1980-11-11 Chevron Research Company Lubricant compositions containing dispersant additives
US4197409A (en) 1978-08-08 1980-04-08 Chevron Research Company Poly(oxyalkylene)aminocarbomates of alkylene polyamine
US4243798A (en) 1979-08-09 1981-01-06 Chevron Research Company Process for the production of a polymeric carbamate
US4292046A (en) 1979-08-10 1981-09-29 Mobil Oil Corporation Detergent compositions
US4270930A (en) 1979-12-21 1981-06-02 Chevron Research Company Clean combustion chamber fuel composition
US4518782A (en) 1981-08-10 1985-05-21 Texaco Inc. Fuel compositions containing N-alkyl glycyl imidazoline
US4409000A (en) 1981-12-14 1983-10-11 The Lubrizol Corporation Combinations of hydroxy amines and carboxylic dispersants as fuel additives
EP0149486A3 (en) 1984-01-17 1986-10-08 Atlantic Richfield Company Detergent composition and gasoline composition containing same
US4836829A (en) 1986-03-14 1989-06-06 Exxon Research And Engineering Company Fuel composition and process for multi-port fuel injection systems (PNE-509)
DE3611230A1 (de) 1986-04-04 1987-10-08 Basf Ag Polybutyl- und polyisobutylamine, verfahren zu deren herstellung und diese enthaltende kraft- und schmierstoffzusammensetzungen
US4810263A (en) 1986-04-11 1989-03-07 Exxon Research And Engineering Company Fuel composition
US4729769A (en) 1986-05-08 1988-03-08 Texaco Inc. Gasoline compositions containing reaction products of fatty acid esters and amines as carburetor detergents
US4881945A (en) 1987-10-23 1989-11-21 Chevron Research Company Fuel compositions containing very long chain alkylphenyl poly(oxyalkylene) aminocarbonates
DE3826608A1 (de) 1988-08-05 1990-02-08 Basf Ag Polyetheramine oder polyetheraminderivate enthaltende kraftstoffe fuer ottomotoren
WO1990010051A1 (en) 1989-02-21 1990-09-07 Union Oil Company Of California Fuel composition for control of intake valve deposits
GB9007431D0 (en) 1990-04-03 1990-05-30 Shell Int Research Diesel fuel additives
EP0557516B1 (en) 1991-09-13 1996-07-17 Chevron Chemical Company Fuel additive compositions containing polyisobutenyl succinimides
US5697988A (en) 1991-11-18 1997-12-16 Ethyl Corporation Fuel compositions
GB9208034D0 (en) 1992-04-10 1992-05-27 Bp Chem Int Ltd Fuel composition
US5620486A (en) 1994-12-30 1997-04-15 Chevron Chemical Company Fuel compositions containing aryl succinimides
US5618320A (en) 1996-05-14 1997-04-08 Chevron Chemical Company Aromatic esters of polyalkylphenoxyalkanols and fuel compositions containing the same
US5669939A (en) 1996-05-14 1997-09-23 Chevron Chemical Company Polyalkylphenoxyaminoalkanes and fuel compositions containing the same
US6203584B1 (en) 1998-03-31 2001-03-20 Chevron Chemical Company Llc Fuel composition containing an amine compound and an ester
US6114542A (en) 1998-08-28 2000-09-05 Chevron Chemical Company Llc Ethers of polyalkyl or polyalkenyl N-hydroxyalkyl succinimides and fuel compositions containing the same
US5954843A (en) 1998-08-28 1999-09-21 Chevron Chemical Company Llc Aminocarbamates of polyalkyl or polyalkenyl N-hydroxyalkyl succinimides and fuel compositions containing the same
US5993497A (en) 1998-08-28 1999-11-30 Chevron Chemical Company Llc Esters of polyalkyl or polyalkenyl N-hydroxyalkyl succinimides and fuel compositions containing the same
US5916825A (en) 1998-08-28 1999-06-29 Chevron Chemical Company Llc Polyisobutanyl succinimides and fuel compositions containing the same
US6217624B1 (en) 1999-02-18 2001-04-17 Chevron Chemical Company Llc Fuel compositions containing hydrocarbyl-substituted polyoxyalkylene amines
US6749651B2 (en) 2001-12-21 2004-06-15 Chevron Oronite Company Llc Fuel additive compositions containing a mannich condensation product, a poly (oxyalkylene) monool, and a carboxylic acid
US20050268540A1 (en) * 2004-06-04 2005-12-08 Chevron Oronite Company Llc Fuel additive composition suitable for control and removal of tenacious engine deposits

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