DE2150362A1

DE2150362A1 - Treibstoff

Info

Publication number: DE2150362A1
Application number: DE19712150362
Authority: DE
Inventors: Frech Kenneth J; Tazuma James J
Original assignee: Goodyear Tire and Rubber Co
Current assignee: Goodyear Tire and Rubber Co
Priority date: 1970-11-19
Filing date: 1971-10-08
Publication date: 1972-05-25
Also published as: FR2114465A5; DE2150362B2; AR211084A1; US3822119A; AU3442171A; GB1357433A; ES396179A1; BE775063A; NL7115922A; AU456190B2; RO61064A; JPS5215602B1; IT944965B

Description

DIPL.-ING. HANS W. GROENING DIPL.-CHEM. DR. ALFRED SCHÖN

PATENTANWÄLTE

S/G 17-99 zb

The Goodyear Tire & Rubber Company, 1144 E. Market Street,

Akron, Ohio UU316/ -USA

Treibstoff

Die Erfindung betrifft einen keine Verschmutzung erzeugenden Treibstoff und bezieht sich auf Verfahren zur Herstellung eines klopffesten hochoktanigen Benzins, in dem keine -Bleiverbindungen enthalten sind. Insbesondere befaßt sich die Erfindung mit Mischungen.aus typischen Benzinkohlenwasserstoffen, spezifischen Alkoholen und Wasser.

Die Umgebungsverschmutzung hat bereits ein ernstzunehmendes Ausmaß erreicht. Insbesondere stellt die Luftverschmutzung in den Städten sowie in der Nähe von Städten bereits eine Bedrohung für die Bevölkerung d.ar.

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Line der Hauptquellen für die Luftverschmutzung sind die Kraftfahrzeugmotoren. Die Probleme, denen man sich bei dem Versuch gegenübersieht, diese Verschmutzung herabzudrücken, sind zahlreich und kompliziert.

Eine Klasse von Schmutzstoffen, die man in den Abgasen von Ottomotoren findet, sind Bleisalze. Diese Bleisalze sind das Ergebnis der Verwendung von Bleiverbindungen, wie beispielsweise Tetraäthylblei (TAB) und Tetramethylblei (TMB) im Benzin, die sich als notwendig erwiesen haben, um die Oktanzahl und/oder die Antiklopfeigenschaften des Benzins zu erhöhen, damit das Benzin den Anforderungen gerecht wird, welche von hochkomprimierten Ottomotoren gestellt werden. Hochverdichtete Ottomotoren verbessern den Wärmewirkungsgrad, so daß sie stärker sind.

Diese Bleisalzverschmutzung ist nunmehr auf das Interesse der Öffentlichkeit gestoßen, wobei die öffentliche Meinung fordert, daß derartige Bleizusätze zu Benzinen entfallen sollen.

Derzeitig gibt es jedoch noch keine Antiklopfmittel, die mit diesen Bleiverbindungen vergleichbar sind, und zwar weder im Hinblick auf die Wirkungsweise noch auf wirtschaftliche Erwägungen. Eine Entfernung dieser Mittel aus den Benzinen wirft daher neue Probleme auf. Derzeit überlegen sich die Automobilhersteller sowie die Ölindustrie zwei Lösungen.

Von der Autoindustrie wird vorgeschlagen, die Motoren von neuen Autos derart auszulegen, daß das Kompressionsverhältnis gesenkt wird, so daß die Anforderungen an die Oktanzahl der Benzine nicht mehr so hoch sind.

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Diesem Vorschlag haftet jedoch der Nachteil an, daß die Benzine energetisch weniger ausgenützt werden, was insbesondere zu einem Zeitpunkt ungünstig ist, an dem die Energievorräte knapp zu werden drohen. Ferner laufen Millionen älterer Automobile, in die
hochverdichtete Motoren eingebaut sind.

Der Vorschlag der Benzinerzeuger geht dahin, den Anteil an
hochoktanigen Kohlenwasserstoff-Benzinkomponenten zu erhöhen,
um die Entfernung von Tetraäthylblei und Tetramethylblei zu
kompensieren. Der Aromatengehalt des Benzins wurde bereits von
einigen Herstellern erhöht, um zu einem Benzin zu gelangen, das auch noch in den Motoren mit hoher Verdichtung verwendet werden kann.

Die Erhöhung des Aromatengehaltes des Benzins wirft jedoch
neue Probleme auf. Um den Aromatengehalt von Benzin zu erhöhen sind weitere kostspielige katalytisch arbeitende Reformierungsanlagen zu erstellen. Die Kosten dieser Anlagen müssen zweifelsohne auf den Verbraucher abgewälzt werden.

Die Verwendung größerer Aromatenanteile in Benzin führt zu einem rauhen und geräuschvollen Motorenbetrieb, wobei außerdem die
Motorenleistung herabgesetzt wird. Ferner beschleunigt die Verwendung größerer Aromatenmengen in Benzin die Geschwindigkeit
der Schlammbilüung, welche ihrerseits wieder zu einem schlechteren Laufen der Motoren beiträgt. Ferner besitzen Aromaten,
insbesondere bei einem Einsatz in größeren Mengen, eine geringe Widerstandsfähigkeit gegenüber einer Oberflächenzündung und erhöhen somit die Menge an Ablagerungen, die während der Verbrennung gebildet werden. Werden Ottomotoren verschmutzt, dann stellen sie eine weitere Luftverschmutzungsquelle dar. Diese Verschmutzung

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OBlQINAL

I I
t

■ ι

ist hauptsächlich auf Kohlenmonoxyd, nicht verbrannte Kohlenwasserstoffe und partiell oxydierte Kohlenwasserstoffe zurückzuführen.

Die gefährlichsten Schmutzstoffe, die aus Motoren ausgestoßen werden, welche Benzin verbrennen, die einen hohen Prozentsatz an Aromaten enthalten, sind die nichtverbrannten Aromaten selbst. Ferner besteht die Gefahr, daß krebserzeugende Mittel, wie beispielsweise Benzpyren sowie andere kondensierte Aromaten, gebildet werden, wenn der Aromatengehalt des Benzins erhöht wird. Eine andere Klasse von Schmutzstoffen, die derzeit in größeren Mengen in den Abgasen zu finden sind, sind die Oxyde von Stickstoff.

Daher ist festzustellen, daß diese Lösungen unzureichend sind, da die eine zu einer schlechten Energieausnützung führt und die andere evtl. noch eine^ größere Umweltverschmutzung zur Folge hat, als sie bisher aufgrund von Bleiverbindungen im Benzin zu ertragen ist.

Die Verwendung von Bleiverbindungen in Benzin hat in zunehmendem Maße den Zusatz von Additiven nach sich gezogen, welche derzeit dem Benzin zugesetzt werden, um den Problemen zu begegnen, die mit der Verwendung dieser Bleiverbindungen aufgeworfen werden. Das Weglassen von Bleiverbindungen sollte auch zur Folge haben, daß diese Additive¹* nicht mehr zugesetzt oder zumindest in einem reduzierten Ausmaß zugesetzt werden müssen. Beispielsweise werden zusätzlich zu Blei bestimmte phosphorenthaltende Verbindungen dem Benzin zugemischt. Die Funktion der Phosphorverbindungen besteht darin, das zurückbleibende Blei in Bleiphosphat umzuwandeln. Ein anderer Grund für die Zugabe von Phosphorverbindungen besteht in einer Verhinderung einer vorzeitigen Zündung. Ferner werden

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dem Benzin bestimmte Borverbindungen zugemischt, die als Bleifänger wirken und die Entfernung von Bleiablagerungen aus den Motoren begünstigen oder erleichtern. Derzeit enthalten die meisten Benzine Antioxydationsmittel. Diese Antioxydationsmittel sind aromatische Amine oder Phenole, die eine Oxydation verhindern. Die Aminverbindungen wirken ferner als Süßungsmittel, d.h. sie bewirken die Umwandlung von Schwefelverbindungen, wie beispielsweise Mercaptanen in Disulfide. Eine andere Funktion dieser Antioxydationsmittel besteht in der Verhinderung der Bildung von Peroxyden, welche mit den Bleizusätzen und/oder den Rückständen unter Bildung von Bleisalzen reagieren.

Gegenstand der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens zur Erzeugung eines klopffesten Benzins mit einer hohen Oktanzahl. Durch die Erfindung wird die Ausstoßung von Schmutzstoffen bei Verwendung eines ^n typischer Weise gebleiten oder sogar nichtgebleiten Benzins auf ein bisher nicht erreichbares Ausmaß reduziert, ohne daß dabei die Antiklopfeigenschaften verloren gehen. Ferner ist es möglich, die Menge an Stickoxyden, Kohlenmonoxyd, Bleisalzen sowie anderen Rückständen, die auf die derzeit verwendeten Additive zurückgehen, zu reduzieren. Die Erfindung schafft die Möglichkeit, weiterhin hochverdichtete Motoren zu verwenden, so daß der hohe Wärmewirkungsgrad' dieser Motoren ausgenützt werden kann, was mehr gefahrene Kilometer pro Benzineinheit bedeutet, sodaß wiederum die in begrenztem Ausmaße vorkommenden natürlichen Energiequellen besser ausgenützt werden können. Ferner wird durch die Erfindung die Ablagerungsbildung vermindert, so daß die Treibstoffe in wirtschaftlicher Weise ausgenützt werden und die Motorenlebensdauer erhöht wird und das Blei in wirksamer Weise entfernt wird, ohne daß dabei der Wert des Treibstoffs gemindert wird. Selbstentzündung, vorzeitige

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Entzündung, Oberflächenzündung, Motorenklingeln, Motorenrattern, ein Weiterlaufen der Motoren sowie ähnliche Erscheinungen, die zu einer schlechten Treibstoffausnützung führen, die Ausstoßung von mehr Schmutzstoffen bewirken und eine Herabsetzung der Motorenlebensdauer zur Folge haben, unterbleiben. Ferner erübrigt sich bei Anwendung der Erfindung der Zusatz gesteigerter Mengen an aromatischen Bestandteilen zu dem Benzin, so daß eine zusätzliche Umweltverschmutzung, die noch ernster zu nehmen ist, unterbleibt.

Durch die Erfindung wird eine Mischung aus Benzinkohlenwasserstoffen, Alkoholen mit U bis 8 Kohlenstoffatomen und Wasser als Treibstoff zur Verfügung gestellt, durch welche die Eigenschaften von typischen Ottomotoren verbessert werden, wobei gleichzeitig die Mengen an ausgestoßenen Stickstoffoxyden, Kohlenmonoxyd und nicht verbrannten Kohlenwasserstoffen reduziert werden.

Die Verwendung einer Kombination aus'beispielsweise tert.-Butylalkohol und Wasser in einem typischen Benzingrundmaterial stellt eine praktische und wirtschaftliche Methode zur Lösung der Probleme dar, die bei der Verwendung von Ottomotoren heute besonders aktuell sind. Tert.-Butylalkohol kann in einfacher Weise derartig hergestellt werden, daß Isobutylen mit Wasser in Gegenwart eines geeigneten Katalysators bei mäßigen Temperaturen und Drukken kontaktiert wird. Ein geeigneter Katalysator für?; diese Umwandlung ist ein organisches Ionenaustauscherharz, wie beispielsweise sulfoniertes Polystyrol/Divinylbenzol in der sauren Wasserstofform. Geeignete Reaktionstemperaturen für die Umwandlung von Isobutylen und Wasser zu tertiärem Butylalkohol liegen zwischen 66 und 177°C (150 bis 350⁰F), während sich die Drucke in dem Bereich von 3,5 bis I¹V,! atü (50 bis 200 psig) bewegen. In der Raffinationsindustrie stehen große Mengen an Isobutylen

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-rv5M ...

zur Verfügung. Ein derartiges chemisches Verfahren läßt sich in vorteilhafter Weise mit irgendeinem anderen Raffinerieverfahren koppeln,, wie es derzeit zur Gewinnung von hochoktanigen Benzinen verwendet wird, beispielsweise mit einem katalytischen Cracken, einem katalytischen Reformieren, einer katalytischen Alkylierung und Isomerisierung.

Die Verwendung von Isopropylalkohol plus Wasser in Kombination mit typischen Benzinkohlenwasserstoffgrundmaterialien scheint sowohl im Hinblick auf die Wirkungsweise als auch auf wirtschaftliche Gesichtspunkte attraktiv zu sein. Der Vorläufer von Isopropylalkohol, und zwar Propylen, steht in großer Menge zur Verfügung, ist jedoch etwas schwieriger als Isobutylen umzuwandeln.

Die Verwendung von normalem Propylalkohol und Wasser in typischen Benzinkohlenwasserstoffen scheint ebenfalls im Hinblick auf Funktionalität und Wirtschaftlichkeit diskutiertbar zu sein.

Unter den entsprechenden Umständen können auch zwei oder mehrere Alkohole plus Wasser dem Benzin zugesetzt werden. Dies kann in bestimmten Fällen wirksamer sein als die Verwendung eines einzigen Alkoholes plus Wasser.

Es kann ferner vorteilhaft sein, wohlfeilere Alkohole, wie beispielsweise Methanoi oder Äthanol, zusammen mit den vorstehend erwähnten Alkoholen als Benzinadditive zu verwenden.

Der Vorläufer von Isobutylen, und zwar das Isobutan, steht in großen Mengen zur Verfügung. Die in zunehmendem Maße ausgeübte

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Zylinder eingespritzt werden.

Bevor auf die eine Verschmutzung hemmende Wirkung eingegangen wird, welche durch die Einmengung dieser Alkohole und Wasser in Benzin bewirkt wird, wird das Antiklopfverhalten dieser Verbindungen gezeigt, und zwar anhand von Oktanbewertungen. Mischungen aus verschiedenen Alkoholen und/oder Wasser werden mit einem bleifreien Benzingrundmaterial vermischt, worauf die Research-Oktanzahl ermittelt wird.

Versuch I

15 1 eines typischen, kein Blei enthaltenden Superbenzins mit einer Research-Oktanzahl von 101 werden mit U 1 n-Heptan zur Gewinnung eines Benzins mit einer Research-Oktanzahl von 86 vermischt. Zu diesem Benzin mit einer Octanzahl von 8 6 werden die verschiedenen Mengen an Alkoholen und Wasser (vgl. Tabelle 1) zugemischt. Die Research-Oktanzahlen·, welche in der Tabelle 1 angegeben sind, werden in der üblichen Weise erhalten.

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Tabelle 1 Oktanbewertungen

; Research-

Nr. Treibstoff Oktanzahl

(ROZ)

1 Grundbenzin (insgesamt aus Kohlenwasserstoffen) 86,0

2 Grundmischung (90 Vol%)-i-Propylalkohol (10 Vol%) 90,1

3 Grundmischung (80 Vol%)-i-Propylalkohol (20 Vol%) 94,0

4 Grundmischung (70 VoU)-i-Propylalkohol (30 Vol%) 97,6

5 Grundmischung (60 Vol%)-i-Propylalkohol (40 Vol%) 101,2

6 Grundmischung (90 Vol%)-tert.-Butylalkohol

(10 VoU) 88,8

7 Grundmischung (80 Vol%)-tert.-Butylalkohol

(20 Vol%) 91,3

8 Grundmischung (70 Vol%)-tert.-Butylalkohol

(30 Vol%) 95,6

9 Grundmischung (60 VoU)-tert,-Butylalkohol

(40 Vol%) 97,8

10 (Grundmischung ($0 VoU)-IPA UO VoU))-H₉0

(^z0,3 Vol%) 90,0

11 (Grundmischung (80 Vol%)-IPA-(20 VoU))-H.,0

ri,3 Vol%) 94,2

12 (Grundmischung (70 VoIl)-IPA (30 VoU) )rH0

(^3,2 Vol%) 98,3

13 (Grundmischung (60 VoU)-IPA (40 VoU)-H-O

(^6,0 VoU) 102,5

14 (Grundmischung (90 VoU)-TBA (10 VoU))-H„0

15 (Grundmischung (80 VoU)-TBA (20 VoU))-H₉0

(0,8 VoU) 91,8

16 (Grundmischung (70 VoU)-TBA (30 VoU)KH₀O

(2;0 VoU) 95,9

17 (Grundmischung (80 VoU)-TBA (40 VoU))-H_o0

<3t2 VoU) 98,0

18 Benzin mit einer Oktanzahl von 86 plus 3 ml Tetra-

äthylblei 95,0

IPA = Isopropylalkohol
TBA = tert.-Buty!alkohol

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Aus diesen Werten ist zu ersehen, daß die Verwendung von Alkoholen, wie beispielsweise Isopropylalkohol, tert.-Butylalkohol und tert.-Amylalkohol, falls diese Alkohole mit einer typischen Benzinmischung vermischt werden, eine Erhöhung der Oktanzahl bewirkt. Ferner ist zu bemerken, daß keine Abnahme der Oktanzahl auftritt, wenn Wasser dieser Mischung zugesetzt wird.

Es ist darauf hinzuweisen, daß der zur Durchführung dieser Versuche eingesetzte Grundtreibstoff eine Research-Oktanzahl besitzt, die einige Einheiten unterhalb der Research-Oktanzahl liegt, welche normalerweise in einer moderenen Raffinerie erhalten wird. Daher kann man zu den in der Tabelle angegebenen Research-Oktanzahlen noch 3 oder 4 Research-Oktanzahlen hinzuaddieren. Durch die Erfindung wird es daher ermöglicht, ältere Automobile, welche Ottomotoren mit einer hohen Kompression besitzen, mit einem klopffreien nichtgebleiten Benzin zu fahren.

Ferner führt die Verwendung von Wasser in diesen Benzin/Alkohol-Mischungen zu einer kühlen Flammenverbrennung, so daß geringere Stickoxydausstöße, weniger Motorablagerungen und dergleichen die Folge sind.

Wie vorstehend erwähnt, können verschiedene Alkohole, die 4 bis 8 Kohlenstoffatome enthalten, zusammen mit Wasser zur Durchführung der Erfindung eingesetzt werden. Repräsentative Beispiele für derartige Alkohole sind tert.-Butanol, 2-Methyl-2-pentanol, 2,3-Dimethyl-2-butanol, 2-Butanol, 2-Pentanol, 3-Pentanol, 3-Methyl-2-pentanol, 4-Methyl-2-pentanol, 4-Methyl-3-pentanol, tert.-Pentanol, 2,5-Dimethylhexanol, Cyclohexanol, Cumylalkohol, die Oxoalkohole sowie verschiedene Isoalkohole. Von diesen Alkoholen werden vorzugsweise tert.-Butylalkohol und tert.-Amylalkohol eingesetzt. Bestimmte dieser Alkohole, die 4 bis 8 Kohlen-

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stoffatome enthalten, sind etwas unlöslich in Wasser. Sollen derartige Alkohole verwendet werden, dann können bis zu 40 % an einfachen Alkoholen, wie beispielsweise Methylalkohol, Äthylalkohol oder n-Propylalkohol oder Isopropylalkohol, als Löslichkeitsvermittler verwendet werden.

Die in den erfindungsgemäßen Treibstoffen verwendeten Alkoholmengen können zwischen ungefähr 2 und ungefähr 70 Vol% schwanken, wobei ein bevorzugterer Bereich zwischen ungefähr 5 und ungefähr 40 % liegt. Alle angegebenen Volumina beziehen sich auf das Gesamtvolumen an Treibstoffmischung, d.h. an der Mischung aus Wasser, dem Alkohol, dem Kohlenwasserstoffgrundmaterial sowie anderen Additiven, falls derartige Additive zugesetzt werden.

Die in den Rahmen der Erfindung fallenden Alkohole vermögen Wasser nicht zu sehr zu solubilisieren. Werden daher die anderen erfindungsgemäß spezifizierten AlkoKole verwendet, dann sollte der Wassergehalt auf ungefähr 10 % eingestellt werden, damit man ein Einphasensystem erhält. Jedoch vermögen bestimmte Alkohole, wie beispielsweise Methylalkohol, Äthylalkohol und Isopropylalkohol, falls sie den erfindungsgemäßen Alkoholen in einer Menge von bis zu ungefähr UO % zugesetzt werden, das Wasser in der Treibstoff mischung zu solubilisieren.

Werden normaler Propylalkohol oder Isopropylalkohol verwendet, dann ist es gewöhnlich zweckmäßig, ungefähr 5 bis ungefähr 40 Vol% Alkohol mit ungefähr Öj3 bis 25 Vol% Wasser zu verwenden.

Will man ein Einphasensystem verwenden, wie beispielsweise einen vermischten Benzintreibstoff, dann kann der Gesamtalkoholgehalt ungefähr 2 bis ungefähr 70 Vol% betragen, während der Wassergehalt zwischen ungefähr 0*1 und ungefähr 10 % liegt.

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Erfindungsgemäß ist es jedoch nicht notwendig, den Treibstoff als Einphasensystem zu verwenden. Die einzelnen Komponenten können getrennt eingespritzt werden, man kann auch zwei oder mehrere Komponenten vermischen und als Zweikomponentensystem einspritzen. Der bevorzugte Alkoholbereich kann daher mit ungefähr 2 bis ungefähr 70 Vol% angegeben werden, wobei' ungefähr 5 bis ungefähr Vol% vorzuziehen sind und der bevorzugteste Bereich zwischen ungefähr 10 und ungefähr 30 Vol% liegt. Der bevorzugte Wasserbereich kann mit ungefähr 0_rl bis ungefähr 2 5 Vol% angegeben werden, wobei ein bevorzugter Bereich zwischen ungefähr 1 und 15 Vol% liegt und der bevorzugteste Bereich zwischen ungefähr 2 und ungefähr 10 Vol% schwankt.

Die Verwendung der angegebenen Wassermengen (bis zu 2 5 %) hat trotz des Alkoholzusatzes die Bildung eines Zweiphasensystems zur Folge, und zwar deshalb, da das Wasser nicht in der Kohlenwasserstoff/Alkohol-Mischung löslich ist. Werden erfindungsgemäß größere Volumina an Wasser eingesetzt, die oberhalb der Mischbarkeits- und LÖslichkeitsgrenze in der Alkohol/Kohlenwasserstoff-Mischung liegen, dann kann man auf eine direkte Einspritzung des Wassers in den Ottomotor oder auf die Einspritzung einer Wasser/Alkohol-Mischung in jeden Zylinder oder in den Vergaser zurückgreifen. Man kann auch Mittel verwenden, welche alle diese Komponenten innerhalb der in Frage kommenden ZüsammensetZungsbereiche solubilisieren.

Bestimmte Additive können in den erfindungsgemäßen Benzin/Alkohol/Wasser-Mischungen oder -Treibstoffen verwendet werden. Beispielsweise kann man grenzflächenaktive Mittel verwenden, die eine Korrosion des Treibstoffsystems verhindern und die Entfernung von Vergaserablagerungen begünstigen und auch keine

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Ablagerungen an den Verteilerrohren oder den Zylindern selbst zulassen.

Außerdem können Rost-verhindernde Additive verwendet werden. Derartige Rost-verhindernde Additive könnten grenzflächenaktive Mittel sein, die in der Weise wirken, daß sie einen Film auf der Oberfläche des Metalls bilden, das der Korrosion ausgesetzt ist. Bevorzugte Typen sind aus Alkoholen bestehende grenzflächenaktive Mittel sowie aus Carbonsäuren bestehende grenzflächenaktive Mittel.

Gegebenenfalls können bestimmte Antioxydationsmittel dem erfindungsgemäßen Treibstoff oder Benzin zugesetzt werden.

Versuch II

Zur experimentellen Bestätigung der Tatsache, daß die erfindungsgemäßen Treibstoffe nicht nur gute Antiklopfeigenschaften besitzen, wie sie in der vorstehenden Tabelle 1 zusammengefaßt worden sind, sondern auch eine Umweltverschmutzung hemmende Eigenschaften aufweisen, wurden die folgenden Tests durchgeführt. Einem im Handel erhältlichen Benzin mit einer Research-Oktanzahl von 101 wurde eine solche Menge n-Heptan zugesetzt, die dazu ausreicht, die Research-Oktanzahl auf 90 zu reduzieren. Diesem Benzin mit einer Research-Oktanzahl von 90 wurden Wasser und Alkohol gemäß Tabelle 2 zugesetzt. Diese Treibstoffe wurden zum Betrieb üblicher Ottomotoren verwendet. Bei dem verwendeten Automobil handelt es sich um einen 1969 V-8 Dodge, der mit einer 5 l-Maschirir! ausgerüstet war, die zuvor ungefähr 40 000 Meilen gelaufen war. Die Treibstoffe wurden in spezielle Tanks eingefüllt, W'u':-iuf tlas Automobil während einer Zeitspanne von 17 Minuten :iai ίwi. .!Dynamometer gesetzt und einem üblichen Fahrzyklus

BAD ORiGfNAL

unterzogen wurde, d.h. einem Stillstand, einer Beschleunigung, einer Verzögerung etc.

Abgasproben wurden gesammelt und mit Stickstoff in einem Volumen von 5/1 verdünnt. Die Menge an Stickstoffoxyden, Kohlenmonoxyd und nichtverbrannten Kohlenwasserstoffen wurde nach üblichen Methoden bestimmt. In der Tabelle 2 sind diese Verschmutzungsmittel in ppm angegeben. Die Oktan-Research-Zahlen wurden durch Berechnungen und nicht durch tatsächliche Bestimmungen ermittelt. Es ist darauf hinzuweisen, daß ein im Handel erhältlicher Standard-Treibstoff mit einer Oktanzahl von 95 bis 9 7 zum Vergleich verwendet wurde.

	Alkohol, %	AS y	I I	CO	nichtverbrann te Kohlenwas serstoffe	IDUJb
	Isopropyl 10	Tabelle 2		1020	440
	tert.-Bu tyl 10		Verschmutzungsmittel im Autoabgas	1100	450
Mischung	Isopropyl 20		Vol% NO Wasser. ^x	820	405	Oktan zahl (ROZ)
1	tert.-Bu tyl 20	0,3 500	895	410	95
2	Isopropyl 20	0,2 500	880	396	95
3	tert.-Bu tyl 20	480	880	402	98
4	Isopropyl 30	500	400	330	98
5	tert.-Bu tyl 30	13,0 460	380	337	98
6	Isopropyl 40	0,7 460	410	295	98
7	tert.-Bu tyl 40	3,0 380	365	302	100+
8	1,8 400	1900	575	100+
9	5,7 292	100+
10	3,0 3,48	100+
Ver gleich	Standard benzin mit 500 einer Oktan zahl von 95 - 97	95-97

Um deutlicher zu zeigen, daß die erfindungsgemäßen Treibstoffe, falls sie als Treibstoffe für übliche Ottomotoren verwendet werden, eine Abgasverbesserung bewirken, wurden folgende Berechnungen angestellt: In der Tabelle 3 wird der Prozentsatz der Verbesserung angegeben, und zwar in bezug auf einen Standard-

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treibstoff, wie er derzeit in den USA verwendet wird. Die Zahlenwerte geben die Verbesserung hinsichtlich des Gehaltes an NO , CO und nichtverbrannten Kohlenwasserstoffen an, und zwar angegeben als % Verminderung gegenüber der entsprechenden Menge, die bei Verwendung eines Vergleichsstandardtreibstoffs, wie er im Handel erhältlich ist, anfällt.

Mischung	Alkohol Vol%	H₀O Vol%
1	IP-IO	0,3
2	TB-IO	0,2
3	IP-20	—.
4	TB-20
5	IP-20	1,3
6	TB-20	0,7
7	IP-30	3,0
8	TB-30	1,8
9	IP-40	5,7
10	TB-40	3,0

Tabelle 3

ROZ

Verminderung: % bezüglich des Standards κ

NO_x	CO	nichtverbrannte Kohlenwasserstoffe
—-	46,3	14,6
—	42,1	12,6
	57,0	21,4
—	52,9	20,4
8,0	53,7	23,0
8,0	53,7	22,0
24,1	79,1	35,9
20,0	80,0	34,6
41,7	78,5	42,8
30,4	80,8	41,5

* Standardtreibstoff = Oktanzahl von 95 - 97: 500 + ppm NO ,

1900ppm CO und 515 ppm nichtverbrannte Kohlenwasserstoffe.

** IP ist Isopropylalkohol
TB ist tert.-Butylalkohol.

Wie man aus dieser Tabelle ersehen kann, beträgt die Verminderung des Ausstoßes an Stickoxyd mehr als 40 %, die Verminderung

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-χ-

des Ausstoßes an Kohlenmonoxyd mehr als 80 % und die Verminderung des Ausstoßes an nichtverbrannten Kohlenwasserstoffen mehr als HO %.

Die Erfindung kann unter Verwendung von Benzinen angewendet werden, die derzeit im Handel erhältlich sind oder in Zukunft erhältlich sein werden. Diese Benzine können das Ergebnis von Reformierungen sein, welche den Benzinen einen beträchtlich hohen Aromatengehalt verleihen. Diese Benzine können ferner das Ergebnis von Alkylierungen sein, die einen höheren Prozentsatz an verzweigtkettigen Paraffinen bewirken. Ferner können diese Benzine auf Isomerisationsreaktionen zurückzuführen sein, bei deren Durchführung die Paraffine zu stark verzweigten Materialien isomerisiert werden. Ferner können die Benzine die Folge von Hydrocrackungsverfahren sein, welche ebenfalls zur Folge haben, daß größere Mengen an verzweigtkettigen Paraffinen vorliegen. Schließlich können sie auf katalytische Cracßungen zurückzuführen sein, die eine Erhöhung sowohl der Gehalte an verzweigten Paraffinen als auch an verzweigten Olefinen bewirken.

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Claims

P at entansprüche

(q/. Treibstoff, dadurch gekennzeichnet, daß er 1) aus einem typischen Benzxnkohlenwässerstoffgrundmaterial, 2) wenigstens einem Alkohol, der ^ bis 8 Kohlenstoffatome enthält, und 3) Wasser besteht, wobei die Alkoholmenge zwischen ungefähr 2 und ungefähr 70 Vol% schwankt und die Wassermenge zwischen ungefähr 0,1 und ungefähr 25 Vol% liegt.

2, Treibstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Alkohol in fengesn von ungefähr S bis ungefähr ⁵^O Voll» und. das Wasser in Mengen von ungefähr 0,1 bis ungefähr 10 Vol% vorliegt.

3. Treibstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Alkohol aus tert.-Butylalkohol oder *tert.-Amylalkohol besteht.

t. Treibstoff nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Alkohol aus tert.-Butylalkohol oder aus tert.-Amylalkohol besteht.

5. Treibstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er außerdem Methylalkohol, Äthylalkohol oder Isopropylalkohol enthält.

6. Verfahren zur Herstellung eines Treibstoffs gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß 1) ein typisches Benzingrundmaterial, 2) wenigstens ungefähr 2 bis ca. 70 Vol% eines Alkohols, der U bis 8 Kohlenstoffatome enthält, und 3) ungefähr 0,1 bis ungefähr 25 Vol% Wasser vermischt werden.

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7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Mischung außerdem Methylalkohol, Äthylalkohol oder Isopropy!alkohol zugesetzt werden.

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