[发明专利]用于燃料油组合物的润滑性添加剂

说明书

本发明涉及用于改善燃料油如柴油机燃料油的润滑性的添加剂。含有本发明添加剂的柴油机燃料油组合物显示出改善的润滑性和降低的发动机磨损。

对环境的关注导致人们正在采取措施以便大幅度地减少燃料油燃烧时，特别是燃料油在发动机如柴油发动机中燃烧时排放物中有害组分的量。例如，人们试图使二氧化硫的排放减至最少。因此，人们试图使燃料油的硫含量减至最少。例如，虽然在过去一般的柴油机燃料油含有1％(重量)或更多的硫(以元素硫表示)，但目前要求硫含量减少至0.2％(重量)，优选0.05％(重量)，有利地少于0.01％(重量)，特别是少于0.001％(重量)。

燃料油的补充精制(对得到这些低的硫含量是必要的)常常使极性组分的含量降低。另外，精制方法可降低这些燃料油中多核芳烃化合物的存在量。

减少柴油机燃料油中的一种或多种硫、多核芳烃或极性组分的含量会降低油对发动机喷射系统的润滑能力，以致例如发动机的燃料喷射泵在发动机的寿命期间过早地损坏。损坏可发生在燃料喷射系统中，例如高压旋转分布器、管道泵和喷射器中。柴油机燃料油的这种润滑性差的问题可能会因为将来以进一步减少排放物为目的的发动机的开发而加剧，将来的发动机将比目前的发动机具有更严格的润滑性能要求。例如，预计高压单元喷射器的出现会提高燃料油润滑性能的规格。

类似地，差的润滑性可导致依靠燃料油自然润滑性润滑的其他机械设备的磨损问题。

用于燃料油的润滑性添加剂在本领域中已有叙述。WO94/17160叙述了一种添加剂，该添加剂含有羧酸和醇的酯，其中该酸具有2-50个碳原子，该醇具有一个或多个碳原子。作为一个例子尤其公开了单油酸甘油酯。一般性地公开了(但没有举例说明)式“R¹(COOH)”的酸，其中R¹是芳香烃基。

US-A-3273981公开了润滑性添加剂，该添加剂是A+B混合物，其中A是多元酸，或者由该酸和C1-C5一元醇反应制备的多元酸酯；而B是多元醇和脂肪酸的偏酯，例如单油酸甘油酯、单油酸脱水山梨醇酯或单油酸季戊四醇酯。该混合物应用于喷气燃料。

GB-A-1505302叙述了作为柴油机燃料添加剂的酯混合物，该混合物含有例如甘油单酯和甘油二酯，并且叙述了该混合物产生的优点包括燃料喷射装置、活塞环和汽缸衬垫的低磨损。然而，GB-A-1505302的目的是克服燃烧室和排气系统中酸性燃烧产物、残渣所引起的腐蚀和磨损的操作缺点。该文献指出这些缺点是由于在一定的操作条件下不完全燃烧所引起的。在该文献时期可得到的典型柴油机燃料含有例如0.5-1％(重量)硫(以元素硫表示，以燃料的重量为基准计)。

US-A-3287273叙述了润滑性添加剂，该添加剂是二羧酸和油不溶性二醇的反应产物，通常该酸主要是不饱和脂肪酸如亚油酸或油酸的二聚物，尽管可能还存在少量单体酸。只有链烷二醇或氧杂链烷二醇被特别建议作为二醇反应物使用。

US4090971和EP-A-0719761叙述了取代的羟基芳香羧酸的某些酰胺，这些化合物被描述为分别适用作润滑剂和燃料的分散剂添加剂。但没有提出低硫中间馏分燃料或如何解决润滑性差的相应问题。

US5089158叙述了具有邻羟基的芳香羧酸的酰胺的衍生物，该衍生物是以与多价金属离子的盐形式，并且是通过酯中间体由酰胺前体形成的。形成的盐优选是高碱性的。

EP-A-0663898所述了具有下式的某些化合物：其中B代表芳香体系，A代表烃基，R¹和R²是相同的或不同的，并各自独立地是含有10-40个碳原子的脂族烃基，z是至少1，其中芳香体系带有至少1个活化基团，该活化基团可以是羟基。芳香体系还可以带有具有如下通式的取代基：其中w＝0或1，Q代表A。这些化合物被描述为中间馏分燃料的低温流动改善添加剂。

不但由于发动机的开发具有更严格的规格，而且由于消费者和燃料生产者对更高质量燃料的普遍需求，所以本领域对显示出提高性能的润滑性添加剂存在着不断的需求。

因此，在本领域对“多功能”添加剂组合物的需求日益提高。这些组合物提供了一套提高性能的功能，一般是通过向其中加入许多单个的添加剂，每个添加剂具有其自己的功能。得到的复杂混合物经常需要以相当大的量加入到燃料中，并且可能还会有单个添加剂之间的物理和化学的相互作用问题，这有可能损害燃料后来的性能。提供具有多种性能提高作用的单个添加剂可降低或避免对这种复杂组合物的需要和与其相关的问题。