СПОСОБЫ И ПРИМЕНЕНИЯ ДЛЯ БОРЬБЫ С ОТЛОЖЕНИЯМИ НА КЛАПАНАХ В ДВИГАТЕЛЯХ С ИСКРОВЫМ ЗАЖИГАНИЕМ С ПРЯМЫМ ВПРЫСКИВАНИЕМ ТОПЛИВА
METHODS AND APPLICATIONS FOR CONTROL OF DEPOSITS ON VALVES IN ENGINES WITH SPARK IGNITION WITH DIRECT INJECTION OF FUEL

Настоящее изобретение относится к способам и применениям и в предпочтительных вариантах осуществления к способу борьбы с образованием отложений на клапанах в двигателе внутреннего сгорания с прямым впрыскиванием топлива с искровым зажиганием и в других вариантах осуществления к применению комбинации присадок в качестве присадки для борьбы с образованием отложений на клапане от композиции топлива для двигателя внутреннего сгорания с прямым впрыскиванием топлива с искровым зажиганием.
В общем случае имеются два типа двигателей внутреннего сгорания с искровым зажиганием, которые разделяют по типу системы подачи топлива в камеры сгорания двигателя:
двигатели с впрыскиванием топлива во впускные каналы (ВВК) - двигатели, в которых смесь топлива и воздуха впрыскивается во впускные каналы и затем проходит в камеры сгорания двигателя через один или большее количество впускных клапанов (иногда также называющихся входными клапанами или клапанами впускных каналов); и
двигатели с прямым впрыскиванием топлива (ПВ) - двигатели, в которых топливо впрыскивается прямо в камеры сгорания двигателя через инжекторы (иногда также называющиеся инжекторами прямого впрыскивания или соплами инжекторов прямого впрыскивания) и воздух вводится в камеры сгорания через один или большее количество клапанов впуска воздуха (иногда также называющиеся клапанами ввода воздуха или клапанами ввода воздуха во впускные каналы).
В некоторых двигателях с прямым впрыскиванием топлива при некоторых условиях работы топливо периодически проходит через клапаны впуска воздуха.
Отложения на клапанах впуска воздуха двигателя внутреннего сгорания с прямым впрыскиванием топлива с искровым зажиганием могут неблагоприятно влиять на рабочие характеристики двигателя, например, на управляемость, включая, например, мощность и ускорение.
Отложения также могут накапливаться в двигателе на других клапанах, такие как выхлопные клапаны и клапаны системы рециркуляции отработавших газов.
В соответствии с рефератом этой публикации US 4166726 относится к присадке к топливу, включающей смесь полиалкиленамина и продукта реакции алкилфенола, альдегида и амина, которая, как указано, обеспечивает стабильность при предупреждении термического разложения топлив, в особенности топлив для двигателей с воспламенением от сжатия.
В соответствии с рефератом этой публикации US 2005/0215441 относится к способу работы двигателя внутреннего сгорания, в котором композицию азотсодержащего моющего средства вводят в камеру сгорания двигателя, в котором композиция моющего средства содержит (А) продукт реакции гидрокарбилзамещенного ацилирующего реагента и амина, (В) гидрокарбилзамещенный амин, (С) продукт реакции Манниха, (D) обладающий большой молекулярной массой простой полиэфирамин или (Е) их смесь.
В абзацах от [0077] до [0081] в US 2005/0215441 описаны эксперименты с использованием предсерийных 3-цилиндровых двигателей внутреннего сгорания фирмы Форд с прямым впрыскиванием топлива с искровым зажиганием объемом 1,125 л с рециркуляцией отработавших газов. Топливо с присадками содержало продукт реакции Манниха. Описано влияние добавления к топливу диспергирующего средства/моющего средства на пробег, после которого реакция смазки переходит от щелочной к кислой.
В соответствии с абзацем [0030] US 2008/0086936 относится к способу уменьшения образования отложений в двигателе внутреннего сгорания, в котором сгорает смесь этанол-бензин, указанный способ включает объединение смеси по меньшей мере с одной добавкой, выбранной из группы, включающей 2,6-ди-трет-бутилфенол - антиоксидант, метилциклопентадиенилтрикарбонил марганца - присадка, улучшающая сгорание и повышающая октановое число, олеиновая кислота с добавлением N,N'-диметилциклогексиламина, додеценилянтарная кислота, полиизобутиленамин - диспергирующее средство, 1,2-пропандиаминсалициловый альдегид - дезактиватор металла, полученное из крезола основание Манниха - диспергирующее средство, диэтаноламид изостеариновой кислоты - трибо-модификатор и 2-этилгексилнитрат - присадка, улучшающая сгорание, где количество отложений, образовавшихся в указанном двигателе, меньше, чем количество отложений, образовавшихся в двигателе при сгорании смеси, не содержащей по меньшей мере одну добавку.
В соответствии с рефератом этой публикации US 2003/0029077 относится к композиции топлива, включающей углеводородное топливо, комбинацию азотсодержащих моющих средств, которая включает гидрокарбилзамещенный полиамин и продукт реакции Манниха и необязательно флюидизатор. Способы работы и борьбы с образованием отложений в двигателе внутреннего сгорания включают подачу в двигатель композиции топлива, что, как указано, приводит к борьбе с образованием отложений в системе впрыскивания топлива.
В соответствии с абзацем [0002] US 2006/0277820 относится к композиции присадки для борьбы с образованием отложений, включающей полиизобутиленамин (ПИБА), обладающий средней молекулярной массой, равной от примерно 700 до примерно 1000, и основание Манниха в качестве синергетических компонентов композиции присадки для борьбы с образованием отложений.
В абзаце [0015] в US 2006/0277820 указано: "основания Манниха использовали по отдельности или в комбинации с диамином для уменьшения количества отложений на поверхностях карбюратора. Как раскрыто в настоящей заявке, неожиданные результаты были получены путем использования основания Манниха и полиизобутиленамина в качестве синергетических компонентов композиции присадки для борьбы с образованием отложений для резкого уменьшения количества отложений на карбюраторе и поддержания в чистом виде впускных клапанов с впрыскиванием топлива во впускные каналы и топливных клапанов в бензиновых двигателях внутреннего сгорания с искровым зажиганием".
Абзац [0069] в US 2006/0277820 относится к тесту отложений на впускном клапане с использованием двигателя Mercedes-Benz M111 в соответствии со стандартом СЕС F-20-A-98 и абзац [0070] относится к лабораторному тесту загрязнения инжектора впрыскивания топлива во впускные каналы.
В двигателях внутреннего сгорания с прямым впрыскиванием топлива с искровым зажиганием отложения на впускном клапане (ОВК) могут накапливаться на впускных клапанах, использующихся для регулирования впуска воздуха в камеры сгорания. Хотя в некоторых двигателях с прямым впрыскиванием топлива при некоторых условиях работы топливо время от времени может проходить через клапаны впуска воздуха, обычно через эти входные или впускные клапаны двигателей с прямым впрыскиванием топлива не проходит поток топлива (и, следовательно, он не может оказывать на них благоприятное воздействие). Напротив, топливо впрыскивается в камеры сгорания отдельно от воздуха через прямые инжекторы (иногда также называющиеся соплами инжекторов прямого впрыскивания).
Отложения также могут накапливаться на других клапанах над которыми или через которые топливо обычно не проходит. Примерами являются выхлопные клапаны и клапаны системы рециркуляции отработавших газов.
Поэтому необходимы способы и применения, которые уменьшают или по меньшей мере смягчают затруднения, например, указанные выше.
Таким образом, первым объектом настоящего изобретения является способ борьбы с образованием отложений на клапанах в двигателе внутреннего сгорания с прямым впрыскиванием топлива с искровым зажиганием, способ включает подачу в двигатель композиции топлива, которая включает комбинацию:
a. по меньшей мере одного гидрокарбилзамещенного ароматического соединения; и
b. по меньшей мере одного полиалкиленамина.
Предпочтительный вариант осуществления относится к способу борьбы с образованием отложений на клапанах впуска воздуха в двигателе внутреннего сгорания с прямым впрыскиванием топлива с искровым зажиганием, способ включает подачу в двигатель композиции топлива, которая включает комбинацию:
a. по меньшей мере одного моющего средства - основания Манниха; и
b. по меньшей мере одного полиизобутиленамина.
Другие варианты осуществления относятся к применению в качестве присадки для борьбы с образованием отложений на клапане от композиции топлива для двигателя внутреннего сгорания с прямым впрыскиванием топлива с искровым зажиганием комбинации:
a. по меньшей мере одного гидрокарбилзамещенного ароматического соединения; и
b. по меньшей мере одного полиалкиленамина.
Предпочтительный вариант осуществления относится к применению в качестве присадки для борьбы с образованием отложений на клапане впуска воздуха от композиции топлива для двигателя внутреннего сгорания с прямым впрыскиванием топлива с искровым зажиганием комбинации:
a. по меньшей мере одного моющего средства - основания Манниха; и
b. по меньшей мере одного полиизобутиленамина.
Другим объектом настоящего изобретения является способ уменьшения склонности к образованию отложений на клапане от композиции топлива для применения в двигателе внутреннего сгорания с прямым впрыскиванием топлива с искровым зажиганием, способ включает введение в композицию топлива за одну или большее количество стадий:
a. по меньшей мере одного гидрокарбилзамещенного ароматического соединения; и
b. по меньшей мере одного полиалкиленамина
с получением композиции топлива, которая содержит указанные присадки в комбинации и которая при сгорании в двигателе с прямым впрыскиванием топлива с искровым зажиганием обеспечивает борьбу с образованием отложений на клапане.
Предпочтительный вариант осуществления относится к способу уменьшения склонности к образованию отложений на клапане впуска воздуха с прямым впрыскиванием от композиции топлива для применения в двигателе внутреннего сгорания с прямым впрыскиванием топлива с искровым зажиганием, способ включает введение в композицию топлива за одну или большее количество стадий:
a. по меньшей мере одного моющего средства - основания Манниха; и
b. по меньшей мере одного полиизобутиленамина
с получением композиции топлива, которая содержит указанные присадки в комбинации и которая при сгорании в двигателе с прямым впрыскиванием топлива с искровым зажиганием образует на клапане впуска воздуха количество отложений, меньшее, чем количество отложений, образующееся на клапане впуска воздуха при сжигании в указанном двигателе композиции топлива, не содержащей указанной комбинации присадок.
Другим объектом настоящего изобретения является способ работы двигателя внутреннего сгорания с прямым впрыскиванием топлива с искровым зажиганием, способ включает подачу в двигатель композиции топлива, которая включает комбинацию:
a. по меньшей мере одного гидрокарбилзамещенного ароматического соединения; и
b. по меньшей мере одного полиалкиленамина.
Предпочтительный вариант осуществления относится к способу работы двигателя внутреннего сгорания с прямым впрыскиванием топлива с искровым зажиганием, способ включает подачу в двигатель композиции топлива, которая включает комбинацию:
а. по меньшей мере одного моющего средства - основания Манниха; и
b. по меньшей мере одного полиизобутиленамина.
Другие варианты осуществления относятся к применению комбинации:
a. по меньшей мере одного гидрокарбилзамещенного ароматического соединения; и
b. по меньшей мере одного полиалкиленамина
для улучшения борьбы с образованием отложений на клапане от композиции топлива в двигателе внутреннего сгорания с прямым впрыскиванием топлива с искровым зажиганием.
Предпочтительный вариант осуществления относится к применению комбинации:
a. по меньшей мере одного моющего средства - основания Манниха; и
b. по меньшей мере одного полиизобутиленамина
для улучшения борьбы с образованием отложений на клапане впуска воздуха от композиции топлива в двигателе внутреннего сгорания с прямым впрыскиванием топлива с искровым зажиганием.
В объектах настоящего изобретения указанные и другие технические задачи решаются путем использования комбинации по меньшей мере одного гидрокарбилзамещенного ароматического соединения, такого как моющее средство - основание Манниха, и по меньшей мере одного полиалкиленамина, такого как полиизобутиленамин.
В частности, согласно изобретению было установлено, что композиция топлива, содержащая комбинацию по меньшей мере одного гидрокарбилзамещенного ароматического соединения, такого как моющее средство - основание Манниха, и по меньшей мере одного полиалкиленамина, такого как полиизобутиленамин, при использовании в двигателе внутреннего сгорания с прямым впрыскиванием топлива с искровым зажиганием, обеспечивает превосходную борьбу с образованием отложений на клапане, например, отсутствие отложений.
Полиалкиленамин
1
10
Полиалкиленамином может быть поли-С-С-алкиленамин. Например, полиалкиленамином может быть полиэтиленамин, полипропиленамин, полибутиленамин, полипентиленамин или полигексиленамин. В примерах полиалкиленамином является полибутиленамин, предпочтительно полиизобутиленамин.
В соответствии с этим, в вариантах осуществления в композиции топлива можно использовать по меньшей мере один полиизобутиленамин.
Полиизобутиленамины иногда также называют полиизобутиламинами, или ПИБА.
Примеры подходящих полиизобутиленаминов включают моноамины, диамины и полиамины полиизобутилена, включая, например, полиизобутилен, который является гомополимером изобутилена, и полиизобутилен, который является полимером изобутилена с небольшими количествами (например, до 20 мас. %) одного или большего количества других мономеров, включая, например, н-бутен, пропен и их смеси.
Примеры подходящих полиизобутиленаминов включают полиизобутиленамины, раскрытые в указанных ниже документах, и/или которые получают или можно получить способами, описанными в US 4832702, US 6140541, US 6909018 и/или US 7753970.
Примеры подходящих полиизобутиленаминов включают полиизобутиленамины, раскрытые в указанных ниже документах, и/или которые получают или можно получить способами, описанными в US 4832702. Таким образом, подходящие полиизобутиленамины включают соединения, описывающиеся структурной формулой I:
в которой
1
2
3
R обозначает полибутил- или полиизобутильную группу, которую можно образовать или которая образована из изобутена и до 20 мас. % н-бутена, и R и R являются одинаковыми или разными и все независимо обозначают:
водород;
алифатическую или ароматическую гидрокарбильную группу; первичную или вторичную ароматическую или алифатическую аминоалкиленовую группу или полиаминоалкиленовую группу; полиоксиалкиленовую группу;
гетероарильную или гетероциклильную группу; или
вместе с атомом азота, с которым они связаны, образуют кольцо, в котором могут содержаться дополнительные гетероатомы.
2
3
По меньшей мере в некоторых примерах R и R являются одинаковыми или разными и все независимо обозначают:
водород;
алкил;
арил;
гидроксиалкил; или
аминоалкиленовую группу, описывающуюся общей формулой (II):
4
5
6
в которой R обозначает алкилен и R и R являются одинаковыми или разными и все независимо обозначают: водород; алкил; арил; гидроксиалкил; полибутил; или полиизобутил; или
полиаминоалкиленовую группу, описывающуюся общей формулой (III):
4
5
4
5
6
в которой группы R являются одинаковыми или разными и группы R являются одинаковыми или разными и R, R и R обладают указанными выше значениями и m является целым числом, равным от 2 до 8; или
полиоксиалкиленовую группу, описывающуюся общей формулой (IV):
4
в которой группы R являются одинаковыми или разными и обладают указанными выше значениями, X обозначает алкил или Н и n является целым числом, равным от 1 до 30.
2
3
По меньшей мере в некоторых примерах R и R вместе с атомом азота, с которым они связаны, образуют морфолинильную, пиридильную, пиперидильную, пирролильную, пиримидинильную, пиролинильную, пирролидинильную, пиразинильную или пиридазинильную группу.
1
По меньшей мере в некоторых примерах R обозначает полибутильную или полиизобутильную группу, содержащую от 20 до 400 атомов углерода, которую можно образовать или которая образована из изобутена и до 20 мас. % н-бутена.
1
2
3
2
2
2
2
2
3
2
2
2
p
2
2
2
2
2
2
2
q
2
По меньшей мере в некоторых примерах R обозначает полибутильную или полиизобутильную группу, содержащую от 32 до 200 атомов углерода, которую можно образовать или которая образована из изобутена и до 20 мас. % н-бутена, и R и R являются одинаковыми или разными и все независимо обозначают: водород, метил, этил, н-пропил, изопропил, н-бутил, втор-бутил, изобутил, трет-бутил, пентил, гексил, фенил, -СН-СН-NH2, -СН-СН-СН-N(СН), или -[-СН-СН-NH]-СН-СН-NH, где р является целым числом, равным от 1 до 7, например, от 1 до 3, -СН-СН-ОН, -[-СН-СН-O]-СН-ОН, где q является целым числом, равным от 1 до 30, или вместе с атомом азота, с которым они связаны, образуют морфолинильную группу.
Примеры подходящих полиизобутиленаминовых присадок также включают полиизобутиленамины, раскрытые в указанных ниже документах, и/или которые получают или можно получить способами, описанными в US 6140541 и US 6909018. Таким образом, примеры подходящих полиизобутиленаминов включают соединения, описывающиеся общей формулой (V):
7
8
9
10
7
10
11
12
1
18
в которой R, R, R и R независимо друг от друга все обозначают водород или незамещенную или замещенную насыщенную или моно- или полиненасыщенную алифатическую группу, обладающую среднечисловой молекулярной массой, равной до 40000, по меньшей мере одна из групп R - R обладает среднечисловой молекулярной массой, равной от 150 до 40000, и R и R независимо друг от друга все обозначают Н; алкильную группу, например, С-С-алкильную группу; циклоалкильную группу; гидроксиалкильную группу; аминоалкильную группу; алкенильную группу; алкинильную группу, арильную группу; арилалкильную группу; алкиларильную группу; гетероарильную группу; алкилениминовую группу, описывающуюся формулой (VI):
в которой:
Alk обозначает обладающий линейной или разветвленной цепью алкилен
m является целым числом, равным от 0 до 10; и
13
14
1
18
R и R независимо друг от друга все обозначают Н; алкильную группу, например, С-С-алкильную группу; циклоалкильную группу; гидроксиалкильную группу; аминоалкильную группу; алкенильную группу; алкинильную группу, арильную группу; арилалкильную группу; алкиларильную группу; гетероарильную группу или вместе с атомом азота, с которым они связаны, образуют гетероциклическую структуру, или
11
12
R и R вместе с атомом азота, с которым они связаны, образуют гетероциклическую структуру.
11
12
13
14
По меньшей мере в некоторых примерах каждый из R, R, R и R независимо замещен дополнительными алкильными группами, содержащими гидроксигруппы или аминогруппы.
4
Примеры подходящих полиизобутиленаминовых присадок также включают полиизобутиленамины, раскрытые в указанных ниже документах, и/или которые получают или можно получить способами, описанными в US 7753970. Таким образом, примеры подходящих полиизобутиленаминов включают полиизобутиленамины, которые образованы или можно образовать из полиизобутенов, образованы или можно образовать из изобутена или изобутеновых мономеров смеси, например, смеси изобутена и до 20 мас. % н-бутена. Подходящие полиизобутиленамины включают полиизобутенамины, которые образованы или можно образовать из полиизобутилена, который образованы или можно образовать полимеризацией одинаковых или разных обладающих линейной или разветвленной цепью С-олефиновых мономеров, которые по меньшей мере в некоторых примерах соответствующим образом рандомизованы в продукте полимеризации. Подходящие полиизобутиленамины включают полиизобутиленамины, которые образованы или можно образовать из высокореакционноспособных полиизобутенов. Высокореакционноспособные полиизобутены обладают большим содержанием концевых двойных связей (также иногда называющихся альфа-олефиновыми двойными связями и/или винилиденовыми двойными связями), например, составляющими не менее 20% или не менее 50%, или не менее 70% в пересчете на полное количество олефиновых двойных связей в полиизобутене. Иногда их представляют общей структурой:
Высокореакционноспособные полиизобутены можно получить способами, описанными, например, в US 4152499.
По меньшей мере в некоторых примерах полиизобутиленамин содержит полиизобутеновую группу, которая обладает среднечисловой молекулярной массой, равной от 200 до 10000, например, от 500 до 5000 или от 700 до 1500, или от 800 до 1200, или от 850 до 1100, например, примерно 1000.
По меньшей мере в некоторых примерах полиизобутиленамин образован или может быть образован из полиизобутена, который обладает по меньшей мере одной из следующих характеристик:
(i) его можно образовать или он образован из изобутена и до 20 мас. % н-бутена, и;
(ii) его можно образовать или он образован из смеси изобутенов, содержащей не менее 70 мол. % винилиденовых двойных связей в пересчете на полное количество олефиновых двойных связей в полиизобутене;
(iii) он содержит не менее 85 мас. % изобутиленовых звеньев;
(iv) он обладает показателем полидисперсности, находящимся в диапазоне от 1,05 до 7.
Способы получения подходящих полиизобутиленаминов описаны, например, в US 4832702, US 6140541, US 6909018 и/или US 7753970.
По меньшей мере в некоторых примерах полиалкиленамин, такой как полиизобутиленамин, содержится/используется в композиции топлива при концентрации активного вещества, равной не менее 50 част./млн, например, при концентрации активного вещества, равной не менее 100 част./млн. По меньшей мере в некоторых примерах полиизобутиленамин содержится/используется в композиции топлива при концентрации активного вещества, равной до 500 част./млн, например, при концентрации, равной до 300 част./млн. По меньшей мере в некоторых примерах полиалкиленамин, такой как полиизобутиленамин, содержится/используется в композиции топлива при концентрации активного вещества, находящейся в диапазоне от 50 част./млн до 500 част./млн, например, при концентрации активного вещества, находящейся в диапазоне от 50 част./млн до 300 част./млн, такой как равная от 100 част./млн до 300 част./млн. Концентрация активного вещества означает концентрацию активного полиалкиленамина без учета, например, любого растворителя и т.п. Как должно быть понятно специалисту в данной области техники, концентрация активного вещества, выраженная в настоящем изобретении в част./млн, означает мас. част./млн.
Обычно по меньшей мере один полиалкиленамин, такой как по меньшей мере один полиизобутиленамин, содержится/используется в композиции топлива при концентрации активного вещества, равной от 50 част./млн до 160 част./млн. Однако в некоторых примерах можно использовать более значительные количества. В таких случаях по меньшей мере один полиалкиленамин может содержаться/использоваться в композиции топлива при концентрации, равной от 160 част./млн до 500 част./млн.
Гидрокарбилзамещенное ароматическое соединение.
По меньшей мере одно гидрокарбилзамещенное ароматическое соединение может представлять собой гидрокарбилзамещенное гидроксиароматическое соединение, такое как гидрокарбилзамещенный фенол. Гидрокарбильный заместитель может присоединяться в орто-, мета- или пара-положении фенольного кольца.
Гидрокарбильный заместитель гидрокарбилзамещенного ароматического соединения может обладать среднечисловой молекулярной массой, равной от 700 до 1500, такой как равная от 900 до 1300.
В вариантах осуществления по меньшей мере одно моющее средство - основание Манниха можно использовать в композиции топлива.
Примеры моющих средств - оснований Манниха включают те, которые получают или можно получить по реакции по меньшей мере одного гидрокарбилзамещенного гидроксиароматического соединения, по меньшей мере одного амина и по меньшей мере одного альдегида при условиях проведения реакции конденсации Манниха. Подходящие условия проведения реакции включают по меньшей мере одно (например, все) из следующих условий:
температура, находящаяся в диапазоне от 40°С до 200°С;
отсутствие или присутствие растворителя;
продолжительность проведения реакции, находящуюся в диапазоне от 2 до 4 ч; и удаление побочного продукта - воды с помощью азеотропной перегонки.
Примеры альдегидов, подходящих для получения моющих средств - оснований Манниха, включают:
алифатические альдегиды, включая, например, формальдегид, ацетальдегид, пропионовый альдегид, масляный альдегид, валериановый альдегид, капроновый альдегид, гептальдегид и стеариновый альдегид;
ароматические альдегиды, включая, например, бензальдегид и салициловый альдегид;и
гетероциклические альдегиды, включая, например, фурфураль и тиофеновый альдегид.
Также применимыми по меньшей мере в некоторых примерах являются предшественники формальдегида, включая, например, параформальдегид и водные растворы формальдегида, включая, например, формалин.
Примеры типичных гидрокарбильных заместителей гидрокарбилзамещенного гидроксиароматического соединения включают например, полиолефины, например, полипропилен, полибутены, полиизобутилен, сополимеры этилен - альфа-олефин и т.п. Другие примеры включают сополимеры бутилена и/или изобутилена и/или пропилена и одного или большего количества моноолефиновых сомономеров, сополимеризующихся с ними (например, этилен, 1-пентен, 1-гексен, 1-октен, 1-децен и т.п.), где молекула сомономера содержит не менее 50 мас. % бутиленовых и/или изобутиленовых, и/или пропиленовых звеньев. В некоторых примерах сополимеры являются алифатическими и в некоторых примерах содержат неалифатические группы (например, стирол, о-метилстирол, п-метилстирол, дивинилбензол и т.п.), в любом случае полученные полимеры представляют собой в основном алифатические углеводородные полимеры.
Примеры подходящих моющих средств - оснований Манниха включают моющие средства - основания Манниха, в которых гидрокарбильный заместитель ароматической группы представляет собой или включает полиизобутилен (ПИБ). Такие соединения иногда называют ПИБ-моющими средствами - основаниями Манниха.
По меньшей мере в некоторых примерах гидрокарбильные заместители гидрокарбилзамещенного гидроксиароматического соединения включают полимеры, которые получают или можно получить из чистого или в основном чистого 1-бутена; полимеры, которые получают или можно получить из чистого или в основном чистого изобутена; и полимеры, которые получают или можно получить из смесей 1-бутена, 2-бутена и изобутена. По меньшей мере в некоторых примерах гидрокарбилзамещенный гидроксиароматический реагент получают или можно получить из высокореакционноспособного полиизобутена. Высокореакционноспособные полиизобутены обладают большим содержанием концевых двойных связей (также иногда называющихся альфа-олефиновыми двойными связями и/или винилиденовыми двойными связями), например, составляющими не менее 20% или не менее 50%, или не менее 70% в пересчете на полное количество олефиновых двойных связей в полиизобутене. Примеры высокореакционноспособных полибутиленов, обладающих относительно большим содержанием полимерных молекул, содержащих концевые винилиденовые группы, включают те, которые получают или можно получить способами, описанными в US 4152499 и DE 2904314.
По меньшей мере в некоторых примерах гидрокарбильные заместители характеризуются некоторым остаточным содержанием кратных связей, но обычно они являются в основном насыщенными.
По меньшей мере в некоторых примерах гидрокарбильный заместитель представляет собой полимер, обладающий показателем полидисперсности, равным от 1 до 4, например, от 1 до 2, например, по данным определения с помощью гель-проникающей хроматографии (иногда также обозначаемой, как ГПХ).
В некоторых примерах гидрокарбильный заместитель гидроксиароматического соединения, использующегося для получения моющего средства - основания Манниха, которое в некоторых случаях представляет собой или включает полиизобутилен, может обладать среднечисловой молекулярной массой, равной от 700 до 1500, такой как равная от 900 до 1300.
Примеры подходящих моющих средств - оснований Манниха включают раскрытые в указанных ниже документах и/или которые получают или можно получить способами, описанными в US 5634951, US 5697988, US 6800103, US 7597726 и/или US 20090071065.
Примеры подходящих моющих средств - оснований Манниха включают раскрытые в указанных ниже документах и/или которые получают или можно получить способами, описанными в US 5634951. Таким образом, примеры подходящих моющих средств - оснований Манниха включают те, которые можно получить или получают по реакции (i) одной мольной части по меньшей мере одного гидроксиароматического соединения, содержащего в кольце алифатический гидрокарбильный заместитель, образованный из полиолефина, обладающего среднечисловой молекулярной массой, находящейся в диапазоне от 500 до 3000, (ii) от 0,8 до 1,3 мольной части по меньшей мере одного альдегида и (iii) от 0,8 до 1,5 мольной части по меньшей мере одного алифатического полиамина, содержащего в молекуле одну первичную или вторичную аминогруппу, способную вступать в реакцию конденсации Манниха с (i) и (ii), другую аминогруппу или аминогруппы (если они содержатся) в молекуле, в основном инертной в такой реакции конденсации Манниха, при условии, что отношение количества молей альдегида к количеству молей амина равно 1,2 или менее.
Примеры подходящих гидроксиароматических соединений (i) включают обладающие большой молекулярной массой алкилзамещенные гидроксиароматические соединения, включая полипропилфенол (включая полученные алкилированием фенола полипропиленом), полибутилфенолы (включая полученные алкилированием фенола полибутенами и/или полиизобутиленом), и сополимеры бутил- и пропилфенолов (включая полученные алкилированием фенола сополимером бутилена и/или изобутилена и пропилена). Другие гидроксиароматические соединения включают например, длинноцепочечные алкилфенолы например, полученные алкилированием фенола сополимерами бутилена и/или изобутилена и/или пропилена и один или большее количество моноолефиновых сомономеров, сополимеризующихся с ними (включая, например, этилен, 1-пентен, 1-гексен, 1-октен, 1-децен и т.п.), например, такие, в которых сополимер содержит не менее 50 мас. % бутиленовых и/или изобутиленовых, и/или пропиленовых звеньев. Сомономеры могут быть алифатическими и также могут содержать неалифатические группы (например, стирол, о-метилстирол, п-метилстирол, дивинилбензол и т.п.). Подходящие примеры включают полибутилфенолы (например, полученные алкилированием фенола полибутиленом) и этот полибутилен включает например, полимеры, полученные из чистого или в основном чистого 1-бутена или изобутена, и смесей, полученных из двух или всех трех - 1-бутена, 2-бутена и изобутена. Высокореакционноспособные полибутилены также являются подходящими примерами для получения подходящих гидрокарбилзамещенных гидроксиароматических соединений. Примеры гидрокарбилзамещенных гидроксиароматических соединений включают пара-замещенные гидроксиароматические соединения. Примеры гидрокарбилзамещенных гидроксиароматических соединений включают содержащие один, два или более двух гидрокарбильных заместителей.
Примеры подходящих полиаминных реагентов (iii) включают алкиленполиамины, например, содержащие одну реакционноспособную первичную или вторичную аминогруппу. Примеры включают реагенты, содержащие другие группы, включая, например, гидроксигруппу, цианогруппу, амидную группу и т.п. Примеры подходящих полиаминов включают алифатические диамины, например, содержащие одну первичную или вторичную аминогруппу и одну третичную аминогруппу. Примеры включают N,N,N'',N''-тетраалкилдиалкилентриамины; N,N,N',N''-тетраалкилтриалкилентетраамины; N,N,N',N'',N'''-пентаалкилтриалкилентетраамины; N,N-дигидроксиалкил-α,ω-алкилендиамины; N,N,N'-тригидроксиалкил-α,ω-алкилендиамины; трис(диалкиламиноалкил)аминоалкилметаны и т.п., включая, например, такие, в которых алкильные группы являются одинаковыми или разными, включая такие, которые обычно содержат не более 12 атомов углерода, например, от 1 до 4 атомов углерода в каждой, например, метил и/или этил. Примеры полиаминов, содержащих одну реакционноспособную первичную или вторичную аминогруппу, которая может участвовать в реакции конденсации Манниха, и по меньшей мере одну стерически заторможенную аминогруппу, которая прямо не может участвовать в реакции Манниха, включают например, N-(трет-бутил)-1,3-пропандиамин; N-неопентил-1,3-пропандиамин; N-(трет-бутил)-1-метил-1,2-этандиамин; N-(трет-бутил)-1-метил-1,3-пропандиамин и 3,5-ди(трет-бутил)аминоэтилпиперазин.
2
x
Примеры подходящих моющих средств - оснований Манниха также включают раскрытые в указанных ниже документах и/или которые получают или можно получить способами, описанными в US 5697988. Таким образом, примеры подходящих моющих средств - оснований Манниха включают продукты реакции Манниха (i) обладающего большой молекулярной массой алкилзамещенного фенола, (ii) амина и (iii) альдегида, где (i), (ii) и (iii) взаимодействуют в отношении, находящемся в диапазоне 1,0:0,1-10,0:0,1-10. По меньшей мере в некоторых примерах продукты реакции Манниха получают или можно получить с помощью конденсации алкилзамещенного гидроксиароматического соединения, алкильный заместитель которого обладает среднечисловой молекулярной массой (Mn), находящейся в диапазоне от 600 до 14000, например, полиалкилфенола, полиалкильный заместитель которого образован или может быть образован из полимеров 1-моноолефина, обладающих среднечисловой молекулярной массой, находящейся в диапазоне от 600 до 3000, например, в диапазоне от 750 до 1200; амина, содержащего по меньшей мере одну группу >NH, например, алкиленполиамина, описывающегося формулой: HN-(A-NH-)H, в которой А обозначает двухвалентную алкиленовую группу, содержащую от 1 до 10 атомов углерода и х является целым числом, находящимся в диапазоне от 1 до 10; и альдегида, например, формальдегида в присутствии растворителя. Подходящие условия проведения реакции включают одно или большее количество следующих:
• работа при температуре в диапазоне от комнатной температуры до 95°С;
• проведение реакции соединений без растворителя или в присутствии легко удаляющегося растворителя, например, бензола, ксилола, толуола или очищенного растворителем нейтрального масла;
• использование формальдегида (например, формалина) в качестве альдегида;
• нагревание реакционной смеси при повышенной температуре (например, от 120°С до 175°С), одновременно, например, с продувкой очищающим инертным газом (например, азотом, диоксидом углерода и т.п.) до завершения дегидратации; и
• отфильтровывание продукта реакции и разбавление растворителем.
Примеры продуктов реакции Манниха включают те, которые образованы или можно образовать по реакции алкилфенола, этиленполиамина и формальдегида в соответствующем молярном отношении, составляющем 1,0:0,5-2,0:1,0-3,0, где алкильная группа алкилфенола обладает среднечисловой молекулярной массой (Mn), находящейся в диапазоне от 600 до 3000, например, в диапазоне от 740 до 1200 или в диапазоне от 800 до 950 или, например, 900. Примеры алкилзамещенных гидроксиароматических соединений включают пара-замещенные моноалкилфенолы и орто-моноалкилфенолы и диалкилфенолы. Примеры аминных реагентов включают полиамины, например, полиэтиленамины. Примеры аминных реагентов также включают моно- и диаминоалканы и их замещенные аналоги, например, этиламин, диметиламин, диметиламинопропиламин и диэтаноламин; ароматические диамины (например, фенилендиамин и диаминонафталины); гетероциклические амины (например, морфолин, пиррол, пирролидин, имидазол, имидазолидин и пиперидин); меламин; и их замещенные аналоги. Примеры аминных реагентов включают алкиленполиамины, например, полиамины, которые являются линейными, разветвленными или циклическими; смеси линейных и/или разветвленных, и/или циклических полиаминов, в которых каждая алкиленовая группа содержит от 1 до 10 атомов углерода, например, от 2 до 20 атомов углерода. Примеры полиаминов включают содержащие от 3 до 7 атомов азота.
1
4
Примеры подходящих моющих средств - оснований Манниха также включают раскрытые в указанных ниже документах и/или которые получают или можно получить способами, описанными в US 6800103. Таким образом, примеры подходящих моющих средств - оснований Манниха включают те, которые получают или можно получить по реакции смеси (i) по меньшей мере одного замещенного гидроксиароматического соединения, содержащего в кольце и (а) алифатический гидрокарбильный заместитель, образованный из полиолефина, обладающего среднечисловой молекулярной массой, находящейся в диапазоне от 500 до 3000 и (b) С-С-алкил; (ii) по меньшей мере одного вторичного амина; и (iii) по меньшей мере одного альдегида. По меньшей мере в некоторых примерах компоненты (ii) и (iii) предварительно вводят в реакцию с образованием промежуточного продукта до добавления компонента (i). По меньшей мере в некоторых примерах смесь, образовавшуюся из компонентов (i), (ii) и (iii), нагревают при температуре выше 40°С, при которой протекает реакция конденсации Манниха.
По меньшей мере в некоторых примерах продукты реакции Манниха получают или можно получить по реакции дизамещенного гидроксиароматического соединения, в котором гидрокарбильный заместитель (а) содержит полипропилен, полибутилен или сополимер этилен - альфа-олефин, обладающий среднечисловой молекулярной массой, находящейся в диапазоне от 500 до 3000, и показателем полидисперсности, находящимся в диапазоне от 1 до 4, одного или большего количества вторичных аминов и по меньшей мере одного альдегида. По меньшей мере в некоторых примерах используют дибутиламин в качестве амина, формальдегид или формалин в качестве альдегида и отношение количества молей замещенного гидроксиароматического соединения к количеству молей дибутиламина к количеству молей формальдегида, составляющее 1:0,8-1,5:0,8-1,5 соответственно, например, 1:0,9-1,2:0,9-1,2 соответственно.
Примеры типичных дизамещенных гидроксиароматических соединений включают такие, которые описываются общей формулой (VII):
1
4
1
4
в которой каждый R обозначает Н, С-С-алкил или гидрокарбильный заместитель, обладающий среднечисловой молекулярной массой, находящейся в диапазоне от 500 до 3000, при условии, что один R обозначает Н, один R обозначает С-С-алкил и один R обозначает гидрокарбильный заместитель.
Примеры типичных гидрокарбильных заместителей гидрокарбилзамещенного гидроксиароматического соединения (ii) включают полиолефины, например, полипропилен, полибутены, полиизобутилен, сополимеры этилен - альфа-олефин и т.п. Другие примеры включают сополимеры бутилена и/или изобутилена и/или пропилена и одного или большего количества моноолефиновых сомономеров, сополимеризующихся с ними (например, этилен, 1-пентен, 1-гексен, 1-октен, 1-децен и т.п.), где молекула сомономера содержит не менее 50 мас. % бутиленовых и/или изобутиленовых, и/или пропиленовых звеньев. В некоторых примерах сополимеры являются алифатическими и в некоторых примерах содержат неалифатические группы (например, стирол, о-метилстирол, п-метилстирол, дивинилбензол и т.п.), в любом случае полученные полимеры представляют собой в основном алифатические углеводородные полимеры. Высокореакционноспособные полибутилены также являются подходящими для получения подходящих гидрокарбилзамещенных гидроксиароматических соединений.
Примеры подходящих дизамещенных гидроксиароматических соединений включают те, которые получают или можно получить алкилированием о-крезола обладающими большой молекулярной массой полимерами, описанными выше.
1
4
Предпочтительно, если по меньшей мере в некоторых примерах, гидрокарбильный заместитель находится в пара-положении дизамещенного гидроксиароматического соединения и С-С-алкильный заместитель находится в орто-положении.
Примеры типичных вторичных аминов (ii) включают такие, которые описываются общей формулой (VIII):
в которой R' и R'' все независимо обозначают алкильные, циклоалкильные, арильные, алкиларильные или арилалкильные группы, содержащие от 1 до 30 атомов углерода, например, от 1 до 18 атомов углерода или от 1 до 6 атомов углерода. Примеры включают диметиламин, диэтиламин, дипропиламин, дибутиламин, дипентиламин и дихлоргексиламин.
Примеры подходящих моющих средств - оснований Манниха также включают раскрытые в указанных ниже документах и/или которые получают или можно получить способами, описанными в US 7597726. Таким образом, примеры подходящих моющих средств - оснований Манниха включают продукты реакции конденсации Манниха (i) полиамина, содержащего стерически заторможенную первичную аминогруппу, (ii) гидрокарбилзамещенного гидроксиароматического соединения и (iii) альдегида. Примеры полиаминов (i), содержащих стерически заторможенную первичную аминогруппу, включают (А) алифатические циклические полиамины, содержащие стерически заторможенную первичную аминогруппу, (В) ациклические алифатические полиамины, содержащие стерически заторможенную первичную аминогруппу, и их комбинации. По меньшей мере в некоторых примерах продукт реакции Манниха получают или можно получить по реакции (1) 1,2-диаминоциклогексана, (2) полиизобутилензамещенного крезола и/или фенола, и (3) формальдегида, например, в которой реагенты (1), (2) и (3) вводят в реакцию в эквимолярных отношениях в реакции Манниха. По меньшей мере в некоторых примерах продукт реакции Манниха диспергируют в жидкости-носителе. По меньшей мере в некоторых примерах полиаминный реагент содержит аминогруппу, которая не участвует в реакции конденсации Манниха с гидрокарбилзамещенный гидроксиароматическим реагентом в дополнение по меньшей мере к одной реакционноспособной аминогруппе в той же молекуле полиамина, которая участвует в реакции Манниха. Примеры реакционноспособных аминогрупп включают первичные и вторичные аминогруппы, например, стерически незаторможенные реакционноспособные первичные аминогруппы. Примеры полиаминов, содержащих реакционноспособную аминогруппу и стерически заторможенную аминогруппу, включают такие, которые описываются формулой (IX):
1
1
2
1
2
1
8
1
8
2
2
2
2
2
4
2
2
4
в которой X и Z каждый обозначает метилен, Y обозначает алкилен или алкиленаминогруппу, n равно 0 или 1, Q обозначает необязательную алкиленовую группу, подходящую для образования кольцевой структуры с X и Z, Е обозначает гидрокарбильную группу, t равно 0 или 1, R обозначает гидрокарбильную группу или водород при условии, что R обозначает гидрокарбил, если n равно 1, R обозначает водород или гидрокарбильную группу, m равно 0 или 1 при условии, что m равно 0, если содержится Q. Если R и/или R обозначает гидрокарбил, примеры таких гидрокарбильных групп включают С-С-алкил (например, метил, этил, пропил, изопропил, трет-бутил и т.п.). Если n равно 1, примеры Y включают C-C-алкилен; алкиленаминогруппу (например, метиленаминогруппу, (-CHN(H)-), диметиленаминогруппу (-CHN(H)-CH-), метиленаминоэтилметиленаминогруппу (-CHN(H)-CHN(H)-СН-) и т.п.). Если t равно 1, примеры Е включают метилен, этилен, изопропилен и т.п. Примеры Q включают алкиленовые цепи, например, С-С-алкиленовые цепи. Примеры полиаминов, содержащих стерически заторможенную первичную аминогруппу, включают алифатические циклические полиамины, включая, например, полиаминоциклоалканы, например, полиаминоциклогексаны, включая 1,2-диаминодициклогексаны, 1,3-диаминодициклогексаны и 1,4-диаминодициклогексаны, например, описывающиеся следующими формулами Ха, Xb и Хс:
По меньшей мере в некоторых примерах в структуре алифатического циклического полиамина стерически заторможенная гидрокарбильная группа обычно связана с тем же атомом углерода, с которым связана стерически заторможенная первичная аминогруппа, если заторможенные/защищенные и реакционноспособные аминогруппы находятся не в орто-конфигурации друг по отношению к другу. По меньшей мере в некоторых примерах (например, соединение Хс) реакционноспособная аминогруппа содержится в виде фрагмента, представляющего собой введенный заместитель, который присоединен непосредственно к кольцевой структуре. По меньшей мере в некоторых примерах используют смеси изомеров. Примеры подходящих ациклических алифатических полиаминных реагентов включают алкиленполиамины, содержащие первичную аминогруппу, которая физически стерически защищена для предупреждения или по меньшей мере значительного торможения ее способности участвовать в реакции конденсации Манниха. По меньшей мере в некоторых примерах стерически заторможенная первичная аминогруппа обычно присоединена к вторичному или третичному атому углерода в полиамине. Ациклический алифатический полиамин содержит подходящую реакционноспособную аминогруппу (например, первичную или вторичную) в одной молекуле для участия в реакции конденсации Манниха. По меньшей мере в некоторых примерах содержатся другие заместители, например, гидроксигруппа, цианогруппа, амидная группа и т.п. Примеры ациклических алифатических полиаминов, содержащих стерически заторможенную первичную аминогруппу, включают такие, которые описываются формулами XIa, XIb, XIc и XId:
1
2
1
8
в которой все R и R обозначают гидрокарбильную группу или водород при условии, что по меньшей мере одна из них обозначает гидрокарбильную группу. Примеры гидрокарбильных групп включают C-C-алкил, например, метил, этил, пропил, изопропил и т.п.;
Примеры гидрокарбилзамещенных гидроксиароматических соединений (ii) включают такие, которые описываются формулой XII:
1
4
в которой каждый R обозначает Н, С-С-алкил или гидрокарбильный заместитель, обладающий средней молекулярной массой (Mw), находящейся в диапазоне от 300 до 2000, например, от 500 до 1500, например, по данным определения с помощью гель-проникающей хроматографии при условии, что по меньшей мере один R обозначает Н и один R обозначает гидрокарбильный заместитель, определенный выше в настоящем изобретении.
Примеры типичных гидрокарбильных заместителей гидрокарбилзамещенного гидроксиароматического соединения (ii) включают полиолефины, например, полипропилен, полибутены, полиизобутилен, сополимеры этилен - альфа-олефин и т.п. Другие примеры включают сополимеры бутилена и/или изобутилена и/или пропилена и одного или большего количества моноолефиновых сомономеров, сополимеризующихся с ними (например, этилен, 1-пентен, 1-гексен, 1-октен, 1-децен и т.п.), где молекула сомономера содержит не менее 50 мас. % бутиленовых и/или изобутиленовых, и/или пропиленовых звеньев. В некоторых примерах сополимеры являются алифатическими и в некоторых примерах содержат неалифатические группы (например, стирол, о-метилстирол, п-метилстирол, дивинилбензол и т.п.), в любом случае полученные полимеры представляют собой в основном алифатические углеводородные полимеры.
По меньшей мере в некоторых примерах гидрокарбильные заместители включают полимеры, которые получают или можно получить из чистого или в основном чистого 1-бутена; полимеры, которые получают или можно получить из чистого или в основном чистого изобутена; и полимер, который получают или можно получить из смесей 1-бутена, 2-бутена и изобутена. По меньшей мере в некоторых примерах гидрокарбилзамещенный гидроксиароматический реагент получают или можно получить из высокореакционноспособного полиизобутена.
По меньшей мере в некоторых примерах подходящее дизамещенное гидроксиароматическое соединение получают или можно получить алкилированием о-крезола обладающим большой молекулярной массой гидрокарбильным полимером, например, гидрокарбильным полимером, обладающим средней молекулярной массой, находящейся в диапазоне от 300 до 2000, например, алкилированием о-крезола или о-фенола полиизобутиленом, обладающим средней молекулярной массой, находящейся в диапазоне от 300 до 2000, например, в диапазоне от 500 до 1500.
Примеры подходящих моющих средств - оснований Манниха также включают раскрытые в указанных ниже документах и/или которые получают или можно получить способами, описанными в US 20090071065. Таким образом, примеры подходящих моющих средств - оснований Манниха включают продукты реакции конденсации Манниха: (i) полиамина, содержащего первичные аминогруппы, (ii) гидрокарбилзамещенного гидроксиароматического соединения и (iii) альдегида, где реакцию Манниха проводят при полном молярном отношении (i):(ii):(iii), таком, что, например, полиамин (i) способен вступать в реакцию с гидрокарбилзамещенным гидроксиароматическим соединением (ii), так что получают в основном чистый промежуточный продукт и этот промежуточный продукт способен вступать в реакцию с альдегидом (iii) с получением продукта реакции Манниха, например, по однореакторной технологии. Примеры полиамина (i) включают 1,2-диаминоциклогексан, 1,3-диаминопропан и 1,2-диаминоэтан. Примеры подходящих молярных отношений (i):(ii):(iii) включают 1:2:3 и 1:1:2. Примеры гидрокарбилзамещенных гидроксиароматических соединений включают такие, которые описываются формулой (XIII):
1
4
в которой каждый R обозначает Н, С-С-алкил, или гидрокарбильный заместитель, обладающий средней молекулярной массой (Mw), находящейся в диапазоне от 300 до 2000, например, от 500 до 1500, например, по данным определения с помощью гель-проникающей хроматографии при условии, что по меньшей мере R обозначает Н и один R обозначает гидрокарбильный заместитель, определенный выше в настоящем изобретении. Примеры гидрокарбильных заместителей включают полиолефины, например, полипропилен, полибутилен, полиизобутилен и сополимеры этилен - альфа-олефин, и также сополимеры бутилена и/или изобутилена и/или пропилена и одного или большего количества моноолефиновых сомономеров, сополимеризующихся с ними (например, этилен, 1-пентен, 1-гексен, 1-октен, 1-децен и т.п.), где сополимер содержит не менее 50 мас. % бутиленовых и/или изобутиленовых, и/или пропиленовых звеньев. По меньшей мере в некоторых примерах гидрокарбильные заместители полиолефина содержат не менее 20%, например, 50% или 70% своих олефиновых двойных связей в концевом положении углеродной цепи в качестве высокореакционноспособного изомера винилидена. Примеры гидрокарбильных заместителей включают те, которые получают или можно получить из полиизобутилена, например, полиизобутилена, который получают или можно получить из чистого или в основном чистого 1-бутена или изобутена, и полимеры, которые получают или можно получить из смесей двух или трех из следующих: 1-бутена, 2-бутена и изобутена. Примеры гидрокарбильных заместителей включают те, которые получают или можно получить из высокореакционноспособного полиизобутилена, который обладает относительно большим содержанием полимера, содержащего концевые винилиденовые группы, например, не менее 20%, 50% или 70% всех олефиновых двойных связей в полиизобутилене включают изомер алкилвинилидена.
По меньшей мере в некоторых примерах по меньшей мере одно гидрокарбилзамещенное ароматическое соединение, такое как по меньшей мере одно моющее средство - основание Манниха, содержится в композиции топлива при концентрации активного вещества, находящейся в диапазоне от 10 част./млн до 500 част./млн, например, в диапазоне от 20 до 200 част./млн, такой как равная от 20 до 100 част./млн. Концентрация активного вещества означает концентрацию активного гидрокарбилзамещенного ароматического соединения без учета, например, любого растворителя и т.п.
Обычно по меньшей мере одно гидрокарбилзамещенное ароматическое соединение, такое как по меньшей мере одно моющее средство - основание Манниха, содержится/используется в композиции топлива при концентрации активного вещества, равной от 20 част./млн до 70 част./млн. Однако в некоторых примерах можно использовать более значительные количества. В таких случаях по меньшей мере одно гидрокарбилзамещенное ароматическое соединение может содержаться/использоваться в композиции топлива при концентрации, равной от 70 част./млн до 200 част./млн.
В некоторых примерах по меньшей мере один полиалкиленамин содержится/используется в композиции топлива при концентрации активного вещества, равной от 50 част./млн до 500 част./млн, и по меньшей мере одно гидрокарбилзамещенное ароматическое соединение содержится/используется в композиции топлива при концентрации активного вещества, равной от 20 част./млн до 200 част./млн. Обычно по меньшей мере один полиалкиленамин может содержаться/использоваться в композиции топлива при концентрации активного вещества, равной от 50 част./млн до 160 част./млн, и по меньшей мере одно гидрокарбилзамещенное ароматическое соединение может содержаться/использоваться в композиции топлива при концентрации активного вещества, равной от 20 част./млн до 70 част./млн. Однако в некоторых примерах по меньшей мере один полиалкиленамин может содержаться/использоваться в композиции топлива при концентрации активного вещества, равной от 160 част./млн до 500 част./млн, и гидрокарбилзамещенное ароматическое соединение может содержаться/использоваться в композиции топлива при концентрации активного вещества, равной от 70 част./млн до 200 част./млн.
По меньшей мере в некоторых примерах отношение масс активных веществ по меньшей мере один полиалкиленамин: по меньшей мере одно гидрокарбилзамещенное ароматическое соединение находится в диапазоне от 10:1 до 1:10 например, от 5:1 до 1:5. Если используют полиизобутиленамин и моющее средство - основание Манниха, отношение масс активных веществ полиизобутиленамин: моющее средство - основание Манниха находится в диапазоне от 10:1 до 1:10 например, от 5:1 до 1:5.
Обычно по меньшей мере один полиалкиленамин (такой как полиизобутиленамин) содержит полиалкиленовую группу, которая обладает среднечисловой молекулярной массой, равной от 700 до 1500 (например, от 800 до 1200), и гидрокарбильный заместитель по меньшей мере одного гидрокарбилзамещенного ароматического соединения (такого как моющее средство - основание Манниха), которое в некоторых случаях представляет собой или включает полиизобутилен, обладающий среднечисловой молекулярной массой, равной от 700 до 1500 (например, от 900 до 1300).
Жидкость-носитель
По меньшей мере в некоторых примерах, по меньшей мере одна жидкость-носитель (иногда также называющихся индуцирующим средством или флюидизатором) содержится/используется в композиции топлива, применениях и/или способах. По меньшей мере в некоторых примерах содержится/используется более, чем одна жидкость-носитель.
По меньшей мере в некоторых примерах по меньшей мере одна жидкость-носитель используется вместе с полиизобутиленамином. По меньшей мере в некоторых примерах по меньшей мере одна жидкость-носитель используется вместе с моющим средством - основанием Манниха. По меньшей мере в некоторых примерах по меньшей мере одна жидкость-носитель используется с каждым из следующих: по меньшей мере один полиизобутиленамин и по меньшей мере одно моющее средство - основание Манниха, где жидкости-носители могут быть одинаковыми или разными. По меньшей мере в некоторых примерах жидкость-носитель используется независимо по меньшей мере от одного полиизобутиленамина и по меньшей мере от одного моющего средства -основания Манниха.
Примеры подходящих жидкостей-носителей описаны, например, в US 2009/0071065 в абзацах от [0038] до [0053]. Таким образом, примеры подходящих жидкостей-носителей включают жидкие олигомеры поли-альфа-олефина, жидкие полиалкеновые углеводороды (например, полипропилен, полибутены, полиизобутен и т.п.), жидкие подвергнутые гидроочистке полиалкеновые углеводороды (например, подвергнутый гидроочистке полипропилен, подвергнутые гидроочистке полибутены, подвергнутый гидроочистке полиизобутен и т.п.), минеральные масла, жидкие поли(оксиалкилены), жидкие спирты, жидкие полиолы, жидкие сложные эфиры и т.п.
Примеры жидкостей-носителей включают (1) минеральное масло или смесь минеральных масел, например, обладающие индексом вязкости, равным менее 120; (2) один или смесь поли-альфа-олефинов, например, обладающие средней молекулярной массой, находящейся в диапазоне от 500 до 1500; (3) простые полиэфиры, включая поли(оксиалкилены), например, обладающие средней молекулярной массой, находящейся в диапазоне от 500 до 1500; (4) один или большее количество жидких полиалкиленов; и (5) смеси двух или большего количества жидкостей, выбранных из группы, включающей (1), (2), (3) и (4).
Примеры подходящих жидкостей-носителей - минеральных масел включают парафиновые, нафтеновые и асфальтовые масла, например, подвергнутые гидроочистке масла. Примеры минеральных масел обладают вязкостью при 40°С, равной менее 1600 УСС (универсальные секунды Сейболта), например, равной от 300 до 1500 УСС, и/или обладающих индексом вязкости, равным менее 100, например, в диапазоне от 30 до 60.
Примеры подходящих жидкостей-носителей - поли-альфа-олефинов включают подвергнутые и не подвергнутые гидроочистке поли-альфа-олефины. Примеры поли-альфа-олефинов включают тримеры, тетрамеры и пентамеры мономеров альфа-олефинов, содержащих от 6 до 12 атомов углерода.
Примеры подходящих жидкостей-носителей - простых полиэфиров включают поли(оксиалкилены), обладающие средней молекулярной массой, находящейся в диапазоне от 500 до 1500, включая, например, содержащие концевые гидрокарбильные группы поли(оксиалкилен)моноолы. Примеры поли(оксиалкиленов) включают один или смесь алкилполи(оксиалкилен)моноолов, которые в неразбавленном состоянии представляют собой растворимую в бензине жидкость, обладающую вязкостью, равной не менее 70 сСт при 40°С и не менее 13 сСт при 100°С, включая такие моноолы, которые получены пропоксилированием одного или смеси алканолов, содержащих не менее 8 атомов углерода, например, от 10 до 18 атомов углерода.
Примеры подходящих жидкостей-носителей - поли(оксиалкиленов) включают обладающие вязкостью в неразбавленном состоянии, равной не менее 60 сСт при 40°С (например, не менее 70 сСт при 40°С) и не менее 11 сСт при 100°С (например, не менее не менее 13 сСт при 100°С). Примеры подходящих жидкостей-носителей - поли(оксиалкиленов) включают обладающие вязкостью в неразбавленном состоянии, равной не более 400 сСт при 40°С (например, не более 300 сСт при 40°С) и не более 50 сСт при 100°С (например, не более 40 сСт при 100°С).
Примеры поли(оксиалкиленов) включают поли(оксиалкилен)гликоли и их простые моноэфирные производные, например, удовлетворяющие указанным выше требованиям, предъявляемым к вязкости, включая те, которые получают или можно получить по реакции спирта или полиспирта с алкиленоксидом, например, пропиленоксидом и/или бутиленоксидом с использованием или без использования этиленоксида, например, продукты, в которых не менее 80 мол. % оксиалкиленовых групп в молекуле образованы или можно образовать из 1,2-пропиленовых групп.
Примеры поли(оксиалкиленов) включают раскрытые в указанных ниже документах и/или которые получают или можно получить способами, описанными в US 248664, US 2425845, US 2425755 и US 2457139.
Поли(оксиалкиленовые) носители должны содержать достаточное количество разветвленных оксиалкиленовых звеньев (например, метилдиметиленоксильных звеньев и/или этилдиметиленоксильных звеньев), чтобы сделать поли(оксиалкилен) растворимым в бензине.
Примеры жидкостей-носителей - полиалкиленов включают полипропены, полибутены, полиизобутены, полиамилены, сополимеры пропена и бутена, сополимеры бутена и изобутена, сополимеры пропена и изобутена и сополимеры пропена, бутена и изобутена и их смеси.
Примеры жидкостей-носителей - полиалкиленов также включают подвергнутые гидроочистке полипропилены, подвергнутые гидроочистке полибутены, подвергнутые гидроочистке полиизобутены и т.п.
Примеры жидкостей-носителей - полибутенов включают обладающие узким молекулярно-массовым распределением, например, выраженным в виде отношения Mw/Mn, т.е. (среднемассовая молекулярная масса)/(среднечисловая молекулярная масса), это отношение иногда называют показателем полидисперсности. Примеры жидкостей-носителей - полибутенов включают обладающие узким молекулярно-массовым распределением, выраженным в виде отношения Mw (среднемассовая молекулярная масса)/Mn среднечисловая молекулярная масса, равным 1,4 или менее, например, как описано в US 6048373. Методики определения среднемассовой молекулярной массы включают статическое светорассеяние, малоугловое рассеяние нейтронов, рассеяние рентгеновского излучения и определение скорости осаждения. Среднечисловую молекулярную массу (Mn) можно определить с помощью гель-проникающей хроматографии.
Композиция топлива является подходящей для использования, например, в двигателе внутреннего сгорания с искровым зажиганием.
По меньшей мере в некоторых примерах композиция топлива обладает содержанием серы, равным до 50,0 мас. част./млн, например, до 10,0 мас. част./млн.
Примеры подходящих композиций топлива включают этилированные и неэтилированные композиции топлива.
По меньшей мере в некоторых примерах композиция топлива соответствует требованиям стандарта ЕН 228, например, указанным в стандарте BS ЕН 228:2008. По меньшей мере в некоторых примерах композиция топлива соответствует требованиям стандарта ASTM D 4814-0%.
3
По меньшей мере в некоторых примерах композиция топлива для двигателей внутреннего сгорания с искровым зажиганием характеризуется одним или большим количеством (например, всеми) из следующих параметров, например, как определено в соответствии со стандартом BS ЕН 228:2008 :-минимальным октановым числом по исследовательской методике, равным 95,0, минимальным моторным октановым числом, равным 85,0, максимальным содержанием свинца, равным 5,0 мг/л, плотностью, равной от 720,0 до 775,0 кг/м, стойкостью к окислению, составляющей не менее 360 мин, максимальным фактическим содержанием растворенных смол (промывка растворителем), равным 5 мг/100 мл, коррозией класса 1 по данным испытания медной пластинкой (3 ч при 50°С), прозрачным и светлым внешним видом, максимальным содержанием олефинов, равным 18,0 мас. %, максимальным содержанием ароматических соединений, равным 35,0 мас. %, и максимальным содержанием бензола, равным 1,00 об. %.
Примеры подходящих композиций топлива включают например, углеводородные топлива, оксигенатные топлива и их комбинации.
Углеводородные топлива можно получить из минеральных источников и/или из возобновляемых источников, таких как биомасса (например, источников типа "биомасса в жидкость") и/или из источников типа "газ в жидкость", и/или из источников типа "уголь в жидкость".
Примеры подходящих оксигенатных топливных компонентов в композиции топлива включают обладающие линейной и/или разветвленной цепью алкиловые спирты, содержащие от 1 до 6 атомов углерода, например, метанол, этанол, н-пропанол, н-бутанол, изобутанол, трет-бутанол. Подходящие оксигенатные компоненты в композиции топлива для двигателей внутреннего сгорания с искровым зажиганием включают простые эфиры, например, содержащие 5 или большее количество атомов углерода, например, метил-трет-бутиловый эфир и этил-трет-бутиловый эфир. По меньшей мере в некоторых примерах композиция топлива обладает максимальным содержанием кислорода, равным 2,7 мас. %. По меньшей мере в некоторых примерах композиция топлива обладает максимальным содержанием оксигенатов, указанным в стандарте ЕН 228, например, метанола: 3,0 об. %, этанола: 5,0 об. %, изопропанола: 10,0 об. %, изобутилового спирта: 10,0 об. %, трет-бутанола: 7,0 об. %, простых эфиров (например, содержащих 5 или большее количество атомов углерода): 10 об. % и других оксигенатов (с ограничениями на конечную температуру кипения): 10,0 об. %. По меньшей мере в некоторых примерах композиция топлива содержит этанол в соответствии со стандартом ЕН 15376 при концентрации, равной до 15 об. %, например, до 10 об. % или до 5,0 об. %. Примеры содержащих оксигенат композиций топлива включают Е5, Е10, Е15 и композиции топлива, содержащие этанол при более высоких концентрациях, например, равных до Е85.
Другим объектом настоящего изобретения является способ уменьшения склонности к образованию отложений на клапане с прямым впрыскиванием, предпочтительно склонности к образованию отложений на клапане впуска воздуха от композиции топлива для применения в двигателе внутреннего сгорания с прямым впрыскиванием топлива с искровым зажиганием, способ включает введение в композицию топлива за одну или большее количество стадий:
a. по меньшей мере одного гидрокарбилзамещенного ароматического соединения; и
b. по меньшей мере одного полиалкиленамина
с получением композиции топлива, которая содержит указанные присадки в комбинации и которая при сгорании в двигателе с прямым впрыскиванием топлива с искровым зажиганием образует на клапане количество отложений, меньшее, чем количество отложений, образующееся на клапане при сжигании в указанном двигателе композиции топлива, не содержащей указанной комбинации присадок.
По меньшей мере в некоторых примерах гидрокарбилзамещенное ароматическое соединение и по меньшей мере один полиалкиленамин вводят в композицию топлива по отдельности или вместе в качестве компонентов одного или большего количества концентратов присадок, одного или большего количества композиций присадок и/или одной или большего количества упаковок частей присадок.
По меньшей мере в некоторых примерах композиция топлива и/или концентраты присадок, и/или композиции присадок, и/или упаковки частей присадок включают по меньшей мере одну другую присадку к топливу. По меньшей мере в некоторых примерах способ уменьшения склонности к образованию отложений на клапане впуска воздуха с прямым впрыскиванием от композиции топлива включает введение за одну или большее количество стадий по меньшей мере одной другой присадки к топливу.
По меньшей мере в некоторых примерах присадки примешивают и/или включают в виде одного или большего количества концентратов присадок и/или упаковок частей присадок, необязательно содержащих растворитель или разбавитель.
По меньшей мере в некоторых примерах композиция топлива получают путем смешивания за одну или большее количество стадий, одного или большего количества базовых топлив (например, углеводородных топлив, оксигенатных топлив и их комбинаций) и их компонентов, необязательно вместе с одной или большим количеством присадок и/или концентратов упаковок частей присадок. По меньшей мере в некоторых примерах присадки, концентраты присадок и/или концентраты упаковок частей присадок смешивают с топливом или его компонентами за одну или большее количество стадий.
Примеры таких других присадок к топливу включают трибо-модификаторы, противоизносные присадки, ингибиторы коррозии, осветлители/деэмульгаторы, красители, маркеры, одоранты, присадки, повышающие октановое число, модификаторы горения, антиоксиданты, противомикробные агенты, присадки, улучшающие смазывающую способность и присадки для предупреждения износа клапанного седла.
Типичные подходящие и более подходящие независимые количества присадок (если они содержатся) в композиции топлива приведены в таблице 1. Концентрации, приведенные в таблице 1, являются массовыми для активного соединения-присадки, т.е. независимо от любого растворителя или разбавителя.
По меньшей мере в некоторых примерах содержится более одной из каждого типа присадок. По меньшей мере в некоторых примерах в присадках каждого типа содержится более одного класса из присадок этого типа. По меньшей мере в некоторых примерах содержится более одной присадки из каждого класса присадок. По меньшей мере в некоторых примерах присадки преимущественно вводятся изготовителями и/или поставщиками в растворителе или разбавители.
Примеры подходящих трибо-модификаторов и противоизносных присадок включают образующие золу присадки или беззольные присадки. Примеры трибо-модификаторов и противоизносных присадок включают сложные эфиры, например, глицеринмоноолеат, и жирные кислоты, например, олеиновую или стеариновую кислоту.
Примеры подходящих ингибиторов коррозии включают аммониевые соли органических карбоновых кислот, амины и гетероциклические ароматические соединения, например, алкиламины, имидазолины и толилтриазолы.
Примеры подходящих не содержащих металл присадок, повышающих октановое число, включают N-метиланилин.
Примеры содержащих металл присадок, повышающих октановое число, включают метилциклопентадиенилтрикарбонил марганца, ферроцен и тетраэтилсвинец. Предпочтительно, если композиция топлива совсем не содержит добавленные содержащие металл присадки, повышающие октановое число, включая метилциклопентадиенилтрикарбонил марганца и другие содержащие металл присадки, повышающие октановое число, включая, например, ферроцен и тетраэтилсвинец.
Примеры подходящих антиоксидантов включают фенольные антиоксиданты (например, 2,4-ди-трет-бутилфенол и 3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенилпропионовая кислота) и аминные антиоксиданты (например, пара-фенилендиамин, дихлоргексиламин и их производные).
Примеры подходящих присадок для предупреждения износа клапанного седла включают неорганические соли калия или фосфорсодержащие соли.
По меньшей мере в некоторых примерах композиция присадок включает растворитель. Примеры подходящих растворителей включают простые полиэфиры и ароматические и/или алифатические углеводороды, например, тяжелый лигроин например, Solvesso (торговая марка), ксилолы и керосин.
По меньшей мере в некоторых примерах присадки содержатся в композиции топлива в полном количестве, находящемся в диапазоне от 20 до 25000 мас. част./млн. Поэтому концентрации каждой присадки в концентрате присадок соответственно выше, чем в композиции топлива, например, в отношении, составляющем от 1:0,00002 до 0,025. По меньшей мере в некоторых примерах присадки используют в виде упаковок частей присадок, например, часть присадок (иногда называющихся рафинирующими присадками) добавляют при рафинировании во время приготовления пригодного для совместной перекачки топлива и часть присадок (иногда называющихся конечными или маркетинговыми присадками) добавляют в конце или на торговом предприятии.
По меньшей мере в некоторых примерах по меньшей мере одно гидрокарбилзамещенное ароматическое соединение и по меньшей мере один полиалкиленамин включают или смешивают с другими компонентами композиции топлива в качестве рафинирующей присадки или в качестве маркетинговой присадки.
По меньшей мере в некоторых примерах по меньшей мере одно гидрокарбилзамещенное ароматическое соединение и по меньшей мере один полиалкиленамин включают или смешивают с другими компонентами композиции топлива качестве маркетинговой присадки, например, в конце или на торговом предприятии.
Примеры подходящих двигателей внутреннего сгорания с прямым впрыскиванием топлива с искровым зажиганием включают двигатели внутреннего сгорания с наддувом с прямым впрыскиванием топлива с искровым зажиганием, например, форсированные двигатели с турбонаддувом с прямым впрыскиванием топлива и форсированные двигатели с наддувом с прямым впрыскиванием топлива. Подходящие двигатели включают 2,0 л двигатели внутреннего сгорания с наддувом с прямым впрыскиванием топлива с искровым зажиганием. Подходящие двигатели с прямым впрыскиванием топлива включают содержащие установленные сбоку инжекторы с прямым впрыскиванием и/или установленные в центре инжекторы с прямым впрыскиванием.
Композиции топлива используют для борьбы с образованием отложений на клапанах в двигателе с прямым впрыскиванием топлива. Клапанами могут быть клапаны впуска воздуха, выхлопные клапаны или клапаны системы рециркуляции отработавших газов. Особенно важно, чтобы композиция топлива обеспечивала борьбу с образованием отложений на клапанах впуска воздуха, поскольку накапливающиеся на них отложения могут привести к нарушению потока воздуха в камеру сгорания. Это может привести к неоптимальному смешиванию воздуха с топливом вдоль цилиндров в двигателе, что может оказать вредное влияние на характеристики двигателя и транспортного средства, такие как мощность на единицу рабочего объема двигателя, мощность, ускорение, экономия топлива, управляемость и выхлоп.
Методики оценки усиленного образования отложений на клапане, когда композицию топлива используют для работы двигателя внутреннего сгорания с прямым впрыскиванием топлива с искровым зажиганием, включают оценку образования отложений на клапанах путем взвешивания и/или путем оценки числовых показателей с помощью визуального обследования подготовленными техническими специалистами. Например, усиленное образования отложений на впускном клапане с прямым впрыскиванием можно оценить в соответствии со стандартом ASTM D-6201 (например, version 04, 2009).
По меньшей мере в некоторых примерах определение количества отложений на впускном клапане проводят после работы двигателя внутреннего сгорания с искровым зажиганием при условиях, вызывающих прорыв потока в систему впуска двигателя непосредственно перед клапанами впуска воздуха, например, при работе четырехступенчатого цикла теста стационарных стадий работы при скоростях двигателя, равных от 1000 до 2000 об/мин, и при нагрузках двигателя, приводящих к равному от 1 до 5 бар среднему эффективному давлению в тормозной системе при полной длительности, превышающей 100 ч.
Также желательно, чтобы композиция топлива, использующаяся в настоящем изобретении, обладала достаточной моющей способностью повсюду в двигателе внутреннего сгорания с искровым зажиганием, например, на инжекторах с прямым впрыскиванием. Методики оценки моющей способности композиции топлива на инжекторах с прямым впрыскиванием двигателя внутреннего сгорания с искровым зажиганием включают определение количества отложений, которые образуются на инжекторах с прямым впрыскиванием, путем проведения тестов статического потока через инжекторы.
Другие объекты настоящего изобретения включают объекты, варианты осуществления, отдельные случаи и примеры, определенные выше, но в которых моющее средство - основание Манниха используют в качестве компонента а. В этих объектах моющее средство - основание Манниха может представлять собой, но не должно представлять собой гидрокарбилзамещенное ароматическое соединение.
Этим другим объектом настоящего изобретения является способ борьбы с образованием Отложений на клапанах впуска воздуха в двигателе внутреннего сгорания с прямым впрыскиванием топлива с искровым зажиганием, способ включает подачу в двигатель композиции топлива, которая включает:
a. по меньшей мере одно моющее средство - основание Манниха; и
b. по меньшей мере один полиизобутиленамин.
Этим другим объектом настоящего изобретения также является применение в качестве присадки для борьбы с образованием отложений на клапане впуска воздуха от композиции топлива для двигателя внутреннего сгорания с прямым впрыскиванием топлива с искровым зажиганием комбинации:
a. по меньшей мере одного моющего средства - основания Манниха; и
b. по меньшей мере одного полиизобутиленамина.
Этим другим объектом настоящего изобретения также является способ уменьшения склонности к образованию отложений на клапане впуска воздуха с прямым впрыскиванием от композиции топлива для применения в двигателе внутреннего сгорания с прямым впрыскиванием топлива с искровым зажиганием, способ включает введение в композицию топлива за одну или большее количество стадий:
a. по меньшей мере одного моющего средства - основания Манниха; и
b. по меньшей мере одного полиизобутиленамина
с получением композиции топлива, которая содержит указанные присадки в комбинации и которая при сгорании в двигателе с прямым впрыскиванием топлива с искровым зажиганием образует на клапане впуска воздуха количество отложений, меньшее, чем количество отложений, образующееся на клапане впуска воздуха при сжигании в указанном двигателе композиции топлива, не содержащей указанной комбинации присадок.
Этим другим объектом настоящего изобретения также является способ работы двигателя внутреннего сгорания с прямым впрыскиванием топлива с искровым зажиганием, способ включает подачу в двигатель композиции топлива, которая включает комбинацию:
a. по меньшей мере одного моющего средства - основания Манниха; и
b. по меньшей мере одного полиизобутиленамина.
В этих других объектах полиизобутиленамин может содержаться/использоваться в композиции топлива при концентрации активного вещества, равной не менее 50 част./млн, например, при концентрации активного вещества, равной не менее 100 част./млн. По меньшей мере в некоторых примерах полиизобутиленамин содержится/используется в композиции топлива при концентрации активного вещества, равной до 500 част./млн, например, при концентрации, равной до 300 част./млн. По меньшей мере в некоторых примерах полиизобутиленамин содержится/используется в композиции топлива при концентрации активного вещества, находящейся в диапазоне от 50 част./млн до 500 част./млн, например, при концентрации активного вещества, находящейся в диапазоне от 100 част./млн до 300 част./млн.
В этих других объектах моющее средство - основание Манниха может содержаться в композиции топлива при концентрации активного вещества, находящейся в диапазоне от 10 част./млн до 500 част./млн, например, в диапазоне от 20 до 100 част./млн. Концентрация активного вещества означает концентрацию активного моющего средства - основания Манниха без учета, например, любого растворителя и т.п.
В этих других объектах отношение масс активных веществ полиизобутиленамин: моющее средство - основание Манниха может находиться в диапазоне от 10:1 до 1:10 например, от 5:1 до 1:5.
В этих других объектах полиизобутиленамин может содержать полиизобутеновую группу, которая обладает среднечисловой молекулярной массой, равной от 200 до 10000, например, от 500 до 5000 или от 800 до 1200, или от 850 до 1100, например, примерно 1000.
В этих других объектах моющее средство - основание Манниха можно получить по реакции по меньшей мере одного гидрокарбилзамещенного гидроксиароматического соединения, по меньшей мере одного амина и по меньшей мере одного альдегида. Гидрокарбильный заместитель ароматической группы может представлять собой или включать полиизобутилен. Примеры продуктов реакции Манниха включают те, которые образованы или можно образовать по реакции алкилфенола, этиленполиамина и формальдегида в соответствующем молярном отношении, составляющем 1,0:0,5-2,0:1,0-3,0, где алкильная группа алкилфенола обладает среднечисловой молекулярной массой (Mn), находящейся в диапазоне от 600 до 3000, например, в диапазоне от 740 до 1200 или в диапазоне от 800 до 950 или, например, 900.
Полиизобутиленамин и моющие средства - основания Манниха, использующиеся в этих других объектах, также могут быть описаны в других разделах настоящего изобретения.
Настоящее изобретение ниже описано в качестве примера только со ссылкой на приведенные ниже эксперименты и примеры и в этих примерах соответствующие настоящему изобретению, пронумерованы, как пример 1, пример 2 и т.п. и эксперименты, не соответствующие настоящему изобретению, отмечены буквами, как эксперимент А, эксперимент В и т.п.
Образование отложений на клапане впуска воздуха исследовали с использованием бензинового базового топлива, соответствующего требованиям стандарта Е0 R95 ЕН 228. Топлива готовили с использованием и без использования присадок для борьбы с образованием отложений, как показано в таблице 2. Композиции топлива использовали для работы двигателя внутреннего сгорания объемом 2,0 л с турбонаддувом с прямым впрыскиванием топлива с искровым зажиганием. Двигатель работал при условиях, вызывающих прорыв потока в систему впуска двигателя непосредственно перед клапанами впуска воздуха, например, при работе четырехступенчатого цикла теста стационарных стадий работы при скоростях двигателя, равных от 1000 до 2000 об/мин, и при нагрузках двигателя, приводящих к равному от 1 до 5 бар среднему эффективному давлению в тормозной системе при полной длительности, превышающей 100 ч.
Массу отложений на клапане впуска воздуха определяли путем взвешивания клапанов в начале и в конце каждого исследования и вычитания массы в начале из массы в конце. Результаты приведены в таблице 2.
Эксперименты А и В
Исследование проводили с использованием топлива без присадок - эксперимент А. Эксперимент А повторяли - эксперимент В. Эти эксперименты не соответствуют настоящему изобретению, поскольку композиция топлива не содержала присадки и, следовательно, она не содержала комбинацию по меньшей мере одного моющего средства - основания Манниха и по меньшей мере одного полиизобутиленамина.
Эксперименты С и D - только полиизобутенамин Эксперимент А повторяли с использованием композиции топлива, включающей полиизобутенамин с растворителем и носителем - эксперимент С. Количество полиизобутиленамина выбирали для обеспечения типичных характеристик образования отложений на впускном клапане с впрыскиванием топлива во впускные каналы при исследовании с использованием двигателя внутреннего сгорания с искровым зажиганием M111, работающего в соответствии с тестом промышленного стандарта CEC-F-20-A-98. Эксперимент С повторяли - эксперимент D.
Эти эксперименты не соответствуют настоящему изобретению, поскольку композиция топлива содержала полиизобутиленамин без какого-либо моющего средства - основания Манниха и, следовательно, она не содержала комбинацию по меньшей мере одного моющего средства - основания Манниха и по меньшей мере одного полиизобутиленамина.
Пример 1 - Комбинация моющего средства - основания Манниха и полиизобутиленамина
Эксперимент А повторяли с использованием композиции топлива, содержащей комбинацию моющего средства - основания Манниха (моющее средство - основание Манниха I, с растворителем) и полиизобутиленамина (с растворителем и жидкостью-носителем). Количество комбинации моющее средство - основание Манниха/полиизобутиленамин, введенной в топливо, выбирали для обеспечения типичных характеристик образования отложений на впускном клапане с впрыскиванием топлива во впускные каналы при исследовании с использованием двигателя внутреннего сгорания с искровым зажиганием M111, работающего в соответствии с тестом промышленного стандарта CEC-F-20-A-98, и эта комбинация была сопоставима с композициями топлива, использующимися в экспериментах С и D.
Это является примером, соответствующим настоящему изобретению, поскольку композиция топлива содержала комбинацию по меньшей мере одного моющего средства - основания Манниха и по меньшей мере одного полиизобутиленамина.
Эксперимент Е
Эксперимент А повторяли с использованием топлива без присадок. Этот эксперимент не соответствует настоящему изобретению, поскольку композиция топлива не содержала присадки и, следовательно, она не содержала комбинацию по меньшей мере одного моющего средства - основания Манниха и по меньшей мере одного полиизобутиленамина.
Эксперимент F
Эксперимент А повторяли с использованием композиции топлива, содержащей комбинацию двух моющих средств - оснований Манниха (моющее средство - основание Манниха I, использованное в примере 1, и моющее средство - основание Манниха II) - эксперимент F. Количество моющего средства - основания Манниха приводило к образованию меньшего количества отложений на впускном клапане с впрыскиванием топлива во впускные каналы при исследовании с использованием двигателя внутреннего сгорания с искровым зажиганием M111, работающего в соответствии с тестом промышленного стандарта CEC-F-20-A-98, чем в случае композиций топлива, использующихся в экспериментах С и D.
Этот эксперимент не соответствует настоящему изобретению, поскольку композиция топлива содержала моющее средство - основание Манниха без какого-либо полиизобутиленамина и, следовательно, она не содержала комбинацию по меньшей мере одного моющего средства - основания Манниха и по меньшей мере одного полиизобутиленамина.
Эксперименты G и Н - только моющее средство - основание Манниха
Эксперимент А повторяли с использованием композиции топлива, содержащей только моющее средство - основание Манниха (моющее средство - основание Манниха II, использованное в эксперименте F) - эксперимент G. Эксперимент G повторяли с использованием другого моющего средства -основания Манниха (моющее средство - основание Манниха III) - эксперимент Н. Количество моющего средства - основания Манниха в каждом эксперименте выбирали для обеспечения типичных характеристик образования отложений на впускном клапане с впрыскиванием топлива во впускные каналы при исследовании с использованием двигателя внутреннего сгорания с искровым зажиганием M111, работающего в соответствии с тестом промышленного стандарта CEC-F-20-A-98 и это средство было сопоставимо с композициями топлива, использующимися в экспериментах С и D.
Эти эксперименты не соответствуют настоящему изобретению, поскольку композиции топлива содержали моющее средство - основание Манниха без какого-либо полиизобутиленамина и, следовательно, они не содержали комбинацию по меньшей мере одного моющего средства - основания Манниха и по меньшей мере одного полиизобутиленамина.
Результаты, приведенные в таблице 2, показывают, что композиции топлива, содержащие полиизобутиленамин и не содержащие моющее средство - основание Манниха, приводят к образованию большего количества отложений на клапане впуска воздуха, чем композиция топлива без присадок при использовании в двигателе внутреннего сгорания с прямым впрыскиванием топлива с искровым зажиганием.
Результаты, приведенные в таблице 2, также показывают, что композиции топлива, содержащие моющее средство - основание Манниха и не содержащие полиизобутиленамин, приводят к образованию большего количества отложений на клапане впуска воздуха, чем композиция топлива без присадок при использовании в двигателе внутреннего сгорания с прямым впрыскиванием топлива с искровым зажиганием.
Результаты, приведенные в таблице 2, также показывают, что включение в топливо комбинации моющего средства - основания Манниха и полиизобутиленамина уменьшает склонность к образованию отложений на клапане впуска воздуха с прямым впрыскиванием от композиции топлива при использовании в двигателе внутреннего сгорания с прямым впрыскиванием топлива с искровым зажиганием. Таким образом, количество отложений на клапане впуска воздуха, образовавшихся от композиции топлива, содержащей комбинацию моющего средства - основания Манниха и полиизобутиленамина, было меньше (при использовании в двигателе внутреннего сгорания с прямым впрыскиванием топлива с искровым зажиганием) или не больше, чем количество отложений, образовавшихся от композиций топлива, содержащей одно или другое (но не оба) моющее средство - основание Манниха или полиизобутиленамин. Сопоставление проводится, например, при концентрациях присадок, обеспечивающих сравнимое количество отложений на впускном клапане с впрыскиванием топлива во впускные каналы, например, при исследовании с использованием двигателя внутреннего сгорания с искровым зажиганием M111, работающего в соответствии с тестом промышленного стандарта CEC-F-20-A-98.
Другие композиции топлива использовали для двигателя внутреннего сгорания объемом 2,0 л с прямым впрыскиванием топлива с искровым зажиганием. Потерю расхода в инжекторе в каждом исследовании измеряли путем проведения тестов статического потока через инжекторы для подтверждения того, что моющие способности разных композиций топлива для инжекторов с прямым впрыскиванием были сопоставимы.
Эти данные иллюстрируют способ борьбы с образованием отложений на клапанах впуска воздуха в двигателе внутреннего сгорания с прямым впрыскиванием топлива с искровым зажиганием, способ включает подачу в двигатель композиции топлива, которая включает: а. по меньшей мере одно моющее средство - основание Манниха; и b. по меньшей мере один полиизобутиленамин.
Эти данные также иллюстрируют применение в качестве присадки для борьбы с образованием отложений на клапане впуска воздуха от композиции топлива для двигателя внутреннего сгорания с прямым впрыскиванием топлива с искровым зажиганием комбинации: а. по меньшей мере одного моющего средства - основания Манниха; и b. по меньшей мере одного полиизобутиленамина.
Эти результаты иллюстрируют способ уменьшения склонности к образованию отложений на клапане впуска воздуха с прямым впрыскиванием от композиции топлива для применения в двигателе внутреннего сгорания с прямым впрыскиванием топлива с искровым зажиганием, способ включает введение в композицию топлива за одну или большее количество стадий: а. по меньшей мере одного моющего средства - основания Манниха; и b. по меньшей мере одного полиизобутиленамина с получением композиции топлива, которая содержит указанные присадки в комбинации и которая при сгорании в двигателе с прямым впрыскиванием топлива с искровым зажиганием образует на клапане впуска воздуха количество отложений, меньшее, чем количество отложений, образующееся на клапане впуска воздуха при сжигании в указанном двигателе композиции топлива, не содержащей указанной комбинации присадок.
Способ работы двигателя внутреннего сгорания с прямым впрыскиванием топлива с искровым зажиганием, способ включает подачу в двигатель композиции топлива, которая содержит комбинацию: а. по меньшей мере одного моющего средства - основания Манниха; и b. по меньшей мере одного полиизобутиленамина, способ также иллюстрируется этими результатами.
Эти данные также показывают, что композиции топлива, включающей по меньшей мере одно моющее средство - основание Манниха и по меньшей мере один полиизобутиленамин, обеспечивают улучшенную борьбу с образованием отложений по сравнению с композициями топлива, характеризующимися сопоставимой моющей способностью, но включающими только одно по меньшей мере из одного моющее средство - основание Манниха и по меньшей мере один полиизобутиленамин. В соответствии с этим, в некоторых примерах комбинацию:
a. по меньшей мере одного моющего средства - основания Манниха; и
b. по меньшей мере одного полиизобутиленамина
используют для улучшения борьбы с образованием отложений на клапане впуска воздуха от композиции топлива в двигателе внутреннего сгорания с прямым впрыскиванием топлива с искровым зажиганием.