[发明专利]复合酯在燃料中的用途

说明书

复合酯作为燃料中的添加剂用于在使用了该燃料的内燃机运行中降低燃料消耗的用途，所述复合酯可通过脂族的直链或支链C₂‑至C₁₂‑二元羧酸、具有3至6个羟基的脂族的直链或支链多羟基醇、以及作为链终止剂的脂族的直链或支链C₁‑至C₃₀‑一元羧酸或脂族的直链或支链一元C₁‑至C₃₀‑醇之间的酯化反应得到。

本发明涉及复合酯作为燃料中的添加剂用于不同目的的用途，所述复合酯可通过以下组分之间的酯化反应得到：

(A)至少一种脂族的直链或支链C₂-至C₁₂-二元羧酸，

(B)至少一种具有3至6个羟基的脂族的直链或支链多羟基醇，以及

(C)作为链终止剂的

(C1)在组分(B)过量的情况下的至少一种脂族的直链或支链C₁-至C₃₀-一元羧酸，或

(C2)在组分(A)过量的情况下的至少一种脂族的直链或支链一元C₁-至C₃₀-醇。

本发明还涉及燃料组合物，其包含汽油燃料、所述复合酯和至少一种具有清净作用的燃料添加剂。

本发明还涉及添加剂浓缩物，其包含所述复合酯和至少一种具有清净作用的燃料添加剂。

已知燃料中的特定物质会降低内燃机，尤其是汽油机中的内摩擦，并因此有助于节约燃料。这类物质也称为润滑性改进剂、减摩剂或摩擦改进剂。市场上常见的用于汽油燃料的润滑性改进剂通常是天然存在的羧酸(如脂肪酸)与多元醇(如甘油)或与链烷醇胺的缩合产物，例如单油酸甘油酯。

现有技术润滑性改进剂的缺点是与其他通常所使用的燃料添加剂，尤其与清净添加剂(如聚异丁烯胺)和/或载体油(如聚环氧烷)的溶混性差。实践中的一个重要要求是所提供的组分混合物或添加剂浓缩物即使在相对较低温度下，尤其是在例如低至-20℃的户外冬季温度下仍易于泵送，并且在长时间内保持均匀稳定，即不可出现相分离和/或沉淀物。

通常，所述溶混性问题通过将烷属烃或芳族烃与醇(如叔丁醇或2-乙基己醇)的相对较大量的混合物作为增溶剂加入至组分混合物或添加剂浓缩物而避免。然而，在某些情况下，为达到所需的均匀性，必需相当大量的这些昂贵的增溶剂，因此对该问题的此解决方案变得不经济。

此外，现有技术润滑性改进剂通常具有与组分混合物或添加剂浓缩物中或燃料本身中的水形成乳液的倾向，以至于只能困难地或至少只能非常缓慢地通过相分离再次除去已经渗透的水。

WO 99/16849公开了一种由多官能醇和多官能羧酸之间的酯化反应产生的复合酯，所述酯化反应使用链终止剂来与剩余的羟基或羧基形成酯键，所述复合酯包含作为多官能羧酸组分的二聚和/或三聚脂肪酸。这种复合酯被推荐用作传动油、液压液、四冲程油、燃料添加剂、压缩机油、润滑脂、链条油中的添加剂、基液或增稠剂，以及用于金属加工轧制应用。

WO 98/11178公开了一种多元醇酯馏出物燃料添加剂，其由多元醇和一元羧酸或多元羧酸以使所得的酯具有未转化的羟基的方式合成，这种多元醇酯可用于柴油机燃料、喷气式发动机燃料和煤油的润滑性添加剂。

WO 03/012015公开了用于改善低硫燃料油的润滑能力的添加剂，这种添加剂包含二元醇或多元醇与碳链长度在8至30个碳原子之间的不饱和或饱和的一元羧酸或二羧酸的混合物的酯。

本发明的一个目的是提供燃料添加剂，其首先实现了在火花点火式内燃机运行中有效的燃料节约，其次不再有现有技术的所述缺点，即更具体而言是不能在无任何相分离和/或沉淀物的情况下在长时间内保持均匀稳定、与其他燃料添加剂的混溶性差以及具有与水形成乳液的倾向。此外，它们不应使通过现代燃料添加剂所实现的高水平的进气阀清洁度变差。