DE1149569B

DE1149569B - Treibstoffe fuer Ottomotoren

Info

Publication number: DE1149569B
Application number: DEB62834A
Authority: DE
Inventors: Dr Wilhelm Muenster; Dr Willy Wolf; Dr Guenther Nottes
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1961-06-09
Filing date: 1961-06-09
Publication date: 1963-05-30
Also published as: BE618629A; AT238862B

Description

Treibstoffe für Ottomotoren Beim Anlassen von Automobilmotoren treten bei kaltem Motor, insbesondere während der kalten und feuchten Jahreszeit, Schwierigkeiten auf, die auf die Bildung von Eiskristallen im Vergaser, vor allem an den Drosselklappen, zurückzuführen sind.
Zur Vermeidung dieser Nachteile hat man bereits eine Reihe von Zusätzen zu Treibstoffen verwendet, die gleichzeitig treibstofl` und wasserlöslich sind.
So sind als Zusätze zu Treibstoffen, insbesondere Benzinen, bekannt einwertige Alkohole von Cl bis C4, zweiwertige Alkohole, wie z. B. treibstofflösliche Glykole, Alkylenglykoläther, Dimethylformamid, Pyrrolidon, Piperidon und deren Derivate.
Es wurde nun gefunden, daß Gemische aus folgenden Stoffgruppen hervorragend als Antieismittel für Treibstoffe geeignet sind a) Verbindungen der Formel H-O-[RO]n-H worin R einen Alkylenrest und n eine ganze Zahl von 2 bis 5 bedeutet, in Mengen unter 0,1 Vo, lumprozent, bezogen auf Treibstoff, und b) einwertige Alkohole in Mengen unterhalb 1 Volumprozent, bezogen auf Treibstoff, wobei gegebenenfalls diese Alkohole durch c) aliphatische und/oder cyclische Säureamide in Mengen unterhalb 0,1 Volumprozent, bezogen auf Treibstoff, ergänzt oder ersetzt werden können.
Durch die gleichzeitige Anwendung der genannten Stoffgruppen a) plus b) oder a) plus c) oder a) plus b) plus c) werden erfindungsgemäß synergistische Wir. kungen erzielt, d. h., die Gesamtwirkung der gleichzeitig angewandten Komponenten ist weitaus größer als die Summe der Einzelwirkungen. Im Hinblick auf diese synergistische Wirkung ist es daher möglich, mit erheblich geringeren Mengen an Zusatzstoffen auszukommen. Es genügt im allgemeinen, von der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Stoffmischung weniger als 0,3 Volumprozent, vorzugsweise weniger als 0,15 bis 0,2 Volumprozent, anzuwenden. In vielen Fällen hat es sich herausgestellt, daß bereits Mengen von 0,03, vorzugsweise 0,05 Volumprozent der Gesamtmischung ausreichend sind.
Als Verbindungen der Stoffgruppe a) kommen besonders solche Verbindungen in Frage, in denen h eine ganze Zahl von 2 bis 5 ist. So eignen sich z. B. solche Glykole, die sich vom 1,2-Propylenoxyd oder 1,2- bzw. 2,3-Butylenoxyd ableiten und eine oder mehrere Äthersauerstoffbindungen enthalten. Als einwertige Alkohole der Stoffgruppe b) eignen sich z. B. Methanol, Äthanol, Propanol, Isopropanol, Butanol und Isobutanol.
Als Säureamide der Stoffgruppe c) kommen in Betracht z. B. aliphatische Säureamide, wie Mono-und Dimethylformamid, oder cyclische Säureamide, wie Pyrrolidone und deren Derivate sowie Piperidone und deren Derivate.
In der österreichischen Patentschrift 199 777 wird die Zugabe einer einzigen Komponente zu Treibstoffen beschrieben, nämlich die Zugabe eines zweiwertigen, aliphatischen Alkohols, der 5 bis 8 Kohlenstoffatome pro Molekül enthält. Die zugesetzte Menge soll 0,1 bis 1 Volumprozent betragen. Demgegenüber sollen den Treibstoffen nach der vorliegenden Erfindung die obengenannten Stoffmischungen zugegeben werden, wobei man mit Mengen unterhalb 0,1 Volumprozent auskommt.
In der österreichischen Patentschrift 207 027 werden Treibstoffe beansprucht, die Polyalkylenverbindungen von der allgemeinen Formel Rl-O-[R201.--R3 enthalten sollen, wobei n eine Zahl größer als 7 bedeutet.
Die deutsche Auslegeschrift 1082 079 sowie die britische Patentschrift 824 630 betreffen die Zugabe eines aliphatischen einwertigen Alkohols mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen im Molekül und eines aliphatischen Diols mit 4 bis 21 Kohlenstoffatomen im Molekül zu Treibstoffen. Wie in Spalte 3, Zeile 9 ff. ausgeführt ist, sollen die bevorzugten Diole dadurch gekennzeichnet sein, daß bei ihnen ein Alkylrest unmittelbar an mindestens eines der Kohlenstoffatome gebunden ist, an welchen eine Hydroxylgruppe sitzt.
Diese Verbindungen enthalten jedoch Äthersauerstoff und werden von den erfindungsgemäß anzuwendenden Verbindungen nicht mit umfaßt.
In der französischen Patentschrift 1135 778 sowie in der britischen Patentschrift 766 591 wird die Zugabe von Glykoläther zu Treibstoffen beschrieben. Nach der vorliegenden Erfindung sollen jedoch Glykoläther nur als weitere Komponente zusammen mit den erfindungsgemäß vorgeschlagenen Komponenten verwendet werden.
Die deutsche Auslegeschrift 1 108 508 schlägt die Verwendung von Monomethylformamid als Zusatz zu Treibstoffen für Ottomotoren vor, wobei das Monomethylformamid durch Lösungsvermittler, z. B. durch Monoäther zweibasischer Alkohole, im Benzin in Lösung gebracht werden soll. Die in der vorliegenden Erfindung genannten Verbindungen der Formel H-O-[RO]n-H worin R einen Alkylenrest und n eine ganze Zahl von 2 bis 5 bedeutet, sind jedoch keine Monoäther zweibasischer Alkohole, sondern Glykole.
Geeignete Mischungsverhältnisse aus den Gruppen a) bis c) sind z. B. 1 Volumteil der Gruppe a), 2 bis 4 Volumteile der Gruppe b) und gegebenenfalls/oder gegebenenfalls 0,3 bis 1 Volumteil der Gruppe c).
Es können jedoch auch andere Mischungsverhältnisse mit niedrigeren oder höheren Anteilen der Gruppe a) angewandt werden, jedoch soll mindestens 1 Volumteil der Gruppe a) auf 10 Volumteile der einwertigen Alkohole zur Anwendung gelangen.
Auch Glykoläther können erfindungsgemäß als weitere Zusatzstoffe mit den oben genannten Verbindungen angewandt werden, z. B. Äthyldiglykoläther, Propyldiglykoläther und Butylglykoläther. Außerdem kommen als weitere Zusätze monomere Glykole mit Hydroxylgruppen an benachbarten Kohlenstoffatomen, z. B. Diäthylenglykol, Propylenglykol, Butylenglykol und Isobutylenglykol in Frage. Die Glykoläther und/oder monomeren Glykole sollen in Mengen unterhalb 0,1 Volumprozent, bezogen auf Treibstoff, vorzugsweise unter 0,05 Volumprozent, angewandt werden. Diese niedrigen Glykole sind zwar - für sich angewandt - in Treibstoffen nicht löslich; in den erfindungsgemäß vorgeschlagenen Mischungen werden sie jedoch treibstofflöslich und geben ausgezeichnete Antieiswirkungen.
So hat sich z. B. eine Mischung aus folgenden Komponenten als hervorragendes Antieismittel erwiesen 22,5 Volumprozent Dipropylenglykol, 22,5 Volumprozent Tripropylenglykol, 15 Volumprozent Äthyldiglykol, 10 Volumprozent Methylpyrrolidon, 5 Volumprozent Monopropylenglykol, 15 Volumprozent Dimethylformamid, 10 Volumprozent Isobutanol.
Von dieser Mischung genügen bereits 0,035 Volumprozent, bezogen auf den Treibstoff, um denselben Schutz zu gewähren, der mit jeweils 0,310 Volumprozent Dipropylenglykol allein oder mit 0,3 Volumprozent Tripropylenglykol allein oder mit 0,13 Volumprozent Äthyldiglykoläther allein oder mit 0,19 Volumprozent Methylpyrrolidon allein oder mit 0,082 Volum-Prozent Dimethylformamid allein oder mit mehr als 6,00 Volumprozent Isobutanol allein zu erzielen ist.

Folgende Tabelle zeigt die synergistische Wirkung der Stoffgruppen a), b) und c), wobei man davon ausgehen kann, daß bei Superbenzin eine Störfläche von 2 cm2, bei Normalbenzin eine solche von 4 cm2 noch zulässig ist: Um eine Störfläche von 2 cm2 bei Superbenzin bzw. 4 cm2 bei Normalbenzin einhalten zu können, werden folgende Zusatzmengen in Volumprozent benötigt:

(Ohne Zusatz, (Ohne Zusatz,

46,1 cmE 40,0 cm'

Störfläche) Störfläche)

Volum- Volum-

prozent Prozent

Gruppe a)

Dipropylenglykol ..... 0,41 0,16

Tripropylenglykol...... 0,36 0,27

Polypropylenglykol (Mo-

lekulargewicht etwa 300) 0,32 0,14

Gruppe b)

Methanol .... mehr als 2 1,55

Isopropanol . . mehr als 2 1,50

Isobutanol .... mehr als 2 1,30

Gruppe c)

Monomethylformamid 0,09 0,07

Dimethylformamid..... 0,09 0,04

Methylpyrrolidon ...... 0,19 0,12

Aus den genannten Stoffklassen wurden folgende Mischungen hergestellt und in den gleichen Benzinen untersucht. Um die obengenannten Störflächen einhalten zu können, werden folgende Zusatzmengen benötigt:

Volum- Volum-

prozent Prozent

A.

40 Teile Dipropylenglykol . . 009 0,055

160 Teile i-Butanol . . . . . . . . .

B.

30 Teile Tripropylenglykol...

41 Teile Methanol . . . . . . . . . . 0,18 0,13

28 Teile i-Butanol . . . . . . . . . .

C.

30 Teile Tripropylenglykol...

35 Teile Methanol . . . . . . . . . .

25 Teile i-Butanol . . . . . . . . . . 0,20 0,10

10 Teile Monomethyl-

formamid .........

D.

30 Teile Tripropylenglykol...

35 Teile Methanol. . . . . . . . . . 0,28 0,13

25 Teile i-Butanol . . . . . . . . . .

10 Teile Dimethylformamid.. .

E.

30 Teile Dipropylenglykol ...

20 Teile Tripropylenglykol... 0,24 0,13

50 Teile Methylpyrrolidon ...

F.

50 Teile Tripropylenglykol. .. 023 0,12

50 Teile Methylpyrrolidon ... J

Volum- Volum-

prozent prozent

G.

60 Teile Dipropylenglykol. .

120 Teile Isobutanol ....... 0,07 0,04

20 Teile Monomethyl-

formamid ........

H.

60 Teile Dipropylenglykol . .

120 Teile Isobutanol . . . . . . . 0,08 0,065

20 Teile Dimethylformamid

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Treibstoffe für Ottomotoren, gekennzeichnet durch einen Zusatz von a) Verbindungen der Formel H-O-[RO)n-H worin R einen Alkylenrest und n eine ganze Zahl von 2 bis 5 bedeutet, in Mengen unterhalb 0,1 Volumprozent, bezogen auf Treibstoff, und b) einwertigen Alkoholen in Mengen unterhalb 1 Volumprozent, bezogen auf Treibstoff, wobei gegebenenfalls diese Alkohole durch c) aliphatische und/oder cyclische Säureamide in Mengen unterhalb 0,1 Volumprozent, bezogen auf Treibstoff, ergänzt oder ersetzt werden können.
2. Treibstoffefür Ottomotoren gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen weiteren Zusatz von Glykoläthern und/oder monomeren Glykolen mit Hydroxylgruppen an benachbarten Kohlenstofh atomen in Mengen unterhalb 0,1 Volumprozent, bezogen auf Treibstoff: In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschriften Nr. 1082 079, 1 108 508; österreichische Patentschriften Nr. 199 777, 207 027; französische Patentschrift Nr. 1 135 778; britische Patentschriften Nr. 766 591, 824 630.