[發明專利]季銨酰胺和/或酯鹽

有效

• 申請號: 201080031936.0
• 申請日: 2010-05-06
• 公開（公告）號: CN102482602A
• 公開（公告）日: 2012-05-30
• 發明（設計）人: P·R·斯蒂文森;J·C·雷;D·J·莫爾頓;J·H·布什
• 申請（專利權）人: 盧布里佐爾公司
• 主分類號: C10L1/224
• 分類號: C10L1/224;C10L10/18;C10L1/222;C10L1/238
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 張蓉珺;林柏楠

技術領域

本發明涉及季銨酰胺和酯鹽，制備它們的方法，以及它們作為添加劑的用途，包括它們在燃料(如柴油燃料和燃料油)中的應用。本發明尤其涉及季銨酰胺和酯鹽在燃料中作為清凈劑的用途以及制備它們的方法。

背景技術

烴燃料通常含有許多形成沉積的物質。當烴燃料用于內燃機(ICEs)時，沉積物傾向于在與燃料接觸的發動機的狹窄區域上或周圍形成。在汽車發動機中，沉積物會在發動機進口閥上累積，使得氣體燃料混合物流入燃燒室時逐步受限，并導致閥粘著。通常有兩種類型的進口閥沉積物，重沉積物和薄沉積物，這些不同類型的沉積物以稍微不同的方式影響燃料和發動機的性能。重沉積物外觀呈含碳和油狀。它們使經過閥的流動受限，從而降低發動機的最大功率和燃料經濟性，并增加排放物。薄沉積物會導致發動機啟動問題并增加排放物。

當發動機對沉積物較敏感時，為了抑制發動機中沉積物的形成和促進發動機中沉積物的脫除，向燃料組合物中加入清凈劑已成為慣用手段，從而改進發動機性能和排放。

已知使用某些聚異丁基琥珀酰亞胺衍生的季化PIB/胺分散劑/清凈劑作為燃料組合物的添加劑。聚異丁基琥珀酰亞胺也可描述為聚異丁烯琥珀酰亞胺。這些季化分散劑/清凈劑衍生自傳統PIB/胺燃料添加劑化合物，該化合物具有能被烷基化的側叔胺位，也就是通過季化劑，如環氧丙烷被季化。這些添加劑的例子在美國專利申請US?2008/0307698中被公開。

然而，需要添加劑提供上述好處的同時，還呈現改進的熱穩定性和/或油相容性。同樣需要添加劑更有效地提供上述好處，這樣就能在獲得相同性能的同時允許使用較低的添加劑處理率，從而降低添加劑以及使用添加劑的組合物的費用和對環境的影響。同樣需要添加劑提供上述減少生產能量強度的好處。

本發明提供一種新型清凈劑，其相對于包括聚異丁基琥珀酰亞胺衍生的季化清凈劑在內的傳統PIB/胺清凈劑提供明顯改進。衍生自聚異丁烯基琥珀酰胺和/或酯的新型季化PIB/胺現在已經被發現。這些添加劑比酰亞胺衍生物具有更好的熱穩定性，可通過較低能量強度的方法生產。本發明的季化添加劑不僅與對應的聚異丁烯基琥珀酰亞胺季化添加劑性能至少相同，還能提供更有效的性能和/或改進的熱穩定性和/或油相容性。

發明簡述

本發明提供一種含季銨酰胺和/或季銨酯鹽清凈劑的組合物，其中季化清凈劑包含如下的反應產物：(a)具有叔胺官能度的非季化酰胺和/或酯清凈劑；和(b)季化劑。這些添加劑可衍生自非季化聚異丁基琥珀酰胺和/或酯，與上述含酰亞胺基團的材料不同，其是具有叔胺官能度和酰胺和/或酯基的分散劑/清凈劑。

本發明還提供這些添加劑和制備它們的方法，其中添加劑通過在質子溶劑存在下完成的反應形成，和/或除了清凈劑結構本身中存在的酸基團外基本不含至不含任何其它酸組分。本發明包括如下實施方案：其中非季化清凈劑是烴基取代的酰化劑與具有能與該試劑縮合的氧或氮原子的化合物的縮合產物。

本發明還提供含本文所述添加劑的燃料和添加劑濃縮物組合物，其中這種組合物還可包含燃料，以及任選一種或多種其它燃料添加劑。

本發明還提供制備本文所述添加劑的方法，其中該方法包括：使具有叔胺官能度的非季化酰胺和/或酯清凈劑與季化劑反應，從而獲得季化清凈劑。

本發明的方法可包括如下步驟：(1)混合具有胺官能度的非季化酰胺和/或酯清凈劑，季化劑和質子溶劑；(2)將混合物加熱到約50℃至約130℃之間的溫度；(3)保持至反應完全；從而獲得季化酰胺和/或酯清凈劑。在一些實施方案中，該方法不用添加任何酸反應物，如乙酸。盡管缺少這樣的酸反應物，仍獲得產品。

本發明還提供運行內燃機和/或有焰燃燒器的方法，包括向發動機和/或有焰燃燒器供應本文所述的燃料組合物。本發明還提供這些添加劑作為燃料清凈劑的用途。

發明詳述

各種優選特征和實施方案將在下面通過非限定性說明進行描述。

季銨酰胺和/或酯鹽清凈劑

本發明的季酰胺和/或酯清凈劑可被描述為如下的反應產物：(a)具有叔胺官能度的非季化酰胺和/或酯清凈劑；和(b)季化劑。在一些實施方案中，非季化清凈劑是(i)烴基取代的酰化劑和(ii)具有能與所述酰化劑縮合的氧或氮原子并具有至少一個叔氨基團的化合物的縮合產物。

a.非季化酰胺和/或酯清凈劑