DE102007004887B4 - Kraftstoffzusammensetzungen, die Kohlenwasserstoffölträger umfassen, und Verfahren zu ihrer Verwendung - Google Patents

Abstract

Kraftstoffadditivzusammensetzung, umfassend mindestens ein Detergens und mindestens einen flüssigen Kohlenwasserstoffträger mit einem Schwefelgehalt von weniger als 50 ppm und einer Konzentration an gesättigten Kohlenwasserstoffen von mehr als 75%, wobei das Detergens ausgewählt wird aus der Gruppe, bestehend aus Polyaminen, Polyetheraminen, Succinimiden, Succinamiden, aliphatischen Polyaminen und Mannich-Detergenzien, wobei der flüssige Kohlenwasserstoffträger eine Viskosität von 21,45 bis 99,5·10–6 m2/s (21,45 bis 99,5 cSt) bei 20°C hat.

Description

• Gebiet der Erfindung
• Die hier beanspruchte Erfindung betrifft Zusammensetzungen, die speziell raffinierte Kohlenwasserstofföle umfassen, sowie Öle, die aus Verfahren wie Gas-zu-Flüssigkeit (gas to liquid = GTL) gewonnen werden, als Träger für Detergenzien in Kraftstoffen. Als solches geht es in der Erfindung um diese Zusammensetzungen und ihre Nutzung sowie um Systeme und Verfahren zur Nutzung dieser Kohlenwasserstofföle, um Ablagerungen an der Treibstoffeinspritzvorrichtung, am Ventil und in der Verbrennungskammer zu verringern oder zu eliminieren. Genauer betrifft die Erfindung Kraftstoffzusammensetzungen, die einen Kraftstoff, ein Kohlenwasserstofföl und ein Detergens umfassen, sowie die Verwendung dieser Kraftstoffzusammensetzungen in verschiedenen Anordnungen von Verbrennungsanordnungen.
• Hintergrund der Erfindung
• Die DE 100 201 936 A1 beschreibt Ottokraftstoffadditivpakete und mit diesen additivierte Kraftstoffe für Ottomotoren, wobei die Ottokraftstoffadditivpakete neben einer sehr guten Performance bei der Einlasssystemreinhaltung verbesserte Viskositätseigenschaften, speziell bei tiefen Temperaturen, aufweisen.
• Die DE 102 56 161 A1 offenbart die Verwendung von Aminen und/oder Mannich-Addukten als Detergenzien und/oder Dispergatoren in Kraft- und Schmierstoffzusammensetzungen für direkt einspritzende Ottomotoren.
• Es ist weithin bekannt, dass die Verwendung einer als Träger bekannten Substanz die Leistung eines einer Kraftstoffzusammensetzung zugesetzten Detergens verbessert. Die Rolle des Detergens besteht darin, die Bildung von Ablagerungen am Einlassventil sowie Ablagerungen an der Einspritzvorrichtung in Verbrennungsmotoren zu verringern sowie die Bildung von Ablagerungen in der Verbrennungskammer zu verringern oder minimal zu halten bzw. bestehende Ablagerungen tatsächlich zu entfernen.
• Um ihre Fähigkeit zur Verhinderung oder Entfernung von Ablagerungen zu verbessern, wurden Detergenzien bisher Kraftstoffen zusammen mit Trägerfluids auf Erdölbasis bzw. synthetischen Trägerfluids zugesetzt. Trägerfluids auf Erdölbasis umfassen naphthenische und paraffinische Grundöle, und herkömmliche synthetische Trägerfluids umfassen Polypropylene, Polyisobutylene, Poly-α-olefine, Ester, Polyole und Polyalkylenoxide mit niedrigem Molekulargewicht. In den letzten Jahren wurde die Verwendung von Mineralölen als Träger aufgrund ihres Beitrages zu Ablagerungen in der Verbrennungskammer verringert oder ganz eingestellt.
• Die Einarbeitung von Detergenzien und Trägern in Kraftstoffe hat sich zwar als effektiv bei der Verringerung von Ablagerungen am Einlassventil erwiesen, kann in einigen Fällen aber zu verstärkten Ablagerungen in der Verbrennungskammer oder zum Festsetzen des Ventils führen. Es wurde die Theorie aufgestellt, dass der Träger selbst zu der Bildung von Ablagerungen beiträgt. Das führte zu Strategien, ihren Gebrauch zu minimieren. Außerdem sind häufig verwendete synthetische Träger kostspielig, so dass der Wunsch noch stärker ist, ihre Verwendung minimal zu halten. Im Stand der Technik (z. B. US-A-6,800,103 ) sind mit Lösungsmittel extrahierte und einem Hydrotreating unterzogene Mineralöle als Alternativen für synthetische Träger vorgeschlagen worden; allerdings wurde das Ziel gesetzt, dass sie niedrigere Viskositätsindizes haben sollten, um die Ablagerungen besser kontrollieren zu können. Ein anderer Stand der Technik (z. B. US-A-6,840,970 ) lehrt die Verwendung von Mineralölen und Polyetherträgern, identifiziert jedoch Mineralöle, die erheblich viskoser sind als die der hier beanspruchten Erfindung, und beansprucht noch höhere Viskositäten, als bei der Durchführung dieser Technik üblich ist. Auf der Grundlage der Offenbarungen und Lehren des Standes der Technik ist es höchst unerwartet, dass Kohlenwasserstofföle mit geringerer Viskosität und einem hohen Viskositätsindex einen Vorteil gegenüber vorher verwendeten Mineralölen bieten.
• Daher würde ein effektiverer und weniger kostspieliger Träger für Kraftstoffdetergenzien einen wünschenswerten Beitrag zur Technik leisten.
• Zusammenfassung der Erfindung
• Bei einer Ausführungsform geht es in der Erfindung um eine Kraftstoffzusammensetzung, die ein Detergens und einen speziellen Typ Mineralöl oder GTL-Öl (gas-to-liquid oil = Gas-zu-Flüssigkeit-Öl), der nachstehend als ”Kohlenwasserstofföl” bezeichnet wird, umfasst. Bei einer Ausführungsform können erfindungsgemäße Kohlenwasserstofföle dadurch gekennzeichnet sein, dass sie eine Viskosität von etwa 200·10^–6 m²/s (200 cSt) oder weniger bei 40°C, mehr als etwa 75% gesättigte Substanzen, einen Pourpoint von weniger als etwa 0°C und einen Schwefelgehalt von weniger als etwa 50 ppm aufweisen. Bei einer anderen Ausführungsform sind die als Träger in der Erfindung verwendeten Kohlenwasserstofföle in Gegenwart von Wasserstoff chemisch modifiziert worden, wodurch die Moleküle hydrogekrackt wurden, einen sehr geringen Schwefelgehalt aufweisen und hoch isomerisiert sind.
• Bei einer weiteren Ausführungsform kann ein in dieser Erfindung als Träger verwendetes Kohlenwasserstofföl außerdem durch folgende Merkmale gekennzeichnet sein:

  Knack-Flüchtigkeit	≤ 50
  Pour Point	≤ 0°C
  Viskosität (20°C)	≤ 250·10–6 m2/s (250 cSt)
  Viskosität (40°C)	≤ 200·10–6 m2/s (200 cSt)
  Viskosität (100°C)	≤ 25·10–6 m2/s (25 cSt)
  Gesättigte Kohlenwasserstoffe	> 75%
  Schwefel	≤ 50 ppm

• Bei einer Ausführungsform wird eine Kraftstoffzusammensetzung zur Verfügung gestellt, die Kraftstoff, ein Kohlenwasserstofföl mit einer Viskosität bei 40°C von etwa 200·10^–6 m²/s (200 cSt) oder weniger und ein Detergens umfasst. Bei einer anderen Ausführungsform wird ein Kraftstoffadditiv in Erwägung gezogen, das ein Kohlenwasserstofföl mit einem Pourpoint von weniger als etwa 0°C und ein Detergens umfasst. Bei alternativen Ausführungsformen werden Verfahren zur Herstellung einer Kraftstoffzusammensetzung und eines Kraftstoffadditivs zur Verfügung gestellt, die die Schritte des Mischens eines Kohlenwasserstofföls mit mindestens etwa 75% gesättigten Substanzen mit mindestens einem Detergens umfassen.
• Eine weitere Ausführungsform betrifft ein Kraftstoffadditivprodukt, das durch ein Verfahren hergestellt wird, bei dem ein Kohlenwasserstofföl mit einem Schwefelgehalt von weniger als etwa 50 ppm mit einem Detergens kombiniert wird.
• Weitere Ausführungsformen umfassen Verfahren zur Verringerung der Bildung von Ablagerungen in einem Motor sowie Verfahren zur Optimierung der Leistung von Treibstoffeinspritzvorrichtungen. Sie umfassen die Schritte der Zufuhr einer ein Kohlenwasserstofföl und ein Detergens umfassenden Formulierung zu einem Motor und/oder Kraftstoffeinspritzvorrichtungen.
• Detaillierte Beschreibung der Erfindung
• Bei einer Ausführungsform stellt die hier beanspruchte Erfindung eine einen Kraftstoff, ein Detergens und Kohlenwasserstofföl umfassende Kraftstoffzusammensetzung zur Verfügung.
• Das Kohlenwasserstofföl kann dadurch gekennzeichnet sein, dass es bei Raumtemperatur oder weniger flüssig ist und eine Viskosität bei 40°C von etwa 200·10^–6 m²/s (etwa 200 cSt) oder weniger, mehr als etwa 75% gesättigte Substanzen mit Schwefelmengen von weniger als etwa 50 ppm aufweist. Außerdem wurden die in der Erfindung als Träger in Erwägung gezogenen Kohlenwasserstofföle in Gegenwart von Wasserstoff chemisch modifiziert, wodurch die Moleküle einem Hydrokracken unterzogen wurden, einen sehr geringen Schwefelgehalt haben und hoch isomerisiert sind.
• Bei einer weiteren Ausführungsform kann ein in der hier beanspruchten Erfindung als Träger verwendeter Kohlenwasserstoff durch folgende Merkmale gekennzeichnet sein:

  Knoack-Flüchtigkeit	≤ 50
  Pour Point	≤ 0°C
  Viskosität (20°C)	≤ 250·10–6 m2/s (250 cSt)
  Viskosität (40°C)	≤ 200·10–6 m2/s (200 cSt)
  Viskosität (100°C)	≤ 25·10–6 m2/s (25 cSt)
  Gesättigte Kohlenwasserstoffe	> 75%
  Schwefel	≤ 50 ppm

• Bei einer Ausführungsform der hier beanspruchten Erfindung wird ein Detergens mit einem als Trägerfluid verwendeten Kohlenwasserstofföl kombiniert. Dabei wird ein Additiv oder Additivkonzentrat zur Verwendung in Kraftstoff hergestellt. Bei dieser Ausführungsform ist das Trägerfluid ein Kohlenwasserstofföl mit den folgenden Eigenschaften: einer Viskosität bei 40°C von 200·10^–6 m²/s (200 cSt) oder weniger und mehr als etwa 75% gesättigten Substanzen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann das Kohlenwasserstofföl eine Viskosität bei 40°C von weniger als etwa 150·10^–6 m²/s (150 cSt) und bei einer stärker bevorzugten Ausführungsform eine Viskosität bei 40°C von weniger als etwa 100·10^–6 m²/s (100 cSt) haben.
• Bei einer anderen Ausführungsform ist das Trägerfluid für das Detergens ein Kohlenwasserstofföl mit einer Viskosität von 200·10^–6 m²/s (200 cSt) oder weniger (bei 40°C) und mehr als etwa 90% gesättigten Substanzen. Dieses wird allein oder in Kombination mit einem oder mehreren Hilfsträgerfluids verwendet.
• Bei einer Ausführungsform wird ein Verfahren zur Verringerung von Ablagerungen in einem Motor zur Verfügung gestellt. Es umfasst die Schritte der Zufuhr eines Kraftstoffs, der eine ein Kohlenwasserstofföl wie hier gekennzeichnet und ein Detergens umfassende Additivzusammensetzung enthält, zu einem Motor. Dadurch wird die Rate der Bildung von Ablagerungen im Vergleich zur Bildung von Ablagerungen bei Verwendung eines Kraftstoffs, der keine Kohlenwasserstofföl wie hier gekennzeichnet umfassende Additivzusammensetzung enthält, verringert. Bei einer weiteren Ausführungsform umfasst ein Verfahren zur Verringerung oder Entfernung von Ablagerungen am Einlassventil die Schritte der Zufuhr eines Kraftstoffs, der eine ein Kohlenwasserstofföl wie hier gekennzeichnet und mindestens ein Detergens umfassende Additivzusammensetzung enthält, zu einem Motor. Dadurch wird die Rate der Bildung von Ablagerungen am Einlassventil im Vergleich zur Bildung von Ablagerungen bei Verwendung eines Kraftstoffs, der keine Kohlenwasserstofföl wie hier gekennzeichnet umfassende Additivzusammensetzung enthält, verringert.
• Bei einer weiteren Ausführungsform wird ein Motor in Erwägung gezogen, dem Kraftstoffzusammensetzungen, die einen Kraftstoff, ein Wasserstofföl und ein Detergens umfassen, zugeführt werden. Bei einer weiteren Ausführungsform können die erfindungsgemäßen Kraftstoffzusammensetzungen in verschiedenen Verbrennungsanordnungen verwendet werden. ”Verbrennungsanordnungen” bedeuten hier beispielsweise, aber nicht einschränkend: Atkinson Taktmotoren, Kreiskolbenmotoren, sprühgeführte, wandgeführte und kombinierte wand/sprühgeführten Direkteinspritzbenzin-(DIG-)Motoren, Turbolader-DIG-Motoren, Lader-DIG-Motoren, DIG-Motoren mit homogener Verbrennung, homogene/Schicht-DIG-Motoren, DIG-Motoren, die mit Piezoeinspritzeinrichtungen ausgestattet sind, die die Fähigkeit von mehrfachen Kraftstoffimpulsen pro Einspritzung aufweisen, DIG-Motoren mit EGR, DIG-Motoren mit einer mageren Nox-Falle, DIG-Motoren mit einem schwachen Katalysator für NOx, DIG-Motoren mit einer SN-CR NOx Steuerung, DIG-Motoren mit einer Abgas-Dieselkraftstoffnacheinspritzung (Nachverbrennung) für die Nox-Steuerung, DIG-Motoren, die für einen Betrieb mit Flexkraftstoff (d. h. Benzin, Ethanol, Methanol, Biokraftstoffe, synthetische Kraftstoffe, Erdgas, verflüssigtes Erdgas (liquefied petroleum gas = LPG) und deren Gemische) ausgestattet sind, herkömmliche und weiterentwickelte, durch eine Öffnung mit Kraftstoff versorgte Benzinmotoren, mit und ohne Turbolader, mit und ohne Lader, mit kombiniertem Turbolader/Lader, mit und ohne eingebaute Fähigkeit, ein Additiv zur Verbesserung von Verbrennung und Emissionen einzuführen, mit und ohne variable Ventileinstellung, mit Benzin versorgte, homogene Ladungskompressionszündungs-(HCCI-)Motoren, Diesel-HCCI-Motoren, Benzin-HCCI-/Elektro-Hybridmotoren, Diesel-HCCI-Elektro-Hybridmotoren, Diesel-/Elektro-Hybridfahrzeuge, Benzin-/Elektro-Hybridfahrzeuge, Zweitaktmotoren, Dieselkraftstoffmotoren, Kraftfahrzeugdieselmotoren, Benzinkraftstoffmotoren, ortsfeste Generatoren, Benzin-HCCI-Direkteinspritzmotoren; Benzin- und Diesel-HCCI, Turbolader und Lader- Benzin- und Diesel-Direkteinspritzmotoren, Motoren, die für eine variable Ventileinstellung geeignet sind, Magerverbrennungsmotoren und Motoren, die Zylinder inaktivieren können, sowie alle anderen Verbrennungsmotoren und dergleichen.
• Hilfsweise verwendete Träger
• Wie bereits erwähnt, können in einer Ausführungsform der hier beanspruchten Erfindung ein oder mehrere zusätzliche (oder Hilfs-)Träger verschiedener Typen verwendet werden, darunter ein oder mehrere flüssige Poly-α-olefinoligomere, flüssige Poly(oxyalkylen)verbindungen, flüssige Alkohole und/oder Polyole, Polyalkene, Polyether, flüssige Ester, weniger stark raffinierte Mineralöle und deren Gemische, aber nicht darauf beschränkt. Flüssige Träger können auch ein oder mehrere mit Polyalkyl substituierte hydroxyaromatische Verbindungen umfassen. Weniger stark raffinierte Mineralölhilfsträger, die in einer Ausführungsform verwendet werden können, umfassen paraffinische, naphthenische und Asphaltöle, die aus verschiedenen Roherdölen gewonnen und auf geeignete Weise verarbeitet wurden. Sie werden allein oder in Kombination mit einem beliebigen anderen geeigneten Hilfsträger verwendet.
• Poly-α-olefine (PAOs) werden in einer Ausführungsform als Hilfsträgerfluids verwendet und umfassen einem Hydrotreating oder keinem Hydrotreating unterzogene Poly-α-olefinoligomere, d. h. hydrierte oder unhydrierte Produkte, hauptsächlich Trimere, Tetramere und Pentamere von α-Olefinmonomeren. Diese Monomere enthalten etwa 6 bis etwa 12, im Allgemeinen etwa 8 bis etwa 12 und am meisten bevorzugt etwa 10 Kohlenstoffatome. Ihre Synthese ist in Hydrocarbon Processing, Feb. 1982, S. 75 ff., und US-A-3,763,244 , 3,780,128 , 4,172,855 , 4,218,330 und 4,950,822 beschrieben. Das traditionelle Verfahren umfasst die katalytische Oligomerisation kurzkettiger linearer α-Olefine (die günstigerweise durch die katalytische Behandlung von Ethylen erhalten werden). Bei einer Ausführungsform haben diese Poly-α-olefin-Hilfsträger im Allgemeinen eine Viskosität (bei 100°C) im Bereich von etwa 2 bis etwa 20·10^–6 m²/s (etwa 2 bis etwa 20 cSt). Vorzugsweise hat das Poly-α-olefin eine Viskosität von mindestens etwa 8·10^–6 m²/s (etwa 8 cSt) und am meisten bevorzugt etwa 10·10^–6 m²/s (etwa 10 cSt) bei 100°C.
• Die Poly(oxyalkylen)verbindungen, die sich zur Verwendung als Hilfsträger eignen, sind in Kraftstoff lösliche Verbindungen, die durch folgende Formel dargestellt werden können: R₁-(R₂-O)_n-R₃.
• Darin ist R₁ typischerweise eine Wasserstoff-, Alkoxy-, Cycloalkoxy-, Hydroxy-, Amino-, Hydrocarbyl-(z. B. Alkyl-, Cycloalkyl-, Aryl-, Alkylaryl-, Aralkyl-, etc.), eine mit Amino substituierte Hydrocarbyl- oder mit Hydroxy substituierte Hydrocarbylgruppe, R₂ ist eine Alkylengruppe mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen (vorzugsweise 2 bis 4 Kohlenstoffatomen), R₃ ist typischerweise eine Wasserstoff-, Alkoxy-, Cycloalkoxy-, Hydroxy-, Amino-, Hydrocarbyl- (z. B. Alkyl-, Cycloalkyl-, Aryl-, Alkylaryl-, Aralkyl-, etc.), eine mit Amino substituierte Hydrocarbyl- oder mit Hydroxy substituierte Hydrocarbylgruppe, und n ist eine ganze Zahl von 1 bis 500, vorzugsweise im Bereich von 3 bis 120, und stellt die Anzahl (üblicherweise die Durchschnittszahl) wiederkehrender Alkylenoxygruppen dar. Bei Verbindungen mit mehreren -R₂-O-Gruppen kann R₂ die gleiche oder eine andere Alkylengruppe sein; ist sie unterschiedlich, kann sie statistisch oder in Blöcken angeordnet sein. Bevorzugte Poly(oxyalkylen)-Verbindungen sind Monoole, die aus wiederkehrenden Einheiten bestehen. Diese werden durch Umsetzen eines Alkohols mit einem oder mehreren Alkylenoxiden, vorzugsweise einem Alkylenoxid hergestellt.
• Das durchschnittliche Molekulargewicht der als Trägerfluids verwendeten Poly(oxyalkylen)verbindungen liegt vorzugsweise im Bereich von etwa 500 bis etwa 3.000, stärker bevorzugt im Bereich von etwa 750 bis etwa 2.500 und am meisten bevorzugt im Bereich von etwa 1.000 bis etwa 2.000.
• Eine brauchbare Untergruppe von Poly(oxyalkylen)verbindungen besteht aus Poly(oxyalkylen)monoolen mit Hydrocarbylendgruppen, von denen in der Textstelle in Spalte 6, Zeile 20, bis Spalte 7, Zeile 14, von US-A-4,877,416 und den dort zitierten Literaturstellen die Rede ist. Diese Textstelle und die dort zitierten Veröffentlichungen werden vollinhaltlich in diese Anmeldung einbezogen.
• Eine bevorzugte Untergruppe von Poly(oxyalkylen)verbindungen besteht aus einem oder einem Gemisch von Alkylpoly(oxyalkylen)monoolen, das im unverdünnten Zustand eine in Benzin lösliche Flüssigkeit mit einer Viskosität von mindestens etwa 70·10^–6 m²/s (etwa 70 cSt) bei 40°C und mindestens etwa 13·10^–6 m²/s (etwa 13 cSt) bei 100°C ist. Unter diesen Verbindungen werden Monoole, die durch die Propoxylierung von einem oder einem Gemisch von Alkanolen mit mindestens etwa 8 Kohlenstoffatomen und stärker bevorzugt im Bereich von etwa 10 bis etwa 18 Kohlenstoffatomen hergestellt werden, besonders bevorzugt.
• Die bei der Durchführung dieser Erfindung verwendeten Poly(oxyalkylen)träger haben im unverdünnten Zustand vorzugsweise Viskositäten von mindestens etwa 60·10^–6 m²/s (etwa 60 cSt) bei 40°C (stärker bevorzugt mindestens etwa 70·10^–6 m²/s (etwa 70 cSt) bei 40°C) und mindestens etwa 11·10^–6 m²/s (etwa 11 cSt) bei 100°C (stärker bevorzugt mindestens etwa 13·10^–6 m²/s (etwa 13 cSt) bei 100°C). Außerdem haben die bei der Durchführung der Erfindung verwendeten Poly(oxyalkylen)verbindungen im unverdünnten Zustand Viskositäten von nicht mehr als 400·10^–6 m²/s (400 cSt) bei 40°C und nicht mehr als 50 bei 100°C. Stärker bevorzugt übersteigen ihre Viskositäten etwa 300·10^–6 m²/s (etwa 300 cSt) bei 40°C und 40·10^–6 m²/s (40 cSt) bei 100°C nicht.
• Bevorzugte Poly(oxyalkylen)verbindungen umfassen auch Poly(oxyalkylen)glycolverbindungen und deren Monoetherderivate, die die vorstehenden Viskositätsanforderungen erfüllen und aus wiederkehrenden Einheiten bestehen, die durch Umsetzung eines Alkohols oder Polyalkohols mit einem Alkylenoxid wie Propylenoxid und/oder Butylenoxid mit oder ohne Einsatz von Ethylenoxid hergestellt werden, und insbesondere Produkte, in denen mindestens etwa 80 Mol-% der Oxyalkylengruppen im Molekül von 1,2-Propylenoxiden abgeleitet sind. Bezüglich Einzelheiten zur Herstellung solcher Poly(oxyalkylen)verbindungen wird beispielsweise auf Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, 3. Auflage, Band 18, S. 633–645 (Copyright 1982 John Wiley & Sons) und die dort zitierten Literaturstellen verweisen. Der vorstehende Auszug aus der Kirk-Othmer Enzyklopädie und die dort zitierten Literaturstellen werden durch Bezugnahme vollinhaltlich in diese Anmeldung aufgenommen. Auch US-A-2,425,755 , 2,425,845 , 2,448,664 und 2,457,139 beschreiben solche Verfahren und werden ebenfalls vollinhaltlich in diese Anmeldung aufgenommen.
• Wenn die Poly(oxyalkylen)verbindungen eingesetzt werden, erhalten sie erfindungsgemäß eine ausreichende Anzahl verzweigter Oxyalkyleneinheiten (z. B. Methyldimethylenoxyeinheiten und/oder Ethyldimethylenoxyeinheiten), um die Poly(oxyalkylen)verbindung benzinlöslich zu machen.
• Geeignete Poly(oxyalkylen)verbindungen, die in der Erfindung verwendet werden können, umfassen diejenigen, die in US-A-5,514,190 , 5,634,951 , 5,697,988 , 5,725,612 , 5,814,111 und 5,873,917 gelehrt werden (ebenfalls durch Bezugnahme in diese Anmeldung einbezogen).
• Die für die Verwendung in der Erfindung geeigneten Polyalkene umfassen Polypropen und Polybuten. Die erfindungsgemäßen Polyalkene haben vorzugsweise eine Molekulargewichtsverteilung (Mw/Mn) von weniger als etwa 4. Bei einer bevorzugten Ausführungsform haben die Polyalkene eine Molekulargewichtsverteilung von etwa 1,4 oder darunter. Bevorzugte Polybuten haben ein zahlenmittleren Molekulargewicht (Mn) von etwa 500 bis etwa 2000, vorzugsweise etwa 600 bis etwa 1.000, bestimmt durch Gelpermeationschromatographie (GPC). Für die Verwendung in der Erfindung geeignete Polyalkene werden in US-A-6,048,373 gelehrt; diese Beschreibungen werden hiermit in diese Anmeldung einbezogen. Diese Polyalkane können normale Polyalkene oder Alkane mit einem überwiegenden Anteil ihrer Doppelbindungen in der α- oder β-Stellung sein.
• Die zur Verwendung in der Erfindung geeigneten mit Polyalkyl substituierten hydroxyaromatischen Verbindungen umfassen in der Technik bekannte Verbindungen, einschließlich derjenigen, die in US-A-3,849,085 , 4,231,759 , 4,238,628 , 5,300,701 , 5,755,835 und 5,873,917 beschrieben sind, deren Offenbarungen durch Bezugnahme in diese Anmeldung einbezogen werden.
• Detergenzien
• In einigen Fällen kann ein Detergens im Trägerfluid synthetisiert werden. In anderen Fällen wird das vorher hergestellte Detergens mit einer geeigneten Menge des Trägerfluids gemischt. Auf Wunsch kann das Detergens in einem geeigneten Trägerfluid hergestellt und dann mit einer zusätzlichen Menge des gleichen oder eines anderen Trägerfluids gemischt werden.
• Bei einer Ausführungsform kann der Beitrag des Mineralöls, das hier als Anteil des Gesamtvolumens des Trägerfluids charakterisiert wird, im Bereich von etwa 0,01 Gew.-% bis etwa 100 Gew.-% des Gesamtvolumens des Trägerfluids betragen, und der Gesamtbeitrag eines oder mehrerer Hilfsträgerfluids kann im Bereich von etwa 0 Gew.-% bis etwa 99,99 Gew.-% des Gesamtvolumens des Trägerfluids liegen.
• Die hier verwendeten Begriffe ”Detergens” und ”Dispergiermittel” bezeichnen Verbindungen mit der Fähigkeit, Elemente oder Verbindungen zu solubilisieren, die sonst die Bildung von Ablagerungen und/oder unerwünschten Verbindungen in Kraftstoff oder in einem Motor und dessen Komponenten verursachen würden. Daher werden die Begriffe ”Detergens” und ”Dispergiermittel” wie hier verwendet bezüglich ihrer Rolle bei der Verringerung von Ablagerungen als austauschbar betrachtet.
• Verschiedene Detergenztypen sind einzeln oder in Kombination offenbart, und die Anwendung erstreckt sich auf alle Verbindungen, die geeignet sind, unerwünschte Niederschläge oder die Bildung von Ablagerungen zu verbessern oder minimal zu halten.
• Im Allgemeinen sind Detergenzien/Dispergiermittel in Kraftstoff lösliche Detergenzien/Dispergiermittel, darunter in Kraftstoff lösliche Salze, Amide, Imide, Oxazoline und Ester oder Gemische aus mit langkettigen aliphatischen Kohlenwasserstoffen substituierten Dicarbonsäuren oder deren Anhydriden, Polyetheramine, langkettige aliphatische Kohlenwasserstoffe mit einem direkt daran gebundenen Amin oder Polyamin sowie Mannich-Kondensationsprodukte, die durch Kondensieren eines mit einem langkettigen aliphatischen Kohlenwasserstoff substituierten Phenols oder Cresols mit einem Aldehyd, vorzugsweise Formaldehyd, und einem Monoamin oder Polyamin gebildet werden. Bei einer Ausführungsform ist die langkettige Kohlenwasserstoffgruppe eines Detergens/Dispergiermittels ein Polymer aus mindestens einem C₂-C₁₀-Monoolefin, vorzugsweise mindestens einem C₁-C₅-Monoolefin und am meisten bevorzugt mindestens einem C₃-C₄-Monoolefin, wobei das Polymer ein zahlenmittleres Molekulargewicht von mindestens etwa 300, vorzugsweise mindestens etwa 400 und stärker bevorzugt mindestens etwa 700 hat. Bei einer anderen Ausführungsform ist das Detergens/Dispergiermittel vorzugsweise ein Succinimid eines Hydrocarbylpolyamins oder eines Polyoxyalkylenpolyamins. Eine weitere Ausführungsform umfasst ein Detergens/Dispergiermittel, das vorzugsweise ein Polyisobutenylpolyamin ist. Eine weitere Ausführungsform umfasst ein Detergens/Dispergiermittel, das vorzugsweise ein Kondensationsprodukt ist: von (1) einer schwefelfreien, mit Alkyl substituierten hydroxyaromatischen Verbindung von hohem Molekulargewicht, in der die Alkylgruppe ein zahlenmittleres Molekulargewicht von etwa 600 bis etwa 3000, stärker bevorzugt im Bereich von etwa 705 bis etwa 1.200 hat, (2) einem Amin, vorzugsweise einem Polyamin, das eine Aminogruppe mit mindestens einem aktiven Wasserstoffatom enthält, und (3) einem Aldehyd, vorzugsweise Formaldehyd oder einem formaldehydbildenden Reagenz oder Formaldehydvorläufer wie einem reversiblen Polymer von Formaldehyd, wobei das Molverhältnis der Reaktanten (1):(2):(3) 1:0,1–10:0,1–10 beträgt. Bei einer anderen Ausführungsform können diese Polymere von Monoolefinen normale Polyalkane oder Alkane sein, deren überwiegender Anteil der Doppelbindungen sich in der α- oder β-Stellung befindet.
• Monoamin-, Polyamin- und Polyetheramindetergenzien
• Das Detergens/Dispergiermittel hat eine aliphatische Kette (gesättigt oder olefinisch ungesättigt), die durchschnittlich mindestens etwa 20, vorzugsweise mindestens etwa 30 und stärker bevorzugt mindestens etwa 50 Kohlenstoffatome enthält, um die Löslichkeit in Kraftstoff und die für die effektive Funktion als Detergens/Dispergiermittel erforderliche Stabilität zur Verfügung zu stellen. Die langkettige aliphatische Gruppe des Detergens/Dispergiermittels wird von einem Gemisch von aliphatischen Kohlenwasserstoffen wie Polypropenen, Polybutenen, Polyisobutenen, Polyamylenen usw. abgeleitet. Die Polymere von Monoolefinen können normale Polyalkane oder Alkane sein, deren überwiegender Teil der Doppelbindungen in der α- oder β-Stellung ist. Die aliphatische Kette des Detergens/Dispergiermittels ist üblicherweise eine Hydrocarbylgruppe, kann aber auch eine substituierte Hydrocarbylgruppe sein, in der die Substituenten bestimmte Substituenten auf Sauerstoffbasis sind, wie z. B. Ether-Sauerstoff-Bindungen, Ketogruppen (d. h. eine Carbonylgruppe, die an zwei verschiedene Kohlenstoffatome gebunden ist) und/oder Hydroxylgruppen.
• Die Detergenzien/Dispergiermittel werden typischerweise aus einem aliphatischen Ammoniak, Monoamin oder Polyamin gebildet, obwohl in einigen Fällen auch brauchbare Produkte aus aromatischen Polyaminen hergestellt werden können. In diesem Zusammenhang schließt der Begriff ”aliphatisches Polyamin” sowohl offenkettige Verbindungen (linear oder verzweigt) als auch Ringverbindungen, in denen der Ring nicht aromatischer Natur ist, ein. So kann das Polyamin beispielsweise ein offenkettiges Polyamin wie Diethylentriamin, tris-(2-Aminoethyl)amin oder Hexamethylendiamin sein oder ein nichtaromatisches cyclisches Polyamin wie Piperazin oder N-(2-Aminoethyl)piperazin sein. Außerdem kann das Polyamin ein Polyoxyalkylenpolyamin der Art sein, die im Handel unter der Bezeichnung Jeffamine^® erhältlich ist.
• Polyamine, die zur Herstellung des Detergens/Dispergiermittels verwendet werden, umfassen alle, die mindestens eine Aminogruppe mit mindestens einem aktiven Wasserstoffatom aufweisen. Einige repräsentative Beispiele umfassen verzweigtkettige Alkane mit zwei oder mehr primären Aminogruppen wie z. B. Tetraaminoneopentan, Polyaminoalkanole wie 2-(2-Aminoethylamino)-ethanol und 2-[2-(2-Aminoethylamino)-ethylamino]-ethanol, heterocyclische Verbindungen mit zwei oder mehr Aminogruppen, von denen mindestens eine eine primäre Aminogruppe wie 1-(β-Aminoethyl)-2-imidazolidon, 2-(2-Aminoethylamino)-5-nitropyridin, 3-Amino-N-ethylpiperidin, 2-(2-Aminoethyl)-pyridin, 5-Aminoindol, 3-Amino-5-mercapto-1,2,4-triazol und 4-(Aminomethyl)piperidin ist, sowie die Alkylenpolyamine wie Propylendiamin, Dipropylentriamin, Di-(1,2-butylen)triamin, N-(2-Aminoethyl)-1,3-propandiamin, Hexamethylendiamin und Tetra-(1,2-propylen)-pentamin.
• Bevorzugte Amine sind die Alkylenpolyamine, insbesondere die Ethylenpolyamine, die durch die Formel H₂N(CH₂CH₂NH)_nH, in der n eine ganze Zahl von etwa 1 bis etwa 10 ist, dargestellt werden können. Diese umfassen: Ethylendiamin, Diethylentriamin, Triethylentetramin, Tetraethylenpentamin, Pentaethylenhexamin und dergleichen einschließlich Gemische davon, wobei n in diesem Fall der Durchschnittswert des Gemischs ist. Im Handel erhältliche Ethylenpolyamingemische enthalten üblicherweise kleinere Mengen verzweigter Spezies und cyclischer Spezies wie N-Aminoethylpiperazin, N,N'-bis(Aminoethyl)piperazin, N,N'-bis(Piperazinyl)ethan und ähnliche Verbindungen. Typische handelsübliche Gemische haben ungefähre Gesamtzusammensetzungen, die in den Bereich fallen, welcher Diethylentriamin bis Pentaethylenhexamin entspricht. Verfahren zur Herstellung von Polyalkylenaminen oder Polyaminen sind bekannt und in der Literatur beschrieben (siehe z. B. US-A-4,827,037 und die dort zitierten Literaturstellen; alle Offenbarungen dieses Patents und der Literaturstellen werden durch Bezugnahme in diese Anmeldung einbezogen).
• Allgemein gesprochen enthalten Gemische aus Alkylenpolyaminen wie Propylenpolyamine und Ethylenpolyamine, die sich zur Herstellung der Detergenzien/Dispergiermittel eignen, typischerweise durchschnittlich etwa 1 bis etwa 10 und vorzugsweise durchschnittlich etwa 2 bis etwa 7 Stickstoffatome pro Molekül. Folglich sind bevorzugte Polyamine, die bei der Synthesereaktion zur Herstellung der Detergenzien/Dispergiermittel für Benzin verwendet werden, vorzugsweise (1) Diethylentriamin, (2) eine Kombination von Ethylenpolyaminen, die in ihrer Gesamtzusammensetzung nahe an Diethylentriamin herankommt, (3) Triethylentetramin, (4) eine Kombination von Ethylenpolyaminen, die in ihrer Gesamtzusammensetzung nahe an Triethylentetramin herankommt, oder (5) eine Kombination aus beliebigen, zwei, drei oder allen vieren von (1), (2), (3) und (4). Üblicherweise umfasst dieser Reaktant ein im Handel erhältliches Gemisch mit der allgemeinen Gesamtzusammensetzung, die nahe an die von Triethylentetramin herankommt, aber auch kleinerer Mengen verzweigtkettiger und cyclischer Spezies sowie einige lineare Polyethylenpolyamine wie Diethylentriamin und Tetraethylenpentamin enthalten kann. Um die bestmöglichen Ergebnisse zu erzielen, sollten solche Gemische mindestens 50 Gew.-% und vorzugsweise mindestens 70% Gew.-% der mit Triethylentetramin angereicherten linearen Polyethylenpolyamine enthalten. Im allgemeinen enthalten Ethylenpolyamingemische, die im Handel als ”Diethylentriamin” bekannt sind, durchschnittlich etwa 2,5 bis etwa 3,5 Stickstoffatome pro Molekül. Die als ”Triethylentetramine” bekannten im Handel erhältlichen Gemische enthalten üblicherweise durchschnittlich etwa 2 bis etwa 4,5 Stickstoffatome pro Molekül.
• Polyetheramine, die sich zur Verwendung als erfindungsgemäßes Detergens eignen, sind ”Ein-Molekül-Additive”, in denen sowohl Amin- als auch Polyetherfunktionalitäten im gleichen Molekül enthalten sind. Die Polyetherhauptkette kann in einer Ausführungsform auf Propylenoxid, Etylenoxid, Butylenoxid oder Gemischen davon basieren. Bei einer anderen Ausführungsform werden Propylenoxid oder Butylenoxid oder Gemische davon verwendet, um der Substanz gute Löslichkeit in Kraftstoff zu verleihen. Die Polyetheramine können Monoamine, Diamine oder Triamine sein. Das Molekulargewicht der Polyetheramine liegt typischerweise im Bereich von etwa 500 bis etwa 3000. Andere geeignete Polyetheramine sind die in US-A-4,288,612 , 5,089,029 und 5,112,364 , die durch Bezugnahme hiermit in diese Anmeldung einbezogen werden, gelehrten Verbindungen.
• Succiminid-Detergenzien
• Ein bevorzugtes Succinimid-Detergens/Dispergiermittel wird durch ein Verfahren hergestellt, welches umfasst: die Umsetzung von (A) einem Ethylenpolyamin, ausgewählt aus (1) Diethylentriamin, (2) einer Kombination von Ethylenpolyaminen, die in der durchschnittlichen Gesamtzusammensetzung nahe an Diethylentriamin herankommt, (3) Triethylentetramin, (4) einer Kombination von Ethylenpolyaminen, die in der durchschnittlichen Gesamtzusammensetzung nahe an Triethylentetramin herankommt oder (5) einem Gemisch aus zwei oder mehr von (1) bis (4) mit (B) mindestens einem mit acyclischen Hydrocarbyl substituierten Bernsteinsäureacylierungsmittel. Der Substituent eines solchen Acylierungsmittels ist dadurch gekennzeichnet, dass er durchschnittlich etwa 50 bis etwa 100 (vorzugsweise etwa 50 bis etwa 90 und stärker bevorzugt etwa 65 bis etwa 80) Kohlenstoffatome aufweist. Außerdem hat das Acylierungsmittel eine Säurezahl im Bereich von etwa 0,7 bis etwa 1,3 (z. B. im Bereich von 0,9 bis 1,3 oder im Bereich von 0,7 bis 1,1), stärker bevorzugt im Bereich von etwa 0,8 bis etwa 1,0 oder im Bereich von etwa 1,0 bis etwa 1,2 und am meisten bevorzugt etwa 0,9 hat. Das Detergens/Dispergiermittel enthält in seiner molekularen Struktur in chemisch kombinierter Form durchschnittlich etwa 1,5 bis etwa 2,2 (vorzugsweise 1,7 bis 1,9 oder 1,9 bis 2,1, stärker bevorzugt 1,8 bis 2,0 und am meisten bevorzugt etwa 1,8) Mol des Acylierungsmittels (B) pro Mol des Polyamins (A).
• Die Säurezahl des mit acyclischem Hydrocarbyl substituierten Bernsteinsäureacylierungsmittels wird auf die übliche Weise (d. h. durch Titration) bestimmt und wird in mg KOH pro Gramm Produkt angegeben. Es wird darauf hingewiesen, dass diese Bestimmung an dem Acylierungsmittel insgesamt einschließlich eines etwa vorhandenen nicht umgesetzten Olefinpolymers (z. B. Polyisobuten) vorgenommen wird.
• Der acyclische Hydrocarbylsubstituent des Detergens/Dispergiermittels ist vorzugsweise eine Alkyl- oder Alkenylgruppe mit der vorstehend angegebenen erforderlichen Anzahl an Kohlenstoffatomen. Geeignet sind Alkenylsubstituenten, die von Poly-α-olefinhomopolymeren oder -copolymeren von entsprechendem Molekulargewicht abgeleitet sind (z. B. Propenhomopolymeren, Butenhomopolymeren, C₃- und C₄-α-Olefincopolymeren und dergleichen) abgeleitet sind. Stärker bevorzugt ist der Substituent eine Polyisobutenylgruppe, die aus Polyisobuten mit einem zahlenmittleren Molekulargewicht (bestimmt durch Gelpermeationschromatographie) im Bereich von etwa 700 bis etwa 1.200, vorzugsweise etwa 900 bis etwa 1.100, am meisten bevorzugt etwa 940 bis etwa 1.000 hergestellt wird. Die eingeführten Hersteller solcher Polymermaterialien sind in der Lage, die zahlenmittleren Molekulargewichte ihrer eigenen polymeren Materialien angemessen festzustellen. Daher kann man üblicherweise darauf vertrauen, dass das vom Hersteller des Materials angegebene nominelle durchschnittliche Molekulargewicht richtig ist.
• Mit acyclischem Hydrocarbyl substituierte Bernsteinsäureacylierungsmittel und Verfahren zu ihrer Herstellung sowie ihre Verwendung bei der Herstellung von Succinimid sind Fachleuten bekannt und in der Patentliteratur umfangreich beschrieben worden. So wird z. B. auf folgende US-Patente verwiesen:

  3,018,247	3,231,587	3,399,141
  3,018,250	3,272,746	3,401,118
  3,018,291	3,287,271	3,513,093
  3,172,892	3,311,558	3,576,743
  3,184,474	3,331,776	3,578,422
  3,185,704	3,341,542	3,658,494
  3,194,812	3,346,354	3,658,495
  3,194,814	3,347,645	3,912,764
  3,202,678	3,361,673	4,110,349
  3,215,707	3,373,111	4,234,435
  3,219,666	3,381,022	5,071,919

• Wenn man die in diesen Patenten beschriebenen allgemeinen Verfahren einsetzt, sollte man bei Verwendung für diese Erfindung unbedingt darauf achten, dass der Hydrocarbylsubstituent des Acylierungsmittels die erforderliche Anzahl an Kohlenstoffatomen enthält, dass das Acylierungsmittel die erforderliche Säurezahl hat, dass das Acylierungsmittel mit dem erforderlichen Polyethylenpolyamin umgesetzt werden kann und dass die Reaktanten in solchen Verhältnissen verwendet werden, dass das resultierende Succinimid die erforderlichen Anteile der chemisch kombinierten Reaktanten wie hier spezifiziert enthält. Wenn man diese Kombination von Merkmalen verwendet, werden Detergenzien/Dispergiermittel hergestellt, die über außergewöhnliche Effektivität bei der Steuerung oder Verringerung der Menge von während des Motorbetriebs gebildeten Ablagerungen im Induktionssystem verfügen und eine angemessene Demulgierleistung zulassen.
• Wie in den vorstehend zitierten Patenten ausgeführt, umfassen die mit acyclischem Hydrocarbyl substituierten Bernsteinsäureacylierungsmittel die mit Hydrocarbyl substituierten Bernsteinsäuren, die mit Hydrocarbyl substituierten Bernsteinsäureanhydride, die mit Hydrocarbyl substituierten Bernsteinäurehalogenide (insbesondere die Säurefluoride und Säurechloride) sowie die Ester von mit Hydrocarbyl substituierten Bernsteinsäuren und niederen Alkoholen (z. B. diejenigen, die bis zu 7 Kohlenstoffatome enthalten), d. h. mit Hydrocarbyl substituierte Verbindungen, die als Carboxylacylierungsmittel dienen können. Von diesen Verbindungen werden die mit Hydrocarbyl substituierten Bernsteinsäuren und die mit Hydrocarbyl substituierten Bernsteinsäureanhydride und die Gemische solcher Säuren und Anhydride im Allgemeinen bevorzugt, wobei die mit Hydrocarbyl substituierten Bernsteinsäureanhydride besonders bevorzugt werden.
• Das Acylierungsmittel zur Herstellung der Detergenzien/Dispergiermittel wird vorzugsweise dadurch hergestellt, dass man ein Polyolefin mit dem entsprechenden Molekulargewicht (mit oder ohne Chlor) mit Maleinsäureanhydrid umsetzt. Jedoch können auch ähnliche Carboxylreaktanten wie Maleinsäure, Fumarsäure, Äpfelsäure, Weinsäure, Itaconsäure, Itaconsäureanhydrid, Citraconsäure, Citraconsäureanhydrid, Mesaconsäure, Ethylmaleinsäureanhydrid, Dimethylmaleinsäureanhydrid, Ethylmaleinsäure, Dimethylmaleinsäure, Hexylmaleinsäure und dergleichen einschließlich der entsprechenden Säurehalogenide und niederer aliphatischer Ester eingesetzt werden.
• Die Reaktion zwischen dem Polyamin und dem Acylierungsmittel wird im Allgemeinen bei Temperaturen von etwa 80 bis etwa 200°C, stärker bevorzugt etwa 140 bis etwa 180°C durchgeführt, so dass ein Succinimid gebildet wird. Diese Reaktionen können in Gegenwart oder Abwesenheit eines Hilfsverdünnungsmittels oder eines flüssigen Reaktionsmediums wie einem Mineralschmieröl-Lösungsmittel durchgeführt werden. Wenn die Reaktion ohne ein Hilfslösungsmittel durchgeführt wird, wird ein solches dem Reaktionsprodukt üblicherweise bei Abschluss der Reaktion zugesetzt. Auf diese Weise kann das fertige Produkt leichter gehandhabt, gelagert und mit anderen Komponenten gemischt werden. Geeignete Lösungsmittelöle umfassen natürliche und synthetische Grundöle mit einer Viskosität (ASTM D 445) von vorzugsweise etwa 3 bis etwa 12 mm²/sec bei 100°C, wobei überwiegend paraffinische Mineralöle wie ein 500 Solvent Neutral Öl besonders bevorzugt wird.
• Der hier verwendete Begriff ”Succinimid” soll auch das fertige Reaktionsprodukt aus dem Polyamin und dem Acylierungsmittel umfassen sowie Verbindungen einschließen, bei denen das Produkt Amid-, Amidin- und/oder Salzbindungen zusätzlich zu der Imidbindung des Typs, der aus der Reaktion einer primären Aminogruppe und einer Anhydridgruppe entsteht, aufweisen kann.
• Aliphatische Monoamine und aliphatische Polyamine
• Diese Detergenzien/Dispergiermittel sind bekannte Materialien, die durch eine bekannte Verfahrenstechnologie hergestellt werden. Ein übliches Verfahren beinhaltet die Halogenierung eines langkettigen aliphatischen Kohlenwasserstoffs wie eines Polymers von Ethylen, Propylen, Butylen, Isobuten, Amylen oder Copolymeren wie Ethylen und Propylen, Butylen und Isobutylen und dergleichen, gefolgt von der Reaktion des resultierenden halogenierten Kohlenwasserstoffs mit einem Polyamin. Auf Wunsch kann zumindest ein Teil des Produkts durch Behandlung mit einer entsprechenden Menge Säure in ein Aminsalz umgewandelt werden. Die Produkte, die durch das Halogenierungsverfahren hergestellt werden, enthalten oft eine kleine Menge an rückständigem Halogen wie Chlor. Ein anderer Weg zur Herstellung geeigneter aliphatischer Polyamine beinhaltet eine kontrollierte Oxidation (z. B. mit Luft oder einem Peroxid) eines Polyolefins wie Polyisobuten, gefolgt von der Reaktion des oxidierten Polyolefins mit einem Polyamin wie Ethylendiamin, Diethylentriamin, Triethylentetramin, Tetraethylenpentimin, N,N-Dimethylpropylendiamin. Bezüglich Syntheseeinzelheiten zur Herstellung solcher aliphatischer Polyamindetergenzien/-dispergiermittel wird beispielsweise auf folgende Patente verwiesen: US-A-3,438,757 , 3,454,555 , 3,485,601 , 3,565,804 , 3,573,010 , 3,574,576 , 3,671,611 , 3,746,520 , 3,756,793 , 3,844,958 , 3,852,258 , 3,864,098 , 3,876,704 , 3,884,647 , 3,898,056 , 3,950,426 , 3,960,515 , 4,022,589 , 4,039,300 , 4,128,403 , 4,166,726 , 4,168,242 , 5,034,471 , 5,086,115 , 5,112,364 und 5,124,484 sowie die veröffentliche Europäische Patentanmeldung 0 384 086 . Die Offenbarungen aller vorstehenden Dokumente werden durch Bezugnahme in diese Anmeldung einbezogen, da die dort beschriebenen Additive als geeignet für die Durchführung dieser Erfindung erachtet werden. Der oder die langkettigen Substituenten des Detergens/Dispergiermittels enthalten am meisten bevorzugt durchschnittlich etwa 50 bis etwa 350 Kohlenstoffatome in Form von Alkyl- oder Alkenylgruppen (mit oder ohne einer kleinen Restmenge an Halogensubstitution). Alkenylsubstituenten, die von Poly-α-olefinhomopolymeren oder -copolymeren von geeignetem Molekulargewicht (z. B. Propenhomopolymere, Butenhomopolymere, C₃- und C₄-α-Olefincopolymere und dergleichen) abgeleitet sind, sind geeignet. Am meisten bevorzugt basieren Polyalkenmonoamine und Polyalkenpolyamine auf Polypropen oder auf einem hochreaktiven Polybuten oder Polyisobutylen (überwiegend mit Doppelbindungen an der α- oder β-Position). Der Substituent ist eine Polyisobutenylgruppe, die aus Polyisobuten mit einem zahlenmittleren Molekulargewicht (bestimmt durch Gelpermeationschromatographie) im Bereich von 500 bis etwa 2.000, vorzugsweise etwa 600 bis etwa 1.800, am meisten bevorzugt etwa 700 bis etwa 1.600 hergestellt wird. Die etablierten Hersteller solcher polymerer Materialien können das zahlenmittlere Molekulargewicht ihrer eigenen polymeren Materialien angemessen feststellen. So kann man sich üblicherweise darauf verlassen, dass das vom Hersteller angegebene nominelle zahlenmittlere Molekulargewicht richtig ist.
• Neben der Herstellung durch Chlorierung können Polyalkenmonoamine und Polyalkenpolyamine auch durch Hydroformylierung und reduktive Aminierung mit Ammoniak, Monoaminen und Polyaminen hergestellt werden.
• Mannich-Detergenzien
• Die in Ausführungsformen der Erfindung brauchbaren Mannich-Base-Detergenzien sind die Reaktionsprodukte aus einer mit Alkyl substituierten hydroxyaromatischen Verbindung, Aldehyden und Aminen. Die mit Alkyl substituierte hydroxyaromatische Verbindung, die Aldehyde und Amine, die zur Herstellung des erfindungsgemäßen Mahnich-Reaktionsprodukts verwendet werden, können alle in der Technik bekannten und eingesetzten Verbindung mit der Maßgabe der vorstehenden Einschränkungen sein. Selbstverständlich können auf Wunsch die Mannich-Komponenten und/oder die Reaktionsprodukte mit verschiedenen Nachbehandlungsmitteln nachbehandelt werden. Die Technologie dieses Typs ist bekannt und in der Literatur umfassend beschrieben.
• Beispielhafte mit Alkyl substituierte hydroxyaromatische Verbindungen, die zur Herstellung der erfindungsgemäßen Mahnich-Base-Produkte verwendet werden können, sind Polypropylphenol (hergestellt durch Alkylierung von Phenol mit Polypropylen), Polybutylphenole (hergestellt durch Alkylierung von Phenol mit Polybutenen und/oder Polyisobutylen), Polybutyl-co-polypropylphenole (hergestellt durch Alkylieren von Phenol mit einem Copolymer von Butylen und/oder Butylen und Propylen) und ihre Alkylcresoläquivalente. Andere ähnliche langkettige Alkylphenole können ebenfalls verwendet werden. Beispiele umfassen Phenole, die mit Copolymeren von Butylen und/oder Isobutylen und/oder Propylen alkyliert wurden, sowie ein oder mehrere monoolefinische Comonomere, die damit copolymerisierbar sind (z. B. Ethylen, 1-Penten, 1-Hexen, 1-Octen, 1-Decen usw.), wo das Copolymermolekül mindestens etwa 50 Gew.-% Butylen und/oder Isobutylen und/oder Propyleneinheiten enthält. Die mit Propylen oder solchen Butenen polymerisierten Comonomere können aliphatisch sein und außerdem auch nichtaliphatische Gruppen enthalten, z. B. Styrol, o-Methylstyrol, p-Methylstyrol, Divinylbenzol und dergleichen. So sind in jedem Fall die resultierenden Polymere und Copolymere, die bei der Herstellung der mit Alkyl substituierten hydroxyaromatischen Verbindungen verwendet werden, im Wesentlichen aliphatische Kohlenwasserstoffpolymere.
• Bei einer Ausführungsform der Erfindung wird Polybutylphenol (das durch Alkylieren von Phenol mit Polybutylen hergestellt wird) zur Herstellung des Mahnich-Base-Detergens verwendet. Wenn nichts anderes angegeben ist, wird der Begriff ”Polybutylen” im generischen Sinne verwendet und schließt auch Polymere ein, die aus ”reinem” oder ”im Wesentlichen reinem” 1-Buten oder Isobuten hergestellt wurden, sowie Polymere, die aus Gemischen von zwei oder allen drei von 1-Buten, 2-Buten und Isobuten hergestellt wurden. Handelsübliche Qualitäten solcher Polymere können auch unbedeutende Mengen anderer Olefine enthalten. So genannte hoch reaktive Polybutylen mit relativ hohen Anteilen polymerer Moleküle mit einer endständigen Vinylidengruppe, die durch Verfahren der beispielsweise in US-A-4,152,499 und der westdeutschen OS 29 04 314 beschriebenen Art hergestellt wurden, sind ebenfalls für die Verwendung bei der Herstellung des langkettigen alkylierten Phenolreaktanten geeignet.
• Die Alkylierung der hydroxyaromatischen Verbindung wird typischerweise in Gegenwart eines Alkylierungskatalysators bei einer Temperatur im Bereich von etwa 50 bis etwa 200°C durchgeführt. Im Allgemeinen verwendet man säurehaltige Katalysatoren, um die Friedel-Crafts-Alkylierung zu beschleunigen. Typische bei der industriellen Produktion verwendete Katalysatoren umfassen Schwefelsäure, BF₃, Aluminiumphenoxid, Methansulfonsäure, Kationenaustauschharz, saure Arten von Ton und modifizierte Zeolithen.
• Die langkettigen Alkylsubstituenten auf dem Benzolring der phenolischen Verbindung werden von Polyolefin mit einem zahlenmittleren Molekulargewicht (MW) von etwa 500 bis etwa 3000 (vorzugsweise etwa 500 bis etwa 2100), bestimmt durch Gelpermeationschromatographie (GPC), abgeleitet. Das verwendete Polyolefin hat vorzugsweise auch eine Polydispersität (gewichtsmittleres Molekulargewicht/zahlenmittleres Molekulargewicht) im Bereich von etwa 1 bis etwa 4 (vorzugsweise etwa 1 bis etwa 2), bestimmt durch GPC.
• Die chromatographischen Bedingungen für das GPC-Verfahren, von dem in dieser Beschreibung wiederholt die Rede ist, sind wie folgt: 20 μl Probe mit einer Konzentration von etwa 5 mg/ml (Polymer/unstabilisiertes Tetrahydrofuranlösungsmittel) wird mit einer Fließgeschwindigkeit von 1,0 ml/min in 1000 A-, 500 A- und 100 A-Säulen eingespritzt. Die Laufzeit beträgt 40 Minuten. Man verwendet einen Detektor für den Differentialbrechungsindex, und die Kalibrierung erfolgt nach Polyisobutenstandards mit einem Molekulargewichtsbereich von 284 bis 4080 Da.
• Das Mannich-Detergenz kann aus einem langkettigen Alkylphenol hergestellt werden. Jedoch können auch andere phenolische Verbindungen verwendet werden, darunter mit Alkyl mit hohem Molekulargewicht substituierte Derivate von Cresol, Resorcinol, Hydrochinon, Catechin, Hydroxydiphenyl, Benzylphenol, Phenethylphenol, Naphthol, Tolylnaphthol. Für die Herstellung der Mannich-Kondensationsprodukte bevorzugt sind die Polyalkylphenol- und Polyalkylcresolreaktanten, z. B. Polypropylphenol, Polybutylphenol, Polypropylcresol und Polybutylcresol, wobei die Alkylgruppe ein zahlenmittleres Molekulargewicht von etwa 500 bis etwa 2.100 hat, während die am meisten bevorzugte Alkylgruppe eine Polybutylgruppe ist, die von einem Polybutylen mit einem zahlenmittleren Molekulargewicht im Bereich von etwa 800 bis etwa 1.300 abgeleitet ist.
• Die bevorzugte Konfiguration der mit Alkyl substituierten hydroxyaromatischen Verbindung ist die eines parasubstituierten Monoalkylphenols oder parasubstituierten Monoalkylorthocresols. Jedoch kann jedes Alkylphenol verwendet werden, das in der Mannich-Kondensationsreaktion leicht reagiert. So sind Mannich-Produkte, die aus Alkylphenolen mit nur einem Ringalkylsubstituenten oder zwei oder mehr Ringalkylsubstituenten für die Verwendung in dieser Erfindung geeignet. Die langkettigen Alkylsubstituenten können etwas rückständige Ungesättigtheit enthalten, sind jedoch im Wesentlichen gesättigte Alkylgruppen.
• Repräsentative Aminreaktanten umfassen lineare, verzweigte oder cyclische Alkylenmonoamine oder -polyamine mit mindestens einer entsprechend reaktiven primären oder sekundären Aminogruppe im Molekül, sind aber nicht darauf beschränkt. Andere Substituenten wie Hydroxyl, Cyano, Amido usw. können im Amin vorliegen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist das Alkylenpolyamin ein Polyethylenpolyamin. Geeignete Alkylenpolyaminreaktanten umfassen Ethylendiamin, Diethylentriamin, Triethylentetramin, Tetraethylenpentamin, Pentaethylenhexamin, Hexaethylenheptamin, Heptaethylenoctamin, Octaethylenonamin, Nonaethylendecamin, Decaethylenundecamin und Gemische solcher Amine mit Stickstoffgehalten, die Alkylenpolyaminen der Formel H₂N(-(A-NH-)_nH entsprechen, in der A zweiwertiges Ethylen oder Propylen ist und n eine ganze Zahl von 1 bis 10 ist. Die Alkylenpolyamine können durch die Reaktion von Ammoniak und Dihalogenalkanen wie Dichloralkanen erhalten werden. Daher sind die aus der Reaktion von 2 bis 11 Mol Ammoniak mit 1 bis 10 Mol Dichloralkanen mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen und den Chloratomen auf unterschiedlichen Kohlenstoffatomen erhaltenen Alkylenpolyamine geeignete Alkylenpolyaminreaktanten.
• Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Amin ein aliphatisches lineares, verzweigtes oder cyclisches Diamin mit einer primären oder sekundären Amingruppe und einer tertiären Amingruppe im Molekül. Beispiele für geeignete Polyamine umfassen N,N,N''N''-Tetraalkyldialkylentriamine (zwei endständige tertiäre Aminogruppen und eine in der Mitte befindliche sekundäre Aminogruppe), N,N,N'N''-Tetraalkyltrialkylentetramine (eine endständige tertiäre Aminogruppe, zwei innenliegende tertiäre Aminogruppen und eine endständige primäre Aminogruppe), N,N,N',N'',N'''-Pentaalkyltrialkylentetramine (eine endständige tertiäre Aminogruppe, zwei innenliegende tertiäre Aminogruppen und eine endständige sekundäre Aminogruppe), N,N-Dihydroxyl-α,Ω-alkylendiamine (eine endständige tertiäre Aminogruppe und eine endständige primäre Aminogruppe), N,N,N'-Trihydroxyalkyl-α,Ω-alkylendiamine (eine endständige tertiäre Aminogruppe und eine endständige sekundäre Aminogruppe), tris(Dialkylaminoalkyl)aminoalkylmethane (drei endständige tertiäre Aminogruppen und eine endständige primäre Aminogruppe) und ähnliche Verbindungen, wobei die Alkylgruppen die gleichen oder unterschiedlich sind und typischerweise jeweils nicht mehr als etwa 12 Kohlenstoffatome und vorzugsweise jeweils etwa 1 bis etwa 4 Kohlenstoffatome enthalten. Vorzugsweise sind diese Alkylgruppen Methyl- und/oder Ethylgruppen. Bevorzugte Polyaminreaktanten sind N,N-Dialkyl-α,Ω-alkylendiamin wie diejenigen, die etwa 3 bis etwa 6 Kohlenstoffatome in der Alkylengruppe und etwa 1 bis etwa 12 Kohlenstoffatome in jeder der Alkylgruppen aufweisen, die am meisten bevorzugt die gleichen sind, aber auch unterschiedlich sein können. Am meisten bevorzugt wird N,N-Dimethyl-1,3-propandiamin und N-Methylpiperazin. Am meisten bevorzugt sind Dialkylamine mit Alkylgruppen von etwa 1 bis etwa 6 Kohlenstoffatomen. Beispiele bevorzugter Dialkylamine sind Dimethylamin, Diethylamin, Dipropylamin, Dibutylamin, Dipentylamin, Dihexylamin und gemischte Alkylamine wie Methylethylamin und Ethylpentylamin.
• Beispiele von Polyaminen mit einer reaktiven primären oder sekundären Aminogruppe, die an der Mahnich-Kondensationsreaktion beteiligt sein können, und mindestens eine sterisch gehinderte Aminogruppe, die nicht zu einem merklichen Ausmaß direkt an der Mannich-Kondensationsreaktion teilnehmen kann, umfassen N-(tert-Butyl)-1,3-propandiamin, N-Neopentyl-1,3-propandiamin, N-(tert-Butyl)-1-methyl-1,2-ethandiamin, N-(tert-Butyl)-1-methyl-1,3-propandiamin und 3,5-Di(tert-butyl)-aminoethyl-1-piperazin.
• Repräsentative Aldehyde zur Verwendung bei der Herstellung der Mahnich-Base-Produkte umfassen die aliphatischen Aldehyde wie Formaldehyd, Acetaldehyd, Propionaldehyd, Butyraldehyd, Valeraldehyd, Caproaldehyd, Heptaldehyd und Stearaldehyd. Aromatische Aldehyde, die verwendet werden können, umfassen Benzaldehyd und Salicylaldehyd. Beispielhafte heterocyclische Aldehyde zur Verwendung in dieser Erfindung sind Furfural und Thiophenaldehyd usw. Ebenfalls brauchbar sind formaldehyderzeugende Reagenzien wie Paraformaldehyd oder wässerige Formaldehydlösungen wie Formalin. Am meisten bevorzugt wird Formaldehyd oder Formalin.
• Die Kondensationsreaktion zwischen dem Alkylphenol, dem oder den spezifizierten Aminen und dem Aldehyd kann bei einer Temperatur im Bereich von etwa 40 bis etwa 200°C durchgeführt werden. Die Reaktion kann in der Masse (ohne Verdünner oder Lösungsmittel) oder in einem Verdünner oder Lösungsmittel durchgeführt werden. Es bildet sich Wasser, das im Laufe der Reaktion durch azeotrope Destillation entfernt werden kann. Typischerweise werden die Mahnich-Reaktionsprodukte durch Umsetzen der mit Alkyl substituierten hydroxyaromatischen Verbindung, dem Amin und Aldehyd im Molverhältnis von 1,0:0,5–2,0:1,0–3,0 hergestellt.
• Geeignete Mannich-Base-Detergenzien, die in der Erfindung brauchbar sind, umfassen die in US-A-4,231,795 , 5,514,190 , 5,634,951 , 5,697,988 , 5,725,612 und 5,876,468 , deren Offenbarungen hiermit durch Bezugnahme einbezogen werden, gelehrten Detergenzien.
• Wenn man die erfindungsgemäßen Kraftstoffzusammensetzungen formuliert, wird das Mannich-Base-Detergens (mit oder ohne andere Detergenzien und Additive) in ausreichenden Mengen verwendet, um Ablagerungen zu verringern oder zu eliminieren. So enthalten die Kraftstoffe kleinere Menge des Mannich-Base-Detergens, um die Bildung von Ablagerungen am Motor zu verhindern oder bereits bestehende Ablagerungen am Motor und insbesondere Ablagerungen am Einlassventil zu entfernen. Allgemein gesprochen enthalten die erfindungsgemäßen Kraftstoffzusammensetzungen bezogen auf den Wirkstoff eine Menge an Mannich-Base-Detergens im Bereich von etwa 0,00572 kg/m³ bis etwa 0,429 kg/m³ und vorzugsweise im Bereich von etwa 0,0143 kg/m³ bis 0,2288 kg/m³ (etwa 2 bis etwa 150 ptb (Pounds (Gewicht) Additiv pro 1000 Barrels (Volumen) Kraftstoff) und vorzugsweise im Bereich von etwa 5 bis etwa 80 ptb).
• Grundkraftstoff
• Die zur Formulierung der erfindungsgemäßen Kraftstoffzusammensetzungen verwendeten Grundkraftstoffe umfassen alle Grundkraftstoffe, welche sich zur Verwendung beim Betrieb von Funkenzündungs-Ottomotoren eignen, wie z. B. verbleite und bleifreie Kfz- und Flugbenzine sowie die so genannten neu formulierten Benzine, die typischerweise sowohl Kohlenwasserstoffe im Siedebereich von Benzin als auch in Kraftstoff lösliche mit Sauerstoff angereicherte Mischmittel (”Oxygenate”) enthalten, wie z. B. Alkohole, Ether und andere geeignete sauerstoffhaltige organische Verbindungen. Vorzugsweise ist der Kraftstoff, in dem das erfindungsgemäße Additiv verwendet wird, ein Gemisch von Kohlenwasserstoffen, die im Siedebereich von Benzin sieden. Dieser Kraftstoff kann aus geradkettigen oder verzweigtkettigen Paraffinen, Cycloparaffinen, Olefinen, aromatischen Kohlenwasserstoffen oder einem beliebigen Gemisch davon bestehen. Das Benzin kann aus Straight-Run-Naphtha, Polymerbenzin, natürlichem Benzin, katalytisch gekracktem Benzin, Alkylat oder aus katalytisch reformierten Grundbenzinen und anderen raffinierten oder chemisch behandelten Grundbenzinen im Siedebereich von etwa 26,7 bis etwa 232,2°C (etwa 80 bis etwa 450°F) gewonnen werden. Der Octangehalt des Benzins ist nicht kritisch, und für die Durchführung dieser Erfindung kann jedes herkömmliche Benzin verwendet werden.
• Oxygenate, die sich zur Verwendung in der Erfindung eignen, umfassen Methanol, Ethanol, n-Propanol, Isopropanol, n-Butanol, Isobutanol, t-Butanol, gemischte C₁-C₅-Alkohole, Methyl-tert-butylether, tert-Amylmethylether, Ethyl-tert-butylether und gemischte Ether, sind aber nicht darauf beschränkt. Wenn Oxygenate verwendet werden, sind sie im Grundkraftstoff normalerweise in einer Menge unter etwa 30 Vol.-% und vorzugsweise in einer Menge vorhanden, die einen Sauerstoffgehalt im Gesamtkraftstoff im Bereich von etwa 0,5 bis etwa 5 Vol.-% zur Verfügung stellt.
• Es können auch andere als alternative Kraftstoffe bezeichnete Kraftstoffe verwendet werden. Diese Kraftstoffe umfassen z. B. 100%iges Ethanol, hydratisiertes Ethanol und 70–85%iges Ethanol, das als ”E85” bekannt ist.
• Bei einer Ausführungsform kann ein in der hier beanspruchten Erfindung verwendeter kohlenwasserstoffhaltiger Kraftstoff aus einem oder mehreren Kraftstoffsubstraten ausgewählt werden, darunter Öle für Bunker-, Schiffs- und Nutzboiler, Öfen, Boiler für industrielle Brenner, Altöle und flüssige Chemikalien, um Verbrennungsanlagen in Gang zu setzen und/oder um ein Gleichgewicht bei der Verbrennung herzustellen, synthetische Kraftstoffe wie GTL (gas-to-liquid = Gas-zu-Flüssigkeit), Biomasse-zu-Flüssigkeit (BTL) und Kohle-zu-Flüssigkeit (CTL), aus Ölschiefer gewonnene Kraftstoffe, Dieselkraftstoff, Biodieselkraftstoff, aus Biodiesel gewonnener Kraftstoff, Biobutanol, Alkohole, Ether, Kraftstoffe mit geringem Schwefelgehalt, synthetischer Kraftstoff, Fischer-Tropsch-Kraftstoff, flüssiges Erdölgas, Kraftstoffe, die aus Kohle gewonnen werden, gentechnisch behandelte Biokraftstoffe, Agrarprodukte und Extrakte davon, Erdgas, Propan, Butan, bleifreies Auto- und Flugbenzin, reformulierte Benzine, die sowohl Kohlenwasserstoffe im Benzinsiedebereich als auch in Kraftstoff lösliche mit Sauerstoff angereicherte Verschnittmittel enthalten und Benzin.
• Bei Bedarf verwendete Additive
• Die erfindungsgemäßen Kraftstoffzusammensetzungen können zusammen mit dem bzw. den vorstehend beschriebenen Detergenzien zusätzliche Additive enthalten. Diese ergänzenden Additive umfassen weitere Dispergiermittel/Detergenzien, Antioxidantien, Trägerfluids, Metalldesaktivatoren, Farbstoffe, Marker, Korrosionsinhibitoren, Biozide, antistatische Additive, den Strömungswiderstand verringernde Mittel, Demulgatoren, Enttrübungsmittel, Frostschutzmittel, Antiklopfadditive, Antiventilsitzversenkungsadditive, Lubrizitätsadditive, reibungsverbessernde Additive, kraftstoffsparende Additive und die Verbrennung verbessernde Mittel sowie andere ähnliche Additive zusammen mit den anderen in Benzin zu findenden Additiven bzw. aus der Verarbeitung, der Lagerung und Verteilung des Kraftstoffs übrigen Additiven.
• Die bei der Formulierung der bevorzugten erfindungsgemäßen Kraftstoffe verwendeten Additive können einzeln oder in verschiedenen Unterkombinationen in den Grundkraftstoff eingemischt werden. Es wird jedoch bevorzugt, alle Komponenten unter Verwendung eines Additivkonzentrats gleichzeitig einzumischen, da dies die durch die Kombination von Bestandteilen verliehene wechselseitige Kompatibilität ausnutzt, wenn sie in Form eines Additivkonzentrats vorliegen. Auch verkürzt die Verwendung eines Konzentrats die Mischzeit und verringert das Risiko von Mischfehlern.
• Andere Aspekte der Erfindung umfassen Kraftstoffe für Funkenzündungsmotoren, in die kleine Mengen der hier beschriebenen verschiedenen erfindungsgemäßen Zusammensetzungen eingemischt wurden, sowie Verfahren zur Verringerung oder Minimierung von Ablagerungen an der Einspritzvorrichtung und der Verbrennungskammer, indem man den Motor mit der erfindungsgemäßen Kraftstoffzusammensetzung versorgt und/oder betreibt.
• Verhältnisse
• Bei einer Ausführungsform würde das Verhältnis von Detergens zum in einer Ausführungsform in Erwägung gezogenen Mineralölträgerfluid im Bereich von etwa 0,1 zu 1,0 bis etwa 1,0 zu 0,10 liegen. Weitere Ausführungsformen können Mineralöle einschließen, die mit Hilfsträgerfluids und/oder Detergenzien kombiniert sind; allerdings würde das Verhältnis von Detergens zum Gesamtträgerfluid im Bereich von etwa 0,25 zu etwa 1,0 bis etwa 1,0 zu etwa 0,25 liegen. Bei einer Ausführungsform ist das Verhältnis von flüssigem Träger zum Detergens und/oder Dispergiermittel so beschaffen, dass die Kraftstoffzusammensetzung beim Verbrauch im Motor im Vergleich zu einem Motor, der mit der gleichen Zusammensetzung, aber ohne den flüssigen Träger betrieben wird, die Sauberkeit am Einlassventil verbessert. Daher fÄllt das Gewichtsverhältnis von Trägerfluid zu Detergens/Dispergiermittel bezogen auf den Wirkstoff, d. h. ohne etwaige Lösungsmittel, die bei der Herstellung des Detergens/Dispergiermittels entweder während oder nach seiner Herstellung, aber vor Zugabe des Trägerfluids verwendet wird, im Allgemeinen in den Bereich von etwa 0,5 zu etwa 1,0 bis etwa 1,0 zu etwa 0,25. Zusätzlich zu den relativen Verhältnissen können die Begriffe ”Gewichtsprozent” oder ”Prozent” auch dazu verwendet werden, den relativen Bruchteilsbeitrag nach Gewicht einer Komponente in einer Zusammensetzung anzugeben, so dass die Summe der relativen Prozentsätze aller Komponenten 100% ergibt.
• Bei einer Ausführungsform enthält ein erfindungsgemäßes Additivkonzentrat etwa 10 bis etwa 75% und vorzugsweise etwa 10 bis etwa 50% des Detergens/Dispergiermittels bezogen auf den Wirkstoff. Allgemein gesprochen enthalten die erfindungsgemäßen Kraftstoffe bezogen auf den Wirkstoff wie hier definiert eine Menge des Detergens/Dispergiermittels im Bereich von etwa 0,00715 kg/m³ bis etwa 1,43 kg/m³ und vorzugsweise im Bereich von etwa 0,0143 kg/m³ bis etwa 0,715 kg/m³ (etwa 2,5 bis etwa 500 ptb (Pfund (Gewicht) Additiv pro 1000 Barrels (Volumen) Kraftstoff) und vorzugsweise im Bereich von etwa 5 bis etwa 250 ptb).
• Bei einer anderen Ausführungsform umfasst die Kraftstoffzusammensetzung eine Gesamtmenge an Trägerfluid in einer Menge von etwa 0,25 bis etwa 6 und vorzugsweise etwa 0,5 bis etwa 3 pro Gewichtsteil Detergens/Dispergiermittel (bezogen auf den Wirkstoff).
• Beispiele
• Die Durchführung und Vorteile der Erfindung werden durch folgende Beispiele demonstriert, die lediglich der Veranschaulichung, nicht aber der Einschränkung dienen. Wenn nichts anderes angegeben ist, sind alle Mengen, Prozentsätze und Verhältnisse nach Gewicht angegeben.
• Im ersten Beispiel (Tabelle 1) wurden fünf Testproben hergestellt, in denen der Grundkraftstoff (Colonial Pipeline ”P/L” Kraftstoff) allein sowie mit vier Kombinationen von Detergenzien und Trägern getestet wurde. Die Messungen der Bildung von Ablagerungen am Einlassventil erhielt man unter Verwendung des ASTM-D 6201 Tests. Dieser Test bewertet die Bildung von Ablagerungen von bleifreien Benzinen für Funkenzündungsmotoren am Einlassventil unter Verwendung eines Ford 2.3 In-Line, 4-Zylindermotors.
• Es wurden drei Träger getestet, um die verbesserten Vorteile der hier beanspruchten Erfindung zuzeigen. Man verglich einen Mineralölträger des Standes der Technik (500 N), der nicht im Rahmen der Erfindung liegt, sowie zwei Kohlenwasserstoffölträger, die in den Rahmen der Erfindung fallen (P1810 und PL60, erhältlich von PetroCanada) und zwei Detergenschemikalien. Das Gewichtsverhältnis von Detergens zum Träger betrug 1:1, und die Anteile des Grundkraftstoffs, Colonial Pipeline ”P/L” Kraftstoff, sind im Folgenden beschrieben. Ein vierter Träger im Rahmen der Erfindung (Yubase 4) wird im zweiten Beispiel (Tabelle 2) verwendet; auch seine Eigenschaften sind im Folgenden zusammengefasst. Eigenschaften der getesteten Träger

  Träger	Viskosität (20°C)	Viskosität (40°C)	Viskosität (100°C)	Pourpoint (°C)	Schwefel (ppm)	Gesättigte Kohlenwasserstoffe
  500 N	302	89,9	10,3	–6,7	5000	61,9
  P1810	99,5	35,6	5,7	–18	< 10	99,9
  PL60	21,45	10,25	2,64	–24	< 10	99,9
  Yubase 4	43,4	19,1	4,2	–15	< 1 ppm	> 90

  Eigenschaften des getesteten Kraftstoffs (Colonial Pipeline ”P/L” Kraftstoff)

  Testbeschreibung	Endergebnis	ASTM-Testverfahren
  API Schwerkraft bei 60°F	60,6	D-4052
  Destillation von Benzin (°F)		D-86
  Anfänglicher Siedepunkt	84,9
  Temperatur bei 0,5% Verdampfung	100,1
  Temperatur bei 10% Verdampfung	113,3
  Temperatur bei 20% Verdampfung	133,4
  Temperatur bei 30% Verdampfung	155,1
  Temperatur bei 40% Verdampfung	180,5
  Temperatur bei 50% Verdampfung	207,1
  Temperatur bei 60% Verdampfung	233,0
  Temperatur bei 70% Verdampfung	259,9
  Temperatur bei 80% Verdampfung	293,5
  Temperatur bei 90% Verdampfung	339,0
  Temperatur bei 95% Verdampfung	372,5
  Endgültiger Siedepunkt	437,5
  Rückgewinnung (Vol.-%)	95,8
  Rückstand (Vol.-%)	1,2
  Verlust (Vol.-%)	3,0
  Kohlenwasserstofftyp-FIA
  Aromaten (LV %)	26,0	D1319
  Olefine (LV %)	12,6
  Gesättigte Substanzen (LV %)	61,4
  Treibstoffanalysebericht
  Testbeschreibung	Endergebnis	ASTM Testverfahren
  Induktionszeitraum (min)	960+	D-525
  Octan
  Forschungsoctan	91,5	D-2699
  Motoroctan	82,6	D-2700
  R + M/2	87,0	D-2700

  Tabelle 1 Messung der Bildung von Ablagerungen (ASTM D-6201, Ford 2,3 Liter Motor)

  Grundkraftstoff	Detergens	Träger	Verhältnis	Durchschn. IVD* (mg/Ventil)	Durchschn. CCD** (mg/Zylinder)
  Colonial P/L (A)	keines	keiner	keines	415,6	1.298
  Colonial P/L (A)	Mannich	500 N (1)	1/1	213,7	1.361
  Colonial P/L (A)	Mannich	F1810 (2)	1/1	154,9	1.303
  Colonial P/L (A)	Mannich	PL60 (2)	1/1	155,7	1.227
  Colonial P/L (A)	PIB-Amin	P1810 (2)	1/1	199,6	1.414

  * IVD = Ablagerungen am Einlassventil
  ** CCD = Ablagerungen in der Verbrennungskammer
  (1) Mineralölträger des Standes der Technik
  (2) Kohlenwasserstoffölträger, der im Rahmen der Erfindung liegt
• Wie Tabelle 1 zeigt, wird die Ansammlung von Ablagerungen am Einlassventil (IVD) und Ablagerungen in der Verbrennungskammer (CCD) verringert, wenn man Träger im Rahmen der hier beanspruchten Erfindung verwendet.
• In einem zweiten Beispiel wurden zwei Kohlenwasserstofföle (Yubase 4, erhältlich von der SK Corporation, Korea, und P1810), die in den Rahmen der Erfindung fallen, in Kombination mit einem Hilfsträgerfluid aus einem synthetischen Polybuten und einem Mahnich-Detergens verwendet. Diese Kombinationen hatten ein Verhältnis von 1 Teil Mahnich-Detergens auf 0,4 Teile des erfindungsgemäßen Trägers und 0,4 Teile eines synthetischen Hilfsträgers. Diese Additivkombinationen wurden unter Verwendung des ASTM Verfahrens D-6201 mit einer unterschiedlichen Charge von bleifreiem Colonial Pipeline-Normalbenzin getestet. Tabelle 2 Messungen der Bildung von Ablagerungen (ASTM D-6201, Ford 2,3 Liter Motor)

  Grundkraftstoff	Detergens	Erfindungsgemäßer Träger	Zweiter Träger	Verhältnis	Durchschn. IVD (mg/Ventil)
  Colonial P/L (B)	keiner	keiner	keines	n. z.	343,9
  Colonial P/L (B	Mannich	P1810	Polybuten	1:0,4:0,4	52,8
  Colonial P/L (B	Mannich	Yubase 4	Polybuten	1:0,4:0,4	52,9

• Auch hier lieferte die Verwendung von Trägern und Detergenzien wie in erfindungsgemäßen Ausführungsformen beschrieben verbesserte Ergebnisse gegenüber Messungen, die man bei Verwendung nur eines Grundkraftstoffs erzielt hatte.
• In einem dritten Beispiel wurde das Yubase 4-Kohlenwasserstofföl in Kombination mit einem Succinimiddetergens in einem Dieseltreibstoff mit geringem Schwefelgehalt im CEC PF 26 Injector Nozzle Coking Test getestet. Bei diesem Test werden die Detergenseigenschaften von Dieselkraftstoffen in einem Motorentest im Labor unter Verwendung eines Peugeot XUD-9-Dieselmotors mit natürlicher Ansaugung (4 Zylinder, 1,9 l Hubraum) bestimmt. Jeder Test begann mit einem neuen Satz Einspritzdüsen. Nach dem Test wurde der Grad der Verstopfung an der Einspritzvorrichtung (Verkokungsindex bzw. verbleibender Durchfluss durch die Einspritzvorrichtung) pro einzelnem Nadelhub (Öffnungsgrad der Einspritzvorrichtung, gemessen in mm) als arithmetisches Mittel des Verkokungsindex bei drei Messungen berechnet. Die Testergebnisse (Gesamtverkokungsindex bzw. verbleibender Gesamtdurchfluss) werden als arithmetisches Mittel der Verkokungsindexwerte für die vier Einspritzvorrichtungen berechnet. Das Gesamtausmaß der Verstopfung der Einspritzvorrichtung wird anhand der relativen Durchflussmengen bei dem nachstehend aufgeführten Öffnungsgrad der Einspritzvorrichtungen gezeigt. Tabelle 3 Ergebnisse bezüglich der Verstopfung an der Einspritzdüse (CEC PF 26 Einspritzdüsen-Verkokungstest, Peugeot XUD-9 Dieselmotor)

  Detergens	Kohlenwasserstofföl	Behandlungsrate (mg/kg Kraftstoff)	Verbleibender Durchfluss bei 0,1 mm	Verbleibender Durchfluss bei 0,3 mm
  Keines	keines	0/0	8,0	14,7
  Succinimid	Yubase 4	24,99/5,1	22,5	35,3
  Succinimid	Yubase 4	49,8/10,2	37	49,2
  Succinimid	Yubase 4	74,7/15,3	46,3	63,6
  Succinimid	Yubase 4	27,3/2,7	24,4	36,7
  Succinimid	Yubase 4	54,6/5,4	35,7	49,6
  Succinimid	Yubase 4	81,9/8,1	45,3	62,9

• Daher sollte der verbleibende Durchfluss durch die Einspritzvorrichtungen größer sein, wenn man die hier beschriebene Kombination aus Detergens und Träger inkorporiert.
• Selbstverständlich werden die Reaktanten und Komponenten, die an einer beliebigen Stelle in dieser Beschreibung oder den Ansprüchen bei ihrem chemischen Namen erwähnt werden, sei es im Singular oder im Plural, in der Form identifiziert, in der sie vorliegen, ehe sie in Kontakt mit einer anderen Substanz, auf die mit ihrem chemischen Namen oder nach dem chemischen Typ (z. B. Grundkraftstoff, Lösungsmittel) Bezug genommen wird, in Kontakt kommen. Es ist unerheblich, welche eventuellen chemischen Veränderungen, Transformationen und/oder Reaktionen im resultierenden Gemisch, der Lösung oder dem Reaktionsmedium ablaufen, da solche Veränderungen, Transformationen und/oder Reaktionen das natürliche Ergebnis davon sind, dass man die genannten Reaktanten und/oder andere Komponenten unter den gemäß dieser Offenbarung erforderlichen Bedingungen zusammenbringt. So werden die Reaktanten und Komponenten als Bestandteile identifiziert, die zusammengebracht werden sollen, entweder indem man eine erwünschte chemische Reaktion (wie eine Mannich-Kondensationsreaktion) durchführt, oder eine gewünschte Zusammensetzung (wie ein Additivkonzentrat oder ein Kraftstoffgemisch mit Additiven) herstellt.
• Es ist ebenfalls selbstverständlich, dass die Additivkomponenten den Grundkraftstoffen einzeln wie sie sind und/oder als Komponenten, die zur Bildung von vorher hergestellten Additivkombinationen und/oder Unterkombinationen verwendet werden, zugesetzt oder damit vermischt werden können. Folglich können die sich anschließenden Ansprüche sich zwar auf Substanzen, Komponenten und/oder Bestandteile im Präsens (”umfasst”, ”ist”, usw.) beziehen, doch die Bezugnahme gilt der Substanz, den Komponenten oder dem Bestandteil wie sie bzw. er zu dem Zeitpunkt vorlagen, ehe sie oder er gemäß dieser Offenbarung erstmals mit einer oder mehreren anderen Substanzen, Komponenten und/oder Bestandteilen vermischt wurden. Die Tatsache, dass die Substanz, Komponenten oder Inhaltsstoffe durch eine chemische Reaktion ihre ursprüngliche Identität verloren oder im Laufe eines solchen Mischvorgangs eine Umwandlung erfahren haben, ist für ein genaues Verständnis und eine Würdigung dieser Offenbarung und ihrer Ansprüche völlig unerheblich.
• Der hier verwendete Begriff ”in Kraftstoff löslich” oder ”in Benzin löslich” bedeutet, dass die fragliche Substanz im zur Verwendung ausgewählten Grundkraftstoff bei 20°C ausreichend löslich sein sollte, um wenigstens die Mindestkonzentration zu erreichen, die erforderlich ist, damit die Substanz ihre beabsichtigte Funktion erfüllen kann. Vorzugsweise ist die Substanz im Grundkraftstoff wesentlich stärker löslich. Jedoch braucht sich die Substanz im Grundkraftstoff nicht in allen Anteilen aufzulösen.
• Diese Erfindung unterliegt in der Praxis erheblichen Abwandlungen. Daher soll die vorstehende Beschreibung die Erfindung nicht auf spezielle hier dargestellte Beispiele beschränken bzw. so ausgelegt werden. Vielmehr ist der Rahmen der Erfindung in den folgenden Ansprüchen bzw. den gesetzlich zulässigen Äquivalenten abgesteckt.
• An verschiedenen Stellen dieser Beschreibung wird auf mehrere US-Patente, offengelegte ausländische Patentanmeldungen und veröffentlichte technische Artikel Bezug genommen. Alle zitierten Dokumente werden ausdrücklich in ihrer Gesamtheit in diese Anmeldung aufgenommen, als wären sie hier vollständig ausgeführt.
• Für die Zwecke dieser Beschreibung und der beigefügten Ansprüche sind, sofern nicht anders angegeben, alle Zahlen, die Mengen, Prozentsätze oder Verhältnisse benennen, und andere in der Beschreibung und den Ansprüchen verwendete numerische Werte so zu verstehen, als wären sie in allen Fällen um den Begriff ”etwa” ergänzt worden. Falls also nichts Gegenteiliges angegeben ist, sind die in der Beschreibung und den Ansprüchen genannten numerischen Parameter Näherungswerte, die je nach den durch diese Offenbarung angestrebten Eigenschaften variieren können. Zumindest – und ohne zu versuchen, den Geltungsbereich der Doktrin der Äquivalente auf den Rahmen der Ansprüche einzuschränken – sollte jeder numerische Parameter zumindest im Licht der Anzahl angegebener Stellen und unter Anwendung üblicher Rundungstechniken ausgelegt werden.
• Die in dieser Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen verwendeten Singularformen ”der, die, das” bzw. ”ein, eine” schließen auch die Pluralformen ein, sofern sie nicht ausdrücklich und eindeutig auf den Singular beschränkt werden. So schließt die Bezugnahme auf ”ein Antioxidans” ein oder mehrere unterschiedliche Antioxidantien ein. Der hier verwendete Begriff ”einschließen” und seine grammatikalischen Konjugationen sind ebenfalls nicht einschränkend, so dass die Aufzählung von Gegenständen in einer Liste nicht den Ausschluss anderer ähnliche Gegenstände bedeutet, die die aufgeführten Gegenstände ersetzen oder ergänzen könnten.
• Diese Erfindung unterliegt in der Praxis erheblichen Abwandlungen. Daher soll die vorstehende Beschreibung die Erfindung nicht auf die speziellen vorstehend vorgestellten Beispiele beschränken und auch nicht in diesem Sinne ausgelegt werden. Vielmehr ist der Rahmen der Erfindung in den folgenden Ansprüchen und den gesetzlich zulässigen Äquivalenten abgesteckt.
• Die Anmelderin beabsichtigt nicht, offenbarte Ausführungsformen der Öffentlichkeit zu widmen. Auch wenn offenbarte Abwandlungen oder Modifikationen nicht wörtlich in den Rahmen der Ansprüche fallen, so gelten sie gemäß der Doktrin der Äquivalente doch als Teil der Erfindung.

Claims (22)

1. Kraftstoffadditivzusammensetzung, umfassend mindestens ein Detergens und mindestens einen flüssigen Kohlenwasserstoffträger mit einem Schwefelgehalt von weniger als 50 ppm und einer Konzentration an gesättigten Kohlenwasserstoffen von mehr als 75%, wobei das Detergens ausgewählt wird aus der Gruppe, bestehend aus Polyaminen, Polyetheraminen, Succinimiden, Succinamiden, aliphatischen Polyaminen und Mannich-Detergenzien, wobei der flüssige Kohlenwasserstoffträger eine Viskosität von 21,45 bis 99,5·10^–6 m²/s (21,45 bis 99,5 cSt) bei 20°C hat.
2. Kraftstoffadditivzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das Detergens ein Molekulargewicht von 500 bis 5.000 hat.
3. Kraftstoffadditivzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei der flüssige Kohlenwasserstoffträger einen Pourpoint von 0°C oder darunter hat.
4. Kraftstoffadditivzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei der flüssige Kohlenwasserstoffträger eine Konzentration an gesättigten Kohlenwasserstoffen von mehr als 90% hat.
5. Kraftstoffadditivzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das Detergens und der flüssige Kohlenwasserstoffträger in einem Verhältnis von 0,25 zu 1 bis 1 zu 0,25 kombiniert werden.
6. Kraftstoffadditivzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das Detergens ein Mannich-Detergens ist.
7. Kraftstoffadditivzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die Konzentration des Detergens, bezogen auf die aktiven Inhaltsstoffe, d. h. ohne etwaige Lösungsmittel, die bei der Herstellung des Detergens entweder während oder nach seiner Herstellung, aber vor Zugabe des Trägerfluids verwendet werden im Bereich von 10% bis 75% liegt.
8. Kraftstoffadditivzusammensetzung nach Anspruch 1, die außerdem einen zusätzlichen Träger umfasst.
9. Kraftstoffadditivzusammensetzung nach Anspruch 8, wobei es sich bei dem zusätzlichen Träger um einen oder mehrere Träger handelt, die ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus flüssigen Poly-α-olefinoligomeren, flüssigen Poly(oxyalkylen)verbindungen, flüssigen Alkoholen, flüssigen Polyolen, Polyalkenen, Polyethern, flüssigen Ester, paraffinischen Ölen, naphthenischen Ölen, Asphaltölen und mit Polyalkyl substituierten hydroxyaromatischen Verbindungen.
10. Kraftstoffadditivzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das Detergens ein Mannich-Detergens ist, wobei die Konzentration des Detergens, bezogen auf die aktiven Inhaltsstoffe, d. h. ohne etwaige Lösungsmittel, die bei der Herstellung des Detergens entweder während oder nach seiner Herstellung, aber vor Zugabe des Trägerfluids verwendet werden im Bereich von 10% bis 75% liegt, wobei der flüssige Kohlenwasserstoffträger eine Viskosität von 10,25 bis 35,6·10^–6 m²/s (10,25 bis 35,6 cSt) bei 40°C hat, wobei der flüssige Kohlenwasserstoffträger ein Pourpoint von 0°C oder darunter hat; und wobei die Kraftstoffadditivzusammensetzung zumindest einen zusätzlichen Träger ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus flüssigen Poly-α-olefinoligomeren, flüssigen Poly(oxyalkylen)verbindungen, flüssigen Alkoholen und flüssigem Polyolen, umfasst.
11. Kraftstoffzusammensetzung, umfassend einen Kraftstoff und die Kraftstoffadditivzusammensetzung nach Anspruch 1.
12. Kraftstoffzusammensetzung nach Anspruch 11, wobei das Detergens im Kraftstoff in Mengen im Bereich von 0,0286 bis 1,43 kg/m³ (10 to 500 ptb) vorliegt.
13. Kraftstoffzusammensetzung nach Anspruch 11, wobei der flüssige Kohlenwasserstoffträger im Kraftstoff, bezogen auf die aktiven Inhaltsstoffe, d. h. ohne etwaige Lösungsmittel, die bei der Herstellung des Detergens entweder während oder nach seiner Herstellung, aber vor Zugabe des Trägerfluids verwendet werden in Mengen im Bereich von 0,25 bis 6 Gewichtsteilen pro Gewichtsteil Detergens vorliegt.
14. Kraftstoffzusammensetzung nach Anspruch 11, die außerdem mindestens ein Additiv umfasst, das ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Antioxidantien, Trägerfluida, Metalldesaktivatoren, Farbstoffen, Markern, Korrosionsinhibitoren, Bioziden, antistatischen Additiven, den Strömungswiderstand verringernden Mitteln, Demulgatoren, Enttrübungsmitteln, Frostschutzmitteln, Antiklopfadditiven, Antiventilsitzversenkungsadditiven, Lubrizitätsadditiven, reibungsverbessernden Additiven und die Verbrennung verbessernden Mitteln.
15. Verwendung der Kraftstoffzusammensetzung nach Anspruch 11 zur Kontrolle von Ablagerungen am Einlassventil in einem Verbrennungsmotor mit Funkenzündung.
16. Verwendung der Kraftstoffzusammensetzung nach Anspruch 11 zur Kontrolle von Ablagerungen in der Verbrennungskammer eines Verbrennungsmotors mit Funkenzündung.
17. Verwendung der Kraftstoffzusammensetzung nach Anspruch 11 zur Verringerung des Ausmaßes von Ablagerungen in einem Benzinmotor mit Direkteinspritzung.
18. Verwendung der Kraftstoffzusammensetzung nach Anspruch 11 zum Betrieb eines Benzinmotors mit Direkteinspritzung, wobei die Kraftstoffzusammensetzung eine bleifreie Kraftstoffzusammensetzung ist und wobei der Kraftstoff ein Funkenzündungskraftstoff ist.
19. Verwendung nach Anspruch 18, bei dem der Funkenzündungskraftstoff Benzin umfasst.
20. Verwendung der Kraftstoffzusammensetzung nach Anspruch 11 zum Betreiben einer Verbrennungsanordnung.
21. Verwendung nach Anspruch 20, wobei die Anordnung ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Atkinson Taktmotoren, Kreiskolbenmotoren, sprühgeführten, wandgeführten und kombinierten wand-/sprühgeführten Direkteinspritzbenzin-(DIG-)Motoren, Turbolader-DIG-Motoren, Lader-DIG-Motoren, DIG-Motoren mit homogener Verbrennung, homogenen/Schicht-DIG-Motoren, DIG-Motoren, die mit Piezoeinspritzeinrichtungen ausgestattet sind, die die Fähigkeit von mehrfachen Kraftstoffimpulsen pro Einspritzung aufweisen, DIG-Motoren mit EGR, DIG-Motoren mit einer mageren NOx-Falle, DIG-Motoren mit einem Katalysator für mageres NOx, DIG-Motoren mit einer SN-CR NOx Steuerung, DIG-Motoren mit einer Abgas-Dieselkraftstoffnacheinspritzung (Nachverbrennung) für die NOx-Steuerung, DIG-Motoren, die für einen Betrieb mit Flexkraftstoff ausgestattet sind, herkömmlichen, durch eine Öffnung mit Kraftstoff versorgten Benzinmotoren, weiterentwickelten, durch eine Öffnung mit Kraftstoff versorgten Benzinmotoren, mit Benzin versorgten, homogenen Ladungskompressionszündungs-(HCCI-)Motoren. Diesel-HCCI-Motoren, Benzin-HCCI-/Elektro-Hybridmotoren, Diesel-HCCI-Elektro-Hybridmotoren, Diesel-/Elektro-Hybridfahrzeuge, Benzin-/Elektro-Hybridfahrzeuge, Zweitaktmotoren, Dieselkraftstoffmotoren, Kraftfahrzeugdieselmotoren, Benzinkraftstoffmotoren, ortsfesten Generatoren, Benzin-HCCI-Direkteinspritzmotoren; Diesel-HCCI-Direkteinspritzmotoren, Motoren, die für eine variable Ventileinstellung geeignet sind, Magerverbrennungsmotoren und Motoren, die Zylinder inaktivieren können.
22. Verwendung nach Anspruch 20, wobei der Kraftstoff ausgewählt ist aus mindestens einem Kraftstoff, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus: Aschenölen, Verbrennungsölen, synthetischen Gas-zu-Flüssigkeit-(GTL-), Biomasse-zu-Flüssigkeit-(BTL-) und Kohle-zu-Flüssigkeit-(CTL-)Kraftstoffen, aus Ölschiefer gewonnenem Kraftstoff, Dieselkraftstoff, Biodieselkraftstoff, aus Biodiesel gewonnenem Kraftstoff, Biobutanol, Alkoholen, Ethern, Kraftstoff mit geringem Schwefelgehalt, synthetischem Kraftstoff, Fischer-Tropsch-Kraftstoff, flüssigem Erdölgas, aus Kohle gewonnenen Kraftstoffen, gentechnisch hergestellten Biokraftstoffen, Feldfrüchten und Extrakten aus diesen, Erdgas, Propan, Butan, bleifreien Motor- und Flugbenzinen, umformuliertem Benzin, das sowohl Kohlenwasserstoffe des Siedebereichs des Benzins als auch kraftstofflösliche, mit Sauerstoff angereicherte Verschnittmittel enthält, und Benzin.