-
E n t w u r f Leuchtölgemisch auf Basis von Kerosin Es ist üblich,
zum Beispiel bei Stromausfall oder mangels elektrischer Anschldsse, etwa im Freien,
als Lichtspender und Heizmittel, insbesondere für Koch- und Bratstellen, feste Brennstoffe,
z.b. Talg und Wachs einzusetzen. Neben diesen Taiglichten und Kerzen und dergleichen
aus festen Brennstoffen bestehenden Licht- und Wärmequellen sind mit flüssigem Brennöl
gespeiste Docht-, Düsen- und Verdampfergeräte für Brat- und Koch zwecke und insbesondere
fUr Beleuchtungszwecke bekannt. Die zur Verwendung darin bestimmten im Handel erhältlichen
Brenn- und Leuchtöle haben den Nachteil, daß sie beim Verbrennen einen unangenehmen
Geruch aufweisen und eine mehr oder weniger starke Rußbildung geben.
-
Dies ist beim Kochen und Braten unerfreulich, weil der Eigengeruch
und Geschmack der gegarten Speisen leiden kann. Bei der Benutzung fÄr Leuchtzwecke,
zum Beispiel insbesondere in Petroleumlampen ist die störende Geruchsbelästigung
und die Umgebungsverschmutzung durch Emission von Rußteilchen für den Benutzer ser
unangenehm und es liegt in seinem Interesse, diese Nachteile zu beheben. Das ist
darüber hinaus auch aus den allgemeinen Gründen der ständig steigenden Ge ahr weiterer
umwaltverschmutzung wichtig geworden. Denn nachdder Einsetz von Pst@oleumlampen
mit dem Ausbau des Elektr@@tätsnetzes zugunste@ der mit elektrischer Energie gespeisten
chtquellen
zunächst mehr und mehr rückläufig war, ist in jüngerer
Zeit im Zuge der Nostalgiewelle eine stärker ansteigende Nachfrage nach Petroleumlampen,
insbesondere für Party- und Camping- und sonstige Hobby-Zwecke festzustellen, und
es besteht dementsprechend dringender Bedarf an dafür geeigneten Leuchtölen, die
diese zuvor geschilderten Nachteile nicht aufweisen und insbesondere nicht umweltverschmutzend
wirken.
-
Es ist bekannt, daß für das Auftreten von ungilnstigen Rußpunkten
vor allem der Aromatengehalt in den auch als Leuchtpetroleum bekannten für diese
Zwecke einzusetzenden Kerosin-Fraktionen des Erdöls von entscheidender Bedeutung
ist. Es handelt sich dabei um Erdöl fraktionen zwischen ca. 130 und ca. 2800C. Es
ist bekannt, daß der Aromatengehalt von Erdölfraktionen durch bestimmte Raffinierverfahren,
zum Beispiel durch selektive Hydrierung, erniedrigt werden kann. So läßt sich zum
Beispiel der Aromatengehalt eines Kerosins, das durch thermische Spaltung von Erdölkohlenwasserstoffen
nach dem Delayed-Coking-Prozess erhalten wird, von 42 Gew.-% auf 14 Gew.-% reduzieren,
entsprechend wird der Naphthengehalt angehoben, was sich in einer Verbesserung des
Rußpunktes von 15 mm auf 23 mm auswirkt. Allerdings steigt dabei auch der relative
Gehalt an Mercaptan-Schwefel an, der im Leuchtöl die unerwUnschte Geruchsbildung
mitverursacht. Solche Produkte sind daher für die erfindungsgemäßen Zwecke noch
nicht optimal.
-
Produkte mit sehr niedrigem Aromatenanteil bzw. aromatenfreie Produkte
lassen sich durch katalytische Spaltung, z.B.
-
durch Hydrocracken und gegebenenfalls selektive Nachbearbeitung, insbesondere
Extraktion und/oder extraktive Destillation sowie durch Alkylierung, gewinnen. Der
Einsatz bestimmter bifuktioneller Katalysatoren und die Einhaltungen bestimmter
Temperatur- und Druckbedingungen beim Hydrocracken und bei der Alkylierung machen
es möglich, Kerosin-Produkte zu fertigen, die einen sehr niedrigen Aromatengehalt
haben und praktisch keinen Mercaptan-Schwefel enthalten. Sie bestehen im wesentlichen
aus Paraffinkohlenwasserstoffen, einem kleineren Anteil an Naphthenen und mehr oder
weniger geringem Anteil an bei der Crackbehandlung zusammen mit den Paraffinen anfallenden
Olefinen. Für die Verwendung als Leuchtöl ist insbesondere der Olefingehalt störend,
weil Olefine mit leuchtender, rußender Flamme verbrennen. Der Geruch dieser Produkte
läßt ebenfalls zu wünschen übrig, was sich insbesondere dann nachteilig auswirkt,
wenn solche Kerosin-Produkte als Anzündersprays eingesetzt werden. Für Brat- und
Kochzwecke im Rahmen der modernen Art der Freizeitgestaltung ist eine als sogenannte
Grillkorile bezeichnete Holzkohle auf dem Markt. Es ist gelungen, in Großraumretorten
den Verkohlungsprozess so zu führen, daß Holzkohle mit bis zu 90% C und weitgehend
frei von umçeltbeeintrRchtigenden flüchtigen Bestandteilen entsteht, die für Grillzwecke
an sich sehr gut brachbar ist. Allerdings -läßt sie sich andererseits mangels flüchtiger
Bestandteile nur relativ schwierig zünden, so daß dafür Zündmassen, z.B. solche
Anzündersprays, benötiqt werden. Diese sprüht man auf die Holzkohle,
und
beim Anlegen eines brennenden Streichholzes zünden sie sofort. Die bekannten Anzündersprays
haben die zuvor im Zusammenhang mit den bekannten Leuchtölen angegebenen Nachteile.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile der bekannten
Leuchtöl-Produkte zu vermeiden und einen Leuchtstoff, insbesondere für Petroleumlampen,
zu schaffen, dessen Verbrennungsabgase bzw. -rückstände weder geruchsbelästigend
noch rußend oder sonstwie urrweltbeeintrchtigend wirken und der auch als Anzünderspray
für Holzkohle, wie Grillkohle, verwendet werden kann.
-
Diese Aufgabe wird gelöst mittels eines Leuchtölgemisches auf Basis
von Kerosin, das erfindungsgemïß dadurch gekennzeichnet ist, daß es aus 95 - 98
Teilen Kerosin und 2 bis 5 Teilen
im wesentlichen eines oder mehrerer
ätherischer öle besteht und das Kerosin / aus Paraffinen und Naphthenen zusammengesetzt
ist, und zwar einen Anteil an Paraffinen von 69 bis 95 Vol.-%, einen Anteil an Naphthenen
von 4 bis 30 Vol.-% hat, einen Olefingehalt von weniger als 1 Vol.-% und einen Aromatengehalt
von weniger als 0,1 Vol.-% aufweist und eine Siedegrenze zwischen 180 und 2750C
besitzt.
-
Ein wesentlicher Bestandteil im erfindungsgemäßen Leuchtölgemisch
ist der Paraffinanteil des Kerosins. Es wurde gefunden, daß die für die erfindungsgemäßen
Zwecke besten Eigenschaften erzielt werden, wenn der eingesetzte Kerosinschnitt
aromatenarm, vorzugsweise aromatenfrei ist und das Paraffingemisch ganz oder überwiegend
aus Isoparaffinen besteht.
-
Gegenüber den geradkettigen n-Paraffinen haben, wie gefunden wurde,
die verzweigten Isoparaffine im erfindungsgemäßen Leuchtölgemisch den Vorteil, daß
sie, verglichen mit n-Paraffinen und Naphthenen, mit einer relativ geringeren anteiligen
Menge an ätherischen ölen verarbeitet die gewünschte Rußfreiheit des erfindungsgemäßen
Leuchtölgemisches ergeben.
-
Isoparaffine entstehen bevorzugt durch Hydrocracken sowie durch Alkylierung
von Raffinat-Kerosin. Sie lassen sich auch durch katalytische Isomerisierung der
n-Paraffine gewinnen.
-
Die Anreicherung von Isoparaffinen aus sogenannten S.R. Kerosinen
(Direktdestillat) zur Herstellung von im erfindungsgemäßen
Leuchtölgemich
vorteilhaft brauchbaren Kohlenwasserstoffen läßt sich nach dem mit der Molekularsiebtechnik
arbeitenden, als Isosivverfahren bekannten Verfahren der Firma Union Carbide Corp.
durchführen. Bei dem Isosivprozess, bei dem die selektive Adsorptionsfihigkeit der
Molekularsiebe ausgenutzt wird, kann die Adsorption selektiv auf den Moleküldurchmesser
ausgerichtet durchgeführt werden. Da n-Paraffine sehr viel kleinere Moleküldurchmesser
haben als isomere (und cyclische) Kohlenwasserstoffe, können sie in die Poren entsprechend
ausgewählter Molekularsiebtypen eindringen und an der inneren Oberfläche adsorbiert
werden, während die Isoparaffine nicht adsorbiert werden können, so daß das Isomer-Produkt
als Durchlauf aus dem Adsorber abgenommen werden kann.
-
Solche für die Zwecke der vorliegenden Erfindung vorteilhafte vorwiegend
Isoparaffin enthaltende Kerosine der angegebenen Art sind klare Flüssigkeiten mit
Brechungsindex-Werten n20 D um etwa 1,4210bis 1,4240 Sie sind relativ dünnflüssig;
ihre Viskosität (bei 250C) liegt um etwa 1,4 bis 1,5 cP. Der Paraffin-Anteil kann
vorteilhaft zu 40% bis 100% aus Isoparaffinen bestehen. In der nachstehenden Tabelle
1 sind die Zusamr mensetzung und einige Kennwerte solcher vorzugsweise in erfindungsgemäßen
Leuchtölgemischen vePfendbaren Kerosin-Produkte (A), (B)und (C) angegeben.
-
T A B E L L E 1 Kerosin- Gehalt (Vol.-%) an Dichte Brechnungs- Viskosität
Siedebereich produkt Iso- n- Naph- Olefi- Aro- 12/4°C index 25°C cP °C par. Par.
thenen nen maten 20 nD (A) 92 <0,1 8 0,04 <0,02 0,762 1,4216 1,394 184 - 207
(B) 31 38 31 0,05 <0,1 0,785 1,4235 1,510 191 - 254 (C) 35 48 16 0,01 <0,3
0,783 1,4228 1,495 190 - 238
Die erfindungsgemäß verwendbaren ätherischen
öle sind bekannte Handelsprodukte. Xtherische öle bestehen aus komplizierten Gemischen
von aliphatischen, aromatischen und hydroaromatischen Kohlenwasserstoffen, Aldehyden,
Alkoholen, Estern und Säuren. Grundsätzlich können beliebige ätherische Öle und
Verschnitte eingesetzt werden. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, im erfindungsgemäßen
Leuchtölgemisch solche ätherischen öle oder Verschnitte zu ver -tendenz die ungesättigte
Kohlenwasserstoffe, Alkohole oder Ketone mit zwei oder mehr Doppelbindungen enthalten
oder sich bei höheren Temperaturen zu mindestens doppelt ungesättigten Spaltstücken
zersetzen. Zu solchen ätherischen Ölen gehören beispielsweise aliphatische ungesättigte
Alkohole wie Geraniol, Nerol, Farnesol, Nerolidol oder alicyclische Verbindungen,
wie die Terpene, d.h. ungesättigte Kohlenwasserstoffe der Cyclohexanreihe, die sich
vom p-Cymol able-iten, z.B. Terpinen, Limonen, Menthadien, Phellandren, Sylvestren,
oder ähnlich strukturierte Alkohole und Ketone, wie Terpineol, Pulegon, Carvon und
dergleichen. Solche ätherischen be finden sich in den meist nach der Pflanze, in
der sie vorkommen, benannten Handelsprodukten, wie z.B.
-
Citronenöl, Pfefferminzöl, Rosenöl, Orangenschalenöl, Pomeranzenöl,
Krauseminzöl, Liebstocköl, Melissenöl, Fichtennadelöl, Salbeiöl, Zypressenöl, Corianderöl,
Wachholderbeeröl, Bergamottöl, Lavendelöl, Basilikumöl, Majoranöl, Thymianöl, Myrthenöl,
Cardamomöl, Kümmelöl, Ylang-Ylangöl, Thujaöl und vielen anderen Produkten.
-
Vorteilnaft wählt @@@ solche @@@@@@@en die, deren Brechnungsindex
nD20 relativ niedrig, möglichst unter 1,5 und vorteilhaft nicht über 1,48 liegt
und die Dichtewerte d15o unter 1,@, vorteilhaft unter 0,9 haben.
-
In der nachstehenden Tabelle 2 sind einige der in den erfindungsgemäßen
Leuchtölgemischen vorteilhaft verwendbaren ätherischen Öle zusammergeetellt.
-
TABELLE 2 Ätherisches Brechnungsindes Dichte Öl nD20 d15°C Bergamottöl
1,464-1,468 0,881-0,888 Cardamomemöl 1,462-1,467 0,923-0,941 Citronellöl 1,463-1,475
0,885-0,901 Corianderöl 1,463-1,471 0,870-0,885 Fichtennadelöl 1,475-1,480 0,863-0,875
Lavendelöl 1,458-1,464 0,880-0,896 Neroliöl 1,468-1,474 0,870-0,881 Pfefferminzöl
1,460-1,464 G,90U-0,920 Pomeranzenöl 1,473-1,475 0,852-0,857 Rosenöl 1.452-1,466
0,849-0,862 + Salbeiöl 1,458-1,468 0,915-0,930 Wachholderbeeröl 1,472-1,484 0,867-0,882
+ d30oc Die ätherischen öle sind in dem Kerosin löslich und lassen sich darin, inbesonder
wenn die niedrig viskosen öle mit relativ hiedrigem Brechnungsindex benutzt werden,
gleichmäßig homegen verarbeiten. Das erfindungsgemäße Leuchtölgemisch kann durch
Zusammengeben der beiden Komponenten in beliebiger Weise in den ange@@benen Mengen@
hältnissen gefer@@gt werden. Es hat sich gezeigt, daß e@
praKtisch
vorteilhaft ist, das ätherische Öl bzw. das gegebenenfalls eingesetzte Gemisch ätherischer
Öle oder den Verschnitt tropfenweise unter gutem Rühren in das vorgelegte Kerosin,
das Zimmertemperatur haben oder etwas erwärmt sein kann, einzuarbeiten und nach
der Einarbeitung unter weiterem RUhren das Gemisch z.B. in einem Sand- oder ö1-
oder Wasserbad kurzzeitig, etwa 2 bis 6 Minuten lang, auf eine Temperatur von etwa
60 bis 700C zu erhitzen und dann sofort auf etwa 30 - 35 0C abzukühlen und eine
zeitlang, etwa 30 bis 60 Minuten lang, auf dieser Temperatur zu konditionieren.
Danach kann, gegebenenfalls unter weiterem Rühren, auf Zimmertemperatur bzw. eine
gegebenenfalls niedriger liegende Teperatur als Lager- und Vorratshaltungstemperatur
abgekühlt werden.
-
Wie weiter gefunden wurde, kann es insbesondere dann, wenn der Anteil
an ätherischen Ölen im erfindungsgemäßen Leuchtölgemisch im unteren angegebenen
Bereich liegt, vorteilhaft sein, zusätzlich einen Farbstoff bzw. ein Farbstoffgemisch
miteinzusetzen. Zweckmäßig wird dazu ein organischer Farbstoff in einer Menge von
etwa 1 bis 5 Teilen, bezonen auf das Gesamtgemisch, beigegeben.
-
Für die Zwecke der Erfindung brauchbare organische Farbstoffe sind
praktisch alle Kohlenwasserstoff-lösliche Farbstoffe. Sie gehören hauptsächlich
zur Gruppe der Monoazofarbstoffe des ß-Naphthols oder des Pyrazolons, z.B. die
unter
den "usage number"-Kennzeichnungen in dem Colour Index aufgeführten Farbstoffe C.I.
Acid Yellow 18 und 23, C.I. Acid Orange 7 und 10, C.I. Acid Red 1, 14, 26 und 42,
und C.I. Acid Blue 117, oder auch zur Gruppe der Triarylmethanfarbstoffe, z.B. die
unter den "usage number"-Kennzeichnungen in dem Colour INdex aufgeführten Farstoffe
C.I. Acid Green 3, 5, 16 und 50, C.I. Basic Blue 7 und 26, C.I. Acid Blue 1, 13
und 86, C.I. Basic Violet 1 und 2 sowie C.I. Solvent Violet 9 und andere mehr Farbstoffe
dieser Art sind auch unter Trivialnamen. wie Echtrot RTB, Sudanrot B, Sudanrot 7
B, Fettorange 2 RP, Hansaorange R, Sudanorange G und R, sowie Fettgel@, Hansagelb
und Sudangelb, Sudanblau, Victoriablau, Methylviolett und Kontinat4onsfarben, z.B.
auch mit Malachitgrün und Brillantgrün bekannt.
-
Die Farbstoffe kann man dem vorgelegten Kerosin-Produkt beigeben,
bevor man die ätherischen Öle einarbeitet; man kann sie wahlweise in einer kleinen
Menge an Kerosin-Fraktion oder auch einem niedriger siedenden Paraffin-Kohlenwasserstoff
vorlösen und zusammen mit dem ätherischen Öl in der oben angegebenen Weise in das
Gemisch einarbeiten.
-
Es kann, insbesondere wenn der erfindungsgemäße Leuchtstoff fÄr Leucht-
und Grillzwecke bei Parties im Freien bestimmt ist, vorteilhaft sein, wenn zusätzlich
ein oder mehrere Pepellent(s) und/oder Insekticid(e) in einer Menge von 0,1 bis
1,5 Teilen, bezogen auf das Gesamtgemisch vorhanden sind.
-
Man wählt dazu vorteilhaft organische Insekticide, die in dem Kerosin
löslich sind. Dabei kann man natürliche organische Insekticide, wie Pyrethrum bzw.
Pyrethrumextrakt und Nicotin sowie bekannte Handelsprodukte dieser Art, auch die
bekannten Kombinationen mit sogenannten Synergisten, beispielsweise die 1:6-8 -
KoIrbination von Pyrethrin und Piperonylbutoxid, einsetzen. Desgleichen lassen sich
synthetische organische. Insekticide, zweckmäßig solche mit relativ hohem Dampfdruck,
die über die Gasphase auf die Insekten einzuwirken vermögen, in erfindungsgemäßen
Leuchtölgemis chen einsetzen. Beispiele dafür sind die im Handel erhältichen, unter
den Trivialnamen Malathion, Dichlorvos und Naled bekannten Insekticide aus der Gruppe
der organischen Phosphorverbindungen sowie die stickstoffhaltigen Produkte Diazinon,
Azinphosmethyl, Methidathion und auch Insekticide aus der Diengruppe, wie Chlordan,
Aldrin und Shnliche. Es versteht sich, daß man möglichst bienenungefährliche Produkte
mit möglichst niedriger Hautresorption bei Warinblütlern wählt, die außerdem das
erfindungsgemße Leuchtölgemisch geruchlich nicht beeinträchtigen.
-
Wenn man dieses so gewonnene Gemisch als Leuchtölgemisch oder als
Anzünderspray einsetzt, erhält man beim Verbrennen eine
p r a k
t i s c h n i c @ t / mehr rußende Flamme mit einem dem jeweils eingesetzten ätherischen
öl enwprechenden Wohlgeruch, Es wjrd angenommen, daß beim Verbrennen die eingearbeiteten
ätherischen öle mit den die Rußhildung verursachenden Komponenten der Kerosin-Fraktion
(wahrscheinlich dem Olefinanteil oder beim Verbrennen sich bildenden rußenden Spaltstücken)
in irgendeiner bisher im einzelnen nicht untersuchten Weise so zu reagieren vermögen,
daß in der Flamme schließlich vollständig verbrennbare Substanzen bzw. Spalt moleküle
vorlieaen.
-
Die erfindungsgemäßen Leuchtölgemische sind lagerstabil.
-
Sie vergilben nicht und zeigen auch nach Lagerzeiten von 1 Jahr und
mehr @ei Raumtemperatur keine Viskositätsänderung und/oder Abscheidung von Trübstoffen.
-
Der-Flammpunkt liegt ausreichend hoch, größer als 500C, und die Explosionsgrenzen
in Luft betragen ca. 1 Vol.-% bzw. ca. 6,5 g / m3 Luft bei 200C und Atmosphärendruck
Die Verdampfungseigenschaften sind ebenso gut wie von bekanntem Leuchtpetroleum.
Jedoch haben die erfindungsgemäßen LeuchtElc,emische demgegenüber den Vorteil, daß
sie rußfrei und wohlriechend verbrennen.