DE1240700B - Duesentreibstoffe - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Int. Cl.:

ClOl

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Deutsche KL: 46a6-7

Nummer: 1 240 700

Aktenzeichen: E21510IVd/46a6

Anmeldetag: 10. August 1961

Auslegetag: 18. Mai 1967

Die Erfindung betrifft Düsentreibstoffe, die durch Zusatz eines Stabilisators vor Wärmeeinwirkung stabilisiert sind.

Zum Antrieb von Düsenflugzeugen werden bekanntlich flüssige Kohlenwasserstoffe als Treibstoffe verwendet. Diese Treibstoffe können gleichzeitig als Kühlmittel dienen, um die beim Antrieb der Flugzeuge entwickelte Wärme abzuführen. Beispielsweise können die verwendeten Schmieröle durch indirekten Wärmeaustausch mit dem flüssigen Treibstoff gekühlt werden, der von den Treibstofftanks zu der oder den Düsen fließt. Um für derartige Kühlzwecke geeignet zu sein, muß der Düsentreibstoff auch noch bei Temperaturen von etwa 205 C oder noch höher stabil sein, d. h., der Treibstoff soll keine Abbauprodukte, die sich abscheiden und die Treibstoffilter, Strömungsleitungen, Düsen- und Wärmeaustauscher verstopfen, bilden.

Die üblichen Düsentreibstoffe für die Luftfahrt sind Erdölfraktionen, von denen einige Typen den Siedepunktsbereich von Kerosin, d. h. von 150 bis 300 C haben und andere Mischungen von Kerosin- und Benzinfraktionen darstellen. Es hat sich jedoch gezeigt, daß einige Düsentreibstoffe, und zwar insbesondere diejenigen, die durch Kracken höherer Kohlenwasserstoffe erhaltene Krackprodukte enthalten, thermisch zu instabil sind.

überraschenderweise wurde nun gefunden, daß sich die thermische Stabilität von Düsentreibstoffen durch Zusatz geringer Mengen bestimmter Reaktionsprodukte der Athylendiamintetraessigsäure mit bestimmten primären Aminen beträchtlich verbessern läßt.

Demzufolge betrifft die Erfindung Düsentreibstoffe, die durch Zusatz eines Stabilisators vor Wärmeeinwirkung stabilisiert sind, die dadurch ge-

RN_x

Düsentreibstoffe

Anmelder:

Eastman Kodak Company,

Rochester, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter:

Dr.-Ing. W. Wolff und H. Bartels, Patentanwälte, München 22, Thierschstr. 8

Als Erfinder benannt:
John Will Thompson,
James Cowan Ownby,
Kingsport, Tenn. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 31. Oktober 1960 (65 954)

kennzeichnet sind, daß sie als Stabilisator 0.0001 bis 0,5 Gewichtsprozent eines Reaktionsproduktes enthalten, das durch mindestens 3stündiges Erhitzen eines Gemisches aus mindestens einem aliphatischen primären Amin mit 4 bis 24 Kohlenstoffatomen und Athylendiamintetraessigsäure in einem Molverhältnis von mindestens 2:1, vorzugsweise 2:1 bis : 1 auf Temperaturen von mindestens 200 C erhalten worden ist und aus Verbindungen der Formeln

-CH₂-C

")N —CHo-CH₂-N:

;nr

O RNH-C-H₂C_x

X — C-H. C-

I!

;n —CH₂-CH₂-

O O

Il

/CH₂-Cx

^XCH. —C

Il
O

;nr

(II)

"09 580220

CH₂-C-NHR

CH₂ — N (ΠΙ)

CH₂-C-NHR
0

besteht, worin R einen aliphatischen Rest mit 4 bis 24 Kohlenstoffatomen und X einen Rest der Formeln -NHR, -OH-R-NH₂ oder -OH, wobei das Reaktionsprodukt im Durchschnitt nicht mehr als eine Aminosalzgruppe oder Carboxylgruppe pro Molekül enthält, bedeutet.

Die erfindungsgemäß verwendeten Reaktionsprodukte, für deren Herstellung hier kein Schutz beansprucht wird, stellen Imid- und Amidabkömmlinge der Äthylendiamintetraessigsäure, im folgenden kurz mit »ÄDTE« bezeichnet, dar.

Hierzu gehören auch die Verbindungen, die durch Umsetzung sämtlicher Carboxylgruppen der ÄDTE erhalten werden, wie das Tetraamid und das Diimid und die gemischten Amid-Imid-Verbindungen sowie die Triamid- und die Imid-Monoamid-Verbindungen. Die zuletzt genannten Verbind ngen können eine Aminsalzgruppe oder eine unumgesetzte Carboxylgruppe neben den Amid- oder Imidgruppen enthalten. Es werden somit mindestens drei der Carboxylgruppen der ÄDTE in Amid- oder Imidgruppen umgewandelt.

Die mit der ÄDTE umgesetzten Amine können aus Mischungen verschiedener primärer aliphatischer Amine mit 4 bis 24 Kohlenstoffatomen pro Molekül bestehen. Als besonders vorteilhaft hat sich beispielsweise eine Mischung von verzweigten primären Alkylaminen erwiesen, bei denen die Aminogruppe an einem tertiären Kohlenstoffatom sitzt und die 12 bis 15 Kohlenstoffatome pro Molekül und ein durchschnittliches Molekulargewicht von etwa 200 besitzen. Bei Verwendung derartiger Amingemische bilden sich beispielsweise Reaktionsprodukte der angegebenen Strukturformeln I, II und III. in denen R eine verzweigte Alkylgruppe mit 12 bis 15 Kohlenstoffatomen ist.

Ein anderes besonders vorteilhaftes Amingemisch besteht aus verzweigten primären Alkylaminen der beschriebenen Art, jedoch mit 18 bis 24 Kohlenstoffatome pro Molekül.

Andere geeignete Amine sind z. B. 2-Äthylhexylamin. Octylajnin und Dodecylamin.

Zu den geeigneten primären Aminen gehören auch solche der Formeln RNH₂. in der R zwar eine aliphatische Gruppe mit 4 bis 24 Kohlenstoffatomen ist. jedoch kein Alkylrest. So ist ein geeignetes Amin /. B. auch das Propylendiaminderivat der Formel

H_L-N — CHj — CH₂ — CH₂ — NH — C₁₂H₂., "5

wobei die primäre Aminogruppe die reaktionsfähige Gruppe des Moleküls ist.

Bei Verwendung derartiger Amine besitzt in den Formeln I, II oder III der Substituent R die Strukturformel

-(CH₂),,- NH- R'

worin // 2 oder 3 und R' eine aliphatische Kohlenwasserstoffgruppe mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen ist.

Als besonders zweckmäßig haben sich Reaktionstemperaturen von etwa 200 bis 220 C erwiesen.

Liegt die Reaktionstemperatur bei 200 bis 22O⁰C, so muß die Reaktionsdauer mindestens etwa 3 Stunden betragen. Besonders vorteilhafte Stabilisatoren werden dann erhalten, wenn die Reaktionsdauer mindestens etwa 6 Stunden, z. B. 6 bis 8 Stunden, beträgt.

Die Herstellung der erfindungsgemäß verwendeten Stabilisatoren erfolgt zweckmäßig in der Weise, daß in ein mit Rührer und Heizmitteln ausgestatteten Reaktionsgefäß ÄDTE eingebracht wird, worauf das Amin in das Gefäß eingeführt wird. Die Mischung wird dann bei Atmosphärendruck auf eine Temperatur von 200 bis 220 C erhitzt. Das Erhitzen wird so lange fortgesetzt, bis die Säurezahl, gemessen nach ASTM (American Society of Testing Materials) D 974, weniger als 60 bis zu 0 beträgt, wozu etwa 3 bis 8 Stunden erforderlich sind. Normalerweise wird das Erhitzen so lange fortgesetzt, bis aus der Reaktionsmischung kein Wasser mehr ausgetrieben werden kann.

Vorzugsweise erfolgt die Umsetzung in Gegenwart eines inerten Lösungsmittels, das über 200⁰C siedet, um das bei der Reaktion gebildete Wasser durch azeotropische Destillation zu entfernen. Geeignete Lösungsmittel sind Kohlenwasserstofffraktionen, wie Kerosin oder ein farbloses raffiniertes Erdölprodukt mit einem Siedepunktsbereich von 154,4 bis 202 C.

Ein besonders vorteilhafter Stabilisator läßt sich beispielsweise herstellen durch Erhitzen einer Mischung von 3 Mol eines Gemisches von verzweigten primären Alkylaminen mit 18 bis 24 Kohlenstoffatomen im Molekül und 1 Mol ÄDTE in Kerosin mit einem Siedepunkt der Lösung von etwa 220 C, bis ein Produkt mit einer Säurezahl von etwa 50 erhalten wird. Die erforderliche Zeit beträgt etwa 6 bis 8 Stunden. Dabei wird ein Produkt erhalten, bei dem 50 bis 30" η der Carboxylgruppen der ÄDTE in die Imidform und 30 bis 50% der Carboxylgruppen in die Amidform übergeführt wurden und 20" ,ι der Carboxylgruppen in Disalzform vorliegen.

I. Herstellung der Stabilisatoren

a) In einem mit einem Rührer und einem Rückflußkühler mit einer Wasserfalle ausgerüsteten Kolben wurden mit 73 g Äthylendiamintetraessigsäure (ÄDTE). 150 g 2-Äthylhexylamin und 10 ml Wasser gebracht. Die Mischung wurde so lange unter Rückfluß gekocht, bis 28 ml Wasser abgetrennt waren. Hierzu wurde die Mischung etwa 2 Stunden auf eine Temperatur von 200 bis 220 C erhitzt. Das überschüssige Amin wurde dann bei vermindertem Druck abgetrennt. Das erhaltene Produkt bestand aus einer klaren hellbernsteinfarbenen viskosen Flüssigkeit.

Die Ergebnisse der Elementaranalyse des Produktes mit Vergleich mit den theoretischen Werten für das Tetraamid, d. h. 2,2'.2",2'"-(Äthylendinitrilo)-tetrakis-(2-äthylhexylacetamid), sind im folgenden gegenübergestellt:

Theorie .... C 68.41»,,. H 11.51%. N 11,40",,: gefunden ... C 68.60%. H 11.58%. N 11,30",,.

Die Vollständigkeit der Amidisierung der Säure ergab sich ferner durch Bestimmen der Säurezahl nach der ASTM-Vorschrift D 974, bei der die Milligramm KOH gemessen werden, die zum Titrieren der Azidität von 1 g einer Probe erforderlich sind. Die Säurezahl des Reaktionsproduktes beträgt nur 1,16.

b) Nach dem unter a) beschriebenen. Verfahren wurde 1 Mol ÄDTE mit 4 MoI Dodecylamin bei einer Temperatur von 200 bis 220 C umgesetzt. Das Reaktionsprodukt bestand aus einem harten hellbniinen Wachs. Die Säure war vollständig amidisiert. wie sich aus einer Säurezahl von 0.32 ergab.

c) Nach dem unter a) beschriebenen Verfahren wurde 1 Mol ÄDTE mit 4 Mol n-Octylamin bei einer Temperatur von 200 bis 220 C umgesetzt. Das Reaktionsprodukt bestand aus einem weichen Wachs mit einer nicht umgesetzten Carboxylgruppe pro Molekül, wie sich aus einer Säurezahl von 15,8 ergab.

d) Nach dem unter a) beschriebenen Verfahren wurde 1 Mol ÄDTE bei einer Temperatur von 200 bis 220 C mit 4 Mol eines handelsüblichen Gemisches von verzweigten primären Alkylaminen mit 18 bis 24 Kohlenstoffatomen im Molekül umgesetzt. Das Reaktionsprodukt bestand aus einer viskosen, braunen Flüssigkeit mit einer Säurezahl von 53.1.

e) Nach dem unter a) beschriebenen Verfahren wurde 1 MoI ÄDTE mit 4 Mol einer handelsüblichen Mischung von primären Alkylaminen mit 12 bis 15 Kohlenstoffatomen im Molekül bei einer Temperatur von 200 bis 220 C umgesetzt. Das Reaktionsprodukt bestand aus einer viskosen braunen Flüssigkeit mit einer Säurezahl von 29.8.

f) Nach dem unter a) beschriebenen Verfahren wurde 1 Mol ÄDTE mit 4 Mol einer handelsüblichen Mischung von Aminen des Typs

bei einer Temperatur von 200 bis 220 C umgesetzt. Das Reaktionsprodukt bestand aus einer \ isk·--jn braunen Flüssigkeit mit einer Säurezahl \vr 12».

g) Nach dem unter ai beschriebenen Ycru.hivn wurde 1 Mol ÄDTE mit 3 Mol einer hanucküni^hen Mischung von primären verzweigt-!, \1!-. .\--.w\v -^n mit 18 bis 24 Kohlenstoffatomen im Molekül bei einer Temperatur von 200 bis 220C umgesetzt. Das Reaktionsprodukt bestand aus einem bernsteinfarbenen klebrigen, festen Körper mit einer Säurezahl von 24. Demnach enthielt das Produkt fast eine Carboxylgruppe pro Molekül ÄDTE. Das Produkt war in einem farblosen raffinierten Erdölprodukt mit einem Siedebereich von 154 bis 202 C gut und leicht löslich.

Die Bedeutung der Reaktionstemperatur und der Reaktionsdauer bei der Herstellung der neuen Stabilisatoren ergibt sich aus folgenden Versuchen:

Eine Mischung aus 4 Mol eines handelsüblichen

Amingemisches, wie es zur Herstellung des Stabilisators η verwendet wurde, und 1 Mol ÄDTE wurde auf 170 bis 175 C erhitzt. Nach einer Reaktionsdauer von 15 Minuten hatten sich nur Aminsalze gebildet. Nach 8 Stunden war nur eine geringe Amidbildung eingetreten. Das Produkt ließ sich auf seine Stabilisatorwirkung für Düsentreibstoffe nicht testen, da es zu unlöslich war.

Der Versuch wurde wiederholt, jedoch wurden die beiden Reaktionskomponenten diesmal uu;" eine Temperatur von 198 bis 205 C erhitzt. Das nach 3stündiger Erhitzung erhaltene Produkt enthielt zwei Salzgruppen und war daher als Stabilisator ungeeignet.

In der folgenden Ta'belle I sind die Säurezahlen von Reaktionsprodukten angegeben, die durch verschieden langes Erhitzen von ÄDTE mit Amingemischen. wie sie zur Herstellung des Stabilisators <« verwendet wurden, im Molverhältnis 4 : 1 erhalten wurden. In zwei Versuchsreihen wurden die Reaktionsgemische auf Temperaturen von 170 und 200 C erhitzt.

Die ermittelten Säurezahlen können mit den theoretischen Säiirezahlen für die verschiedenen möglichen Produkte verschiedenen Amidisierungsgrades verglichen werden, nämlich mit dem Tetrasalz (186).

dem Trisalzmonoamid (140), dem Disalz(95), dem Monosalztriamid (50) und dem Tetraamid (0).

Tabelle I

^eaktioiisdauer in	Süuiv/ahl bei	Siiurezahl nc
Stunden	200 C	170 C
0	180	180
0,25	147	168
1.0	96	155
2,5	84	—
4.25	—	142
8,0	54	131

Aus den in der T. ¹^eIIe I zusammengestellten

Ergebnissen ergibt sich, Jaß bei Temperaturen von unterhalb etwa 200 C keine geeigneten Stabilisatoren.

selbst bei langer Reaktionsdauer nicht, erlu'.lu-n werden.

II. Wirksamkeit der Stabilisatoren

Die Wirksamkeit der hergestellten Produkte aj bis g) als Stabilisatoren für Düsentreibstoffe wurde ^fl5 wurde durch den sogenannten CFR-T reibstoff-Ruhbildungstest ermittelt. Eine Beschreibung dijse.s Testes findet sich im Handbuch Nr. 3 des Cook::- iiaiinu Research C-.HmciI. Inc.

Bei diesem Test wird der Düsentreibstoff unter Treibstoff A einem Druck von 10,5 kg pro Quadratzentimeter sowie einer Strömungsgeschwindigkeit von 1,81 bis 2.72 kg pro Stunde durch einen Vorheizofen und danach durch einen Ofen gepumpt, der ein aus rostfreiem Stahl bestehendes Sinterfilter mit 20 Mikronöffnungen enthält. Der Treibstoff wird im Vorheizofen auf eine Temperatur von 149 bis 205 C und im Ofen auf eine Temperatur von etwa 205 bis 260 C erhitzt. Treibstoffabbauprodukte treten als Niederschlag im Vorheizofen auf. Sie werden vom Ofenfilter abfiltriert, wobei sie einen Druckabfall verursachen, der über ein mit dem Filter verbundenen Quecksilbermanometer gemessen wird. Der Test wird normalerweise bis zu einem Druckabfall von 15 63,5 cm Quecksilbersäule oder 300 Minuten lang durchgeführt. Die Treibstoffstabilität wird in »Güte«- Einheiten ausgedrückt, die von 0 (unmittelbares Verstopfen) bis zu 900 (kein Druckabfall nach 300 Minuten) reichen. Nach dem Test wird der Vorheizofen aus seiner Verkleidung entfernt, worauf das innere Aluminiumrohr, um das der Treibstoff bei Durchführung des Testes strömt, auf Niederschläge untersucht wird.

Die Wirksamkeit der Stabilisatoren wurde im Rahmen von Untersuchungen fünf verschiedener Düsentreibstoffe ermittelt. Die untersuchten Düsentreibstoffe wurden mit A. B. C. D und E bezeichnet. Sie bestanden aus:

Mischung verschiedener handelsüblicher Treibstoffe vom Typ JP-5 gemäß USA.-Militärvorschrift Mil-J-5624 D "und Vorschrift ASTM D 1655-59 T, bestehend aus einem Kerosin mit hohem Flammpunkt (60 C).

Treibstoff B

Handelsüblicher Treibstoff vom Typ JP-5.

Treibstoff C

Handelsüblicher Treibstoff vom Typ JP-6 gemäß USA.-Militärvorschrift Mil-J-5624 D und Vorschrift ASTM D 1655-59 T, bestehend aus einem Kerosin mit breitem Siedebereich.

Treibstoff D

Treibstoff vom Typ JP-4 gemäß USA.-Militärvorschrift Mil-J-5624 D und Vorschrift ASTM D 1655-59 T, bestehend aus 35 Teilen Kerosin und 65 Teilen Fliegerbenzin.

Treibstoff E

Ein Treibstoff vom Typ JP-5, wie bei Treibstoff A beschrieben.

Die wichtigsten physikalischen Kenndaten der Treibstoffe B, C und D sind in der folgenden Tabelle II zusammengestellt:

Tabelle II

Düsentreibstoff B

Spezifisches Gewicht

Destillation

Anfangssiedepunkt,

10'\, verdampft. C

50" „ verdampft. C

90" „ verdampft, C

Endpunkt. C

Schwefel, Gewichtsprozent

Gefrierpunkt, C

Aromaten, Volumprozent .

Olefine, Volumprozent ...

Flammpunkt, C

0.8175

199

222 252 287

0,178
-46
19

3.37 61

Düsentreibstoffe

0,7950

160 172 181 192 207

0,02 57 9.6

1.5

Düsentreibstoff D

0,7583 98 63,5

196

0,043 62 16,9

1,1

Die beim Rußbildungstest angewandten Bedin- In der folgenden Tabelle III sind die Ergebnisse

gungen waren wie folgt: 55 der Rußbildungsteste der Treibstoffe A, B, C, D und E

mit und ohne Zusätze zusammengestellt.

Treibstoffdruck, kg cm² ..

Treihstoffströmiingsiieschwindiakeit. ks Std.

Düsentreibstoff D

10.5

1.Ϊ41 Vorheizofentemperatur. C j

S iltertemperatur. C ' 204.5

Düsentreibstoff B und C

10.5

2,72 204.5 260

60

Stabilisator Art

65 Keiner (Vergleichsversuche)

Tabelle III

Ergebnisse des Rtißbildungstestes Stabilisator-

Düsentreibstoff

A
B
C
D

konzentration kü 1000 hl

Ciüteeinheiten

40 155 198 230

9 Fortsetzung	Stabilisator	Ergebnisse des Rußbildungstestes	Stabilisator konzentration kg/1000 hl	Güteein heiten
Art	Düsentreib stoff	3,81	870
a	B	0,76	828
b	A	0,76 3,81	812 750
C	A B	0,76 9,52 7,62 1,90	609 800 820 700
d	A B C D	0,76	385
e	A	0,76	750
f	A	1,90 9,52	680 850
g	B E

Aus den in Tabelle III zusammengestellten Ergebnissen ergibt sich eindeutig, daß die neuen Stabilisatoren die thermische Beständigkeit der Düsentreibstoffe außerordentlich erhöhen. Es zeigte sich weiterhin, daß bei Zusatz der neuen Stabilisatoren auch die Abscheidungen im Vorheizofen bedeutend vermindert werden.

Die neuen, aus ÄDTE-Aminreaktionsprodukten bestehenden Stabilisatoren haben sich solchen Produkten als bedeutend überlegen erwiesen, die vorwiegend aus Aminosalzen bestehen. Die erfindungsgemäß verwendeten Stabilisatoren haben z. B. den wesentlichen Vorteil, daß sie weniger leicht durch Wasser, saure oder alkalische Lösungen aus den Kohlenwasserstoffölen extrahierbar sind als diejenigen Produkte, die vorwiegend aus Aminosalzen bestehen. Außerdem fördern Produkte mit mehr als einer Salzgruppe pro Molekül die Bildung von Öl-Wasser-Emulsionen in einem solchen Ausmaß, daß sie praktisch nicht verwendbar sind.

Treibstoff-Wasser-Gemische sollen sich bekanntlich schnell und vollständig trennen können.

Es hat sich gezeigt, daß Reaktionsprodukte der ÄDTE mit Aminen, die mehr als eine Salzgruppe pro Molekül oder eine Säurezahl von über 60 enthalten, keine schnelle Treibstoff-Wassertrennung zulassen, was bei Verwendung der erfindungsgemäß verwendeten Stabilisatoren jedoch der Fall ist.

Die geringere Extrahierbarkeit der erfindungsgemäß verwendeten Stabilisatoren aus Kohlenwasserstoffen gegenüber ÄDTE-Amin-Reaktionsprodukten mit mehr als einer Salzgruppe ergibt sich aus den Ergebnissen folgender Versuche: Für die Versuche verwendet wurden drei verschiedene Reaktionsprodukte A, B und C der ÄDTE mit einer handelsüblichen Aminmischung. Das Reaktionsprodukt A besaß eine Säurezahl, entsprechend der sämtliche Carboxylgruppen der ÄDTE in Aminosalzgruppen umgewandelt worden waren. Das Reaktionsprodukt B besaß eine etwas niedrigere Säurezahl, entsprechend der Carboxylgruppen der ÄDTE zu Amidsalzgruppen umgewandelt und zwei in die Amid- oder Imidform umgesetzt worden waren. Das Reaktionsprodukt C entsprach einem Stabilisator nach der Erfindung. Es besaß eine Säurezahl, entsprechend der drei Carboxylgruppen der ÄDTE in der Amid- oder Imidform und nur eine in der Aminosalzform vorlag.

Zu 100 ml Isooctan wurden jeweils 0,2 g der Reaktionsprodukte zugefügt. Anschließend wurden die Isooctanproben kräftig mit einem gleichen Volumen Leitungswasser geschüttelt. Nach Abscheidung der Isooctanschichten von den Wasserschichten wurden jeweils 50 ml Isooctanschicht in tarierte 100-ml-Becher abpipettiert. Von den abpipettierten Flüssigkeiten wurden bei 110^cC mittels eines 20 Minuten lang einwirken gelassenen Preßluftstromes das Isooctan verdunstet. Durch Auswiegen des Becherrückstandes wurde dann die extrahierte Stabilisatormenge berechnet. Bei Vergleichsversuchen mit Proben ohne Stabilisatorzusatz wurden keine Rückstände bei der Verdunstung des Isooctans ermittelt. Die Teste wurden mit l°/oigen wäßrigen Lösungen von HCl und l%igen wäßrigen Lösungen von NaOH wiederholt. Die erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle IV zusammengestellt.

Tabelle IV

25	Stabilisator (Säurezahl)	0O Stabilisator, die nach 5 Minuten Schütteln mit gleicher Volumina der angegebenen Extraktionsmittel aus Isooctan extrahiert wurden	1% HCl in Wasser	1% NaOH in Wasser
		Leitungs wasser	97	99
30	A (180)	99	21	89
	B (84)	32	9	6
	C (54)	15

Aus den in der Tabelle IV zusammengestellten Ergebnissen ergibt sich eindeutig, daß das Reaktionsprodukt C viel widerstandsfähiger gegenüber Extraktionen ist als die Reaktionsprodukte A und B.

4c Die angewandten Stabilisatorkonzentrationen hängen ab von der Zusammensetzung des Düsentreibstoffes und dem erwünschten thermischen Stabilitätsgrad. Gewöhnlich genügen Konzentrationen von etwa 0,286 bis 28,6 kg pro 1000 hl Treibstoff (etwa 0,00038 bis 0,038 Gewichtsprozent). Gegebenenfalls können auch größere oder kleinere Konzentrationen verwendet werden, z. B. 0,0001 bis 0,05 Gewichtsprozent.

Die Stabilisatoren können allein oder mit anderen Zusätzen, wie Farbstoffen, Dispergiermitteln, Metalldesaktivatoren, Alterungsschutzmitteln, Korrosionsschutzmitteln und Antiklopfmitteln, Verwendung finden. Sie können den Treibstoffen in reiner Form oder als Konzentrate in Lösungsmitteln, beispielsweise Alkoholen oder Kerosin, zugesetzt werden.

III. Vergleichsversuche

a) Der beschriebene Rußbildungstest wurde mit dem Reaktionsprodukt aus 1,6 -Hexandiamin und ölsäure, das durch Umsetzung der Ausgangsstoffe in einem molaren Verhältnis von 1 : 2 erhalten wurde, wiederholt. Das vollständig amidisierte Reaktionsprodukt wurde in einem Düsentreibstoff vom Typ D bei einer Konzentration von etwa 5,72 kg pro 1000 hl Treibstoff geprüft. Es wurde eine Gütezahl von 90 gemessen. Die Gütezahl einer Vergleichsprobe des Treibstoffes ohne Zusätze betrug 82.

709 580/220

b) In einer weiteren Versuchsreihe wurden die in der folgenden Tabelle angegebenen Zusätze getestet, wobei die in der Tabelle ebenfalls angegebenen Güteeinheiten ermittelt wurden. Bei den Versuchen wurden folgende Versuchsbedingungen eingehalten:

Vorerhitzungsofentemperatur 206⁰C

Filtertemperatur 260⁰C

Treibstoffströmungsgeschwindigkeit 1,8 kg/Stunde

Testdauer 5 Stunden

Treibstoff-Typ C

Konzentrationen der Zusätze im Treibstoff 11,4 g/hl

Zusätze

4. Monoamid, erhalten durch Umsetzung eines Gemisches von primären Alkylaminen mit 18 bis
24 Kohlenstoffatomen im Molekül
mit ölsäure bei einem Molverhältnis
von 1 : 1 (nach H ο u b e η —
W e y 1, Methoden der organischen
Chemie. Bd. 11, «2 [1958], S. 4) ...

Güteeinheiten

100

Zusätze

1. Keiner

2. Imid-Amid-Reaktionsprodukt gemäß d)

Güteeinheiten

205 650

Diamid aus 1,2-Propylendiamin und ölsäure bei einem Molverhältnis von 1 : 2 (nach Houben — Weyl, Methoden der organischen Chemie, Bd. 11, 2 [1958], S. 4)

Il

/C-H₂Cx

RNv

O RNH-C-H₂Cx

X-C-H₂C O O

I!

RNH-C-H₂C_x X — C — HoC-⁷

Il ο

98

Bei Verwendung der Zusätze 3 und 4 waren ferner die Niederschläge im Vorerhitzungsofen beträchtlich höher als bei Verwendung des Zusatzes 2 oder gar keines Zusatzes.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Düsentreibstoffe, dadurch gekennzeichnet, daß sie 0,0001 bis 0,05 Gewichtsprozent eines Reaktionsproduktes enthalten, das durch mindestens 3stündiges Erhitzen eines Gemisches aus mindestens einem aliphatischen primären Amin mit 4 bis 24 Kohlenstoffatomen und Äthylendiamintetraessigsäure in einem Molverhältnis von mindestens 2 : 1 auf Temperaturen von mindestens 200⁰C erhalten worden ist und aus Verbindungen der Formeln

CH₂ — CH₂ — N

Il

,CH₂-Cv

Il

O O

Il

/CH₂-C

— CH₂ — CH₂ —

CH₂ — CH₂ O O

Il

/CH₂ — C — NHR
^CH₂-C-NHR

Il ο

(III)

besteht, worin R einen aliphatischen Rest mit 4 bis 24 Kohlenstoffatomen und X einen Rest der Formeln -NHR, -OH-R-NH₂ oder — OH, wobei das Reaktionsprodukt im Durchschnitt nicht mehr als eine Aminosalzgruppe oder Carboxylgruppe pro Molekül enthält, bedeutet.

2. Düsentreibstoffe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Reaktionsprodukt aus Äthylendiamintetraessigsäure und einer Mischung von verzweigten primären Alkylaminen mit 6 bis 15 Kohlenstoffatomen, deren Aminogruppe mit einem tertiären Kohlenstoffatom verbunden ist, enthalten.

3. Düsentreibstoffe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Reaktionsprodukt aus Äthylendiamintetraessigsäure und aliphatischer Amine mit 12 bis 15 Kohlenstoffatomen pro Molekül sowie einem Molekulargewicht von etwa 200, das durch Umsetzung der Reaktionskomponenten in einem Kohlenwasserstofflösungsmittel bei einer Temperatur von 200 bis 220⁰C sowie einem Molverhältnis von Amin zur Säure von mindestens 3:1 erhalten worden ist, enthalten.