[发明专利]燃料组合物

说明书

本发明是关于含有蜡结晶改性剂的燃料组合物。

双官能化合物的长链正构烷基衍生物以前被称为蜡结晶改性剂，这些衍生物即烯基丁二酸（U.S3444082）、顺式丁烯二酸（U.S4211534）和苯二甲酸（GB.2023645、U.S4375973和U.S4402708）。尽管在具有一个环的结构中（苯二甲酸与烯基丁二酸和顺式丁烯二酸比较）它已显示出优点，但至今尚未承认增加环的大小或多环结构能提高中间馏分燃料中蜡结晶改性剂的效力。我们还发现必须有与环连接的两点，并且这些点应该是邻近的环原子，例如，苯环中的邻位。后面这一要求在英国专利2095698A或美国专利384681描述的中间馏分燃料系统中尚未得到承认。

根据本发明，燃料油组合物包括馏分燃料油和较低百分重量的（1）具有至少7个环原子的单环化合物衍生物或（2）多环化合物衍生物。这些衍生物包括连接到一个环上的邻近环原子的两个取代基。其中一个取代基必须是仲胺的氨化物或仲胺盐，另一取代基必须是伯胺或仲胺的氨化物、伯胺盐、仲胺盐或叔胺盐、四级铵盐或酯。对于两个取代基还必须至少有一个不少于10个碳原子的含氢和碳的基团，这个基团与氮原子连接，或每个取代基形成部分酯。

本发明还提供如上所述的（1）与（2）衍生物用做蜡结晶改性剂。

馏分燃料可以是柴油、航空燃料、煤油、燃料油、喷气式发动机燃料、取暖用油等等。一般来说，适宜的馏分燃料其沸点范围为120℃～500℃（ASTM    D    1160），以150℃～400℃范围的为更佳，尤其是具有超过360℃的相当高的干点（FBP）的馏分燃料为最佳。这些燃料的用途最近变得更广，并且这些燃料往往含有较长链的正构烷烃以及通常具有较高的浊点。通常这些燃料更难用一般的流动改性剂有效地处理，并且柴油和取暖用油常常遇到低温流动问题。

在本发明的燃料油组合物中用作蜡结晶改性剂的那些衍生物相当大，其原因不是由于（1）含至少7个环原子的大环，就是由于（2）两个甚至更多环结构的存在。

在含有至少7个环原子的单环化合物中的环原子最好是碳原子，但也可以是包括例如一个环N、S或O原子的杂环化合物。

具有环原子均为碳的单环化合物，其适宜的例子为环辛四烯、环辛烷、环十五烷、环庚烷、环庚三烯、己内酰胺或不饱和或较不饱和的类似化合物。

化合物的其它类型，例如多环化合物，即具有两个或更多环结构的化合物可以呈多种形式，它们可以是（a）稠合苯结构、（b）稠合的环结构，其结构无苯或不完全是苯、（c）端头相对连接的环、（d）杂环化合物、（e）非芳族或部分饱和的环系统或（f）三维结构。

稠合的苯结构包括，例如萘、蒽、菲和芘

稠合的环结构（其环结构无苯或不完全是苯）包括，例如：

莫    

茚

适宜的非芳族或部分饱和环系统包括：

萘烷（十氢萘）

α-蒎烯

杜松烯

适宜的三维化合物包括，例如：

降冰片烯    二环庚烷（降冰片烷）

当只有一个环时，两个取代基必须连接到环上邻近环原子上或者两个取代基必须连接到多环化合物其中一个环上的邻近环原子上。在后一种情况，也就是说如果一个环使用萘，这些取代基则不能连接到1，8-或4，5-位置，而必须连接到1，2-、2，3-、3，4-、5，6-、6，7-、或7，8-位。

两个取代基之一必须是仲胺的氨化物或仲胺盐，并且具有含氢和碳的基团，基团中碳原子至少10个。这些氨化物或盐可以通过单环或多环的羧酸化合物或酐与仲胺反应来制备，或者通过单环或多环化合物的仲胺衍生物与羧酸或羧酸酐反应来制备，制备这些氨化物必须除去水，并且加热。

这些取代基可用如下化学式代表：

其中R¹和R²代表含氢和碳的基团，至少有一个基团含碳原子数不低于10。

另一个取代基必须是伯胺或仲胺的氨化物、伯胺盐、仲胺盐或叔胺盐、季铵盐或酯，还必须有含氢和碳的基团，基团中碳原子至少10个。

这些氨化物和盐还可通过单环或多环化合物的羧酸或其酸酐与合适的胺反应，或者通过单环或多环化合物合适的胺衍生物与羧酸或其酸酐反应。制备这些氨化物还必须除去水，并且要加热。季铵盐可通过加热叔胺与烃基卤化物来制备，环状或多环 化合物是叔胺或烃基卤化物的一部分。酯可通过一般的酯化反应，使用链烷醇或者环状或多环化合物的羧酸或酸酐来制备。