專利名稱:用于多孔燃料噴射系統(tǒng)的燃料組合物的制作方法
本發(fā)明涉及一種抗堵塞的燃料組合物及其使用方法。更確切地說，本發(fā)明涉及一種特別適用于降低和/或防止配有電控多孔燃料噴射器的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)中噴射器堵塞的燃料組合物。
在過去的幾年里，內(nèi)燃機(jī)的性能已經(jīng)得到了改善。已取得的最顯著的改善之一就是廣泛地使用燃料噴射器改善內(nèi)燃機(jī)的性能和燃料的經(jīng)濟(jì)性。當(dāng)裝在內(nèi)燃機(jī)上的汽化器將空氣和燃料混合后通過一個(gè)歧管分送到所有的汽缸時(shí)，燃料噴射式發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的燃料被噴入每個(gè)緊鄰汽缸進(jìn)氣閥的歧管，用以燃燒。燃料噴射器系統(tǒng)有兩種基本類型機(jī)械控制式和電子控制式。早期的燃料噴射式內(nèi)燃機(jī)采用機(jī)械控制式，即每個(gè)噴射器的操作是由壓力控制的。然而現(xiàn)在，電控燃料噴射器已經(jīng)得了廣泛地使用。在電控燃料噴射器系統(tǒng)內(nèi)，置于排氣口中的傳感器用于將空氣與燃料比保持在窄的限度內(nèi)。電控燃料噴射系統(tǒng)提供了機(jī)械控制式燃料噴射系統(tǒng)所能達(dá)到的相同性能和燃料的經(jīng)濟(jì)效益，并且還能精確地控制燃料-空氣混合物，由此使催化轉(zhuǎn)換器氧化-氧化碳和烴類生成二氧化碳，同時(shí)降低氮氧化物，從而滿足控制排放的有關(guān)法規(guī)。法規(guī)的制定確實(shí)嚴(yán)格控制了廢氣污染物，從而導(dǎo)致了電控燃料噴射器這項(xiàng)新技術(shù)的發(fā)展和廣泛地應(yīng)用。
業(yè)已發(fā)現(xiàn)，電控燃料噴射系統(tǒng)的孔開口度很小，易被沉積物堵塞?？梢源_定這些沉積物堵塞至少部分是由汽油和油汽引起的，所有這些發(fā)生在緊鄰于噴射器尖頭，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉后，汽油和油汽被烤熔而凝結(jié)在噴射器樞針的熱表面和圍繞樞針的環(huán)套表面上。這些沉積物限制燃料流入指定的汽缸中，使裝在排氣口的傳感器檢測出的值高于所需要的氧與燃料比值。傳感器設(shè)法通過增加噴射到所有汽缸中的燃料量來糾正這種情況。接著就會使排氣口上測出的值高于所需要的燃料與空氣的比值，然后，傳感器設(shè)法通過減少噴射到每個(gè)汽缸中的燃料量來糾正這種情況。在混合物太貧油和太富油的范圍內(nèi)，這種循環(huán)調(diào)整燃料與空氣值時(shí)常導(dǎo)致不良的車輛驅(qū)動(dòng)性能。另外，這種新型噴射器緊間隙和目前采用的更高的殼內(nèi)溫度也易于增加沉積物的形成，從而使車輛驅(qū)動(dòng)力不良，并且超過排放控制規(guī)定的排氣污染標(biāo)準(zhǔn)。
業(yè)已發(fā)現(xiàn)，常用的汽油除垢劑能有效地防止或除去汽化器中的沉淀物，但不能有效地去除和/或消除發(fā)生在電控燃料噴射系統(tǒng)中沉積物的沉積。目前從燃料噴射器小孔上去除沉積物的可行方法一般包括機(jī)械地清除噴射器或在燃料中加入比較大量的特殊添加劑。機(jī)械清除即可用拆開整個(gè)噴射器，手工去除沉積物，也可用極性溶劑將沉積物清洗掉。但這種方法不令人滿意，這是因?yàn)槌杀鞠喈?dāng)高而且不方便。目前市售的添加劑并不特別令人滿意，這是因?yàn)楫a(chǎn)品說明指出，這些添加劑要以相當(dāng)高的濃度使用，即每千桶燃料使用大約一到兩噸的添加劑。
為降低和/或防止噴射器口的堵塞，或?yàn)榱耸褂杏玫纳唐坊钠吞砑觿┍仨氃诘蜐舛葧r(shí)有效，一定不能過大地影響燃料的燃燒性能以及一定不能弄污催化轉(zhuǎn)化器中的催化劑。
已將添加劑加入汽油中改善燃料的某些特性。美國專利第3，115，400號公開了所使用化合物的結(jié)構(gòu)
其中R是一個(gè)C6～C22脂族烴基，X是一個(gè)整數(shù)2～4，Y是至少是1的一個(gè)整數(shù)，Z是至少是1的一個(gè)整數(shù)，此化合物用于防止或降低汽化器結(jié)冰。
美國專利第4，409，000號公開了用于普通液體燃料作為發(fā)動(dòng)機(jī)和汽化器除垢劑的羥基胺和烴溶性羥基的分散劑的混合物。在公開的羥基胺中化合物的結(jié)構(gòu)式為
其中R1可以是含有8～30個(gè)碳原子的烷基，其中每個(gè)R2、R3、R4和R5可以是氫，其中a和b可以是整數(shù)1～75。
美國專利第4，231，883號公開了使用的一種化合物，其結(jié)構(gòu)式為
其中R1是一種C12～C36脂族烴基，R2和R3是含2～4個(gè)碳原子的2元烴基，X和Y是整數(shù)1～4，此化合物用于減摩擦潤滑油中。優(yōu)選的化合物包括N，N-雙(2-羥乙基)烴基胺。
美國專利第3，387，953號涉及用有機(jī)取代了的氧化氮。尤其是氧化胺防止生銹，并且作為汽油中的防冰劑。該專利給出了幾個(gè)有代表性的通式，它們含有下面的結(jié)構(gòu)式
其中R1是C6～C24烷基，芳基，環(huán)脂基，雜環(huán)基，取代烷基或取代芳基;R2和R3是相同的或不同的C1～C24烷基，芳基，取代烷基或芳基，環(huán)脂基或雜環(huán)基。R2和R3最好包括羥基取代了的烷基。一般將這些化合物加入到汽油中，其濃度范圍為，每千桶汽油(Ptb)大約含2.0至100磅的氧化胺。雙(2-羥乙基)氧化椰子胺在最佳的添加劑之列。
美國專利第3，594，139涉及一種防銹濃縮物，這種物質(zhì)可以與汽油整年地?fù)胶汀Ｔ搶＠€公開了使用具有前式，作為一種防汽油添加劑使用的氧化胺。該專利還公開了包括雙(2-羥乙基)氧化椰子胺的最佳濃縮物。
盡管這些胺仍被認(rèn)為是汽化器除垢劑，但上述的氧化胺通常還被用于防銹和防止汽化器結(jié)冰。
還發(fā)現(xiàn)使用羥基取代了的氧化胺能導(dǎo)致添加劑損失，這是因?yàn)楦叩乃苄院驮跇O性表面的吸附性造成的。
因而，需要提供給汽油一種添加劑組分，這種添加劑組分將有效地減少和/或消除堵塞，但沒有明顯的添加劑損失。
還需要提供一種具有反乳化劑的添加劑，該反乳化劑在中性和堿性水存在時(shí)將是有效的。
相應(yīng)地還需要提供一種汽油添加劑組分，這種添加劑組分要相當(dāng)便宜，并且在低濃度下能有效減少和/或消除噴射器堵塞。
還需要提供一種汽油添加組分，這種添加劑組分對催化劑不腐蝕，無害，而且不影響燃料的燃燒性能。
還需要提供一種汽油添加劑組分，這種添加劑在儲存和配給系統(tǒng)期間能夠容易地充分加入到成聘汽油中。
本發(fā)明涉及一種燃料組合物，用于減小和/或防止多孔電控燃料噴射式發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的噴射器堵塞。該組合物包括A汽油B一種抗堵塞劑，其結(jié)構(gòu)式為
其中R1是C6～C24烷基，芳基，環(huán)脂基，雜環(huán)基，取代烷基或取代芳基;R2和R3分別是C1～C24取代烷基，芳基，環(huán)脂基或雜環(huán)基;以及，C.一種反乳化劑，選自ⅰ.?；鄱饥?烷基芳基磺酸鹽，聚二醇，烷氧化烷基酚-醛樹脂;
ⅲ.烷氧化烷基酚-醛樹脂和聚二醇;以及，ⅳ.烷氧化烷基酚醛樹脂;以及它們的混合物。
在該組合物中，優(yōu)選的R1是C6～C20烷基，或烷基化芳基，R2和R3分別為C1～C12羥基取代了的烷基。在更優(yōu)選的組合物中，R1包括從脂肪酸中衍生出的C8～C18取代基。優(yōu)選的添加劑選自雙(2-羥乙基)椰子胺、雙(2-羥乙基)動(dòng)物脂胺、雙(2-羥乙基)硬脂酰胺、雙(2-羥乙基)油胺及其混合物。最佳添加劑為雙(2-羥乙基)椰子胺。燃料中的抗堵塞劑濃度通?？梢栽诖蠹s2到大約200ppm之間，(以燃料組合物總重量為基準(zhǔn)的重量百分率)最好在大約20至大約80ppm之間。反乳化劑的活性濃度可在大約0.1到大約20ppm之間，最好在大約1.0到大約8ppm之間。一種優(yōu)選的反乳化劑選自ⅰ.?；鄱?
ⅱ.烷基酚-醛樹脂和聚二醇;以及，ⅲ.烷氧化烷基酚-醛樹脂及其混合物。
燃料添加劑還可包括第二種氧化胺抗堵塞劑，它具有下列結(jié)構(gòu)式
其中R4是C6～C24烷基，芳基，環(huán)脂基，雜環(huán)基，取代烷基，取代芳基;R5和R6分別是C1～C24烷基，芳基，取代烷基或芳基，環(huán)脂基，雜環(huán)基及其混合物;以及，優(yōu)選的氧化胺抗堵塞劑包含有這樣的化合物，其中R4是C6～C20烷基或烷基化芳基;R5和R6分別是羥基取代了的C1～C12烷基。最佳化合物是R1包括一種C8～C18取代基的化合物。最好，氧化胺添加劑選自(2-羥乙基)氧化椰子胺，雙(2-羥乙基)氧化硬脂酰胺、氧化二甲基椰子胺，二甲基氫化動(dòng)物脂胺的氧化物，二甲基十六基胺的氧化物，及其混合物。最佳氧化胺抗堵塞劑為雙(2-羥乙基)氧化椰子胺。
燃料組合物(如汽油)通常可進(jìn)一步包括A.大約2至大約200ppm雙(2-羥乙基)椰子胺;以及，B.大約0.1至大約20ppm的反乳化劑，它選自ⅰ.?；鄱?
ⅱ.烷基芳基磺酸鹽，聚二醇、烷氧化烷基酚-醛樹脂;
ⅲ.烷氧化烷基酚-醛樹脂和聚二醇;以及，ⅳ.烷氧化烷基酚-醛樹脂;及其混合物。
更優(yōu)選的燃料組合物包括A.大約20至大約120ppm雙(2-羥乙基)椰子胺;以及，B.大約1至大約12ppm的反乳化劑，它選自ⅰ.?；鄱?
ⅱ.烷基芳基磺酸鹽，聚二醇，烷氧化烷基酚-醛樹脂;
ⅲ.烷氧化烷基酚-醛樹脂和聚二醇;以及，ⅳ.烷氧化烷基酚-醛樹脂;及其混合物。
優(yōu)選的燃料組合物還可包括大約4至大約40ppm雙(2-羥乙基)氧化椰子胺。
一種用于內(nèi)燃機(jī)的優(yōu)選燃料添加劑濃縮物，它包括A.大約5至大約60%(重量)的雙(2-羥乙基)椰子胺;
B.大約0.25至大約10%(重量)的反乳化劑，它選自ⅰ.酰化聚二醇;
ⅱ.烷基芳基磺酸鹽，聚二醇，烷氧化烷基酚醛樹脂;
ⅲ.烷氧化烷基酚-醛樹脂和聚二醇;以及，ⅳ.烷氧化烷基酚-醛樹脂;及其混合物，以及C.大約40至大約95%(重量)溶劑。
燃料添加劑濃縮物還可包括大約1至大約15%(重量)的雙(2-羥乙基)氧化椰子胺。
優(yōu)選的溶劑包括一種烷基芳香烴溶劑，如二甲苯，和一種C4+醇，最好為C4～C12醇，較佳為C8醇和最佳為C8羰基合成醇。當(dāng)水相對于氧化胺的濃度比超過大約0.05，還應(yīng)加入水和烴溶性高的醇，優(yōu)選為異丙醇。
本發(fā)明還涉及一種用于內(nèi)燃機(jī)的電控燃料噴射系統(tǒng)的方法，該方法包括將燃料輸入到上述燃料噴射系統(tǒng)，燃料包括一種有效量的添加劑，該添加劑包括
其中R1是C6～C24烷基，芳基，環(huán)脂基，雜環(huán)基，取代烷基或取代芳基;R2和R3分別是C1～C24取代烷基，芳基，環(huán)脂基或雜環(huán)基。R2和R3優(yōu)選為羥基取代物。
本發(fā)明涉及一種燃料組合物，一種汽油添加劑組分和一種將燃料組合物輸送至燃料噴射系統(tǒng)的方法，已發(fā)現(xiàn)該組合物在噴射系統(tǒng)中特別有效地降低和/或消除噴射器堵塞。本發(fā)明涉及的燃料包括A.汽油;
B.一種抗堵塞劑，其結(jié)構(gòu)式如下
其中R1是C6～C24烷基，芳基，環(huán)脂基，雜環(huán)基，取代烷基，取代芳基;R2和R3分別是C1～C24取代烷基或芳基，環(huán)脂基，雜環(huán)基，及其混合物;以及，C.一種反乳化劑，它選自ⅰ.?；鄱?
ⅱ.烷基芳基磺酸鹽，聚二醇，烷氧化烷基酚-醛樹脂;
ⅲ.烷氧化烷基酚-醛樹脂和聚二醇;以及，ⅳ.烷氧化烷基酚-醛樹脂;及其混合物。
優(yōu)選的抗堵塞劑包括這樣的化合物，其中R1是C6～C20烷基或烷基化芳基;R2和R3分別是羥基取代了的劑烷基。最佳化合物是其中R1包括一種C8～C18取代基的化合物。優(yōu)選的添加劑選自雙(2-羥乙基)椰子胺、雙(2-羥乙基)硬脂酰胺、雙(2-羥乙基)油胺及其混合物。這些添加劑按照已知的工藝制備，如公開于美國專利第2，541，678號的方法，在此利用作為參考。最佳抗堵塞劑為雙(2-羥乙基)椰子胺。
已發(fā)現(xiàn)氧化胺作為抗堵塞劑是有效的。當(dāng)這些化合物被萃取成含不同程度的水含量時(shí)，這些化合物還提供給燃料抗銹性。這些化合物具有下面的結(jié)構(gòu)式
其中R4是C6～C24烷基，芳基，環(huán)脂基，雜環(huán)基，取代烷基，取代芳基;R5和R6分別是C1～C24烷基，芳基，取代烷基或芳基，環(huán)脂基，雜環(huán)基及其混合物。
因此，這些氧化胺化合物與前述胺混合使用可提供一種有效的抗堵塞組合物，并可提供抗銹性。這些氧化胺可用人們熟悉的工藝制備，如公開在美國專利第3，387，953號上的工藝。
這里，胺和氧化胺混合使用作為抗堵塞劑，當(dāng)氧化胺的濃度，在大約2到大約80ppm之間，優(yōu)選范圍在大約4到大約40ppm之間時(shí)，通常，胺的濃度將在大約2到大約200ppm之間，優(yōu)選范圍大約16到大約100ppm之間。
通常氧化胺含有從制造工藝帶來的水。當(dāng)有可能去除大部分水時(shí)，要將水除到相當(dāng)?shù)偷暮浚此c氧化胺之比大約0.02到大約0.04，這就給制造工藝帶來了復(fù)雜性。氧化胺作為含水和溶劑的溶液市售，通常為異丙醇。業(yè)已發(fā)現(xiàn)，當(dāng)一種包括上述氧化胺溶液的濃縮物和一種含反乳劑的溶劑與汽油及試驗(yàn)結(jié)束后的油箱沉積物混合時(shí)，產(chǎn)生了一種三相體系，二個(gè)有機(jī)相，一個(gè)水相。
形成二個(gè)有機(jī)層是不理想的，因?yàn)橐寻l(fā)現(xiàn)這在兩層間將導(dǎo)致氧化胺的不均勻的分布。除此之外，第二層有機(jī)層(該層具有更高的氧化胺濃度)易于附著在表面上，從而導(dǎo)致添加劑的損失以及可能接觸這些表面的后續(xù)烴產(chǎn)物的潛在性污染。業(yè)已發(fā)現(xiàn)用高級醇，最好為C4～C17醇，最佳為C8羰基合成醇置換異丙醇部分可降低形成兩有機(jī)層系統(tǒng)的可能性。當(dāng)胺與氧化胺的混合物也可降低兩種有機(jī)相的形成時(shí)，推薦該溶劑包括一種如上所述的C4～C12醇，以進(jìn)一步降低兩種有機(jī)相形成的可能性。
通常都采用胺和氧化胺的一種濃縮物，還包括大約40至大約95%(重量)的溶劑。優(yōu)選的組合物含量范圍如下組分 含量范圍(重量%)胺 8～32氧化胺 2～8溶劑二甲苯 30～80C～C醇 2～20異丙醇 2～16水 0.2～1.5反乳化劑 1～4下面的對比實(shí)例和實(shí)施例表明了使用抗堵塞劑降低和/或消除燃料噴射器的堵塞。在下面的對比實(shí)例和實(shí)施例中，所采用的燃料的辛烷值定義如下(理論辛烷值+發(fā)動(dòng)機(jī)辛烷值)/2對比實(shí)例1在這個(gè)試驗(yàn)中，驅(qū)動(dòng)三臺具有電子控制、燃料噴射、3.8升，6缸的內(nèi)燃機(jī)(1985 oldsmobile 98′s)，采用市售的、具有濃度約32ppm燃料重量的去垢劑的、無鉛、87辛烷值參比燃料，以下面的驅(qū)動(dòng)周期、行駛大約3500哩市區(qū)型行駛、停機(jī)0.5小時(shí)，公路行駛0.5小時(shí)，停機(jī)0.5小時(shí)。四輛車的驅(qū)動(dòng)力全部變得越來越差。然后將這些車用市售的優(yōu)質(zhì)級的92辛烷值無鉛燃料行駛300哩，所述燃料含有2.5倍的上述參比燃料用的除垢劑。驅(qū)動(dòng)力仍無變化。下面表Ⅰ的數(shù)據(jù)顯示出燃料流量仍有明顯降低，這表明既使在高的凈化建度下除垢劑仍未對高含量的沉積物產(chǎn)生影響。在預(yù)定的標(biāo)準(zhǔn)條件下，包括燃料壓力、脈沖寬度和運(yùn)行周期，通過測量流經(jīng)噴射器的溶劑油的體積測定燃料流量降低的分率。降低的百分率用下式計(jì)算降低%＝ (V凈-V臟)/(V凈) ×100%其中V凈和V臟是流經(jīng)純凈和弄臟的燃料噴射器溶劑油的測量體積。
表1流經(jīng)噴射器孔的流量降低百分率周期＃ 1 2 3 4 5 6- - - - - -車A 11 12 35 30 7 10車B 7 9 12 38 9 14車C 22 11 28 4 11 10典型的新式 2 2 0 0 2 1噴射器從表1可見，這種常用的和已知的汽化器除垢劑對從噴射孔中除去沉積物是無效的，而且時(shí)間上允許形成沉積物。
對比實(shí)例Ⅱ一臺配有2.2升渦輪增壓器且具有電控燃料噴射器的內(nèi)燃機(jī)(1985 Chrysler Le Baron)，使用常規(guī)級87辛烷值、無鉛、無去垢劑的汽油、在哩程累積測力計(jì)上驅(qū)動(dòng)2858哩。按下列周期重復(fù)驅(qū)動(dòng)市區(qū)行駛30分鐘，停機(jī)30分鐘、公路行駛30分鐘，停機(jī)30分鐘。驅(qū)動(dòng)力變得很差、有代表性的是在加速過程中停機(jī)不穩(wěn)定、嚴(yán)重短停，逆燃和速度不穩(wěn)。在催化轉(zhuǎn)化前測量的烴排放量發(fā)動(dòng)機(jī)怠速時(shí)為804ppm，在2500轉(zhuǎn)/分時(shí)分725ppm。采用壓力差示法也可測定噴射器堵塞程度。在這個(gè)試驗(yàn)中，將燃料通道加壓到49psig且對噴射器脈沖0.5秒。噴射器間壓降值是噴射器被阻塞的粗略測定程度，即最高值和最低值數(shù)值差越大，噴射器堵塞的程度越大。用無除垢劑的燃料行駛2585哩的測定結(jié)果歸納在表Ⅱ中。
實(shí)施例Ⅰ遵照上面的對比實(shí)例Ⅱ，汽車用同樣燃料加料，不同的是燃料還含有80ppm雙(2-羥乙基)椰子胺(HECA)。然后將汽車以下面的周期驅(qū)動(dòng)市區(qū)行駛15分鐘，公路行駛30分鐘，市區(qū)行駛15分鐘，停機(jī)2小時(shí)。在汽車上該試驗(yàn)持續(xù)累積308哩。試驗(yàn)周期結(jié)束后，驅(qū)動(dòng)力非常好。在催化轉(zhuǎn)化前的怠速狀態(tài)下，烴排放量降低到65ppm，在2500轉(zhuǎn)/分下，降低到16ppm。在催化轉(zhuǎn)化前，怠速和2500轉(zhuǎn)/分的烴排放量以及在凈化驅(qū)動(dòng)過程中各種時(shí)間間隔測量的壓差歸納在表Ⅱ中，噴射器流量降低測定值歸納在表Ⅲ中。
從實(shí)施例1和表Ⅱ及表Ⅲ中的數(shù)據(jù)可見，用比較低濃度的HECA便能使驅(qū)動(dòng)力得到明顯的改善。在行駛相當(dāng)少的哩數(shù)后，怠速排放量顯著地降低，壓差和流經(jīng)噴射器的流量降低百分率又回到“如同新的”狀態(tài)。
表Ⅱ催化轉(zhuǎn)化前的排放量加入HECA 怠速 2500轉(zhuǎn)/分 △P泄漏，PSI后的哩程 HC，CO HC，CO 周期＃ 1 2 3 4ppm % ppm %0 804 0.68 725 0.31 17 18 20 2173 813 1.78 188 1.99 17 17 19 22140 375 0.95 35 1.10 17.5 18.5 19 20.5219 95 0.70 30 0.75 19 19 19.5 25308 65 0.67 16 0.69 23 24 24 25表Ⅲ孔式噴射器流量降低率加入HECA后 噴射器號 1 2 3 4行駛哩程308 流量降低% 0 0 0 1對比實(shí)例Ⅲ第二個(gè)配有2.2升渦輪增壓器的內(nèi)燃機(jī)(1985 Chrysler Le Baron)采用常規(guī)級的87辛烷值、無鉛、無除垢劑對比實(shí)例Ⅱ和實(shí)施例Ⅰ的不同批量的汽油，在哩程累積測力計(jì)上驅(qū)動(dòng)。采用對比實(shí)例Ⅰ中同樣的驅(qū)動(dòng)周期。在4016哩后該內(nèi)燃機(jī)被鑒定為堵塞且驅(qū)動(dòng)力差。
測定催化轉(zhuǎn)化前的排放量和每個(gè)噴射器的壓差，并以加入HECA后零哩測量的形式歸納在表Ⅳ中。
實(shí)施例Ⅱ?qū)⒋蠹s60ppm的雙(2-羥乙基)椰子胺加入到對比實(shí)例Ⅲ的燃料中，并將對實(shí)例Ⅲ的汽車以實(shí)施例Ⅰ中描述的同樣周期驅(qū)動(dòng)。如前述催化轉(zhuǎn)化前測定排放量和每個(gè)噴射器的壓差。這些結(jié)果在表Ⅳ中示出。僅在357哩行駛后，鑒定為驅(qū)動(dòng)力良好。試驗(yàn)結(jié)束，按前述拆下噴射器并進(jìn)行流量試驗(yàn)，其結(jié)果示于表Ⅴ。
表Ⅳ催化轉(zhuǎn)化前排放量加入HECA 怠速 2500轉(zhuǎn)/分 △P泄漏后的哩程 HC，CO HC，CO 周期＃ 1 2 3 4ppm % ppm %0 148 2.17 126 2.21 11.0 10.0 12.5 10.0188 190 2.6 125 3.2 15.0 16.0 19.0 21.0359 112 0.94 53 1.12 15.5 16.0 16.0 16.5表Ⅴ噴射器的流量降低率加入HECA后 噴射器號 1 2 3 4行駛哩程359 流量降低% 5 2 1 0從表Ⅱ-Ⅴ中可見，用較低濃度的HECA便能在比較短的時(shí)間內(nèi)降低噴射器尖頭的沉積物。通過比較可知，用傳統(tǒng)的汽化器除垢劑不能阻止噴射器尖頭沉積物較快的積累。
在上面所示的數(shù)據(jù)已證明汽油中抗堵塞劑的有效性。同時(shí)，該抗堵塞劑在其它燃料中，例如柴油燃料中也具有實(shí)用性。
現(xiàn)在描述的抗堵塞劑既可以單獨(dú)使用，也可按本發(fā)明的需要與反乳化劑混合起來使用，以便使汽油從存在于配給系統(tǒng)中任何外來雜質(zhì)諸如水和沉淀物中分離出來。
如果有水，其pH值一般約為7～13。因而，與抗堵塞劑一起使用的反乳化劑最好在這個(gè)pH值范圍有效。下面的對比實(shí)例和實(shí)施例證明不同的反乳化劑的有效值。
對比實(shí)例Ⅳ在本對比實(shí)例中，測試不同的市售反乳化劑在90%(重量)燃料-10%(重量)水的體系中的有效性。所述的燃料含有一種添加劑組分，后者包括大約60ppm HECA和2ppm的下述不同的添加劑。采用改進(jìn)的多重接觸乳化劑試驗(yàn)(Multiple Contact Emulsion Test)測定不同的反乳化劑的有效性。在該試驗(yàn)中，將10毫升pH值約為10的該試驗(yàn)結(jié)束后的水沉淀物加入到各自分開的半品脫瓶中。向每個(gè)瓶中加入100毫升汽油。將瓶子蓋好，把瓶側(cè)放在機(jī)械攪拌機(jī)上，并以大約每分鐘180圈的速度攪拌十分鐘。然后將瓶子豎直放好，靜置1小時(shí)。而后用表Ⅵ中給出的標(biāo)定刻度測定混合物，研究汽油層，水層和界面。在測定完成后，將界面上或乳化層上的汽油液面抽降到大約1/4英寸高，而不破壞界面或水層。排掉抽吸到的燃料并將100毫升的新汽油注入每個(gè)瓶中。然后將混合物攪拌并重復(fù)上面的試驗(yàn)，以標(biāo)明所見的最差等級的數(shù)次。所采用的市售添加劑的商標(biāo)、等級最差的各混合物和所進(jìn)行試驗(yàn)的數(shù)次編號都在下面Ⅶ中給出。
表Ⅵ用于觀測乳化試驗(yàn)結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)等級 乳化的描述0 無表層或界面1 在界面上稍有表層-不完全連續(xù)2 在界面上較厚的表層-一般完全連續(xù)3 開始乳化，如水層厚的1/84 乳液如水層厚的1/45 乳液如水層厚的3/86 乳液如水層厚的1/27 乳液如水層厚的5/88 乳液如水層厚的3/49 乳液如水層厚的7/810 乳液完全充滿水層，最嚴(yán)重的乳化表Ⅶ乳化試驗(yàn)結(jié)果反乳化名稱 最差的等級 進(jìn)行試驗(yàn)的數(shù)次編號Tolad T-292 3 2Tolad T-347 3 2Tolad T-370 4 1Nalco 5450 4 1Nalco 5451 3 4Nalco 5452 3-4 4Nalco 5453 4 1Nalco 85 BD-194 4 1Nalco 3BD-829 4 1實(shí)施例Ⅲ將100毫升含60ppm HECA的汽油樣品與10毫升的對比實(shí)例Ⅳ試驗(yàn)結(jié)束后的水沉淀物混合。但分別采用下面的反乳化劑代替列于表Ⅶ的反乳化劑Tolad T-500;Tolad T-284;Tolad T-286;Tolad T-326和Nlalco 5455。采用前述的經(jīng)改良的重復(fù)接觸乳化試驗(yàn)，以測定每個(gè)樣品的有效性。這些試驗(yàn)結(jié)果歸納在下表Ⅷ中。每種添加劑的說明示于下表Ⅸ。
表Ⅷ乳化試驗(yàn)結(jié)果反乳化名稱 最差的等級 進(jìn)行試驗(yàn)的數(shù)次編號Tolad T-284 2 4Tolad T-286 1-2 4Tolad T-326 2 2Tolad T-500 2 4Nalco 5455 2 4表Ⅸ反乳化劑的說明反乳化劑 說明Tolad T-284＊ 芳香烴中的?；鄱既芤篢olad T-286＊ 芳香烴和異丙醇中的烷基芳基磺酸鹽、聚二醇，烷基氧化烷基酚-醛樹脂Tolad T-326＊ 芳烴油中的氧烷基化烷基烷基酚-醛樹脂Tolad T-500＊ 芳香烴和烷醇中的烷基氧化烷基酚-醛樹脂Nalco 5455＊＊ 芳香溶劑中烷基氧化烷基酚-醛樹脂對比實(shí)例Ⅴ一臺配有2.2升渦輪增壓器的內(nèi)燃機(jī)(1985 Chrysler Le Baron)采用常規(guī)級87辛烷值的無鉛，無除垢劑的燃料在哩程累積測力計(jì)上驅(qū)動(dòng)。使噴射器堵塞的驅(qū)動(dòng)周期是30分鐘市區(qū)型行駛，30分鐘吸收(關(guān)機(jī))，30分鐘公路行駛，30分鐘吸收(關(guān)機(jī))。2300哩后，該內(nèi)燃機(jī)被鑒定為堵塞。
催化轉(zhuǎn)化前測量排放量和每個(gè)噴射器的壓差，并以加入添加劑后零哩的測定形式示于表Ⅹ。
實(shí)施例Ⅳ本實(shí)施例顯示了凈化對比實(shí)例Ⅴ的汽車噴射器堵塞的有效性。方法是采用一種包括胺和胺的氧化物混合的添加劑。采用的燃料與對比實(shí)例Ⅴ相似，但還包括80ppm的雙(2-羥乙基)椰子胺和10ppm的雙(2-羥乙基)氧化椰子胺。驅(qū)動(dòng)周期同于實(shí)施例Ⅰ。行駛301哩后，驅(qū)動(dòng)力從很差變得良好。
如前述催化轉(zhuǎn)化前測定排放量和各噴射器的壓差。其結(jié)果也示于表Ⅹ。試驗(yàn)結(jié)束，拆下噴射器，并按前述方法測定流量，其結(jié)果示于表Ⅺ中。
根據(jù)這些結(jié)果可以看出，用包括胺和氧化胺混合的添加劑凈化了堵塞的噴射器。在其它試驗(yàn)車上進(jìn)行另外的試驗(yàn)。業(yè)已發(fā)現(xiàn)，在幾乎所有情況下，胺和氧化胺配合使用，在較短的期間內(nèi)部都可凈化堵塞的噴射器。
表Ⅹ催化轉(zhuǎn)化前的排放量加入添 怠速 2500轉(zhuǎn)/分 △P泄漏 最大加劑后 HC，CO HC，CO的哩程 ppm % ppm % 周期＃ 1 2 3 4 △P差值 描述0 491 1.66 175 1.32 14 16 21 19 5 很差151 1112 2.22 140 2.43 17 19 19 24 7 很差301 128 0.77 61 1.06 18 19 18 19 1 良好表Ⅺ孔噴射流量降低率加入添加劑的哩程 噴射器號 1 2 3 4301 流量降低% 2 1 4 2這里描述的本發(fā)明用作汽油添加劑，該添加劑組分可在汽油精煉后的任何地點(diǎn)加入到汽油中，也就是說可在精煉廠或在配給系統(tǒng)中加入該添加劑。
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)燃機(jī)用燃料組合物，它包括A.汽油B.一種具有下式的抗堵塞劑
其中R1是C6～C24烷基，芳基，環(huán)脂基，雜環(huán)基取代烷基或取代芳基；R2和R3分別是C1～C24取代烷基，芳基，環(huán)脂基或雜環(huán)基；以及，C.一種反乳化劑，它選自i.?；鄱糹i.烷基芳基磺酸鹽，聚二醇，烷基氧化烷基酚-醛樹脂；iii.烷基氧化烷基酚-醛樹脂和聚二醇；以及，iv.烷基氧化烷基酚-醛樹脂；以及它們的混合物。
2.權(quán)利要求
1的燃料組合物，其中R1是C6～C20烷基，或烷基化芳基;R2和R3分別是羥基取代了的C1～C12烷基。
3.一種內(nèi)燃機(jī)用燃料添加劑濃縮物，所述添加劑濃縮物包括A.大約5至大約60%(重量)的雙(2-羥乙基)椰子胺;B.大約0.25至大約10%(重量)的一種反乳化劑，它選自ⅰ.酰化聚二醇;ⅱ.烷基芳基磺酸鹽，聚二醇，烷基氧化烷基酚-醛樹脂;ⅲ.烷基氧化烷基酚-醛樹脂和聚二醇;以及，ⅳ.烷基氧化烷基酚-醛樹脂;以及它們的混合物;以及，C.大約40至大約95%(重量)的溶劑。
4.權(quán)利要求
3的燃料添加濃縮物進(jìn)一步包括大約1至大約15%(重量)的雙(2-羥乙基)氧化椰子胺。
5.一種內(nèi)燃機(jī)用燃料添加劑濃縮物，所述的添加劑濃縮物包括A.大約8至大約32%(重量)的胺;B.大約2至大約8%(重量)的氧化胺;C.大約40至大約95%(重量)的溶劑;以及，D.大約1至大約4%(重量)的反乳化劑。
6.一種降低和/或防止內(nèi)燃機(jī)中多孔電控式燃料噴射系統(tǒng)堵塞的方法，該方法包括將一種含有效量的抗堵塞劑的燃料輸送到所述燃料噴射系統(tǒng)中，所述的抗堵塞劑由式
組成。其中R1是C6～C24烷基，芳基，環(huán)脂基，雜環(huán)基，取代烷基或取代芳基;R2和R3分別是C1～C24取代烷基，芳基，環(huán)脂基或雜環(huán)基。
7.權(quán)利要求
6的方法，其中R1是C6～C24烷基，或烷基化芳基，和R2和R3分別是羥基取代了的C1～C12烷基。
8.一種降低和/或防止多孔燃料噴射系統(tǒng)堵塞的方法，該燃料噴射系統(tǒng)具有安置在排氣口中的傳感器，適宜調(diào)節(jié)空氣與燃料的比率，所述的方法包括將燃料輸送到燃料噴射系統(tǒng)中，該燃料包括A.無鉛汽油;B.一種抗堵塞劑，它選自雙(2-羥乙基)椰子胺、雙(2-羥乙基)動(dòng)物脂胺，雙(2-羥乙基)硬脂酰胺，雙(2-羥乙基)油稀基胺和它們的混合物;以及C.一種反乳化劑，它選自ⅰ.?；鄱?ⅱ.烷基芳基磺酸鹽，聚二醇，烷基氧化烷基酚-醛樹脂;ⅲ.烷基氧化烷基酚-醛樹脂和聚二醇;以及，ⅳ.烷基氧化烷基酚-醛樹脂;以及它們的混合物。
9.在用于內(nèi)燃機(jī)燃燒汽油的方法中，汽油通過多孔電控式燃料噴射系統(tǒng)輸送到內(nèi)燃機(jī)的燃燒區(qū)，該方法改進(jìn)包括燃燒一種汽油，該汽油含有A.一種有效量的抗堵塞劑，它選自雙(2-羥乙基)椰子胺，雙(2-羥乙基)動(dòng)物脂胺，雙(2-羥乙基)硬脂酰胺，雙(2-羥乙基)油胺和它們的混合物;以及，B.一種反乳化劑，它選自ⅰ.?；鄱?ⅱ.烷基芳基磺酸鹽，聚二醇，烷基氧化烷基酚-醛樹脂;ⅲ.烷基氧化烷基酚-醛樹脂和聚二醇;以及，ⅳ.烷基氧化烷基酚-醛樹脂;以及它們的混合物。
10.一種內(nèi)燃機(jī)用燃料組合物，它包括A.汽油;B.一種具有下式的胺抗堵塞劑
其中R1是C6～C24烷基、芳基、環(huán)脂基、雜環(huán)基、取代烷基或取代芳基;R2和R3分別是C1～C24取代烷基、芳基、環(huán)脂基或雜環(huán)基;以及，C.一種具有下式結(jié)構(gòu)的氧化胺抗堵塞劑
其中R4是C6～C24烷基，芳基，環(huán)脂基，雜環(huán)基，取代烷基，取代芳基;R5和R6分別是C1～C24烷基，芳基，取代烷基或芳基，環(huán)脂基，雜環(huán)基和它們的混合物。
專利摘要
描述了一種添加劑組分，一種包含有添加劑組分的燃料組合物，和在多孔燃料噴射裝置中采用燃料組合物降低和/或防止噴射器堵塞的方法。該添加劑組分包括一種被特別描述的胺和一種被特別描述的反乳化劑。最佳組合物包括一種胺、一種氧化胺和一種反乳化劑。
文檔編號C10L1/14GK87101878SQ87101878
公開日1987年10月21日 申請日期1987年3月14日
發(fā)明者亞伯拉罕·阿巴·齊默爾曼, 約瑟夫·瓦爾迪, 喬爾·羅伯特·西格爾, 杰弗里·安東尼·坎頓 申請人:埃克森研究工程公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan