用于處理燃料噴射器的內(nèi)部沉積物的燃料添加劑的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了用于處理燃料噴射器的內(nèi)部沉積物的燃料添加劑。燃料組合物和用于清理燃料噴射器的內(nèi)部組件和用于改善柴油發(fā)動機(jī)用噴射器性能的方法。該組合物包含主要量的具有按重量計(jì)50 ppm或更少的硫含量的中間餾分燃料，和基于燃料總重量的按重量計(jì)大約1至大約30 ppm的燃料可溶性烴基磺酸或鹽，如烷基芳基磺酸或其鹽，其中烷基芳基磺酸或其鹽有效地改善噴射器性能。
【專利說明】
用于處理燃料噴射器的內(nèi)部沉積物的燃料添加劑
技術(shù)領(lǐng)域 [0001] 本公開設(shè)及特定的柴油燃料添加劑，并設(shè)及用于清潔和/或預(yù)防柴油燃料運(yùn)行發(fā)動機(jī) 的噴射器中的內(nèi)部沉積物的方法。本公開特別設(shè)及有效針對W超低硫柴油燃料運(yùn)行的發(fā)動 機(jī)的噴射器中的內(nèi)部沉積物的方法。
【背景技術(shù)】 [0002] 為了滿足日益嚴(yán)格的柴油機(jī)尾氣排放要求，原始設(shè)備制造商(OEM)已經(jīng)推出了開發(fā)高 達(dá)2000己（29,000 psi)壓力的共軌式燃油噴射系統(tǒng)。此外，燃料輸送方案已經(jīng)變得更加復(fù) 雜，往往設(shè)及每周期的多次噴射。包含更高壓力和允許精確計(jì)量燃料需要在噴射器中非常 嚴(yán)格的公差。運(yùn)樣的變化使得噴射器對燃料顆粒污染更為敏感。因此，噴射器性能設(shè)及所有 部口的運(yùn)轉(zhuǎn):道路車輛、礦山設(shè)備、養(yǎng)殖設(shè)備、鐵路和內(nèi)河船用發(fā)動機(jī)。
[0003] 存在已經(jīng)在燃料噴射器上確定的兩種不同類型的沉積物。一種類型的沉積物是在 噴射器端頭上和在燃料噴射器外部上看到的硬質(zhì)含碳沉積物。此類含碳沉積物基于燃料降 解。另一類型的沉積物是蠟質(zhì)的、白色至黃色的沉積物，其W薄膜形式出現(xiàn)在高壓共軌 (HPCR)噴射器針閥（needle)內(nèi)表面和控制柱塞上（主要在該噴射器內(nèi)部的最低間隙區(qū)域 內(nèi)）或在噴射器的導(dǎo)向閥上。
[0004] 如果不加 W處理的話，該內(nèi)部沉積物可能導(dǎo)致顯著的功率損失、降低的燃料經(jīng)濟(jì) 性、W及在極端情況下由于過早更換"阻塞的噴射器"而導(dǎo)致提高的停機(jī)時(shí)間和更高的維護(hù) 費(fèi)用。該內(nèi)部沉積物據(jù)信是由于某些常見的腐蝕抑制劑、生物燃料組分和酸性摩擦改進(jìn)劑， 或是與痕量過渡金屬、堿金屬和堿±金屬反應(yīng)的燃料中使用的其它簇酸組分(其生成了與 此類鹽在高硫燃料中更好的溶解度相比相對不溶于超低硫柴油化LSD)燃料的鹽)導(dǎo)致的。 該鹽主要由鏈締基班巧酸的鋼鹽組成。鋼可W由許多來源進(jìn)入柴油燃料，包括精煉廠鹽驅(qū) 動劑（refinery salt 化iver)、儲罐罐底水（storage tank water bottom)和用作船舶壓 載的海水。當(dāng)此類鹽存在于用于高壓共軌(HPCR)發(fā)動機(jī)的燃料中時(shí)，該鹽傾向于沉積在噴 射器的公差非常嚴(yán)格的區(qū)域中。此類沉積物會導(dǎo)致燃料噴射器受阻或燃料噴射不良，運(yùn)又 會導(dǎo)致功率損耗、燃料經(jīng)濟(jì)性損耗、發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)不平穩(wěn)W及最終導(dǎo)致過度的車輛停駛時(shí)間 和維護(hù)費(fèi)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 按照本公開，示例性實(shí)施方案提供了燃料組合物和用于清理燃料噴射器的內(nèi)部組 件和用于改善柴油發(fā)動機(jī)用噴射器性能的方法。該組合物包含主要量的具有按重量計(jì)50 ppm或更少的硫含量的中間饋分燃料，和基于燃料總重量的按重量計(jì)大約1至大約30 ppm的 燃料可溶性控基橫酸或鹽，如烷基芳基橫酸或其鹽，其中烷基芳基橫酸或其鹽有效地改善 噴射器性能。
[0006] 本公開的一個(gè)實(shí)施方案提供了改善燃料噴射柴油發(fā)動機(jī)的噴射器性能的方法，包 括對包含主要量的具有按重量計(jì)50 ppm或更少的硫含量的柴油燃料和次要量的烷基芳基 橫酸或其鹽的燃料組合物運(yùn)行該柴油發(fā)動機(jī)。該燃料中烷基芳基橫酸或其鹽的量為基于燃 料總重量的大約1至大約30 ppm。
[0007] 本公開的另一實(shí)施方案提供了疏通燃料噴射柴油發(fā)動機(jī)的阻塞的燃料噴射器的 方法。該方法包括對包含主要量的具有按重量計(jì)50 ppm或更少的硫含量的柴油燃料和基于 燃料總重量的按重量計(jì)大約1至大約30 ppm的燃料可溶性烷基芳基橫酸或其鹽的燃料組合 物運(yùn)行該柴油發(fā)動機(jī)。
[0008] 本公開的再一實(shí)施方案提供了清理用于柴油發(fā)動機(jī)的燃料噴射器的內(nèi)部組件的 方法。該方法包括對包含主要量的具有按重量計(jì)50 ppm或更少的硫含量的柴油燃料和按重 量計(jì)大約1至大約30 ppm的燃料可溶性烷基芳基橫酸或其鹽的燃料組合物運(yùn)行燃料噴射柴 油發(fā)動機(jī)。
[0009] 本公開的另一實(shí)施方案提供了減少用于燃料噴射柴油發(fā)動機(jī)的燃料噴射器的內(nèi) 部組件上的鹽沉積物的量的方法。該方法包括對包含主要量的燃料和次要量的燃料可溶性 烷基芳基橫酸或其鹽的燃料組合物運(yùn)行該柴油發(fā)動機(jī)。
[0010] 本文中描述的燃料添加劑的優(yōu)點(diǎn)在于該添加劑不僅可W減少在直接和/或間接式 柴油燃料噴射器上形成的內(nèi)部沉積物的量，該添加劑還可W有效地清理臟污的燃料噴射 器。本文中描述的燃料添加劑的預(yù)料不到的益處是相當(dāng)令人驚訝的，因?yàn)閷ΤＲ?guī)清凈劑而 言通常需要高得多的處理率來有效地清理脆臟的燃料噴射器。
[0011] 因此，本發(fā)明公開了 W下技術(shù)方案： 1.改善燃料噴射柴油發(fā)動機(jī)的噴射器性能的方法，其包括對包含主要量的具有按重 量計(jì)50 ppm或更少的硫含量的柴油燃料和次要量的烷基芳基橫酸或其鹽的燃料組合物運(yùn) 行所述柴油發(fā)動機(jī)，其中所述燃料中烷基芳基橫酸或其鹽的量為基于燃料總重量的大約1 至大約30 ppm。
[0012] 2.方案1的方法，其中所述烷基芳基橫酸或其鹽的烷基基團(tuán)含有5至50個(gè)碳原子。
[0013] 3.方案2的方法，其中所述烷基基團(tuán)選自直鏈烷基基團(tuán)。
[0014] 4.方案2的方法，其中所述烷基基團(tuán)選自支鏈烷基基團(tuán)。
[0015] 5.方案1的方法，其中所述烷基芳基橫酸或其鹽選自十二烷基苯橫酸、二壬基糞 橫酸、和混合的C14-C24烷基苯橫酸、W及前述橫酸的胺鹽。
[0016] 6.方案1的方法，其中所述燃料噴射柴油發(fā)動機(jī)包括直接式燃料噴射柴油發(fā)動 機(jī)。
[0017] 7.疏通燃料噴射柴油發(fā)動機(jī)的阻塞的燃料噴射器的方法，其包括對包含主要量 的具有按重量計(jì)50 ppm或更少的硫含量的柴油燃料和基于燃料總重量的按重量計(jì)大約1至 大約30 ppm的燃料可溶性烷基芳基橫酸或其鹽的燃料組合物運(yùn)行所述柴油發(fā)動機(jī)。
[0018] 8.方案7的方法，其中所述燃料噴射柴油發(fā)動機(jī)是直接式燃料噴射柴油發(fā)動機(jī)。
[0019] 9.方案7的方法，其中所述烷基芳基橫酸或其鹽的烷基基團(tuán)含有5至50個(gè)碳原子。
[0020] 10.方案9的方法，其中所述烷基基團(tuán)選自直鏈烷基基團(tuán)和支鏈烷基基團(tuán)。
[0021] 11.方案7的方法，其中所述烷基芳基橫酸或其鹽選自十二烷基苯橫酸、二壬基糞 橫酸、和混合的C14-C24烷基苯橫酸、W及前述橫酸的胺鹽。
[0022] 12.清理用于柴油發(fā)動機(jī)的燃料噴射器的內(nèi)部組件的方法，其包括對包含主要量 的具有按重量計(jì)50 ppm或更少的硫含量的柴油燃料和按重量計(jì)大約1至大約30 ppm的燃料 可溶性烷基芳基橫酸或其鹽的燃料組合物運(yùn)行燃料噴射柴油發(fā)動機(jī)。
[0023] 13.方案12的方法，其中所述烷基芳基橫酸或其鹽從所述燃料噴射器的內(nèi)部組件 上有效去除選自過渡金屬簇酸鹽、堿金屬簇酸鹽和堿±金屬簇酸鹽的鹽沉積物。
[0024] 14.方案13的方法，其中所述燃料噴射柴油發(fā)動機(jī)包括直接式燃料噴射柴油發(fā)動 機(jī)。
[0025] 15.方案12的方法，其中所述烷基芳基橫酸或其鹽選自十二烷基苯橫酸、二壬基 糞橫酸、和混合的C14-C24烷基苯橫酸、W及前述橫酸的胺鹽。
[0026] 16.減少用于燃料噴射柴油發(fā)動機(jī)的燃料噴射器的內(nèi)部組件上的鹽沉積物的量 的方法，其包括對包含主要量的燃料和次要量的燃料可溶性烷基芳基橫酸或其鹽的燃料組 合物運(yùn)行所述柴油發(fā)動機(jī)。
[0027] 17.方案16的方法，其中所述燃料噴射柴油發(fā)動機(jī)是直接式燃料噴射柴油發(fā)動 機(jī)。
[0028] 18.方案16的方法，其中所述鹽沉積物選自來自所述燃料噴射器的內(nèi)部組件的過 渡金屬簇酸鹽、堿金屬簇酸鹽和堿±金屬簇酸鹽。
[0029] 19.方案16的方法，其中所述燃料包含按化合物的重量計(jì)大約1至大約30 ppm的 烷基芳基橫酸或其鹽。
[0030] 20.方案16的方法，其中所述燃料是超低硫柴油燃料。
[0031] 此外，本發(fā)明還公開了 W下技術(shù)方案： 1.改善燃料噴射柴油發(fā)動機(jī)的噴射器性能的方法，其包括對包含主要量的具有按重 量計(jì)50 ppm或更少的硫含量的柴油燃料和次要量的烷基芳基橫酸或其胺鹽的燃料組合物 運(yùn)行所述柴油發(fā)動機(jī)，其中所述燃料中烷基芳基橫酸或其鹽的量為基于燃料組合物總重量 的按重量計(jì)5至大約30 ppm。
[0032] 2.方案1的方法，其中所述烷基芳基橫酸或其胺鹽的烷基基團(tuán)含有5至50個(gè)碳原 子。
[0033] 3.方案2的方法，其中所述烷基基團(tuán)選自直鏈烷基基團(tuán)。
[0034] 4.方案2的方法，其中所述烷基基團(tuán)選自支鏈烷基基團(tuán)。
[0035] 5.方案1的方法，其中烷基芳基橫酸或其鹽選自十二烷基苯橫酸、二壬基糞橫酸、 和混合的C14-C24烷基苯橫酸。
[0036] 6.方案1的方法，其中所述燃料噴射柴油發(fā)動機(jī)包括直接式燃料噴射柴油發(fā)動 機(jī)。
[0037] 7.疏通燃料噴射柴油發(fā)動機(jī)的阻塞的燃料噴射器的方法，其包括對包含主要量 的具有按重量計(jì)50 ppm或更少的硫含量的柴油燃料和基于燃料總重量的按重量計(jì)5至大約 30 ppm的燃料可溶性烷基芳基橫酸或其胺鹽的燃料組合物運(yùn)行所述柴油發(fā)動機(jī)。
[0038] 8.方案7的方法，其中所述燃料噴射柴油發(fā)動機(jī)是直接式燃料噴射柴油發(fā)動機(jī)。
[0039] 9.方案7的方法，其中所述烷基芳基橫酸或其胺鹽的烷基基團(tuán)含有5至50個(gè)碳原 子。
[0040] 10.方案9的方法，其中所述烷基基團(tuán)選自直鏈烷基基團(tuán)和支鏈烷基基團(tuán)。
[0041] 11.方案7的方法，其中所述烷基芳基橫酸或其胺鹽選自十二烷基苯橫酸、二壬基 糞橫酸、和混合的C14-C24烷基苯橫酸。
[0042] 12.清理用于柴油發(fā)動機(jī)的燃料噴射器的內(nèi)部組件的方法，其包括對包含主要量 的具有按重量計(jì)50 ppm或更少的硫含量的柴油燃料和基于燃料組合物總重量的按重量計(jì)5 至大約30 ppm的燃料可溶性烷基芳基橫酸或其胺鹽的燃料組合物運(yùn)行燃料噴射柴油發(fā)動 機(jī)。
[0043] 13.方案12的方法，其中所述烷基芳基橫酸或其胺鹽從所述燃料噴射器的內(nèi)部組 件上有效去除選自過渡金屬簇酸鹽、堿金屬簇酸鹽和堿±金屬簇酸鹽的鹽沉積物。
[0044] 14.方案13的方法，其中所述燃料噴射柴油發(fā)動機(jī)包括直接式燃料噴射柴油發(fā)動 機(jī)。
[0045] 15.方案12的方法，其中所述烷基芳基橫酸或其胺鹽選自十二烷基苯橫酸、二壬 基糞橫酸、和混合的C14-C24烷基苯橫酸。
[0046] 16.減少用于燃料噴射柴油發(fā)動機(jī)的燃料噴射器的內(nèi)部組件上的鹽沉積物的量 的方法，其包括對包含主要量的燃料和基于燃料組合物總重量的按重量計(jì)5至大約30 ppm 的燃料可溶性烷基芳基橫酸或其胺鹽的燃料組合物運(yùn)行所述柴油發(fā)動機(jī)。
[0047] 17.方案16的方法，其中所述燃料噴射柴油發(fā)動機(jī)是直接式燃料噴射柴油發(fā)動 機(jī)。
[0048] 18.方案16的方法，其中所述鹽沉積物選自來自所述燃料噴射器的內(nèi)部組件的過 渡金屬簇酸鹽、堿金屬簇酸鹽和堿±金屬簇酸鹽。
[0049] 19.方案16的方法，其中所述燃料是超低硫柴油燃料。
[0050] 本公開的附加實(shí)施方案和優(yōu)點(diǎn)部分闡述在下面的詳細(xì)描述中，和/或可W通過本 公開的實(shí)踐而獲知。要理解的是，前面的一般性描述和下面的詳細(xì)描述僅僅是示例性和解 釋性的，并且不限制所要求保護(hù)的本公開。
【具體實(shí)施方式】
[0化1 ] 可次要量用在燃料中的本申請的組合物包括多種不含金屬的控基可溶性橫酸或 其鹽。所述不含金屬的燃料可溶性控基橫酸包括但不限于衍生自苯橫酸、甲苯橫酸、糞橫 酸、二苯橫酸(diphenyl sulfonic acid)、二甲苯橫酸等等的烷基芳基橫酸，W及前述橫酸 的胺鹽。控基橫酸的其它實(shí)例包括但不限于烷基橫酸和鹽、脂肪酸橫酸和鹽、脂肪醋橫酸和 鹽、脂肪酷胺橫酸和鹽、橫基班巧酸、橫基班巧酸醋和橫基班巧酷胺。
[0052] 本文中所用的術(shù)語"控基基團(tuán)"或"控基其本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的普通含義使 用。具體而言，其是指具有直接連接到該分子剩余部分的碳原子并主要具有控特性的基團(tuán)。 控基基團(tuán)的實(shí)例包括控取代基，即脂族(例如烷基或鏈締基）、脂環(huán)族(例如環(huán)烷基、環(huán)締基） 取代基，W及芳族、脂族和脂環(huán)族取代的芳族取代基，W及其中該環(huán)通過分子的另一部分完 整化的環(huán)狀取代基(例如，兩個(gè)取代基一起形成脂環(huán)族基團(tuán)）。通常，對于該控基基團(tuán)中每十 個(gè)碳原子將存在不超過兩個(gè)，或作為進(jìn)一步的實(shí)例不超過一個(gè)的非控取代基;在一些實(shí)施 方案中，在該控基基團(tuán)中不存在非控取代基。
[0053] 本文中所用的"生物可再生燃料"和"生物柴油燃料"理解為是指衍生自非石油來 源的任何燃料。此類來源包括但不限于谷物、玉米、大豆和其它作物;草，如柳枝稷、芒草和 混合草;海藻、海草、植物油;天然脂肪；W及其混合物。在一個(gè)方面，生物可再生燃料可W包 括單徑基醇，如具有1至大約5個(gè)碳原子的那些。合適的單徑基醇的非限制性實(shí)例包括甲醇、 乙醇、丙醇、正下醇、異下醇、叔下醇、戊醇和異戊醇。
[0054] 本文中所用的術(shù)語"主要量"理解為是指相對于該組合物的總重量大于或等于50 重量％，例如大約80至大約98重量％的量。此外，本文中所用的術(shù)語"次要量"理解為是指相 對于該組合物的總重量小于50重量%的量。
[0055] 本文中所用的術(shù)語"鹽或鹽沉積物"理解為是指過渡金屬簇酸鹽、堿金屬簇酸鹽或 堿±金屬簇酸鹽。
[0056] 不含金屬的燃料可溶性控基橫酸可W由式RS化0H來表示，其中R可W是具有6-80 個(gè)碳原子的烷基或烷基芳基。烷基基團(tuán)可W選自直鏈和支鏈烷基基團(tuán)。用分子量為150至 1000的稱為"酸油"或巧油橫酸"的橫酸處理各種石油級分所獲得的橫酸混合物本身或與 相關(guān)油級分一起也是可W接受的。合適的上式的橫酸可W選自飽和或不飽和的、直鏈、支鏈 和/或環(huán)狀的具有1至50個(gè)碳原子并通常具有3至24個(gè)碳原子的控基取代橫酸。特別合適的 橫酸包括芳族橫酸，如具有一個(gè)或多個(gè)C1-C28烷基基團(tuán)的烷基芳族單橫酸，尤其是具有C3- C24烷基基團(tuán)的那些。實(shí)例包括但不限于甲橫酸、下橫酸、苯橫酸、對甲苯橫酸、二甲苯橫酸、 2-均立甲苯橫酸、4-乙基苯橫酸、異丙基苯橫酸、4-下基苯橫酸、4-辛基苯橫酸、十二烷基苯 橫酸、雙十二烷基苯橫酸、壬基糞橫酸和二壬基糞橫酸。特別合適的橫酸包括但不限于十二 烷基苯橫酸、二壬基糞橫酸、和混合的C14-C24烷基苯橫酸。
[0057] 前述橫酸的胺鹽也可用于提供類似通過該橫酸添加劑所獲得的益處。前述橫酸的 胺鹽可W通過令合成橫酸或石油烷基芳族化合物的橫酸與烷基胺或烷基多胺反應(yīng)來制造。 石油橫酸可W通過用濃硫酸或發(fā)煙硫酸處理含有烷基芳族控的中間饋分石油級分來獲得。 合成橫酸，如通過烷基芳族控的酸或氣態(tài)S〇3處理獲得的那些，可W通過用締控如每分子含 有大約4至大約50個(gè)碳原子的聚丙締使苯、甲苯、糞和類似的芳族化合物烷基化來制備。
[0058] 多種烷基和環(huán)烷基胺可用于中和上述橫酸?？蒞使用單胺和多胺。該胺或多胺可 W含有2至100個(gè)碳原子和1至3個(gè)氮原子。該控基基團(tuán)可W衍生自締控如下締和丙締的聚合 反應(yīng)。合適的多胺可W含有2個(gè)氮原子和2至50個(gè)碳原子(例如乙二胺、丙二胺等等）。尤其合 適的多胺是含有3至26個(gè)碳原子的二胺。可W使用的其它胺包括但不限于油酷胺丙基二甲 胺，W及由胺或多胺制造的聚下締基班巧酷亞胺。該胺還可W含有酸鍵。
[0059] 胺橫酸鹽的實(shí)例是其中烷基基團(tuán)含有10至50個(gè)碳原子的烷基芐基橫酸與下列之 一的反應(yīng)產(chǎn)物:十八烷基胺、1,2-丙二胺、N，N-二甲基環(huán)己胺，或下式 r-o-r1-nr2-r3-nr4r 已 或下式 R-0-r1-NR4r5 的胺，其中R是含有1至26個(gè)碳原子的脂族基團(tuán)，Ri是含有1至10個(gè)碳原子的脂族基團(tuán)， R2、R4和R5可W相同或不同，并且是氨、甲基或乙基，R3是含有2至6個(gè)碳原子的烷基基團(tuán)。
[0060] 當(dāng)按照本公開配制燃料組合物時(shí)，控基可溶性橫酸或其鹽可足W減少或抑制 柴油發(fā)動機(jī)中的沉積物形成的量使用。在一些方面，該燃料可W含有次要量的上述橫酸或 其鹽，其控制或減少發(fā)動機(jī)沉積物(例如柴油發(fā)動機(jī)中的噴射器沉積物)的形成。例如，本申 請的柴油燃料可W含有每千克燃料大約1毫克至大約30毫克，如每千克燃料大約5毫克至大 約20毫克的量的控基可溶性橫酸或其鹽活性成分為基礎(chǔ)）。該活性成分基礎(chǔ)不包括W下 物質(zhì)的重量:（i)與之關(guān)聯(lián)并殘留在原樣制得或使用的產(chǎn)品中的未反應(yīng)組分，和(ii)在其形 成期間或其形成之后但是在添加載體（如果使用載體的話)之前用于制造橫酸的一種或多 種溶劑(如果有的話）。相當(dāng)出乎意料的是，該控基橫酸或其鹽在W基于燃料組合物總重量 的按重量計(jì)大約5至大約12 ppm的量使用時(shí)能夠有效地疏通阻塞的燃料噴射器。
[0061] 在所公開的實(shí)施方案的燃料組合物中可W存在一種或多種附加的任選化合物。例 如，該燃料可W含有常規(guī)量的十六燒值改進(jìn)劑、腐蝕抑制劑、低溫流動改進(jìn)劑（CFPP添加 劑）、傾點(diǎn)下降劑、清凈劑、分散劑、溶劑、破乳劑、潤滑添加劑、摩擦改進(jìn)劑、胺穩(wěn)定劑、助燃 劑、抗氧化劑、熱穩(wěn)定劑、導(dǎo)電性改進(jìn)劑、金屬純化劑、標(biāo)記染料、有機(jī)硝酸醋點(diǎn)火加速劑、環(huán) 戊二締基Ξ幾基儘(cyclomatic manganese hicarbonyl)化合物等等。在一些方面，本文 中描述的燃料組合物可W含有基于所述添加劑濃縮物總重量的大約10重量%或更少，或在 其它方面大約5重量%或更少的一種或多種上述添加劑。類似地，該燃料可W含有合適量的 常規(guī)燃料共混組分，如甲醇、乙醇、二烷基酸等等。
[0062] 在所公開的實(shí)施方案的一些方面，可W使用有機(jī)硝酸醋點(diǎn)火加速劑，其包括其中 脂族或脂環(huán)族基團(tuán)是飽和的并含有最多大約12個(gè)碳的脂族或脂環(huán)族硝酸醋?？蒞使用的有 機(jī)硝酸醋點(diǎn)火加速劑的實(shí)例是硝酸甲醋、硝酸乙醋、硝酸丙醋、硝酸異丙醋、硝酸締丙醋、硝 酸下醋、硝酸異下醋、硝酸仲下醋、硝酸叔下醋、硝酸戊醋、硝酸異戊醋、硝酸-2-戊醋、硝酸- 3-戊醋、硝酸己醋、硝酸庚醋、硝酸-2-庚醋、硝酸辛醋、硝酸異辛醋、硝酸-2-乙基己醋、硝酸 壬醋、硝酸癸醋、硝酸十一烷基醋、硝酸十二烷基醋、硝酸環(huán)戊醋、硝酸環(huán)己醋、硝酸甲基環(huán) 己醋、硝酸環(huán)十二烷基醋、硝酸-2-乙氧基乙醋、硝酸-2-(2-乙氧基乙氧基）乙醋、硝酸四氨 巧喃醋等等。也可W使用此類材料的混合物。
[0063] 可用于本申請的組合物的合適的任選金屬純化劑的實(shí)例公開在1984年11月13日 頒布的美國專利號4,482,357中，其公開內(nèi)容經(jīng)此引用W其全文并入本文。此類金屬純化劑 包括例如亞水楊基鄰氨基苯酪、二亞水楊基乙二胺、二亞水楊基丙二胺和N，N'-二亞水楊 基-1,2-二氨基丙烷。
[0064] 可用于本申請的組合物的合適的任選環(huán)戊二締基Ξ幾基儘化合物包括例如環(huán)戊 二締基Ξ幾基儘、甲基環(huán)戊二締基Ξ幾基儘、巧基Ξ幾基儘和乙基環(huán)戊二締基Ξ幾基儘。合 適的環(huán)戊二締基Ξ幾基儘化合物的其它實(shí)例公開在1996年11月19日頒布的美國專利號5， 575,823和1962年1月2日頒布的美國專利號3,015,668中，二者的公開內(nèi)容均經(jīng)此引用W其 全文并入本文。
[0065] 本申請的添加劑，包括上述反應(yīng)產(chǎn)物，W及用于配制本發(fā)明的燃料的任選添加劑， 可W單獨(dú)地或W各種子組合共混到基礎(chǔ)柴油燃料中。在一些實(shí)施方案中，本申請的添加劑 組分可W使用添加劑濃縮物同時(shí)共混到柴油燃料中，因?yàn)檫\(yùn)利用了添加劑濃縮物形式下各 成分的組合所提供的相互相容性和便利性。同樣，使用濃縮物可W減少共混時(shí)間，并減少共 混錯誤的可能性。
[0066] 包括本申請的柴油燃料的燃料既可W適用于固定式柴油發(fā)動機(jī)(例如用在發(fā)電裝 置中、用在累站中等等的發(fā)動機(jī))的運(yùn)行，也可適用于流動式柴油發(fā)動機(jī)(例如用作汽車、卡 車、道路平整設(shè)備、軍用車輛等等中的原動機(jī)的發(fā)動機(jī))的運(yùn)行。例如，該燃料可W包括任何 和所有中間饋分燃料、柴油燃料、生物可再生燃料、生物柴油燃料、天然氣制合成油化化)燃 料、噴氣式發(fā)動機(jī)燃料、醇類、酸類、煤油、低硫燃料、合成燃料如費(fèi)托法燃料、液化石油氣、 船用油、煤制油(CTL)燃料、生物質(zhì)制油(B化)燃料、高漸青質(zhì)燃料、衍生自煤(天然煤、精煤 和石油焦）的燃料、基因工程化生物燃料和作物W及來自其的提取物、W及天然氣。該燃料 還可W含有脂肪酸的醋。
[0067]因此，本申請的多個(gè)方面設(shè)及減少具有至少一個(gè)燃燒室和一個(gè)或多個(gè)與該燃燒室 流體連通的直接式燃料噴射器的柴油發(fā)動機(jī)的噴射器沉積物的量的方法。在另一方面，也 可W在間接式柴油燃料噴射器中觀察到運(yùn)種改善。在一些方面，該方法包括經(jīng)該柴油發(fā)動 機(jī)的噴射器將包含本公開的控基橫酸添加劑的基于控的壓縮點(diǎn)火燃料噴射到該燃燒室中， 并點(diǎn)燃壓縮點(diǎn)火燃料。在一些方面，該方法還可W包括將至少一種上述任選附加成分混合 到柴油燃料中。 實(shí)施例
[006引 W下實(shí)施例例示本公開的示例性實(shí)施方案。在運(yùn)些實(shí)施例W及本申請的其它地方 中，除非另行說明，所有份數(shù)和百分?jǐn)?shù)按重量計(jì)。運(yùn)些實(shí)施例旨在僅為說明目的而呈現(xiàn)，并 且并非旨在限制本文中公開的本發(fā)明的范圍。
[0069] 在下面的實(shí)施例中，評價(jià)了橫酸添加劑或其鹽對用于高壓共軌柴油機(jī)燃料系統(tǒng)的 用簇酸鹽污染的柴油燃料的效果。發(fā)動機(jī)試驗(yàn)用于顯示燃料引發(fā)燃料噴射器阻塞的傾向， 并還用于顯示特定燃料添加劑防止或減少噴射器中內(nèi)部沉積物的量的能力。發(fā)動機(jī)測功器 試驗(yàn)臺用于安裝化ugeot DW10柴油發(fā)動機(jī)W便進(jìn)行噴射器阻塞試驗(yàn)。該發(fā)動機(jī)是具有四個(gè) 汽缸的2.0升發(fā)動機(jī)。每個(gè)燃燒室具有四個(gè)閥，并且該燃料噴射器是具有歐V分類的DI壓電 式噴射器。
[0070] 核屯、方案程序包括經(jīng)8小時(shí)周期運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)動機(jī)并令發(fā)動機(jī)浸泡(發(fā)動機(jī)關(guān)閉)預(yù)定量 的時(shí)間。隨即通過對每個(gè)汽缸測量汽缸排氣溫度來表征噴射器性能。如果任何汽缸的排氣 溫度在任意時(shí)間點(diǎn)高于任何其它汽缸排氣溫度超過65°C，則試驗(yàn)停止并被視為失敗(一個(gè) 或多個(gè)噴射器阻塞）。如果在令發(fā)動機(jī)冷卻至環(huán)境溫度后，冷啟動在汽缸排氣溫度方面表現(xiàn) 出40°C或更高的溫度差，則試驗(yàn)也被視為具有阻塞的噴射器。針閥的阻塞和由此造成的失 敗還可W通過拆卸噴射器并主觀確定從噴嘴外殼上移除針閥所需的力來證實(shí)。為了保持清 潔性能W及清理性能而進(jìn)行清潔度試驗(yàn)。
[0071] 試驗(yàn)準(zhǔn)備包括在移除噴射器之前從發(fā)動機(jī)上沖洗之前試驗(yàn)的燃料。對試驗(yàn)噴射器 進(jìn)行檢查、清潔、并重新安裝在該發(fā)動機(jī)中。如果選擇新的噴射器，則對新噴射器實(shí)施16小 時(shí)的磨合周期。接著，使用所需試驗(yàn)周期程序啟動該發(fā)動機(jī)。一旦發(fā)動機(jī)升溫，在4000 RPM 和滿負(fù)荷下測量功率W檢查清潔噴射器后的全功率恢復(fù)。如果功率測量在規(guī)格內(nèi)，則啟動 該試驗(yàn)周期。下表1顯示了用于評價(jià)根據(jù)本公開的燃料添加劑的DW10阻塞試驗(yàn)周期。
[0072] 表1 - DW10阻塞試驗(yàn)周期的一小時(shí)表現(xiàn)
[0073] ~(噴射器阻塞發(fā)動機(jī)試驗(yàn))
按照表1的方案使用Peugeot DW10發(fā)動機(jī)進(jìn)行柴油發(fā)動機(jī)噴嘴阻塞試驗(yàn)。對于保持清 潔測試，用滲雜有0.5 ppm鋼(其由該實(shí)施例中所述的溶解的環(huán)燒酸鋼和清凈劑添加劑輸 送)的柴油燃料運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)動機(jī)。對于清理測試，該發(fā)動機(jī)首先使用不含有清凈劑添加劑的如上 所述的滲雜有0.5 ppm鋼的柴油燃料來運(yùn)轉(zhuǎn)W建立阻塞的燃料噴射器的基線。接著，該發(fā)動 機(jī)使用含有所述清凈劑添加劑的相同燃料來運(yùn)轉(zhuǎn)。在所有試驗(yàn)中，受試燃料含有200 ppmv 的潤滑改性劑和1600 ppmv的十六燒值改進(jìn)劑、10 ppmw的十二烷基班巧酸。在該試驗(yàn)開始 時(shí)，對于所有四個(gè)汽缸，由均勻的排氣溫度表明沒有噴射器阻塞。但是，8小時(shí)后該發(fā)動機(jī)的 冷啟動表明所有四個(gè)汽缸均存在噴射器阻塞。
[0074] 對比例1 在該實(shí)施例中，W10 ppmw(試驗(yàn)1)和150 ppmw(試驗(yàn)2)的處理率將常規(guī)班巧酷亞胺清 凈劑添加劑添加到該燃料中。該清凈劑添加劑是由聚異下締基班巧酸酢和四亞乙基五胺 (了6口4)^1.6:1(?1854/了6?4)的摩爾比制成的聚異下締班巧酷亞胺(？1851)。在試驗(yàn)1和2 中，噴射器在試驗(yàn)的污染階段(dirty up地ase)后被阻塞。在該試驗(yàn)的污染階段過程中在 試驗(yàn)1中的功率損失由0的基線達(dá)到3.01%功率損失。試驗(yàn)1的班巧酷亞胺清凈劑在該試驗(yàn)的 8小時(shí)清理期過程中提供了略高的功率損失達(dá)到3.17%功率損失。在150 ppmw的處理率下， 班巧酷亞胺清凈劑(試驗(yàn)2)提供了由-3.12%至-1.73%的功率回收。
[00巧]實(shí)施例2 在該實(shí)施例中，將按燃料重量計(jì)10至20 ppm的處理率下的本公開的添加劑與按燃料重 量計(jì)W10和150 ppm的處理率使用的對比例1進(jìn)行比較W確定在如上所述的污染周期后添 加劑是否清理了阻塞的燃料噴射器和/或改善了發(fā)動機(jī)的功率回收百分?jǐn)?shù)。在下表中，本發(fā) 明實(shí)施例1是支鏈?zhǔn)榛綑M酸。本發(fā)明實(shí)施例2是直鏈?zhǔn)榛綑M酸。本發(fā)明實(shí)施例3 是二壬基糞橫酸。本發(fā)明實(shí)施例4是混合的C14-C24烷基苯橫酸。本發(fā)明實(shí)施例5是通過W 1.0:1.0的摩爾比混合C14-C24烷基苯橫酸和N，N-二甲基環(huán)己基胺制得的胺鹽。在所有運(yùn)些 試驗(yàn)中，噴射器在該試驗(yàn)的污染階段后被阻塞。清理試驗(yàn)結(jié)果顯示在表2中。
[0076]表 2

[0077] 如前述實(shí)施例所示，與常規(guī)燃料清凈劑添加劑相比，當(dāng)發(fā)動機(jī)對化SD燃料運(yùn)行時(shí)， 含有本公開的控基橫酸添加劑或其鹽的燃料添加劑令人驚訝地顯著減少了柴油燃料噴射 器中的內(nèi)部沉積物。前述結(jié)果表明，如表2中顯示的功率回收所證實(shí)的那樣，本公開的清凈 劑添加劑對清理臟污的燃料噴射器而言明顯比常規(guī)清凈劑更有效。
[0078] 要注意的是，如在本說明書和所附權(quán)利要求書中所使用的那樣，除非清楚和明確 地限于一個(gè)指示物，否則單數(shù)形式"一個(gè)"、"一種"和"該/所述"包括復(fù)數(shù)指示物。本文中所 用的術(shù)語"包括"及其語法變體意在為非限制性的，使得列表中的項(xiàng)目的敘述不排除可W代 替所列項(xiàng)目或添加到所列項(xiàng)目的其它類似項(xiàng)目。
[0079] 按照本說明書和所附權(quán)利要求書的意圖，除非另行說明，否則在說明書和權(quán)利要 求書中使用的所有表示量、百分?jǐn)?shù)或比例、和其它數(shù)值的數(shù)字均應(yīng)理解為在所有情況下受 術(shù)語"大約"修飾。因此，除非另有相反的指示，在下面的說明書和所附權(quán)利要求書中列舉的 數(shù)值參數(shù)均為近似值，該近似值可W根據(jù)通過本公開尋求獲得的所需性質(zhì)而變化。在最低 限度，并且并非試圖限制對權(quán)利要求范圍的等價(jià)原則的應(yīng)用，各個(gè)數(shù)值參數(shù)應(yīng)至少根據(jù)所 報(bào)道的有效數(shù)字的數(shù)值并通過運(yùn)用普通舍入技術(shù)來解釋。
[0080] 雖然已經(jīng)描述了具體的實(shí)施方案，但
【申請人】或本領(lǐng)域其他技術(shù)人員可W作出目前 未預(yù)見到或可能目前未預(yù)見到的替換、修改、變化、改進(jìn)和實(shí)質(zhì)等價(jià)物。因此，所提交的并可 修改的所附權(quán)利要求意在涵蓋所有此類替換、修改、變化、改進(jìn)和實(shí)質(zhì)等價(jià)物。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 改善燃料噴射柴油發(fā)動機(jī)的噴射器性能的方法，其包括對包含主要量的具有按重量 計(jì)50 ppm或更少的硫含量的柴油燃料和次要量的烷基芳基磺酸或其胺鹽的燃料組合物運(yùn) 行所述柴油發(fā)動機(jī)，其中所述燃料中烷基芳基磺酸或其鹽的量為基于燃料組合物總重量的 按重量計(jì)5至大約30 ppm。2. 權(quán)利要求1的方法，其中所述烷基芳基磺酸或其胺鹽的烷基基團(tuán)含有5至50個(gè)碳原 子。3. 權(quán)利要求2的方法，其中所述烷基基團(tuán)選自直鏈烷基基團(tuán)。4. 權(quán)利要求1的方法，其中所述烷基芳基磺酸或其鹽選自十二烷基苯磺酸、二壬基萘磺 酸、和混合的C14_C 24烷基苯磺酸。5. 疏通燃料噴射柴油發(fā)動機(jī)的阻塞的燃料噴射器的方法，其包括對包含主要量的具有 按重量計(jì)50 ppm或更少的硫含量的柴油燃料和基于燃料總重量的按重量計(jì)5至大約30 ppm 的燃料可溶性烷基芳基磺酸或其胺鹽的燃料組合物運(yùn)行所述柴油發(fā)動機(jī)。6. 權(quán)利要求5的方法，其中所述烷基基團(tuán)選自直鏈烷基基團(tuán)和支鏈烷基基團(tuán)。7. 清理用于柴油發(fā)動機(jī)的燃料噴射器的內(nèi)部組件的方法，其包括對包含主要量的具有 按重量計(jì)50 ppm或更少的硫含量的柴油燃料和基于燃料組合物總重量的按重量計(jì)5至大約 30 ppm的燃料可溶性烷基芳基磺酸或其胺鹽的燃料組合物運(yùn)行燃料噴射柴油發(fā)動機(jī)。8. 權(quán)利要求7的方法，其中所述烷基芳基磺酸或其胺鹽從所述燃料噴射器的內(nèi)部組件 上有效去除選自過渡金屬羧酸鹽、堿金屬羧酸鹽和堿土金屬羧酸鹽的鹽沉積物。9. 減少用于燃料噴射柴油發(fā)動機(jī)的燃料噴射器的內(nèi)部組件上的鹽沉積物的量的方法， 其包括對包含主要量的燃料和基于燃料組合物總重量的按重量計(jì)5至大約30 ppm的燃料可 溶性烷基芳基磺酸或其胺鹽的燃料組合物運(yùn)行所述柴油發(fā)動機(jī)。10. 權(quán)利要求9的方法，其中所述燃料是超低硫柴油燃料。
【文檔編號】C10L1/24GK106010682SQ201610027371
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年1月15日
【發(fā)明人】S.D.施瓦布, X.方
【申請人】雅富頓化學(xué)公司