CN119403905A 用途和方法 （因诺斯佩克有限公司）

2024.12.23PCT/GB2023/0511102023.04.26WO2023/209374EN2023.11.02含氮清洁剂作为柴油燃料组合物中的添加2燃料组合物时减少柴油发动机的废气再循环系统中沉积物的2.一种减少柴油发动机的废气再循环系统中沉机中燃烧包含作为添加剂的一种或多种含氮清洁剂的柴油燃料3.根据权利要求1或权利要求2所述的用途或方法4.根据前述权利要求中任一项所述的用途或方法，其中所述气再循环系统，其中所述高压EGR系统是独立的高压EGR系统或者是混合或专用EGR系统的6.根据前述权利要求中任一项所述的用途或方法，其中所述柴油燃料组合物包含(a)7.根据前述权利要求中任一项所述的用途或方法，其中所述柴油燃料组合物包含(b)8.根据前述权利要求中任一项所述的用途或方法，其中所述柴油燃料组合物包含(c)酸二甲酯或环氧丙烷(任选与酸组合)与PIB分子量(Mn)为700至1300的聚异丁烯取代的琥珀酸酐与二甲基氨基丙胺的反应产物反应形成的季10.根据前述权利要求中任一项所述的用途或方法，其中组分(a)包含由水杨酸甲酯、草酸二甲酯或环氧丙烷(任选与酸组合)与式RCOO11.根据前述权利要求中任一项所述的用途或方法，其中组分(a)包含由水杨酸甲酯、315.根据前述权利要求中任一项所述的用途或方法，其减少压力超过1350巴的柴油发16.根据前述权利要求中任一项所述的用途或方法，其减少废气再循环系统的冷却器17.根据前述权利要求中任一项所述的用途或方法，其中所述柴油燃料组合物包含一18.根据前述权利要求中任一项所述的用途或方法，其中所述柴油发动机是非道路发19.根据前述权利要求中任一项所述的用途或方法，其提供选自以下中的一个或多个4高压燃料系统的现代柴油发动机的性能产生明显有烧室供应未过滤的再循环废气。低压EGR系统被布置为将废气从发动机中存在的涡轮增压杂柴油发动机中的发动机管理系统可能会导致发动机在性能下降的情况下运行和/或进入[0009]后燃烧系统中沉积物的形成可能涉及后燃烧系统的组件上烟灰的积聚。具体而言，后燃烧系统中沉积物的形成可涉及后燃烧系统的柴油颗粒过滤器中烟灰的积聚和/或[0010]防止和/或除去后燃烧系统内的传感器上的沉积物(例如NOx传感器、温度传感器5[0011]防止和/或除去后燃烧系统的组件上的烟灰积聚和/或防止和/或除去后燃烧系统添加剂的用途，以在燃烧所述柴油燃料组合物时减少柴油发动机的废气再循环系统和/或[0014]根据本发明的第二方面，提供了一种减少柴油发动机的废气再循环系统和/或后[0016]减少沉积物的影响可包括减少或防止沉积物的形成和/或除去现有沉积物和/或[0025]在优选实施方案中，减少沉积物的影响包括减少和/或防止柴油发动机的后燃烧6种含氮清洁剂作为添加剂的用途或多种含氮清洁剂作为多[0036](f)烃基取代的二羧酸或酸酐与胺化合物或盐的反应产物，该产物包含至少一个7[0061]其中RCOO为α羟基羧酸残基的式(I)化合物的实例包括2羟基异丁酸的甲基、乙选的化合物是2羟基异丁酸甲酯。8[0074]本文中用作季铵化剂的合适的二烷基硫酸盐包括那些包括在烷基链中含有1至109[0080]尤其优选的环氧化物季铵化剂是环氧丙烷和氧化苯乙烯，任选地与额外的酸组些可以包括其中提供单独的酸的实施方案或其中由被季铵化的叔胺化合物提供酸的实施[0093](i)烃基取代的酰化剂与包含至少一个叔胺基团和伯胺、仲胺或醇基团的化合物[0097]季铵盐的实例及其制备方法描述于以下专利中：US2008/0307698、US2008/[0100]例如在US2008/0113890中描述了包含至少一个叔胺基团的化合物包括组分(iii)[0101]例如在WO2016/016641中描述了一些合适的季铵盐添加剂的制备，其中包括至少[0104]在一些实施方案中，其中包含至少一个叔胺基团的化合物是(i)烃基取代的酰化[0112]在这样的实施方案中，适用于与上述反应产物反应的季铵化剂是二烷基硫酸盐、2或SO3。[0122]适用于本发明的其他合适的季铵盐添加剂包括申请人的共同待决申请WO2011/[0123]在一些实施方案中，其中包括至少一个叔胺基团的化合物是(i)烃基取代的酰化[0124]在这样的实施方案中，季铵盐添加剂(a)是烃基取代的琥珀酸衍生的酰化剂和能够与所述酰化剂反应且包含叔胺基团的化合物的季铵化反述酰化剂反应且包含叔胺基团的化合物的反应产物[0130]合适的烃基取代的琥珀酸衍生的酰化剂及其制备方法是制备烃基取代的琥珀酸酰化剂的常用方法是通过马来酸酐与烯烃通过氯化途径或热途径[0136]优选的烃基类取代基是聚异丁烯。此类化合物对于本领域技术人员来说是已知丁烯被限定为其中至少50％、优选70％或更多的末端烯属双键为亚乙烯基类型的聚异丁[0139]其他优选的烃基包括具有内部烯烃的烃基，例如在申请人的公开申请WO2007/[0141]内部烯烃有时被称为异构化烯烃，并且可以通过本领域已知的异构化方法由α烯[0142]用于制备本发明的添加剂(a)的优选的烃基取代的琥珀酸衍生的酰化剂是聚异丁[0143]烃基取代的琥珀酸衍生的酰化剂合适地通过使马来酸酐与烯烃(例如聚异丁烯)[0153]以1:1的摩尔比包含单马来酸化PIBSA和双马来酸化PIBSA的混合物每分子PIBSA除以样品中存在的具有一个或多个琥珀酸部分的酰[0158]优选地，烃基取代的琥珀酸衍生的酰化剂每分子包含平均至少1.21个琥珀酸部[0163]使烃基取代的琥珀酸衍生的酰化剂与能够与所述酰化剂反应且包含叔胺基团的[0164]能够与烃基取代的琥珀酸衍生的酰化剂反应并且包含叔胺基团的合适化合物的N二丁基氨基丙胺和N,N,N'三甲基N'羟乙基双氨基乙基醚；N,N双(3二甲基氨基丙4为氢。2和R3[0181]在一些实施方案中，其中琥珀酸酰化剂与包含伯胺部分的化合物(例如其中R4为反应并包含叔胺基团的化合物的反应产物(即组分([0184]为了形成季铵盐添加剂(a)，将烃基取代的琥珀酸衍生的酰化剂与能够与所述酰[0185]酰化剂与包含叔胺基团的化合物的反应产物优选与每摩尔存在于反应产物中的在于反应产物中的叔胺基团两摩尔或更多摩尔当量的季铵化剂进行反应，优选至少2.1摩[0189]为了形成本发明的一些优选的季铵盐添加剂，将式(I)的化合物与由烃基取代的酰化剂和式(II)或(III)的胺反应形成的化合物[0191]优选地，使式(II)或(III)的胺与烃基取代的琥珀酸衍生的酰化剂例如琥珀酸或将通常取决于每分子酰化剂中存在的琥珀酸部烷与PIB分子量(Mn)为700至1300的聚异丁烯取代的琥珀酸酐与二甲基氨基丙胺的反应产[0194]本文所用的尤其优选的季铵盐由水杨酸甲酯或草酸二甲酯与PIB分子量(Mn)为700至1300的聚异丁烯取代的琥珀酸酐和二甲[0195]在一个优选实施方案中，聚异丁700至1300的聚异丁烯取代的琥珀酸酐与二甲基氨基丙胺的反应产物反应形成，其中所述聚异丁烯取代的琥珀酸酐与二甲基氨基丙胺的反应产物主要为琥珀酰亚胺形式。优选地，700至1300的聚异丁烯取代的琥珀酸酐与二甲基氨基丙胺的反应产物反应形成，其中所述[0198]在一些实施方案中，季铵盐添加剂(a)是季铵化剂与包含叔胺基团的化合物的反胺可以是包含叔胺基团的复杂分子和/或高分5为烷基5为5为甲基。6为烷基6为6为甲基。7为羟乙基。N甲基NN二牛脂胺及其混合物。酸甲酯或草酸二甲酯。[0228](ib)烃基取代的琥珀酸甲酯或草酸二甲酯；[0234](ib)烃基取代的琥珀酸甲酯或草酸二甲酯；[0240](ib)PIB分子量(Mn)为700至1300的聚异丁烯取代的琥珀酸酐与N,N二甲基1,[0246]优选的烃基取代的酰化剂是聚异丁烯基琥珀酸酐。这些化合物通常被称为[0248]尤其优选的PIBSA[0250]本文所用的优选的酰化含氮化合物是通过使聚异丁烯取代的琥珀酸衍生的酰化基化合物及其制备是本领域技术人员所熟知的，并且例如描述在EP0565285和US5925151和多亚乙基多胺反应形成的清洁剂类型。合适的化合物例如在WO2009/040583中进行了描[0262]用于制备曼尼希添加剂的任选取代的酚组分可以在芳环上被0至4个基团取代(除[0263]本发明中使用的优选的曼尼希反应产物通常由组分(x)、(y)和(z)以1.1至5份[0264]合适的曼尼希反应产物和制备此类添加剂的方法对于本领域技术人员来说将是[0281]在一些实施方案中，柴油燃料组合物包含(b)羧酸衍生的酰化剂与胺的反应产物700至1300的PIB分子量(Mn)的聚异丁烯取代的琥珀酸酐和二甲基氨基丙胺的反应产物反(Mn)的聚异丁烯取代的琥珀酸酐与二甲基氨基丙胺的反应产物反应形成的季铵盐；组分酸甲酯或草酸二甲酯；[0288](ib)PIB分子量(Mn)为700至1300的聚异丁烯取代的琥珀酸酐与N,N二甲基1,含由包含叔胺基团的化合物与季铵化剂反应形成酸甲酯或草酸二甲酯；[0295](ib)PIB分子量(Mn)为700至1300的聚异丁烯取代的琥珀酸酐与N,N二甲基1,酸甲酯或草酸二甲酯；含由包含叔胺基团的化合物与季铵化剂反应形成酸甲酯或草酸二甲酯；酸甲酯或草酸二甲酯；[0310]其中包含叔胺基团的化合物是(iv_a)式R5R6R7N的叔胺，其中R5和R6各自为C1至C4含由包含叔胺基团的化合物与季铵化剂反应形成酸甲酯或草酸二甲酯；[0314]其中包含叔胺基团的化合物为(iv_a)式R5R6R7N的叔胺，其中R5和R6各自为C1至C4[0317]在这样的实施方案中，第一方面的用途和/或第二方面的方法优选地涉及在燃烧[0319]柴油燃料包括任何适合柴油发动机使用的燃料，无论是道路使用还是非道路使[0320]本发明所用的柴油燃料组合物可以包括石油基燃料油，尤其是中间馏分燃料此类馏分燃料油的一般沸点在110℃至500℃,例如150℃至400℃的范围内。柴油燃料可以等生产并且由ConocoPhillips以RenewableDiesel名称销售和由Neste以NExBTL名称销售[0325]柴油燃料组合物可包括第三代生物柴油。第三代生物柴包括被称为BTL(生物质转液体)燃料的技术。第三代生物柴油与某些第二代生物柴油没有[0333]本发明所用的柴油燃料组合物可以含有相对较高的硫含量，例如大于0.05重量如0.1％或0.2％。[0335]本发明所用的柴油燃料组合物优选包含至少5重量％的生物柴油和少于50ppm的添加剂的各自合适量的实例对于本领域技术人员来说[0343]合适的十六烷值改进剂可以选自C2_24烷基硝酸酯和二烷基过氧化物，优选硝酸[0363]因此，燃料在喷射前承受的压力为1350bar(1.35x108Pa)至2000bar(2x108Pa)以[0366]废气通过或在燃烧室内产生后进入EGR系统。废气中可含有不完全燃烧产生的物[0367]以前，这些沉积物尚未像其他燃料系统或燃烧沉积物那样得到同样水平的研事实上，发现此类沉积物似乎是一个相对较新的现象。在Lance等人的InternationalJournalofHeatandMassTransfer126,(2018),509_520到对阐明它们如何形成以及为什么它们是一个问题所做的工作的[0368]本发明人研究了EGR系统中且特别是冷却器内发现的沉积物的性质。令人惊讶地[0369]第一方面的用途和/或第二方面的方法可以涉及减少柴油发动机的废气再循环系统可以是独立的高压EGR系统或混合或专用EGR[0371]减少EGR系统中沉积物的形成是指当在发动机中燃烧包含减少EGR沉积物的添加剂的燃料时，与在相同条件下燃烧除包含减少EGR沉积物的添加剂之外其他方面相同的燃[0375]可测定EGR系统中沉积物水平的一个简单方法是通过在使用前后对系统进行称[0376]优选地，本发明将EGR系统中形成的沉积物的总量减少至少5优选地至少[0378]优选地，本发明将EGR系统的冷却器内形成的沉积物的总量减少至少5优选地[0379]可以分析EGR系统中形成的沉积物。这可以通过例如将沉积物或其一部分提取到[0380]例如，可以通过热重分析(TGA)分析EGR系统中形成的沉积物。在进行热重分析(TGA)时发现，EGR系统冷却器上发生的大部分沉积物是碳质沉积物，这些沉积物在400至540℃之间的温度下会降解。[0381]热重分析(TGA)涉及测量样品在加热过程中随时间的质量。该技术对于本领域技[0382]提供柴油发动机的后燃烧系统旨在减少向环境中排放污染物如颗粒物和有害气[0385]减少后燃烧系统中沉积物的形成是指当发动机中燃烧包含一种或多种含氮清洁系统的一个或多个组件中沉积物的形成减少至少0.01优选至少0.1例如至少1％或可将后燃烧系统的一个或多个组件中的沉积物的形成减少至少3例如至少4％或至少[0388]柴油发动机的后燃烧系统是指废气最终离开燃烧系统后所经过的发动机的任何可使涡轮增压器中的沉积物的形成合适地减少至少0.01优选地至少0.1例如至少何涡轮增压器具有由发动机管理系统控制的运动部件。这允许改变涡轮增压器的纵横比，可使柴油氧化催化剂中沉积物的形成合适地减少至少0.01优选至少0.1例如至少化剂中沉积物的形成可导致通过催化剂的流速降低粒过滤器中沉积物的形成合适地减少至少0.01优选地至少0.1例如至少1％或至少[0399]本发明可以延长再生之间的间隔。这可以提高发动机的燃料经济性并减少排可使选择性催化还原单元中的沉积物的形成合适地减少至少0.01优选至少0.1例如[0402]选择性催化还原用于除去废气中的NOx和其他有害气体，并包括在催化剂存在下[0403]选择性催化还原单元上沉积物的形成可导致通过单元的流速降低和/或催化剂中可使氨氧化催化剂中沉积物的形成合适地减少至少0.01优选至少0.1例如至少1%可使后燃烧系统内的传感器上沉积物的形成合适地减少至少0.01优选至少0.1例如[0413]确定后燃烧系统部件的沉积物水平的一个简单方法可以是通过在使用前后对系[0415]优选地，本发明提供至少0.1优选地至少0.5合适地至少1例如至少2%[0420]热重分析(TGA)涉及测量样品在加热过程中随时间的质量。该技术对于本领域技二甲酯或环氧丙烷(任选与酸组合)与PIB分子量(Mn)为700至1300的聚异丁烯取代的琥珀酸酐与二甲基氨基丙胺的反应产物反应形成的季铵盐；组分(b)包括聚异丁烯取代的琥珀AromaticA150溶剂。将混合物搅拌并加热至65℃以形成均匀液体。然后将四亚乙基五胺[0447]表1.A36.4B33.6C[0449]表2.[0453]根据以下程序评价实施例3的柴油燃料组合物用于减少柴油颗粒过滤器中沉积物[0454]一辆配备有2.1升直喷OM651DE22LA发动