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KR20110069846A - 연료의 금속 픽업을 감소시키기 위한 첨가제 - Google Patents

연료의 금속 픽업을 감소시키기 위한 첨가제 Download PDF

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KR20110069846A
KR20110069846A KR1020117010466A KR20117010466A KR20110069846A KR 20110069846 A KR20110069846 A KR 20110069846A KR 1020117010466 A KR1020117010466 A KR 1020117010466A KR 20117010466 A KR20117010466 A KR 20117010466A KR 20110069846 A KR20110069846 A KR 20110069846A
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로버트 에이취. 바버
폴 알. 스티븐슨
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더루우브리졸코오포레이션
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Publication date
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Abstract

본 발명은 연료에 의한 금속 픽업을 감소시키는, 연료 첨가제, 연료 첨가제 조성물 및 연료 조성물, 뿐만 아니라 내연기관에 급유하는 방법에 관한 것으로, 상기 본 발명의 조성물들은 산 형태의 카르복시 작용기 2개 이상 또는 무수물 형태의 카르복시 작용기 1개 이상으로 치환된 탄화수소를 함유한다.

Description

연료의 금속 픽업을 감소시키기 위한 첨가제{ADDITIVES TO REDUCE METAL PICK-UP IN FUELS}
본 발명은 연료의 산화성 금속 픽업을 감소시키는, 연료 첨가제, 연료 첨가제 조성물 및 연료 조성물뿐 아니라 내연기관에 급유하는 방법에 관한 것이다.
과거, 연료에 의한 특정 산화성 금속의 픽업(pick-up) 또는 가용화가 기관 성능에 미치는 영향과 관련하여 약간의 불확실성이 있었다. 이러한 문제는 일반적으로 부식 조절 견지에서 평가되었다. 하지만, 금속 픽업, 예컨대 아연 픽업이 기관 성능에 영향을 미칠 수 있는 문제라는 증거가 증가하고 있다.
연료, 예컨대 디젤 연료 중에 미량의 용해된 또는 용해성 금속, 예컨대 아연(Zn) 및 구리(Cu)는 연료분사장치의 오염을 증가시키는 것으로 밝혀져 있다. 이러한 미량 금속은 연료가 접촉하는 연료 분배 시스템의 일부를 구성하는 금속 부품으로부터 연료에 의한 오염을 통해 또는 연료에 의한 금속의 픽업(용해)을 통해 연료 분배 시스템으로 유입될 수 있다. 예를 들어, 디젤 연료는 연료 탱크에서 아연도금된 강철 표면으로부터 아연을 픽업하여 연료의 아연 수준을 상승시키고, 결과적으로 위에서 논한 연료분사장치의 오염을 가속화할 수 있다. 또한, 아연 및 다른 금속은 차량 연료 분사장치 시스템의 상기 금속-함유 표면과 접촉하여 연료에 의해 픽업될 수도 있다.
이에, 첨가제 및 연료 조성물 비용 및 복잡성에 미치는 영향을 최소화하면서 금속 픽업, 더 상세하게는 아연 픽업의 양을 효과적으로 감소시키는 연료 첨가제 및 연료 조성물이 필요한 실정이다.
연료 조성물에서 관찰되는 금속 픽업 양을 감소시키는 연료 첨가제, 연료 첨가제 조성물 및 연료 조성물이 발견되었다. 본 발명은 이러한 조성물뿐 아니라 연료 조성물에서 오염 금속 픽업, 예컨대 아연 픽업을 감소시키는 방법을 제공한다.
본 발명에 따르면, 산 형태의 카르복시 작용기 2개 이상 또는 무수물 형태의 카르복시 작용기 1개 이상으로 치환된 탄화수소를 함유하는 첨가제를 연료 조성물에 첨가한 결과, 이 연료 조성물의 산화성 금속 픽업 양이 감소한다는 것이 발견되었다.
일부 양태에서, 치환된 탄화수소 첨가제는 산 형태 또는 무수물 형태의 적어도 2개의 카르복시 작용기를 보유하는 탄화수소 치환된 아실화제이다.
일부 양태에서, 치환된 탄화수소 첨가제 및/또는 탄화수소 치환된 아실화제는 이산(di-acid) 작용기를 보유한다. 다른 양태에서, 첨가제는 석신 아실화제이다. 본원에 기술된 하나 이상의 양태와 함께 사용될 수 있는 또 다른 양태에서, 첨가제의 탄화수소 기는 폴리이소부틸렌에서 유래되는 것이다.
픽업을 감소시키고자 하는 금속으로는 IV족 전이 금속을 포함한다. 일부 양태에서, 금속은 V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn 또는 이의 배합물이다. 일부 양태에서, 금속은 구리, 아연, 철 또는 이의 배합물로 이루어진 그룹 중에서 선택될 수 있다. 일부 양태에서, 산화성 금속은 아연이다. 다른 양태에 따르면, 연료 조성물이 픽업하려는 경향을 감소시키고자 하는 산화성 금속은 철을 제외한 전술한 임의의 금속 또는 금속 그룹일 수 있다.
또한, 본 발명은 치환된 탄화수소 첨가제가 (a) 탄화수소 치환된 석신산 무수물; (b) 가수분해된 탄화수소 치환된 석신산 무수물; 또는 (c) 이의 배합물일 수 있는 전술한 방법을 제공한다.
일부 양태에 따르면, 이 방법으로 처리되는 연료는 산화성 금속을 함유하는 고체 재료와 장시간 동안 접촉해 있을 때 산화성 금속을 0.5 ppm 이상의 수준으로 픽업할 여지가 있다.
또한, 본 발명의 방법은 이 방법의 연료 조성물이 적용된 기관에서 연료분사장치의 침전물을 감소시킬 수도 있다.
또한, 본 발명은 (a) 연료; (b) 본원에 기술된 치환된 탄화수소 첨가제를 함유하는 첨가제; 및 (c) 선택적인 부가 성능 첨가제를 함유하는 연료 조성물을 제공한다. 또한, 본 발명은 (a) 선택적 용매; (b) 본원에 기술된 치환된 탄화수소 첨가제; 및 (c) 선택적 부가 성능 첨가제를 함유하는 연료 첨가제 조성물도 제공한다.
바람직한 다양한 특징과 양태는 비제한적 예시로서 이하에 설명될 것이다.
발명의 분야
본 발명은 연료 첨가제, 연료 첨가제 조성물, 연료 조성물 및 내연기관에 급유하는 방법을 제공한다. 본 발명은 연료 조성물에서, 일부 양태에 따르면 내연기관의 작동 동안, 금속 픽업, 일부 양태에 따르면 아연 픽업을 감소시키는 방법을 제공한다.
본 발명의 조성물은 연료가 접촉해 있는 표면으로부터 금속을 픽업하는 경향을 감소시키기 위해 연료 조성물에 사용될 수 있다. 본 발명의 첨가제 조성물은 또한 연료 조성물에 사용될 때 비슷한 및/또는 개선된 청정력, 구체적으로 개선된 기관의 침전물 제어를 제공할 수 있다. 이러한 특징은 기관 성능을 향상시키며, 예컨대 연료분사장치 오염 감소, 침전물 유래 기관 동력 손실의 감소, 침전물 유래 연비 손실의 감소 및 침전물 유래 기관 배출물 감소를 포함하지만, 이에 국한되는 것은 아니다.
치환된 탄화수소 첨가제
본 발명의 치환된 탄화수소 첨가제는 산 형태의 카르복시 작용기 2개 이상 또는 무수물 형태의 카르복시 작용기 1개 이상으로 치환된 탄화수소를 포함한다. 일부 양태에서, 첨가제는 산 또는 무수물 형태의 카르복시 작용기 2개 이상으로 치환된 탄화수소이다. 다른 양태에서, 첨가제는 탄화수소-치환된 석신 아실화제이다. 다른 양태에서, 치환된 탄화수소 첨가제는 이량체 산 화합물이다. 또 다른 양태에서, 본 발명의 치환된 탄화수소 첨가제는 본 섹션에 기술된 첨가제 2종 이상의 배합물을 포함한다.
본 발명의 치환된 탄화수소 첨가제는 본 명세서에 기술된 조성물과 방법에 사용되었을 때, 이 첨가제가 사용된 연료 조성물이 금속을 픽업하는 경향을 감소시킨다.
치환된 탄화수소 첨가제는 이량체 산을 포함한다. 이량체 산은 산 작용기를 함유하는, 지방산 및/또는 폴리올레핀 유래의 이산 중합체 유형으로, 예컨대 본 명세서에 기술된 폴리알켄을 포함한다. 일부 양태에 따르면, 본 발명에 사용된 이량체 산은 C10 내지 C20 폴리올레핀, C12 내지 C18 폴리올레핀 및/또는 C16 내지 C18 폴리올레핀에서 유래된다.
치환된 탄화수소 첨가제는 석신산, 할라이드, 무수물 및 이의 배합물을 포함한다. 일부 양태에서, 이 첨가제는 산 또는 무수물이고, 다른 양태에서, 첨가제는 무수물이며, 또 다른 양태에서, 첨가제는 가수분해된 무수물이다. 치환된 탄화수소 첨가제의 탄화수소 및/또는 탄화수소-치환된 석신 아실화제의 1차 탄화수소 기는 일반적으로 평균 적어도 약 8개, 약 30개, 약 35개 내지 최고 약 350개, 또는 약 200개, 또는 약 100개의 탄소 원자를 함유한다. 한 양태에서, 탄화수소 기는 폴리알켄에서 유래된다.
폴리알켄은 Mn(수평균분자량)이 적어도 약 300인 것을 특징으로 할 수 있다. 일반적으로, 폴리알켄은 Mn이 약 500, 약 700, 약 800, 또는 심지어 약 900 내지 최고 약 5000, 또는 약 2500, 또는 약 2000, 또는 심지어 약 1500인 것을 특징으로 한다. 다른 양태에 따르면, n은 약 300, 또는 약 500, 또는 약 700 내지 최고 약 1200 또는 약 1300 사이에서 변동된다.
폴리알켄은 탄소 원자가 2 내지 약 16개, 약 6개 또는 약 4개인 중합성 올레핀 단량체의 단일중합체 및 공중합체를 포함한다. 올레핀은 모노올레핀, 예컨대 에틸렌, 프로필렌, 1-부텐, 이소부텐 및 1-옥텐; 또는 폴리올레핀계 단량체, 예컨대 디올레핀 단량체, 예컨대 1,3-부타디엔 및 이소프렌일 수 있다. 한 양태에서, 공중합체는 단일중합체이다. 중합체의 한 예는 폴리부텐이다. 한 경우에, 폴리부텐의 약 50%는 이소부틸렌에서 유래된다. 폴리알켄은 통상의 절차로 제조한다.
한 양태에 따르면, 탄화수소 기는 n이 적어도 약 1300, 약 1500, 또는 약 1600 내지 최고 약 5000, 약 3000, 약 2500, 약 2000 또는 약 1800인 폴리알켄에서 유래되고, Mw/Mn은 약 1.5 내지 약 1.8, 또는 약 2, 또는 약 2.5 내지 약 3.6, 또는 약 3.2이다. 일부 양태에서, 폴리알켄은 분자량이 800 내지 1200인 폴리이소부틸렌이다. 이러한 폴리알켄으로부터 탄화수소 및/또는 치환체가 유래하는 치환된 탄화수소 및/또는 치환된 석신 아실화제의 제조 및 사용에 대해서는 본원에 참고인용된 미국 특허 4,234,435에 설명되어 있다.
다른 양태에 따르면, 치환된 탄화수소 및/또는 석신 아실화제는 전술한 폴리알켄을 과량의 말레산 무수물과 반응시켜, 각 당량의 치환기마다 석신 기의 수가 적어도 1.3, 또는 약 1.5까지, 또는 약 1.7까지 또는 약 1.8까지인 치환된 석신 아실화제를 제공하여 제조한다. 최대 수는 일반적으로 4.5를 초과하지 않으며, 또는 약 2.5까지, 또는 약 2.1까지, 또는 약 2.0까지이다. 여기서 폴리알켄은 전술한 임의의 폴리알켄일 수 있다.
다른 양태에 따르면, 탄화수소 및/또는 탄화수소 기는 평균 탄소 원자 약 8개, 약 10개 또는 약 12개 내지 최고 약 40개, 또는 약 30개, 또는 약 24개 또는 약 20개를 함유한다. 한 양태에서, 탄화수소 기는 평균 탄소 원자 약 16개 내지 약 18개를 함유한다. 다른 양태에서, 탄화수소 기는 테트라프로페닐 기이다. 한 양태에서, 탄화수소 기는 알케닐 기이다.
탄화수소 및/또는 탄화수소 기는 탄소 원자가 약 2 내지 약 40개인 1 이상의 올레핀 또는 이의 올리고머에서 유래할 수 있다. 이러한 올레핀은 알파-올레핀(때로, 모노-1-올레핀으로도 불림) 또는 이성질화된 알파-올레핀인 것이 바람직하다. 알파-올레핀의 예로는 에틸렌, 프로필렌, 부틸렌, 1-옥텐, 1-노넨, 1-데센, 1-도데센, 1-트리데센, 1-테트라데센, 1-펜타데센, 1-헥사데센, 1-헵타데센, 1-옥타데센, 1-노나데센, 1-에이코센, 1-헤니코센, 1-도코센, 1-테트라코센 등을 포함한다. 사용될 수 있는 시판 알파-올레핀 유분으로는 C15 -18 알파-올레핀, C12 -16 알파-올레핀, C14 -16 알파-올레핀, C14 -18 알파-올레핀, C16 -18 알파-올레핀, C16 -20 알파-올레핀, C22 -28 알파-올레핀 등을 포함한다. 한 양태에 따르면, 올레핀은 C16 및 C16 -18 알파-올레핀이다. 또한, C30 + 알파-올레핀 유분, 예컨대 상표명 Gulftene으로 걸프 오일 컴패니에서 입수할 수 있는 것을 사용할 수도 있다. 한 양태에 따르면, 올레핀 단량체는 에틸렌, 프로필렌 및 1-부텐을 포함한다.
이성질화된 알파-올레핀은 내부 올레핀으로 변환된 알파-올레핀이다. 여기서 사용하기에 적합한 이성질화된 알파-올레핀은 보통 일부 존재하는 알파-올레핀과 내부 올레핀의 혼합물 형태이다. 알파-올레핀을 이성질화하는 절차는 당업계에 공지되어 있다. 간략히 설명하면, 이 절차는 알파-올레핀을 양이온 교환 수지와 약 80 내지 약 130℃ 범위의 온도에서 원하는 이성질화도가 달성될 때까지 접촉시키는 것을 수반한다. 이 절차는 본원에 참고인용된 U.S. 4,108,889에 예시되어 있다.
모노-올레핀은 파라핀 왁스의 분해증류로부터 유래할 수 있다. 왁스 분해증류 공정은 85% 내지 90%가 직쇄 1-올레핀인 짝수 및 홀수의 C6 -20 액체 올레핀을 생산한다. 분해증류된 왁스 올레핀의 나머지는 내부 올레핀, 분지형 올레핀, 디올레핀, 방향족 화합물 및 불순물로 구성된다. 왁스 분해증류 과정으로부터 수득되는 C6 -20 액체 올레핀의 증류는 석신 아실화제를 제조하는데 유용한 유분(예, C15 -18 알파-올레핀)을 생산한다.
다른 모노-올레핀은 에틸렌 사슬 성장 과정에서 유래될 수 있다. 이 과정은 조절된 찌글러 중합으로부터 짝수의 직쇄 1-올레핀을 생산한다. 모노-올레핀을 제조하는 다른 방법으로는 파라핀의 염소화-탈수소염소화 및 파라핀의 접촉 탈수소화를 포함한다.
모노-올레핀을 제조하는 상기 절차는 당업자에게 공지되어 있고, 모노-올레핀을 제조하는 방법에 관한 관련 설명에 대해 참고인용된 문헌["Olefins" in the Encyclopedia of Chemical Technology, Second Edition, Kirk and Othmer, Supplement, Pages 632,657, Interscience Publishers, Div. of John Wiley and Son, 1971]에 상세하게 설명되어 있다.
석신 아실화제는 전술한 올레핀, 이성질화된 올레핀 또는 이의 올리고머를 불포화 카르복시 아실화제, 예컨대 이타콘, 시트라콘 또는 말레 아실화제와 약 160℃, 약 185℃ 내지 최고 약 240℃, 또는 약 210℃의 온도에서 반응시켜 제조한다. 말레 아실화제는 바람직한 불포화 아실화제이다. 아실화제를 제조하는 절차는 당업자에게 공지되어 있고, 예컨대 미국 특허 3,412,111; 및 문헌[Ben et al., "The Ene Reaction of Maleic Anhydride With Alkenes", J.C.S. Perkin II(1977), pages 535-537]에 기술되어 있다. 이 문헌들은 상기 아실화제를 제조하는 절차에 대한 개시에 대해 참고인용된 것이다. 한 양태에 따르면, 알케닐 기는 저급 올레핀, 즉 탄소 원자 2 내지 약 6개, 또는 약 4개를 함유하는 올레핀의 올리고머에서 유래한다. 이러한 올레핀의 예로는 에틸렌, 프로필렌 및 부틸렌을 포함한다.
올레핀, 올레핀 올리고머 또는 폴리알켄은 반응하는 올레핀, 올레핀 올리고머 또는 폴리알켄 각 몰당 카르복시 시약이 적어도 1 몰이도록 카르복시 시약과 반응할 수 있다. 과량의 카르복시 시약이 사용되는 것이 바람직하다. 한 양태에 따르면, 이 과량은 약 5% 내지 약 25% 사이이다. 다른 양태에 따르면, 과량은 40% 이상, 50% 이상, 심지어 70% 이상이다.
탄화수소-치환된 석신 아실화제를 제조하기 위한 조건, 즉 온도, 진탕, 용매 등은 당업자에게 알려져 있다. 유용한 아실화제를 제조하는 다양한 절차를 설명한 특허의 예로는 미국 특허 3,172,892(Le Suer et al.); 3,215,707(Rense); 3,219,666(Norman et al.); 3,231,587(Rense); 3,912,764(Palmer); 4,110,349(Cohen); 및 4,234,435(Meinhardt et al.); 및 영국 1,440,219를 포함한다. 이 특허들의 명세서는 참고인용되었다.
일부 양태에서, 본 발명에 사용하기에 적합한 치환된 탄화수소 첨가제 및/또는 탄화수소 치환된 석신 아실화제는 이산 작용기를 함유한다. 전술한 양태와 함께 사용되거나 단독으로 사용될 수 있는 다른 양태에 따르면, 탄화수소 치환된 석신 아실화제의 탄화수소 기는 폴리이소부틸렌에서 유래하고, 이 아실화제의 이산 작용기는 카르복시산 기, 예컨대 탄화수소 치환된 석신산으로부터 유래한다.
일부 양태에서, 탄화수소 치환된 아실화제는 1 이상의 탄화수소 치환된 석신산 무수물 기를 포함한다. 일부 양태에서, 탄화수소 치환된 아실화제는 1 이상의 가수분해된 탄화수소 치환된 석신산 무수물 기를 포함한다.
일부 양태에서, 전술한 아실화제의 탄화수소 치환체는 탄소 원자 2 내지 10개를 함유하는 단일중합체 및/또는 공중합체로부터 유래한다. 일부 양태에서, 전술한 임의의 아실화제의 탄화수소 치환체는 폴리이소부틸렌으로부터 유래한다.
본 발명의 연료 첨가제는 이를 제조하는데 사용한 특정 알콜(들) 및/또는 아민(들)에 따라 고체, 반고체 또는 액체(오일)일 수 있다. 윤활 조성물 및 연료 조성물을 비롯한 유성 조성물에 첨가제로 사용하기 위해, 연료 첨가제는 상기 유성 조성물에 용해성 및/또는 안정한 분산성인 것이 바람직하다. 즉, 예컨대 연료에 사용하기 위한 조성물은 일반적으로 사용되어야 하는 연료에 안정한 분산성 및/또는 연료-용해성이다. 본 명세서와 후속 청구항들에 사용된 "연료-용해성"이란 용어는 당해의 모든 조성물이 모든 연료에 모든 비율로 혼화성 또는 용해성이어야 한다는 것을 반드시 의미하지는 않는다. 오히려, 용액이 원하는 하나 이상의 성질을 나타내도록 하는 정도로 작용하도록 하는 것을 의미하는, 조성물이 연료(탄화수소, 비-탄화수소, 혼합물 등)에 용해성인 것을 의미하고자 한다. 이와 마찬가지로, 이러한 "용액"은 엄격한 물리적 또는 화학적 의미에서 참 용액일 필요는 없다. 대신, 본 발명의 목적 상, 실제 목적을 위해 본 발명의 상황에서 호환해서 사용할 수 있을 정도로 참 용액과 충분히 가까운 성질을 나타내는, 마이크로에멀젼 또는 콜로이드성 분산액일 수 있다.
앞에서 나타낸 바와 같이, 본 발명의 금속 픽업 방지 첨가제는 청정제로도 작용할 수 있는, 연료용 첨가제로 유용하다. 본 발명의 연료 첨가제는 연료 조성물에 1 내지 10,000 ppm으로 존재할 수 있다(여기서, ppm은 중량:중량 기준으로 계산한다). 다른 양태에서, 연료 첨가제는 최저 한계 1, 3, 5, 10, 50, 100, 150 및 200 ppm, 최고 한계 10,000, 7,500, 5,000 및 2,500의 범위로 연료 조성물에 존재하며, 이 때 임의의 최고 한계를 임의의 최저 한계와 조합하여 연료 조성물에 존재하는 연료 첨가제의 범위를 제공할 수 있다.
본 발명의 첨가제는 이들이 사용되는 조성물의 다른 성분과 상호작용할 때 염 또는 다른 복합체 및/또는 유도체를 형성할 수 있는 것으로 생각된다. 이러한 첨가제의 형태도 역시 본 발명의 일부이며, 본원에 기술된 양태에 포함된다. 본 발명의 일부 석신 아실화제 및 이의 제조방법은 참고인용된 미국 특허 5,739,356; 5,777,142; 5,786,490; 5,856,524; 6,020,500 및 6,114,547에 개시되어 있다. 탄화수소 치환된 아실화제를 제조하는 다른 방법은 참고인용된 미국 특허 5,912,213; 5,851,966; 및 5,885,944에서 찾아볼 수 있다. 일부 양태에서, 본 발명의 석신 아실화제는 참고인용된 EP0355895에 기술된 바와 같은 열처리 공정 및/또는 무염소 공정만에 의해 제조된다.
연료 첨가제 조성물
본 발명의 연료 첨가제 조성물은 전술한 연료 첨가제를 포함하고, 추가로 용매 및/또는 1 이상의 부가 성능 첨가제를 포함한다. 이러한 첨가제 조성물은 첨가제 농축물 및/또는 농축물로도 알려진 것으로, 첨가제 첨가되지 않은 연료에 첨가제 조성물을 첨가하여 연료 조성물을 제조하는데 사용할 수 있다.
본 발명에 사용하기에 적합한 용매로는 첨가제 조성물의 융화성 및/또는 균질성을 제공하고 이들의 취급 및 전달을 용이하게 하는 탄화수소 용매를 포함하고, 이하에 기술된 바와 같이 연료를 포함할 수 있다. 용매는 지방족 탄화수소, 방향족 탄화수소, 산소-함유 조성물 또는 이의 혼합물일 수 있다. 일부 양태에서, 용매의 인화점은 일반적으로 약 25℃ 이상이다. 일부 양태에서, 탄화수소 용매는 인화점이 62℃ 이상인 방향족 나프타 또는 인화점이 40℃인 방향족 나프타 또는 인화점이 62℃ 이상인 16% 방향족 함량을 보유한 등유이다.
지방족 탄화수소로는 대부분이 지방족 성분인 다양한 나프타 및 등유 비등점 유분을 포함한다. 방향족 탄화수소로는 벤젠, 톨루엔, 자일렌 및 대부분이 방향족 성분인 다양한 나프타 및 등유 비등점 유분을 포함한다. 알콜은 보통 탄소 원자가 약 2 내지 10개인 지방족 알콜이며, 에탄올, 1-프로판올, 이소프로필 알콜, 1-부탄올, 이소부틸 알콜, 아밀 알콜 및 2-메틸-1-부탄올을 포함한다.
산소 함유 조성물은 알콜, 케톤, 카르복시산의 에스테르, 글리콜 및/또는 폴리글리콜, 또는 이의 혼합물을 포함할 수 있다. 본 발명의 한 양태에서 용매는 몇몇 경우에 황 함량이 50 ppm 이하, 25 ppm, 18 ppm 이하, 10 ppm 이하, 8 ppm 이하, 4 ppm 이하 또는 2 ppm 이하인, 황이 실질적으로 없거나 전혀 없는 것이다. 용매는 첨가제 농축 조성물에 0 내지 99 중량%로 존재할 수 있고, 다른 경우에는 3 내지 80 중량%, 또는 10 내지 70 중량%로 존재할 수 있다. 각각 제공되거나 함께 제공되는 본 발명의 마찰 조정제 및 부가 성능 첨가제는 첨가제 농축 조성물에 0.01 내지 100 중량%로 존재할 수 있고, 다른 경우에 따르면 0.01 내지 95 중량%, 0.01 내지 90 중량%, 또는 0.1 내지 80 중량%로 존재할 수 있다.
상기 범위들에 의해 허용되듯이, 한 양태에 따르면 첨가제 농축물은 본 발명의 연료 첨가제를 포함할 수 있고 임의의 추가 용매가 실질적으로 없을 수 있다. 이러한 양태에서, 본 발명의 연료 첨가제를 함유하는 첨가제 농축물은 점도와 같이 농축물의 물질 취급성을 향상시키기 위해 첨가하는 임의의 추가 용매를 함유하지 않는다는 점에서 순수하다.
본 발명의 여러 양태에서, 연료 조성물, 연료 첨가제 농축물 및/또는 연료 첨가제 자체는 황, 인, 황산화된 회분 및 이의 배합물로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 적어도 하나의 성분이 실질적으로 없거나 전혀 없고, 다른 양태에 따르면, 연료 조성물은 상기 성분들 중 어느 하나 또는 전부가 50 ppm 이하, 20 ppm, 15 ppm 이하, 10 ppm 이하 또는 1 ppm 이하인 것이다.
본 발명의 한 양태에서, 첨가제 농축 조성물 또는 본 발명의 연료 첨가제를 함유하는 연료 조성물은 조성물의 성분을 상온 내지 승온, 보통 최고 60℃에서 조성물이 균질해질 때까지 혼합하여 제조할 수 있다.
본 발명의 첨가제 조성물에 포함될 수 있는 추가 성능 첨가제는 이하에 기술된다.
연료
본 발명의 연료 조성물은 전술한 연료 첨가제 및 액체 연료를 포함하고, 내연기관에 급유하는데 유용하다. 또한, 연료는 전술한 첨가제 조성물의 한 성분일 수 있다.
많은 종류의 상업적 연료, 특히 시판 디젤 연료 및/또는 바이오연료는 민감성 금속 표면과 직접 접촉되었을 때 약간의 산화성 금속을 픽업 또는 가용화하는 능력이 있다는 것이 당업계의 기정 사실이다. 또한, 전부는 아니지만 대부분의 연료, 특히 시판 디젤 연료는 약간의 금속 픽업 경향이 있다는 증거도 있다. 또한, 많은 연료 첨가제는 이것이 사용된 연료 및 연료 첨가제 조성물에서 산화성 금속을 픽업하는 연료의 경향을 증가시킬 수 있는 것으로 알려져 있다. 본 발명은 이러한 연료 및 연료 첨가제 조성물에서 산화성 금속을 픽업하는 성향을 감소시킨다.
일부 양태에서, 본 발명에 사용하기에 적합한 연료는 임의의 시판 연료, 일부 양태에 따르면 임의의 시판 디젤 연료 및/또는 바이오연료를 포함한다. 다른 양태에 따르면, 본 발명에 사용하기에 적합한 연료는 금속 픽업의 여지가 있는 임의의 시판 연료를 포함하고, 일부 양태에 따르면, 금속 픽업의 여지가 있는 임의의 시판 디젤 연료 및/또는 바이오연료를 포함한다.
또 다른 양태에서, 본 발명에 사용하기에 적합한 연료는 산화성 금속 함유 고체 재료와 장시간 동안 접촉되었을 때 0.5 ppm 이상의 수준으로 산화성 금속을 픽업할 여지가 있는 임의의 연료, 또는 임의의 디젤 연료 및/또는 바이오연료이다. 일부 양태에 따르면, 연루된 노출 시간은 72시간 이상, 48시간 이상 또는 24시간 이상이다.
본 발명은 연료를 함유할 수 있는 연료 조성물 및 연료 첨가제 농축 조성물을 포함한다. 본 조성물에 사용된 연료는 산화성 금속을 픽업하는 성향을 보이거나 보이지 않을 수 있고, 실제로 본 출원에 기술된 임의의 연료 또는 이의 배합물일 수 있다. 본 조성물에 사용된 연료는 본원에 기술된 방법에서 본 발명의 첨가제가 첨가될 수 있는 연료와 같은 연료일 필요는 없다. 즉, 본 발명의 첨가제는 연료를 추가로 포함하는 조성물에 존재할 수 있다. 이 연료는 산화성 금속을 픽업하는 성향을 나타내거나 나타내지 않을 수 있다. 그 다음, 첨가제-함유 조성물은 연료 및/또는 연료 첨가제 조성물에 첨가될 수 있다. 본 조성물에 존재하는 연료의 정체(identity)는 첨가제 함유 조성물에 존재하는 선택적인 연료 성분의 정체와 무관하다. 연료 및/또는 연료 첨가제 조성물의 산화성 금속 픽업 성향은 연료의 성질 및/또는 연료 및/또는 첨가제 조성물에 존재하는 하나 이상의 첨가제의 성질의 결과일 수 있다. 본 발명의 방법과 조성물에 기술된 바와 같은, 첨가제-함유 조성물의 첨가는 연료 및/또는 연료 첨가제 조성물의 산화성 금속 픽업 성향의 감소를 초래한다.
본 발명에 사용하기에 적합한 연료 종류에 대한 이하의 설명은 본 발명의 첨가제 함유 조성물에 존재할 수 있는 연료뿐 아니라 첨가제 함유 조성물이 첨가될 수 있는 연료 및/또는 연료 첨가제 조성물에 관한 것이다.
본 발명에 사용하기에 적합한 연료는 지나치게 제한되지는 않는다. 일반적으로, 적합한 연료는 일반적으로 주위 조건, 예컨대 실온(20 내지 30℃)에서 액체이다. 액체 연료는 탄화수소 연료, 비-탄화수소 연료 또는 이의 혼합물일 수 있다.
탄화수소 연료는 ASTM 사양 D4814에서 정의하는 바와 같은 가솔린 또는 ASTM 사양 D975에서 정의하는 바와 같은 디젤 연료를 비롯한 석유 증류물일 수 있다. 한 양태에서, 액체 연료는 가솔린이고, 다른 양태에서, 액체 연료는 무연 가솔린이다. 다른 양태에서, 액체 연료는 디젤 연료이다. 탄화수소 연료는 기액법에 의해 제조된 탄화수소, 예컨대 피셔-트롭쉬법과 같은 방법에 의해 제조된 탄화수소일 수 있다. 일부 양태에서, 본 발명에 사용된 연료는 디젤 연료, 바이오디젤 연료 또는 이의 배합물이다.
비-탄화수소 연료는 산소화물로도 종종 불리는 산소 함유 조성물일 수 있으며, 그 예로는 알콜, 에테르, 케톤, 카르복시산의 에스테르, 니트로알칸 또는 이의 혼합물을 포함한다. 비-탄화수소 연료는 예컨대 메탄올, 에탄올, 메틸 t-부틸 에테르, 메틸 에틸 케톤, 식물 및 동물 유래의 에스테르교환된 오일 및/또는 지방, 예컨대 평지씨 메틸 에스테르 및 대두 메틸 에스테르, 및 니트로메탄을 포함할 수 있다.
탄화수소 연료 및 비-탄화수소 연료의 혼합물은 예컨대 가솔린 및 메탄올 및/또는 에탄올, 디젤 연료 및 에탄올, 및 디젤 연료 및 에스테르교환된 식물유, 예컨대 평지씨 메틸 에스테르 및 다른 생물-유래 연료를 포함할 수 있다. 한 양태에서, 액체 연료는 탄화수소 연료, 비-탄화수소 연료 또는 이의 혼합물에 물을 유화시킨 유탁액이다. 본 발명의 몇몇 양태에서, 액체 연료는 중량 기준으로 황 함량이 5000 ppm 이하, 1000 ppm 이하, 300 ppm 이하, 200 ppm 이하, 30 ppm 이하 또는 10 ppm 이하일 수 있다.
본 발명의 액체 연료는 일반적으로 95 중량% 이상, 다른 양태에 따르면 97 중량% 이상, 99.5 중량% 이상, 또는 99.9 중량% 이상인 주요 함량으로 연료 조성물에 존재한다.
부가 성능 첨가제
본 발명의 첨가제 조성물 및 연료 조성물은 하나 이상의 부가 성능 첨가제를 추가로 포함할 수 있다. 부가 성능 첨가제는 내연 기관의 종류 및 이 기관에 사용되는 연료의 종류, 연료의 품질, 및 기관이 작동되는 운전 조건을 비롯한 여러 요인에 따라 연료 조성물에 첨가될 수 있다.
일부 양태에 따르면, 여기에 기술된 부가 성능 첨가제는 아연과 같은 금속을 픽업하는 연료 조성물의 경향을 증가시킬 수 있다. 이러한 상황에서 본 발명의 사용은 부가 첨가제의 상기한 영향을 감소시키고(또는) 없앨 수 있다.
부가 성능 첨가제는 힌더드 페놀 또는 이의 유도체 및/또는 디아릴아민 또는 이의 유도체와 같은 산화방지제; 부식 억제제; 및/또는 본 발명의 연료 첨가제 외에 다른 청정제/분산 첨가제, 예컨대 폴리에테르아민 또는 질소 함유 청정제, 예컨대 PIB 아민 분산제, 4차 염 분산제 및 석신이미드 분산제, 예컨대 석신이미드 분산제의 유도체, 예컨대 이의 4차 암모늄 염을 포함할 수 있다.
또한, 부가 성능 첨가제는 저온 흐름 향상제, 예컨대 말레산 무수물과 스티렌의 에스테르화된 공중합체 및/또는 에틸렌과 비닐 아세테이트의 공중합체; 포말 억제제 및/또는 소포제, 예컨대 실리콘 유체; 항유화제, 예컨대 폴리알콕시화된 알콜; 윤활제, 예컨대 지방 카르복시산; 금속 실활제, 예컨대 방향족 트리아졸 또는 이의 유도체, 예컨대 벤조트리아졸(이에 국한되지 않는다); 및/또는 밸브 시트 부식 첨가제, 예컨대 알칼리 금속 설포석시네이트 염을 포함할 수 있다.
또한, 적당한 소포제로는 유기 실리콘, 예컨대 폴리디메틸 실록산, 폴리에틸실록산, 폴리디에틸실록산, 폴리아크릴레이트 및 폴리메타크릴레이트, 트리메틸-트리플루오로-프로필메틸 실록산 및 이의 유사물을 포함한다.
부가 첨가제는 또한 살생물제; 대전방지제, 방빙제, 유동화제, 예컨대 광유 및/또는 폴리(알파-올레핀) 및/또는 폴리에테르, 및 연소 개량제, 예컨대 옥탄 또는 세탄 개량제를 포함할 수 있다.
본 발명의 연료 첨가제 조성물 및 연료 조성물에 존재할 수 있는 부가 성능 첨가제는 또한 선택적으로 공지의 에스테르화 촉매의 존재 하에, 아민 및/또는 알콜과 디카르복시산(예컨대, 타르타르산) 및/또는 트리카르복시산(예컨대, 구연산)을 반응시켜 제조한 디에스테르, 디아미드, 에스테르-아미드 및 에스테르-이미드 마찰 저감제를 포함한다. 이러한 마찰 저감제로서, 종종 타르타르산, 구연산 또는 이의 유도체에서 유래되는 마찰 저감제는, 이 마찰 저감제 자체가 구조 내에 존재하는 분지형 탄화수소 기가 유의적인 양이도록 분지화된 아민 및/또는 알콜로부터 유래될 수 있다. 이러한 마찰 저감제를 제조하는데 사용된 적당한 분지형 알콜의 예로는 2-에틸헥산올, 이소트리데칸올, 게르베 알콜 또는 이의 혼합물을 포함한다.
부가 성능 첨가제는 고 TBN 질소 함유 분산제, 예컨대 폴리(알킬렌아민)과 탄화수소-치환된 석신산 무수물의 축합 산물인 석신이미드 분산제를 포함할 수 있다. 석신이미드 분산제는 윤활제 포뮬레이션 기술분야에 매우 잘 알려져 있다. 이러한 분자는 일반적으로 폴리아민과 알케닐 아실화제의 반응에서 유래되고, 두 모이어티 사이에는 다양한 결합, 예컨대 단순 이미드 구조뿐 아니라 다양한 아미드 및 4차 암모늄 염 등이 가능하다. 석신이미드 분산제는 미국 특허 4,234,435 및 3,172,892에 더 상세히 설명되어 있다. 이러한 물질은 또한 에스테르 결합 또는 에스테르 작용기를 함유할 수 있다.
질소-함유 분산제의 다른 클래스는 마니히 염기이다. 이것은 고 분자량, 알킬 치환된 페놀, 알킬렌 폴리아민 및 알데하이드, 예컨대 포름알데하이드의 축합에 의해 형성되는 물질이다. 이러한 물질은 미국 특허 3,634,515에 더 상세하게 설명되어 있다.
다른 질소-함유 분산제는 일반적으로 중합체에 분산 특성을 부여하는 질소-함유 극성 작용기를 함유하는 탄화수소계 중합체인 중합체성 분산 첨가제를 포함한다.
아민은 일반적으로 고 TBN 질소-함유 분산제를 제조하는데 이용된다. 하나 이상의 폴리(알킬렌아민)이 사용될 수 있고, 이것은 3 내지 5개의 에틸렌 단위와 4 내지 6개의 질소를 보유하는 하나 이상의 폴리(에틸렌아민)을 포함할 수 있다. 이러한 물질은 트리에틸렌테트라민(TETA), 테트라에틸렌펜타민(TEPA), 및 펜타에틸렌헥사민(PEHA)을 포함한다. 이러한 물질은 일반적으로 다양한 수의 에틸렌 단위와 질소 원자를 함유하는 다양한 이성질체의 혼합물, 뿐 아니라 다양한 이성질체 구조, 예컨대 다양한 환형 구조로서 시판되고 있다. 폴리(알킬렌아민)은 마찬가지로 에틸렌 아민 스틸 바톰(ethylene amine still bottoms)으로 당업계에 공지된 비교적 고분자량의 아민을 포함할 수 있다.
부가 성능 첨가제는 (i) (a) 상기 아실화제와 축합할 수 있는 산소 또는 질소 원자를 보유하는 화합물과 탄화수소-치환된 아실화제의 축합 산물 및 추가로 3차 아미노 기를 보유하는 상기 축합 산물; (b) 적어도 하나의 3차 아미노 기를 보유하는 폴리알켄-치환된 아민; 및 (c) 3차 아미노 기를 보유하고, 탄화수소-치환된 페놀, 알데하이드 및 아민의 반응으로부터 제조되는 마니히 반응 산물로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 적어도 하나의 화합물; 및 (ii) 화합물 (i)의 3차 아미노 기를 4차 질소로 변환시키기에 적합한 4차화제(여기서, 4차화제는 디알킬 설페이트, 벤질 할라이드, 탄화수소 치환된 카보네이트; 산과 배합된 탄화수소 에폭사이드 또는 이의 혼합물로 이루어진 그룹 중에서 선택된다)의 반응 산물을 함유하는 4차 염을 포함할 수 있다.
한 양태에서, 4차 염은 (i) 적어도 하나의 3차 아미노 기를 보유하는 폴리알켄-치환된 아민 및/또는 3차 아미노 기를 보유하는 마니히 반응 산물로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 적어도 하나의 화합물; 및 (ii) 4차화제의 반응 산물을 포함한다.
다른 양태에서, 4차 염은 (i) 석신산 무수물과 아민의 반응 산물; 및 (ii) 4차화제의 반응 산물을 포함한다. 이러한 양태에서, 석신산 무수물은 폴리이소부틸렌과 무수물로부터 유래될 수 있고, 여기서 폴리이소부틸렌은 수평균분자량이 약 800 내지 약 1600이다. 일부 양태에서, 석신산 무수물은 무염소이다.
일부 양태에서, 전술한 성분 (i)(a)의 탄화수소 치환된 아실화제는 장쇄 탄화수소, 일반적으로 예컨대 (1) 일불포화된 C4 내지 C10 디카르복시산, 예컨대 푸마르산, 이타콘산, 말레산; (2) (1)의 유도체, 예컨대 무수물 또는 (1)의 C1 내지 C5 알콜 유래 모노에스테르 또는 디에스테르; (3) 일불포화된 C3 내지 C10 모노카르복시산, 예컨대 아크릴산 및 메타크릴산; 또는 (4) (3)의 유도체, 예컨대 (3)의 C1 내지 C5 알콜 유래의 에스테르와 같은 일불포화된 카르복시산 반응물로 치환된 폴리올레핀과 화학식 (I) (R1)(R1)C=C(R1)(CH(R1)(R1))로 표시되는 올레핀 결합을 함유하는 임의의 화합물(식에서, 각 R1은 독립적으로 수소 또는 탄화수소 기이다)의 반응 산물이다.
일불포화된 카르복시산과 반응하기 위한 올레핀 중합체는 주요 몰 함량의 C2 내지 C20, 예컨대 C2 내지 C5 모노올레핀을 함유하는 중합체를 포함할 수 있다. 이러한 올레핀은 에틸렌, 프로필렌, 부틸렌, 이소부틸렌, 펜텐, 옥텐-1 또는 스티렌을 포함한다. 중합체는 단일중합체, 예컨대 폴리이소부틸렌뿐 아니라 상기 올레핀 2종 이상의 공중합체, 예컨대 에틸렌과 프로필렌의 공중합체; 부틸렌과 이소부틸렌의 공중합체; 프로필렌과 이소부틸렌의 공중합체일 수 있다. 다른 공중합체로는 소량의 몰 함량의 공중합체 단량체, 예컨대 1 내지 10 mol%가 C4 내지 C18 디올레핀인 공중합체, 예컨대 이소부틸렌과 부타디엔의 공중합체; 또는 에틸렌, 프로필렌 및 1,4-헥사디엔의 공중합체를 포함한다.
한 양태에서, 화학식 (I)의 적어도 하나의 R은 폴리부텐, 즉 C4 올레핀, 예컨대 1-부텐, 2-부텐 및 이소부틸렌의 중합체에서 유래하는 것이다. 다른 양태에서, 화학식 (I)의 적어도 하나의 R은 에틸렌-알파 올레핀 중합체, 예컨대 에틸렌-프로필렌-디엔 중합체에서 유래된다. 에틸렌-알파 올레핀 공중합체 및 에틸렌-저급 올레핀-디엔 삼원중합체는 다수의 특허 문헌, 예컨대 유럽 특허 공개 EP 0279863 및 다음과 같은 미국 특허, 3,598,738; 4,026,809; 4,032,700; 4,137,185; 4,156,061; 4,320,019; 4,357,250; 4,658,078; 4,668,834; 4,937,299; 5,324,800에 기술되어 있고, 이 각 문헌들은 상기 에틸렌계 중합체의 관련 개시에 대해 참고인용된 것이다.
다른 양태에 따르면, 화학식 (I)의 올레핀 결합은 주로 하기 화학식 (II), 및 (III)으로 표시되는 비닐리덴 기이다:
화학식 (II)
-(H)C=C(R2)(R2)
(이 식에서, R2는 탄화수소 기이고, 일부 양태에서 두 R2 기는 메틸 기이다)
화학식 (III)
-(H)(R3)C(C(CH3)=CH2)
(이 식에서, R3은 탄화수소 기이다)
한 양태에서, 화학식 (I)의 비닐리덴 함량은 적어도 약 30 mol% 비닐리덴 기, 적어도 약 50 mol% 비닐리덴 기 또는 적어도 약 70 mol% 비닐리덴 기를 포함할 수 있다. 이러한 물질 및 이를 제조하는 방법은 본 발명에 분명히 참고인용된 미국 특허 5,071,919; 5,137,978; 5,137,980; 5,286,823, 5,408,018, 6,562,913, 6,683,138, 7,037,999 및 미국 공개번호 20040176552A1, 20050137363 및 20060079652A1에 기술되어 있고, 이러한 제품으로는 상품명 GLISSOPAL®으로 BASF에서 판매하는 시판품, 및 상품명 TPC 1105™ 및 TPC 595™으로 텍사스 페트로케미칼스 엘피에서 판매하는 시판품이 있다.
화학식 (I)의 화합물과 일불포화된 카르복시산 반응물의 반응으로부터 탄화수소 치환된 아실화제를 제조하는 방법은 당업계에 공지되어 있고, 다음 특허들에 개시되어 있다: 미국 특허 3,361,673 및 3,401,118(열 "엔(ene)" 반응이 일어나게 하는); 미국 특허 3,087,436; 3,172,892; 3,272,746, 3,215,707; 3,231,587; 3,912,764; 4,110,349; 4,234,435; 6,077,909; 6,165,235(참고인용됨).
다른 양태에 따르면, 탄화수소 치환된 아실화제는 화학식 (I)로 표시되는 올레핀 결합을 함유하는 임의의 화합물과 하기 화학식들로 표시되는 적어도 하나의 카르복시 반응물의 반응으로부터 제조될 수 있다:
화학식 (IV)
(R4C(O)(R5)nC(O))R4
화학식 (V)
Figure pct00001
(상기 식에서, 각 R4는 독립적으로 H 또는 탄화수소 기이고, 각 R5는 2가 하이드로카르빌렌 기이며, n은 0 또는 1이다). 화합물 및 이 화합물의 제조 방법은 참고인용된 미국 특허 5,739,356; 5,777,142; 5,786,490; 5,856,524; 6,020,500; 및 6,114,547에 개시되어 있다.
탄화수소 치환된 아실화제를 제조하는 다른 방법은 다음 참고인용된 참고문헌, 미국 특허 5,912,213; 5,851,966; 및 5,885,944에서 찾아볼 수 있다.
아실화제와 축합할 수 있고 추가로 3차 아미노 기를 보유할 수 있는 산소 또는 질소 원자를 보유한 화합물은 하기 화학식 (VI) 또는 (VII)로 표시될 수 있다:
화학식 (VI)
Figure pct00002
(식에서, X는 탄소 원자 약 1 내지 약 4개를 함유하는 알킬렌 기이고; 각 R6은 독립적으로 탄화수소 기이며, R6'는 수소 또는 탄화수소 기이다),
화학식 (VII)
Figure pct00003
(식에서, X는 탄소 원자 약 1 내지 4개를 함유하는 알킬렌 기이고; 각 R7은 독립적으로 탄화수소 기이다).
아실화제와 축합할 수 있고 추가로 3차 아미노 기를 보유하는 질소 또는 산소 함유 화합물의 예로는 에틸렌디아민, 1,2-프로필렌디아민, 1,3-프로필렌 디아민, 이성질체 부틸렌디아민, 펜탄디아민, 헥산디아민, 헵탄디아민, 디에틸렌트리아민, 디프로필렌트리아민, 디부틸렌트리아민, 트리에틸렌테트라민, 테트라에틸렌펜타민, 펜타에틸렌헥사민, 헥사메틸렌테트라민, 및 비스(헥사메틸렌) 트리아민; 디아미노벤젠, 디아미노피리딘 또는 이의 혼합물을 포함할 수 있으나, 이에 국한되는 것은 아니다. 또한, 3차 아미노 기를 함유하도록 알킬화될 수 있는 질소 또는 산소 함유 화합물도 사용될 수 있다. 3차 아미노 기를 보유하도록 알킬화된 후 아실화제와 축합할 수 있는 질소 또는 산소 함유 화합물의 예로는 디메틸아미노프로필아민, N,N-디메틸-아미노프로필아민, N,N-디에틸아미노프로필아민, N,N-디메틸-아미노에틸아민 또는 이의 혼합물을 포함할 수 있으나, 이에 국한되는 것은 아니다. 아실화제와 축합할 수 있고 추가로 3차 아미노 기를 보유하는 질소 또는 산소 함유 화합물은 또한 아미노알킬 치환된 헤테로사이클릭 화합물, 예컨대 1-(3-아미노프로필)이미다졸 및 4-(3-아미노프로필)모르폴린, 1-(2-아미노에틸)피페리딘, 3,3-디아미노-N-메틸디프로필아민, 3,3-아미노비스(N,N-디메틸프로필아민)을 포함할 수 있다. 아실화제와 축합할 수 있고 3차 아미노 기를 보유하는 다른 종류의 질소 또는 산소 함유 화합물은 알칸올아민, 예컨대 트리에탄올아민, N,N-디메틸아미노프로판올, N,N-디에틸아미노프로판올, N,N-디에틸아미노부탄올, N,N,N-트리스(하이드록시에틸)아민, 또는 이의 혼합물을 포함하지만, 이에 국한되는 것은 아니다.
4차 암모늄 염 및 이를 제조하는 방법의 예는 여기에 참고인용된 특허, US 4,253,980, US 3,778,371, US 4,171,959, US 4,326,973, US 4,338,206 및 US 5,254,138에 기술되어 있다.
부가 성능 첨가제는 각각 본 발명의 첨가제 조성물 및/또는 연료 조성물에 직접 첨가될 수 있지만, 일반적으로 연료 첨가제와 혼합되어 첨가제 조성물 또는 농축물을 형성하고, 그 다음 연료와 혼합되어 연료 조성물을 생산할 수 있다. 첨가제 농축 조성물은 상기에 더 상세하게 설명되어 있다.
일부 양태에서, 전술한 부가 성능 첨가제는 이들이 사용된 연료 조성물에서 산화성 금속을 픽업하는 연료의 성향에 원인 및/또는 기여 인자일 수 있다. 다른 양태에서, 전술한 첨가제는 이들이 사용된 연료 조성물의 금속 픽업 성질에 전혀 영향을 미치지 않을 수 있다. 어떤 경우든지, 본 발명의 첨가제 조성물 및 방법은 이 첨가제의 잠재적 효과를 상쇄시키고 금속을 픽업하는 연료 조성물의 경향을 감소시킬 수 있고, 이러한 경향은 전술한 부가 성능 첨가제에 의해 유발되든지, 확대되든지 또는 거의 변화를 일으키지 않든지 간에 상관없다.
산업상 이용가능성
한 양태에서, 본 발명은 액체 연료 및/또는 압축점화 기관 또는 불꽃점화 기관을 비롯한 내연기관의 작동에 유용하다. 내연기관은 가솔린, 디젤, 천연 가스, 혼합 가솔린/알콜 또는 상기 섹션들에 기술된 임의의 연료가 급유된 2행정 또는 4행정 기관을 포함한다. 압축점화 기관은 경량 및 중량 디젤 기관을 포함한다. 불꽃점화 기관은 포트(port) 및 직접 주입 가솔린 기관을 포함한다.
다른 양태에서, 본 발명은 전술한 연료 첨가제 및 방법이 연료 조성물의 금속 픽업을 감소시켜 연료 중의 금속, 예컨대 아연의 수준 상승을 방지한다는 점에서 첨가제 조성물에 유용하다.
또 다른 양태에서, 본 발명의 첨가제 조성물은 첨가제가 기관의 윤활 시스템에 존재하도록 윤활 조성물에 사용될 수 있다. 또한, 첨가제는 윤활 조성물, 이 경우에는 첨가제 조성물이 실린더 내에서 피스톤 머리 주위로 통과해 기관의 윤활 시스템으로부터 연소 챔버로 이동하는 "블로 바이(blow by)"라고 불리는 현상으로 인해, 소량의 첨가제 함유 윤활 조성물을 연료 챔버로 전이시킴으로써 기관의 작동 동안 기관의 연소 챔버로 유입될 수 있다.
일부 양태에서, 본 발명의 방법 및/또는 조성물은 금속 픽업의 감소를 적어도 5%, 적어도 20%, 심지어 적어도 50% 제공한다. 이러한 양태의 일부에서 감소는 이하 실시예에 사용된 검사 절차의 7일 및/또는 14일째 결과에 관한 것이다. 다른 양태에서, 본 발명의 방법 및/또는 조성물은 연료 조성물의 금속 수준이 10 ppm, 5 ppm, 1 ppm, 0.5 ppm, 0.3 ppm 또는 심지어 0.1 ppm의 금속 함량 이상으로 상승하지 않게 한다. 이러한 양태의 일부에서, 감소는 이하 실시예에 사용된 검사 절차의 7일 및/또는 14일째 결과에 관한 것이다. 일부 양태에서, 본 발명의 방법 및/또는 조성물은 이하 실시예에 기술된 검사로 7일째 평가했을 때, 적어도 30% 또는 적어도 80%의 금속 수준의 감소를 제공하고(또는) 금속 수준이 1 ppm 이상 상승하지 않게 한다. 일부 양태에서, 본 발명의 방법 및/또는 조성물은 이하 실시예에 기술된 검사로 14일째 평가했을 때, 적어도 40% 또는 적어도 80%의 금속 수준의 감소를 제공하고(또는) 금속 수준이 8 ppm, 또는 심지어 1 ppm 이상 상승하지 않게 한다.
본 발명은 연료 조성물에 첨가제로서 본 명세서에 기술된 치환된 탄화수소 및/또는 탄화수소 치환된 아실화제의 사용, 뿐만 아니라 첨가제 자체 및 이러한 첨가제를 함유하는 연료 조성물 및 연료 첨가제 조성물을 포함한다. 본 발명의 첨가제는 당업계에 공지된 임의의 방법으로 연료 조성물 및/또는 연료 첨가제 조성물에 전달될 수 있고, 첨가제의 첨가시기는 제한되지 않는다. 환언하면, 본 발명의 첨가제는 연료 및/또는 첨가제 조성물의 생산 및/또는 블렌딩 전, 동안 또는 후에 연료 조성물에 첨가될 수 있다. 또한, 본 발명의 첨가제는 조성물에 사용될 수 있는 다른 성능 첨가제의 첨가 전, 동안 또는 후에 연료 및/또는 첨가제 조성물에 첨가될 수 있다. 본 발명의 첨가제는 연료 및/또는 첨가제 조성물에 탑 트리트(top treat)로서 첨가되거나, 첨가제가 사용되는 연료 및/또는 첨가제 조성물의 생산 및/또는 분배 중에 혼입될 수 있다.
본 명세서에 사용된 "탄화수소 치환체" 또는 "탄화수소 기"란 용어는 당업자에게 공지된 통상적인 의미로 사용된다. 구체적으로, 분자의 나머지에 직접 부착된 탄소 원자를 보유하고 주로 탄화수소 특성을 나타내는 기를 의미한다. 탄화수소 기의 예로는 탄화수소 치환체, 즉 지방족(예, 알킬 또는 알케닐), 지환족(예, 사이클로알킬, 사이클로알케닐) 치환체, 및 방향족-, 지방족- 및 지환족-치환된 방향족 치환체, 뿐만 아니라 분자의 다른 부를 통해 고리가 완성되는 환형 치환체(예컨대, 2개의 치환체가 함께 고리를 형성한다); 치환된 탄화수소 치환체, 즉 본 발명의 상황에서 주로 치환체의 탄화수소 성질을 변경시키지 않는 비-탄화수소 기를 함유하는 치환체(예, 할로(특히 클로로 및 플루오로), 하이드록시, 알콕시, 머캅토, 알킬머캅토, 니트로, 니트로소 및 설폭시); 헤테로 치환체, 즉 본 발명의 상황에서 주로 탄화수소 특성을 나타내면서 탄소 원자로 구성된 고리 또는 사슬에 탄소 외에 다른 원자를 함유하는 치환체를 포함한다. 헤테로원자는 황, 산소, 질소를 포함하고, 피리딜, 푸릴, 티에닐 및 이미다졸릴과 같은 치환체도 포괄한다. 일반적으로, 2개 이하, 바람직하게는 1개 이하의 비-탄화수소 치환체는 탄화수소 기에서 탄소원자 10개마다 존재할 것이고; 일반적으로 탄화수소 기에는 비-탄화수소 치환체가 존재하지 않을 수도 있다.
전술한 물질의 일부는 최종 포뮬레이션에서 상호작용하여 최종 포뮬레이션의 성분이 초기 첨가된 성분과 상이할 수 있다는 것이 알려져 있다. 예를 들어, 금속 이온(예컨대, 청정제의)은 다른 분자의 다른 산성 또는 음이온 부위로 이동할 수 있다. 또한, 본 발명의 아실화제 및/또는 치환된 탄화수소 첨가제는 이것이 사용된 조성물의 다른 성분과 상호작용할 때, 염 또는 다른 복합체 및/또는 유도체를 형성할 수 있다. 이와 같이 형성된 산물, 예컨대 의도한 용도에 본 발명의 조성물을 이용할 때 형성된 산물은 쉽게 설명하기가 어려울 수 있다. 그럼에도 불구하고, 이러한 모든 변형 및 반응 산물은 본 발명의 범위에 포함되고; 본 발명은 전술한 성분을 혼합해서 제조한 조성물을 포괄한다.
실시예
본 발명은 특히 유리한 양태를 기술한 이하 실시예에 의해 상세히 예사될 것이다. 이 실시예들은 본 발명을 예시하기 위한 것이지, 제한하려는 것이 아니다.
실시예 세트 1 - 석신이미드 분산제로 처리된 연료. RF-06으로 알려진 EU 인증 디젤 연료를 시판 석신이미드 분산제 200 ppm으로 처리했다. 길이가 200mm이고 직경이 2.0mm인 Goodfellow Zn 막대 ZN007902를 각각 4 cm 절편으로 하여 검사할 7개의 500 ML 눈금 실린더를 준비했다. 각 막대 절편의 중량을 기록하고, 각 실린더에 일정량의 연료를 첨가하여 연료 조성물과 아연 막대의 혼합물에 아연이 1 중량%이도록 했다. 각 실린더에 각 샘플의 아연 함량이 동일하도록 하기 위해 연료의 양을 약간 다르게 주입했다. 7개 샘플 중 하나(1-1)는 기준값으로 유지했다. 다른 6개 샘플(1-2 내지 1-7)은 각각 독립적으로 이하 표에 제시된 부가 첨가제 200 ppm으로 처리했다.
검사 샘플에 첨가한 부가 첨가제
샘플 부가 첨가제(연료에 20 ppm)
1-1 없음 - 기준값
1-2 ~1000 MW 가수분해된 PIBSA - 폴리이소부틸렌의 수평균분자량이 약 1000인 가수분해된 폴리이소부틸렌 석신산 무수물
1-3 ~550 MW PIBSA - 폴리이소부틸렌의 수평균분자량이 약 550인 폴리이소부틸렌 석신산 무수물
1-4 Pentasize 68F = C16-C18 폴리올레핀에서 유래된 시판 석신산 무수물
1-5 이량체 산(수소화됨) - 알드리치에서 카탈로그 ID 432369-1L로 판매하는 2개의 카르복시 기를 함유하는 시판 산 제품
1-6 ~1000 MW PIBSA - 폴리이소부틸렌의 수평균분자량이 약 1000인, 가수분해되지 않은 폴리이소부틸렌 석신산 무수물
1-7 ~1000 MW 모노 에스테르화된 PIBSA - 가수분해되지 않고 1 당량의 n-부탄올로 에스테르화된, 폴리이소부틸렌의 수평균분자량이 약 1000인 에스테르화된 폴리이소부틸렌 석신산 무수물
용기들은 어두운 검사실에서 14일 동안 주위 조건에서 보관했다. 각 샘플은 7일째와 14일째, 유도 결합 플라즈마(ICP) 분석으로 검사하여 아연 함량을 측정했다. 실시예 세트 1의 결과는 이하 표에 정리했다.
실시예 세트 1의 결과
샘플 부가 첨가제(연료 중에 200 ppm) 7일째 아연 수준(ppm) 14일째 아연 수준(ppm)
1-1 없음 - 기준값 0.6 1.3
1-2 ~ 1000 MW 가수분해된 PIBSA 0.1 0.1
1-3 ~ 550 MW PIBSA 0.1 0.1
1-4 Pentasize 68F 0.0 0.1
1-5 이량체 산(수소화됨)
1-6 ~ 1000 MW PIBSA 0.1 0.1
1-7 ~ 1000 MW 모노에스테르화된 PIBSA 0.4 0.8
실시예 세트 2 - 바이오디젤. 석신이미드 분산제 처리된 디젤 연료를 시판 바이오디젤 연료인 B100으로 교체한 것을 제외하고는 실시예 세트 1을 반복했다. 또한, 샘플 2-2 내지 2-7의 부가 첨가제는 각각 연료 조성물에 500 ppm으로 존재한다. 샘플 2-1 내지 2-7은 전술한 바와 같은 방식으로 검사하고 결과는 이하 표에 정리했다.
실시예 세트 2의 결과
샘플 부가 첨가제(연료 중에 200 ppm) 7일째 아연 수준(ppm) 14일째 아연 수준(ppm)
2-1 없음 - 기준값 1.5 1.7
2-2 ~ 1000 MW 가수분해된 PIBSA 0.2 0.3
2-3 ~ 550 MW PIBSA 0.3 0.3
2-4 Pentasize 68F 0.2 0.2
2-5 이량체 산(수소화됨) 0.5 0.8
2-6 ~ 1000 MW PIBSA
2-7 ~ 1000 MW 모노에스테르화된 PIBSA 3.0 3.8
앞에서 인용한 각 문헌들은 본원에 참고인용된 것이다. 실시예 또는 다르게 분명하게 표시된 경우를 제외하고는 본 명세서에서 물질의 양, 반응 조건, 분자량, 탄소 원자의 수 등을 구체화한 모든 수치 양은 "약"이란 수식어가 있는 것으로 이해되어야 한다. 본 명세서의 모든 % 값과 ppm 값은 다른 표시가 없는 한 중량% 값 및/또는 중량 기준으로 계산된 값이다. 본 명세서에 언급된 각 화학물질 또는 조성물은 다른 표시가 없는 한, 시판 등급에서 존재하는 것으로 보통 이해되는 이성질체, 부산물, 유도체 및 이러한 다른 물질을 함유할 수 있는 시판 등급의 물질인 것으로 해석되어야 한다. 하지만, 각 화학 성분의 양은 다른 표시가 없는 한 시판 물질에 통상적으로 존재할 수 있는 임의의 용매 또는 희석제를 배제한 값이다. 여기에 제시된 상한 및 하한의 양, 범위 및 비율 한계는 독립적으로 조합될 수 있는 것으로 이해되어야 한다. 이와 마찬가지로, 본 발명의 각 요소의 범위 및 양은 다른 임의의 요소들의 범위 또는 양과 함께 사용될 수 있다. 본 명세서에 사용된, "~로 본질적으로 이루어진"이란 표현은 고찰 중인 조성물의 기본 특성과 신규 특성에 크게 영향을 미치지 않는 물질의 혼입을 허용한다.
또한, 전술한 모든 양태들은 단독으로, 및 전술한 다른 모든 양태들과 조합되어, 그 용도에 관해 고찰되었고, 이러한 조합은 본 발명의 일부인 것으로 간주되어야 한다. 전술한 아민 및 알콜의 구체적 양태는 본 발명에 유용한 카르복시산의 특정 양태들과 함께 고찰되었다.

Claims (14)

  1. 산 형태의 카르복시 작용기 2개 이상 또는 무수물 형태의 카르복시 작용기 1개 이상으로 치환된 탄화수소를 함유하는 첨가제를 연료 조성물에 첨가하는 단계를 포함하여, 연료 조성물의 산화성 금속 픽업 양을 감소시키는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 치환된 탄화수소가 2산 작용기를 보유한 탄화수소 치환된 아실화제인 방법.
  3. 제1항에 있어서, 치환된 탄화수소가 석신 아실화제인 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 픽업이 감소되는 산화성 금속이 구리, 아연, 철 또는 이의 배합물로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 치환된 탄화수소의 하이드로카르빌 기가 폴리이소부틸렌을 포함하는 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 치환된 탄화수소제가
    (a) 탄화수소 치환된 석신산 무수물;
    (b) 가수분해된 탄화수소 치환된 석신산 무수물;
    (c) 이의 배합물로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 방법.
  7. 제1항에 있어서, 연료 조성물이 추가로 항유화제, 소포제, 저온 유동제, 분산제/청정제 첨가제, 또는 이의 배합물을 포함하고, 연료는 산화성 금속을 함유하는 고체 재료와 장시간 동안 접촉되었을 때 0.5 ppm 이상 수준으로 산화성 금속을 픽업할 여지가 있는 것인 방법.
  8. 제7항에 있어서, 분산제/청정제 첨가제가 석신이미드 분산제, 4차 암모늄 염 또는 이의 배합물을 포함하는 방법.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 연료 조성물이 디젤 연료, 바이오디젤 또는 이의 배합물을 포함하는 방법.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 연료 조성물이 연료 첨가제 조성물인 방법.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 연료 조성물이 적용된 기관에서 연료분사장치의 침전물을 감소시키는 방법.
  12. (a) 연료;
    (b) 산 형태의 카르복시 작용기 2개 이상 또는 무수물 형태의 카르복시 작용기 1개 이상으로 치환된 탄화수소를 함유하는 첨가제; 및
    (c) 선택적인 부가 성능 첨가제를 함유하는 연료 조성물.
  13. (a) 선택적 용매;
    (b) 산 형태의 카르복시 작용기 2개 이상 또는 무수물 형태의 카르복시 작용기 1개 이상으로 치환된 탄화수소를 함유하는 첨가제; 및
    (c) 선택적 부가 성능 첨가제를 함유하는 연료 첨가제 조성물.
  14. 연료 조성물의 산화성 금속 픽업 양을 감소시키기 위해 연료 조성물에 사용되는, 산 형태의 카르복시 작용기 2개 이상 또는 무수물 형태의 카르복시 작용기 1개 이상으로 치환된 탄화수소를 함유하는 연료 첨가제의 용도로서, 이 용도가 경우에 따라 첨가제 함유 연료 조성물이 사용된 기관에서 연료분사장치 침전물 형성을 감소시키기도 하는 용도.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150124991A (ko) * 2013-03-07 2015-11-06 더루우브리졸코오포레이션 연료용 이온 내성 부식 억제제 및 억제제 조합물
KR20200141101A (ko) * 2012-10-23 2020-12-17 더루우브리졸코오포레이션 저분자량 불이익이 없는 디젤 청정제

Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102985518A (zh) * 2010-05-18 2013-03-20 卢布里佐尔公司 提供去污力的方法和组合物
CA2802516A1 (en) * 2010-06-15 2011-12-22 The Lubrizol Corporation Methods of removing deposits in oil and gas applications
US20110302827A1 (en) * 2010-06-15 2011-12-15 Champion Technologies, Inc. Inhibiting Stress Corrosion Cracking of Metal Exposed to Moderate to High Concentrations of Ethanol
US8668749B2 (en) 2010-11-03 2014-03-11 Afton Chemical Corporation Diesel fuel additive
JP2016526599A (ja) 2013-07-12 2016-09-05 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピアＢａｓｆ Ｓｅ 燃料油及びガソリン燃料からの水の分離を改良又は促進するための、ヒドロカルビル置換したジカルボン酸の使用
US11168273B2 (en) 2014-01-29 2021-11-09 Basf Se Polycarboxylic acid-based additives for fuels and lubricants
US20170096611A1 (en) 2014-05-30 2017-04-06 The Lubrizol Corporation Branched amine containing quaternary ammonium salts
US20170096610A1 (en) 2014-05-30 2017-04-06 The Lubrizol Corporation High molecular weight amide/ester containing quaternary ammonium salts
WO2015184301A2 (en) 2014-05-30 2015-12-03 The Lubrizol Corporation Coupled quaternary ammonium salts
BR112016027984A2 (pt) 2014-05-30 2020-12-15 Lubrizol Corp Imida de baixo peso molecular contendo sais de amônio quaternário
DK3149130T3 (da) 2014-05-30 2019-05-20 Lubrizol Corp Anvendelse af epoxidkvaterniserede kvaternære ammoniumsalte
SG11201609724YA (en) * 2014-05-30 2016-12-29 Lubrizol Corp Concentrated multi-functional fuel additive packages
DK3149129T3 (da) 2014-05-30 2019-05-13 Lubrizol Corp Anvendelse af imidazolholdige kvaternære ammoniumsalte
KR102373805B1 (ko) 2014-05-30 2022-03-14 더루우브리졸코오포레이션 저분자량 아미드/에스테르 함유 사차 암모늄염
EP3149127A1 (en) 2014-05-30 2017-04-05 The Lubrizol Corporation High molecular weight imide containing quaternary ammonium salts
WO2016083090A1 (de) 2014-11-25 2016-06-02 Basf Se Korrosionsinhibitoren für kraft- und schmierstoffe
CN107849471B (zh) 2015-07-16 2021-07-16 巴斯夫欧洲公司 作为用于燃料和润滑剂的添加剂的共聚物
WO2017016909A1 (de) 2015-07-24 2017-02-02 Basf Se Korrosionsinhibitoren für kraft- und schmierstoffe
KR102653308B1 (ko) 2015-12-02 2024-03-29 더루브리졸코오퍼레이션 짧은 탄화수소 꼬리를 지니는 초저분자량 이미드 함유 사차 암모늄 염
EP3383978B1 (en) 2015-12-02 2023-07-12 The Lubrizol Corporation Ultra-low molecular weight amide/ester containing quaternary ammonium salts having short hydrocarbon tails
EP3481920B1 (de) 2016-07-05 2021-08-11 Basf Se Verwendung von korrosionsinhibitoren für kraft- und schmierstoffe
EP3481922B1 (de) 2016-07-05 2020-12-30 Basf Se Korrosionsinhibitoren für kraft- und schmierstoffe
EP3516017B1 (en) 2016-09-21 2024-04-10 The Lubrizol Corporation Polyacrylate antifoam components for use in diesel fuels
GB201705088D0 (en) * 2017-03-30 2017-05-17 Innospec Ltd Composition, method and use
AU2018335769B2 (en) 2017-09-21 2023-11-02 The Lubrizol Corporation Polyacrylate antifoam components for use in fuels
US11639479B2 (en) 2018-03-21 2023-05-02 The Lubrizol Corporation Polyacrylamide antifoam components for use in diesel fuels
US20230002699A1 (en) 2019-06-24 2023-01-05 The Lubrizol Corporation Continuous acoustic mixing for performance additives and compositions including the same
US12098345B2 (en) 2019-12-18 2024-09-24 The Lubrizol Corporation Polymeric surfactant compound
WO2021126342A1 (en) 2019-12-19 2021-06-24 The Lubrizol Corporation Wax anti-settling additive composition for use in diesel fuels
WO2024030591A1 (en) 2022-08-05 2024-02-08 The Lubrizol Corporation Processes for producing reaction products including quaternary ammonium salts
WO2024163826A1 (en) 2023-02-03 2024-08-08 The Lubrizol Corporation Processes for producing reaction products including quaternary ammonium salts

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004024850A1 (en) * 2002-09-13 2004-03-25 Octel Starreon Llc Process for the production of a fuel composition
WO2006063770A1 (en) * 2004-12-13 2006-06-22 Basf Aktiengesellschaft Hydrocarbyl succinic acid and hydrocarbylsuccinic acid derivatives as friction modifiers
EP1884556A2 (en) * 2006-08-04 2008-02-06 Infineum International Limited Improvements in Diesel fuel compositions
KR20080021138A (ko) * 2005-06-16 2008-03-06 더루우브리졸코오포레이션 연료용 4차 암모늄염 청정제

Family Cites Families (65)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2334158A (en) * 1941-09-29 1943-11-09 Shell Dev Rust-preventive composition
US2632695A (en) 1951-09-20 1953-03-24 Socony Vacuum Oil Co Inc Rust inhibitor for light petroleum products
DE1248643B (de) 1959-03-30 1967-08-31 The Lubrizol Corporation, Cleveland, Ohio (V. St. A.) Verfahren zur Herstellung von öllöslichen aeylierten Aminen
NL124842C (ko) 1959-08-24
US3231587A (en) 1960-06-07 1966-01-25 Lubrizol Corp Process for the preparation of substituted succinic acid compounds
US3215707A (en) 1960-06-07 1965-11-02 Lubrizol Corp Lubricant
US3087436A (en) 1960-12-02 1963-04-30 Ross Gear And Tool Company Inc Hydraulic pump
US3282836A (en) * 1963-03-22 1966-11-01 Shell Oil Co Corrosion resistant liquid hydrocarbons containing mixture of alkyl succinic acid and polyamine salt thereof
US3412111A (en) 1965-06-02 1968-11-19 Gulf Research Development Co Process for reacting an olefin with maleic anhydride to obtain an alkenyl succinic anhydride
US3272746A (en) 1965-11-22 1966-09-13 Lubrizol Corp Lubricating composition containing an acylated nitrogen compound
NL147472C (nl) 1966-09-23 1980-05-16 Du Pont Werkwijze voor het bereiden van een vloeibare olie met verbeterde viscositeitsindex en verbeterde stabiliteit bij hoge schuifspanningen.
US3401118A (en) 1967-09-15 1968-09-10 Chevron Res Preparation of mixed alkenyl succinimides
US3447918A (en) * 1967-10-26 1969-06-03 Standard Oil Co Rust inhibitors
US3634515A (en) 1968-11-08 1972-01-11 Standard Oil Co Alkylene polyamide formaldehyde
US3778371A (en) 1972-05-19 1973-12-11 Ethyl Corp Lubricant and fuel compositions
US3912764A (en) 1972-09-29 1975-10-14 Cooper Edwin Inc Preparation of alkenyl succinic anhydrides
CA1022752A (en) 1973-03-15 1977-12-20 Benjamin F. Ward Corrosion inhibiting compositions and process for inhibiting corrosion of metals
GB1457328A (en) 1973-06-25 1976-12-01 Exxon Research Engineering Co Aminated polymers useful as additives for fuels and lubricants
US3899295A (en) 1973-11-23 1975-08-12 Bio Medical Sciences Inc Integrity indicator
US4156061A (en) 1974-03-06 1979-05-22 Exxon Research & Engineering Co. Epoxidized terpolymer or derivatives thereof, and oil and fuel compositions containing same
US4026809A (en) 1974-12-19 1977-05-31 Texaco Inc. Lubricating compositions containing methacrylate ester graft copolymers as useful viscosity index improvers
US4110349A (en) 1976-06-11 1978-08-29 The Lubrizol Corporation Two-step method for the alkenylation of maleic anhydride and related compounds
US4108889A (en) 1976-11-19 1978-08-22 The Procter & Gamble Company Preparing alkane phosphonic acids and intermediates
US4137185A (en) 1977-07-28 1979-01-30 Exxon Research & Engineering Co. Stabilized imide graft of ethylene copolymeric additives for lubricants
US4171959A (en) 1977-12-14 1979-10-23 Texaco Inc. Fuel composition containing quaternary ammonium salts of succinimides
US4320019A (en) 1978-04-17 1982-03-16 The Lubrizol Corporation Multi-purpose additive compositions and concentrates containing same
US4357250A (en) 1978-04-17 1982-11-02 The Lubrizol Corporation Nitrogen-containing terpolymer-based compositions useful as multi-purpose lubricant additives
US4214876A (en) * 1978-12-12 1980-07-29 E. I. Du Pont De Nemours & Company Corrosion inhibitor compositions
US4234435A (en) 1979-02-23 1980-11-18 The Lubrizol Corporation Novel carboxylic acid acylating agents, derivatives thereof, concentrate and lubricant compositions containing the same, and processes for their preparation
US4253980A (en) 1979-06-28 1981-03-03 Texaco Inc. Quaternary ammonium salt of ester-lactone and hydrocarbon oil containing same
US4326973A (en) 1981-01-13 1982-04-27 Texaco Inc. Quaternary ammonium succinimide salt composition and lubricating oil containing same
US4338206A (en) 1981-03-23 1982-07-06 Texaco Inc. Quaternary ammonium succinimide salt composition and lubricating oil containing same
US4521219A (en) 1981-11-02 1985-06-04 Ethyl Corporation Alcohol based fuels containing corrosion inhibitors
US4440545A (en) * 1981-11-02 1984-04-03 Ethyl Corporation Gasohol having corrosion inhibiting properties
US5324800A (en) 1983-06-06 1994-06-28 Exxon Chemical Patents Inc. Process and catalyst for polyolefin density and molecular weight control
US4937299A (en) 1983-06-06 1990-06-26 Exxon Research & Engineering Company Process and catalyst for producing reactor blend polyolefins
JPS6018584A (ja) 1983-07-11 1985-01-30 Sanyo Chem Ind Ltd 燃料油の防錆添加剤
US4531948A (en) * 1984-06-13 1985-07-30 Ethyl Corporation Alcohol and gasohol fuels having corrosion inhibiting properties
US4668834B1 (en) 1985-10-16 1996-05-07 Uniroyal Chem Co Inc Low molecular weight ethylene-alphaolefin copolymer intermediates
EP0299119A1 (en) 1986-06-23 1989-01-18 Petrolite Corporation Corrosion inhibited oxgenated fuel systems
US4658078A (en) 1986-08-15 1987-04-14 Shell Oil Company Vinylidene olefin process
DE3782243T2 (de) 1986-08-26 1993-03-04 Mitsui Petrochemical Ind Katalysator zur polymerisierung von alpha-olefin und verfahren.
EP0280417A1 (en) 1987-02-27 1988-08-31 Petrolite Corporation Diesel fuel injector additive comprising polyalkenyl succinic acid, diesel fuel containing same and method of use thereof
JPS6436690A (en) * 1987-07-24 1989-02-07 Petrolite Corp Alkyl or alkenyl succinate used as corrosion inhibitor for oxidized fuel
GB8818711D0 (en) 1988-08-05 1988-09-07 Shell Int Research Lubricating oil dispersants
US5137978A (en) 1990-05-17 1992-08-11 Ethyl Petroleum Additives, Inc. Substituted acylating agents and their production
US5071919A (en) 1990-05-17 1991-12-10 Ethyl Petroleum Additives, Inc. Substituted acylating agents and their production
US5137980A (en) 1990-05-17 1992-08-11 Ethyl Petroleum Additives, Inc. Ashless dispersants formed from substituted acylating agents and their production and use
US5254138A (en) 1991-05-03 1993-10-19 Uop Fuel composition containing a quaternary ammonium salt
US5286823A (en) 1991-06-22 1994-02-15 Basf Aktiengesellschaft Preparation of highly reactive polyisobutenes
AU668151B2 (en) 1992-05-06 1996-04-26 Afton Chemical Corporation Composition for control of induction system deposits
US5777142A (en) 1995-08-22 1998-07-07 The Lubrizol Corporation Unsaturated hydroxycarboxylic compounds useful as intermediates for preparing lubricant and fuel additives
JPH09137014A (ja) 1995-08-22 1997-05-27 Lubrizol Corp:The 潤滑油添加剤および燃料添加剤を調製するための中間体として有用な組成物を調製する方法
US6020500A (en) 1995-08-22 2000-02-01 The Lubrizol Corporation Hydroxy-substituted monolactones useful as intermediates for preparing lubricating oil and fuel additives
US5885944A (en) 1996-05-21 1999-03-23 The Lubrizol Corporation Low chlorine polyalkylene substituted carboxylic acylating agent compositions and compounds derived therefrom
US6077909A (en) 1997-02-13 2000-06-20 The Lubrizol Corporation Low chlorine content compositions for use in lubricants and fuels
US5912213A (en) 1997-06-05 1999-06-15 The Lubrizol Corporation Substituted carboxylic acylating agent compositions and derivatives thereof for use in lubricants and fuels
US5851966A (en) 1997-06-05 1998-12-22 The Lubrizol Corporation Reaction products of substituted carboxylic acylating agents and carboxylic reactants for use in fuels and lubricants
US6165235A (en) 1997-08-26 2000-12-26 The Lubrizol Corporation Low chlorine content compositions for use in lubricants and fuels
US6562913B1 (en) 1999-09-16 2003-05-13 Texas Petrochemicals Lp Process for producing high vinylidene polyisobutylene
US7037999B2 (en) 2001-03-28 2006-05-02 Texas Petrochemicals Lp Mid-range vinylidene content polyisobutylene polymer product and process for producing the same
US7404888B2 (en) 2004-07-07 2008-07-29 Chevron U.S.A. Inc. Reducing metal corrosion of hydrocarbons using acidic fischer-tropsch products
US20070113467A1 (en) 2005-11-23 2007-05-24 Novus International Inc. Biodiesel fuel compositions having increased oxidative stability
JP5426375B2 (ja) 2006-07-27 2014-02-26 シエル・インターナシヨネイル・リサーチ・マーチヤツピイ・ベー・ウイ 燃料組成物
US20080060608A1 (en) 2006-09-07 2008-03-13 Angela Priscilla Breakspear Method and use for the prevention of fuel injector deposits

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004024850A1 (en) * 2002-09-13 2004-03-25 Octel Starreon Llc Process for the production of a fuel composition
WO2006063770A1 (en) * 2004-12-13 2006-06-22 Basf Aktiengesellschaft Hydrocarbyl succinic acid and hydrocarbylsuccinic acid derivatives as friction modifiers
KR20080021138A (ko) * 2005-06-16 2008-03-06 더루우브리졸코오포레이션 연료용 4차 암모늄염 청정제
EP1884556A2 (en) * 2006-08-04 2008-02-06 Infineum International Limited Improvements in Diesel fuel compositions

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200141101A (ko) * 2012-10-23 2020-12-17 더루우브리졸코오포레이션 저분자량 불이익이 없는 디젤 청정제
KR20210153140A (ko) * 2012-10-23 2021-12-16 더루우브리졸코오포레이션 저분자량 불이익이 없는 디젤 청정제
KR20150124991A (ko) * 2013-03-07 2015-11-06 더루우브리졸코오포레이션 연료용 이온 내성 부식 억제제 및 억제제 조합물

Also Published As

Publication number Publication date
CN106753620A (zh) 2017-05-31
KR101722272B1 (ko) 2017-03-31
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AU2009302649A1 (en) 2010-04-15
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JP2013234336A (ja) 2013-11-21
EP3486300A1 (en) 2019-05-22
CA3025740C (en) 2021-11-09
PL3127992T3 (pl) 2019-06-28
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WO2010042378A1 (en) 2010-04-15
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AU2016204848A1 (en) 2016-07-28
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DK3127992T3 (en) 2019-03-18
AU2017251765A1 (en) 2017-11-16
CA3025740A1 (en) 2010-04-15
DK2385977T4 (da) 2020-03-09
EP2385977A1 (en) 2011-11-16
EP3127992A1 (en) 2017-02-08
CA2739432C (en) 2018-12-04

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KR102280420B1 (ko) 연료용 이온 내성 부식 억제제 및 억제제 조합물

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