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DE69202642T2 - Zusammensetzungen für die Oktanzahlbedarfssteigerungenkontrolle. - Google Patents

Zusammensetzungen für die Oktanzahlbedarfssteigerungenkontrolle.

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DE69202642T2
DE69202642T2 DE1992602642 DE69202642T DE69202642T2 DE 69202642 T2 DE69202642 T2 DE 69202642T2 DE 1992602642 DE1992602642 DE 1992602642 DE 69202642 T DE69202642 T DE 69202642T DE 69202642 T2 DE69202642 T2 DE 69202642T2
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gasoline
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Afton Chemical Corp
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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft die Kontrolle der Anforderungssteigerung in bezug auf die Oktanzahl in Verbrennungsmotoren (Ottomotoren). Im einzelnen betrifft die vorliegende Erfindung Treibstoffzusammensetzungen sowie Treibstoffe aus Benzin und Treibstoffgemische für Verbrennungsmotoren (Ottomotoren), die während des Motorbetriebs eine Reduzierung und zumindest eine Minimierung der Anforderungssteigerung in bezug auf die Oktanzahl bewirken können.
  • Wie allgemein bekannt ist, enthalten Treibstoffe für Verbrennungsmotoren (Ottomotoren) mehrere Additive zur Verbesserung der Motorleistung. Diese Additive verursachen jedoch häufig unerwünschte Ablagerungen, wodurch im Laufe der Zeit bei Verbrennungsmotoren eine höhere Oktanzahl erforderlich wird. Diese Ablagerungen bilden sich im allgemeinen auch in der Brennkammer, auf den Einlaßventilen und den Einspritzdüsen während des Motorbetriebs. Dieser Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Zusammensetzungen zur Verfügung zu stellen, die das Problem einer Anforderungssteigerung in bezug auf die Oktanzahl reduzieren können. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, Zusammensetzungen zur Verfügung zu stellen, die Ablagerungen reduzieren können, die aufgrund des vorhergehenden Betriebs mit Treibstoffen, die solche Ablagerungen verursachen, bereits vorhanden sind. Außerdem ist es Aufgabe der Erfindung Zusammensetzungen zur Verfügung zu stellen, die das Verstopfen von Einspritzdüsen reduzieren können und die nicht wesentlich zur Bildung von Ablagerungen auf Einlaßventilen beitragen.
  • Die Forderung nach umweltfreundlichen Treibstoffen und Treibstoffgemischen und die Ausrüstung von immer mehr Fahrzeugen mit Einspritzdüsen, um einen höheren Wirkungsgrad und eine Reduzierung der Emissionen von Benzinmotoren zu erzielen, hat zu einem Bedarf an Treibstoffen und Treibstoffgemischen geführt, die Ablagerungen auf Einspritzdüsen, Einlaßventilen und den Oberflächen von Brennkammern reduzieren oder ausschließen. Durch diese Ablagerungen werden nicht nur Treibstoffe mit einer höheren Oktanzahl benötigt, sondern im allgemeinen wird auch die Treibstoffzufuhr zum Motor behindert und ein Verkleben der Ventile verursacht. Zur Reduzierung der Menge von Ablagerungen auf den Ventilen der Einspritzdüsen wurden dem Benzin speziell für diesen Zweck entwickelte Detergensadditive beigemischt. Durch diese Detergensadditive konnte zwar eine beträchtliche Reduzierung von Ablagerungen, die zuvor den Betrieb von Benzineinspritzmotoren behinderten, erreicht werden, für eine Verhinderung von Ablagerungen auf anderen Motorinnnenteilen, wie zum Beispiel auf Einlaßventilen, oder eine Reinigung dieser anderen Teile von solchen Ablagerungen, trifft dieser äußerst wünschenswerte reinigende Effekt jedoch nicht unbedingt zu. Diese Substanzen können tatsächlich sogar dazu führen, daß eine höhere Oktanzahl für den Motor erforderlich wird. Deshalb sind Detergensadditive erforderlich, die sowohl keine Verunreinigung der Einspritzdüsen verursachen, als auch eine wirksame Kontrolle von Ablagerungen auf anderen Teilen von Verbrennungsmotoren (Ottomotoren) erlauben.
  • Abbildung 1 zeigt die Änderung des Oktanzahlbedarfs in Abhängigkeit von der Zugabe von Additiven in Pfund/1000 Fuß (kg/m³).
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Treibstoffadditivkonzentrat zur Kontrolle der Anforderungssteigerung in bezug auf die Oktanzahl in Verbrennungsmotoren (Ottomotoren), welches folgende Bestandteile umfaßt: das Reaktionsprodukt aus (i) Polyamin und (ii) mindestens einer mit acyclischem Hydrocarbyl substituierten Bernsteinsäure als Acylierungsmittel, ein nicht hydrobehandeltes Poly-α- olefin und wahlweise ein Mineralöl mit einem Viskositätsindex von weniger als etwa 90 und einer Flüchtigkeit von etwa 50% oder weniger, entsprechend dem nachfolgend beschriebenen Testverfahren.
  • In einer Ausgestaltung dieser Erfindung enthält die Substanz eine größere Menge Kohlenwasserstoffe im Siedebereich von Benzin oder Mischungen aus Kohlenwasserstoff und oxygenierten Substanzen oder oxygenierte Substanzen, die aus folgenden Komponenten bestehen: (a) einer kleineren, aber wirksamen Menge eines Treibstoffadditivs, das aus dem Reaktionsprodukt aus (i) Polyamin und (ii) mindestens einer mit acyclischem Hydrocarbyl substituierten Bernsteinsäure als Acylierungsmittel besteht, (b) einem nicht hydrobehandelten flüssigen Poly-α-olefin mit einer Flüchtigkeit von etwa 50% oder weniger, entsprechend dem nachfolgend beschriebenen Testverfahren, und (c) wahlweise einem Mineralöl (A) mit einem Viskositätsindex von weniger als etwa 90 und einer Flüchtigkeit von 50% oder weniger, entsprechend dem nachfolgend beschriebenen Testverfahren, einem Antioxidans (B), einem Demulgator (C) oder einem aromatischen Kohlenwasserstofflösungsmittel (D), einem Korrosionshemmer (E) oder einer beliebigen Kombination aus zwei, drei, vier oder allen fünf der Komponenten (A), (B), (C), (D) und (E). Weitere Additive zur Leistungsverbesserung, wie zum Beispiel Substanzen, die die Verbrennung oder die Anforderungssteigerung an die Oktanzahl verbessern, können ebenfalls beigemischt werden.
  • Eine weitere Ausbildung der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Kontrolle der Anforderungssteigerung in bezug auf die Oktanzahl in Verbrennungsmotoren (Ottomotoren), in dem eine Treibstoffzusammensetzung hergestellt wird bestehend aus (a) einer größeren Menge eines bleifreien Benzins und (b) einer kleineren, aber wirksamen Menge eines Gemischs zur Kontrolle der Oktanbedarfssteigerung, wobei das Gemisch folgende Bestandteile umfaßt: (i) das Reaktionsprodukt aus Polyamin und mindestens eine mit acyclischem Hydrocarbyl substituierte Bernsteinsäure als Acylierungsmittel, (ii) ein nicht hydrobehandeltes flüssiges Poly-α-olefin mit einer Flüchtigkeit von 50% oder weniger, entsprechend einem nachfolgend beschriebenen Testverfahren, und (iii) wahlweise ein Mineralöl mit einem Viskositätsindex von weniger als etwa 90 und einer Flüchtigkeit von 50% oder weniger, entsprechend einem nachfolgend beschriebenen Testverfahren, wodurch die Steigerung der Anforderung in bezug auf die Oktanzahl eines Verbrennungsmotors effektiv kontrolliert wird.
  • Diese und weitere Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung können der nachfolgenden Beschreibung sowie den beigefügten Ansprüchen entnommen werden.
  • Detergentien/Dispergiermittel. Wie bereits zuvor erwähnt, enthält das Treibstoffadditivkonzentrat der vorliegenden Erfindung (a) als Detergens oder Dispergiermittel (i) das Reaktionsprodukt aus Polyamin und (ii) mindestens eine mit acyclischem Hydrocarbyl substituierte Bernsteinsäure als Acylierungsmittel, (b) ein nicht hydrobehandeltes flüssiges Poly-α-olefin mit einer Flüchtigkeit von 50% oder weniger und (c) wahlweise ein Mineralöl mit einem Viskositätsindex von weniger als etwa 90 und einer Flüchtigkeit von 50% oder weniger. Der Polyaminreaktand kann entweder ein oder mehrere Alkylenpolyamin(e) mit einer geraden, verzweigten oder cyclischen Kette oder eine Mischung aus geradkettigen, verzweigten und/oder cyclischen Polyaminen sein, wobei jede Alkylengruppe zwischen 1 und 10 Kohlenstoffatome aufweist. Bevorzugt wird ein Polyamin verwendet, das zwischen 2 und 10 Stickstoffatome pro Molekül aufweist, oder eine Mischung aus Polyaminen, die im Durchschnitt zwischen 2 und 10 Stickstoffatome pro Molekül aufweisen. Besonders bevorzugt wird ein Polyamin oder eine Mischung aus Polyaminen mit 3 bis 7 Stickstoffatomen, wobei ein Triethylentetramin oder eine Triethylentetramin nahekommende Kombination aus Ethylenpolyaminen am meisten bevorzugt wird. Bei der Auswahl eines geeigneten Polyamins sollte auf die Verträglichkeit des daraus entstehenden Detergens oder Dispergiermittels mit dem Treibstoffgemisch aus Benzin, mit dem es gemischt wird, geachtet werden.
  • Das am meisten bevorzugte Polyamin, nämlich Triethylentetramin, enthält normalerweise eine handelsübliche Mischung, dessen allgemeine Gesamtzusammensetzung der Zusammensetzung von Triethylentetramin nahekommt, die jedoch auch kleinere Mengen von verzweigten und cyclischen Polyaminen sowie geradkettige Polyethylenpolyamine, wie zum Beispiel Diethylentriamin und Tetraethylenpentamine, enthalten kann. Die besten Resultate werden erzielt, wenn der Anteil des mit Triethylentetramin angereicherten, geradkettigen Polyethylenpolyamins in diesen Gemischen mindestens 50 und vorzugsweise mindestens 70 Gew.-% beträgt.
  • Bei dem Acylierungsmittel, das mit dem Polyamin zur Reaktion gebracht wird, handelt es sich um eine mit acyclischem Hydrocarbyl substituierte Bernsteinsäure, wobei der Substituent im Durchschnitt zwischen 50 und 100 (vorzugsweise 64 bis 80) Kohlenstoffatome enthält. Um die Aufgabe der Erfindung zu erfüllen, ist es wichtig, daß die mit acyclischem Hydrocarbyl substituierte Bernsteinsäure, die als Acylierungsmittel dient, eine Säurezahl zwischen 0,7 und 1,1 (vorzugsweise zwischen 0,8 und 1,0 bzw. am besten eine Säurezahl von 0,9) aufweist.
  • Um die Ziele der Erfindung realisieren zu können, muß das Molverhältnis zwischen dem Acylierungsmittel und dem Polyamin in dem Reaktionsprodukt aus (i) und (ii) vorzugsweise größer als 1:1 sein. Das bevorzugte Molverhältnis zwischen Acylierungsmittel und Polyamin in dem Reaktionsprodukt sollte zwischen 1,5:1 und 2,2:1 liegen, stärker bevorzugt zwischen 1,7:1 und 1,9:1, wobei das beste Verhältnis 1,8:1 lautet.
  • Die Säurezahl des Acylierungsmittels, das aus einer mit acyclischem Hydrocarbyl substituierten Bernsteinsäure besteht, wird auf herkömmliche Weise bestimmt, d. h. durch Titration, und wird in mg KOH/g des Produkts angegeben. Dabei ist zu beachten, daß für diese Bestimmung das Gesamtacylierungsmittel in Gegenwart eines beliebigen nicht reagierten Olefinpolymers (z.B. Polyisobuten) verwendet wird.
  • Der acyclische Hydrocarbylsubstituent des Acylierungsmittels sollte vorzugsweise eine Alkyl- oder eine Alkenylgruppe mit der oben angegebenen erforderlichen Anzahl von Kohlenstoffatomen sein. Alkenylsubstituenten abgeleitet von Poly-α-olefin- homopolymeren oder -copolymeren mit dem entsprechenden Molekulargewicht (z.B. Propenhomopolymere, Butenhomopolymere, C&sub3;- und C&sub4;-α-olefin-copolymere) sind hierfür geeignet. Am besten eignet sich als Substituent jedoch eine Polyisobutenylgruppe aus Polyisobuten mit einem zahlenmittleren Molekulargewicht von 700 bis 1200, vorzugsweise von 900 bis 1100, am besten von 940 bis 1000 (wobei das Molekulargewicht durch Gelchromotagraphie bestimmt wird).
  • Acylierungsmittel, die aus einer mit acyclischem Hydrocarbyl substituierten Bernsteinsäure bestehen, und Methoden zur Herstellung dieser Acylierungsmittel sowie deren Verwendung zur Herstellung von Succinimid sind dem Fachmann hinreichend bekannt und werden in der relevanten Patentliteratur ausführlich beschrieben, wie zum Beispiel in folgenden US-Patenten:
  • 3,018,247 3,231,587 3,399,141 3,018,250 3,272,746 3,401,118 3,018,291 3,287,271 3,513,093 3,172,892 3,311,558 3,576,743 3,184,474 3,331,776 3,578,422 3,185,704 3,341,542 3,658,494 3,194,812 3,346,354 3,658,495 3,194,814 3,347,645 3,912,764 3,202,678 3,361,673 4,110,349 3,215,707 3,373,111 4,234,435 3,219,666 3,381,022
  • Bei Anwendung der allgemein bekannten, in diesen Patentschriften beschriebenen Verfahren muß im Hinblick auf die vorliegende Erfindung darauf geachtet werden, daß, entsprechend den hier angegebenen Werten, der Hydrocarbylsubstituent des Acylierungsmittels die erforderliche Anzahl von Kohlenstoffatomen aufweist, daß das Acylierungsmittel die erforderliche Säurezahl aufweist, daß das Acylierungsmittel mit dem erforderlichen Polyethylenpolyamin zur Reaktion gebracht wird und daß die Reaktionspartner in einem solchem Mengenverhältnis verwendet werden, daß in dem daraus resultierenden Succinimid die chemisch verbundenen Reaktanden in den erforderlichen Anteilen enthalten sind. Durch Kombination der oben angegebenen Merkmale können Zubereitungen erhalten werden, die Detergentien oder Dispergiermittel enthalten, die außergewöhnlich wirksam sind für die Kontrolle oder Reduzierung der Ablagerungen auf Induktionssystemen, die sich während des Motorbetriebs bilden, und die eine entsprechend gute Demulgierung ermöglichen.
  • Wie in den oben angegebenen Patenten erwähnt wird, enthalten die Acylierungsmittel, die aus einer mit acyclischem Hydrocarbyl substituierten Bernsteinsäure bestehen, folgende Komponenten: die mit Hydrocarbyl substituierten Bernsteinsäuren, die mit Hydrocarbyl substituierten Bernsteinsäureanhydride, die mit Hydrocarbyl substituierten Bernsteinsäurehalogenide (insbesondere die Säurefluoride und -chloride) sowie die Ester von Bernsteinsäuren, die mit Hydrocarbyl substituiert wurden, und niedermolekulare Alkohole (z.B. Alkohole mit bis zu 7 Kohlenstoffatomen), d. h. mit Hydrocarbyl substituierte Verbindungen, die als Carboxylacylierungsmittel verwendet werden können. Von diesen Verbindungen werden mit Hydrocarbyl substituierte Bernsteinsäuren und mit Hydrocarbyl substituierte Bernsteinsäureanhydride sowie Mischungen dieser Säuren und Anhydride im allgemeinen bevorzugt verwendet, wobei die mit Hydrocarbyl substituierten Bernsteinsäureanhydride besonders bevorzugt werden.
  • Das zur Herstellung der Detergentien oder Dispergiermittel der vorliegenden Erfindung verwendete Acylierungsmittel wird vorzugsweise durch eine Reaktion eines Poly-α-olefins mit geeignetem Molekulargewicht (mit oder ohne Chlor) mit Maleinanhydrid hergestellt. Ähnliche Carboxylreaktanden können jedoch ebenfalls verwendet werden, wie zum Beispiel Maleinsäure, Fumarsäure, Apfelsäure, Weinsäure, Itakonsäure, ltakonsäureanhydrid, Citraconsäure, Citraconsäureanhydrid, Mesaconsäure, Ethylmaleinsäureanhydrid, Dimethylmaleinsäureanhydrid, Ethylmaleinsäure, Dimethylmaleinsäure und Hexylmaleinsäure, einschließlich der entsprechenden Säurehalogenide und der niedermolekularen aliphatischen Ester.
  • Die Reaktion zwischen den Komponenten (i) und (ii) wird im allgemeinen bei Temperaturen zwischen 80ºC und 200ºC, vorzugsweise zwischen 140ºC und 180ºC, ausgeführt, so daß ein Succinimid entsteht. Diese Reaktion kann gegebenenfalls in Gegenwart eines zusätzlichen Verdünnungsmittels oder eines flüssigen Reaktionsmittels, wie zum Beispiel eines mineralischen Schmierölsolvens, durchgeführt werden. Geeignete Lösungsöle sind natürliche und synthetische ungemischte Ausgangsschmierstoffe mit einer Flüchtigkeit von 50% oder weniger, entsprechend dem nachfolgend beschriebenen Testverfahren. Als synthetische Verdünnungsmittel eignen sich Polyester, hydrierte oder unhydrierte Poly-α-olefine (PAO), wie zum Beispiel ein hydriertes oder unhydriertes Dec-1-en-Oligomer. Mischungen aus mineralischen und synthetischen Ölen sind ebenfalls für diesen Zweck geeignet. In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung werden die Reaktionen im wesentlichen ohne ein zusätzliches Verdünnungsöl durchgeführt, so daß das Reaktionsprodukt im wesentlichen keine paraffinischen Mineralöle enthält, d. h. das Reaktionsprodukt enthält weniger als 1 Gew.-% paraffinisches Mineralöl.
  • Der Begriff Succinimid bezeichnet hier das komplette Reaktionsprodukt aus den Komponenten (i) und (ii) sowie Verbindungen, in denen das Produkt zusätzlich zu solchen Imidbindungen, die aus der Reaktion einer primären Aminogruppe mit einem Anhydridteil resultieren, Amid-, Amidin- und/oder Salzbindungen aufweisen kann.
  • Verdünnungsöl. Eines der Hauptmerkmale der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung eines nicht hydrobehandelten Poly-α-olefins mit einer Flüchtigkeit von 50% oder weniger und wahlweise eines Mineralöls mit einem Viskositätsindex von weniger als 90 und einer Flüchtigkeit von 50% oder weniger als Verdünnungsmittel für die Herstellung eines Treibstoffadditivkonzentrats oder als Hauptkomponente in Gemischen aus Benzin und Succinimidreaktionsprodukt. Überraschend und völlig unerwartet wurde festgestellt, daß durch Beimischen eines bestimmten Succinimids und eines bestimmten Poly-α-olefins zu Benzin in bestimmten Verhältnissen - wobei bestimmte Mineralöle enthalten sein können oder auch nicht - die Anforderungssteigerung in bezug auf die Oktanzahl bei Verbrennungsmotoren wirksam kontrolliert werden kann. "Wirksam kontrolliert" bedeutet hierbei, daß die Bildung von Ablagerungen, die zu einem erhöhten Oktanbedarf führen, bedeutend verringert wird und/oder daß bei Motoren, die bereits zu Beginn starke Ablagerungen aufweisen, die Ablagerungen erheblich reduziert werden, wenn das hier beschriebene Verfahren angewendet wird.
  • Für die Zusammensetzungen und Verfahren der vorliegenden Erfindung sollten die Poly-α-olefine (PAO) vorzugsweise nicht hydrobehandelte Poly-α-olefine sein. Bei den hier verwendeten Poly-α-olefinen handelt es sich um nicht hydrierte oder nicht hydrobehandelte Oligomere, vorzugsweise Trimere, Tetramere und Pentamere von α-olefinmonomeren mit 6 bis 12, im allgemeinen 8 bis 12, und vorzugsweise 10 Kohlenstoffatomen. Die Synthese dieser Oligomere wird in Hydrocarbon Processing, Ausgabe Februar 1982, auf den Seiten 75 ff. beschrieben und besteht im wesentlichen aus der katalytischen Oligomerisierung von geraden, kurzkettigen Alphaolefinen (die geeigneterweise durch katalytische Behandlung von Ethylen hergestellt werden). Der Typ des einzelnen PAOs hängt zum Teil von der Länge der Kohlenstoffkette des Ausgangsalphaolefins ab sowie von der Oligomerstruktur. Die genaue Molekularstruktur kann je nach den genauen Bedingungen bei der Oligomerisierung etwas unterschiedlich sein, wodurch die resultierenden PAOs unterschiedliche physikalische Eigenschaften aufweisen. Da die physikalischen Eigenschaften, insbesondere die Viskosität, jedoch das Hauptkriterium dafür sind, ob ein bestimmtes PAO als Ausgangsschmieröl geeignet ist, wird im allgemeinen zwischen den verschiedenen Produkten unterschieden und eine Einteilung nach der Viskosität getroffen. Gemäß der vorliegenden Erfindung sind Poly-α-olefine mit einer Viskosität zwischen 2 und 20 cSt (gemessen bei 100ºC) ganz besonders für die Herstellung von Treibstoffadditivzusammensetzungen gemäß der vorliegenden Erfindung geeignet. Das Poly-α-olefin weist vorzugsweise eine Viskosität von mindestens 8 cSt, am besten etwa 10 cSt, bei 100ºC auf. Ein weiteres Hauptmerkmal dieser Erfindung ist die Flüchtigkeit des Poly-α-olefins, die durch das nachfolgend beschriebene Verfahren bestimmt werden kann.
  • Die Flüchtigkeit von Mineralölen und Poly-α-olefinen, die für die vorliegende Erfindung geeignet sind, wird mit folgendem Verfahren bestimmt: Mineralöl oder Poly-α-olefin (110-135 Gramm) wird in einen 250ml fassenden Dreihalskolben mit Rundboden gefüllt, der eine Öffnung mit einem Gewinde für die Einführung eines Thermometers aufweist. Kolben dieser Art können über Ace Glass bezogen werden (Katalog- Nr. 6954-72 mit 20/40 Halterungen). Ein Rührstab mit einem 19 mm breiten und 60 mm langen Teflonblatt (Ace Glass Katalog-Nr. 8085-07) wird durch die Öffnung in der Mitte des Kolbens eingeführt. Das Mineralöl oder Poly-α-olefin in dem Kolben wird unter Rühren bei 150 upm in einem Ölbad 1 Stunde lang auf 300ºC erhitzt. Währenddessen wird der freie Raum über dem Öl in dem Kolben mit 7,5 l Luft/h gespült. Die auf diese Weise bestimmte Flüchtigkeit des Öls wird in Gew.-% der verlorenen Substanz, bezogen auf das Gesamtausgangsgewicht des untersuchten Materials, ausgedrückt.
  • Mineralöle mit geeigneter Flüchtigkeit sind naphtenische und asphalthaltige Öle der Art, die man im allgemeinen entlang der Golfküste findet, wie zum Beispiel Öle vom Typ Coastal Pale. Ein typisches Coastal Pale kann zwischen 3 und 5 Gew.-% polares Material, zwischen 20 und 35 Gew.-% aromatische Kohlenwasserstoffe und zwischen 50 und 75 Gew.-% gesättigte Kohlenwasserstoffe enthalten und ein Molekulargewicht zwischen 300 und 600 aufweisen. Als asphalthaltige Öle werden Öle bezeichnet, die Komponenten mit hohem Molekulargewicht (in etwa > 800) und hoher Polarität und nur wenige oder gar keine reinen Kohlenwasserstoffkomponenten enthalten. Zu den häufigsten polaren Komponenten, die im allgemeinen in solchen asphalthaltigen Ölen enthalten sind, gehören Carbonsäuren, Phenole, Amide, Carbazole und Pyridinbenzologe. Asphaltene enthalten üblicherweise 40-50 Gew.-% aromatischen Kohlenstoff und haben ein Molekulargewicht von mehreren Tausend. Lagerstätten asphalthaltiger Öle findet man im allgemeinen entlang der Westküste. Bei einer Temperatur von 38ºC (100ºF) sollte das Mineralöl vorzugsweise eine Viskosität von weniger als etwa 346 cSt (1600 SUS), besser weniger als 325 cSt(1500 SUS), und am besten zwischen 173 und 315 cSt (zwischen 800 und 1500 SUS), aufweisen. Der Viskositätsindex des Mineralöls sollte idealerweise weniger als 90, insbesondere weniger als 70 und am besten zwischen 30 und 60 betragen.
  • Ein besonders wichtiges Merkmal der vorliegenden Erfindung ist das Gewichtsverhältnis zwischen Succinimid und Verdünnungsöl in den beschriebenen Mischungen. Es wurde festgestellt, daß ein Gewichtsverhältnis von weniger als 1 Teil Succinimid zu 3 Teilen Verdünnungsöl den Zweck der vorliegenden Erfindung erfüllt. Das Gewichtsverhältnis zwischen Succinimid und Verdünnungsöl liegt vorzugsweise zwischen 1:1,5 und 1:3,0, wobei das beste Gewichtsverhältnis zwischen 1:1,2 und 1:2,5 liegt.
  • Das Verdünnungsöl enthält am besten zwischen 30 und 80 Gew.-% Mineralöl und zwischen 70 und 20 Gew.-% nicht hydrobehandeltes Poly-α-olefin. Bevorzugt wird ein Verdünnungsöl, das 50 bis 65 Gew.-% Mineralöl und 35 bis 50 Gew.-% nicht hydrobehandeltes Poly-α- olefin enthält. Besonders bevorzugt wird jedoch ein Verdünnungsöl mit 55 bis 60 Prozent naphtenischem Mineralöl und 40 bis 45 Prozent nicht hydrobehandeltem Poly-α-olefin.
  • Antioxidans. In der Praxis können als Antioxidationsmittel für die vorliegende Erfindung verschiedene Verbindungen verwendet werden. Diese schließen phenolhaltige Antioxidantien, aminhaltige Antioxidantien, geschwefelte Phenolverbindungen und organische Phosphite etc. ein. Die besten Resultat erhält man, wenn das Antioxidans hauptsächlich oder vollständig entweder aus (1) einem Antioxidans aus sterisch gehindertem Phenol, wie zum Beispiel 2-tert- Butylphenol, 2,6-Di-tert-butylphenol, 2,4,6-Tri-tert- butylphenol, 4-Methyl-2,6-di-tert-Butylphenol, 4,4'-Methylen-bis-(2,6-Di-tert-butylphenol) und gemischten Polyalkylphenolen mit Methylenbrücken, oder aus (2) einem aromatischen Aminantioxidans, wie zum Beispiel aus niedermolekularen Cycloalkyl-di- Alkylaminen und Phenylendiaminen, oder aus einer Kombination aus einem oder mehreren dieser Phenolantioxidantien und einem oder mehreren dieser Aminantioxidantien besteht. Besonders bevorzugt werden für die vorliegende Erfindung in der Praxis tertiäre butylierte Phenole, wie zum Beispiel 2,6-Di-tert- butylphenol, 2,4,6-Tri-tert-butylphenol und 0-tert- Butylphenol.
  • Demulgator. In der Praxis können für die vorliegende Erfindung eine große Reihe verschiedener Demulgatoren verwendet werden, wie zum Beispiel Polyoxyalkylenglykole, oxyalkylierte Phenolharze und ähnliche Substanzen. Besonders bevorzugt werden Mischungen aus Polyoxyalkylenglykolen und oxyalkylierten Alkylphenolharzen, die zum Beispiel von der Petrolite Corporation unter dem Warenzeichen TOLAD erhältlich sind. Eines dieser Erzeugnisse mit dem Namen TOLAD 9308, besteht aus einer Mischung dieser Komponenten, die in einem Lösungsmittel aus schwerem aromatischen Naphtha und Isopropanol gelöst sind. Dieses Produkt hat sich als wirkungsvoll für die Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung erwiesen. Es können jedoch auch andere Demulgatoren, wie zum Beispiel TOLAD 286, verwendet werden.
  • Korrosionshemmer. Auch in diesem Fall gibt es ein große Reihe verschiedener Substanzen, die in der Praxis als Korrosionshemmer für die vorliegende Erfindung verwendet werden können. So können zum Beispiel Dimer- und Trimersäuren verwendet werden, die beispielsweise aus Tallölfettsäuren, Oleinsäure, Linolsäure und ähnlichen gewonnen werden. Produkte dieser Art sind derzeit von mehreren Händlern erhältlich. Dimer- und Trimersäuren werden beispielsweise unter dem Warenzeichen HYSTERENE von der Humko Chemical Division der Witco Chemical Corporation sowie unter dem Warenzeichen EMPOL von Henkel Chemicals vertrieben. Weitere nützliche Korrosionshemmer, die in der Praxis für die Erfindung verwendet werden können, sind Korrosionshemmer aus Alkenylbernsteinsäure und Alkenylbernsteinsäureanhydriden, wie zum Beispiel Tetrapropenylbernsteinsäure, Tetrapropenylbernsteinsäureanhydrid, Tetradecenylbernsteinsäure, Tetradecenylbernsteinsäureanhydrid, Hexadecenylbernsteinsäure und Hexadecenylbernsteinsäureanhydrid. Ebenso nützlich sind Halbester von Alkenylbernsteinsäuren mit 8 bis 24 Kohlenstoffatomen in der Alkenylgruppe und Alkoholen, wie zum Beispiel Polyglykolen. Bevorzugte Substanzen sind Bernsteinsäuren oder Derivative davon, die der folgenden Formel entsprechen:
  • wobei R², R³, R&sup5; und R&sup6;, jeweils unabhängig von einander, ein Wasserstoffatom oder eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 30 Kohlenstoffatomen darstellen, und wobei R¹ und R&sup4;, jeweils unabhängig von einander, ein Wasserstoffatom, eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 30 Kohlenstoffatomen oder eine Acylgruppe mit 1 bis 30 Kohlenstoffatomen darstellen.
  • Wenn sie als Hydrocarbylgruppe vorliegen, können die Gruppen R¹, R², R³, R&sup4;, R&sup5; und R&sup6; zum Beispiel Alkyl, Cycloalkyl, oder Aromaten enthaltende Gruppen sein. R¹, R², R³, R&sup4; und R&sup5; sind vorzugsweise Wasserstoff oder entweder jeweils dieselben oder verschiedene geradkettige oder verzweigte Kohlenwasserstoffradikale mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen. Idealerweise sind R¹, R², R³, R&sup4; und R&sup5; Wasserstoffatome. Wenn R&sup6; als Hydrocarbylgruppe vorliegt, ist die Gruppe vorzugsweise ein geradkettiges oder verzweigtes gesättigtes Kohlenwasserstoffradikal.
  • Idealerweise wird eine Tetraalkenylbernsteinsäure mit der oben angegebenen Formel verwendet, wobei R¹, R², R³, R&sup4; und R&sup5; Wasserstoff und R&sup6; eine Tetrapropenylgruppe ist.
  • Aromatisches Kohlenwasserstofflösungsmittel.
  • Für die vorliegende Erfindung kann eine breite Palette von aromatischen Kohlenwasserstofflösungsmitteln verwendet werden, wie zum Beispiel Benzol, alkylsubstituiertes Benzol oder Gemische davon. Besonders vorteilhaft sind Gemische aus o-, p- und m-Xylolen und Mesitylen sowie Aromaten mit höherem Siedepunkt, wie zum Beispiel Aromatic 150 der Firma Chemtec. Andere Gemische aus aromatischen Kohlenwasserstofflösungsmitteln können jedoch auch verwendet werden.
  • Die Verhältnisse der verschiedenen Substanzen für das Additivkonzentrat und die Destillattreibstoffe können innerhalb gewisser Grenzen variiert werden. Die besten Resultate werden jedoch erzielt, wenn diese Zusammensetzungen zwischen 10 und 50 Gewichtsteile (vorzugsweise zwischen 20 und 35 Gewichtsteile) Succinimid, bis zu 75 Gewichtsteile (vorzugsweise zwischen 50 und 65 Gewichtsteile) Verdünnungsöl, 0 bis 5 Gewichtsteile (vorzugsweise zwischen 1 und 3 Gewichtsteile) Antioxidans, 0 bis 10 Gewichtsteile (vorzugsweise zwischen 0,3 und 3 Gewichtsteile) Demulgator, zwischen 0 und 75 Gewichtsteile (vorzugsweise zwischen 5 und 25 Gewichtsteile) aromatisches Kohlenwasserstofflösungsmittel und zwischen 0 und 5 Gewichtsteile (vorzugsweise 0,025 und 1,0 Gewichtsteile) Korrosionshemmer pro Hundert Gewichtsteile der Treibstoffadditivzusammensetzung enthalten.
  • Die oben genannten Gemische der vorliegenden Erfindung werden vorzugsweise für Kohlenwasserstoffmischungen im Siedebereich von Benzin, oder für Mischungen aus Kohlenwasserstoff und oxygenierten Substanzen oder für oxygenierte Substanzen verwendet, eignen sich jedoch auch für den Einsatz bei mittleren Destillattreibstoffen, insbesondere bei Dieseltreibstoffen und bei Treibstoffen für Gasturbinenmotore. Die Zusammensetzung dieser Treibstoffe ist dem Fachmann hinlänglich bekannt, so daß keine weiteren Kommentare erforderlich sind. Unter oxygenierten Substanzen werden hier Alkanole und Ether verstanden, wie zum Beispiel Methanol, Ethanol, Propanol, Methyl-tert-butylether, Ethyl-tert-butylether, tert-Amyl-methylether oder Kombinationen davon. Selbstverständlich können die Ausgangstreibstoffe auch weitere, häufig verwendete Inhaltsstoffe, wie zum Beispiel Kaltstarthilfen, Farbstoffe, Metalldesaktivatoren, Substanzen zur Verbesserung der Oktanzahl sowie zur Verbesserung der Cetanzahl, Additive zur Emissionskontrolle und Antioxidantien enthalten.
  • Bei Festlegung der Treibstoffzusammensetzungen der vorliegenden Erfindung müssen die Additivmengen so festgelegt werden, daß eine Anforderungssteigerung in bezug auf die Oktanzahl bei Verbrennungsmotoren reduziert oder verhindert wird. Im allgemeinen wird das Treibstoffadditiv aus einem Succinimid, einem nicht hydrobehandelten Poly-α-olefin mit einer Flüchtigkeit von 50% oder weniger und einem Mineralöl mit einem Viskositätsindex von weniger als 90 und einer Flüchtigkeit von 50% oder weniger für bleifreies Benzin in kleineren Mengen verwendet, so daß das Benzin den Hauptbestandteil des Treibstoffs bildet. Eine kleinere Menge bedeutet hierbei weniger als 3000 Teile pro Million Benzinteile, vorzugsweise weniger als 1500 Teile pro Million Benzinteile. Idealerweise ist das Additiv in einem Verhältnis von 600 bis 1200 Teilen pro Million Benzinteile vorhanden. Die weiteren Komponenten, die vorzugsweise zusammen mit dem Detergens bzw. Dispergiermittel und dem Verdünnungsöl verwendet werden, werden dem Treibstoff entweder einzeln oder als verschiedene Kombinationen davon beigemischt. Es ist jedoch in jedem Fall vorzuziehen, alle Komponenten zusammen einem erfindungsgemäßen Additivkonzentrat beizumischen, da in diesem Fall die Verträglichkeit der Stoffkombinationen untereinander ausgenutzt werden kann.
  • Die folgenden Beispiele, in denen sich alle Angaben auf Gewichtsteile beziehen, erläutern die vorliegende Erfindung, sollen diese jedoch nicht einschränken.
  • Beispiel 1
  • Ein Treibstoffadditivkonzentrat wird aus folgenden Stoffen hergestellt:
  • (a) 50 Gewichtsteilen eines Detergens/Dispergiermittels, das durch Reaktion von Polyisobutenylbernsteinsäureanhydrid mit einer Säurezahl von 1,1 (hergestellt durch Reaktion von Maleinanhydrid mit Polyisobuten mit einem zahlenmittleren Molekulargewicht von 950) mit einer handelsüblichen Mischung, die Triethylentetramin nahekommt, wobei das Molarverhältnis jeweils 2:1 beträgt.
  • (b) 75 Teilen eines naphtenischen Mineralöls der Bezeichnung H-4053 von der Witco Corporation,
  • (c) 25 Teilen eines nicht hydrobehandelten PAO mit einer Viskosität von 10 cSt,
  • (d) 3,5 Teilen eines Demulgatorgemischs, das aus Alkylarylsulfonaten, Polyoxyalkylenglykolen und oxyalkylierten Alkylphenolharzen, in Alkylbenzolen (TOLAD 9308),
  • (e) 2 Teilen Tetrapropenylbernsteinsäure, die in leichtem Mineralöl als 50-%ige Lösung vorliegt.
  • Dieses Konzentrat wird mit Benzinen und Dieseltreibstoffen in Konzentrationen von 0,44 kg/m³ (155,5 PTB) gemischt.
  • Beispiel 2
  • Beispiel 1 wird mit den darin verwendeten Komponenten wiederholt, wobei jedoch 60 Gewichtsteile (a), 60-80 Gewichtsteile (b) und 40-60 Gewichtsteile (c) und zusätzlich 4 Teile eines Antioxidantiengemischs aus tertiärem butylierten Phenol mit mindestens 75 % 2,6-Di- tert-butylphenol, 10-15 % 2,4,6-Tri-tert-butylphenol und 15-10 % 2-tert-Butylphenol, 3 Teile Tolad 286 und 2 Teile Tetrapropenylbernsteinsäure, die als 50-%ige Lösung in leichtem Mineralöl vorliegt, enthalten sind. Diese Mischung wird dann in einem Verhältnis von 0,51 kg/m³ (180 PTB) mit Benzin gemischt.
  • Beispiel 3
  • Beispiel 1 wird mit den darin verwendeten Komponenten wiederholt, wobei jedoch 75 Teile (a), 75- 100 Teile (b) und 75 Teile (c) und zusätzlich 5 Teile eines Antioxidantiengemischs aus tertiärem butylierten Phenol mit mindestens 75% 2,6-Di-tert-butylphenol, 10-15 % 2,4,6-Tri-tert-butylphenol und 15-10 % 2-tert- Butylphenol, 3,5 Teile Tolad 9308 und 2 Teile Tetrapropenylbernsteinsäure, die als 50-%ige Lösung in leichtem Mineralöl vorliegt, enthalten sind. Diese Mischung wird dann zu einem Verhältnis von 0,64 bis 0,71 kg/m³ (225-250 PTB) mit Benzin gemischt.
  • Beispiel 4
  • Die Wirksamkeit der Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung zur Reduzierung oder Verhinderung eines steigenden Oktanbedarfs bei einem Verbrennungsmotor wird anhand einer Reihe von Tests, die mit einem 2,3-Liter-Ford-Motor durchgeführt wurden, gezeigt. Der Motor wurde 112 Stunden mit dem angegebenen Treibstoffadditiv betrieben, wobei die üblichen Methoden zur Bestimmung der Anforderungssteigerung an die Oktanzahl angewandt wurden. Abbildung 1 zeigt die Auswirkungen von verschiedenen Additivkonzentraten auf den Oktanbedarf des 2,3-Liter-Ford-Motors.
  • Die Wirkung der Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung im Hinblick auf eine Reduzierung von Ablagerungen auf Induktionssystemen wurde in einer Reihe von Standardmotortests gezeigt, die mit den Testbenzinen mit den in den Beispielen 1, 2 und 3 angegebenen Zubereitungen durchgeführt wurden.
  • Beispiel 5
  • In einer Testreihe, dem Briggs-und-Stratton- Motortest, wurden die in Beispiel 1 angegebenen Zusammensetzungen mit einem unbehandelten Benzin verglichen. Für die Tests wurde ein 3 PS-Motor von Briggs & Stratton und ein Öl vom Typ SAE 10W-40 verwendet. Die Testdauer betrug 150 Stunden. Nach Einbremsen des Motors bei verschiedenen Geschwindigkeiten und Belastungen wurde der Motor mit einer Last von 500 W (0,67 PS) mit 3000 upm betrieben. Die Zündkerzentemperatur wurde auf etwa 204ºC (400ºF) eingeregelt. Der Ölstand wurde häufig geprüft, und nach 80 Stunden wurde ein Ölwechsel durchgeführt. Vor und nach jedem Test wurden die Ventile gewogen, um die Menge von Ablagerungen zu bestimmen. Für den Test wurde unverbleiter, unbehandelter Treibstoff der Marke Phillips J verwendet und die Menge von Ablagerungen auf den Einlaßventilen gemessen. Die Ergebnisse der Tests, die unter denselben Testbedingungen durchgeführt wurden, sind in Tabelle 1 aufgeführt. Tabelle 1 Komponente kg/m3 (PTB) Ventilablagerungen (mg)
  • Beispiel 6
  • Bei einer weiteren Testreihe mit einem 2,3 l 4- Zylinder-Ford-Motor, für die der ungemischte Treibstoff Union Oil Clear verwendet wurde, wurden Testtreibstoffe mit den in Beispiel 2 angegebenen Zusammensetzungen mit einem unbehandelten Treibstoff verglichen. Die Testdauer betrug 112 Stunden. Als Vorbereitung wurde der Motor 1 Minute lang mit 2000 upm mit einer Last von 0-3 kW (0-4 BHP) und dann 3 Minuten lang mit 2800 upm und 28 kW (37 BHP) betrieben. Das Öl wurde alle 8 Stunden überprüft und nach 56 Stunden gewechselt. Am Ende der Tests wurden die Einlaßventil und -öffnungen ausgebaut und gewogen. Tabelle 2 zeigt die Ergebnisse der Tests mit behandelten und unbehandelten Treibstoffen, die unter denselben Testbedingungen durchgeführt wurden. Tabelle 2 Komponente kg/m3 (PTB) Durchschn. Ablagerungen (mg)
  • Beispiel 7
  • Bei einer weiteren Testreihe wurde ein BMW 318 mit Automatikgetriebe und einem 1,8 l PFI-Motor mit unbehandeltem und behandeltem bleifreiem Normalbenzin der Marke Mobil auf einer Strecke von 16000 km (10000 Meilen) gefahren. Während des Tests wurde der BMW zu 10% mit Stadtverkehrsgeschwindigkeit im Stop-and-Go-Verkehr, zu 20% mit mäßiger Geschwindigkeit mit wenigen Stops und zu 70% mit Autobahngeschwindigkeit von 105 km/h (65 MPH) gefahren. Um die erforderliche Kilometerzahl zu erreichen wurde der BMW 20 Stunden pro Tag bzw. 1300 km (800 Meilen) pro Tag gefahren. Der Ölwechsel wurde entsprechend den BMW Serviceintervallen durchgeführt. Nach 8000 und 16000 km (5000 bzw. 10000 Meilen) wurden die Einlaßventil ausgebaut und gewogen. Tabelle 3 zeigt die Ergebnisse der Tests mit verschiedenen Additivkonzentraten. Tabelle 3 Komponente kg/m3 (PTB) Durchschn. Ablagerungen (mg)
  • Beispiel 8
  • Um festzustellen, in wieweit die Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung ein Verkleben der Ventile verhindern oder zumindest zur Kontrolle beitragen können, wurden eine Reihe von entsprechenden Tests mit den in Beispiel 3 angegebenen Zusammensetzungen durchgeführt. Hierfür wurde der Standard Ventilverklebungstest mit einem wassergekühlten VW Boxermotor verwendet. Der VW Boxertest besteht aus 3 aufeinanderfolgenden Testläufen mit 13 Testzyklen, wobei jeder Testlauf 21 Minuten mit Last- und Geschwindigkeitsänderungen und Stops durchgeführt wird. Vor den Testläufen wurde der Motor mit den Standardverfahren entsprechend vorbereitet. Nach jedem Testlauf wurde der Motor gestoppt und die Temperatur in den Testzellen wurde mindestens 16 Stunden lang auf 5ºC gehalten. Jeder Kompressionsverlust wurde als Versagen betrachtet. Dann wurde die Kompression der einzelnen Zylinder bei 5ºC gemessen. Tabelle 4 zeigt die Ergebnisse des Tests in bezug auf das Verkleben von Ventilen, wenn ein Motor mit Treibstoff betrieben wird, der die Detergentien bzw. Zusätze der vorliegenden Erfindung enthält. Tabelle 4 Kompression (in Bar) Zylinder Testlauf

Claims (14)

1. Treibstoffadditivkonzentrat zur Kontrolle der Anforderungssteigerung in bezug auf die Octanzahl in Verbrennungsmotoren (Ottomotoren), welches folgende Bestandteile umfaßt:
(a) das Reaktionsprodukt aus (i) Polyamin und (ii) mindestens einer mit acyclischem Hydrocarbyl substituierten Bernsteinsäure als Acylierungsmittel;
(b) ein nicht hydrobehandeltes flüssiges Poly-α- olefinoligomer mit einer Flüchtigkeit von 50 % oder weniger und
(c) wahlweise (A) ein Mineralöl mit einem Viskositätsindex von weniger als etwa 90 und einer Flüchtigkeit von 50 % oder weniger, wobei diese Flüchtigkeit in Gewichtsprozent der verlorenen Substanz, bezogen auf das Gesamtausgangsgewicht des getesteten Materials, ausgedrückt wird, wenn dieses Material in einem 250 ml Rundbodenkolben eine Stunde unter Rühren bei 150 upm auf 300ºC erhitzt wird, während der freie Raum über dem Material im Kolben mit 7,5 l Luft/h gespült wird.
2. Konzentrat nach Anspruch 1, das außerdem eine kleinere, aber wirksame Menge
(B) eines Antioxidans;
(C) eines Demulgators;
(D) eines aromatischen Kohlenwasserstofflösungsmittels;
(E) eines Korrosionshemmers oder
eine beliebige Kombination der Komponenten (A), (B), (C), (D) und (E) enthält.
3. Konzentrat nach Anspruch 2, bei dem das Antioxidans aus einem gehinderten (sterisch gehinderten) Phenol besteht.
4. Konzentrat nach Anspruch 3, bei dem das Antioxidans aus einem tertiären butylierten Phenol besteht, das mindestens 75 % 2,6-di-tert-Butylphenol, 10 - 15 % 2,4,6-tri-tert-Butylphenol und 15 - 10 % 2-tert- Butylphenol enthält.
5. Konzentrat nach Anspruch 2, das das Mineralöl (A), den Demulgator (C) und den Korrosionshemmer (E) enthält.
6. Konzentrat nach Anspruch 2, 3 oder 4, das das Mineralöl (A), das Antioxidans (B), den Demulgator (C) und den Korrosionshemmer (E) enthält.
7. Konzentrat nach einem der Ansprüche 1 bis 6, in dem das Gewichtsverhältnis von (a) zu (b) plus (c) weniger als 1 : 3 beträgt.
8. Konzentrat nach Anspruch 7, bei dem das Gewichtsverhältnis von (a) zu (b) plus (c) im Bereich von 1 : 1,2 bis 1 : 2,5 liegt.
9. Konzentrat nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem das Polyamin ein oder mehrere Alkylenpolyamine, cyclische Alkylenpolyamine, acyclische Alkylenpolyamine oder eine Mischung aus zwei oder mehreren der vorstehenden Substanzen darstellt, wobei jede Alkylengruppe 1 bis 10 Kohlenstoffatome enthält und der acyclische Hydrocarbylsubstituent ein Polyalkylen mit 64 bis 80 Kohlenstoffatomen ist und das nicht hydrobehandelte Poly-α-olefin bei 100ºC eine Viskosität von 10 cSt aufweist.
10. Konzentrat nach Anspruch 9, bei dem das Polyamin Triethylentetramin oder eine Triethylentetramin nahekommende Kombination aus Ethylenpolyaminen ist.
11. Konzentrat nach einem der vorstehenden Ansprüche, das ein Mineralöl mit einer Flüchtigkeit von 50 % oder weniger enthält und in dem das Verhältnis von Mineralöl zu Poly-α-olefin im Bereich von 3 : 1 bis 0,5 : 1 liegt.
12. Motortreibstoff, der (i) eine größere Menge Kohlenwasserstoffe im Siedebereich von Benzin oder Mischungen aus Kohlenwasserstoff und oxygenierte Substanzen oder oxygenierte Substanzen und (ii) eine kleinere, aber wirksame Menge der Komponenten eines Treibstoffadditivkonzentrats nach einem der Ansprüche 1 bis 11 enthält.
13. Verfahren zur Kontrolle der Anforderungssteigerung in bezug auf die Octanzahl von Verbrennungsmotoren (Ottomotoren) oder zur Verringerung von Induktionssystemablagerungen in Verbrennungsmotoren (Ottomotoren), bei dem zur Verwendung als Treibstoffzusammensetzung eine größere Menge eines bleifreien Benzins und eine kleinere, aber wirksame Menge eines Gemischs zur Kontrolle der Octanbedarfssteigerung oder einer Mischung zur Verringerung von Induktionssystemablagerungen zur Verfügung gestellt wird, die folgende Bestandteile umfaßt:
(a) das Reaktionsprodukt aus (i) Polyamin und (ii) mindestens einer mit acyclischem Hydrocarbyl substituierten Bernsteinsäure als Acylierungsmittel;
(b) ein nicht hydrobehandeltes flüssiges Poly-α- olefinoligomer mit einer Flüchtigkeit von 50 % oder weniger und
(c) wahlweise ein Mineralöl mit einem Viskositätsindex von weniger als etwa 90 und einer Flüchtigkeit von 50 % oder weniger, wobei diese Flüchtigkeit in Gewichtsprozent der verlorenen Substanz ausgedrückt wird, bezogen auf das Gesamtausgangsgewicht des getesteten Materials, wenn dieses Material in einem 250 ml Rundbodenkolben eine Stunde unter Rühren bei 150 upm auf 300ºC erhitzt wird, während der freie Raum über dem Material im Kolben mit 7,5 l Luft/h gespült wird, wodurch die Steigerung der Anforderung in bezug auf die Octanzahl eines Verbrennungsmotors effektiv kontrolliert wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, bei dem die Komponenten des Gemischs wie in den Ansprüchen 2 bis 11 definiert sind.
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Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2095545C (en) * 1991-09-13 2003-05-13 Richard E. Cherpeck Fuel additive compositions containing polyisobutenyl succinimides
AU668151B2 (en) * 1992-05-06 1996-04-26 Afton Chemical Corporation Composition for control of induction system deposits
US5551957A (en) * 1992-05-06 1996-09-03 Ethyl Corporation Compostions for control of induction system deposits
CA2104825C (en) * 1992-09-14 2004-01-06 Joseph Graham Gasoline containing polyalphaolefin and polyoxyalkylene additives
GB2279965A (en) * 1993-07-12 1995-01-18 Ethyl Petroleum Additives Ltd Additive compositions for control of deposits, exhaust emissions and/or fuel consumption in internal combustion engines
GB2283495A (en) * 1993-11-01 1995-05-10 Ethyl Petroleum Additives Ltd Compositions for control of induction system deposits in internal combustion engines
US5509944A (en) * 1994-08-09 1996-04-23 Exxon Chemical Patents Inc. Stabilization of gasoline and gasoline mixtures
GB9502041D0 (en) 1995-02-02 1995-03-22 Exxon Chemical Patents Inc Additives and fuel oil compositions
US5814111A (en) * 1995-03-14 1998-09-29 Shell Oil Company Gasoline compositions
US6183525B1 (en) * 1998-09-18 2001-02-06 American Energy Group, Inc. Fuel additive composition and method for the treatment of fuels
WO2002006428A1 (en) * 2000-07-19 2002-01-24 The Lubrizol Corporation Additive composition for middle distillate fuels and middle distillate fuel compositions containing same
US20030177692A1 (en) * 2002-03-12 2003-09-25 The Lubrizol Corporation Method of operating a direct injection spark-ignited engine with a fuel composition
US8556999B2 (en) 2007-07-27 2013-10-15 Swift Fuels, Llc Renewable engine fuel and method of producing same
US8907150B2 (en) 2006-07-27 2014-12-09 Swift Fuels, Llc Biogenic fuel and method of making same
US8552232B2 (en) 2006-07-27 2013-10-08 Swift Fuels, Llc Biogenic turbine and diesel fuel
US9145566B2 (en) 2007-07-27 2015-09-29 Swift Fuels, Llc Renewable engine fuel and method of producing same
DE102007056511A1 (de) 2007-11-22 2009-05-28 Bayer Materialscience Ag Verfahren zur Herstellung aromatischer Diisocyanate in der Gasphase
CA2799821A1 (en) * 2009-09-18 2011-03-24 Swift Fuels, Llc Mesitylene as an octane enhancer for automotive gasoline, additive for jet fuel, and method of enhancing motor fuel octane and lowering jet fuel carbon emissions
US9816041B2 (en) 2013-12-09 2017-11-14 Swift Fuels, Llc Aviation gasolines containing mesitylene and isopentane
US20150259619A1 (en) 2014-03-11 2015-09-17 Swift Fuels, Llc Motor fuel formulation

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3307928A (en) * 1963-01-30 1967-03-07 Exxon Research Engineering Co Gasoline additives for enhancing engine cleanliness
BE758163A (fr) * 1969-11-06 1971-04-28 Texaco Development Corp Nouveau carburant
US3994698A (en) * 1972-02-29 1976-11-30 Ethyl Corporation Gasoline additive concentrate composition
GB1486144A (en) * 1974-03-13 1977-09-21 Cities Service Oil Co Gasoline additive
BE837155R (fr) * 1975-11-17 1976-06-29 Procede et catalyseur pour l'oligomerisation d'alpha-olefines
GB8710955D0 (en) * 1987-05-08 1987-06-10 Shell Int Research Gasoline composition
NZ231731A (en) * 1988-12-30 1991-03-26 Mobil Oil Corp Additive for fuels of internal combustion engines comprising a polyalkylene succinimide
DE69001295T2 (de) * 1990-02-06 1993-07-22 Ethyl Petroleum Additives Ltd In zufuhranlage niederschlaege kontrollierende zusammensetzungen.

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Publication number Publication date
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EP0526129B1 (de) 1995-05-24

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