DE2460727C3 - Verfahren zum Erzeugen von methanolhaltigem Motorentreibstoff aus Erdöl - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft das im Patentanspruch angegebene Verfahren.

Erdöl ist bekanntlich kein chemisch einheitlicher Stoff, sondern setzt sich aus einzelnen der Struktur nach verschiedenen Kohlenwasserstoffgruppen zusammen. Die Relation der einzelnen Kohlenwasserstoffgruppen zueinander ist abhängig von der Erdöllagerstätte und von Lagerstätte zu Lagerstätte verschieden. Sie bestimmt im wesentlichen den Anfall an Destillat eines bestimmten Temperaturbereiches, beispielsweise der Kohlenwasserstoff-Fraktion 70/120 (Siedebereich zwischen 70⁰C und 12O⁰C). Diese Fraktion wird im wesentlichen als Treibstoff für Kraftfahrzeuge verwendet

Die Auswirkungen einer sich abzeichnenden Energieverknappung einerseits und die beim Verbrennen von Kohlenwasserstoff in Kraftfahrzeugmotoren anfallenden schädlichen Abgase andererseits haben inzwischen zu den verstärkten Bemühungen geführt, die aus Erdöl durch Destillation gewonnenen Produkte durch andere Kraftstoffe zu ersetzen oder sie ggf. auch unter Verzicht auf bestimmte Eigenschaften, beirpielsweise unter Verzicht auf eine besonders hohe Oktanzahl umweltfreundlicher zu gestalten. Als Ersatz für die bisherigen PKW-Treibstoffe ist Methanol (CH₃OH) oder ein Gemisch aus Methanol und Motorentreibstoff im Gespräch, welches sich jedoch auf Grund seines ungünstigen Zünd- und Brennverhaltens nicht ohne weiteres als Treibstoff für herkömmliche Benzinmotoren einsetzen läßt.

Aus »Chemisches Zentralblatt« (1942/11, Seite 1310) ist die Anwendung der azeotropen Destillation zur Trennung von Erdölkohlenwasserstoffen bekannt. Eingesetzt wird dabei beispielsweise Methanol.

Dieser Literaturstelle liegt allein die Aufgabe zugrunde, die Trennung sonst schwierig zu trennender Kohlenwasserstoffe wie beispielsweise die Abtrennung von Toluol von paraffinischen Kohlenwasserstoffen zu ermöglichen.

Demgegenüber besteht die Aufgabe der Erfindung darin, ein Verfahren zum Erzeugen von methanolhaltigen Motorentreibstoffen aus Erdöl zu schaffen, bei dem die Energiebilanz bei der fraktionierten Destillation von Erdöl verbessert wird.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch die im Patentanspruch angegebenen Maßnahmen.

Im Destillat wird ein bestimmter Methanol-Gehalt

gewünscht; somit ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß

die dem Erdöl zuzusetzende Methanol-Menge einem vorgegebenen Methanol-Gehalt des methanolhaltigen Destillats angepaßt wird

Das Aufgabegut für die Destillation kann eine Methanoi-Erdöl-Emulsion sein, wie sie anfällt, wenn

ίο Methanol und Erdöl gemeinsam in einer Pipeline antransportiert werden.

Durch die Erfindung wird erreicht, daß der bei der Destillation der Kohlenwasserstoff-Fraktion 70/120 des reinen Erdöls erforderliche Energiebedarf durch den Zusatz von Methanol erheblich gesenkt wird Kohlenwasserstoffe und Methanol, d. h. Kohlenwasserstoffe und Alkohole bilden nämlich azeotrope Gemische, deren Eigenschaften gerade in der Kohlenwasserstoff-Fraktion 70/120 mit besonderem Effekt zum Tragen kommen. Die Bildung derartiger azeotroper Gemische zwischen bestimmten Kohlenwasserstoffen und Alkohol ist — wie eingangs dargelegt — an sich bekannt, denn derartige Gemische treten auf, wenn Benzol mit Äthanol gemischt wird, um den Restwassergehalt aus dem Alkohol zu entfernen.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren läßt sich durch diese Gemischbildung die gesamte ohne Methanol in dem Bereich von 70/120⁰C anfallende Kohlenwasserstoff-Fraktion bei etwa 63° C abdestillieren, wodurch sich die erwähnte Energieeinsparung augenscheinlich ergibt. Darüber hinaus wird dadurch, daß eine Fraktion, die normalerweise über einen bestimmten Zeitraum bei höherer Temperatur zu destillieren ist, bei niederer Temperatur destilliert wird, eine Verringerung der Wärmeverluste erreicht. Erst nach dem Abdestillieren der methanolhaltigen Fraktion steigt die Temperatur weiter an, um dann auch die über 120⁰C siedenden Fraktionen zu erfassen. Das beigefügte Diagramm zeigt den bei dem erfindungsgemäßen Verfahren auftretenden Temperaturverlauf in schematischer Darstellung.

Bei Beginn der Destillation zum Zeitpunkt i0 beginnen die leicht flüchtigen Bestandteile zu sieden und werden bis zum Zeitpunkt f 1, der einer Temperatur von etwa 63° C entspricht, abdestilliert. In dem Bereich zwischen dem Zeitpunkt rl und f2 wird zwar weiter stetig Wärme zugeführt, doch steigt die Temperatur nicht an, bis bei f2 die methanolhaltige Fraktion abdestilliert ist. Nun werden durch weitere Wärmezufuhr im Bereich zwischen f2 und f3 die höheren Kohlenwasserstoffe bis etwa 120⁰C aufgeheizt, worauf sich die Destillation in an sich bekannter Weise fortsetzt.

Der (erfindungsgemäß) erhaltene Motorentreibstoff zeichnet sich durch eine besonders gute Klopffestigkeit aus und ist durch seinen Alkoholgehalt umweltfreundlich. Liegt der Methanol-Gehalt nicht über 20%, so ist der Treibstoff in Benzinmotoren ohne spürbaren Leistungsabfall einsetzbar, aber auch höhere Methanolgehalte führen noch zu einem brauchbaren Treibstoff, erfordern jedoch motorenseitig gewisse Anpassungen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zum Erzeugen von methanolhaltigem Motorentreibstoff aus Erdöl, gekennzeichnet durch Anwendung der an sich bekannten fraktionierten Destillation, wobei eine an den im Destillat gewünschten Methanolgehalt angepaßte Menge an Methanol dem Erdöl vor der Destillation zugesetzt, mit diesem vermischt und das Gemisch als Methanol-Erdöl-Emulsion der Destillation aufgegeben wird.