[发明专利]含烃组合物中改善的腐蚀和微生物控制

说明书

技术领域

本发明涉及用于含烃组合物的添加剂。更具体地，本发明涉及提高诸如石油和燃料的含烃组合物的耐腐蚀性特性和抗微生物性的氨基醇添加剂。氨基醇添加剂还增加在这些组合物中典型地使用的抗微生物剂的功效。

背景技术

含烃组合物，如石油(原油)和燃料，几乎总含有水分。当大气水分冷凝时额外的水可在储罐内积累。水分例如，作为暴露的储罐表面上的冷凝液滴，作为燃料中的溶解水以及作为燃料下方的水垫(water bottoms)而积累在柴油罐内。同样对于石油，水可冷凝并积累在管道中。醇/燃料混合物，如“乙醇的汽油溶液(gasohol)”往往比无醇石油基燃料吸收和保留更高浓度的水。另外，最近，为了环境益处(environmental benefit)，开始有意地将水掺入至燃料中。已经发现采用水-燃料乳液的内燃机，尤其是柴油机，可产生较少的氧化氮、烃和颗粒排放物。政府的关注和环境问题驱使减少车辆的排放物，并且因此预期含水的烃类燃料乳液的使用将会增加。

然而，水在含烃组合物中的存在，或是通过有意地加入(例如，乳化燃料)，或是通过冷凝(例如，在储存或运输容器中)，可导致许多问题。因为微生物依赖于水而生存，含烃组合物中的水可导致微生物污染。微生物依赖于这些组合物中的有机分子供给营养和生长。因此，一些物种直接侵蚀组合物，消耗烃和非烃组分而生长。

支持微生物生长的燃料的生物降解是燃料污染的直接原因。当微生物选择性地侵蚀燃料组分时，颜色、燃烧热、倾点、浊点、热稳定性、去垢性和耐腐蚀性会发生不利的变化。除了损失添加剂和燃料性能以外，当细菌和真菌繁殖时，它们在储罐表面和滤器上形成生物量，该生物量在燃料：水界面处积累。对于原油，作为硫酸盐还原细菌(SRB)的活动和生长的结果，可在管道中发生微生物影响的腐蚀。

腐蚀问题也可受含烃组合物中水和酸类的存在的影响。具体地，生物柴油燃料含有游离脂肪酸，并且石油衍生燃料典型地含有残留的环烷酸和硫，它们在燃烧期间可与水蒸气反应以形成硫酸。尽管有可能从燃料中去除硫和酸类，但对于燃料制造商来说这样会增加额外的工艺成本。另外，基于磷酸和羧酸的润滑剂被有意地加入至一些燃料(例如乳化燃料)中以改善性能。在原油中，除了微生物影响的腐蚀以外，溶解的二氧化碳(碳酸)和/或硫化氢的存在也可引起腐蚀问题。

考虑到上面的问题，在本领域中存在着对有助于限制含烃组合物中的腐蚀和/或含烃组合物中的微生物生长的添加剂的需求。

发明概述

本发明提供了一种掺合物，包括：含烃组合物；和式(Ⅰ)的氨基醇

其中R¹、R²、R³、R⁴和R⁵如下面所定义。

本发明还提供了一种掺合物，包括含烃组合物、式Ⅰ的氨基醇和抗微生物剂。

本发明进一步提供了一种为生物柴油燃料提供抗微生物性的方法，所述方法包括在所述生物柴油燃料中包含有效量的式Ⅰ的氨基醇。

附图简述

图1是描绘在柴油中3-氨基-4-辛醇和抗微生物剂FUELSAVER^TM的协同效应的图表。

图2是描绘在柴油中3-氨基-4-辛醇和抗微生物剂Kathon^TM FP的协同效应的图表。

图3是描绘在柴油中3-氨基-4-辛醇和抗微生物剂BIOBAN^TM BIT 20DPG的效应的图表。

发明详述

在一个方面，本发明提供了用于含烃组合物的氨基醇添加剂。“含烃组合物”指石油(原油)，或如汽油、柴油、生物柴油、水-燃料乳液、乙醇基燃料和醚基燃料的液体燃料。优选的燃料包括含有高水平的酸含量的那些燃料，诸如生物柴油。

添加剂抑制与含烃组合物接触的系统，诸如储罐、管道和发动机的腐蚀。相信改善的耐蚀性部分地来自氨基醇控制组合物的pH的能力。

除了改善的腐蚀稳定性以外，还令人惊奇地发现：当用于生物柴油燃料中时，式Ⅰ的氨基醇增加生物柴油燃料的抗微生物性。甚至当生物柴油燃料不含有添加的抗微生物剂化合物时仍然如此。

本发明的添加剂为式Ⅰ的氨基醇化合物：

其中：

R¹和R³各自独立地是H、直链或支链的烷基、烯基、炔基、环烷基，或芳基(优选地苯基)，或R¹、R³和它们连接的碳形成环烷基环，