DE1089211B

DE1089211B - Verfahren zur Verbesserung der Filtrierbarkeit von Gasoelen, insbesondere von Dieselkraftstoffen

Info

Publication number: DE1089211B
Application number: DEB52727A
Authority: DE
Inventors: Dr Gerhard Voss; Dr Werner Bundschuh
Original assignee: BP BENZIN; PETROLEUM AG
Current assignee: BP BENZIN; PETROLEUM AG
Priority date: 1959-04-03
Filing date: 1959-04-03
Publication date: 1960-09-15

Description

Verfahren zur Verbesserung der Filtrierbarkeit von Gasölen, insbesondere von Dieselkraftstoffen. Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verbesserung der Filtrierbarkeit von Gasölen und insbesondere von Dieselkraftstoffen und bezieht sich vornehmlich auf ein Verfahren, bei welchem höhere Paraffine oder Hartparaffine in Mengen von weniger als 0,5 % dem Dieselkraftstoff zugesetzt werden.
Es ist bekannt, die Filtrierbarkeitsgrenze von Dieselkraftstoffen, die amorphes Paraffin enthalten, zu verbessern, indem man diesen Dieselölen Hartparaffine in einer Menge von 0,05 bis 0,5-1/o zusetzt. Dadurch wird eine kristalline oder kryptokristalline Paraffinausscheidung erreicht und die amorphe Ausfällung zurückgedrängt.
Da eine Filtrierung zur Entfernung von mechanischen Verunreinigungen für das einwandfreie Arbeiten von Kraftstoffpumpen notwendig ist und da andererseits heutzutage die Lagerung von Dieselöl in Kanistern unter freiem Himmel bei plötzlichen Kälteeinbrüchen oder allgemein im Winter notwendig sein kann, werden neuerdings immer höhere Anforderungen an die Filtrierbarkeit von Dieselkraftstoffen gestellt.
Die Filtrierbarkeit wird nach H a g e m a n n-Hammerich gemäß DIN-Vorschrift 51770 gemessen, wobei als Maßeinheit die Temperatur des Kraftstoffes zugrunde gelegt wird, bei welcher in einer bestimmten Zeiteinheit eine vorgeschriebene Menge Dieselöl durch einen Einheitsfilter bei einem Druck von 0,5 Atm. durchläuft.
Das bisherige Verfahren zur Verbesserung der Filtrierbarkeit durch Zusatz von Hartparaffinen ist jedoch nachteilig und führt auch bei erhöhten Konzentrationen zu einem bekannten Endwert, der auch nicht durch vermehrten Zusatz von Hartparaffin herabgesetzt werden kann. Darüber hinaus wird durch Zusatz von Hartparaffin der Beginn der Paraffinausscheidung (der sogenannte BPA-Wert) zu höheren Temperaturen verschoben, also verschlechtert, so daß die Verbesserung der einen Eigenschaft, Filtrierbarkeit, auf Kosten einer anderen, gleichwertigen Eigenschaft, nämlich Verschlechterung des BPA-Wertes, erfolgt.
Die Nachteile der Verschiebung des BPA zu höheren Temperaturen -auch beispielsweise bei gleichbleibender oder sogar verbesserter Filtrierbarkeit - sind Schlammbildung in den Aufbewahrungsgefäßen, Absetzen der Ausscheidung (die immer noch bei Durchwirbelung oder beim Pumpen filtrierbar sein kann), sowie Veränderung der Zusammensetzung des Öles, Mitfällung bestimmter Additive u. dgl.
Es ist ferner noch ein Verfahren bekannt, um den Stockpunkt von Schmierölen herabzusetzen, indem man diesen ein Produkt zusetzt, welches durch Kondensation mittels Aluminiumchlorid aus Chlorparaffin und sauerstoffhaltigen Aromaten, insbesondere Diphenyläther, hergestellt wurde. Abgesehen von der sehr umständlichen und teuren Herstellung dieses Produktes wird nach dem bekannten Verfahren nicht die Filtrierbarkeit bei gleichzeitiger etwaiger Beibehaltung des BPA-Wertes verbessert.
Überraschenderweise wurde nun gefunden, daß die Filtrierbarkeit von Gasölen, wie beispielsweise Dieselkraftstoff, erheblich verbessert und zu tieferen Temperaturen hin verschoben werden kann, wenn man höhere Paraffine, insbesondere Hartparaffine, zusammen mit aromatischen Kohlenwasserstoffverbindungen oder deren Derivaten vorzugsweise etwa im äquimolaren Verhältnis schmilzt, worauf diese Schmelze dem Gasöl zugesetzt wird.
Als Aromaten können unter anderem Naphthalin, Diphenyl, Phenanthren oder andere mehrkernige Aromaten verwendet werden; ebenso können Abkömmlinge dieser Aromaten sowie des Benzols wie beispielsweise deren Ketone, Ester, Äther und Alkohole eingesetzt werden.
Vorzugsweise werden das Hartparaffin und der oder die aromatischen Kohlenwasserstoffe bei 70 bis 200° C verschmolzen, wobei wierderum ein aequirnolares Verhältnis beider Stoffgruppen sich besonders wirkungsvoll gezeigt hat. Das so erhaltene erschmolzene Gemisch wird dann erfindungsgemäß in Konzentrationen von vorzugsweise 0,5 bis 0,001% dem Dieselkraftstoff zugegeben.
Beispiele 1. Bei einem üblichen Dieselöl mit einer Dichte von d15=0,8315 und einen Stockpunkt von -16° C wird der BPA mit -10° C und die Filtrierbarkeit nach DIN 51770 mit ebenfalls -10° C gemessen. Diesem 01 wird 0,1°/o eines Hartparaffines C32H,B zugefügt, wie es beispielsweise in der deutschen Patentschrift 746 670 beschrieben ist. Die nunmehr gemessehe Filtrierbarkeit liegt bei -15o C, jedoch hat sich der BPA um 8' C verschlechtert, der nunmehr bei -2o C gemessen wird. Der Stockpunkt ist bei beiden Ölen unverändert.
2. Das gleiche Ölwie im Beispiel 1 wird nun erfindungsgemäß mit 0,1#Otö eines erfindungsgemäß erschmolzenen Gemisches:-aus äquifnolaren Mengen von Hartparaffin und Aromaten- versetzt. Hierfür werden einmal 0,1 Mol Naphthalin und dag andere Mal 0;i Mol Diphenyl in zwei getrennten Gefäßen mit je 0,1 Mol C32HBS bei etwa 120' C zusammengeschmolzen und in Mengen von 0,1% je einer Dieselkraftstoffprobe zugesetzt. In beiden Fällen steigt überraschenderweise die Filtrierbarkeit nach DIN 51770 auf -21o C an; sie ist damit um -11o C gegenüber dem unbehandelten Öl bzw. um -6° C gegenüber demjenigen Öl verbessert, welches gemäß der deutschen Patentschrift 746 670 durch den ausschließlichen Zusatz von Hartparaffinen auf den maximal erreichbaren Wert verändert ist. Der Stockpunkt bleibt unverändert bei -16o C. Dagegen wird der BPA, der sich bei dem nur mit Hartparaffinen behandelten Öl (s. Beispiel 1) auf - 2' C verschlechtert hat, auf einen Wert von -7o C gebracht.

Die folgende Versuche zeigen deutlich, daß bei erfindungsgemäß zusammengeschmolzenen Mischungen die besten Ergebnisse erzielt wurden, wenn beide Stoffe des Gemisches in äquimolaren oder gewichtsprozentig gleichen Mengen eingesetzt wurden:

Naphthalin Paraffin C32 H66 Filtrierbarkeits-

grenze

0,1 Molprozent - -10o C

0,08 Molprozent 0,021\.Iolprozent -20o C

0,05 Molprozent 0,05 Molprozent -21o C

0,03 Molprozent 0,07 Molprozent -1'7o C

- 0,10 Molprozent -16o C

Bei allen Versuchen mit dem erfindungsgemäß verbesserten Dieselkraftstoff oder Gasöl zeigt sich, daß bis zu der erreichten Filtrierbarkeitsgrenze die mikrokristallinen Paraffinteilchen noch emulsionsartig in dem Öl aufgeschlämmt bleiben, so daß das Öl als getrübtadurchlaufende Flüssigkeit. noch filtrierbar war.

Es wird darüber hinaus durch das erfindungsgemäße Verfahren nicht nur die Filtrierbarkeitsgrenze verbessert und das Gasöl, z. B. der Dieselkraftstoff, somit für tiefere Temperaturen filtrierfähig gehalten, sondern es ist nunmehr auch noch die Möglichkeit gegeben, den Siedeschluß der Gasölfraktion heraufzusetzen, so daß sich eine entsprechende Mehrausbeute an Gasöl ergibt. Mit der vorliegenden Erfindung wird also nicht nur die Filtrierbarkeitwesentlich verbessert - und zwar nicht nur gegenüber einem zusatzfreiem Gasöl, sondern auch gegenüber den nach bekannten Verfahren mit Hartparaffinen behandelten Ölen -, sondern es wind darüber hinaus auch die lästige Verschlechterung des BPA-Wertes nahezu völlig aufgehoben, wie sich aus der folgenden Gegenüberstellung ergibt:

Ölsorte Filtrierbar BPA

1 keit

Zusatzfrei -10 - 10 Beispiel 1

-I- Hartparaffin

(Deutsche Patent-

schrift 746 670) - 15 - 2 Beispiel 1

-f- erfindungs-

gemäßer Zusatz -21 -- 7 Beispiel 2

Dieses Ergebnis ist immerhin als überraschend zu bezeichnen, und es ist schwierig, hierfür eine theoretische Erklärung zu finden, da bei den verwickelten Mehrstoffgemischen keine eindeutigen Grundlagen gegeben sind. Es muß auch weiterhin als überraschend angesehen werden, däß diese erstaunliche Verbesserung mit dem erschmolzenen Gemisch erreicht, mit den einzeln -zugesetzten Komponenten nicht erzielt wird.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Verbesserung der Filtrierbarkeit von Gasölen, -insbesondere von Dieselkraft-Stoffen, unter Verwendung von weniger als 0,5% von höheren Paraffinen und insbesondere von Hartparaffinen, dadurch gekennzeichnet, daß höhere Paraffine, insbesondere Hartparaffine, zusammen mit aromatischen Kohlenwasserstoffverbindungen oder deren Derivaten vorzugsweise in etwa äquimolaren Mengen geschmolzen werden, worauf diese Schmelze dem Gasöl zugesetzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dan Hartparaffin und die Aromaten bei Temperaturen von 70 bis 200' C verschmolzen werden und diese Schmelze in Konzentrationen unter 0,5 Gewichtsprozent, vorzugsweise von 0,1 bis 0,01 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamt-Gasöl, dem Gasöl zugesetzt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gemisch aus Hartparaffinen und Diphenyl oder Naphthalin verschmolzen wird, wobei das Hartparaffin vorzugsweise ein n-Paraffin mit etwa 30 bis 40 Kohlenstoff atomen ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 746 670, 744 856.