DE2062523C - Hemmung der Schlammbildung in Kraftstoffen bzw. Heizölen - Google Patents
Hemmung der Schlammbildung in Kraftstoffen bzw. HeizölenInfo
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Description
25
Die Erfindung bezieht sich auf die Hemmung der Schlammbildung in Kraftstoffen bzw. Heizölen.
Es ist allgemein bekannt, daß die Langzeitlagerung von Kraftstoff- bzw. Heizölen, insbesondere von
Schwerölen, zur Bildung von Schlamm führen kann, der dann Anlaß zu einem Verstopfen von Filtern oder
Saugkörben der Antriebsaggregate oder einer Verschmutzung der Lager- oder Betriebstanks gibt. Als
Ursache für diese Schlammbildung wurde bislang eine oxydative Polymerisation von Asphalten u. dgl. innerhalb
des Schweröls zu hochviskosen Schmieren angeschen. So sind als Maßnahme zur Verhinderung der
Schlammbildung ausschließlich Verfahren zur Inhibierung der oxydativen Polymerisation von Asphalten
durch Zusatz von Petroleumsulfonat, Naphthenat oder von Estern eines mehrwertigen Alkohols mit
einer höheren Fettsäure zum Schweröl bekannt.
Nach einer Vielzahl unterschiedlicher Untersuchungen über die Ursachen der Schlammbildung in
Schwerölen wurde nun gefunden, daß dieser Schlamm nicht durch oxydative Polymerisation von Asphalten
gebildet wird, sondern durch die Wirkung von Mikroorganismen, die im Schweröl leben, in dem sie sich
fortpflanzen und Asphalten u. dgl. in ihre Kolonien aufnehmen, wodurch dessen Agglomeration herbeigeführt
wird. Es wurde festgestellt, daß man die Bildung des Schlamms durch Inhibierung der Fortpflanzung
der Mikroorganismen verhindern kann.
Ziel der Erfindung war daher ein entsprechend inhibierend wirkender Zusatz, durch den jedoch die
erforderlichen Eigenschaften des Brennstoffs nicht beeinflußt werden und der weiter auch über lange
Zeiten hinweg wirksam bleibt. Dabei sollte insbesondere die Schlammbildung in Schwerölen verhindert
werden.
Dieses Ziel wird erfindungsgemäß durch Verwendung von Alkylpyridinium- und/oder Alkylpicoliniumhalogeniden
zusammen mit einem kationischen oder nichtionischen oberflächenaktiven Mittel als Kraftstoff-
bzw. Heizölzusatz zur Hemmung der Schlammbildung erreicht.
Der Zusatz von Alkylpyridiniumhalogeniden zu Kraftstoffen für Verbrennungsmotoren ist zwar generell
aus der USA.-Patentschrift 3192021 bekannt
Danach sollen jdoch durch diesen Zusatz die Betriebseigenschaften der Kraftstoffe im Winter verbessert
werden. Daß durch den Zusatz von Alkylpyridiniumhalogeniden zu Motor- und Heizölen die
Schlammbildung hintan gehalten werden kann, war jedoch unbekannt
Die bakterizid wirkenden Alkylpyridinium- und AlkylpicoUniumhalogenide werden insbesondere in
einem geeigneten organischen Lösungsmittel unter Zusatz eines oberflächenaktiven Mittels sowie gegebenenfalls
von Lösungspromotoren gelöst zugesetzt Als oberflächenaktive Mittel dienen kationische
und nichtionische oberflächenaktive Mittel.
Beispiele für die erfindungsgemäß als bakterizide Komponenten verwendeten Alkylpyridinium- und/
oder Alkylpicolmiumhalogenide sind Laurylpyridiniumchlorid, Myristylpyridiniumchlorid, Cetylpyridiniumchlorid,
Stearylpyridiniumchlorid, Laurylpicoliniumchlorid, Myristylpicoliniumchlorid. Cetylpicoliniumchlorid.
Stearylpicoliniumchlorid und die entsprechenden Bromide und Jodide: Die Picoliniumsalze
leiten sich vom <i-,,(- oder y-Picolin ab. Als bakterizide
Komponenten werden Laurylpyridiniumchlorid und Cetylpyridiniumchlorid besonders bevorzugt.
Diese Pyridinium- und Picoliniumverbindungen können einzeln oder in Form einer Mischung von
mehreren Vertretern dieser Gruppe verwendet werden.
Da die Pyridinium- und Picoliniumverbindungen selbst mit den ölen nicht mischbar sind, können sie
bei alleiniger Anwendung nicht darin dispergiert werden. Es wurde jedoch gefunden, daß man diese Verbindungen
im öl homogen dispergieren kann, wenn man sie gemischt mit zumindest einem oberflächenaktiven
Mittel zusetzt, das zur Gruppe der kationischen oder nichtionischen oberflächenaktiven Mittel gehört.
Anionische oberflächenaktive Mittel sind ungünstig, da sie mit den als Bakterizide verwendeten Pyridinium-
oder Picoliniumverbindungen reagieren und Niederschläge bilden können. Acetate von langkettigen Alkylaminen
oder Dialkyldimethylammoniumchlorid werden bevorzugt als kationische oberflächenaktive Mittel
verwendet, während Polyoxyäthylenalkylamin, Äthylenoxidaddukte von aliphatischen Alkoholen usw.
bevorzugte nichtionische oberflächenaktive Mittel sind. Als Lösungsmittel können gemäß der Erfindung
irgendwelche Lösungsmittel verwendet werden, in denen die bakteriziden und oberflächenaktiven Komponenten
löslich sind, jedoch werden üblicherweise Kohlenwasserstofföle wie Kerosin benutzt. Bevorzugt
angewandte Lösungspromotoren sind niedere Alkylenglykole, wie Äthylenglykol und Propylenglykol.
und flüssige Polyole, wie Glycerin.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsart der Erfindung werden bakterizide und oberflächenaktive
Komponente in einem Mischverhältnis von 1:2 bis 2:1 (Gewichtsverhältnis) in einer möglichst geringen
Menge an organischem Lösungsmittel gelöst und sorgfältig darin vermischt. In diesem Fall kann eine geringe
Menge des Alkylenglykols oder von Glycerin als Lösungspromotor zugesetzt werden.
Die resultierende Lösung wird in einer solchen Menge zum Kraftstofföl, z. B. Dieselöl, zugesetzt, daß
dessen Gehalt an Pyridiniumverbindung bzw. bakterizider Komponente bei 20 bis 500 ppm, vorzugsweise
50 bis 200 ppm, liegt. Wenn die Konzentration der Pyridiniumverbindung unter 20 ppm liegt, ist
die bakterizide Wirkung ungenügend. Nach Wunsch
kann die bakterizide Verbindung in einer Menge über 500 ppm angewandt werden, jedoch wird die Wirkung
dadurch nicht proportional erhöht.
Bei so hergestellten KraftstoOohnischungen wird
auch über lange Lagerungszeiten hinweg kaum eine Schlammbildung beobachtet Bei solchen Kraftstoffölmischungen
setzen sich daher bei Verwendung als Dieselöl Filter oder Saugkörbe nicht zu, und Tankreinigungen
sind nicht so oft nötig.
Die Erfindung wird nachfolgend mehr im einzelnen
an Hand von Beispielen beschrieben. Bei den in den Beispielen angegebenen Prüfergebnissen haben die
verwendeten Symbole folgende Bedeutung:
Symbol
Grad der Inhibition der Fortpflanzung
von Mikroorganismen im gelagerten Ol
vollständige Inhibition
gute Inhibition
eine gewisse Inhibition
geringe Inhibition
keine Inhibition
gute Inhibition
eine gewisse Inhibition
geringe Inhibition
keine Inhibition
Wie die vorstehenden Ergebnisse deutlich zeigen, wird die Schlammbildung in Proben mit zumindest
20 ppm Bakterizid vollständig gehemmt
Es wurde eine Mischung mit folgenden Bestandteilen hergestellt:
Kerosin (JIS Grade Nr. 1) 100 ml
Laurylpyridiniumchlorid 10,0 g
Addukt von Oleylallyläther und
8 Mol Äthylenoxid 8,0 g
Äthylenglykol 4,0 ml
Diese Mischung wurde zu dem gleichen Schiffs-
15 dieselöl wie im Beispiel 1 zugesetzt und die Prüfung
der Bakterienfortpflanzung wurde ebenfalls gemäß
• Beispiel 1 durchgeführt Die Prüfergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle 2 angegeben.
ze Tabelle 2
| Zugesetztes Laury | |
| I I UUL | pyridiniumchloric |
| (ppm) | |
| 1 | 1000 |
| 2 | 200 |
| 3 | 100 |
| 4 | 50 |
| 5 | 20 |
| 6 | 10 |
| 7 | 5 |
| 8 | 0 |
Befund
Es wurde eine Mischung aus folgenden Komponenten hergestellt:
Kerosin (JIS Grade Nr. 1) 100ml
Laurylpyridiniumchlorid 10,0 g
Addukt von Laurylamin und
10 Mol Äthylenoxid 8,0 ml
Äthylenglykol 4,0 ml
In 8 Erlenmeyerkolben (50-ml-Kolben) wurden jeweils
20 ml Schiffsdieselöl gegeben. Dazu wurde üic vorstehende Mischung in solchen Mengen zugesetzt,
daß der Laurylpyridiniumchloridgehalt der Untersuchungsproben den in Tabelle 1 angegebenen
Werten entsprach.
Die Proben wurden dann mit 1 ml einer inkubierten Kulturflüssigkeit von Mikroorganismen geimpft, die
durch 24 Stunden lange Inkubation eines durch längeres Stehen von Schiffsdieselöl erhaltenen
Schlamms in einem Agar-Kulturmedium erhalten worden war. Die Proben wurden dann in ein bei 37° C
konstant gehaltenes Bad gebracht, wo die Mikroorganismen 72 Stunden lang inkubiert wurden. Anschließend
wurden die Proben dem Bad entnommen und der Fortpflanzungszustand der Mikroorganismen
überprüft. Die erhaltenen Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle. 1 zusammengefaßt.
| Probe |
Zugesetztes Lauryl
pyridiniumchlorid |
Befund |
| (ppm) | ||
| 1 | 1000 | + + + + |
| 2 | 200 | + + + + |
| 3 | 100 | + + + + |
| 4 | 50 | + + + + |
| 5 | 20 | + + + + |
| 6 | 10 | + + + |
| 7 | 5 | + + |
| 8 | 0 | 0 |
Es wurde eine Mischung mit folgenden Bestandteilen 40 hergestellt:
Kerosin (JIS Grade Nr. 1) 100 ml
Laurylpyridiniumchlorid 10,0 g
Laurylmethallyldimethylammo-
niumchlorid 5,0 ml
45 Äthylenglykol 4,0 ml
Diese Mischung wurde zu dem gleichen Schiffs-
dieselöl wie im Beispiel 1 zugesetzt, und die Prüfung
der Bakterienfortpflanzung erfolgte in ähnlicher Weise,
5o wie im Beispiel 1 beschrieben. Die Prüfergebnisse
sind in der nachfolgenden Tabelle 3 zusammengefaßt.
| Probe |
Zugesetztes Lauryl
pyridiniumchlorid |
Befund |
| (ppm) | ||
| 1 | 1000 | + + + + |
| 2 | 200 | 4-4-4-4- |
| 3 | 100 | • 4-4-4-4- |
| 4 | 50 | 4-4-4-4- |
| 5 | 20 | + 4-4-4- |
| 6 | 10 | + + + + |
| 7 | 5 | + + + · |
| 8 | 0 | 0 |
Es wurde eine Mischung mit folgenden Bestandteilen hergestellt:
Kerosin (JIS Grade Nr. 1).... 100ml
LaurylpicoliniumcbJorid (von
/i-Picolin) 10 g
A4dukt von Laurylamin und
10 Mol Äthylenoxid Sg
, Äthylenglykol 4 g
In 7 Erlenmeyerkolben (50-ml-Kolben) wurden jeweils
15 ml Schiffsdieselöl gegeben, und die vorstehende Mischung wurde dann in einer für die Erzielung
der in Tabelle 4 angegebenen Laurylpicoli- ' niumchloridgehalte des Schiffsdieselols erforderlichen
Menge zugesetzt.
Die in den Kolben enthaltenen Mischungen wurden mit 5 ml einer inkubierten Flüssigkeit geimpft, die
durch 24 Stunden lange Inkubation eines im gleichen Schiffsdieselöl gebildeten Schlamms in einem Agar-Kulturmedium
hergestellt worden war. Die Kolben wurden in ein bei 37'C gehaltenes Temperierungsbad
gebracht, wo eine 72 Stunden dauernde Inkubation stattfand. Die Kolben wurden dann dem Bad entnommen
und der Fortpflanzungszustand der Bakterien überprüft. Die Ergebnisse sind in der nachfolgenden
Tabelle 4 angegeben.
| 5 Probe |
Zugesetztes Cetyi-
picolinJumbromid |
Befund |
| (ppm) | ||
| 1 | 200 | + + + + |
| 2 | 100 | 4 4-4-4- |
| 3 | 50 | + + + + |
| 4 | 20 | 4-4-4- |
| 5 | 10 | 4-4- |
| 6 | 5 | 4- |
| 7 | 0 | 0 |
| Probe | Zugesetztes Lauryl- picoliniumchlorid |
Befund |
| (ppm) | ||
| 1 | 200 | + + + + |
| 2 | 100 | + + + + |
| 3 | 50 | + + + + |
| 4 | 20 | + + + |
| 5 | 10 | + + |
| 6 | 5 | + |
| 7 | 0 | 0 |
Es wurde eine Mischung mit den folgenden Bestandteilen hergestellt:
Kerosin (JIS Grade Nr. 1) 100 ml
Cetylpicoliniumbromid
(von y-Picolin) 10 g
Addukt von Laurylamin und
(10 Mol) Äthylenoxid 10 g
Äthylenglykol 4 g
Diese Mischung wurde zu dem gleichen Schiffsdieselöl wie im Beispiel 4 hinzugegeben und die Mischung
einer überprüfung der Bakterienfortpflanzung unterworfen, die in ähnlicher Weise wie im Beispiel 4
beschrieben ausgeführt wurde. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 5 zusammengefaßt.
30
35
40
Es wurde eine Mischung mit den folgenden Bestandteilen hergestellt:
Kerosin (JIS Grade Nr. 1) 100 ml
Laurylpicoliniumchlorid
(von 0-Picolin) 10 g
Laurylmethallyldimethyl-
ammoniumchlorid 8 g
Äthylenglykol 4 g
Diese Mischung wurde zu dem gleichen Schiffsdieselöl wie im Beispiel 4 hinzugegeben und die so erhaltenen
Proben einer Prüfung der Bakterienfortpflcin
zung unterzogen, die in gleicher Weise wie im Beispiel 4 angegeben ausgeführt wurde. Die Ergebnisse
sind in Tabelle 6 wiedergegeben.
| Probe | Zugesetztes Lauryl- picoliniumchlorid |
Befund | |
| 45 | (ppm) | ||
| 1 | 200 | 4-4-4-4- | |
| 2 | 100 | 4-4-4-4- | |
| 3 | 50 | 4- + 4- 4- | |
| 50 | 4 | 20 | 4-4-4- |
| 5 | 10 | 4-4-4- | |
| 6 | 5 | 4-4- | |
| 7 | 0 | C |
55
Die im Beispiel 1 beschriebene Mischung wurde in einer Menge von etwa 1 ml pro Liter zu Schiffsheizöl
hinzugegeben, und es wurde ein nahezu 1 Jahr dauernder Langzeittest zur Bestimmung der Verlängerung
der Lebensdauer der Brennstoffliter bei kontinuierlichem Betrieb durchgeführt. Die erhaltenen Ergebnisse
sind in der nachfolgenden Tabelle 7 zusammengefaßt.
Vetsuch
1
2
3
4
2
3
4
Kaga-maru Yamanashi-maru
Saikyo-maru New York-maru Lebensdauer des Kraftstoff-Filters bei kontinuierlichem
Betrieb (Stunden)
ohne Zusatz
4
24
24
4
48
48
mit Zusatz
120 336 240 240
Eine Prüfung der Setz- und Betriebstanks der »Kaga-maru« auf Schlammablagerungen zeigte, daß
sich ohne Zusatz von Additiven innerhalb von 30 Tagen eine große Schlammenge abgelagert hatte, während
bei Zugabe des'-Additivs selbst nacn 180 Tager kaum Schlamm abgelagert war.
Claims (4)
1. Verwendung von Alkylpyridinium- und/oder Aikylpicoliniumhalogeniden zusammen mit einem
kationischen oder nichtionischen oberflächenaktiven Mittel als Kraftstoff- bzw. Heizölzusatz zur
Hemmung der Schlammbildung.
2. Verwendung der Alkylpyridinium- und/oder
Alkylpicoliniumhalogenide in solchen Mengen, daß ihr Gehalt im öl zwischen 20 und 500 ppm
oder mehr liegt
3. Verwendung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Alkylpyridinium-
und/oder AlkylpicoUniumhalogenide Laurylpyridiniumhalogenide, Cetylpvridiniumhalogenide,
Laurylpicoliniumhalogenide oder Cerylpicoliniumhalogenide
dienen.
4. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als oberflächenaktive Mittel
solche aus der Gruppe der Dialkyldimethylammoniumhalogenide, Polyoxyäthylenalkylamin und
Addukte von Äthylenoxid und aliphatischen Alkoholen dienen.
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10482969 | 1969-12-27 | ||
| JP10482969A JPS4933322B1 (de) | 1969-12-27 | 1969-12-27 | |
| JP3719970A JPS4943245B1 (de) | 1970-05-02 | 1970-05-02 | |
| JP3719970 | 1970-05-02 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2062523A1 DE2062523A1 (de) | 1971-07-08 |
| DE2062523C true DE2062523C (de) | 1973-03-22 |
Family
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