KR960014926B1 - 연료 조성물 - Google Patents

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Abstract

내용없음.

Description

연료 조성물
본 발명은 냉 흐름(유동) 개량제를 함유하는 연료 조성물에 관한 것이다.
오일의 온도가 감소함에 따라서 디젤 연료 및 가열 유로서 사용된 유출액 연료와 같은 파라핀 왁스를 함유하는 광유는 더욱 적게 유동성인 특성을 갖는다. 이러한 유동성의 손실은 왁스를 판형 결정으로 결정화시키는데 여기서의 판형 결정은 오일로 빨려들어가서 결국 스폰지 덩어리를 형성하고 왁스 결정은 형성하기 시작하는데 이를 연무점(Cloud Point)이라고 공지된 온도, 왁스가 오일에 주입하는 것을 막는데 이를 유동점(Pour Point)이라 공지된 온도에 기인한다.
여러 부가제가 왁스성 광유와 혼합했을때 부가제는 유동점 강하제로 역할 한다는 것을 오래전부터 공지되어왔다. 이런 조성물은 왁스 결정의 크기 및 형태를 조절하고 저온에서 오일이 유동성을 남도록 하기위해 그와 같은 방법으로 왁스 및 오일 사이 및 결정들 사이의 응집력을 감소하고 그래서 거친 필터에 주입하여 통과할 수 있다.
여러 유동점 강하제는 문헌상에 기재되었고 이들중 여러개는 상업적으로 사용한다. 예를들어, 미합중국 특허 번호 제3,048,479호는 연료, 특히 가열유, 디젤 및 제트 연료에 대한 유동점 강하제로서 에틸렌 및 비닐 아세테이트와 같은 C1-C5비닐 아세테이트의 공중합체의 사용을 기재했다. 에틸렌 및 프로필렌과 같은 더욱 높은 α-올레핀 기준을 둔 탄화수소 중합 유동성 강하제도 역시 공지되었다.
미합중국 특허 번호 제3,961,916호는 공중합체들의 혼합물의 사용을 기재했을데 혼합물은 왁스 결정의 크기를 조절하는데 사용하고 영국 특허 제1,263,152호는 왁스 결정의 크기가 낮은 측쇄의 정도를 갖는 공중합체를 사용하여 조절될 수도 있다고 기재했다. 부기제가 존재하지 않고서 형성된 판형 결정 대신에 생성된 바늘형의 왁스 결정은 잔류 유체의 통과를 허용하는 필터위에 다공성 덩어리를 형성하여 필터의 기공을 막지않기 때문에 위의 두개의 특허는 냉각 필터 폐색 점(Cold Filter Plugging Point : CFPP) 테스트에 의해 측정된 바와 같이 필터를 통과시키기 위해 연료의 성능을 개선했다.
기타 부가제는 역시 제안되었는데 예를 들어, 영국 특허 제1,469,016호는 윤활유에 대한 유동점 강하제로서 앞서 사용되었던 디-n-알킬푸마레이트 및 비닐 아세테이트의 공중합체는 유출액 연료를 높은 종점으로 처리할때 에틸렌/비닐 아세테이트 공중합체와 함께 공부가제로 사용될 수도 있는데 이는 그들의 저온 유동성을 개량하는 것을 기재했다. 유럽 특허 공고 제0153177, 0153176, 0155807 및 0156577호는 그러한 디-n-알킬 푸마레이트로 개선책을 기재했다.
미합중국 특허 제3,252,771호는 1960년대 초에 미합중국에서 사용한 형태를 쉽게 처리하기 위해 넓은 끊는점의 유출액 연료내에서 유동점 강하제로서 삼염화 알루미늄/알킬할라이드 촉매로 중합화에 의해 얻어진 C16내지 C18α-올레핀의 중합체의 사용에 관한 것이다.
올레핀/무수 말레인산 공중합체에 기준된 부가제를 사용하는 것이 역시 제안되었다. 예를 들어, 미합중국 특허 번호 제2,542,542호는 유동점 강하제로서 라우릴 알코올과 같은 알코올로 에스테르화된 무수 말레인산과 옥타데센과 같은 올레핀의 공중합체를 사용했고 영국 특허 제1,468,588호는 C22-C28올레핀과 유출액 연료에 대해 혼성-부가제로서 베헤닐 알코올로 에스테르화된 무수 알레인산의 공중합체를 사용했다.
유사하게 일본국 특허 공고 제5,654,037호는 유동점 강하제와 같은 아민과 반응해왔던 올레핀/무수 말레인산 공중합체를 사용했고 일본국 특허 공고 제5,654,038호에서 올레핀/무수 말레인산 공중합체의 유도체는 에틸렌/비닐 아세테이트 공중합체와 같은 통상적인 중간 유출액 흐름 개량제로 함께 사용되었다.
일본국 특허 공고 제5,540,640호는(에스테르화되지 않은) 올레핀/무수 말레인산 공중합체의 사용을 기재했고 올레핀류는 CFPP 활성도를 얻기 위해 C20이상의 원자를 함유해야 한다고 기재했다.
영국 특허 제2,192,012호는 에스테르화된 올레핀/무수 말레인산 공중합체 및 저분량 폴리에틸렌의 혼합물을 사용하는바, 에스테르화된 공중합체만을 부가제로서 사용했을 때는 비효과적이었다. 그 특허는 올레핀이 C10-C30원자 및 C22-C40의 원자로 함유된 알코올내에서 가장 긴 사슬을 갖는 C6-C28원자의 알코올을 포함해야 한다. 유럽 특허 공고 제 0214786호는 그렇게 에스테르화된 올레핀/무수 말레인산 공중합체로 개선책을 기재했다.
미합중국 특허 제3,444,082호; 제4,211,534호; 제4,375,937호 및 제4,402,708호는 특정한 함질소화물의 사용을 제안하였다.
장쇄의 말레인산 에스테르와 필요한 성능을 얻을 수 있는 스티렌 또는 장쇄의 올레핀을 효과적으로 공중합하는 것이 가능하지 않는 한편, 무수 말레인산 공중합체가입체 문제로 인해 완전히 에스테르화하는 것이 어렵기에 에스테르화된 무수 말레인산 공중합체는 생산하기가 어렵다. 이런 문제는 본 발명에 의해 극복될 수 있다.
본 발명에 있어서 연료 조성물은 유출액 연료 오일의 중량당 주된 비율 및 (1) C2-17의 α-올레핀 또는 방향족이 치환된 C8-40의 올레핀, (2) 알킬그룹의 C8내지 C23원자를 갖는 모노-또는 디-알킬 푸마레이트, 이타코네이트, 시트라코네이트, 메사코네이트 트란스-또는 시스-글타코네이트인 에스테르의 공중합체의 중량 당 소량의 비율로 구성된다.
본 발명은 (1) C2내지 C17α-올레핀 또는 분자당 C8내지 C15원자를 갖는 올레핀으로 치환된 방향족, (2)알킬 그룹이 C8내지 C23원자를 갖는 모노-또는 디-알킬 푸마레이트, 이타코네이트, 시트라코네이트, 메타코네이트, 트란스-또는 시스-글루타코네이트인 에스테르의 공중합체의 유출액 연료유로 냉흐름 개량제로서 용도를 역시 제공한다.
유출액 연료는 예를 들어, 디젤유, 항공유, 등유, 연료유, 제트유, 가열유와 같이 중간 유출액 연료일 수 있다. 일반적으로, 적절한 유출액 연료는 120℃ 내지 500℃(ASTM D1160)의 범위내에서 끊는 것, 바람직하게는 150℃ 내지 400℃의 범위내에서 끊는 것, 예를 들어, 360℃ 이상의 상대적으로 높은 종점(FBP)을 갖는 것들이다. 몇개의 명세는 357℃의 90% 증류점을 보인다할지라도, 대표적인 가열유 명세는 226℃ 보다 높지 않는 10%의 증류점, 약 272℃ 보다 높지 않는 50% 증류점, 최소한 282℃ 및 약 338℃ 내지 343℃ 보다 높지 않은 90%의 증류점을 필요로 한다. 가열유는 순수한 유출액, 예를 들어, 경유, 나프타등 및 분해된 유출액, 예를 들어, 촉매성 사이클스톡(stock)의 혼합물로 제조되는 것이 바람직하다. 디에젤 연료에 대한 대표적인 명세는 38℃의 최소 플래쉬 온도 및 282℃ 및 338℃ 사이의 90% 증류점을 포함한다(ASTM Designation D-396 및 D-9075를 보라).
본 발명의 연료 조성물내에서 중량당 소량의 비율로서 함유된 공중합체는 C2내지 C17α-올레핀 및 혹종의 상술된 에스테르의 공중합체일 수도 있다. 그래서 적당한 올레핀은 일반식
R-CH=CH2
[식중, R은 수소 또는 C1내지 C15원자의 알킬 그룹임의 올레핀이다. 알킬 그룹이 직쇄이고 분지된 쇄인것이 바람직하다. 그러기에, 적당한 α-올레핀은 에틸렌, 프로필렌, n-부텐, n-옥텐, n-데센, n-테트라데센 및 n-헥사데센을 포함한다. 특히 분자당 C12내지 C17원자로 갖는 α-올레핀이 바람직하다. 원한다면, C2내지 C17올레핀의 혼합물을 알킬 푸마레이트와 공중화합할 수도 있다.
반면에, 공중합체는 상기된 에스테르중의 하나 및 분자당 C8내지 C15원자를 갖는 올레핀으로 치환된 방향족으로부터 유도될 수도 있다. 방향족 치환체는 나프탈렌 또는 알킬 또는 할로겐으로 치환된 나프탈렌일 수도 있지만 페닐 치환체가 바람직하다. 특히 바람직한 단량체는 스티렌, α-메틸 스티렌, α-에틸스티렌과 같은 α-및 β-알킬 스티렌이다. 스티렌 또는 알킬 스티렌은 벤젠 분자의 고리에 알킬 그룹 또는 할로겐 원자와 같은 치환체를 갖을 수도 있다. 일반적으로 벤젠 고리내의 치환체는 C1내지 C20원자를 갖는 알킬 그룹이다. 올레핀을 공중화합시킨 알킬푸마레이트, 이타코네이트, 시트라코네이트, 트란스-또는 시스-글루타코네이트는 푸마레이트와 같은 디알킬 에스테르가 바람직하지만, 푸마레이트류와 같은 모노-알킬 에스테르가 적절하다. 알킬 그룹은 C8내지 C23원자를 가져야한다. 원한다면 분지된 쇄의 알킬 그룹을 사용할수 있다하더라도 알킬 그룹은 직쇄가 바람직하다. 적절한 알킬 그룹은 데실, 도데실, 테트라데실, 헥사데실, 옥타데실, 아이코실, 베헤닐 또는 이의 혼합물이다. 바람직하게, 알킬 그룹은 C10내지 C18원자를 함유한다.
원한다면, 디알킬푸마레이트 또는 기타 에스테르의 두개의 알킬 그룹 예를 들어, 하나는 테트라데실 및 나머지는 헥사데실은 다를 수 있다.
공중합화는 대개 똑같은 몰 비율내에서 올레핀, 올레핀 혼합물 또는 올레핀으로 치환된 방향족 및 푸마레이트와 같은 에스테르를 혼합하고(t-부틸하이드로퍼옥사이드), 디-t-부틸 퍼옥사이드 또는 t-부틸퍼옥토테이트와 같은 자유 라디칼 중합화 촉진제의 존재하에서 최소한 80℃, 바람직하게는 최소한 120℃의 온도로 혼합물을 가열하여 편리하게 수행될 수 있다.
반면에, 올레핀, 올레핀 혼합물 또는 올레핀으로 치환된 방향족 및 푸마르산과 같은 산은 공중합화될 수도 있고 공중합체는 적당한 알코올과 에스테르화될 수도 있는데 이는 공중합체내에서 알킬 그룹을 형성한다. 공중합체의 성질 및 성능은 공중합체 제조에 의존할 수 있다. 예를 들어, 스티렌 또는 올레핀을 푸마레이트 에스테체의 용액에 연속적으로 부가하여 용매없이 또는 중합화의 시작에 부가된 모든 스티렌 또는 올레핀으로 생성된 중합체 보다도 다른 성질 및 부가제 성능을 갖는 중합체를 생성할 수 있다.
일반적으로, 올레핀, 올레핀 혼합물 또는 올레핀으로 치환된 방향족 대 푸마레이트의 몰 비율은 1 : 1.5 및 1.5 : 1 사이, 바람직하게 1 : 1.2 및 1.2 : 1 사이, 예를 들어 약 1 : 1이다. (표준 시료 폴리스티렌에 관하여 겔투과 크로마토그래피(GPC)에 의해 측정된) 공중합체의 수평균 분자량은 대개 2,000 및 100,000 사이 바람직하게는 5,000 및 50,000 사이다.
본 발명의 연료 조성은 일반적으로 유출액 연료의 냉 흐름 성질을 개선하기 위해 알려진 기타 부가제를 포함할때 종종 개선된 결과를 얻는다. 이러한 기타 부가제의 예를 폴리옥시알킬렌 에스테르, 에테르류, 에스테르/에테르류 아미드/에스테르 및 이의 혼합물, 특히 100 내지 5,000, 바람직하게 200 내지 5,000의 분자량의 폴리옥시알킬렌 글리콜 그룹의 최소한 하나, 바람직하게 최소한 두개의 C10내지 C30의 선형 포화 알킬 그룹을 함유하는 것인데, 앞의 폴리옥시알킬렌 글리콜내의 알킬렌 그룹은 C1내지 C4원자를 함유한다. 유럽 특허 공고 제0061895 A2호는 이러한 부가제의 몇개를 기재했다.
바람직한 에스테르, 에테르류 또느 에스테르/에테르류는 일반식
R-O-(A)-O-R'
식중, R 및 R'는 동일하거나 다르고 R 및 R'는
i) n-알킬
ii) n-알킬
Figure kpo00001
iii) n-알킬
Figure kpo00002
또는
iv) n-알킬
Figure kpo00003
알수 있는데, 여기에서 알킬그룹은 선형 및 포화되고 C10내지 C30원자를 함유하고, A는 폴리옥시메틸렌, 폴리옥시에틸렌 또는 선형인 폴리옥시트리메틸렌 부분과 같은, 알킬렌 그룹이 C1내지 C4원자를 갖는 글리콜의 폴리옥시알킬렌 부분을 표시함; (폴리옥시프로필렌 글리콜내에서와 같음) 저급 알킬 촉쇄를 갖는 분자를 약간의 정도를 견딜수도 있지만 글리콜이 선형이어야만이 바람직함에 의해 구조식으로 표시될 수도 있다. 일반적으로 적당한 글리콜은 약 100 내지 5,000, 바람직하게는 약 200 내지 2,000의 분자량을 갖는 선형 폴리에틸렌 글리콜(PEG) 및 폴리프로필렌 글리콜(PPG)이다. 에스테르는 바람직하고 C10-C30원자로부터 구성된 지방산은 글리콜과 반응하는데 유용하여 에스테르부가제를 형성하고 C18-C24지방산, 특히 베헨산을 사용하는 것이 바람직하다. 에스테르는 역시 폴리에톡시화된 지방산 또는 폴리에톡시화된 알코올을 에스테르화하여 제조될 수도 있다.
본 발명의 연료 조성물을 위한 기타 적당한 부가제는 에틸렌으로 불포화된 에스테르 공중합체 흐름 개량제이다. 에틸렌으로 공중합체화될수도 있는 불포화된 단량체는 일반식
Figure kpo00004
식중, R6은 수소 또는 메틸이고, R5가 R8이 수소 또는 C1내지 C28, 더욱 대개 C1내지 C17및 바람직하게 C1내지 C8의 직쇄 또는 분지쇄 알킬 그룹인 -OOCR8그룹이고 또는 R5가 R8이 상기한 바와 같지만 수소가 아닌 -COOR8그룹이고 R7은 수소 또는 상기한 바와 같이 -COOR8임의 불포화된 모노 및 디에스테르를 함유한다. R5및 R7은 수소이고 R6은 -OOCR8일때 단량체는 C1내지 C29, 더욱 대개 C1내지 C18의 모노카르복실산 및 바람직하게 C2내지 C5의 모노카르복실산의 비닐 알코올 에스테르를 함유한다. 에틸렌으로 공중합화될수도 있는 비닐 에스테르의 예로 비닐아세테이트, 비닐 프로피오네이트 및 비닐부티레이트 또는 이소부티레이트를 포함하는데 비닐 아세테이트가 바람직하다. 공중합체는 비닐 에스테르를 20 내지 40wt%, 더욱 바람직하게는 비닐 에스테르를 25 내지 35WT% 만큼 함유하는 것이 바람직하다. 그들은 역시 미합중국 특허 제3,961,916호에 기재된 것과 같은 두개의 공중합체의 혼합물일 수도 있다. 이런 공중합체들은 증기상 삼투압법(vapour phase osmometry)로 측정된 수평균 분자량이 1000 내지 6000, 바람직하게는 1000 내지 3000인 것이 좋다.
본 발명의 연료 조성물을 위한 기타 적당한 부가제는 연료를 왁스 결정 성장 억지제로 역할을 하게하는 능력을 갖는 이온성 또는 비이온성 중의 하나인 극성 화합물이다.
화합물을 함유하는 극성 질소가 글리콜 에스테르, 에테르류 또는 에스테르/에테르류와 결합하여 사용할때 극성 질소는 특별히 효과적이라고 공지되었다. 일반적으로 이런 극성 화합물은 하이드로카르빌로 치환된 아민류의 최소한 하나의 몰비율과 1 내지 4의 카르복실산 또는 그들의 무수물을 갖는 하이드로카르빌산 하나의 몰비율의 반응에 의해 형성된 아민형 및/또는 아미드류이다 : 에스테르/아미드류는 역시 30 내지 300, 바람직하게는 50 내지 150의 총 탄소원자를 함유하여 사용된다. 이러한 질소 화합물은 미합중국 특허 제4,211,534호에 기재되었다. 적절한 아민류는 대개 장쇄 C12-C40의 제1차, 제2차, 제3차 또는 제4차 아민류 또는 이의 혼합물이지만 생산된 질소 화합물이 오일을 용해시키고 그러기에 정상적으로 약 30 내지 300 총탄소 원자를 함유한다면 단쇄 아민류를 사용할 수도 있다. 바람직하게 질소화합물은 최소한 한개의 직쇄 C8-C40, 바람직하게 C14내지 C24의 알킬 부분을 함유한다.
적당한 아민류는 제1차, 제2차, 제3차 또는 제4차 아민을 함유하나 바람직하게는 제2차 아민이다. 제3차 및 제4차 아민은 아민 염만을 형성할 수 있다. 아민류의 예는 테트라데실아민, 코코아민, 수소화된 탈로우아민 등을 함유한다. 제2차 아민의 예는 디옥타데실아민, 메틸-베헤닐아민등을 함유한다. 아민 혼합물을 역시 적당하고 천연 물질로부터 유도된 많은 아민류는 혼합물이다. 바람직한 아민은 일반식
HNR1R2
식중, R1및 R2는 약 4% C14, 31% C16, 59% C18로 조성된 수소화된 탈로우 유지(fat)로부터 유도된 알킬 그룹임의 제2차 수소화된 탈로우 아민이다.
이런 질소 화합물(및 질소 화합물의 무수화물)을 제조하는 적절한 카르복실산의 예는 사이클로-헥산, 1,2-디카르복실산, 사이클로디카르복실산, 사이클로펜탄, 1,2-디카르복실산, 나프탈렌디카르복실산 등이다. 일반적으로, 이런 산들은 사이클성 부분에서 약 C5-C13원자를 갖는다. 바람직한 산은 프탈산, 테라-프탈산, 및 이소-프탈산과 같은 벤젠디카르복실산류이다. 프탈산 또는 무수 프탈산은 특히 바람직하다. 특히 바람직한 화합물은 1몰 부분의 무수 프탈산과 2몰 부분의 두개-수소화된 탈로우 아민과 반응하여 형성된 아미드-아민염이다. 또다른 바람직한 화합물은 이런 아미드-아민염을 탈수화시켜 형성된 디아미드이다. 반면에, 질소 화합물을 일반식
Figure kpo00005
식중, X는 CONR2또는 CO2-++H2NR2이고 Y 및 X는 CONR2, CO2R, OCOR, -OR, -R, -NCOR이고 Y 또는 Z중의 하나는 없을수도 있고, R2는 유럽 출원 제87311160.3호에서 기재된 바와 같이 알킬, 알콕시 알킬 또는 폴리알콕시알킬임의 화합물일수도 있다.
본 발명의 부가제를 역시 일반식
Figure kpo00006
식중, -Y-R2는 SO3 (-)(+)H2HR3R2, -SO3 (-)(+)H3NR2, -SO2NR3R2또는 -SO3R2이고; -X-R1은 -Y-R2또는 -CONR3R1, -CO(-)(+)NR3R1, -CO(-)(+)HNR2R1, -R4-COOR1, -NR3COR1, -R4OR1, -R4OCOR1, -R4R1, -N(COR3)R1또는 Z(-)(+)NR3R1이고; -Z(-)는 SO3 (-)또는 -CO2 (-); R1및 R2는 주쇄에서 최소한 C10원자를 함유하는 알킬, 알콕시 알킬 또는 폴리알콕시 알킬임
R3는 하이드록카르빌이고 각 R3는 동일하거나 다를수도 있고, R4는 없거나 C1내지 C5알킬렌임
Figure kpo00007
에서 탄소-탄소(C-C) 결합은 a)A 및 B가 알킬, 알케닐 또는 치환된 하이드로카르빌그룹일수도 있을때 에틸렌으로 불포화되거나 b) 방향족, 다중핵 방향족 또는 사이클성-지방족일수도 있는 사이클 구조의 일부이고, X-R1및 Y-R2는 최소한 세개의 알킬, 알콕시 알킬 또는 폴리알콕시 알킬 그룹을 포함하는 것이 바람직함의 화합물의 사용을 요하는 우리의 계류중인 유럽 특허 출원 번호 제87 308436.2호에 기재된 설포카르복시물질과 결합하여 사용할 수도 있다.
혼합물내에서 사용된 부가제의 상대비율은 폴리옥시알킬렌 에스테르, 에테르 또는 에스테르/에테르와 같은 기타 부가제 1부에 대하여 올레핀-에스테르 공중합체로 치환된 α-오레핀- 또는 방향족의 중량당 바람직하게 0.05 내지 10부 더욱 바람직하게 0.1 내지 5부이다.
유출액 연료유로 부가된 중합체의 양은 유출액 연료의 중량에 기준된(활성 물질) 바람직하게 0.0001 내지 5.0wt%, 예를 들어, 0.001 내지 0.5wt%이다.
올레핀-에스테르 공중합체로 치환된 α-올레핀 또는 방향족은 적당한 용매로 편리하게 용해될 수도 있어서 용매내 공중합체의 20 내지 90, 즉 30 내지 80wt%의 농축물을 형성한다 적당한 용매는 등유, 방향족 나프타류, 광물 윤활유등이다. 농축물은 역시 기타 부가제를 포함할 수도 있다.
[실시예 1]
본 실시예에서 유출액 연료유 조성물은 제조되고 냉각필터 폐색(Plugging Point) 테스트를 받았다. 사용되었던 한개의 공중합체(M)은 n-헥사데센-1 및 디-n-테트라데실 푸마레이트의 공중합체이고 헥사데센대 푸마레이트의 비는 1 : 1이었다. (표준 폴리스티렌에 대해 GPC에 의해 측정된) 공중합체의 수 평균 분자량은 약 8200이었다. 테스트 중의 하나에 대해 공중합체(M)를 에틸렌-비닐아세테이트 공중합체(X)와 혼합시키는데 이의 상세한 설명은 다음과 같다.
공중합체 혼합물은 수 평균 분자량 2,000인 약 36wt% 비닐 아세테이트로 함유된 에틸렌-비닐아세테이트 공중합체 및 수 평균 분자량 3,000인 약 17wt% 비닐아세테이트로 함유된 에틸렌-비닐아세테이트 공중합체의(중당량) 3 : 1 혼합물이었다.
또다른 테스트에 대해 공중합체(M)은 약 600의 평균 분자량을 갖는 폴리에틸렌 글리콜의 디베헤네이트(Y)와 혼합했다. 부가제는 다음의 특성을 갖는 두개의 다른 유출액 연료유 A 및 B로 분리하여 부가되었다.
Figure kpo00008
(a) 왁스 겉보기 온도(℃)
(b) 연료유의 온도가 연료유 WAT 보다 10℃ 이하일때 침전하는 연료유내의 왁스 중량%
비교를 위해, 공중합체(X)에 연료유 A를 부가했다. 역시, (X) 및 (Y)로 혼합된 헥사데센-디테트라데실 말레이트 공중합체(N)에 연료유를 부가했다. 얻은 결과는 아래와 같다.
Figure kpo00009
그래서, 일반적으로 CFPP에 대한 우수한 결과는 본 발명의 조성물(테스트 1 및 4)로 이루어지는 것을 볼 수 있다.
CFPPT의 상세한 설명은 다음과 같다.
냉각 필터 폐새(閉塞) 테스트(CFPPT)
혼합물의 냉흐름 성질을 냉각필터 폐색점에 의해 측정하였다. 본 테스트 Journal of the Institute If petroleum, Vol, 52, No. 510, 1966년 pp. 173-185에 상세하게 기재된 방법에 의해 수행된다. 간략하게 테스트되기 위한 40ml의 오일 시료는 약 -34℃로 유지된 통에서 냉각된다. 주기적으로(연무점 보다 2℃높은 온도로부터 시작된 온도에서 각 1℃씩 떨어져서) 냉각된 오일을 시간 주기로 미세한 스크린을 통하여 흐르게 하는 능력에 대한 테스트였다. 이러한 냉각 성질은 피팻으로 구성된 장치로 테스트하는데 여기서 피펫의 낮은 부분에 테스트되기 위한 오일 표면 밑에 위치된 전환 펀넬(inverted funnel)을 부착한다. 0.45in 의 면적을 갖는 350메쉬 스크린은 퍼넬의 주동이를 덮는다. 주기적으로하는 테스트는 진공으로 피펫의 윗부분에 장치하여 매번 시작하는데 여기서 20ml로 표시된 부분까지 피펫으로 스크린을 통하여 오일을 빼낸다. 오일이 20ml로 표시된 부분으로 피펫을 채우지 못할때까지 온도를 1℃씩 떨어뜨리면서 테스트를 반복한다. 오일이 60초이내에 피펫을 채우지 못할때까지 온도를 1℃씩 떨어뜨리면서 테스트를 반복한다. 테스트의 결과를 CFPP(℃)로 표시하는데 여기서의 CFPP는 처리되지 않는 연료의 강하 온도(CFPP) 및 중합체로 처리되 연료의 강화온도(CFPP) 사이의 차이다.
즉, CFPP=CFPP-CFPP
[실시예 2]
(표준 플라스티렌에 대해 GPC에 의해 측정된 두가지) 9500의 수평균 분자량 및 24,200의 중량 평균 분자량을 갖는 스티렌 및 디-테트라데실 푸마레이트 부가제의 공중합체를 두개의 유출액 연료 C와 D내에서 기타 부가제와 분리하여 혼합했다. 이런 부가제는 부가제(X) (실시예 1) 및 약 10,000의(표준 스티렌에 대해 GPC에 의해 측정된) 수평균 분자량을 갖는 스티렌 및 디-테트라데실 말레이트(부가제 (Y))이었다.
두개의 유출액 연료 C 및 D는 다음의 성질을 가졌다 :
Figure kpo00010
실시예 1과 같이 냉각 필터 폐색점 테스트를 수행했고 얻은 결과는 다음과 같다 :
Figure kpo00011
부가제(P)를 사용하여 얻은 결과는 최소한 행 품목인 부가제(Y)를 사용하여 이룬것과 같다는 것을 보여준다.
[실시예 3]
본 실시예에서 연료의 성능은 계획된 냉각 테스트로 측정되었는데, 여기서 부가제를 함유하여 기술된 연료의 냉 흐름 성질을 다음과 같이 측정했다. 300ml의 연료를 테스트 온도로 1℃/시간에서 선형적으로 냉각한 후에 온도는 일정하게 유지했다. -9℃로 2시간 후에, 표면 층의 약 20ml를 불규칙하게 큰 왁스 결정으로서 제거시키는데 여기서의 왁스결정은 냉각하는 동안 오일/공기 경계면위에서 형성하는 경향이 있다. 병내에 침전되었던 왁스는 천천히 교반하면서 분산된 다음 Journal of the Institute of Petroleum, Velume 52, Nnmber 510, 1966년 6월 pp. 173-285에 상세하게 기재된 냉각 필터 폐색점(CFPP) 필터 조립법을 삽입했다. 수은주 500mm의 진공을 사용하면 꼭지를 열고 200ml의 연료가 필터를 통과하여 눈금의 표시한 그릇으로 받을때는 닫힌다. 200ml의 연료가 주어진 메쉬크기를 통과한다면, PASS로 기록하고 또는 필터를 차단했다면 FALL로 기록한다.
35와 45㎛의 중간에 있는 LTFT(AMS 100.65) 및 Volkswagen 탱크 필터(part 번호 KA/4-270/65. 431-201-511)를 함유하는 10㎛ 내지 45㎛의 필터 스크린을 갖는 일련의 필터 조립품은 연료가 통과하는 가장 세밀한 메시를 측정하는데 사용된다.
왁스를 침전시키는 연구는 여과전에 역시 이루어졌다. 침전된 층의 정조를 총 연료부피의 %로서 측정했다. 그래서 침전되지 않은 유체 연료는 100%의 상대로 존재하는 동안 시량성(extensive) 왁스 침전을 낮은 수지로 얻었다. 연료를 큰 왁스결정으로 겔화된 약간의 시료는 거의 항상 높은 수치를 나타내기에 주의해야 하고, 그러므로 이러한 결과를 gel로서 기록해야 한다.
본 실시예에서, 사용된 부가제는 다음과 같다 :
부가제 O
N,N'-디-수소화된 탈로우 벤젠 설포네이트의 N,N-디-수소화된 탈로우 암모늄 염
부가제 R
약 13.5wt.% 비닐아세테이트를 함유하고 35,000 수평균분자량을 갖는 에틸렌 및 비닐아세테이트 공중합체
부가제 S
56wt.% 에틸렌을 함유하고 50,000의 수평균 분자량을 갖는 에틸렌 및 프로필렌의 공중합체
부가제 T
교반기, 온도계, 질소퍼어지 및 증류 콘덴서를 함유하는 플라스크내의 225℃의 용융물로 4mole의 디-수소화된 탈로우아민과 1mole의 디-무수 피로멜트산을 반응시켜 1,2,4,5 테트라, N.N-디(수소화된 탈로우) 아미노 벤젠을 제조했다. 물을 약 8시간 동안 증류시켜 생성물을 얻었다.
[실시예 4]
사용된 부가제 P 및 Y
이런 부가제의 여러 결합을 유출액 연료 E 및 F로 테스트했는데 여기서의 E와 F는 다음이 성질을 가졌다.
Figure kpo00012
테스트의 결과는 다음과 같다 :
Figure kpo00013
Figure kpo00014
[실시예 5]
여러 종합 조건하의 C14디알킬 푸마레이트 및 스트렌을 공중합하여 5개의 C14스티렌 푸마레이트 공중합체를 제조했고 다음의 성질
처리되지 않은 CFPP(℃) -2
연무점(℃) -2
증류(D86)
IBP 178
20% 261
90% 341
FBP 362
을 갖는 연료내에서 750ppm의 처리 비율로 부가제 Q 및 R을 갖는 1 : 1 : 1 혼합물내의 부가제로서 실시예 3에서 사용된 테스트로 테스트했고 스티렌 말레이트 공중합체 부가제 Y를 함유한 유사한 혼합물과 비교했고 중합시간 60분동안 후에 용해를 사이크로 헥산으로 사용할때 15분동안 담구어 40psig의 압력하의 촉매로서 t-부틸 퍼옥토에이트를 사용하여 120℃에서 중합하여 중합체를 생성했다.
중합체 및 테스트 결과는 다음과 같다 :
Figure kpo00015
x=통과된 테스트
위의 표 8은 본 발명의 생성물에 대한 성능을 개량시켰다.

Claims (5)

  1. (1) C12-C17의 직쇄 α-올레핀 또는 방향족이 치환된 C8-C40올레핀 및 (2) 알킬그룹이 C14-C23을 갖는, 모노 또는 푸마르산, 이타콘산, 시트라콘산, 메사콘산, 또는 트란스-또는 시스-글루타콘산의 모노-또는 디알킬 에스테르의 공중합체(A)를 포함하는 부가제 0.0001 내지 5wt%(유출 연료의 중량 기준) 및 비점범위가 120 내지 500℃인 중간 유출 연료유로 구성되는 유동성이 개선된 연료 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 올레핀이 스티렌인 조성물.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 에스테르가 디알킬 푸마레이트인 조성물
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 올레핀과 에스테르의 몰비가 1 : 1.2-1.2 : 1인 조성물.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 연료가 (i) 25 내지 35wt%의 비닐 에스테르를 포함하고 수평균 분자량이 1000 내지 3000인 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체, (ii) C18-C24의 에스테르, 에테르, 아미드 그룹을 갖고 분자량이 200 내지 2000인 폴리에틸렌 글리콜(PEG) 디에스테르, 디에테르, 에테르/에스테르, 아미드/에테르 또는 이들의 혼합물, (iii) C14-C24알킬 부분을 하나 이상 갖는 극성 질소 화합물을 하나 이상 포함하는 성분(B)를 추가적으로 포함하며, 상기 성분(A) 및 (B)의 중량비가 성분(B) 1부당 성분(A) 0.1 내지 5부인 조성물.
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