Функциональные флюиды для двигателей внутреннего сгорания

Функциональные флюиды для двигателей внутреннего сгорания

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к функциональным текучим средам (флюидам), подходящим для применения в двигателе внутреннего сгорания, более конкретно, к таким флюидам, которые могут содержать основной флюид в виде топлива или смазочного масла; к получению функциональных флюидов, подходящих для применения в двигателе внутреннего сгорания, и к применению указанных функциональных флюидов в двигателе внутреннего сгорания.

Уровень техники

Известно, что продукты взаимодействия производных жирных кислот и алканол(моно- или поли)аминов являются эффективными присадками, которые применяются в бензине и дизельном топливе.

Глава 7: Органические модификаторы трения, присадки для смазок: Химия и области применения; Leslie R. Rudnick, Справочник CRC 2003, ISBN 0824708571.

Kenbeek и Buenemann объяснили, что неуксуснокислые органические модификаторы трения предпочтительно представляют собой молекулы с длинными линейными цепочками и небольшими полярными группами. Описано, что они образуют адсорбционные слои на поверхности, где множество молекул адсорбируются за счет водородных связей и ориентационных сил Дебая. Силы ван-дер Ваальса вызывают выравнивание молекул таким образом, что они образуют полимолекулярные кластеры, которые расположены параллельно друг другу. Примерами органических модификаторов трения являются олеиламид и моноолеат глицерина (МОГ).

В документе ЕР-1295933 описаны присадки, регулирующие образование осадка в двигателях с непосредственным впрыском, которые образуются при взаимодействии монокарбоновых кислот и полиаминов. Наиболее предпочтительным является молярное соотношение от 1 до 1,5 молей монокарбоновых кислот на 1 моль полиамина. Конкретными предпочтительными примерами являются продукты взаимодействия эквимолярных количеств талловых жирных кислот или олеиновой кислоты и 2-(2-аминоэтиламино)этанола (АЭАЭ). Согласно общей методике, раскрытой в документе, реакцию проводят при температуре кипения, которая находится в диапазоне от 150 до 175°С. В указанном документе отсутствует предложение относительно выбора условий реакции (молярное соотношение и/или температура реакции), так чтобы преимущественно получались полизамещенные алканоламины. В частности, не предлагается кинетический контроль реакции путем выбора подходящего профиля температуры.

Кроме того, в патенте ЕР-1295933 не описаны преимущества по показателям улучшения экономии топлива в двигателе внутреннего сгорания за счет использования композиций функциональных флюидов, независимо от того, используется ли композиция в качестве топлива для двигателя, или композиция смазочного масла используется для смазки двигателя, причем композиции флюидов включают продукт взаимодействия монокарбоновых кислот и полиаминов.

В патенте ЕР-1435386 описаны алканоламиды жирных кислот, которые улучшают характеристики разгона двигателя внутреннего сгорания. В этом документе описаны алканолмоноамиды, которые могут быть получены путем взаимодействия эквимолярных количеств жирной кислоты или ее эфира с алканолмоноамином.

Для бензиновых топлив, содержащих эти соединения, наблюдается улучшенная реакция разгона. В описании ЕР-1435386 также указаны дополнительные преимущества по показателям повышенной эффективности топлива, стабильности вращения двигателя в режиме холостого хода и уменьшение вибрации двигателя и шума, однако эти дополнительные преимущества не охарактеризованы примерами.

В документе ЕР 1272594 описано применение модификаторов трения, которые представляют собой продукты взаимодействия некоторых природных или синтетических глицериновых эфиров и алканоламинов карбоновых кислот, в сочетании с моющей присадкой в бензине, для улучшения подачи модификатора трения в систему смазки двигателя. Процесс получения модификатора трения осуществляется без применения специального профиля температуры. Специальный выбор значительного молярного избытка алканоламина не предлагается и не подтверждается примерами. Аналогичные модификаторы трения описаны в документе WO 2007/053787, где предложено использование модификаторов в сочетании с растворителем, спиртом и некоторым агентом совместимости для того, чтобы получить концентраты топливных присадок, сохраняющие текучесть при температуре -8°С или ниже.

Неожиданно была обнаружена возможность модифицирования способа получения алканоламиновых производных таким образом, что полученные производные обеспечивают значительные преимущества, такие как экономия топлива и улучшение показателя смазывающей способности, при введении в функциональные флюиды, применяемые в двигателях внутреннего сгорания. Кроме того, было обнаружено, что эти преимущества могут быть дополнительно улучшены путем введения дополнительной моющей присадки.

Сущность изобретения

Согласно настоящему изобретению разработан функциональный флюид, подходящий для применения в двигателе внутреннего сгорания, который включает:

(a) большее количество основного флюида;

(b) меньшее количество продукта взаимодействия производной полизамещенного алканоламина (далее "продукт реакции (b)"), который может быть получен путем взаимодействия:

(i) карбоксилатного соединения формулы I

где:

R¹ представляет собой алифатический углеводородный радикал C_1-30; и R² означает водород или алкил, моно- или полигидроксиалкил, или аммоний;

с (ii) алканоламином формулы II

где R³ и R⁴ независимо выбирают из атомов водорода и углеводородных групп с линейной или разветвленной цепочкой, в которой углеродная цепь необязательно прерывается одной или несколькими -NH-группами и в которой необязательно имеется, по меньшей мере, одна гидроксильная группа, связанная с атомом углерода углеводородной группы, при условии, что оба радикала R³ и R⁴ не являются атомами водорода и что, по меньшей мере, один из указанных радикалов R³ и R⁴ включает в себя, по меньшей мере, одну гидроксильную группу;

в молярном соотношении -СОО- групп карбоксилатного соединения формулы I к сумме молей ОН и NH групп алканоламина формулы II в таком диапазоне и в условиях реакции, которые способствуют образованию продукта реакции, содержащего полизамещенные производные алканоламина; и

(c) небольшое количество моющей присадки.

Кроме того, в настоящем изобретении предложен способ получения указанного функционального флюида, который включает образование смеси основного флюида, продукта реакции (b) и моющей присадки (с).

Осуществление изобретения

Функциональный флюид настоящего изобретения, подходящий для применения в двигателе внутреннего сгорания, может представлять собой или топливную композицию, такую как бензиновая композиция или композиция дизельного топлива, или композицию смазочного масла, такую как смазывающая композиция для картера двигателя.

В одном конкретном варианте осуществления настоящего изобретения функциональный флюид представляет собой топливную композицию, и основной флюид является топливом. Например, в одном конкретном варианте настоящего изобретения функциональный флюид представляет собой бензиновую композицию, и основной флюид является бензином. В другом конкретном варианте настоящего изобретения функциональный флюид представляет собой композицию дизельного топлива, и основной флюид является дизельным топливом.

Используемый здесь термин "улучшенная/улучшающаяся смазывающая способность" означает, что уменьшается пятно изнашивания, образовавшееся с использованием установки с возвратно-поступательным движением высокой частоты (HFRR).

Термин "большее количество", используемый здесь в связи с количеством основного флюида в функциональном флюиде настоящего изобретения, означает, что функциональный флюид содержит больше чем 50 процентов от объема основного флюида, в расчете на суммарный объем функционального флюида. Обычно "основное количество" означает больше чем 90 процентов от объема, более типично больше чем 95 процентов от объема основного флюида, в расчете на суммарный объем функционального флюида.

Обычно "меньшее количество" означает меньше чем 10 процентов от объема, более типично меньше чем 5 процентов от объема, продукта реакции (b) и/или моющей присадки (с), в расчете на суммарный объем функционального флюида.

Основной флюид

Основной флюид может быть любым флюидом, который является подходящим для применения в качестве функционального флюида в двигателе внутреннего сгорания. Подходящие основные флюиды включают такие виды топлива, как бензин и дизельное топливо, и смазочное масло, такое как смазочный материал для картера двигателя.

Природа основного флюида не является существенной, и он может быть любым из флюидов, известным из уровня техники, таким как бензин и дизельное топливо, например, как описано в Энциклопедии промышленной химии (Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry), 5e изд. 1990, том А 16, с.719 ff, и в Энциклопедии химической технологии (Kirk Othmer Encyclopedia of Chemical Tecnology), 4e изд. 1994, том 12, с.341-388. Смазочные масла описаны, например, в книге Основы смазывания ("Lubrication Fundamentals"), J. George Wells, Marcel Dekker, Inc., New York, 1980.

Когда основной флюид представляет собой бензин, функциональный флюид, содержащий бензин, является бензиновой композицией; когда основной флюид представляет собой дизельное топливо, функциональный флюид, содержащий это топливо, является композицией дизельного топлива; и когда основной флюид представляет собой смазочное масло, содержащий масло функциональный флюид является композицией смазочного масла.

Бензин

Бензин (или бензиновое топливо или базовый бензин) согласно настоящему изобретению включает любое жидкое топливо, подходящее для применения в двигателе внутреннего сгорания типа с искровым зажиганием (бензиновый двигатель). Может быть использован любой бензин, известный из уровня техники.

Обычно бензины содержат смеси углеводородов, кипящих в диапазоне от 25 до 232°С (EN-ISO 3405), причем оптимальные диапазоны и кривые перегонки обычно изменяются в соответствии с климатом и временем года. Например, давление паров летнего бензина обычно не превышает 70 кПа, в частности 60 кПа (каждое при 37°С).

Углеводороды бензина могут быть получены любыми способами, известными из уровня техники; эти углеводороды могут быть произведены любым способом из прямогонного бензина, смесей ароматических углеводородов синтетического производства, углеводородов термического или каталитического крекинга, продуктов гидрокрекинга нефтяных фракций, углеводородов каталитического риформинга или их смесей.

Конкретные кривые перегонки, углеводородный состав, исследовательское октановое число (ОЧ и.м.) и моторное октановое число (ОЧ м.м.) бензина не являются существенными.

Предпочтительно исследовательское октановое число (ОЧ и.м.) бензина находится в диапазоне от 75 до 105, более предпочтительно от 85 до 103, еще более предпочтительно от 90 до 100, наиболее предпочтительно от 94 до 100 (EN 25164). Моторное октановое число (ОЧ м.м.) бензина предпочтительно находится в диапазоне от 65 до 105 (например, от 65 до 95), более предпочтительно от 75 до 100 (например, от 75 до 93), еще более предпочтительно от 80 до 95 (например, от 80 до 90), наиболее предпочтительно от 84 до 90 (EN 25163).

Типично бензины содержат смесь насыщенных углеводородов, олефиновых углеводородов, ароматических углеводородов и, необязательно, окисленных углеводородов.

Обычно содержание олефиновых углеводородов в бензине находится в диапазоне от 0 до 50 процентов от объема в расчете на бензин. Предпочтительно содержание олефиновых углеводородов в бензине находится в диапазоне от 0 до 30 процентов от объема в расчете на бензин, например, в диапазоне от 0 до 21 процентов от объема, от 6 до 21 процентов от объема, особенно от 7 до 18 процентов от объема.

Обычно содержание ароматических углеводородов в бензине составляет не больше чем 60 процентов от объема в расчете на бензин, например, содержание ароматических углеводородов не больше чем 42 процентов от объема, не больше чем 38 процентов от объема или не больше чем 35 процентов от объема. Предпочтительно содержание ароматических углеводородов в бензине находится в диапазоне от 10 до 60 процентов от объема, например, от 10 до 50 процентов от объема, от 30 до 42 процентов от объема, и от 32 до 40 процентов от объема.

Содержание бензола в бензине предпочтительно составляет самое большее 10 процентов от объема, более предпочтительно, самое большее 5 процентов от объема, особенно, самое большее 1 процент от объема, например от 0,5 до 1,0 процентов от объема, в особенности от 0,6 до 0,9 процента от объема, в расчете на бензин.

Типично содержание насыщенных углеводородов в бензине составляет, по меньшей мере, 40 процентов от объема; предпочтительно содержание насыщенных углеводородов в бензине находится в диапазоне от 40 до 80 процентов от объема.

Предпочтительно бензин имеет низкое или очень низкое содержание серы, например, не больше чем 2000 вес.ч/млн (весовых частей на миллион), предпочтительно не больше чем 1000 вес.ч/млн (например, в диапазоне от 2 до 500 вес.ч/млн), более предпочтительно не больше чем 150 (например, в диапазоне от 5 до 100 вес.ч/млн), еще более предпочтительно не больше чем 50 и наиболее предпочтительно 10 вес.ч/млн или меньше.

Кроме того, бензин предпочтительно имеет низкое общее содержание свинца, такое как самое большее 0,005 г/л, наиболее предпочтительно, не содержит свинца, то есть, отсутствуют добавки соединений свинца в бензин (бензин без свинца).

В тех вариантах осуществления, когда бензин содержит окисленные углеводороды, по меньшей мере, часть неокисленных углеводородов может быть замещена окисленными углеводородами.

Когда бензин содержит окисленные углеводороды, содержание кислорода в бензине может доходить до 35 процентов по массе (например, чистый этанол) в расчете на бензин. Например, содержание кислорода в бензине может доходить до 25 процентов по массе, предпочтительно до 10 процентов по массе, более предпочтительно от 1,0 до 2,7 процентов по массе, и еще более предпочтительно от 1,2 до 2,0 процентов по массе.

Примеры окисленных углеводородов, которые могут быть введены в бензины, включают спирты, простые эфиры, сложные эфиры, кетоны, альдегиды, карбоновые кислоты и их производные, и кислородсодержащие гетероциклические соединения. Предпочтительно окисленные углеводороды, которые могут быть введены в бензины, выбирают из спиртов (таких как метанол, этанол, пропанол, изопропанол, бутанол, трет-бутанол и изобутанол) и простых эфиров (предпочтительно простых эфиров, содержащих 5 или больше атомов углерода в молекуле, например, метил-трет-бутиловый простой эфир), особенно предпочтительным окисленным углеводородом является этанол.

Количество окисленных углеводородов в бензине может изменяться в широком диапазоне. Например, бензины, содержащие значительную часть окисленных углеводородов, в настоящее время промышленно доступны в таких странах, как Бразилия и США, например, этанол как таковой, и Е85, а также бензины, содержащие меньшую часть окисленных углеводородов, например, Е10. Бензины могут содержать до 100 процентов от объема окисленных углеводородов. Предпочтительно, количество окисленных углеводородов, присутствующих в бензине, выбирают из одного из следующих количеств: вплоть до 85 процентов от объема; до 65 процентов от объема; до 30 процентов от объема; до 20 процентов от объема; до 15 процентов от объема; и вплоть до 10 процентов от объема, в зависимости от требуемого конечного состава бензиновой композиции.

Примерами максимальных содержаний спиртов и простых эфиров в конкретных бензинах являются: 15 процентов от объема для метанола; 65 процентов от объема для этанола; 20 процентов от объема для изопропанола; 15 процентов от объема для трет-бутанола, 20 процентов от объема для изобутанола; и 30 процентов от объема для простых эфиров, имеющих 5 или более атомов углерода в молекуле. Примеры подходящих бензинов включают бензины, которые имеют содержание олефиновых углеводородов от 0 до 20 процентов от объема (стандарт ASTM D1319), содержание кислорода от 0 до 5 процентов от объема (EN 1601), содержание ароматических углеводородов от 0 до 50 процентов от объема (ASTM D1319), содержание бензола - самое большее 1 процент от объема.

Дополнительные примеры подходящих бензинов включают бензины, которые одновременно имеют содержание ароматических соединений не больше чем 38 или 35 процентов от объема, содержание олефинов не больше чем 21 процентов от объема, содержание серы не больше чем 50 или 10 вес.ч./млн, содержание бензола не больше чем 1,0 процент от объема и содержание кислорода от 1,0 до 2,7 процентов по весу.

Кроме продукта реакции (b) и моющей присадки (с), бензиновая композиция может содержать один или несколько компонентов присадок (или совместных присадок), таких как антиоксиданты, ингибиторы коррозии, осветляющие агенты, красители, растворители и синтетические или минеральные масляные носители. Примеры таких подходящих присадок в основном описаны в патенте US A 5855629. Присадки, содержащие продукт реакции (b) и моющую присадку (с), могут быть добавлены непосредственно в бензин или могут быть смешаны, до добавления, с одним или несколькими разбавителями, с образованием концентрата присадки (пакет присадок). Если не указано другое, концентрация любых присадок (активного вещества), отличающихся от продукта реакции (b) и моющей присадки (с), присутствующих в бензиновой композиции, предпочтительно составляет до 1,0 процента по весу, более предпочтительно в диапазоне от 0,1 до 1000 вес.ч./млн (например, от 5 до 1000 вес.ч./млн), выгодно от 0,1 до 300 вес.ч./млн (например, от 75 до 300 вес.ч./млн), как например, от 0,1 до 150 вес.ч./млн (например, от 95 до 150 вес.ч./млн).

Как указано выше, бензиновая композиция также может содержать синтетические или минеральные масляные носители и/или растворители.

Примерами подходящих минеральных масляных носителей являются фракции, полученные при переработке сырой нефти, такие как высоковязкое цилиндровое масло или базовые масла, имеющие значения вязкости, например, от 500 до 2000 SN класса; а также ароматические углеводороды, парафиновые углеводороды и алкоксиалканолы. Кроме того, эффективным минеральным масляным носителем является фракция, которая получена при очистке минеральной нефти и известна как "масло гидрокрекинга" (фракция вакуумного дистиллята, имеющая диапазон выкипания приблизительно от 360 до 500°С, получаемая из природной минеральной нефти, которую подвергают каталитическому гидрированию при высоком давлении и изомеризации, а также депарафинизации).

Примерами подходящих синтетических масляных носителей являются: полиолефины (поли-альфа-олефины или поли-(внутренние олефины)), поли(сложные) эфиры, (поли)-алкоксилаты, поли(простые) эфиры, алифатические поли(простые) эфирамины, поли(простые) эфиры, исходя из алкилфенола, поли(простые) эфирамины, исходя из алкилфенола, и эфиры карбоновых кислот и длинноцепочечных алканолов.

Примерами подходящих полиолефинов являются олефиновые полимеры, имеющие молекулярную массу от 400 до 1800, особенно на основе полибутена или полиизобутена (гидрированного или не гидрированного).

Примерами подходящих поли(простых) эфиров или поли(простых) эфираминов предпочтительно являются соединения, содержащие функциональные группы полиокси-С₂-С₄-алкиленов, который могут быть получены путем взаимодействия С₂-С₆₀-алканолов, С₆-С₃₀-алкандиолов, моно- или ди-С₂-С₃₀-алкиламинов, C₁-С₃₀-алкилциклогексанолов или C₁-С₃₀-алкилфенолов с этиленоксидом, и/или пропиленоксидом, и/или бутиленоксидом, от 1 до 30 моль, на одну гидроксильную группу или аминогруппу, и, в случае поли(простых) эфираминов, с последующим восстановительным аминированием аммиаком, моноаминами или полиаминами. Такие продукты, в частности, описаны в документах ЕР-310875, ЕР-356725, ЕР-700985 и US-4877416. Например, применяемые поли(простые) эфирамины могут быть поли-С₂-С₆-алкиленоксидаминами или их функциональными производными. Такими типичными примерами являются тридеканол-бутоксилаты или изотридеканол-бутоксилаты, изононилфенол-бутоксилаты, а также полиизобутенол-бутоксилаты и пропоксилаты, а также соответствующие продукты реакции с аммиаком.

Примерами эфиров карбоновых кислот и длинноцепочечных алканолов являются, в частности, эфиры моно-, ди- или трикарбоновых кислот с длинноцепочечными алканолами или полиолами, которые описаны в документе DE-A-3838918. Используемые моно-, ди- или трикарбоновые кислоты могут быть алифатическими или ароматическими кислотами; подходящими сложными эфирами спиртов или полиолов являются, в частности, длинноцепочечные соединения, имеющие, например, от 6 до 24 атомов углерода. Типичными представителями сложных эфиров являются адипинаты, фталаты, изофталаты, терефталаты и тримеллитаты изооктанола, изононанола, изодеканола и изотридеканола, например ди-(н- или изотридецил)фталат.

Кроме того, подходящие системы масляных носителей описаны, например, в документах DE-A-3826608, DE-A-4142241, DE-A-4309074, ЕР-0452328 и ЕР-0548617, которые включены в настоящее изобретение как ссылки.

Примерами особенно подходящих синтетических масляных носителей являются поли(простые) эфиры, исходя из спиртов, имеющие приблизительно от 5 до 35, например приблизительно от 5 до 30, звеньев С₃-С₆-алкиленоксида, например выбранных из звеньев пропиленоксида, н-бутиленоксида и изобутиленоксида, или их смесей. Неограничивающими примерами подходящих исходных спиртов являются длинноцепочечные алканолы или фенолы, замещенные длинноцепочечным алкилом, в котором длинноцепочечный алкильный радикал представляет собой, в частности, алкильный радикал С₆-C₁₈ с линейной или разветвленной цепочкой. Предпочтительные примеры включают тридеканол и нонилфенол.

Кроме того, подходящими синтетическими масляными носителями являются алкоксилированные алкилфенолы, которые описаны в документе DE-A-10102913.6.

Также могут быть использованы смеси минеральных масляных носителей, синтетических масляных носителей и минеральных и синтетических масляных носителей.

Могут быть использованы любые растворители и необязательно сорастворители, подходящие для применения в топливах. Примеры подходящих растворителей для применения в топливах включают: неполярные углеводородные растворители, такие как керосин, тяжелый ароматический растворитель ("растворитель - тяжелая нафта", "Solvesso 150"), толуол, ксилол, парафины, нефть, легкие бензины, такие, которые продает фирма Shell под торговой маркой "SHELLSOL", и тому подобные. Примеры подходящих сорастворителей включают: полярные растворители, такие как сложные эфиры и, в частности, спирты (например, трет-бутанол, изобутанол, гексанол, 2-этилгексанол, 2-пропилгептанол, деканол, изотридеканол, бутиленгликоли, и смеси спиртов, такие, которые продает фирма Shell под торговой маркой "LINEVOL", особенно спирт LINEVOL 79, который представляет собой смесь первичных спиртов C₇-C₉, или смесь спиртов C₁₂-C₁₄, которая промышленно доступна).

Осветляющие агенты/деэмульгаторы, подходящие для использования в жидком топливе, хорошо известны из уровня техники. Неограничивающие примеры включают смеси гликоль-оксиалкилатполиолов (такие, которые продаются под торговой маркой TOLAD™ 9312), алкоксилированные фенол-формальдегидные полимеры, оксиалкилаты фенол-формальдегидных или C_1-18-алкилфенол-формальдегидных смол, модифицированных путем оксиалкилирования C_1-18-эпоксидами и диэпоксидами (такими, которые продаются под торговой маркой TOLAD™ 9308), и C_1-4-эпоксидными сополимерами, сшитыми диэпоксидами, дикислотами, двойными сложными эфирами, диодами, диакрилатами, диметакрилатами или диизоцианатами и их смесями. Смеси гликоль-оксиалкилатполиолов могут быть полиолами, оксиалкилированными С_1-4 эпоксидами. Оксиалкилаты C_1-18-алкилфенол фенол-формальдегидных смол, модифицированных путем оксиалкилирования C_1-18-эпоксидами и диэпоксидами, могут быть основаны, например, на крезоле, трет-бутилфеноле, додецилфеноле или динонилфеноле, или смеси фенолов (таких как смесь трет-бутилфенола и нонилфенола). Осветляющие агенты необходимо использовать в количестве, которое достаточно для ингибирования помутнения, которое иначе может происходить при контакте бензина без осветляющего агента с водой, и это количество будет называться в изобретении как "количество, ингибирующее помутнение." Обычно это количество составляет приблизительно от 0,1 до 20 вес.ч./млн (например, приблизительно от 0,1 до 10 ч./млн), более предпочтительно от 1 до 15 вес.ч./млн, еще более предпочтительно от 1 до 10 вес.ч./млн, выгодно от 1 до 5 вес.ч./млн, в расчете на вес бензина.

Кроме того, традиционными присадками для использования в бензинах являются ингибиторы коррозии, например, на основе на аммонийных солей органических карбоновых кислот, причем указанные соли способны образовать пленки, или гетероциклических ароматических соединений для защиты цветных металлов от коррозии; антиоксиданты или стабилизаторы, например, на основе аминов, таких как фенилендиамины, например, пара-фенилендиамин, N,N'-ди-втор-бутил-пара-фенилендиамин, дицциклогексиламин или их производные, или фенолы, такие как 2,4-ди-трет-бутилфенол или 3,5-ди-трет-бутил-4-гидрокси-фенилпропионовая кислота; антистатические агенты; металлоцены, такие как ферроцен; метилцикло-пентадиенилтрикарбонил марганец; присадки, улучшающие смазывающую способность, такие как некоторые жирные кислоты, эфиры алкенилянтарной кислоты, жирные бис(гидроксиалкил)амины, гидроксиацетамиды или касторовое масло; а также красители (маркеры). Кроме того, могут быть добавлены амины, если это желательно, например, как описано в документе WO 03/076554. Необязательно могут быть использованы присадки против усиленного износа клапанного седла, такие как натриевые или калиевые соли полимерных органических кислот.

Дизельное топливо

Дизельное топливо согласно настоящему изобретению включает дизельное топливо для использования в автомобильных двигателях компрессионного воспламенения, а также в двигателях других типов, таких как, например, судовые, железнодорожные и стационарные двигатели.

Собственно дизельное топливо может содержать смесь из двух или более различных компонентов дизельного топлива и/или содержать присадки, как описано ниже. Такие виды дизельного топлива могут содержать дизельное базовое топливо, которое обычно может содержать жидкие углеводороды среднего дистиллята, газойль (газойли), например, газойли нефтяного происхождения. Типично, такое дизельное базовое топливо может иметь температуры выкипания в диапазоне обычного дизельного топлива, от 150 до 400°С, в зависимости от сорта и области применения. Обычно топливо имеет плотность от 750 до 900 кг/м³, предпочтительно от 800 до 860 кг/м³, при 15°С (например, по стандарту ASTM D4502 или IP 365) и цетановое число (ASTM D613) от 35 до 80, более предпочтительно от 40 до 75. Типичное топливо имеет температуру начала кипения в диапазоне от 150 до 230°С и температуру конца кипения в диапазоне от 290 до 400°С. Кинематическая вязкость топлива при 40°С (ASTM D445) может составлять от 1,5 до 4,5 мм²/с.

Необязательно, виды топлива на основе не минеральной нефти, такие как биотопливо на основе растительного масла или на основе животного жира или топливо, произведенное в синтезе Фишера-Тропша, также могут составлять дизельное топливо или присутствовать в нем. Такое топливо из синтеза Фишера-Тропша, например, может быть произведено из природного газа, сжиженного природного газа, нефти или сланцевого масла, остатков от переработки нефти или сланцевого масла, угля или биомассы.

Количество используемого топлива, произведенного в синтезе Фишера-Тропша, обычно может составлять от 0,5 до 100 процентов от объема всего дизельного топлива, предпочтительно от 5 до 75 процентов от объема. Может быть необходимым, чтобы дизельное топливо содержало 10 процентов от объема или больше, более предпочтительно 20 процентов от объема или больше, еще более предпочтительно 30 процентов от объема или больше топлива, произведенного в синтезе Фишера-Тропша. Особенно предпочтительно, чтобы дизельное топливо содержало от 30 до 75 процентов от объема, и особенно 30 или 70 процентов от объема, топлива, произведенного в синтезе Фишера-Тропша. Остаток дизельного топлива составляет один или несколько других компонентом дизельного топлива.

Такой компонент топлива, произведенного в синтезе Фишера-Тропша, представляет собой любую фракцию топлива в диапазоне среднего дистиллята, которая может быть выделена из продукта синтеза Фишера-Тропша (после гидрокрекинга). Типичные фракции будут выкипать в диапазоне нафты, керосина или газойля. Предпочтительно используется продукт синтеза Фишера-Тропша, выкипающий в диапазоне керосина или газойля, поскольку с этими продуктами легче манипулировать, например, с учетом местной окружающей среды. Целесообразно, если такие продукты будут содержать более 90 вес.% фракции, которая выкипает между 160 и 400°С, предпочтительно около 370°С. Примеры керосина и газойля, полученных в синтезе Фишера-Тропша, описаны в документах ЕР-А-0583836, WO-A-97/14768, WO-A-97/14769, WO-A-00/11116, WO-A-00/11117, WO-A-01/83406, WO-A-01/83648, WO-A-01/83647, WO-А-01/83641, WO-A-00/20535, WO-A-00/20534, EP-A-1101813, US-A-5766274, US-A-5378348, US-A-5888376 и US-A-6204426.

Целесообразно, если продукт синтеза Фишера-Тропша будет содержать больше чем 80 вес.% и более целесообразно, больше чем 95 вес.% изомерных и нормальных парафинов и меньше чем 1 вес.% ароматических углеводородов, остальное приходится на нафтеновые соединения. Содержание серы и азота будет очень низким и обычно ниже предела обнаружения для таких соединений. По этой причине содержание серы в дизельном топливе, содержащем продукт синтеза Фишера-Тропша, может быть очень низким.

Предпочтительно дизельное топливо содержит не больше чем 5000 вес.ч./млн серы, предпочтительно количество серы в дизельном топливе составляет не больше чем 500 вес.ч./млн, 350 вес.ч./млн, 150 вес.ч./млн, 100 вес.ч./млн, 50 вес.ч./млн, или 10 вес.ч./млн, причем каждое следующее значение является более предпочтительным. Собственно базовый компонент дизельного топлива может содержать добавку (содержать присадку) или добавка может отсутствовать (без присадки). Если добавка присутствует, например, на нефтеперерабатывающем заводе, компонент будет содержать небольшое количество одной или нескольких присадок, которые выбирают, например, из антистатических агентов, добавок, снижающих сопротивление в трубопроводе, присадок, улучшающих текучесть (например, этилен/винилацетатные сополимеры или сополимеры акрилата/малеинового ангидрида), присадок, улучшающих смазывающую способность, антиоксидантов и агентов против осаждения парафинов.

Кроме продукта реакции (b) и моющей присадки (с), композиция дизельного топлива может содержать дополнительные компоненты присадок. Примерами являются усилители смазывающей способности; осветляющие агенты, например, алкоксилированные фенол-формальдегидные полимеры; противопенные вещества (например, полисилоксаны, модифицированные поли(простым)эфиром); промоторы воспламенения (цетан-повышающие добавки) (например, 2-этилгексил нитрат (EHN), циклогексилнитрат, ди-трет-бутилпероксид и добавки, раскрытые в патенте США №4208190, в колонке 2, строка 27 до колонки 3, строка 21); антикоррозийные агенты (например, полуэфир пропан-1,2-диола и тетрапропенилянтарной кислоты, или эфир многоатомного спирта и производной янтарной кислоты, причем производная янтарной кислоты, имеющая, по меньшей мере, один альфа-атом углерода, замещенный или незамещенный алифатической углеводородной группой, содержащей от 20 до 500 атомов углерода, например, диэфир пентаэритрита и полиизобутилен-замещенной янтарной кислоты); ингибиторы коррозии; деодоранты; противоизносные присадки; антиоксиданты (например, фенолы, такие как 2,6-ди-трет-бутилфенол, или фенилендиамины, такие как N,N'-ди-втор-бутил-пара-фенилендиамин); деактиваторы металлов; и промоторы горения.

Если базовое дизельное топливо имеет низкое (например, 500 вес.ч./млн или меньше) содержание серы, предпочтительно, чтобы дизельное топливо содержало усилитель смазывающей способности. Предпочтительно, чтобы в базовом дизельном топливе с добавкой усилитель смазывающей способности присутствовал в концентрации меньше чем 1000 вес.ч./млн, предпочтительно между 50 и 1000 вес.ч./млн, более предпочтительно между 100 и 1000 вес.ч./млн. Подходящие промышленно доступные усилители смазывающей способности включают присадки на основе сложных эфиров и кислот. Другие усилители смазывающей способности описаны в патентной литературе, в частности, в связи с их использованием в дизельном топливе с низким содержанием серы, например в:

- статье Danping Wei и Н.A.Spikes, "Смазывающая способность дизельного топлива". Wear, III (1986) с.217-235;

- документе WO-A-95/33805 - Присадки, улучшающие холодное течение, для усиления смазывающей способности низкосернистых топлив;

- документе WO-A-94/17160 - Некоторые эфиры карбоновых кислот и спирта, в которых кислота имеет от 2 до 50 атомов углерода, а спирт имеет 1 или несколько атомов углерода, особенно моноолеат глицерина и ди-изодециладипинат, в качестве топливных присадок для снижения износа в системе инжекции дизельного двигателя;

- документе US-A-5490864 - Некоторые диэфиры диспиртов и дитиофосфорной кислоты в качестве противоизносных присадок, улучшающих смазывающую способность для низкосернистого дизельного топлива; и

- документе WO-A-98/01516 - Некоторые алкилароматические соединения, имеющие, по меньшей мере, одну карбоксильную группу, связанную с их ароматическими ядрами, для обеспечения эффекта противоизносной смазывающей способности, особенно в низкосернистом дизельном топливе.

Кроме того, предпочтительно, чтобы композиция дизельного топлива содержала противопенное вещество, более предпочтительно в сочетании с противокоррозионной добавкой, и/или ингибитором коррозии, и/или присадкой, улучшающей смазывающую способность. Если не указано другое, концентрация (активное вещество) каждой такой присадки в композиции дизельного топлива предпочтительно доходит до 1,0 процента по весу, более предпочтительно в диапазоне от 0,1 до 1000 вес.ч./млн (например, от 5 до 1000 вес.ч./млн), выгодно от 0,1 до 300 вес.ч./млн (например, от 75 до 300 вес.ч./млн), как например, от 0,1 до 150 вес.ч./млн (например, от 95 до 150 вес.ч./млн).

Концентрация (активное вещество) любого осветляющего агента в композиции дизельного топлива предпочтительно будет находиться в диапазоне приблизительно от 0,1 до 20 вес.ч./млн (например, приблизительно от 0,1 до 10 ч./млн), более предпочтительно от 1 до 15 вес.ч./млн, еще более предпочтительно от 1 до 10 вес.ч./млн, выгодно от 1 до 5 вес.ч./млн. Концентрация (активное вещество) любого промотора присутствующего промотора воспламенения предпочтительно может составлять 2600 вес.ч./млн или меньше, более предпочтительно 2000 вес.ч./млн или меньше, предпочтительно от 300 до 1500 вес.ч./млн.

При необходимости, продукт реакции (b), моющая присадка (с) и любые другие компоненты присадки, которые перечислены выше, могут быть перемешаны, предпочтительно вместе с подходящим разбавителем (разбавителями), в виде концентрата присадки или пакета присадок, причем пакет присадок может быть диспергирован в дизельном топливе. Предпочтительно, чтобы общее содержание присадок, отличающихся от продукта реакции (b) и моющей присадки (с), в композиции дизельного топлива составляло между 0 и 1 процентом по весу, и предпочтительно ниже 5000 вес.ч./млн.

Смазочное масло

Композиция смазочного масла согласно настоящему изобретению содержит смазочное масло в качестве основного флюида, подходит для применения в качестве смазочного материала для картера двигателя. Общее количество смазочного масла, введенного в композицию смазочного масла, составляет, по меньшей мере, 60 процентов по весу, предпочтительно в диапазоне от 60 до 92 процентов по весу, более предпочтительно в диапазоне от 75 до 90 процентов по весу и наиболее предпочтительно в диапазоне от 75 до 88 процентов, относительно общей массы композиции смазочного масла.

Конкретные ограничения, касающиеся смазочного ма