<Desc/Clms Page number 1>
Verfahren zur Herstellung von Dieseltreibstoffen.
Der Gehalt an Wasserstoff in Rohölen oder Treibölen, welche durch Destillation von Erdölen oder durch Hydrierung von Braunkohle, Ölschiefer od. dgl. gewonnen werden, soll nach den bisherigen Normen nicht wesentlich unter 12% liegen. Wesentlich wasserstoffärmere Öle, wie sie z. B. durch Verkokung oder Verschwelung von Steinkohle oder Braunkohle gewonnen werden, eignen sich nicht unmittelbar zum Betreiben von Dieselmotoren. Es ist zwar auch gelungen, solche wasserstoffarmen Öle dem Betrieb des Dieselmotors anzupassen. Durch Anwendung hoher Verdichtungsdrucke und durch wesentliche Konstruktionsänderung für Zylinderkopf und Verbrennungsraum kann man z. B.
Teeröl im Dieselmotor einwandfrei verwenden, jedoch bedarf es dann zum Anlassen und im Leerlauf der Verwendung eines besonderen Zündöles.
EMI1.1
<Desc/Clms Page number 2>
wasserstoffarmen Öle sich mit wasserstoffreichen Ölen, zumeist ohne Auftreten von Fällungserschei- nungen, mischen. Es zeigt sich weiter überraschenderweise, dass die Mengen an Zusatzölen verhältnismässig gering gehalten werden können, so dass also die Ersparnis bei der Herstellung eines gut zündfähigen Öles durch Mischung von grösseren Mengen billiger wasserstoffarmer Öle mit kleinen Mengen wasserstoffreicher Öle recht erheblich ist, gegenüber andern Verfahren, welche etwa normale wasserstoffreiche Dieselöle durch unmittelbare Hydrierung von Kohlen herstellen.
Als wasserstoffreiche Öle im Sinne der vorliegenden Erfindung gelten z. B. Öle, welche durch Hydrieren von Kohlen hergestellt sind, ferneröle, welche synthetisch aus Kohlenoxyd und Wasserstoff, beispielsweise nach dem bekannten Fischer-Tropsch-Verfahren, erzeugt wurden. Es wurden Versuche vorgenommen mit einem wasserstoffarmen Mittelöl aus der Kohlenhydrierung, welches einen Wasserstoffgehalt von 8-6% aufwies. Diesem Mittelöl, welches schlechte Zündeigenschaften besass, wurden steigende Mengen Mittelöl aus dem Fischer-Verfahren zugesetzt.
Dieses Zusatzöl hatte einen Wasserstoffgehalt von 14%. 15-20% Zusatz von dem Fiseher-Mittelöl zu dem wasserstoffannen Hydrieröl genügten, um bei einem schnellaufenden Vorkammermotor einen einwandfreien Betrieb in allen vorkommenden Fahrbedingungen zu erzielen. 30-40% Fiseher-Mittelöl waren nötig, um bei einem schnelllaufenden Motor mit Strahleinspritzung in allen Betriebsbedingungen einwandfrei zu fahren. Die gleichen Versuche wurden durchgeführt mit dem wasserstoffarmen Hydrieröldestillat von 8-6% Wasserstoffgehalt unter Zusatz eines paraffinreiche Mittelöles, das durch Weiterhydrieren der Fraktion 300-3800 eines wasserstoffarmen Hydrierungsöles aus Braunkohle hergestellt war. Diese Fraktion wurde z.
B. mit einem grösseren Wasserstoffüberschuss bei Temperaturen zwischen 400-4400 C und Drücken von 400 bis 600 atü mittels ausgewählter Kontakte in wasserstoffreiches Destillat verwandelt.
Auch bei diesen Versuchen mit Zusatz von paraffinreiche Mittelöl zeigte sich, dass die Zündeigenschaften der wasserstoffarmen Öle durch verhältnismässig geringe Zusätze wasserstoffreieher Öle wesentlich verbessert werden können.
Wenn man das Verfahren mit Zusatz von paraffinreiche Mittelölen aus der Hydrierung der Kohlen durchführen will, so muss von Fall zu Fall festgestellt werden, welche Fraktionen des Hydrier- öles sich am leichtesten in wasserstoffreiche Öle umwandeln lassen. Man wird vorzugsweise Fraktionen wählen, welche sich unter geringer Gasbildung und geringer Benzinbildung im Wasserstoffgehalt anreichern lassen. Diese Auswahl der Fraktionen muss von Fall zu Fall festgestellt werden und hängt im wesentlichen vom Ausgangsmaterial, d. h. von der zu hydrierenden Kohle ab.
Die Auswahl des Zusatzöles selbst und die Mengen an wasserstoffreichem Zusatzöl werden auch immer in Anpassung an die entsprechenden Motoren zu wählen sein. So können z. B. durch veränderliche Mengen Zusatz von Fiseher-Mittelöl zu den wasserstoffarmen Hydrierölen verschiedene Typen Dieseltreibstoffe hergestellt werden, welche die Dieselölqualitäten vomFlugzeugdieselmotor bis zum normalen Fahrzeugdiesel umfassen. Unter allen Umständen ist es erwünscht, beim Zumischen von wasserstoffreichen Ölen den Anteil an dem hochwertigen und teuren wasserstoffreichen Öl möglichst klein zu halten.
Eine weitere Möglichkeit zur Verbilligung dieses Mischtreibstoffes ist durch die Zumischung von Kohlenextrakt oder Primärbitumen selbst gegeben. Statt des Bitumens kann man auch hochsiedende Fraktionen aus Primärbitumen oder Kohlenextrakt oder hochsiedende Fraktionen aus Hydrieröl zumischen. Solche hochsiedende Fraktionen werden vorzugsweise durch Vakuumdestillation gewonnen. Die Zumischung dieser genannten Stoffe, wie Kohlenextrakte, Primärbitumen, hochsiedende Hydrierölfraktionen, ist nicht etwa eine Verbilligung des Treibstoffes durch gewöhnliche Streckung, sondern es zeigte sich, dass die Auflösung bzw.
Zumischung der festen Extrakte, Bitumina und hochsiedende Hydrieröle, die Zündeigenschaften der wasserstoffarmen Hydrieröle verbessert. Überraschender- weise besitzen diese hochsiedenden Stoffe trotz ihres ziemlich geringen Wasserstoffgehaltes recht gute Zündeigenschaften. Eine alleinige Verwendung solcher hochsiedender Fraktionen oder Bitumina würde an ihrer Zähflüssigkeit scheitern. In Verbindung mit den wasserstoffarmen Mittelölen aus der Hydrierung stellen sie jedoch ein ausgezeichnetes Mittel dar, den Anteil an hochwertigen und teuren wasserstoffreichen Mittelölen klein zu halten.
Die genannten Stoffe, wie Kohlenextrakt, Primärbitumen usw. sind im allgemeinen in wasserstoffreichen paraffinbasischen Ölen nicht löslich. Löst man also die genannten Extrakte oder Bitumina usw. in den wasserstoffarmen Hydrierölen auf und fügt dann paraffinbasische Mittelöle hinzu, so treten Ausflockungen auf, die man jedoch nach dem Mischen durch Zentrifugieren oder Filtrieren wieder beseitigen kann. Man kann die entstehende Lösung auch völlig stabil machen, so dass nach längerem Stehen und Berührung mit Luft und bei Temperaturschwankungen keine Ausscheidungen und Ausflockungen mehr auftreten. Zu diesem Zweck gibt man einen etwas grösseren Anteil des fällend wirkenden wasserstoffreichen und paraffinbasischen Mittelöles zu ; dadurch wird etwa mehr Bitumen ausgefällt als der Normalmisehung entspricht.
Durch Erhitzen der Lösung wird das ausgefällte Bitumen zusammengeballt und lässt sieh durch Zentrifugieren oder Filtrieren leicht abtrennen. Der zuviel zugegebene Teil an wasserstoffreichem Öl kann dann wieder abdestilliert werden und man erhält auf diese Weise eine Normalmischung von wasserstoffarmem Mittelöl mit Bitumen mit dem gewünschten Normalgehalt an wasserstoffreichem Mittelöl, welche bei tiefer Temperatur stabil geworden ist und keine Ausscheidungen mehr aufweist.
<Desc/Clms Page number 3>
Beispiel : Ein durch Weiterhydrieren von Primärbitumen erzeugtes Hydrierungsöl mit einem Wasserstoffgehalt von 8. 5%, von dem 40% bis 3000 und 85% bis 3600 C sieden, wird unter Erwärmung mit 25 % Bitumen versetzt. Zu 100 Teilen der erwärmten Lösung werden 25 Teile eines wasserstoffreichen Mittelöles von 200 bis 300 siedend hinzugegeben. Das wasserstoffreiche Mittelöl kann entweder durch zersetzende Hydrierung von destillierbaren kohlenstoffhaltigen Materialien oder durch die Synthese von Kohlenoxyd und Wasserstoff gewonnen sein. Nach der Mischung fällt etwa 8% einer klebrigen asphaltartigen Substanz aus, die durch Zentrifugieren entfernt wird und bei der Hydrierung des Primärbitumens zugegeben werden kann.
Die verbleibende Lösung wird bis 2200 abdestilliert, wodurch 12% von dem zugegebenen wasserstoffreichen Öl wieder gewonnen wird. Diese abgetrennte wasserstoffreiche Fraktion wird immer wieder verwendet. Die abgekühlte Lösung ist verhältnismässig dünnflüssig, zeigt auch bei Temperaturschwankungen keine Ausscheidungen und besitzt ein gutes Zündverhalten im Dieselmotor.
Statt des genannten Zusatzes von 25 Teilen Primärbitumen kann man auch einen entsprechenden Anteil einer bis 4000 siedenden Primärbitumenfraktion verwenden, welche durch Vakuumdestillation gewonnen wurde. Diese unter 4000 siedende Fraktion wird im wasserstoffarmen Hydrieröl gelöst
EMI3.1
herabgesetzt werden kann.
Die nach dem obigen Verfahren hergestellten Produkte sind in ihrer Zündwilligkeit den normalen Dieselölen gleichwertig. Wollte man bei der Durchhydrierung von Kohle zu einem ebenso zündwilligen Dieselöl kommen, so lässt sich wegen der dann notwendigen höheren Wasserstoffanlagerung eine wesentliche Benzinbildung und die Bildung wasserstoffreicher Hydriergase nicht vermeiden. Deshalb kommt bei einer solchen Durchhydrierung von Kohle zu Dieselöl der Gesamtwasserstoffverbrauch sehr nahe an den Verbrauch, der bei der Durchhydrierung von Kohle zu Benzin sich ergibt. Es ist deshalb nicht nur billiger sondern auch wesentlich einfacher, die Hydrierung destillierbarer kohlenstoffhaltiger Materialien nur bis zu wasserstoffarmem Mittelöl durchzuführen und die Zündeigenschaften durch Zusatz wasserstoffreicher Mittelöle zu verbessern.
Wenn man das gewünschte Zusatzöl in der Druckhydrierung herstellen will, kann man sich mit Vorteil diejenigen Fraktionen heraussuchen, welche sich am einfachsten und mit geringer Benzin-und Gasbildung weiterhydrieren lassen.
EMI3.2
1. Verfahren zur Herstellung von Dieseltreibstoffen, dadurch gekennzeichnet, dass man durch Hydrierung von Kohleextrakten oder Primärbitumen wasserstoffarme Öle mit etwa 8-9% Wasserstoffgehalt herstellt und diese mit wasserstoffreichen Ölen versetzt.