CN102741380A - 液体燃料的保护 - Google Patents

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Abstract

一种液体浓缩物，基本包含：(A)0.1至10重量％的一种或更多种两性乳化试剂；(B)30至95重量％的一种或更多种非离子的烷氧基化表面活性剂；(C)0至20重量％的一种或更多种基于二醇的增溶剂；和(D)0至65重量％的一种或更多种有机溶剂；其中组分(B)包含对于不同的烷醇单元物质具有不同碳数的C6-C15-烷醇乙氧基化物的混合物，在混合物中占最高重量份的两种C6-C15-烷醇乙氧基化物的碳数彼此相差至少1.5碳数；该液体浓缩物有用于减少或消除以下情况：当液体烃燃料冷却至0到-50℃的温度范围时，在该液体烃燃料中形成重量平均粒径大于1微米的冰粒。

Description

液体燃料的保护
技术领域
本发明涉及液体燃料的保护，如通常在用于在运载工具(如但不限于涡轮发动的飞行器)中提供动力的发动机中使用的液体燃料。特别是，本发明涉及保护这种液体燃料免受水污染的有害影响，如由燃料中水作为独立相存在而造成的对发动机的影响。更重要的是，本发明提供对液体燃料的保护，使其免于形成冰，从而减少冰栓(ice slug)被带入发动机的可能性。
本发明还涉及组合物、其制备方法和用途和浓缩物。更特别的是，但不完全是，本发明涉及油包水型微乳液，如适合用作涡轮发动机飞行器的燃料、及其制备方法。
总之，本发明涉及清的水性组合物及其制备方法，该组合物包含至少99重量％的液体燃料和有用于制备这种组合物的浓缩物，该组合物有用于作为涡轮发动机飞行器的燃料，如油包水型乳液，其中在油相中的水相的平均液滴尺寸不大于0.25μm，优选不大于0.1μm。
背景技术
喷气发动机燃料经常在涡轮发动机飞行器的油箱中被少量的游离水污染，所述游离水因海拔高度变化导致温度变化而引起的凝结而产生。在地面上，燃料/油箱的温度范围为从-18℃至+40℃，而在飞行中，该温度范围通常为从-22℃至-39℃。
经历一些温度变化循环，例如经历一些飞行，水蒸气的凝结会导致油箱中水的积聚，它会在燃料中作为独立相或游离水存在。如果允许游离水在油箱中积聚和冻结，则它可形成冰栓(具有足够尺寸的冰粒，它们可被捕集于燃料过滤***中)，冰栓对飞行器发动机的运行可潜在有害。事实上，据信在2008年1月，由于冰的形成减少了从油箱到发动机的燃料流，一架波音777飞机失去足够动力导致迫降在希思罗(Heathrow)(AAIB第2G-YMMM号中期报告)。
目前，作为使用油箱加热器的替代方案，将物质如二甘醇单甲醚(DiEGME)与飞行器燃料混合，以防止燃料中冰的形成。虽然DiEGME在冻结温度以上的温度下，在水和燃料中均为大约相同地混溶，但是在混合过程中必须坚持一直仔细监测，以确保初始的均质燃料。然而，无论多么仔细混合，DiEGME在显著低于冻结温度的温度下有优先集中在水相的趋势。因此，由于在低温下DiEGME在水和燃料中不成比例的分布，在燃料相中不足的DiEGME可导致在燃料中形成独立的水性相(水和DiEGME)。DiEGME在水性相中的存在将防止该相中的一些水转变成冰。然而，DiEGME/水的混合物具有特殊的特性，在低温下它形成凝胶样物质：在航空业中，凝胶样物质通常被称为“苹果果冻(apple jelly)”。美国联邦航空管理局已将几起航空事故归因于在飞行器油箱中形成这种“苹果果冻”物质。
本发明的目的是减少或消除在涡轮发动机飞行器的油箱中的燃料中形成冰栓和苹果果冻。
水作为燃料油中的添加剂以减少污染物的排放并帮助引入其他有益性能的添加剂的用途已知多年。水作为润滑油添加剂以提高如切削油的冷却性能的用途也已知多年。水以油包水乳液的形式引入燃料和润滑油中。
以大水滴尺寸形成的油包水乳液往往有奶状的外观。这些乳液需要一些辅助添加剂如缓蚀剂、杀菌剂以克服与水相的加入相关的问题。这些大乳液，由于其大水滴尺寸，也往往表现出不稳定，这导致油/水分离。自然，这是不受欢迎的，因为它可能导致问题，不仅机器出现故障，也有如在柴油发动机中的点火问题。
基于油包水乳液的切削油，已被用来润滑机床。已证明水的优良的冷却性能提高了机床的使用寿命。然而，水的引入，加上大乳液的不稳定性，引起其他问题，如油的润滑性能随着水的加入而下降从而影响金属的表面精整。
以小于或等于0.25μm、优选小于或等于0.1μm、更优选0.03μm至0.08μm的平均水滴尺寸形成的油包水乳液(以下称其为“微乳液”)是半透明的。平均水滴尺寸的典型值是约0.04μm。这一小液滴的尺寸不仅给出对用户来说更美观的外观，还提供了相对于较大滴尺寸的体系的几个主要优势。这些半透明或清的微乳液往往比较大滴尺寸的奶状大乳液更稳定，因为水滴保持分散的时间更长，不易经历宏观油/水相分离。小的滴尺寸也似乎无需缓蚀剂和杀菌剂。
US-A-3095286(Andress等)披露以下问题：由于储存容器的“呼吸”导致的水在燃油储油箱中积聚，引起生锈问题。为了抑制储存过程中燃料油组合物的沉降、滤网堵塞和生锈，披露使用选自酞氨酸、四氢酞氨酸、六氢酞氨酸和nadamic acid及其伯胺盐作为燃料油添加剂，所述伯胺每分子具有4至30个碳原子。没有披露添加剂形成燃料油的油包水微乳液。
US-A-3346494(Robbins等)披露采用三种微乳化剂(具体为脂肪酸、氨基醇和烷基苯酚)的选择的组合制备微乳液。
FR-A-2373328(Grangette等)披露通过采用含硫表面活性剂制备油和盐水的微乳液。
US-A-3876391(McCoy等)披露用于制备清的、稳定的汽油包水微乳液的方法，其可含增加量的水溶性添加剂。微乳液是通过使用汽油可溶性表面活性剂和水溶性表面活性剂两者形成的。实施例中采用的仅有的水溶性表面活性剂为乙氧基化的壬基苯酚。
US-A-4619967(Emerson等)披露将油包水乳液用于乳液聚合方法的用途。
US-A-4744796(Hazbun等)披露稳定的燃料包水微乳液，其采用叔丁醇和至少一种两性、阴离子、阳离子和非离子表面活性剂的辅助表面活性剂组合。椰油酰胺基甜菜碱披露为可能的两性表面活性剂。
US-A-4770670(Hazbun等)披露稳定的燃料包水微乳液，其采用苯基醇和至少一种两性、阴离子、阳离子和非离子表面活性剂的辅助表面活性剂组合。椰油酰胺基甜菜碱披露为可能的两性表面活性剂。
US-A-4832868(Schmid等)披露表面活性剂混合物，其有用于制备水包油乳液。没有披露任何包含至少60重量％的油相的油包水微乳液。
US-A-5633220(Cawiezel)披露制备油包水乳液压裂液，其包含由ICI以商标Hypermer出售的乳化试剂(据披露，Hypermer乳化试剂不是C6-C15醇乙氧基化物或其混合物)。
C6-C15醇乙氧基化物的混合物是市售的表面活性剂，通常出售用于如洗涤剂的制备。
WO-A-9818884披露燃料包水微乳液，包括这种乳液的实例，该乳液包含与聚甘油-4-单油酸酯混合的具有6个EO基团的C8醇乙氧基化物，和与聚甘油油酸酯线性醇或POE山梨醇混合的C9-C11醇乙氧基化物的混合物。聚甘油油酸酯和POE山梨醇的存在往往对乳液的粘度性能有不利影响，其转而对乳液的润滑性能有相应的不利影响。
WO-A-9850139披露一种油包水微乳液，包括包含脂肪酸胺乙氧基化物、C6-C15醇乙氧基化物和可选的妥尔油脂肪酸胺的表面活性剂混合物。油包水微乳液可为工业润滑油。
WO-A-0053699披露一种油包水微乳液，包括包含C6-C15醇乙氧基化物、胺乙氧基化物和聚异丁基琥珀酰亚胺(polyisobutylsuccininide)或山梨醇酯的乳化试剂。油包水微乳液可为燃料。
EP-A 1101815披露一种微乳液形式的燃料，尤其用于柴油发动机，包括液体燃料、乳化剂和乳化试剂(emulsive agent)，所述乳化试剂的HLB值高于9。
US-A-6716801披露一种稳定的、清的油包水微乳液，其由约5至40重量％的水性相和约95至约60重量％的非水性相构成。微乳液包括约5至30重量％的乳化剂，其由以下成分组成：i)C6-C15醇乙氧基化物的混合物，所述C6-C15醇乙氧基化物均包括2至12个EO基团；ii)0至约25重量％的聚异丁基琥珀酰亚胺和/或山梨醇酯；和iii)0至约90重量％的胺乙氧基化物。据描述，微乳液有用于作为燃料和/或润滑剂/冷却液。
WO-A-07083106中披露适合用于制备油包水微乳液的液体乳化试剂的混合物。这种混合物，通常称为浓缩物，包含约0.5至约15重量％的脂肪(C8-C24)-酰胺基-(C1-C6)烷基甜菜碱、约5至约99重量％的包括2至12个EO基团的C6-C15醇乙氧基化物或这种醇乙氧基化物的混合物、优选混合物0.5至约15重量％的(C6-C24)烷基胺氧化物和占乳液中乳化试剂总重量的0或至多约94重量％的其他非离子型乳化试剂。
然而，以上现有技术文献中没有一个披露油包水乳液在低温下的性能。
发明内容
本发明的各个方面如所附权利要求所述。
在第一方面，本发明提供一种液体浓缩物，该液体浓缩物基本包含：
(A)0.1至10重量％的一种或更多种两性乳化试剂；
(B)30至95重量％的一种或更多种非离子的烷氧基化表面活性剂；
(C)0至20重量％的一种或更多种基于二醇的增溶剂；和
(D)0至65重量％的一种或更多种有机溶剂，
其中组分(B)包含对于不同的烷醇单元物质具有不同碳数的C6-C15-烷醇乙氧基化物的混合物，在混合物中占最高重量份的两种C6-C15-烷醇乙氧基化物的碳数彼此相差至少1.5碳数、优选至少2.0碳数、更优选至少2.5碳数、最优选至少3.0碳数。优选的是，在所述C6-C15-烷醇乙氧基化物的混合物中，占最高重量份的两种C6-C15-烷醇乙氧基化物中的一者的碳数在9至11的范围、另一者的碳数在12至14的范围。所述C6-C15-烷醇乙氧基化物的混合物中的每种物质可相互独立地为纯的单碳烷醇(single-carbon alkanol)的乙氧基化物或具有统计碳数分布的烷醇同系物的混合物的乙氧基化物。
在第二方面，本发明提供一种用于制造第一方面的浓缩物的方法，该方法的特征在于，在-10℃至60℃、优选0℃至40℃的温度范围将组分(A)至(D)混合在一起。
在第三方面，本发明提供一种稳定的油包水乳液、优选油包水微乳液，包含
(a)与水不混溶的液体燃料或油；
(b)基于(a)的量为至多1重量％、优选至多0.1重量％的水；和
(c)基于(a)的量为10至10,000重量ppm、优选10至1,000重量ppm的第一方面的浓缩物。
在第四方面，本发明提供第一方面的浓缩物在涡轮发动机飞行器的液体燃料中的用途，其中所述液体燃料与水不混溶，其特征在于，所述用途是通过形成稳定的油包水乳液或油包水微乳液清除存在于或引入到所述液体燃料或油中作为污染物的游离水，从而使所述液体燃料或油处于或保持在可用状态。
在第五方面，本发明提供一种清除存在于或引入到与水不混溶的液体燃料中作为污染物的游离水从而使所述液体燃料处于或保持在可用状态的方法，该方法包括：向基本无水的液体燃料或被游离水污染的液体燃料中添加第一方面的浓缩物以形成稳定的油包水乳液或油包水微乳液。
在本发明的各方面中，组分(A)至(D)的量优选共计达100％。
术语“游离水”是指在两相液体燃料和水的混合物中作为独立的可见的液相存在的水。这可由夹带的水或溶解在液体燃料相中的水产生。在较低温度下由于液体燃料中水的溶解度减少，溶解的水变成游离水。
在本发明的以上方面，游离水作为污染物存在于或被引入到液体燃料中，即它不是故意添加到液体燃料中的水，如在制备油包水乳液或微乳液时添加到液体燃料中的水。当例如水被意外地或无意地添加到液体燃料中、或(当液体燃料在通向大气条件的油箱中或在遭受大的温度变化的油箱如在飞行器上的油箱中)水是环境水分(如来自雨)或由大气湿度水平的变化产生的凝结水时，游离水作为污染物存在于或被引入到液体燃料中。在本发明的以上方面，游离水优选为作为环境水分而被引入到液体燃料中的游离水。虽然在极端条件下，可能被作为污染物引入的游离水的量可占水和液体燃料总重量的0.5重量％，但对于本领域的技术人员显而易见的是，在实践中，游离水污染物的量将通常明显小于游离水和液体燃料总重量的0.5重量％。例如，通常污染液体燃料的游离水的量将小于水和液体燃料总重量的0.2重量％，更通常小于0.1重量％，如小于或等于0.05重量％。
如文献“Collins English Dictionary(柯林斯英语词典)，第四版1998年，1999年重印(两次)，HarperCollins出版社出版”中所定义，术语“清除”是指起清除剂那样的作用，“清除剂”是添加到化学反应或混合中以抵消杂质的影响的物质。
本文中术语“液体燃料”用作液体(如喷气发动机燃料、航空汽油、军用级燃料、柴油；煤油；汽油(gasoline)/汽油(petrol)(含铅或无铅)；石蜡族燃料油、环烷烃燃料油、重燃料油、生物燃料、废油或如酯、聚(α-烯烃)；等，及其混合物)的基本相当的上位概念。最合适实践本发明的液体燃料为烃燃料油，最合适的是喷气发动机燃料、航空汽油、军用级燃料、生物柴油、生物乙醇、柴油、煤油和汽油(gasoline)/汽油(petrol)。
优选的是，液体燃料用于涡轮发动机飞行器，即为液体涡轮燃料。液体涡轮燃料是常用于民用或军用航空的涡轮燃料。这些包括例如牌号为Jet Fuel A、Jet Fuel A-1、Jet Fuel B、Jet Fuel JP-4、JP-5、JP-7、JP-8和JP-8+100。Jet A和Jet A-1是可商购获得的基于煤油的涡轮燃料规格。附属的标准是ASTM D 1655和DEF STAN 91-91。Jet B是更高度分级的(cut)基于石脑油和煤油级分的燃料。JP-4相当于Jet B。JP-5、JP-7、JP-8和JP-8+100为军用涡轮燃料，如例如由海军和空军使用。这些标准中有一些涉及配方，该配方已经包括进一步的添加剂如缓蚀剂、其他防冰剂、防静电剂、清洁剂、分散剂、抗氧化剂、金属钝化剂，等。
术语“与水不混溶的液体燃料”是指这样一种液体燃料，例如烃燃料油，其不以大于水的约0.1％的量与水混溶，优选不以大于水的约0.05％的量与水混溶，即任何混合比率高于0.05％的液体燃料和水的掺和物一旦静置即分离为两相。
本文中所用的术语乳化试剂、表面活性剂和微乳液形成表面活性剂是指能够在与包含由液体燃料和水的两个可见的不混溶的相的混合物简单掺和后能够形成油包水微乳液的任何合适的表面活性剂或表面活性剂的混合物。当将表面活性剂在环境温度(如10-30℃)下添加到包含由液体燃料和水形成的两个可见的不混溶的相的混合物中后，微乳液的形成基本是自发的。本领域的技术人员将熟悉这种表面活性剂或表面活性剂的混合物，例如，如上述关于微乳液的现有技术文献中所披露的那些。合适的形成稳定的清的油包水微乳液的表面活性剂为两性的或包括含有至少一种两性甜菜碱的表面活性剂混合物。最优选的表面活性剂为以下描述的乳化试剂。
虽然尚不完全清楚清的水性组合物的物理本质，但据信，清的水性组合物包括分布在非水性相中的水性相，其中，水性相以尺寸不超过0.1μm的液滴、可能为胶束的形式分布在非水性相中。
通过将本发明的微乳液描述为“稳定的”，我们的意思是，当储存在25℃的恒定温度下而不搅拌时，油包水乳液中的水相作为在油相中的平均颗粒尺寸不超过0.1μm的分散液滴存在至少12个月。微乳液为其中分散有平均滴尺寸不大于或＜0.1μm的水滴的连续的燃料相。当作为用于喷气发动机或柴油发动机的燃料使用时，产生的清的半透明微乳液仍为热力学稳定的。在本发明的油包水乳液中的液滴可为胶束的形式。
已经令人惊讶地发现，当含相关表面活性剂的液体燃料被冷却到冻结温度以下时，在燃料中形成非常少(如果有可见的的话)的冰粒，并且没有形成凝胶。作为试图解释这一非常奇怪的现象的一种手段，但不希望只限于这个解释，据信表面活性剂/乳化试剂在液体燃料中的存在防止水结冰，但如果它不防止水在低温下结冰，则它限制可能形成在冷的燃料中的任何冰晶和凝集体的尺寸。因此，即使在燃料中形成冰晶，燃料中的表面活性剂/乳化试剂防止晶体显著凝集，所以没有形成冰栓。此外，观察到没有形成苹果果冻。
具体实施方式
液体燃料是烃原料，并可由以下任何物质构成：喷气发动机燃料、航空汽油、军用级燃料、柴油；煤油；汽油(gasoline)/汽油(petrol)(含铅或无铅)；石蜡族燃料油、环烷烃燃料油、重燃料油、生物燃料、废油或如酯、聚(α-烯烃)；等，及其混合物。
本发明可提供含水流体，其由于固有的稳定性而防止形成冰粒和苹果果冻。
在本发明之前，物质如二甘醇单甲醚(DiEGME)已被用于防止小飞行器和军用飞行器中的燃料中冰的形成(商业航空公司往往使用油箱加热器)。由于它们的化学性质，与在燃料中相比，它们在水中更易溶，并需要大量的混合以进入燃料中。在混合过程中必须坚持一直仔细监测，以确保初始的均质燃料。然而，无论多么仔细混合DiEGME，(化学是这样的：随着温度降低，它会优先驻留在水相中)在低温下它都会从燃料中分离并进入水相。DiEGME将防止该水中的一些转变成冰。然而，DiEGME和水的混合物具有特殊的特性，即它形成在航空业中通常被称为“苹果果冻”的凝胶样物质。美国联邦航空管理局已将几起航空事故归因于这种物质。据信，本发明通过防止形成大的冰晶或冰晶凝集体克服了这一问题。事实上，据信，如果在燃料中形成冰晶和凝集体，则这种颗粒的尺寸被限制为亚微米颗粒(＜1μm)。与使用DiEGME相比，微乳液提供几个优势。DiEGME在本质上往往更具吸湿性，并会将水吸引至体系。DiEGME是化学腐蚀性的，可能会攻击油箱衬里等，并需要在比乳化试剂更高的水平使用。由于产品的危险性，DiEGME的处理和处置也成本高昂。
除实施例中之外，或除另有说明外，本文中所用的所有表示成分的量的数字应被理解为在所有情况下以术语“约”修饰。
本发明的微乳液可由在任何服务站为标准级可得的燃料或由产业供应商制备。优选的是，燃料油选自喷气发动机燃料、航空汽油、军用级燃料、柴油、煤油、汽油(gasoline)/汽油(petrol)(含铅或无铅)及其混合物。优选的是，液体燃料用于涡轮发动机飞行器，即为液体涡轮燃料。液体涡轮燃料是常用于民用或军用航空的涡轮燃料。这些包括例如牌号为Jet Fuel A、Jet Fuel A-1、Jet Fuel B、Jet Fuel JP-4、JP-5、JP-7、JP-8和JP-8+100。Jet A和Jet A-1是可商购获得的基于煤油的涡轮燃料规格。附属的标准是ASTM D 1655和DEF STAN 91-91。Jet B是更高度分级的基于石脑油和煤油级分的燃料。JP-4相当于Jet B。JP-5、JP-7、JP-8和JP-8+100为军用涡轮燃料，如例如由海军和空军使用。这些标准中有一些涉及配方，该配方已经包括进一步的添加剂如缓蚀剂、其他防冰剂、防静电剂、清洁剂、分散剂、抗氧化剂、金属钝化剂，等。这些进一步的添加剂的类别和种类披露于US 2008/0178523A1、US 2008/0196300A1、US2009/0065744A1、WO 2008/107371和WO 2009/0010441中。
本发明的乳液采用的燃料和水的混合比例取决于许多因素。一般来说，以重量计，燃料占清的水性组合物或乳液的总重量的至少约99％、优选至少约99.5％、更优选至少约99.995％、最优选至少约99.999％。一般来说，燃料相占不超过约99.999重量％，优选不超过约99.99重量％。
通常，组合物或微乳液包含约0.0001至约1.0重量％、优选约0.0001至约0.50重量％、更优选约0.0001至约0.1重量％、甚至更优选约0.0001至约0.025重量％的表面活性剂/乳化试剂。乳化剂最优选为乳化试剂的混合物，所述乳化试剂选择为对于给定的流体使形成微乳液所需的乳化剂的总量最小化。
当化合物被称为“乙氧基化的”时，我们的意思是，它包括至少2个EO基团。优选乙氧基化的化合物包含2至12个EO基团。
在优选的实施方案中，一种或更多种C6-C15烷醇乙氧基化物作为组分(B)具有小于或等于3.7、优选小于或等于2.5、通常为1.5到2.5、或者作为一种替代方案小于或等于3.7、优选小于或等于1.5、通常为1.05到1.0的对于烷醇单元的平均甲基支化度(degree of methyl branching)。
C6-C15醇乙氧基化物在烷醇单元上可具有至少2的甲基支化度。
当在微乳液中采用C6-C15醇乙氧基化物的混合物时，优选的是C9-C14醇乙氧基化物的混合物，如C9至C11醇乙氧基化物的混合物或C12-C14醇乙氧基化物的混合物。混合物中的任何组分的分布可在0到50重量％的范围，并优选以高斯形式分布。市售的C6-C15醇乙氧基化物包括由主要的化工公司销售的相关产品。市售的C12-C14醇乙氧基化物的实例为Lauropal 2(可得自Witco，英国)。
在一个实施方案中，浓缩物包含：
(A)0.1至10重量％的一种或更多种两性乳化试剂；
(B)30至95重量％的非离子的烷氧基化表面活性剂；
(C)0至20重量％的一种或更多种基于二醇的增溶剂；和
(D)0至65重量％的一种或更多种有机溶剂，
其中组分(B)包含对于不同的烷醇单元物质具有不同碳数的C6-C15-烷醇乙氧基化物的混合物，在混合物中占最高重量份的两种C6-C15-烷醇乙氧基化物的碳数彼此相差至少1.5碳数。优选的是，在所述C6-C15-烷醇乙氧基化物的混合物中，占最高重量份的两种C6-C15-烷醇乙氧基化物中的一者的碳数在9至11的范围、另一者的碳数在12至14的范围。这种混合物优选包含两种单碳(single-carbon)C6-C15-烷醇乙氧基化物物质，其重量比从10∶90至90∶10，更优选从30∶70至70∶30，最优选约50∶50。这种单碳C6-C15-烷醇乙氧基化物混合物的典型实例是具有3个亚乙基氧单元的异癸醇乙氧基化物(可商购自BASF SE，商品名
Figure BDA00001967529900101
ON 30)和具有5个亚乙基氧单元的十三醇乙氧基化物(可商购自BASF SE，商品名
Figure BDA00001967529900102
TO 5)以50∶50的重量比形成的混合物；这两种烷醇乙氧基化物组分中的每一种均显示出对于烷醇单元为2.2的平均甲基支化度。
在本发明的一个实施方案中，浓缩物主要包含组分(A)至(D)。
本发明采用的乳化试剂在室温下为液体。
乳化剂组合物可能还包括其他物质，如脂肪醇、二醇和可作为标准的添加剂添加到燃料的其他组分。
在另一个实施方案中，乳化试剂包含以下组分：(i)2份椰油酰胺丙基甜菜碱；(B)60份C9-C11醇乙氧基化物；(iii)4份乙二醇和(iv)34份乙醇。
在本发明的一个实施方案中，微乳液通过将以下(a)和(b)混合制备：
(a)约99.995至99.999份，如99.998份，燃料，如喷气发动机燃料；
(b)约0.0001至约0.01份，如0.025份，乳化试剂，其中乳化试剂包含：i)脂肪(C8-C24)-酰胺基-(C1-C6)烷基甜菜碱、ii)包含2至12个EO基团的C6-C15醇乙氧基化物或这种醇乙氧基化物，其中所有份均以体积计。
本发明尤其可用于喷气发动机、柴油发动机、燃料油供热***，适于这些应用领域内的所有用途。在燃料工业的其他用途对本领域的技术人员将是显而易见的。
微乳液可包含额外的组分。这些额外的组分可被引入以提高耐磨性、极压性能，改善寒冷天气下的性能或改善燃料的燃烧。添加额外的组分的要求可由微乳液使用的应用领域决定。合适的额外的组分、及其取决于应用领域的要求对本领域的技术人员将是显而易见的。
组合物可被添加在飞行器机翼处以防止在将燃料从炼油厂转移到油库的过程中带上水，这是不希望的。可使用目前在任何机场工作的标准燃料加油车(bowser)提供该组合物并使其与燃料密切混合。当使用例如文丘里管***将添加剂组合物泵送入飞行器机翼中时，可以所需的比率将添加剂组合物直接供入燃料。这允许密切混合的发生，并且由于组合物的性质，它很容易分布在整个燃料中并且在低至-50℃的温度下仍将继续分布在燃料中。
将通过实施例进一步描述本发明。
实施例
以下述及“油包水微乳液，其中乳液为清的半透明乳液”据认为与“油包水微乳液，其中油包水乳液的水相的平均滴尺寸不大于0.25μm、优选不大于0.1μm”类似。在本发明的实施例中，对乳液进行目视检查。清的那些被认为其中油包水乳液的水相的平均滴尺寸不大于0.1μm。
在下面的实施例中，所有的“份”均为重量份，除非另有说明。
实施例1
通过以所述量添加以下组分制备适合于将喷气发动机燃料(煤油)与水结合的浓缩物：(i)97份上述的
Figure BDA00001967529900111
ON 30/
Figure BDA00001967529900112
TO 5(重量比为50∶50)混合物、和(ii)3份椰油酰胺丙基甜菜碱。
将组分温和地混合，形成均匀的组合物。
实施例2
通过以所述量添加以下组分制备适合于将喷气发动机燃料与水结合的浓缩物：(i)1重量份椰油酰胺丙基甜菜碱；(ii)8重量份上述的
Figure BDA00001967529900113
ON 30/
Figure BDA00001967529900114
TO 5(重量比为50∶50)混合物；(iii)3重量份C10烷基胺氧化物和iv)90份包括约2至20个EO基团的脂肪(C6-C24)酸胺乙氧基化物。
将组分温和地混合，形成均匀的组合物。
实施例3
通过以所述量添加以下组分制备适合于将喷气发动机燃料与水结合的浓缩物：(i)5重量份椰油酰胺丙基甜菜碱；(ii)75重量份上述的
Figure BDA00001967529900121
ON 30/TO 5(重量比为50∶50)混合物；(iii)10重量份C10烷基胺氧化物和iv)10份包括约2至20个EO基团的脂肪(C6-C24)酸胺乙氧基化物。
将组分温和地混合，形成均匀的组合物。
实施例4
通过以所述量添加以下组分制备适合于将喷气发动机燃料与水结合的浓缩物：(i)2重量份椰油酰胺丙基甜菜碱；(ii)60份上述的ON 30/TO 5(重量比为50∶50)混合物；(iii)4份乙二醇和(iv)34份乙醇。
将组分温和地混合，形成均匀的组合物。
实施例5
将0.001l得自实施例1的浓缩物添加到被200ppm水污染的1l喷气发动机燃料(煤油)中。从微量移液器中将该组合物引入到该油和水中。温和地混合所产生的流体直到观察到清的半透明流体。所产生的流体在一年多后仍保持稳定。
实施例6
将0.001l得自实施例2的浓缩物添加到被200ppm水污染的1l喷气发动机燃料(煤油)中。从微量移液器中将该组合物引入到该油和水中。温和地混合所产生的流体直到观察到清的半透明流体。所产生的流体在一年多后仍保持稳定。
实施例7
将0.001l得自实施例3的浓缩物添加到被200ppm水污染的1l喷气发动机燃料(煤油)中。从微量移液器中将该组合物引入到该油和水中。温和地混合所产生的流体直到观察到清的半透明流体。所产生的流体在一年多后仍保持稳定。
实施例8
将0.001l得自实施例4的浓缩物添加到被200ppm水污染的1l喷气发动机燃料(煤油)中。从微量移液器中将该组合物引入到该油和水中。温和地混合所产生的流体直到观察到清的半透明流体。所产生的流体在一年多后仍保持稳定。
实施例9
对得自实施例4的浓缩物在喷气发动机燃料中进行差示扫描量热法(DSC)测定，并与现有的抗冰产品二甘醇单甲醚(DiEGME)相比较。所得的扫描结果显示，在没有水的情况下，该组合物的效果与DiEGME相当，而在存在200ppm的水污染物的情况下，该组合物没有显示相变化，说明没有形成冰，而DiEGME由于其在燃料中的低溶解度而显示出形成冰，特别是在较低温度即-40℃下允许游离水的存在。
实施例10
使用得自实施例4的浓缩物评价微生物在航空燃料中的生长。基于杀灭速度和杀灭持久性进行了一系列测试，并与未经处理的被水污染的航空燃料相比较。在所有情况下，该组合物防止微生物含量的增长，而未经处理的对照样品显示增长达107菌落形成单位。
在不脱离本发明的范围和精神的前提下，所描述的本发明的方法和***的各种修改和变化对本领域的技术人员将是显而易见的。虽然已关于特定的优选实施方案对本发明进行了描述，但应当理解，所要求保护的发明不应该受到这些具体实施方案的不必要的限制。事实上，所描述的本发明的实施方案的对于化学或相关领域的技术人员显而易见的各种修改均旨在包括于所附的权利要求的范围内。

Claims (20)

1.一种液体浓缩物，基本包含：
(A)0.1至10重量％的一种或更多种两性乳化试剂；
(B)30至95重量％的非离子的烷氧基化表面活性剂；
(C)0至20重量％的一种或更多种基于二醇的增溶剂；和
(D)0至65重量％的一种或更多种有机溶剂，
其中组分(B)包含对于不同的烷醇单元物质具有不同碳数的C6-C15-烷醇乙氧基化物的混合物，在所述混合物中占最高重量份的两种C6-C15-烷醇乙氧基化物的碳数彼此相差至少1.5碳数。
2.根据权利要求1所述的浓缩物，包含：
(A)0.1至10重量％的一种或更多种基于甜菜碱的乳化试剂；
(B)30至95重量％的C6-C15-烷醇乙氧基化物表面活性剂；
(C)0至20重量％的一种或更多种基于二醇的增溶剂；和
(D)0至65重量％的一种或更多种有机溶剂。
3.根据权利要求2所述的浓缩物，包含：
(A)0.5至5重量％的一种或更多种脂肪(C8-C24)-酰胺基-(C1-C6)烷基甜菜碱乳化试剂；
(B)45至75重量％的C6-C15-烷醇乙氧基化物表面活性剂；
(C)0.5至10重量％的一种或更多种基于二醇的增溶剂；和
(D)5至50重量％的一种或更多种有机溶剂。
4.根据以上任一项权利要求所述的浓缩物，包含椰油酰胺丙基甜菜碱作为组分(A)。
5.根据以上任一项权利要求所述的浓缩物，包含一种或更多种C6-C15-烷醇乙氧基化物作为组分(B)，所述C6-C15-烷醇乙氧基化物平均每摩尔烷醇具有2至5摩尔亚乙基氧单元。
6.根据以上任一项权利要求所述的浓缩物，包含一种或更多种C6-C15-烷醇乙氧基化物作为组分(B)，所述C6-C15-烷醇乙氧基化物具有小于或等于3.7的对于烷醇单元的平均甲基支化度。
7.根据以上任一项权利要求所述的浓缩物，包含一种或更多种C9-C14-烷醇乙氧基化物作为组分(B)。
8.根据权利要求7所述的浓缩物，包含一种或更多种C9-C14-烷醇乙氧基化物作为组分(B)，所述C9-C14-烷醇乙氧基化物平均每摩尔烷醇具有2至12摩尔亚乙基氧单元。
9.根据以上任一项权利要求所述的浓缩物，其中在混合物中占最高重量份的两种C6-C15-烷醇乙氧基化物中的一者的碳数在9至11的范围、另一者的碳数在12至14的范围。
10.根据以上任一项权利要求所述的浓缩物，包含乙二醇作为组分(C)。
11.根据以上任一项权利要求所述的浓缩物，包含一种或更多种C1-C4烷醇作为组分(D)。
12.根据权利要求11所述的浓缩物，包含乙醇作为组分(D)。
13.一种制备根据以上任一项权利要求所要求保护的浓缩物的方法，其特征在于，在-10℃至60℃、优选0℃至40℃的温度范围将组分(A)至(D)混合在一起。
14.一种稳定的油包水乳液，包含
(a)与水不混溶的液体燃料或油；
(b)基于(a)的量为至多1重量％、优选至多0.1重量％的水；和
(c)基于(a)的量为10至10,000重量ppm、优选10至1,000重量ppm的根据权利要求1-12中任一项所要求保护的浓缩物。
15.根据权利要求14所述的油包水乳液，其为油包水微乳液。
16.根据权利要求14或15所述的稳定的油包水乳液或油包水微乳液，其特征在于，所述液体燃料或油为喷气发动机燃料或煤油。
17.根据权利要求1-12中任一项所要求保护的浓缩物在涡轮发动机飞行器的液体燃料或油中的用途，其中所述液体燃料或油与水不混溶，其特征在于，所述用途是通过形成稳定的油包水乳液或油包水微乳液清除存在于或引入到所述液体燃料或油中作为污染物的游离水，从而使所述液体燃料或油处于或保持在可用状态。
18.根据权利要求17所述的用途，其特征在于，所述液体燃料或油为喷气发动机燃料或煤油。
19.一种清除存在于或引入到与水不混溶的液体燃料或油中作为污染物的游离水从而使所述液体燃料或油处于或保持在可用状态的方法，该方法包括：向基本无水的液体燃料或油或被游离水污染的液体燃料或油中添加根据权利要求1-12中任一项所要求保护的浓缩物以形成稳定的油包水乳液或油包水微乳液。
20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述液体燃料或油为喷气发动机燃料或煤油。
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