DE1113114B

DE1113114B - Fuel for petrol engines

Info

Publication number: DE1113114B
Application number: DEC19870A
Authority: DE
Inventors: Maurice Radston Barusch; George Jiri Kautsky; Donel Rudolph Olson; Wallace Lloyd Richardson
Original assignee: California Research LLC
Current assignee: California Research LLC
Priority date: 1958-09-26
Filing date: 1959-09-25
Publication date: 1961-08-24

Description

Kraftstoff für Ottomotore Die Erfindung bezieht sich auf eine Kraftstoffmischung auf Kohlenwasserstoffbasis spezieller Zusammensetzung im Siedebereich des Benzins, die Bleitetrarnethyl enthalten.Fuel for Otto engines The invention relates to a fuel mixture based on hydrocarbons with a special composition in the boiling range of gasoline, which contain tetrarnethyl lead.

Kraftstoffgemische mit hoher Oktanzahl sind für moderne Automobil- und Flugzeug-Brennkraftmotore mit Funkenzündung erforderlich. Die heute üblichen Motore werden, um eine bessere Arbeitsleistung zu erreichen, mit hoher Verdichtung konstruiert. Da die gegenwärtige Entwicklung zwecks Erhöhung der Leistung und Verbesserung des Wirkungsgrades in die Richtung von Motoren mit noch höherer Verdichtung geht, besteht eine ständige Nachfrage nach Benzingemischen mit noch höheren Oktanzahlen.High octane fuel blends are essential for modern automotive and spark ignition aircraft internal combustion engines are required. The usual ones today In order to achieve a better work performance, engines are made with high compression constructed. As the current development in order to increase the performance and improve the efficiency goes in the direction of engines with even higher compression, there is constant demand for gasoline mixtures with even higher octane ratings.

Verbesserte Verfahren zur Raffination und zum Mischen der Benzingrundbeschickung und Zusätze, wie Bleitetraäthyl, wurden angewandt, um der Nachfrage nach Benzingemischen mit höherer Oktanzahl zu entsprechen. Es wurde jedoch allgemein erkannt, daß der Verbesserung der Oktanzahl durch diese üblichen Verfahren und Zusätze gegenwärtig eine Grenze gesetzt ist. Daher besteht ein großer Bedarf an neuen Benzingrundbeschickungen mit Kombination verschiedener Zusätze, um vorhandene Begrenzungen aufzuheben und auch in Zukunft die Verwendung von Benzingemischen mit hoher Oktanzahl für Kraftfahrzeug- und Flugzeugmotore sicherzustellen.Improved methods of refining and blending the base gasoline feed and additives, such as tetraethyl lead, have been used to meet the demand for gasoline mixtures with a higher octane number. However, it was generally recognized that the Octane number improvements through these common methods and additives currently a limit is set. Therefore, there is a great need for new gasoline base charges with combination of various accessories to override existing constraints and the use of gasoline mixtures with a high octane number for motor vehicle and aircraft engines.

Es wurde nun gefunden, daß ein verbessertes Kraftstoffgemisch im Benzinbereich für Ottomotore mit hoher Oktanzahl aus folgenden Komponenten besteht: mindestens 20 Volumprozent aromatische Kohlenwasserstoffe, nicht mehr als 30 Volumprozent olefinische Kohlenwasserstoffe und bis etwa 80 Volumprozent Paraffin- und Naphthen-Kohlenwasserstoffe, welches Gemisch in unverbleitem Zustand eine Oktanzahl (ROZ) von mindestens 90 aufweist, mit einem Zusatz von mindestens 0,22 cm3 Tetramethylblei je Liter.It has now been found that an improved fuel mixture in the gasoline sector for gasoline engines with high octane number consists of the following components: at least 20 percent by volume of aromatic hydrocarbons, not more than 30 percent by volume of olefinic hydrocarbons Hydrocarbons and up to about 80 percent by volume paraffin and naphthene hydrocarbons, which mixture has an octane number (RON) of at least 90 in the unleaded state, with an addition of at least 0.22 cm3 tetramethyl lead per liter.

Die erfindungsgemäßen Kraftstoffgemische weisen - verglichen mit den bisher bekannten Kombinationen von Kohlenwasserstoff-Grundkraftstoffen und Zusätzen - eine unerwartet hohe Oktanzahl auf. Der Kohlenwasserstoff-Grundkraftstoff hat zusammen mit dem speziellen erfindungsgemäßen Bleitetramethyl eine Oktanzahl, die wesentlich höher liegt als die ähnlicher Grundkraftstoffe, bei denen der herkömmliche Bleitetraäthylzusatz mit dem gleichen Bleigehalt verwendet wurde. Dies ist überraschend, da bisher allgemein angenommen wurde, daß Bleitetramethyl in bezug auf die Verbesserung der Oktanzahl entschieden weniger wirksam als Bleitetraäthyl und andere Bleialkyle ist. Bisher hatte sich ergeben, daß Kraftstoffgemische auf der Grundlage der üblichen Kohlenwasserstoff-Grundkraftstoffe, denen man zur Verbesserung der Oktanzahl Bleitetraäthyl zugesetzt hatte, sehr bald ein praktisches Maximum in der Oktanzahl erreicht hatten, bei dem die Zugabe weiterer Bleitetraäthylmengen wenig oder keinen Nutzen mehr erzielte. Die erfindungsgemäßen Kraftstoffgemische werden jedoch auch bei Oktanzahlen, die wesentlich über dem erwähnten praktischen Maximum liegen, das bei Verwendung von Bleitetraäthyl bei den bisher bekannten Kraftstoffgemischen erzielt wurde, durch zusätzliche Bleitetramethylmengen noch wesentlich verbessert. Dies bedeutet, daß in den erfindungsgemäßen Benzingemischen mit Bleitetramethyl eine höhere Oktanzahl erreicht werden kann als mit Bleitetraäthyl.The fuel mixtures according to the invention have - compared with the previously known combinations of hydrocarbon base fuels and additives - an unexpectedly high octane number. The base hydrocarbon fuel has together with the special lead tetramethyl according to the invention an octane number which is significantly higher than that of similar basic fuels, where the conventional one Tetraethyl lead additive with the same lead content was used. This is surprising since it has heretofore been generally believed that tetramethyl lead for improvement the octane number decidedly less effective than tetraethyl lead and other lead alkyls is. So far it had been found that fuel mixtures based on the usual Basic hydrocarbon fuels, which are used to improve the octane number of tetraethyl lead had added, had reached a practical maximum in the octane number very soon, in which the addition of further amounts of tetraethyl lead achieved little or no benefit. The fuel mixtures according to the invention are, however, also at octane numbers that are significantly above the practical maximum mentioned, which occurs when using Tetraethyl lead was achieved in the previously known fuel mixtures by additional amounts of lead tetramethyl improved significantly. This means that a higher octane number in the gasoline mixtures according to the invention with tetramethyl lead can be achieved than with tetraethyl lead.

Die Kohlenwasserstoff-Grundkraftstoffe der erfindungsgemäßen Mischung werden nach üblichen Raffinierungs- und Mischverfahren hergestellt. Sie enthalten normalerweise geradkettige Paraffine, verzweigtkettige Paraffine, Olefine, aromatische Kohlenwasserstoffe und Naphthene. Da geradkettige Paraffine die Oktanzahl leicht nachteilig beeinflussen, ist der Anteil derartiger Kohlenwasserstoffe gewöhnlich gering.The basic hydrocarbon fuels of the mixture according to the invention are made using conventional refining and blending processes. They contain usually straight chain paraffins, branched chain paraffins, olefins, aromatic Hydrocarbons and naphthenes. Because straight-chain paraffins increase the octane rating slightly adversely affect is the proportion of such hydrocarbons usually low.

Der Grundkraftstoff ist ein im Benzinsiedebereich siedender Kohlenwasserstoff. Diese Kraftstoffe besitzen - allgemein gesprochen -eine ASTM (D-86)-Destillation mit einem Siedebeginn von etwa 37,8° C und einer oberen Siedegrenze von etwa 218° C. Der nicht verbleite Grundkraftstoff hat eine Research-Oktanzahl von wenigstens 90 (bestimmt nach dem anerkannten CFR-Motortest-Verfahren). Der Grundkraftstoff enthält wenigstens 20 Volumprozent aromatische Kohlenwasserstoffe, nicht mehr als 30 Volumprozent olefinische Kohlenwasserstoffe und bis zu 80 Volumprozent Paraffin- und Naphthen-Kohlenwasserstoffe. Um die beste Gesamtmotorleistung zu erzielen, werden wegen ihrer Eigenschaften in bezug auf die Flüchtigkeit und anderer erwünschter Benzineigenschaften Kraftstoffe bevorzugt, die 20 bis 60 Volumprozent paraffinische und naphthenische Kohlenwasserstoffe enthalten. Auch solche Kohlenwasserstoff-Grundkraftstoffe werden bevorzugt, die 20 bis 60 Volumprozent aromatische Kohlenwasserstoffe und 0 bis 30 Volumprozent olefinische Kohlenwasserstoffe enthalten. Das am meisten bevorzugte Benzin mit in jeder Weise erwünschten Eigenschaften hat eine Oktanzahl (ungebleit) von wenigstens 95 und enthält etwa 50 bis 60 Volumprozent Paraffin und Naphthenkohlenwasserstoffe, etwa 30 bis 40"/o aromatische Kohlenwasserstoffe und etwa 5 bis 150/0 olefinische Kohlenwasserstoffe.The base fuel is a hydrocarbon boiling in the gasoline range. Generally speaking, these fuels are ASTM (D-86) distilled with an initial boiling point of about 37.8 ° C and an upper boiling limit of about 218 ° C. The unleaded base fuel has a research octane rating of at least 90 (determined according to the recognized CFR engine test procedure). The basic fuel contains at least 20 percent by volume of aromatic hydrocarbons, not more than 30 percent by volume of olefinic hydrocarbons and up to 80 percent by volume of paraffin and naphthene hydrocarbons. In order to get the best overall engine performance, more desirable for their volatility and others Gasoline Properties Preferred fuels are 20 to 60 percent paraffinic by volume and naphthenic hydrocarbons. Also such basic hydrocarbon fuels are preferred, the 20 to 60 volume percent aromatic hydrocarbons and Contain 0 to 30 percent by volume of olefinic hydrocarbons. The most preferred Gasoline with desirable properties in every way has an octane rating (unleaded) of at least 95 and contains about 50 to 60 percent by volume paraffin and naphthenic hydrocarbons, about 30 to 40 "/ o aromatic hydrocarbons and about 5 to 150/0 olefinic ones Hydrocarbons.

Das Bleitetramethyl wird in der erfindungsgemäßen Benzinmischung in Mengen von wenigstens 0,220 cm3 je Liter Grundkraftstoff verwendet. Bei diesen Mengen erzeugt das Bleitetramethyl in Verbindung mit dem Grundkraftstoff eine größere Oktanzahlverbesserung als die, die bei äquivalenten Molmengen Bleitetraäthyl im gleichen Grundkraftstoff erreicht werden kann. Aus praktischen Gründen. werden im allgemeinen in den Mischungen nicht mehr als etwa 0,880 cm3 Bleitetramethyl je Liter verwendet.The lead tetramethyl is in the gasoline mixture according to the invention in Quantities of at least 0.220 cm3 per liter of base fuel are used. With these amounts When combined with the base fuel, the tetramethyl lead produces a greater octane rating than those with equivalent molar amounts of tetraethyl lead in the same base fuel can be reached. Because of practical reasons. are generally in the mixes no more than about 0.880 cm3 tetramethyl lead per liter is used.

Gegebenenfalls können neben dem Bleitetramethyl noch andere an sich bekannte, die Oktanzahl verbessernde Zusätze verwendet werden. Hierbei sind andere Bleiverbindungen, wie Bleitetraäthyl, Karbonylderivate von Eisen und Cyclopentadienylderivate von Metallen, wie Mangan oder Eisen, eingeschlossen. Auch andere Benzinzusätze, wie Spülmittel, z. B. Äthylenchlorid oder Bromid, Oxydationsinhibitoren, Korrosionsinhibitoren, Mittel zum Verhindern von Oberflächenzündung, wie phosphorhaltige Verbindungen, Reinigungsmittel u. dgl., können verwendet werden.In addition to tetramethyl lead, there may be others per se known additives which improve the octane number can be used. Here are others Lead compounds such as tetraethyl lead, carbonyl derivatives of iron and cyclopentadienyl derivatives enclosed by metals such as manganese or iron. Also other gasoline additives, such as detergent, e.g. B. ethylene chloride or bromide, oxidation inhibitors, corrosion inhibitors, Agents to prevent surface ignition, such as phosphorus-containing compounds, Detergents and the like can be used.

Es ist bereits bekannt bzw. vorgeschlagen, als Kohlenwasserstoffbasis für Kraftstoffe hoher Oktanzahl Gemische mit hohem Aromatengehalt einzusetzen. Auch sind bereits eine Anzahl verschiedener Organo-Blei-Verbindungen zur Verbesserung von Kraftstoffen mit niederer Oktanzahl vorgeschlagen worden, so Tetraäthyl-, Tetramethyl-, Tetraphenyl-, Tetraamylblei. Jedoch hat man nie daran gedacht, gewisse Kohlenwasserstoff-Grundkraftstoffe mit hohem Gehalt an Aromaten mit Tetramethylblei zu versetzen, um die Gesamtoktanzahl zu verbessern, da man Tetramethylbiei für als dem Tetraäthylblei unterlegen ansah.It is already known or suggested as a hydrocarbon base Use mixtures with a high aromatic content for fuels with a high octane number. Even are already a number of different organo-lead compounds for improvement of fuels with a low octane number have been proposed, such as tetraethyl, tetramethyl, Tetraphenyl, tetraamyl lead. However, certain basic hydrocarbon fuels were never thought of With a high aromatic content, add tetramethyl lead to the total octane number to improve, since tetramethylbeam was considered to be inferior to tetraethylbead.

Die Erfindung betrifft daher die Zusammensetzung eines Kraftstoffes, welcher in unverbleitem Zustand infolge seines hohen Aromatengehaltes eine hohe Oktanzahl aufweist, der dadurch gekennzeichnet ist, daß die Kraftstoffbasis bestimmte Anteile an Olefinen, Aromaten und Paraffin-Naphthen-Kohlenwasserstoffen und weiterhin eine bestimmte Mindestmenge Bleitetramethyl enthält.The invention therefore relates to the composition of a fuel which in the unleaded state has a high due to its high aromatic content Having octane number, which is characterized in that the fuel base certain Shares in olefins, aromatics and paraffin-naphthene hydrocarbons and further contains a certain minimum amount of tetramethyl lead.

Der weiteren Erläuterung der erfindungsgemäßen Kraftstoffgemische dienen die zahlreichen Mischungen und Versuche in den nachfolgenden Beispielen. Diese Versuche zeigen die verbesserte Wirkung der Kombination des einzelnen Kohlenwasserstoff-Grundkraftstoffes mit wenigstens 0,220 cm3 Bleitetramethyl im Vergleich mit verschiedenen anderen Kohlenwasserstoff-Grundkraftstoffen, die entweder Bleitetramethyl oder Bleitetraäthyl enthalten. Dieser Versuche zeigen ferner die verbesserte Wirkung der Kombination des einzelnen Kohlenwasserstoff-Grundkraftstoffes mit wenigstens 0,220 ccm Bleitetramethyl im Vergleich mit ähnlichen Kohlenwasserstoffkraftstoffen, die entweder Bleitetraäthyl in einer äquivalenten Menge oder Bleitetramethyl in Mengen, die unter den erwähnten 0,220 cm3 je Liter liegen.The further explanation of the fuel mixtures according to the invention serve the numerous mixtures and experiments in the following examples. These tests show the improved effect of the combination of the single hydrocarbon base fuel with at least 0.220 cc of lead tetramethyl compared to various others Base hydrocarbon fuels containing either tetramethyl or tetraethyl lead contain. These tests also show the improved effect of the combination of the single base hydrocarbon fuel with at least 0.220 cc of lead tetramethyl compared to similar hydrocarbon fuels that contain either tetraethyl lead in an equivalent amount or tetramethyl lead in amounts falling below those mentioned 0.220 cm3 per liter.

Die folgende Tabelle stellt eine Zusammenfassung der entsprechenden Daten der Beispiele dar. Aus der Tabelle geht hervor, wieviel Volumprozent an Paraffinen und Naphthenen, Olefinen und aromatischen Verbindungen die verschiedenen Typen der Kohlenwasserstoff-Grundkraftstoffgemische enthalten. Außerdem wird die Oktanzahl des unverbleiten Grundkraftstoffes angegeben. Wie bereits erwähnt, stellt diese Oktanzahl die anerkannte Research-Oktanzahl dar, die im allgemeinen zur Kennzeichnung eines bestimmten Benzins verwendet wird. Dieses Verfahren wird als Research Method D-908 im »ASTM Manual of Engine Test Methods for Rating Fuels« beschrieben.The following table provides a summary of the respective Data of the examples. The table shows how much volume percentage of paraffins and naphthenes, olefins and aromatic compounds represent the various types of Contain hydrocarbon base fuel mixtures. In addition, the octane number of the unleaded base fuel. As mentioned earlier, this represents Octane number represents the recognized research octane number, which is generally used for labeling a certain gasoline is used. This procedure is called the Research Method D-908 in the "ASTM Manual of Engine Test Methods for Rating Fuels".

Die Tabelle zeigt ferner den Einfluß, der durch Zugabe bestimmter Mengen Bleitetramethyl im Vergleich zu Bleitetraäthyl auf die Oktanzahl ausgeübt wird. Bei diesem Vergleich bezieht sich die Oktanzahl auf das Verfahren Motor Method D-357 des »ASTM Manual of Engine Test Methods for Rating Fuels«. Dieses Verfahren, das strenger beurteilt als das Research-Verfahren, erläutert die gewünschten Eigenschaften der erfindungsgemäß verbesserten Benzingemische mit größerer Genauigkeit.The table also shows the effect of adding certain Quantities of tetramethyl lead compared to tetraethyl lead exerted on the octane number will. In this comparison, the octane number refers to the Motor Method D-357 of the "ASTM Manual of Engine Test Methods for Rating Fuels". This method, that judged more strictly than the research process, explains the desired properties of the gasoline mixtures improved according to the invention with greater accuracy.

Die Wirkung der erfindungsgemäßen Benzingemische wird weiter durch die Straßenoktanwerte (road octan ratings) in der folgenden Tabelle dargelegt. Diese Werte werden durch Versuche mit am Chassis angebrachten Dynamometern gemäß dem anerkannten Modified Uniontown Test Procedure bestimmt. Nach diesen Bestimmungen wurden acht verschiedene Automobiltypen neuesten Datums (1956 bis 1958) verwendet; bei einigen wurden Veränderungen vorgenommen, um die Verdichtungsverhältnisse zu erhöhen. Der Oktanbedarf dieser Automobile lag bei einer Standardeinstellung bei einer Oktanzahl zwischen etwa 94 und 102. Die Verdichtungsverhältnisse schwankten zwischen etwa 8,5: 1 und etwa 12: 1.The effect of the gasoline mixtures according to the invention is further illustrated by the road octane ratings in the table below. These values are determined by tests with dynamometers attached to the chassis in accordance with the recognized Modified Uniontown Test Procedure. According to these regulations, eight different types of automobiles of the most recent date (1956 to 1958) were used; changes have been made to some to increase compression ratios. The octane requirement of these automobiles was with a standard setting at an octane number between about 94 and 102. The compression ratios fluctuated between about 8.5: 1 and about 12: 1.

In der Tabelle bezieht sich die Wirkung von Bleitetramethyl (BTM) im Vergleich zu Bleitetraäthyl (BTÄ) auf Benzingemische mit gleichem Bleigehalt. Das bedeutet, daß 0,453 cm3 je Liter Bleitetramethyl mit 0,659 cm3 je Liter Bleitetraäthyl verglichen werden, da die Verbindungen sich in Dichte und Molekulargewicht unterscheiden. Die erzielte Verbesserung ist die Differenz zwischen der Oktanzahl, die mit Bleitetramethyl, und der Oktanzahl, die mit der äquivalenten Menge Bleitetraäthyl erzielt wird. Kohlenwasserstoffgemisch Aroma- Motoroktanzahl Straßenoktanzahl .d, Paraffine Olefin tische Research- Ver- Ver- Anzahl und Kohlen- besse- besse- der Nr. Naphthene vo- wasser- zahl, BTM BTA rung BTM BTA rung Wagen lum- Stoffe ungebleit Volum- pro- Volum- cms s 1 Nr cm a Nr a N . ; cm - . I . cm Nr. prozent zent prozent r 1 51 25 24 93,3 0,45 87,6 0,66 87,0 0,6 0,45 96,7 0,66 96,0 0,7 6 2 44 30 26 94,5 0,45 87,1 0,66 86,6 0,5 0,45 97,6 0,66 97,0 0,6 6 3 29 29 42 98.3 0,45 88,5 0,66 87,4 1,1 0,45 98,5 0,66 97,6 0,9 6 4 47 20 33 94,1 0,45 89,0 0,66 88,3 0,7 0,45 98,2 0,66 97,3 0,9 3 5 38 25 37 97,2 0,45 89,0 0,66 ' 88,2 0,8 0,45 99,2 0,66 98,2 1,0 6 6 53 11 36 97,2 0,45 92,5 0,66 90,7 1,8 0,45 100,2 0,66 98,8 1,4 3 7 54 Spu- 46 98,1 0,45I 96,5I0,66 95,2 1,3 0,45 105,8 0,66 104,0 1,8 3 ren 8 76 0 24 97,4 0,45 1100,4 0,66 100,1 0,3 0,45 ' 107,0 0,66 106,5 0,5 3 9 76 0 24 97,4 0,15 95,2 0,22 95,2 0,0 0,15 103,2 0,22 l04,0 -0,8 1 10 44 30 26 94,5 0,15 84,8 0,22 84,8 0,6 0,15 97,4 0,22 98,9 -1,5 1 11 54 1 45 98,6 0,15 92,9 0,22 92,4 0,5 0,15 104,8 0,22 105,l -0,3 1 12 41 16 43 95,6 0,15 86,2 0,22 85,2 1,0 0,15 95,1 0,22 95,2 0,1 5 13 41 16 43 95,6 0,45 88,6 0.66 87,8 0,8 0,45 98,0 0,66 96,8 1,2 6 14 41 16 43 95,6 0,91 90,8i l,32 90,1 0,7 0,9l 99,6 1,32 98,2 1,4 3 15 100 0 I 0 91,3 0,45 103,6 0,66 107,3 -3,7 - - - - - - 16 82 15 3 - 0,45 60,7 0,66 63,8 -3,1 - - - - - - 17 64 31 5 - 0,45 72,8. 0,66 75,0 -2,2 - - - - - - 18 73 I 10 17 - 0,45 ! 95,8 0,66i 97,2 -1,4 - - - - - - 19 30 40 30 - 0,45i 84,2 0,66 84,9 -0,7 - - - - - - 20 37 1 62 - 0,45 90,4 0,66 88,8 1,6 - - - - - - 21 8 19 73 - 0,45 91,9 0,66 91,0 0,9 - - - - - - 22 0 0 l00 - 0,45 102,8 0,66 101.3 1,5 - - - - - - 23 10 ! 90 0 - 0,45 8681 0,66 87,5 -0,7 - - - - - - 24 2@ 70 69 i 10 20 30 52,6 0,45 45 I 173,4 0,66 110074',6 -0,7 - j - - - - - Die in der obigen Tabelle zusammengefaßten Beispiele zeigen, daß die erfindungsgemäß verbesserten, Bleitetramethyl enthaltenden Kraftstoffgemische in bezug auf den Oktanwert zweifellos besser sind als die vergleichbaren, bisher bekannten Benzingemische. Die Kohlenwasserstoff-Grundkraftstoffe mit einer Oktanzahl (ungebleit) von wenigstens 90 liefern zusammen mit mindestens 0,22 cms Bleitetramethyl ein Benzingemisch mit sehr viel höherer Oktanzahl, als sie mit ähnlichen Kohlenwasserstoff-Grundkraftstoffen, die entweder Bleitetraäthyl oder weniger als 0,22 cms Bleitetramethyl enthalten, erzielt werden kann. Die Mischungen mit wenigstens 20 Volumprozent aromatischen Kohlenwasserstoffen sind ähnlichen Mischungen, die einen geringeren Anteil an aromatischen Kohlenwasserstoffen enthalten, bei weitem überlegen. Die obigen Beispiele zeigen ferner, daß die Oktanzahl des Bleitetramethyl enthaltenden Kraftstoffs nachteilig beeinflußt wird, wenn der Anteil an olefinischen Kohlenwasserstoffen des Grundkraftstoffs 30 Volumprozent übersteigt.In the table, the effect of tetramethyl lead (BTM) in comparison to tetraethyl lead (BTÄ) relates to gasoline mixtures with the same lead content. This means that 0.453 cm3 per liter of tetramethyl lead is compared with 0.659 cm3 per liter of tetraethyl lead, since the compounds differ in density and molecular weight. The improvement achieved is the difference between the octane number obtained with tetramethyl lead and the octane number obtained with the equivalent amount of tetraethyl lead. Hydrocarbon mixture Aroma engine octane number Street octane number .d, Paraffine Olefin tables Research- Ver- Number and coal- better- better- better No. Naphthene vo- water number, BTM BTA rung BTM BTA rung trolley lum fabrics unleaded Volume per volume cms s 1 no cm a no a N ; cm -. I. cm No. percent percent percent r 1 51 25 24 93.3 0.45 87.6 0.66 87.0 0.6 0.45 96.7 0.66 96.0 0.7 6 2 44 30 26 94.5 0.45 87.1 0.66 86.6 0.5 0.45 97.6 0.66 97.0 0.6 6 3 29 29 42 98.3 0.45 88.5 0.66 87.4 1.1 0.45 98.5 0.66 97.6 0.9 6 4 47 20 33 94.1 0.45 89.0 0.66 88.3 0.7 0.45 98.2 0.66 97.3 0.9 3 5 38 25 37 97.2 0.45 89.0 0.66 '88.2 0.8 0.45 99.2 0.66 98.2 1.0 6 6 53 11 36 97.2 0.45 92.5 0.66 90.7 1.8 0.45 100.2 0.66 98.8 1.4 3 7 54 Spu- 46 98.1 0.45I 96.5I0.66 95.2 1.3 0.45 105.8 0.66 104.0 1.8 3 ren 8 76 0 24 97.4 0.45 1100.4 0.66 100.1 0.3 0.45 '107.0 0.66 106.5 0.5 3 9 76 0 24 97.4 0.15 95.2 0.22 95.2 0.0 0.15 103.2 0.22 l04.0 -0.8 1 10 44 30 26 94.5 0.15 84.8 0.22 84.8 0.6 0.15 97.4 0.22 98.9 -1.5 1 11 54 1 45 98.6 0.15 92.9 0.22 92.4 0.5 0.15 104.8 0.22 105.1 -0.3 1 12 41 16 43 95.6 0.15 86.2 0.22 85.2 1.0 0.15 95.1 0.22 95.2 0.1 5 13 41 16 43 95.6 0.45 88.6 0.66 87.8 0.8 0.45 98.0 0.66 96.8 1.2 6 14 41 16 43 95.6 0.91 90.8i l, 32 90.1 0.7 0.9l 99.6 1.32 98.2 1.4 3 15 100 0 I 0 91.3 0.45 103.6 0.66 107.3 -3.7 - - - - - - 16 82 15 3 - 0.45 60.7 0.66 63.8 -3.1 - - - - - - 17 64 31 5 - 0.45 72.8. 0.66 75.0 -2.2 - - - - - - 18 73 I 10 17 - 0.45! 95.8 0.66 i 97.2 -1.4 - - - - - - 19 30 40 30 - 0.45 i 84.2 0.66 84.9 -0.7 - - - - - - 20 37 1 62 - 0.45 90.4 0.66 88.8 1.6 - - - - - - 21 8 19 73 - 0.45 91.9 0.66 91.0 0.9 - - - - - - 22 0 0 100 - 0.45 102.8 0.66 101.3 1.5 - - - - - - 23 10! 90 0 - 0.45 8681 0.66 87.5 -0.7 - - - - - - 24 2 @ 70 69 i 10 20 30 52.6 0.45 45 I 173.4 0.66 1100 74 ' , 6 -0.7 - j - - - - - The examples summarized in the table above show that the inventively improved, tetramethyl-containing fuel mixtures with regard to the octane value are undoubtedly better than the comparable gasoline mixtures known up to now. The base hydrocarbon fuels with an octane number (unleaded) of at least 90, along with at least 0.22 cms of tetramethyl lead, provide a gasoline blend of a much higher octane number than they do with similar base hydrocarbons containing either tetraethyl lead or less than 0.22 cms tetramethyl lead can be achieved. The mixtures containing at least 20 volume percent aromatic hydrocarbons are far superior to similar mixtures containing a lower proportion of aromatic hydrocarbons. The above examples also show that the octane number of the tetramethyl-containing fuel is adversely affected when the olefinic hydrocarbon content of the base fuel exceeds 30 percent by volume.

Die mit der Bleitetramethyl enthaltenden erfindungsgemäßen Kraftstoffmischung erzielte Verbesserung der Oktanzahl wird gleichfalls durch die dreiseitigen Darstellungen deutlich veranschaulicht. Die Darstellungen bestimmen die Bereiche der bevorzugten Mischungsarten, bezogen auf die Verbesserung oder Differenz zwischen den nach dem Motorverfahren erhaltenen Oktanzahlen bestimmter Kohlenwasserstoff-Grundkraftstoffgemischen, die 0,45 ccm Bleitetramethyl enthalten und ähnlichen Gemischen, die 0,66 ccm Bleitetraäthyl enthalten. Die Zahlenbei den Punkten in den Darstellungen stellen die »Verbesserung« oder Differenz der Motoroktanzahl dar.The fuel mixture according to the invention containing the tetramethyl lead The improvement in the octane number is also shown by the three-sided representations clearly illustrated. The representations determine the areas of preferred Mixing types, based on the improvement or difference between the after Engine method obtained octane numbers of certain hydrocarbon base fuel mixtures, which contain 0.45 cc of tetramethyl lead and similar mixtures that contain 0.66 cc of tetraethyl lead contain. The numbers at the points in the illustrations represent the »improvement« or difference in engine octane number.

Aus den Darstellungen geht hervor, daß die erfindungsgemäße Kombination des bestimmten Kohlenwasserstoff-Grundkraftstoffes mit dem Bleitetramethyl anderen Kohlenwasserstoff-Grundkraftstoffen in bezug auf die Oktanzahl deutlich überlegen' ist. Die Darstellung der Abb. 1 zeigt, daß innerhalb eines gewissen Bereiches bei Verwendung von Bleitetramethyl an Stelle von Bleitetraäthyl in den vorliegenden Mischungen eine Erhöhung der Oktanzahl auftritt, während die Oktanzahl abfällt, wenn die gleiche Substitution mit anderen Kohlenwasserstoffzusammensetzungen außerhalb dieses Bereiches vorgenommen wird. Eine bessere Oktanzahlerhöhung wird mit den spezielleren und bevorzugten Kohlenwasserstoffgemischen erzielt, die in den verkleinerten Flächen Abb. 2 der Zeichnung liegen.From the illustrations it can be seen that the combination according to the invention of the certain basic hydrocarbon fuel with the lead tetramethyl the other Clearly superior to basic hydrocarbon fuels in terms of octane number ' is. The representation of Fig. 1 shows that within a certain range at Use of tetramethyl lead in place of tetraethyl lead in the present Mixtures an increase in the octane number occurs while the octane number drops, when the same substitution with other hydrocarbon compositions outside this area is made. A better octane increase will come with the more specific ones and preferred hydrocarbon mixtures obtained in the reduced areas Fig. 2 of the drawing.

Claims

PATENT CLAIM: Fuel in the gasoline boiling range for gasoline engines, consisting from a mixture of at least 20 percent by volume aromatic hydrocarbons, no more than 30 percent by volume of olefinic hydrocarbons and up to about 80 Percentage by volume of paraffin and naphthene hydrocarbons in the unleaded state has an octane number (RON) of at least 90, as well as an addition of at least 0.22 cm3 of tetramethyl lead per liter. References contemplated: United States Patent Specification No. 2 211732; S e d l a c z ek: »The automotive propellants at home and abroad« (1927), p. 65.