Жидкие топливные композиции

Жидкие топливные композиции

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к жидким топливным композициям, содержащим в качестве главного компонента базовое топливо, пригодное для использования в двигателе внутреннего сгорания, в частности к жидким топливным композициям, содержащим в качестве главного компонента базовое топливо, пригодное для использования в двигателе внутреннего сгорания, и гипердисперсант.

Уровень техники

В ЕР 0164817 А2 раскрыто поверхностно-активное вещество (ПАВ), содержащее эфир или амид карбоновой кислоты, имеющий в качестве концевой группы группу сильной кислоты, выбранной из карбоксиметила, сульфата, сульфоната, фосфата и фосфоната, пригодное для стабилизации дисперсий твердых веществ в органических жидкостях и эмульсиях типа «масло-в-воде». Предпочтительным ПАВ является поли(гидроксиалканкарбоновая кислота), имеющая сильную кислотную группу, присоединенную либо непосредственно, либо через какую-либо соединительную группу к концевой гидроксильной группе или к карбоксильной группе кислоты. Применение таких ПАВ в топливах в данном документе не раскрыто.

В ЕР 0233684 А1 раскрыт сложный эфир или полиэстер, имеющий (i) концевую группу, содержащую по меньшей мере две алифатические двойные углерод-углеродные связи и (ii) кислую или основную аминогруппу, при этом эфир пригоден в качестве диспергента для твердых веществ в органических жидкостях. Использование таких ПАВ в топливах в данном документе не раскрыто.

В GB 2197312 А раскрыты маслорастворимые диспергентные добавки, которыми являются аддукты поли(С₅-С₉-лактона), приготовленные с использованием вначале реакции С₅-С₉-лактона с полиамином, полиолом или аминоспиртом, в результате чего образуется промежуточный аддукт, который затем вводится в реакцию с алифатическим гидрокарбил-монокарбоксильным или -дикарбоксильным ацилирующим агентом, имеющим в сумме от примерно 1 до примерно 165 атомов углерода. В GB 2197312 А раскрыто также использование диспергентных добавок в смазочных маслах и топливах.

В ЕР 0802255 А2 раскрыты содержащие гидроксильную группу ацилированные азотистые соединения, пригодные в качестве низкохлорных добавок к смазочным маслам и жидким в нормальных условиях топливам, а также способ получения таких соединений.

В WO 00/34418 A1 раскрыто применение амидных или сложноэфирных производных поли(гидроксикарбоновых кислот). В WO 00/34418 A1 также раскрыто, что применение раскрытых в этом документе амидных или сложноэфирных производных поли(гидроксикарбоновых кислот) может также приводить к одному или более таких эффектов, как чистота впускной системы (приемных клапанов, топливных инжекторов, карбюраторов), чистота камеры сгорания (в обоих случаях эффект сохранения чистоты, либо очистительный эффект, либо и то и другое), антикоррозионное действие (включая противодействие ржавчине) и уменьшение или устранение залипания клапанов.

В настоящей работе неожиданным образом было обнаружено, что применение солевых производных амидов поли(гидроксикарбоновых кислот) может также быть полезным в отношении улучшения смазывающей способности композиций жидких топлив, в которые эти производные вводятся.

Краткое раскрытие изобретения

В настоящем изобретении предлагается жидкая топливная композиция, содержащая:

- жидкое базовое топливо, пригодное для использования в двигателе внутреннего сгорания; и

- одно или более солевых производных амидов поли(гидроксикарбоновых кислот), имеющих формулу (III):

в которой Y обозначает водород или необязательно замещенную гидрокарбильную группу, А обозначает двухвалентную необязательно замещенную гидрокарбильную группу, n равно от 1 до 100, m равно от 1 до 4, q равно от 1 до 4 и р есть целое число при условии, что pq=m; Z обозначает необязательно замещенную двухвалентную мостиковую группу, которая соединена с карбонильной группой через атом азота, r равно 0 или 1, R⁺ обозначает аммониевую группу и X^q- обозначает анион.

В настоящем изобретении, кроме того, предлагается способ получения жидкой топливной композиции настоящего изобретения, включающий смешение одного или более солевых производных амидов поли(гидроксикарбоновых кислот) с базовым топливом, пригодным для использования в двигателе внутреннего сгорания.

В настоящем изобретении, кроме того, предлагается также способ эксплуатации двигателя внутреннего сгорания, который (способ) включает в себя ввод в камеру сгорания двигателя жидкой топливной композиции согласно настоящему изобретению.

Детальное описание изобретения

Жидкая топливная композиция настоящего изобретения включает в себя базовое топливо, пригодное для применения в двигателе внутреннего сгорания, и одно или более солевых производных амидов поли(гидроксикарбоновых кислот). Как правило, базовым топливом, пригодным для применения в двигателе внутреннего сгорания, является бензин или дизельное топливо и, следовательно, жидкая топливная композиция настоящего изобретения является, как правило, бензиновой композицией или дизельно-топливной композицией.

Используемые в настоящем изобретении солевые производные амидов поли(гидроксикарбоновых кислот) могут также называться «гипердисперсантами».

Одно или более солевых производных амидов поли(гидроксикарбоновых кислот) в жидких топливных композициях настоящего изобретения являются солевыми производными амидов поли(гидроксикарбоновых кислот), имеющих формулу (III):

в которой Y обозначает водород или необязательно замещенную гидрокарбильную группу, А обозначает двухвалентную необязательно замещенную гидрокарбильную группу, n равно от 1 до 100, m равно от 1 до 4, q равно от 1 до 4 и р есть целое число при условии, что pq=m; Z обозначает необязательно замещенную двухвалентную мостиковую группу, которая соединена с карбонильной группой через атом азота, r равно 0 или 1, R⁺ обозначает аммониевую группу и X^q- обозначает анион.

R⁺ может быть первичной, вторичной, третичной или четвертичной аммониевой группой. R⁺ преимущественно является четвертичной аммониевой группой.

А в формуле (III) является преимущественно двухвалентной нормальной или разветвленной гидрокарбильной группой, как это далее описано для приведенных ниже формул (I) и (II).

В частности, А в формуле (III) является преимущественно необязательно замещенной ароматической, алифатической или циклоалифатической нормальной или разветвленной двухвалентной гидрокарбильнои группой. Более конкретно, А является ариленовой, алкиленовой или алкениленовой группой, в частности ариленовой, алкиленовой или алкениленовой группой, содержащей от 4 до 25 атомов углерода, более предпочтительно от 6 до 25 атомов углерода, более предпочтительно от 8 до 24 атомов углерода, более предпочтительно от 10 до 22 атомов углерода и наиболее предпочтительно от 12 до 20 атомов углерода.

В указанном соединении формулы (III) имеется преимущественно по меньшей мере 4 атома углерода, более предпочтительно по меньшей мере 6 атомов углерода и еще более предпочтительно от 8 до 14 атомов углерода, соединенных непосредственно с карбонильной группой и атомом кислорода гидроксильной группы.

Возможные заместители в группе А в соединении формулы (III) преимущественно выбираются из групп гидрокси, галоген или алкокси, в частности C_1-4-алкоксигрупп.

В формуле (III) (и формуле (I)) n находится в пределах от 1 до 100. Предпочтительно, чтобы нижний предел n был равен 1, более предпочтительно 2 и еще более предпочтительно 3. Предпочтительно, чтобы верхний предел диапазона n был равен 100, более предпочтительно 60, более предпочтительно 40, более предпочтительно 20 и, еще более предпочтительно, 10 (иными словами, n может быть выбран из любого из следующих диапазонов: от 1 до 100, от 2 до 100, от 3 до 100, от 1 до 60, от 2 до 60, от 3 до 60, от-1 до 40, от 2 до 40, от 3 до 40, от 1 до 20, от 2 до 20, от 3 до 20, от 1 до 10, от 2 до 10 и от 3 до 10).

Y в формуле (III) преимущественно является необязательно замещенной гидрокарбильной группой, как описано выше применительно к формуле (I).

В частности, необязательно замещенной гидрокарбильной группой в формуле (III) преимущественно является арил, алкил или алкенил, содержащие до 50 атомов углерода, более предпочтительно от 7 до 25 атомов углерода. Например, приемлемая необязательно замещенная гидрокарбильная группа Y может быть выбрана из гептила, октила, ундецила, лаурила, гептадецила, гептадиенила, гептадекадиенила, стеарила, олеила и линолеила.

Другие примеры указанной необязательно замещенной гидрокарбильной группы Y в формуле (III) в заявке включают С_4-8-циклоалкилы, такие как циклогексил; полициклоалкилы, такие как полициклические терпенильные группы, произведенные от природных кислот, таких как абиетиновая кислота; арилы, такие как фенил; арилалкилы, такие как бензил; и полиарилы, такие как нафтил, бифенил, стибенил и фенилметилфенил.

Необязательно замещенная гидрокарбильная группа Y в формуле (III) в настоящем изобретении может содержать одну или более функциональных групп, таких как карбонил, карбоксил, нитро, гидрокси, галоген, алкокси, амино, преимущественно третичную аминогруппу (без связей N-H), окси, циано, сульфонил и сульфоксил. Большую часть отличных от водорода атомов в замещенных гидрокарбильных группах обычно составляет углерод, в то время как гетероатомы (например, кислород, азот и сера) обычно составляют лишь небольшую долю (примерно 33% или менее) от общего числа присутствующих неводородных атомов.

Специалистам несложно уяснить, что такие функциональные группы, как гидрокси, галоген, алкокси, нитро и циано в замещенной гидрокарбильной группе Y, должны заменять один из атомов водорода в гидрокарбиле, в то время как такие функциональные группы, как карбонил, карбоксил, третичная аминогруппа (-N-), окси, сульфонил и сульфоксил в замещенной гидрокарбильной группе, должны заменять в гидрокарбиле остаток -СН- или -СН₂-.

Более предпочтительно, когда гидрокарбильная группа Y в формуле (III) является незамещенной или замещенной группой, выбранной из гидрокси-, галоген- или алкоксигруппы, еще более предпочтительно из С_1-4-алкоксигруппы.

Наиболее предпочтительно, чтобы необязательно замещенная гидрокарбильная группа Y в формуле (III) была стеарильной группой, 12-гидроксистеарильной группой, олеильной группой или 12-гидроксиолеильной группой и имела своим источником природное масло, например была получена из жирной кислоты талового масла.

Z в формуле (III) преимущественно является необязательно замещенной двухвалентной мостиковой группой, представленной формулой (IV):

где R¹ обозначает водород или гидрокарбильную группу, а В обозначает необязательно замещенную алкиленовую группу.

Примеры гидрокарбильных групп, которые может представлять R¹, включают метил, этил, н-пропил, н-бутил и октадецил.

Примеры необязательно замещенных алкиленовых групп, которые может представлять В, включают этилен, триметилен, тетраметилен и гексаметилен.

Примеры предпочтительных остатков Z в формуле (III) включают -NHCH₂CH₂-, -NHCH₂C(СН₃)₂СН₂- и -NH(СН₂)₃-.

В формуле (III) r преимущественно равно 1, т.е. солевое производное амида поли(гидроксикарбоновой кислоты) должно содержать необязательно замещенную двухвалентную мостиковую группу Z.

Предпочтительно, чтобы R⁺ мог быть представлен формулой (V):

в которой R², R³ и R⁴ могут быть выбраны из водорода и алкильных групп, например метила.

Тип аниона X^q- в соединении формулы (III) не принципиален, и он может быть любым анионом (или смесью анионов), подходящим для компенсации положительного заряда амидного катиона поли(гидроксикарбоновой кислоты).

Приемлемым анионом X^q- соединения формулы (III) может быть серусодержащий анион, такой как анион, выбираемый из сульфат- и сульфонат-анионов.

Однако, поскольку желательно поддерживать низкое содержание серы в бензине и дизельных топливах, использование не содержащих серу анионов в соединениях формулы (III) может оказаться желательным в зависимости от концентрации серы в жидком базовом топливе и/или в зависимости от концентрации серы в жидкой топливной композиции, содержащей одно или более солевых производных амидов поли(гидроксикарбоновых кислот).

Следовательно, анион X^q- в соединении формулы (III) может также быть любым не содержащим серу анионом, способным скомпенсировать положительный заряд катиона амида поли(гидроксикарбоновой кислоты), такой как не содержащий серу органический анион или не содержащий серу неорганический анион.

Не ограничивающими примерами подходящих анионов являются ОН-, СН^-, NH₃ ^-, HCO₃ ^-, НСОО^-, СН₃СОО^-, Н^-, ВО₃ ^3-, CO₃ ^2-, C₂H₃O^2-, НСО²-, C₂O₄ ^2-, HC₂O₄ ^-, NO₃ ^-, NO₂ ^-, N³-, NH₂ ^-, О^2-, O₂ ^2-, BeF₃ ^-, F^-, Na^-, [Al(H₂O)₂(ОН)₄]^-, SiO₃ ²-, SiF₆ ^2-, H₂PO₄ ^-, Р^3-, PO₄ ³-, HPO₄ ²-, Cl^-, ClO₃ ^-, ClO₄ ^-, ClO^-, КО^-, SbOH₆ ^2-, SnCl₆ ^2-, [SnTe₄]^4-, CrO₄ ^2-, Cr₂O₇ ^2-, MnO₄ ^-, NiCl₆ ^2-, [Cu(CO₃)₂(ОН)₂]^4-, AsO₄ ^3-, Br^-, BrO₃ ^-, IO₃ ^-, I^-, CN^-, OCN^- и т.д.

В число подходящих анионов входят также анионы, происходящие от соединений, содержащих карбоксильную кислотную группу (например, карбоксилатный анион), анионы, происходящие от соединений, содержащих гидроксильную группу (например, алкоксидный, феноксидный или енолятный анион), азотсодержащие анионы, такие как нитрат и нитрит, фосфорсодержащие анионы, такие как фосфты и фосфонаты, или их смеси.

Не ограничивающие изобретения примеры подходящих анионов, происходящих от соединений, содержащих карбоксильную кислотную группу, включают анионы: ацетат, олеат, салицилат и их смеси.

Не ограничивающие изобретения примеры подходящих анионов, происходящих от соединений, содержащих гидроксильную группу, включают фенолятные анионы и их смеси.

В одном из предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения анион X^q- является не содержащим серу анионом, выбранным из группы, состоящей из ОН, фенолятного остатка, салицилатного остатка, олеатного остатка и ацетатного остатка, из которых наиболее предпочтительным анионом X^q- является ОН.

Одно или более солевых производных амидов поли(гидроксикарбоновой кислоты) могут быть получены реакцией амина и поли(гидроксикарбоновой кислоты) формулы (I):

в которой Y обозначает водород или необязательно замещенную гидрокарбильную группу, А обозначает необязательно замещенную гидрокарбильную группу и n равно от 1 до 100, с кислотой или кватернизирующим агентом.

В соответствии с представлениями заявки, выражение «гидрокарбил» подразумевает радикал, образованный удалением одного или более атомов водорода от атомов углерода в углеводороде (не обязательно от одних и тех же атомов углерода в случае удаления более одного атома водорода).

Гидрокарбильные группы могут быть ароматическими, алифатическими, ациклическими или циклическими группами. Предпочтительными гидрокарбильными группами являются арил, циклоалкил, алкил или алкенил, которые в этом случае могут быть нормальными или разветвленными группами.

Типичные гидрокарбильные группы включают фенил, нафтил, метил, этил, бутил, пентил, метилпентил, гексенил, диметилгексил, октенил, циклооктенил, метилциклооктенил, диметилциклооктенил, этилгексил, октил, изооктил, додецил, гексадеценил, эйкозил, гексакозил, триаконтил и фенилэтил.

Выражение «необязательно замещенный гидрокарбил» используется в настоящем изобретении для обозначения гидрокарбильных групп, возможно содержащих одну или более «инертных» функциональных групп, содержащих гетероатомы. Под «инертными» подразумевается то, что функциональные группы не влияют в какой-либо заметной степени на функцию соединения.

Необязательно замещенной гидрокарбильной группой Y в формуле (I) изобретения преимущественно является арил, алкил или алкенил, содержащие до 50 атомов углерода, более предпочтительно от 7 до 25 атомов углерода. Например, подходящая необязательно замещенная гидрокарбильная группа Y может быть выбрана из гептила, октила, ундецила, лаурила, гептадецила, гептадиенила, гептадекадиенила, стеарила, олеила и линолеила.

Другие примеры указанной замещенной гидрокарбильной группы Y в формуле (I) изобретения включают С_4-8-циклоалкилы, такие как циклогексил; полициклоалкилы, такие как полициклические терпенильные группы, источником которых являются природные кислоты, такие как абиетиновая кислота; арилы, такие как фенил; арилалкилы, такие как бензил; и полиарилы, такие как нафтил, бифенил, стибенил и фенилметилфенил.

Необязательно замещенная гидрокарбильная группа Y в настоящем изобретении может содержать одну или более функциональных групп, таких как карбонил, карбоксил, нитро, гидрокси, галоген, алкокси, третичную аминогруппу (без связей N-H), окси, циано, сульфонил и сульфоксил. Большей частью отличных от водорода атомов в замещенных гидрокарбильных группах обычно является углерод, в то время как гетероатомы (например, кислород, азот и сера) обычно составляют лишь небольшую долю (примерно 33% или менее) от общего числа присутствующих неводородных атомов.

Специалистам несложно себе представить, что такие функциональные группы, как гидрокси, галоген, алкокси, нитро и циано в замещенной гидрокарбильной группе Y, должны заменять один из атомов водорода в гидрокарбиле, в то время как такие функциональные группы, как карбонил, карбоксил, третичная аминогруппа (-N-), окси, сульфонил и сульфоксил в замещенной гидрокарбильной группе, должны заменять в гидрокарбиле остаток -СН- или -СН₂-.

Более предпочтительно, когда гидрокарбильная группа Y в формуле (I) является незамещенной или замещенной группой, выбранной из гидрокси-, галоген- или алкоксигруппы, еще более предпочтительно из С_1-4-алкоксигруппы.

Наиболее предпочтительно, чтобы необязательно замещенная гидрокарбильная группа Y в формуле (I) была стеарильной группой, 12-гидроксистеарильной группой, олеильной группой, 12-гидроксиолеильной группой или группой, полученной из масла природного происхождения, например из жирной кислоты талового масла.

В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения по меньшей мере один или все из одного или более солевых производных амидов поли(гидроксикарбоновых кислот) являются серусодержащими солевыми производными амидов поли(гидроксикарбоновых кислот).

В таком варианте осуществления указанные одно или более солевых производных амидов поли(гидроксикарбоновых кислот) содержат серу преимущественно в количестве не выше 2,5 вес. %, и при этом содержание серы составляет, например, от 0,1 до 2,0 вес. %, предпочтительно в пределах от 0,6 до 1,2 вес. % (измерения согласно ICP-AES) в расчете на общий вес солевых производных амидов поли(гидроксикарбоновых кислот).

В другом варианте осуществления настоящего изобретения одно или более солевых производных амидов поли(гидроксикарбоновых кислот) являются не содержащими серу солевыми производными амидов поли(гидроксикарбоновых кислот).

Получение поли(гидроксикарбоновой кислоты) и ее амида или других производных известно и описано, например, в ЕР 0164817, WO 95/17473, WO 96/07689, US 5536445, GB 2001083, GB 1342746, GB 1373660, US 5000792 и US 4349389.

Поли(гидроксикарбоновые кислоты) формулы (I) могут быть получены с помощью внутренней эстерификации одной или более гидроксикарбоновых кислот формулы (II):

в которой А обозначает двухвалентную необязательно замещенную гидрокарбильную группу, возможно в присутствии катализатора, с помощью хорошо известных методов. Такие методы описаны, например, в US 3996059, GB 1373660 и GB 1342746.

Обрывателем цепи при указанной внутренней эстерификации может быть негидроксикарбоновая кислота.

Гидроксильная группа в гидроксикарбоновой кислоте и карбоксильная группа в гидроксикарбоновой кислоте или негидроксикарбоновой кислоте могут быть по своему типу первичными, вторичными или третичными.

Внутренняя эстерификация гидроксикарбоновой кислоты и выполняющей функцию обрывателя цепи негидроксикарбоновой кислоты может осуществляться путем нагрева исходных материалов, возможно в подходящем углеводородном растворителе, таком как толуол или ксилол, с азеотропной отгонкой образующейся воды. Реакцию можно вести при температуре до 250°С и предпочтительно при температуре кипения растворителя.

В тех случаях, когда гидроксильная группа в гидроксикарбоновой кислоте является вторичной или третичной, применяемая температура не должна быть высокой настолько, чтобы она не привела к дегидратации молекулы кислоты.

С целью повышения скорости реакции при данной температуре либо снижения необходимой для данной скорости температуры могут добавляться катализаторы, способствующие внутренней эстерификации, такие как п-толуолсульфокислота, ацетат цинка, нафтенат циркония или тетрабутилтитанат.

В соединениях формул (I) и (II) А преимущественно обозначает необязательно замещенную ароматическую, алифатическую или циклоалифатическую нормальную или разветвленную двухвалентную гидрокарбильную группу. Предпочтительно А является ариленовой, алкиленовой или алкениленовой группой, в частности ариленовой, алкиленовой или алкениленовой группой, содержащей от 4 до 25 атомов углерода, более предпочтительно 6 до 25 атомов углерода, более предпочтительно 8 до 24 атомов углерода, более предпочтительно 10 до 22 атомов углерода и наиболее предпочтительно от 12 до 20 атомов углерода.

Предпочтительно, чтобы в указанных соединениях формул (I) и (II) по меньшей мере 4 атома углерода, более предпочтительно по меньшей мере 6 атомов углерода и еще более предпочтительно от 8 до 14 атомов углерода непосредственно соединяли между собой карбонильную группу и кислородный атом гидроксильной группы.

В соединениях формул (I) и (II) возможные заместители в группе А выбираются преимущественно из групп гидрокси, галоген и алкокси, более предпочтительно из С_1-4-алкокси-групп.

Гидроксильной группой в гидроксикарбоновых кислотах формулы (II) преимущественно является вторичная гидроксильная группа.

Примерами подходящих гидроксикарбоновых кислот являются 9-гидроксистеариновая кислота, 10-гидроксистеариновая кислота, 12-гидроксистеариновая кислота, 12-гидрокси-9-олеиновая кислота (рицинолевая кислота), 6-гидроксикапроновая кислота, из которых предпочтительна 12-гидроксистеариновая кислота. Коммерческая 12-гидроксистеариновая кислота (гидрогенизированная жирная кислота касторового масла) обычно содержит в качестве примесей до 15 вес. % стеариновой кислоты и других негидроксикарбоновых кислот и вполне может использоваться без каких-либо дополнительных добавок для получения полимера с молекулярным весом примерно 1000-2000.

В тех случаях, когда негидроксикарбоновая кислота вводится в реакцию отдельно, пропорция, которая необходима для получения полимера или олигомера с данным молекулярным весом, может быть определена либо с помощью простого эксперимента, либо с помощью проведенного специалистом расчета.

Группой (-O-А-СО-) в соединениях формул (I) и (II) преимущественно является 12-оксистеарильная группа, 12-оксиолеильная группа или 6-оксикаприльная группа.

Предпочтительные поли(гидроксикарбоновые кислоты) формулы (I), предназначенные для реакции с амином, включают в себя поли(гидроксистеариновую кислоту) и поли(гидроксиолеиновую кислоту).

Аминами, реагирующими с поли(гидроксикарбоновой кислот)ами формулы (I) с образованием промежуточных амидов поли(гидроксикарбоновых кислот), могут быть амины, описанные в WO 97/41092.

Различные амины и их получение описаны, например, в US 3275554, US 3438757, US 3454555, US 3565804, US 3755433 и US 3822209.

Аминными реагентами преимущественно являются диамины, триамины или полиамины.

Предпочтительными аминными реагентами являются диамины, выбираемые из этилендиамина, N,N-диметил-1,3-диаминопропана; триамины и полиамины, выбираемые из диэтилентриамина, триэтилентетрамина, тетраэтиленпентамина, пентаэтиленгексамина и трис(-2-аминоэтил)амина.

Реакция амидирования между аминным реагентом и поли(гидроксикарбоновой кислотой) формулы (I) может проводиться в соответствии с известными специалистам методами путем нагрева поли(гидроксикарбоновых кислот) с аминным реагентом, возможно в подходящем углеводородном растворителе, таком как толуол или ксилол, с азеотропной отгонкой образующейся воды. Указанную реакцию можно проводить в присутствии катализатора, такого как п-толуолсульфокислота, ацетат цинка, нафтенат циркония или тетрабутилтитанат.

Амидные производные поли(гидроксикабоновых кислот) раскрыты в различных патентных документах.

Например, в GB 1373660 раскрыты амидные производные поли(гидроксикабоновых кислот) с такими аминами, как 3-диметиламинопропиламин и этилендиамин с целью применения в качестве диспергирующих агентов в дисперсиях пигментов в органических жидкостях.

С целью аналогичного применения в GB 2001083 раскрыты амидные производные поли(гидроксикабоновых кислот) с поли(этиленимином) (PEI), имеющим молекулярный вес больший 500.

В US 5000792 раскрыты амидные производные поли(гидроксикабоновых кислот) с аминами формулы NH₂-R'-N(R")-R'"-NH₂ для применения в качестве диспергирующего агента для пигментов.

В WO 95/17473 раскрыты амидные производные поли(гидроксикабоновых кислот) с такими аминами, как 3-диметиламинопропиламин, этилендиамин, поли(этиленимин), имеющими молекулярный вес больше 500, и амины формулы NH₂-R'-N(R")-R'"-NH₂ для применения в способе приготовления неводной дисперсии фталоцианина меди.

В US 4349389 раскрыты амидные производные поли(гидроксикабоновых кислот) с такими аминами, как 3-диметиламинопропиламин и поли(этиленимин), имеющими молекулярный вес больший 500, в качестве диспергирующего агента для приготовления диспергируемой композиции неорганических пигментов.

В ЕР 0164817 раскрыты амидные производные поли(гидроксикабоновых кислот) с полиаминами (этилендиамином, диэтилентриамином и т.д.), аминоспиртами (диэтаноламином и т.д.) и сложноэфирными производными полиолов (глицерина и т.д.) для применения в качестве поверхностно-активного агента для стабилизации дисперсий твердых материалов в органических жидкостях и эмульсиях типа «масло-в-воде».

Однако ни в одном из названных выше патентных документов не раскрыто применение одного или более солевых производных амидов поли(гидроксикарбоновых кислот), которые раскрыты в настоящей заявке, в топливных композициях.

Образующийся при реакции амина и поли(гидроксикарбоновой кислоты) формулы (I) промежуточный амид поли(гидроксикарбоновой кислоты) вводится в реакцию с кватернизующим агентом согласно хорошо известным методам, в результате чего образуется солевое производное.

Кислоты, которые могут быть использованы для образования солевого производного, могут выбираться из органических или неорганических кислот. Эти кислоты предпочтительно выбирать из карбоновых кислот, азотсодержащих органических и неорганических кислот, серусодержащих органических или неорганических кислот (таких как серная кислота, метансульфоновая кислота и бензолсульфокислота).

Кватернизующие агенты, которые могут быть использованы для образования солевого производного, могут быть выбраны из диметилсерной кислоты, диалкилсульфатов, имеющих от 1 до 4 атомов углерода, алкилгалогенида, такого как метилхлорид и метилбромид, и арилгалогенида, такого как бензилхлорид.

В одном из предпочтительных вариантов осуществления кватернизующим агентом является серусодержащий кватернизующий агент, в частности диметилсерная кислота или диалкилсульфат, имеющий от 1 до 4 атомов углерода. Предпочтительным кватернизующим агентом является диметилсульфат.

Кватернизация представляет собой хорошо известный в технике метод. Например, кватернизация с помощью диметилсульфата описана в US 3996059, US 4349389 и GB 1373660.

Солевые производные амидов поли(гидроксикарбоновых кислот), которые являются предпочтительными в настоящем изобретении, - это те производные, которые имеют значение ОЩЧ (общее щелочное число) ниже 10 мг КОН/г, измеренное согласно ASTM D 4739. Более предпочтительно, солевые производные амидов поли(гидроксикарбоновых кислот) имеют значение ОЩЧ ниже 5 мг КОН/г и наиболее предпочтительно 2 мг КОН/г или ниже (согласно ASTM D 4739).

Примеры имеющихся в продаже солевых производных амидов поли(гидроксикарбоновых кислот) включают производное, поставляемое на рынок фирмой Lubrizol под названием "SOLSPERSE 17000" (продукт реакции поли(12-гидроксистеариновой кислоты) с N,N-диметил-1,3-диаминопропаном и диметилсульфатом), а также производные, поставляемые Shanghai Sanzheng Polymer Company под названиями СН-5 и СН-7.

Если используемое в жидких топливных композициях настоящего изобретения базовое топливо является бензином, то бензином в этом случае может быть любой бензин, пригодный для применения в двигателе внутреннего сгорания известного в технике типа с искровым зажиганием (моторный бензин). Бензин, используемый в качестве базового в жидких топливных композициях настоящего изобретения, уместно также называть «базовым бензином».

Бензины, как правило, содержат смеси углеводородов, кипящих в пределах от 25 до 230°С (EN-ISO3405), причем оптимальные пределы кипения и кривые перегонки обычно меняются в зависимости от климата и времени года. Углеводороды в бензине могут быть получены любыми известными в технике способами. Удобно получать углеводороды любыми способами из прямогонного бензина, синтетически получаемых смесей ароматических углеводородов, углеводородов, подвергнутых термическому или каталитическому крекингу, гидрокрекированных нефтяных фракций, углеводородов, подвергнутых каталитическому реформингу, и их смесей.

Кривая перегонки, углеводородный состав, исследовательское октановое число (ИОЧ) и моторное октановое число (МОЧ) в конкретных случаях не являются принципиальными.

Приемлемое исследовательское октановое число (ИОЧ) бензина может быть не ниже 80, например в пределах от 80 до 110, предпочтительно, чтобы ИОЧ бензина было равным по меньшей мере 90, например в пределах от 90 до 110, более предпочтительно, чтобы ИОЧ бензина было равным по меньшей мере 91, например в пределах от 91 до 105, еще более предпочтительно, чтобы ИОЧ бензина было равным по меньшей мере 92, например в пределах от 92 до 103, еще более предпочтительно, чтобы ИОЧ бензина было равным по меньшей мере 93, например в пределах от 93 до 102, и наиболее предпочтительно, чтобы ИОЧ бензина было равным по меньшей мере 94, например в пределах от 94 до 100 (EN 25164); приемлемое моторное октановое число (МОЧ) бензина должно быть не менее 70, например в пределах от 10 до 110, предпочтительно, чтобы МОЧ бензина было равным по меньшей мере 75, например в пределах от 75 до 105, более предпочтительно, чтобы МОЧ бензина было равным по меньшей мере 80, например в пределах от 80 до 100, более предпочтительно, чтобы МОЧ бензина было равным по меньшей мере 82, например в пределах от 82 до 95 (EN 25163).

Как правило, бензины содержат компоненты, выбираемые из одной или более следующих групп: насыщенные углеводороды, олефиновые углеводороды, ароматические углеводороды и оксигенированные углеводороды. Приемлемо содержание в бензине смеси насыщенных углеводородов, олефиновых углеводородов, ароматических углеводородов и, возможно, оксигенированных углеводородов.

Как правило, содержание олефиновых углеводородов в бензине находится в пределах от 0 до 40 об. % в расчете на бензин (ASTM D1319); преимущественно содержание олефиновых углеводородов в бензине находится в пределах от 0 до 30 об. % в расчете на бензин; и более предпочтительно, содержание олефиновых углеводородов в бензине находится в пределах от 0 до 20 об. % в расчете на бензин.

Как правило, содержание ароматических углеводородов в бензине находится в пределах от 0 до 70 об. % в расчете на бензин (ASTM D1319), например содержание ароматических углеводородов в бензине находится в пределах от 10 до 60 об. % в расчете на бензин; и предпочтительно, чтобы содержание ароматических углеводородов в бензине находилось в пределах от 0 до 50 об. % в расчете на бензин, например, чтобы содержание ароматических углеводородов в бензине находилось в пределах от 10 до 50 об. % в расчете на бензин.

Содержание бензола в бензине составляет максимально до 10 об. %, более предпочтительно до 5 об. % и желательно до 1 об. % в расчете на бензин.

Содержание серы в бензине является преимущественно низким или сверхнизким, например не более 1000 вес. ч./млн (весовых частей на миллион), преимущественно не более 500 ч./млн, более предпочтительно не более 100, еще более предпочтительно не более 50 и наиболее предпочтительно не более 10 ч./млн.

Общее содержание свинца в бензине также является низким, максимально до 0,005 г/л, и наиболее предпочтительно, чтобы бензин вообще не содержал свинца, т.е. не содержал добавляемых к нему соединений свинца (бессвинцовый бензин).

Если бензин содержит оксигенированные углеводороды, то в этом случае по крайней мере часть неоксигенированных углеводородов окажется замещенной оксигенированными углеводородами. Содержание кислорода в бензине может составлять не более 35 вес. % (EN 1601) (например, этанола как такового) в расчете на бензин. Например, содержание кислорода в бензине может быть не более 25 вес. % и преимущественно не более 10 вес. %. Приемлемая концентрация оксигенатов будет иметь минимум, выбираемый из ряда 0, 0,2, 0,4, 0,6, 0,8, 1,0 и 1,2 вес. %, и максимум, выбираемый из ряда 5, 4,5, 4,0, 3,5, 3,0 и 2,7 вес. %.

Примеры допустимых для введения в бензин оксигенированных углеводородов включают: спирты, эфиры, сложные эфиры, кетоны, альдегиды, карбоновые кислоты, и их производные, и кислородсодержащие гетероциклические соединения. Предпочтительно выбирать оксигенированные углеводороды, которые пригодны для введения в бензин, из спиртов (таких как метанол, этанол, пропанол, изопропанол, бутанол, трет-бутанол и изобутанол), эфиров (преимущественно из эфиров, содержащих 5 или более атомов углерода в молекуле, например метил-трет-бутиловый эфир) и сложных эфиров (преимущественно из сложных эфиров, содержащих 5 или более атомов углерода в молекуле), из которых особенно предпочтительным оксигенированным углеводородом является этанол.

Если в бензине присутствуют оксигенированные углеводороды, количество оксигенированных углеводородов в бензине может варьировать в широких пределах. Например, бензины, в которых оксигенированные углеводороды составляют основную долю, имеются в настоящее время в продаже в таких странах, как Бразилия и США, например этанол как таковой и Е85, так же как и бензины, оксигенированные углеводороды в которых составляют меньшую долю, например Е10 and E5. Таким образом, бензин может содержать до 100 об. % оксигенированных углеводородов. Количество содержащихся в бензине оксигенированных углеводородов преимущественно выбирается из одного из следующих количеств: до 85 об. %, до 65 об. %, до 30 об. %, до 20 об. %, до 15 об. % и до 10 об. % в зависимости от заданного конечного состава бензина. Предпочтительно, когда содержание оксигенированных углеводородов в бензине составляет по меньшей мере 0,5, 1,0 или 2,0 об. %.

Примеры подходящих бензинов включают бензины с содержанием олефиновых углеводородов от 0 до 20 об. % (ASTM D1319), содержанием кислорода от 0 до 5 вес. % (EN 1601), с содержанием ароматических углеводородов от 0 до 50 об. % (ASTM D1319) и с содержанием бензола не выше 1 об. %.

Хотя для настоящего изобретения это и не принципиально, допустимо, чтобы в базовом бензине или бензиновой композиции настоящего изобретения дополнительно содержались одна или более топливных добав