烃基取代的二羧酸用于改善或促进水从包含净化添加剂的燃料油中的分离的用图
【专利说明】烃基取代的二羧酸用于改善或促进水从包含净化添加剂的 燃料油中的分离的用途
[0001] 本发明涉及烃基取代的二羧酸用于改善或促进水从燃料油中的分离的用途，所述 烃基取代的二羧酸包含至少一个含有10至3000个碳原子的烃基取代基，所述燃料油包含： (B)至少一种具有净化作用的添加剂。
[0002] 由于在运输和贮存期间水冷凝进入冷燃料油和进入贮罐和管道中，燃料油如中间 馏分（例如柴油、加热油或喷气燃料）常常含有少量的水，通常在百万分之几至最高达百分 之几重量份的范围内。所述量的水部分作为贮罐底部的层分离，而部分在燃料油中乳化。水 的存在是不希望的，这是因为其在运输时和在内燃机和加热装置的使用时会产生严重的问 题。
[0003] 德国特许公开专利申请1 645 705(1)公开了羧酸的酰胺用于使烃混合物例如加 热油和柴油去雾化（dehaze)的用途。没有给出所述酰胺与其他中间馏分性能添加剂（例如 具有净化作用的添加剂或具有去雾化作用的其他添加剂）任何可能的相互作用或协同相 互作用的暗示。由于（1)的教导涉及使烃混合物去雾化，即通过产生烃-水-乳液进行对 其进行清洁，这样的技术方案只能对相对少量的水有效；而对于大量的水该方法则不可行。
[0004] 中国专利申请102277212A(2)涉及一种柴油性能添加剂，其为妥尔油（talloil) 脂肪酸、油酸酰胺和环烷酸咪唑啉的混合物。推荐将所述三组分添加剂作为乳化剂以使柴 油去雾化和清洁。与上述（1)类似，也没有给出所述酰胺与其他中间馏分性能添加剂（例 如具有净化作用的添加剂或具有去雾化作用的其他添加剂）任何可能的相互作用或协同 相互作用的暗示。由于（2)的教导也涉及的使柴油去雾化，即通过产生烃-水-乳液对其 进行清洁，这样的技术方案只能对相对少量的水有效；而对于大量的水该方法则不可行。
[0005] 美国专利第4 129 508号（3)公开了烃基取代的丁二酸或其酸酐与聚亚烷基二醇 或其单醚、有机碱金属盐和烷氧基化胺的反应产物。所述反应产物在燃料例如柴油中充当 破乳剂。
[0006] 加拿大专利申请2 027 269(4)公开了烯基丁二酸或烷基丁二酸或其酸酐（在烯 基或烷基取代基中分别存在至多32个碳原子）与烷基醚二胺的反应产物。所述反应产物 在烃类燃料中充当去雾化剂。
[0007] 如上述几个引用文献中提及的以及本领域通常理解的"去雾化"应意指通过产生 清澈的烃-水-乳液（"乳化作用"）分别地清洁含水烃类燃料或柴油，并且在单一相中不 应包括分离的水（"反乳化作用"），由此能够通过相分离而除去水。
[0008] 需要使用能够完全或几乎完全将水从燃料油中除去的合适的添加剂将大量水从 燃料油中分离出去。这些添加剂应与燃料油中存在的其他性能添加剂以有利的方式相互作 用。尤其是，应抵消具有净化作用的现有添加剂产生不希望的形成和稳定化燃料油-水-乳 液的趋势。
[0009] 因此，已发现了上文定义的烃基取代的二羧酸（A)用于改善或促进水从包含一种 或多种具有净化作用的添加剂的燃料油中分离的用途。
[0010] 根据本发明，存在于燃料油中的水作为分离装置底部的层被分离，并且随后可以 容易地除去。可以这种方式除去的燃料油中的含水量通常为约200重量ppm至约10重 量％，尤其是约1000重量ppm至约5重量％。通过与经基取代的二羧酸（A)相互作用，燃 料油中水乳化的仅以可忽略的少量发生。
[0011] 根据本发明，烃基取代的二羧酸（A)改善和完成了水从燃料油中的相分离，其在 没有任何性能添加剂的情况下将已存在于燃料油中的大量水分离出去，但是以不完全的方 式进行的。此外，若燃料油中已存在其他表面活性剂，尤其是某些市售可得的去雾化剂，则 (A)会促进水从燃料油中相分离。令人惊讶地，（A)与某些市售可得的作为天然乳化添加剂 的去雾化剂的相互作用也产生了改善的反乳化作用和水相分离作用。
[0012] 烃基取代的二羧酸（A)以游离酸即存在两个COOH基团的形式施用；或以酸酐的形 式施用，所述酸酐可为分子内酸酐（例如丁二酸酐、戊二酸酐或邻苯二甲酸酐）或将两个二 羧酸分子连接在一起的分子间酸酐。在较小程度上，根据液相的PH值，一些羧基官能团可 以盐的形式存在，例如作为碱盐或碱金属盐或作为铵盐或取代的铵盐存在。可使用单烃基 取代的二羧酸类（A)或不同烃基取代的二羧酸（A)的混合物。
[0013] 目前的二羧酸的烃基取代基优选具有12至2000个、更优选14至1000个、还更优 选16至500个、最优选20至200个碳原子。烃基取代基可为饱和或不饱和的、线性或支化 的；其也可包括脂环体系、杂环体系或芳环体系。烃基取代基的典型实例包括链中含有10、 11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、24、26、28 和 30 个碳原子的线性或支化的烷基和 烯基基团。
[0014] 在许多情况下，烃基取代基为通过烯烃单体的寡聚或聚合合成制备，所述烯烃单 体例如乙烯、丙烯、1- 丁烯、2- 丁烯、异丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-辛烯或1-癸烯；可应用这 些寡聚或聚合产物的后续转化。作为典型实例，十二烷基或十二烯基取代基通过丙烯的四 聚或丁烯的三聚制备，而十三烷基或十三烯基取代基由上述C12取代基通过随后的加氢醛 化制备。
[0015] 在取代基具有10至约30个碳原子的情况下，这些取代基也可为天然来源的。天 然来源的取代基通常源自饱和或不饱和的脂肪酸或相应的脂肪醇。这些天然来源的取代基 在大多情况下是线性的。
[0016] 在一个优选的实施方案中，（A)的至少一个烃基取代基为含有20至200个、优选 24至160个、更优选28至140个、最优选32至100个碳原子的聚异丁烯基取代基。作为替 代方案，当考虑同系聚合物种类的可能分布时，聚异丁烯基取代基的链长可通过其数均分 子量（Mn)定义，其数均分子量（Mn)为300至2800、优选350至2300、更优选400至2000、 最有选450至1400 ;Mn数值通常是指如下多分散性（Mw/Mn) :1. 1至4,优选1. 3至2. 5。典 型的聚异丁烯基取代基含有60至80个碳原子或由850至1150的数均分子量定义。
[0017] 根据合成聚异丁烯基取代基二羧酸的方式和聚异丁烯基取代基连接至二羧酸分 子一一即连接至两个羧基官能团之间的桥连基一一的方式，例如当通过弗瑞德-克来福特 (Friedel-Crafts)反应将聚异丁基卤化物连接至芳族二羧酸（如邻苯二甲酸），或连接至 烯键式不饱和二羧酸（如马来酸或马来酸酐）上时，聚异丁烯基取代基可为饱和的；或者， 例如当通过en反应使具有末端双键的聚异丁烯分子连接至烯键式不饱和二羧酸（例如马 来酸或马来酸酐）时，可在连接至二羧酸分子的相邻处包含烯键式双键。
[0018] 烃基取代的二羧酸（A)本身可为脂族性质的、脂环族性质的、芳脂族性质的 (araliphatic)或芳香族性质的，优选脂族二羧酸。适于本发明的典型的经基取代的二羧酸 (A)源自烃基取代的丙二酸；烃基取代的丁二酸；烃基取代的戊二酸；烃基取代的己二酸； 烃基取代的庚二酸；烃基取代的辛二酸；烃基取代的壬二酸；烃基取代的癸二酸；烃基取代 的十一烷二酸；烃基取代的十二烷二酸；烃基取代的邻苯二甲酸；烃基取代的间苯二甲酸； 烃基取代的对苯二甲酸；烃基取代的邻苯二乙酸、烃基取代的间苯二乙酸、烃基取代的对苯 二乙酸；烃基取代的马来酸、烃基取代的富马酸和烃基取代的戊烯二酸。
[0019] 在一个优选的实施方案中，烃基取代的二羧酸（A)包含位于两个羧基官能团间的 亚烃基桥连基，所述亚烃基桥连基含有1至10、优选2至8、更优选2至6、最优选2、3或4 个呈一线（inaline)的碳原子。该桥接碳原子线（line)可为含有或不含(^至C4侧链 的线性脂族亚烷基链或亚烯基链、在脂族碳原子链引入苯环的芳脂族桥连基或亚苯基桥连 基。
[0020] 在一个特别优选的实施方案中，烃基取代的二羧酸（A)为聚异丁烯基丁二酸，所 述聚异丁烯基取代基包含20至200、优选24至160、更优选28至140、最优选32至100个碳 原子，作为替代方案，所述聚异丁烯基的数均分子量（Mn)为300至2800、优选350至2300、 更优选400至20