专利名称：聚合物燃料添加剂及其制备方法、以及含有该添加剂的燃料的制作方法
背景技术：
用于汽油和柴油燃料的传统燃料添加剂是作为清洁剂、表面活性剂或润滑剂设计的。由于其设计原因，这些燃料添加剂具有有限的应用范围。另外，必须有更大量的、更多种类的添加剂来强化给定燃料的多种性能。
使用表面活性剂或清洁剂的传统添加剂可以强化燃料的乳化特性或分散特性。尽管在传统的汽油和柴油燃料中使用表面活性剂，在必须或希望改善极性和非极性介质之间如油和水或油和固体之间的相互作用时是有用的，但在充氧燃料、替代燃料和工程燃料中使用表面活性剂，则由于表面活性剂与这些燃料结合时所固有的不稳定性问题而受到限制。另外，在这些燃料系统中使用燃料添加剂，还由于经济限制以及由于缺少管理和/或工业激励而受到限制。
在生产、运输、分配及贮存过程中与水分和水接触造成烃类燃料的水污染。在燃料贮存系统中以及在泵中有3％或更多的水是常见的。水与烃是不互溶的，并且只稍微可溶于醇中。水作为分离层存在并进入到燃机的燃料喷射系统中会造成不稳定的性能及放射特性。另外，已经证明水进入燃料输送系统和燃料室内会造成整个燃料利用系统腐蚀，降低其操作寿命和/或性能。希望有一种添加剂能够溶解燃料中的任何水或水分，形成具有连续燃烧特性的均相溶液。
在传统汽油和柴油的分配系统中，由于烃类燃料组分与水之间的密度差，水保留在贮罐的底部。即使通过管线输送时，在沉降罐中贮存时，汽油或柴油燃料中的任何水或水分也会分离出来形成分离层。但是随着替代、充氧、重整(reformulated)和工程燃料的出现，少量水的存在导致燃料相分离成两个固定层，这严重限制了它的分配、贮存及使用特性。
希望提供一种能够强化给定燃料多种性能特性的燃料添加剂。希望有一种添加剂能够溶解燃料中的任何水或水分，形成具有连续燃烧特性的均相溶液。还希望提供一种能够改善燃料的燃烧效率并减少放射特性的添加剂。另外，希望提供一种以被强化的燃料组合物为基础制备这样一种燃料添加剂的方法。
发明概述本发明的目的是解决上述一个或多个问题。
按照本发明，提供了一种均相聚合物燃料添加剂以及形成和使用该添加剂的方法。该方法包括形成乙氧基化醇和酰胺的混合物。乙氧基化醇含有高浓度的至少一种或多种烃链长度至少为大约9个碳原子的线性直链醇。酰胺是通过醇胺与脂肪酸烷基酯反应形成的。该方法进一步包括将乙氧基化醇/酰胺混合物与烃链长度至少为大约9个碳原子的乙氧基化脂肪酸或衍生物混合，形成聚合物燃料添加剂。
本发明还提供了一种由本发明方法制备的燃料添加剂、一种含有有效量添加剂的燃料。
在结合所附的权利要求书研究下列详细说明的过程中，本发明的其它目的和优点对本领域的熟练技术人员来说，将是很明显的。
发明的详细说明本发明提供了一种燃料添加剂及其制备和使用方法。该添加剂含有乙氧基化醇和基本上等摩尔量(相对于醇来说)的酰胺，其中乙氧基化醇含有至少大约75％重量的至少一种烃链长度为大约9至大约15个碳原子的线性直链醇，酰胺通过醇胺与等摩尔量的脂肪酸烷基酯反应形成，优选的反应温度为大约100℃至大约110℃。另外，该添加剂含有等摩尔量的、由未改性脂肪酸与环氧乙烷反应形成的乙氧基化脂肪酸。优选地，该添加剂含有等摩尔量的乙氧基化醇、酰胺和乙氧基化脂肪酸。
本发明的添加剂的制备方法包括形成基本上等摩尔量的乙氧基化醇和酰胺的反应产物的步骤，优选在大约55℃至大约58℃的温度下进行，接着使所形成的产物与等摩尔量的乙氧基化脂肪酸进行等温反应。在聚合物添加剂的制备过程中，乙氧基化醇和脂肪酸作为单体，而酰胺作为链引发剂。为了有利于工业规模生产本发明的燃料添加剂，醇、酰胺和脂肪酸均可以溶解于溶剂中。
本发明的燃料添加剂的使用方法包括使添加剂(优选为低浓度)与燃料混合。因此，还涉及一种燃料组合物，该燃料组合物含有一种以烃为基础的、含有一种或多种烃链长度为大约4至大约30个碳原子的组分的燃料和本发明的燃料添加剂。本发明的燃料添加剂与燃料的体积比可以很低(如大约1∶1000)，以达到所希望的性能特性。
脂肪酸可以用作最终添加剂组合物的主组分，也可以用于使乙醇胺(单-、二-、或三-)与所需要的脂肪酸或衍生物组合制备酰胺的过程中。
在形成添加剂之前，利用已知的乙氧基化试剂如环氧乙烷，使未改性脂肪酸和醇乙氧基化。优选使添加剂总的乙氧基化程度最大，以实现在对燃料性能特性无有害影响的条件下溶解最多的水。增大乙氧基化程度，致使乙氧基化程度更高的醇和脂肪酸发生相变，由液体变为固体，这限制了它们作为燃料的应用。乙氧基化程度较低的缺点是需要更多的添加剂来达到所希望的结果。在确定的应用中，更高浓度的添加剂受成本和法律规定双重限制。加入量超过0.25％的任何物质均应给出在环境规定下，对其整个生命周期的评价，这进一步限制了燃料添加剂的工业可行性。
工业上可以得到的醇源利用了直链和支链(即异构体)合成醇和/或天然醇如油醇、月桂醇、棕榈醇、硬脂醇以及其它更高级的脂肪酸醇。工业上可以得到的醇如ICI Chemicals生产的Synperonic91/2.5和Synperonic A3以及Shell Chemical生产的Dobanol91/2.5，均含有大量的异构体。例如Synperonic类的醇含有高达50％重量的支链异构体。在本发明的燃料添加剂中，不希望存在支链异构体，因为支链异构体限制了在由液体到固体的相变开始之前所能达到的乙氧基化程度。传统添加剂的配方使用了含有大量支链异构体的醇。
Neodol类的醇如Neodol 91/2.5和Neodol 1/3产品含有低浓度的支链异构体，并且通常含有大约75％至大约85％重量的线性直链醇浓度，平均分子量为160。(Neodol类的醇被乙氧基化至每摩尔醇2.5或3.0的乙氧基化程度，分别由“91/2.5”和“1/3”表示。)对于在重燃料如柴油和煤油中的应用，类似量的乙氧基化程度更高的醇是优选的，如Neodol 1/6和Neodol 1/8。其它工业上可以得到的醇大多数分子量超过200。但已经证实，在未开始由液体到固体的相变时，分子量更低的醇可以允许更高的乙氧基化程度。因此，乙氧基化醇优选具有低于大约200的分子量，进一步优选为低于大约160。与分子量更低的醇相比，对于分子量更高的醇试图达到更高的乙氧基化程度会导致在乙氧基化试剂浓度更低时开始相变。
本发明的添加剂是利用支链分子浓度尽可能低的乙氧基化醇制备的。在粘度没有增大到相变发生的情况下，相变的开始通常由增大的表面张力来指示，用于制备本发明添加剂的乙氧基化醇还应该具有尽可能大的链长度。更高级的醇的表面张力增大致使添加剂固化，并抑制燃料的混合和性能特性。
用于燃料添加剂之前的传统酰胺是在160-180℃之间的温度下，使脂肪酸和醇胺按2∶1的摩尔比反应而制备的。这类酰胺被游离胺污染，不利于乙氧基化。已经发现在制备本发明的燃料添加剂时，超酰胺(Superamide)比传统酰胺(如乙醇酰胺、二乙醇酰胺和三乙醇酰胺)效果更好。优选在大约100℃至大约110℃的温度下，通过加热脂肪酸烷基酯和等摩尔量的醇胺(如乙醇胺)，来制备用于本发明燃料添加剂的超酰胺。超酰胺含有少量游离胺，以至于不含游离胺。
可以利用环氧乙烷，按7∶1的摩尔比，使烃链长度至少为大约9个碳原子的未改性高级脂肪酸或衍生物乙氧基化(每摩尔脂肪酸的乙氧基化程度为7)。未改性的脂肪酸乙氧基化产生90-95％的乙氧基化脂肪酸。但用于制备已有燃料添加剂的传统乙氧基化脂肪酸使用了高级脂肪酸的聚乙二醇醚，而不是未改性的高级脂肪酸。高级脂肪酸聚乙二醇醚的乙氧基化形成很差的乙氧基化终产物。另外，由于游离态聚乙二醇的存在，工业上可以得到的以聚乙二醇醚为基础的乙氧基化脂肪酸具有明显较低的终产物收率。脂肪酸的乙氧基化程度较低，导致添加剂的效果较差，从而达到相同结果则需要更多的添加剂。
将乙氧基化醇和酰胺混合在一起的条件应使所形成的混合物不经历从液体溶液到固体的相转变。已经证实，在大约55℃至大约58℃的温度下，在温和混合的条件下，使醇和酰胺等温掺混，如通过混合形成不会固化的溶液，并且当溶液被冷却到大约55℃至大约58℃以下时，溶液粘度不会显著变化。迄今为止，形成这样一种对温度不敏感的混合物还是不可能的。接着在大约55℃至大约58℃的恒定温度下，使乙氧基化脂肪酸与混合物接触，如通过混合形成本发明的燃料添加剂。
乙氧基化醇、乙氧基化脂肪酸及脂肪酸烷基酯中每一种的具体烃链长度优选按照燃料的组成配方进行选择。如本领域已知的，可以参照其蒸馏曲线(为蒸发温度与蒸发量的关系曲线)确定燃料组成。每个具体的蒸发温度范围以及该温度范围内的蒸发量对应不同的、代表固定的碳链长度范围及其浓度的烃类原料混合物。另外，达到具体蒸发温度所花费的时间对应燃料中具体烃类物质的浓度。例如，在大气压力下，大约210℃至大约223℃的蒸发温度范围代表在通常汽油燃料中C12-C13的烃链长度。在该温度范围内的蒸发量将代表存在于汽油燃料中的C12-C13烃的浓度。因此，通过确定在具体蒸发温度范围内的蒸发量，能够确定燃料中具体烃类物质的具体浓度。
通常可以确信，所选择的乙氧基化醇和乙氧基化脂肪酸的烃链长度应该与组成燃料的烃类混合物的平均链长度相近。还应确信，通过形成对应于燃料各种烃类组分的不同添加剂，然后以燃料中烃类组分的相对浓度为基准，将所形成的添加剂混合，形成一种添加剂混合物，可以制备性能更高的添加剂。烃类组分的种类越多，越希望对应所选择的燃料烃类组分，制备添加剂混合物。例如，对于柴油燃料，已知其中含有近20种链长为大约8至大约30个碳原子的烃类组分，针对每一种组分制备一种添加剂，然后以各种组分的相对浓度为基准，将这些添加剂混合成一种混合物将是有利的。对于工程燃料，其中只含有三种烃类组分，添加剂混合物就不必要了。
对用于具体燃料时，所形成的添加剂量取决于所要求的性能强化程度。如上文所述，本发明的添加剂能够强化燃料的多种性能特性。但根据与燃料混合的添加剂的量，它也能够使某些性能特性比其它性能特性强化得更多。例如，可以将所形成的添加剂与柴油燃料混合，以改善硫放射，或溶解较高的水量，或增大里程油耗。根据具体的燃料组合物，如果添加剂∶燃料比为1∶100，则可以大大降低硫放射；如果添加剂∶燃料比为2∶100，则里程油耗显著增大；如果燃料含有高达5％重量的水，例如，燃料中的添加剂∶水比为5∶100，则会在对燃料其它性能特性无有害影响的条件下，有效溶解水。由于燃料的各种特性，以及多种燃料，很难对所有燃料针对每种性能特性给出一个单一的关系。可以利用标定曲线确定强化所要求的性能的用量。标定曲线是通过改变加入到燃料中的添加剂用量并确定添加剂对选定性能的效果而得到的。例如，如果某人对具有固定的代表其碳链指纹(fingerprint)的蒸馏曲线的标准燃料中，使具体放射性组分降低60％所必须的最小添加剂浓度的确定感兴趣的话，则逐步增加添加剂(X)，测量具体组分(Y)的放射性。然后利用所得到的X-Y曲线，确定所有具有类似蒸馏曲线的燃料的添加剂用量，以达到所要求的放射性的降低。
如上文所述，本发明的燃料添加剂可以按照低至1∶1000左右的添加剂∶燃料体积比与已知的燃料混合。另外，本发明的燃料添加剂也可以按照高达1∶100的添加剂∶燃料体积比与已知燃料混合，以达到所要求的性能及放射特性的改善。为了使水溶解于无醇的烃类燃料中，已经确定了一种线性关系，使添加剂∶水(被溶解的)比为0.1∶1左右。对于充氧和/或含醇的燃料，根据所存在的醇对水的溶解能力，所必须的添加剂量进一步降低。
向烃类燃料中加入很少量的本发明的燃料添加剂，通过重新分配燃料的所有电化学电荷和氢键作用，结果表明燃料界面的表面张力发生可以测量到的降低。这样由于液滴尺寸减小，导致与空气接触的燃料表面积大幅度增加，从而在燃烧点可以使燃料燃烧得更彻底。更彻底的燃烧导致放射性如二氧化碳、一氧化二氮、颗粒物质以及未燃烧的烃大幅度降低。
本发明的燃料添加剂的多种功能，部分是以利用非离子性表面活性剂所形成的聚合物链为基础的。尽管在制备传统的燃料添加剂时，已经将类似的表面活性剂用作主要组分，但这些添加剂不形成聚合物链。聚合物链形式的燃料添加剂能够使水溶于任何以烃类为基础的燃料中，在多种燃料添加剂分子之间形成micellular关系。因此，代替利用传统的、对温度敏感的、可逆的乳化技术使水有效分散在燃料中，本发明的燃料添加剂采用溶解技术，已经证明该溶解技术要稳定得多，并且对温度变化更不敏感。另外，已经发现该溶解机理能够将水永久地保持在胶体型悬浮液中。因此，就有可能在传统发动机中有效燃烧含水量较高的燃料了。利用本发明的燃料添加剂，使燃烧含水量较高的燃料成为可能，而不需要除去水和其它已知的燃料污染物所必须的昂贵的单元操作。
由于表面活性剂可以达到乙氧基化程度，已有技术的含有表面活性剂如高级脂肪酸(如脂肪酸的聚乙二醇醚)和醇的添加剂的溶水能力是有限的。添加剂所能达到的乙氧基化程度越高，它的溶水能力越大。已有技术中增大高级脂肪酸或醇的乙氧基化程度的一个很大的限制是由液体到固体的相变的开始。转变成固相有效地限制了这种燃料添加剂的应用。另一方面，本发明的燃料添加剂能够在未开始相变的条件下达到较高的乙氧基化程度。这一点是通过使用线性直链醇达到的。因此，优选的是用于制备添加剂的乙氧基化醇由高浓度的线性直链分子和很少的支链异构体组成，以至不含支链异构体。
本发明的燃料添加剂可以用于燃料组合物，如1996年5月10日申请的美国专利申请No.08/644907中所述，包括(a)10-50％体积的烃类组分，该烃类组分含有一种或多种具有大约5至大约8个碳原子的直链或支链烷烃，基本上不含烯烃、芳烃、苯和硫；(b)25-55％体积的燃料级醇；(c)15-55％体积的用于烃类组分和燃料级醇的共同溶剂。任选地，该燃料组合物可以含有高达15％体积的正丁烷。
在前述燃料组合物中用于烃类组分和燃料级醇的共同溶剂，优选由废的纤维素生物材料如谷壳、玉米芯、稻草、燕麦/稻壳、甘蔗杆、低级废纸、造纸厂的废渣、废木材以及类似物质得到。可以由废纤维素物质得到的共同溶剂包括甲基四氢呋喃(MTHF)和其它的杂环醚如吡喃和oxepans。MTHF是特别优选的，因为它能够以低成本、高收率、大批量地制备，并且具有所需要的与烃和醇的互溶性、沸点、闪点和密度。
更优选的发动机燃料组合物含有大致25％至大约40％体积的戊烷以上的烃、大约25％至大约40％体积的乙醇、大约20％至大约30％体积的MTHF以及0至大约10％体积的正丁烷。
实施例给出下列实施例，是为了进一步描述本发明，而不是要限制本发明的范围。除非另有说明，否则所有的份数和百分含量均为体积量。
对体积蒸发量和蒸发温度的密闭检测表明，每10°F间隔内的蒸发量几乎是相同的，这表明单一的(不是混合物)添加剂就足以将水溶解于燃料中。另外，以存在的碳链长度范围(C8至C18)为基准，确定由下列添加剂组合物形成聚合物。
在大约55℃至大约58℃的温度下，将高级醇与超酰胺按7∶4的体积比初始混合，缓慢搅拌，直到得到均相溶液。按5∶2的体积比，向该混合物中等温加入乙氧基化脂肪酸，缓慢搅拌，直到得到澄清溶液。
以所处理的燃料体积为基准，按0.1％的体积增量，缓慢混合聚合物添加剂。当混入添加剂时，在整个混合过程中，混合物的温度优选高于燃料浊点。当大约0.5％的添加剂已经加入时，采出一个试样，利用Karl Fischer法确定汽油中的游离水量。如果发现在燃料中有游离水，则加入体积增量为0.1％的添加剂，直到全部游离水均被溶解。
然后利用气相色谱和/或HPLC技术，通过研究在-21℃和+40℃之间所溶解的水的温度效应，检测处理后的燃料的稳定性。在这一处理过程中，如果在任何时刻均观察到两个不同的相，则分别抽取各层的试样，确定分配系数。
最后达到的终点为1.2％的添加剂可以在汽油燃料中溶解5％的水。
对体积蒸发量和蒸发温度的密闭检测表明，每10°F间隔内的蒸发量几乎是相同的，这表明单一的(不是混合物)添加剂就足以将水溶解于燃料中。另外，以存在的碳链长度范围(C15至C30)为基准，确定由下列添加剂组合物形成聚合物。
在55-58℃之间的温度下，将高级醇与超酰胺按3∶1的体积比初始混合，缓慢搅拌，直到得到均相溶液。按4∶1的体积比，向该混合物中等温加入C11-C14的乙氧基化脂肪酸的混合物，缓慢搅拌，直到得到澄清溶液。
以燃料体积为基准，按0.1％的体积增量混合聚合物添加剂。当混入添加剂时，在整个混合过程中，混合物的温度优选高于燃料浊点。当大约0.5％的添加剂已经加入时，采出一个试样，利用KarlFischer法确定柴油中的游离水量。如果发现在燃料中有游离水，则加入体积增量为0.1％的添加剂，直到全部游离水均被溶解。
然后利用气相色谱和/或HPLC技术，通过研究在-21℃和+40℃之间所溶解的水的温度效应，检测处理后的燃料的稳定性。在这一处理过程中，如果在任何时刻均观察到两个不同的相，则分别抽取各层的试样，确定分配系数。
最后达到的终点为1.5％的添加剂可以在柴油燃料中溶解5％体积的水。
由于对添加剂的要求不是很严格，并且由于加入了共同溶剂乙醇和MTHF，燃料的碳链长度类似于低端汽油，由于经济原因，混合物中的二乙醇酰胺由单乙醇酰胺代替，组分的乙氧基化程度和碳链长度均降低。
在大约55℃至大约58℃的温度下，将高级醇与单乙醇酰胺按5∶3的体积比初始混合，缓慢搅拌，直到得到均相溶液。按4∶1的体积比，向该混合物中等温加入C11的乙氧基化脂肪酸，缓慢搅拌，直到得到澄清溶液。
以燃料体积为基准，按0.1％的体积增量混合聚合物添加剂。当混入添加剂时，在整个混合过程中，混合物的温度优选高于燃料浊点。当大约0.4％的添加剂已经加入时，采出一个试样，利用KarlFischer法确定工程燃料中的游离水量。如果发现在燃料中有游离水，则加入体积增量为0.1％的添加剂，直到全部游离水均被溶解。
然后利用气相色谱和/或HPLC技术，通过研究在-21℃和+40℃之间所溶解的水的温度效应，检测处理后的燃料的稳定性。在这一处理过程中，如果在任何时刻均观察到两个不同的相，则分别抽取各层的试样，确定分配系数。
最后达到的终点为1.1％的添加剂可以在燃料中溶解5％体积的水。
所研究的燃料与通过标定曲线确定的足够量的添加剂混合。在完成稳定性测试之后，采出试样，并利用标定时所采用的相同的规程(protocol)在测试装置中燃烧试样。如果达到了所希望的降低，则不再需要更多的添加剂。但如果标定曲线低估了对所希望的放射性降低来说必须的添加剂，则按0.05％的增量加入添加剂，直到达到所要求的效果。
由于这种燃料的组成类似于上文实施例2中所讨论的柴油燃料，可以在一定的调整后使用基本上与实施例2相类似的添加剂组合物。对蒸馏曲线更严密的测定得到了比柴油更低的IBP值和高得多的终点。但如乙醇和γ-戊内酯所代表的低分子量(碳链较短)组分的存在，以及存在于煤油中的很长的碳链，造成很难配制一种单一的添加剂聚合物，使之在整个碳链分布内有效地起作用。因此使用实施例2和3中的添加剂的组合。
实施例2中制备的添加剂在使混合物中较长的碳链均化时是有效的，而实施例3中制备的添加剂在使燃料中的乙醇和γ-戊内酯均化时是有效的。根据存在于燃料中的碳链比例或分布，确定所应用的按照实施例2和3所制备的添加剂的比。
以5％的水承受限度为基准，检测最后均匀化的燃料的稳定性。还使用气相色谱和/或HPLC技术，通过研究在-21℃和+40℃之间所溶解的水的温度效应，检测处理后的燃料的稳定性。在这一处理过程中，如果在任何时刻均观察到两个不同的相，则分别抽取各层的试样，确定分配系数。
给出前文的详细说明只是为了清楚理解，应该理解其中没有不必要的限制，对本领域的普通技术人员来说，在本发明范围内的改进将是很明显的。
权利要求
1.一种聚合物燃料添加剂，其制备方法包括下列步骤(a).等温混合基本上等摩尔量的乙氧基化醇和酰胺，所述的乙氧基化醇含有至少75％重量的至少一种烃链长度为大约9至大约15个碳原子的线性直链醇，所述的酰胺是基本上等摩尔量的醇胺与脂肪酸烷基酯的反应产物；(b).将步骤(a)的产物与烃链长度为大约9至大约15个碳原子的乙氧基化脂肪酸或衍生物等温混合，形成所述的聚合物燃料添加剂。
2.权利要求1的添加剂，其中所述的乙氧基化脂肪酸或衍生物是烃链长度为大约9至大约15个碳原子的未改性脂肪酸或衍生物与环氧乙烷的反应产物。
3.权利要求2的添加剂，其中所述的乙氧基化脂肪酸或衍生物是通过未改性脂肪酸或衍生物与每摩尔未改性脂肪酸至少约7摩尔的环氧乙烷反应形成的。
4.权利要求2的添加剂，其中所述的未改性脂肪酸衍生物是脂肪酸烷基酯。
5.权利要求1的添加剂，其中所述的脂肪酸烷基酯是脂肪酸甲基酯，所述脂肪酸的烃链长度至少为大约9个碳原子。
6.权利要求1的添加剂，其中所述的乙氧基化醇和酰胺在大约55℃至大约58℃的温度下等温混合。
7.权利要求1的添加剂，其中所述的酰胺是通过所述的脂肪酸烷基酯与所述的醇胺在大约100℃至大约110℃的温度下反应形成的。
8.权利要求1的添加剂，其中所述的醇胺包括选自乙醇胺、二乙醇胺和三乙醇胺的一种或多种化合物。
9.权利要求1的添加剂，其中所述的步骤(b)的等温混合是在大约55℃至大约58℃的温度下进行的。约55℃至大约58℃的温度下进行的。
10.权利要求1的添加剂，其中所述的直链醇的烃链长度为大约11个碳原子。
11.权利要求1的添加剂，其中所述的乙氧基化醇的平均分子量低于200左右。
12.权利要求1的添加剂，其中所述的乙氧基化醇的平均分子量低于160左右。
13.一种制备聚合物燃料添加剂的方法，该方法包括下列步骤(a).等温混合基本上等摩尔量的乙氧基化醇和酰胺，所述的乙氧基化醇含有至少75％重量的至少一种烃链长度为大约9至大约15个碳原子的线性直链醇，所述的酰胺是基本上等摩尔量的醇胺与脂肪酸烷基酯的反应产物；(b).将步骤(a)的产物与烃链长度为大约9至大约15个碳原子的乙氧基化脂肪酸或衍生物等温混合，形成所述的聚合物燃料添加剂。
14.权利要求13的添加剂，其中所述的乙氧基化脂肪酸或衍生物是烃链长度为大约9至大约15个碳原子的未改性脂肪酸或衍生物与环氧乙烷的反应产物。
15.权利要求14的添加剂，其中所述的乙氧基化脂肪酸或衍生物是通过未改性脂肪酸或衍生物与每摩尔未改性脂肪酸至少约7摩尔的环氧乙烷反应形成的。
16.权利要求14的添加剂，其中所述的未改性脂肪酸衍生物是脂肪酸烷基酯。
17.权利要求13的添加剂，其中所述的脂肪酸烷基酯是脂肪酸甲基酯，所述脂肪酸的烃链长度至少为大约9个碳原子。
18.权利要求13的添加剂，其中所述的乙氧基化醇和酰胺在大约55℃至大约58℃的温度下等温混合。
19.权利要求13的添加剂，其中所述的酰胺是通过所述的脂肪酸烷基酯与所述的醇胺在大约100℃至大约110℃的温度下反应形成的。
20.权利要求13的添加剂，其中所述的醇胺包括选自乙醇胺、二乙醇胺和三乙醇胺的一种或多种化合物。
21.权利要求13的添加剂，其中所述的步骤(b)的等温混合是在大约55℃至大约58℃的温度下进行的。
22.权利要求13的添加剂，其中所述的直链醇的烃链长度为大约11个碳原子。
23.权利要求13的添加剂，其中所述的乙氧基化醇的平均分子量低于200左右。
24.权利要求13的添加剂，其中所述的乙氧基化醇的平均分子量低于160左右。
25.一种聚合物燃料添加剂，其中含有下列反应产物(a).乙氧基化醇和酰胺的混合物，所述的乙氧基化醇含有至少75％重量的至少一种烃链长度为大约9至大约15个碳原子的线性直链醇，所述的酰胺是基本上等摩尔量的醇胺与脂肪酸烷基酯的反应产物；(b).烃链长度为大约9至大约15个碳原子的乙氧基化脂肪酸或衍生物，所述的酸是通过未改性脂肪酸或衍生物与环氧乙烷反应形成的。
26.一种燃料组合物，其中含有(a).一种以烃为基础的燃料，烃链长度为大约4至大约30个碳原子；(b).一种聚合物燃料添加剂，其中含有下列反应产物(i).乙氧基化醇和酰胺的混合物，所述的乙氧基化醇含有至少75％重量的至少一种烃链长度为大约9至大约15个碳原子的线性直链醇，所述的酰胺是基本上等摩尔量的醇胺与脂肪酸烷基酯的反应产物；(ii).烃链长度为大约9至大约15个碳原子的乙氧基化脂肪酸或衍生物。
全文摘要
公开了一种聚合物燃料添加剂、制备该添加剂的方法、以及含有该添加剂的燃料。该添加剂是通过等温混合乙氧基化醇和酰胺来制备的,其中乙氧基化醇含有至少75%重量的至少一种烃链长度为大约9至大约15个碳原子的线性直链醇,其中酰胺是通过醇胺与等摩尔量的脂肪酸烷基酯或衍生物反应形成的。将醇/酰胺产物与基本上等摩尔量的、烃链长度为大约9至大约15个碳原子的乙氧基化脂肪酸等温混合,形成聚合物添加剂。本发明的方法是在温和混合的条件下进行的,从而避免了添加剂分子的降解。
文档编号C10L1/222GK1347443SQ98812028
公开日2002年5月1日 申请日期1998年10月19日 优先权日1997年10月20日
发明者伊尔沙德·艾哈迈德 申请人:普尔能量公司