DE2854540A1 - Kraftstoffe - Google Patents

Description

BAYER AKTIENGESELLSCHAFT 5090 Leverkusen, Bayerwerk

Zentralbereich _Q

Patente, Marken und Lizenzen Dz-kl 15. DEZ. 1978

Kraftstoffe

Die Erfindung betrifft Kraftstoffe für Verbrennungskraftmaschinen wie Otto- und Dieselmotoren sowie Rotationskolbenmaschinen und Turbinen, die in den für die jeweiligen Aggregate üblichen Treibstoffen Emulgatoren bzw. Emulgatormischungen und Wasser sowie gegebenenfalls Alkohole enthalten.

Die Verwendung von Wasser und Emulgatoren in Kraftstoffen zur Förderung der Verbrennung ist bereits bekannt geworden (DOS 1 545 509 und DOS 2 633 462).

So wird z.B. das Klopfverhalten von Benzin in höherverdichteten Motoren durch Wasser stärker positiv beeinflußt als durch den vielfach vorgeschlagenen Methanolzusatz. Bei den dabei bisher eingesetzten Emulgatoren mußte jedoch eine Reihe von zum Teil erheblichen Nachteilen in Kauf genommen werden, insbesondere die mangelhafte Kältestabilität.

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Es wurden nun Kraftstoffe für Verbrennungskraftmaschinen, die einen nichtionischen Emulgator, Wasser und gegebenenfalls einen Alkohol enthalten, gefunden, die dadurch gekennzeichnet sind, daß sie als Emulgator ein Anlagerungsprodukt von Äthylenoxid oder Propylenoxid an ein Carbonsäureamid mit 8-22 Kohlenstoffatomen enthalten.

Bevorzugt enthalten die erfindungsgemäßen Kraftstoffe

40 - 95 Gew.-% Kohlenwasserstoffe, 0,5-6 Gew.-% eines nichtionischen Emulgators

der Formel

R-C (I)

N-(Yf H,

ι ⁿ

^R1
in der

R für einen gegebenenfalls substituierten, geradkettigen oder ver

zweigten oder cyclischen, gesättigten oder ungesättigten Kohlenwasserstoffrest steht,

Y die Gruppierung -CH₀-CH-O- bedeu-

^Δ ι

tet, wobei R₀

R₂ Wasserstoff oder Methyl bedeutet, und in der

η für eine ganze Zahl von 1 bis 50

steht, und Le A 19 300

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R Wasserstoff darstellt oder die Bedeutung der Gruppierung hat,

0-20 Gew.-% eines 1-8 Kohlenstoffatome enthaltenden Alkohols, der geradkettig oder

verzweigt, gesättigt oder ungesättigt sein kann, und

0,5 - 35 Gew.-% Wasser.

Besonders bevorzugt ist eine Kraftstoffzusammensetzung mit 60-95 Gew.-% eines Kohlenwasserstoffs oder Kohlenwasserstoff gemisches, 1,0 - 3,5 Gew.-% eines oder mehrerer Emulgatoren der Formel (I), gegebenenfalls 0,5 Gew.-% eines C₁-Cg-AIkOhOIs und Wasser als Rest.

Die in den erfindungsgemäßen Kraftstoffen enthaltenen Kohlenwasserstoffe sind im allgemeinen die für diesen Zweck üblichen Gemische, wie sie mit ihren physikalischen Daten in der DIN-Vorschrift 51 600 oder in der United States Federal Specification W-M-561 a-2, 30. Oktober 1954, gekennzeichnet sind. Es sind aliphatische Kohlenwasserstoffe vom gasförmigen, gelösten Butan bis zu C2Q-Kohlenwasserstoffen (als Restfraktion des Dieselöls), z.B. cycloaliphatische, olefinische und/oder aromatische Kohlenwasserstoffe, natürliche naphthenbasische oder raffinierte technische Kohlen-Wasserstoffe. Bevorzugt enthalten die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen keine Bleialkyle und ähnlich giftige Additive.

Der nichtionische Emulgator stellt vorzugsweise ein Fettsäureamid dar, das durch Anlagerung von 1 bis 50 Mol Äthylenoxid oder Propylenoxid an ein Fettsäureamid zustandegekommen zu denken ist, mit der Formel

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R-C

₂-CH-CH—H R₂

in welcher R, R₂ und η die oben angegebene Bedeutung haben.

Der Rest R bedeutet den Rest einer gesättigten oder ungesättigten Carbonsäure, die hinsichtlich ihres Dfolekülaufbaus in weitesten Grenzen variiert werden kann. Beispielsweise seien Fettsäuren genannt, wie z.B. Octan-, Decan-, Laurin-, Myristin-, Palmitin-, Stearin-, Behen-, Arachinsäure oder ölsäure, Erucasäure, Rizinolsäure oder deren Gemische, wie sie z.B. im Kokosfett, Palmöl, Sonnenblumenöl, Safloröl, Sojaöl, Rizinusöl, Walöl, Fischöl, Talgfett, Schweinefett vorkommen.

Die vorgeschlagenen Eknulgatoren der Formel (I) sind bereits bekannt (vgl. M.J. Schick, Nonionic Surfactans, Volume 1, Seite 209 - 211; M. Dekker, New York 1976); sie sind sehr verträglich (Verwendung in Handwaschmitteln) und biologisch abbaubar. Die Rohstoffe von der Fettseite her sind in großer Menge vorhanden und auf lange Zeit auch vermehrbar, da sie von fossilen Lagerstätten unabhängig sind. Selbstverständlich sind auch synthetische Säuren einsetzbar, die bei der Paraffinoxidation oder bei der Oxidation von ©^ -Olefinen oder Tri- und Tetrapropylen entstehen. Werden die Amide aus den natürlichen Triglyceriden hergestellt, so können die Monoglyceride dieser Fette noch enthalten sein, wenn nur zwei der Fettsäurereste des Triglycerids für die Amidbildung genutzt werden.

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Der Oxiäthylierungsgrad, d.h. Art und Zahl der Gruppierungen Y der Formel (I), ist in weiten Grenzen variierbar. Vorteilhafterweise werden als Emulgatoren Verbindungen der Formel (I) eingesetzt, die Addukte von 1-3 Mol Äthylenoxid an 1 Mol Carbonsäureamid und/oder von 5-25 Mol Äthylenoxid und/oder Propylenoxid an 1 Mol Carbonsäureamid darstellen. Beispielsweise kann dabei der Gehalt an 1-3:1-Addukt 15-70 Gew.-% und der Gehalt an 5-25:1-Addukt 30-85 Gew.-% des erfindungsgemäßen Kraftstoffs betragen. Besonders bevorzugt ist der Emulgator das Addukt von 1-2 Mol Äthylenoxid an 1 Mol Fettsäureamid (gegebenenfalls vermischt mit herstellungsbedingten Anteilen eines Fettsäuremonoglycerids) und/oder das Addukt von 5-10 Mol Äthylenoxid und/oder Propylenoxid an 1 Mol Fettsäureamid und gegebenenfalls das Addukt von 20 - 30 Mol Äthylenoxid an 1 Mol Fettsäureamid.

Die Herstellung der Emulgatoren geschieht am vorteilhaftesten über die Fettsäuren und Äthanolamin (vgl.

M.Schick, Nonionic Surfactants, a.a.0, S. 213 - 214). Aus diesen Komponenten läßt sich durch Wasseräbspaltung bei 160-18O⁰C in etwa 60 - 90 Minuten ein erfindungsgemäßes, 1 Mol Äthylenoxid enthaltendes Fettsäureamid mit sehr hohem Reinheitsgrad herstellen. Wenn man vom Fettsäureamid ausgeht, (vgl. M.Schick, Nonionic Surfactants, a.a.O.,S.213) addiert man 1 Mol Äthylenoxid, vorteilhaft bei erhöhter Temperatur, z.B. bei 100 - 140°C, eventuell unter schwach saurer oder schwach basischer Katalyse. Zur Erzielung einer größeren Gleichmäßigkeit der Produkte kann es zweckmäßig sein, erst vom 1:1 Addukt an mit den üblichen Oxialkylierungskatalysatoren, wie Natriumhydroxid, Natriummethylat, Kaliumhydroxid,zu arbeiten und die gewünschte Menge Äthylenoxid unter Druck zu addieren.

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-JS-

Wenn van natürlichen Fett ausgegangen wird, setzt man dieses mit Mol Äthanolamin um. Nach etwa 2-5 Stunden und ca. 140 - 18O°C Reaktionstemperatur können im allgemeinen kein Äthanolamin und kein Triglycerid mehr nachgewiesen werden. Diese 1:2 Mol-Mischung von Fettsäure-monoglycerid und Fettsäureamid-1:1-Äthylenoxid-Addukt kann vorteilhafterweise in einer Menge von 15 - 70 Gew.-% des nichtionischen Emulgators eingesetzt werden.

Die nichtionischen Emulgatoren können von der technischeh Herstellung her Verunreinigungen enthalten, die aus Verunreinigungen im Vorprodukt, z.B. aus dem Äthylenoxid stammen, durch Feuchtigkeit bedingt sind oder aus dem Oxiäthylierungskatalysator herrühren. Es handelt sich dabei bevorzugt um Polyäthylenglyko-Ie, die für die Verschlechterung der Emulsionsqualität und für die Bildung eines wäßrigen Bodensatzes verantwortlich sein können. Falls sie in Mengen von über 1 % in den Emulgatoren vorliegen, empfiehlt es sich, sie durch eine der bekannten Reinigungsoperationen für nichtionische Emulgatoren zu entfernen z.B. gemäß DE-PS 828 839. Hierfür eignet sich im technischen Maßstab vorzugsweise eine neuartige Reinigungsmethode, wie sie in Patentanmeldung P beschrieben ist.

Von den niederen Alkoholen wird in den erfindungsgemäßen Kraftstoffen Gebrauch gemacht, um die Spontanität der Emulsion, die Kältestabilität und die Temperaturabhängigkeit bei der Emulgierung des Wassers zu steuern. Die Spontanität läßt sich im allgemeinen mit Hilfe von Mischemulgatoren verschiedener Ionogenität hervorrufen. Da in einem Motorentreibstoff aus Korrosionsgründen Wasser-Öl-Emulsionen Verwendung finden und weil nur nichtionische Emulgatoren mit einiger Sicherheit verwendet werden können, muß es als

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/JO

/7 -

ausgesprochen überraschend bezeichnet werden, daß mit den erfindungsgemäßen Emulgatoren spontane Wasser-in-Öl-Emulsionen erhalten werden. Die erfindungsgemäßen Kraftstoffe weisen infolgedessen eine erheblieh verbesserte Kältestabilität auf, die nicht nur darin besteht, daß die Bildung von Eiskristallen verhindert wird, sondern auch auf das NichtZustandekommen von Gelstrukturen, die einen unkontrollierten Viskositätsanstieg verursachen können, zurückzuführen ist.

Als Alkohole seien geradkettige oder verzweigte aliphatische Alkohole sowie cycloaliphatische Alkohole genannt wie Methanol, Äthanol, Propanol, Isopropanol, Butanol, iso-Butanol, tert.-Butanol, Amylalkohol, iso-Amylalkohol, Hexylalkohol, 1,3-Dimethyl-butanol, Cyclohexanol, Methylcyclohexanol, Octanol, 2-Äthyl-hexanol. Auch Gemische dieser Alkohole sind gut verwendbar. Bevorzugt werden technisch gut zugängliche Alkohole eingesetzt, z.B. Methanol, Äthanol, Isopropanol, iso-Butanol, 2-Äthylhexanol.

Die erfindungsgemäße Kraftstoff-Emulsion wird durch Verrühren des Wassers in die Lösung des Emulgators in dem gegebenenfalls Alkohol enthaltenden Kohlenwasserstoff hergestellt, wobei vorzugsweise keine weitere Verteilungsenergie liefernden Maschinen eingesetzt werden. In einer Abwandlung hiervon kann der Emulgator, wahlweise auch der Alkohol, auf Benzin und/ oder Wasser verteilt werden.

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-ρ -

Nach Bildung der Emulsion ist es zweckmäßig, die Viskosität der Emulsion nicht auf wesentlich höhere Werte als. 100 PA s (vgl. DIN-Vorschrift 9O4Ö) ansteigen zu lassen, denn eine Viskosität von über 100 PA s kann bereits dazu führen, daß die normalen Filter, Pumpen und Düsen der Kraftfahrzeuge nicht mehr störungsfrei passiert werden können. Vorzugsweise empfiehlt es sich daher, für die erfindungsgemäßen Kraftstoffe eine Visksotitä von 50 PA s, z.B. für Benzinemulsionen unter 20 PA s, einzuhalten. Die Viskosität sollte auch bei Abkühlung auf ca. -15°C nicht wesentlich ansteigen, und die Emulsion soll stabil bleiben.

Die für die erfindunascremäßen Kraftstoffe als Emulgatoren einzusetzenden Monoamide, insbesondere solehe der Formel (II), zeigen eine ausgeprägte Rostschutzwirkung. Bislang beispielsweise eingesetzte Methylpolyätheramide sind demgegenüber weitgehend wirkungslos. Die übrigen bisher für den Einsatz in Kraftstoffen beschriebenen Emulgatoren zeigen - wahrscheinlich aufgrund ihrer entfettenden Wirkung - in Gegenwart von Wasser eine eher vermehrte Rostbildung.

Weiterhin führt der erfindungsgemäße Emulgatortyp weder bei den mit dem Kraftstoffsystem in Berührung kommenden Künststoffteilen noch den Lackflächen zu vermehrten Quellungen oder Ablösungen, wie dies bei den Estern der Polyäther beobachtet werden kann.

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Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Kraftstoffe besteht darin, daß der Einsatz von Bleitetraalkylen mit dem dafür geforderten extrem niedrigen Wert für die Maximale Arbeitsplatz-Konzentration (MAK-Wert) von 0,01 ppm vermieden werden kann. Es können weiterhin die zur Entfernung des Bleioxids im Motor notwendigen "Fluide" (oder sog. Scavenger, vgl. Chemiker-Zeitung 97 (1973) Nr. 9, S. 463) entfallen, die in den letzten Unfallverhütungsvorschriften in die Klasse III B eingestuft worden sind (ünfallverhütungsvorschriften der Berufsgenossenschaft der chemischen Industrie, Anlage 4, MAK-Werte-Liste vom 01.10.1978).

Weiterhin vermindert die Erniedrigung der Temperatur des Verbrennungsvorganges die Schadstoffmengen im Ab-gas (z.B. den NO-Gehalt) und wegen dieser "eingebauten Kühlung" kann mit dem "abgemagerten" Gemisch sparsam gefahren werden. Es ist nicht mehr notwendig, die Brennraumtemperatur durch ein "fettes" Gemisch, das einem unnötig erhöhten Treibstoffverbrauch entspricht, herabzusetzen. Da die Zusätze Emulgatoren sind, wird auch die Aggregatverschmutzung durch ihre Detergent-Wirkung vermieden.

Das Verhältnis von genutztem und nur maschinen-technisch notwendigem Treibstoff ist natürlich bei schnelllaufenden Antriebsaggregaten besonders ungünstig, wie z.B. beim Wankelmotor und bei Turbinen, die ihre Antriebskraft nur bei hohen Umdrehungszahlen entfalten. Außerdem führen die notwendigen Verbrennungswärmen hier schnell zu Wärmestauproblemen und damit auch zu ungünstigen Abgaswerten. Hier ist der Einsatz der er-

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findungsgemäßen Treibstoff-Wasser-Emulsion besonders dazu geeignet, einen günstigeren spezifischen Verbrauch zu erzielen und die Wärme- und Abgasprobleme zu lösen,

Ein weiterer Vorteil der Emulgatoren und Wasser sowie gegebenenfalls Alkohole enthaltenden erfindungsgemäßen Kraftstoffe besteht darin, daß ihre elektrostatische Aufladung stark herabgesetzt ist, so daß eine wesentliche Gefahr beim Umgang mit Treibstoffen herabgesetzt wird (vgl. Haase, Statische Elektrizität als Gefahr, Verlag Chemie, Weinheim/Bergstraße 1968, insbesondere Seite 69, 96 - 99, 114 und 115). Die elektrostatische Aufladung der erfindungsgemäßen Treibstoffe ist so gering, daß keine gefährlichen Entladungen mehr auftreten können. Das verwendete Normalbenzin zeigt bei 20°C für den spezifischen Durchgangswiderstand Werte um 1.10 Si' cm, der erfindungsgemäße Treibstoff dagegen weist im allgemeinen einen spezifischen Durchgangswiderstand von kleiner als 1.10 ß«cm, beispielsweise 1.10 bis 1.10 £2·cm, auf. Bevorzugt beträgt der spezifische Durchgangswiderstand der erfindungsgemäßen Kraftstoffe 1.10⁸ bis 9.10⁹iQ· cm. Bei Werten von unter 10 «ß« cm findet keine Gefährdung durch elektrostatische Aufladung beim Abfüllen, Umfüllen und Auslaufen mehr statt.

Überraschenderweise bleibt trotz des zum Teil erheblichen Wassergehalts die Brennbarkeit des Treibstoffes - sogar unter Herabsetzung der Rußentwicklung erhalten. Für erfindungsgemäß zusammengesetzte Dieselkraftstoffe wird die Toleranzgrenze im Treibstoff-Luft-Verhältnis bis zum stark belästigenden, rußigen Qualmen der Dieselfahrzeuge weit nach oben verschoben.

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4M

n -

Die Zündwilligkeit der erfindungsgemäßen Treibstoff emu Is ionen ist in keiner Weise beeinträchtigt, so daß Fahrzeuge auch nach vielwöchiger, im Freien verbrachter Pause ohne Verzögerung beim Starten anspringen. Diese Betriebssicherheit wird auch durch die hervorragende Lagerstabilität der erfindungsgemäß einzusetzenden Emulsionen erreicht, die weder im Vergaser noch in der Benzinpumpe oder im Tank Wasser - auch nicht in geringen Mengen - absetzen. Die bekannten Schwierigkeiten beim Starten und die Zündaussetzer beim Fahrbetrieb entfallen infolgedessen. Bisher bekannte Emulgatorsysterne neigen - insbesondere wegen der in ihnen enthaltenen Nebenprodukte - zur Bildung dieser sog. Wassersümpfe.

Schließlich wird durch den Einsatz der erfindungsgemäßen Kraftstoffe auch noch eine Verbesserung der Oktanzahl erreicht.

Die in den folgenden Beispielen enthaltenen Prozentangaben sind, soweit nichts anderes gesagt ist, Gewichtsprozent.

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ι* -

Beispiel 1

In einem Normaltreibstoff käuflicher Qualität (spe-

1 2

zifischer Durchgangswiderstand 1.10 ί2· cm) werden 2,4 % eines nichtionischen, von Polyäthylenglykol gereinigten ölsäureamids mit 7 Mol Äthylenoxid (Addukt aus 7 Mal Äthylenoxid an 1 MdI ölsäureamid), 0,6 % eines Kokosfettsäureamids mit 1 Mol Äthylenoxid (frei von Esteranteilen) und 1,5 % Isobutanol gelöst.

Unter Rühren mit einem Rührwerk (ca. 200 - 300 U/Min.) läßt man in die Benzin-Emulgator-Lösung (70,5 % Normalbenzin) 25 % Wasser einlaufen. Wenn die Emulsion durch und durch umgewälzt worden ist, ist ein opalmilchiger Treibstoff zur Verwendung fertig. Unter dem Mikroskop sind bei 900-facher Vergrößerung nur gleich-"5 mäßige, feinste Tröpfchen und keine, vom Objektträger breitgedrückten Wasserinseln sichtbar. Der so hergestellte Kraftstoff besitzt einen spezifischen Durchgangswiderstand von 3,10 52·cm.

Die Viskosität bei 20°C betrug 9,6 PA s und die Durchlaufzeiten durch ein Boschbenzinfilter unterschieden sich nicht von der einer gleichen Menge Benzin. Ein Opel Kadett von der Leistung 45 PS mit 1,1 Liter Hubraum würde auf einem HPA-Testgerät (Rollenprüfstand) 15 Minuten bei 100 km/h Geschwindigkeit und mit einem Widerstand von 20 kg auf den Rollen geprüft.

Der Treibstoff wurde dem Vergaser separat aus einem Meßgefäß zugeführt. Der höheren Oberflächenviskosität und höheren Dichte entsprechend wurden die Leerlaufund die Vollastdüse etwas vergrößert. Die Außentempe-

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- γι■ -

ratur betrug 14°C. Aus der gemessenen Treibstoffmenge und der bei ca. 100 km/h zurückgelegten Kilometerzahl wurde folgender Verbrauch ermittelt:

Treibstoffemulsion Normal-Benzin (ohne die obigen

Zusätze)

8,84 1 für 100 km 10,47 1 für 100 km

Mit einer Tankfüllung der Treibstoffemulsion konnte der Wagen gefahren und nach beliebigem Stehenlassen direkt wieder gestartet werden. Die C0-Abgaswerte Iagen bei 2,5 Vol-%.

Beispiel 2

3 % des in Beispiel 1 verwendeten Emulgators ölsäureamid mit 7 Mol AO (= Äthylenoxid) wird in 72 % Normalbenzin gelöst und durch langsames Einrühren von 25 % Wasser zu einer Emulsion der gleichen Qualität wie in Beispiel 1 verarbeitet. Diese Emulsion ist bei Temperaturen über 15°C für Vergasermotoren einsatzfähig·.

Beispiel 3

Werden der Treibstoffemulsion aus Beispiel 2 noch 0,3 % des 1:1-Addukts aus Rizinusölsäureamid und Äthylenoxid (ÄO) zugegeben, so bleibt die Gebrauchsfähigkeit bei 0°C erhalten.

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-IA-

Beispiel 4

Zur Herstellung eines Treibstoffes wurden in eine Mischung aus 70 % bleifreiem Normal-Benzin, 2,4 % ölsäureamid mit 7 Mol fithylenoxid, 0,6 % technischem Kokosfettsäureamids mit 1 Mol ÄO (hergestellt durch Erhitzen von 1 Mol Kokosfett mit 2 Mol Äthanolamin auf 160°C bis kein freies Amin mehr titriert werden konnte) und 5 % eines Gemisches aus Methanol und iso-Butanol (4:1) unter gutem Rühren bei Außentemperaturen von ca. 15°C 22 % Wasser einemulgiert.

Es wurde eine stabile, opal-milchige Emulsion erhalten, die eine Viskosität von unter 10 PA s aufwies und auch bei -10°C noch keine gelartigen Schlieren bildete.

Mit diesem Treibstoff wurde ein Kraftfahrzeug vom Typ Fiat 128, mit 55 PS Leistung und 1180 ecm Hubraum, betankt, das bis dahin mit Superkraftstoff gefahren worden war. Bei leichter Erhöhung des Saugdruckes im Vergaser durch eine teilweise Betätigung des Chokes konnte mit dem Fahrzeug ein lebhafter Stadtverkehr ohne nennbare Einbußen der Fahreigenschaften absolviert werden. Ein Beschleunigungsklopfen (Klingeln), wie es bei Benzin ungenügender Qualität festgestellt wird, ließ sich weder bei kaltem noch betriebswarmem Motor beobachten. Auffallend war die geringe Verschmutzung der Kerzen nach dem Kurzs treckenverkehr.

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Beispiel 5

Mit dem wie folgt hergestellten Treibstoff wurde ein 1,7 Liter-Opel Rekord gefahren:

Eine Mischung aus 67 % eines bleifreien Normalkraftstoffes, 2,25 % ölsäureamid mit 7 Mol Äthylenoxid (gereinigt), 0,75 % eines technischen Kokosfettsäureamids mit 1 Mol Äthylenoxid (hergestellt durch Amidierung von 1 Mol Kokosfett mit 2 Mol Äthanolamin bei 160 - 170°C) und 5 % eines Alkoholgemisches aus Methanol, Isobutanol, 2-Äthylhexanol (17:2:1) wurde bei 11 - 14°C (Erdtankt«
unter Rühren emulgiert.

bei 11 - 14°C (Erdtanktemperatur) mit 25 % Wasser

Der Treibstoff bildete eine opal-milchige Wasser-in-Öl-Emulsion und hatte eine Viskosität von 11 PA s, die auch bei -15°C keine gelartigen Schlieren zeigte.

Im Vergaser des Fahrzeugs wurden die Leerlauf- und die Hauptdüse durch Düsen mit ca. 10 % und 15 % erweitertem Durchmesser ersetzt. Bei normalem Mischbetrieb von Stadtverkehr und Autobahn wurde ein Verbrauch von 10,7 - 11,7 1 ermittelt. Dieser Verbrauch wurde vorher auch mit Benzin gemessen. Das Fahrverhalten und die Höchstgeschwindigkeit entsprach der vorher mit verbleitem Benzin gemessenen. Die Beobachtung des Zustandes der Kerzen wies auf eine saubere, rückstandsfreie Verbrennung bei diesem gemischten Verkehr hin. Abgasmessungen zeigten einen CO-Wert

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- νε -

von 0,5 - 1,0 % an, während das gleiche Fahrzeug mit Superbenzin bei CO-Werten von 3,5 - 4,5 % lag. Beim Dauerbetrieb konnte eine weniger starke Aufheizung des Motors beobachtet werden, als beim Fahren mit vorgeschriebenem Benzin gemessen wird.

Beispiel 6

Zur besseren Handhabung der hochviskosen Emulgatormischung aus Beispiel 5 werden die 3 % Emulgator mit 3 % Benzin und 3 % Wasser zu einer klaren, niedrigviskosen Lösung formiert. Diese kann dann leicht, eventuell unter Verwendung mechanischer Dosiervorrichtungen, in 64 % Benzin klar gelöst werden und direkt anschließend mit 22 % Wasser emulgiert werden. Man erhält den Treibstoff nach Beispiel 5 in der gleichen Zusammensetzung und Qualitat.

Beispiel 7

Für den Betrieb eines Dieselmotors wurde der folgende Treibstoff hergestellt:

70,5 % handelsübliches Dieselöl, 2,3 % Stearinsäureamid und 5 Mol Äthylenoxid (gereinigte Ware), 0,7 % Kokosfettsäureamid und 1 Mol Äthylenoxid und 1,5 %_o Isobutanol werden miteinander gelöst, und sodann werden 25 % Wasser einemulgiert. Es genügt die Anwendung eines einfachen Rührwerkes.

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Diese Emulsion kann direkt verwendet werden oder bei Erwartung von tiefen Außentemperaturen noch mit 5 % Methanol vermischt werden. Ein Wagen mit einem 2-Liter-Dieselmotor konnte ohne Beeinträchtigung betrieben werden.

Der Treibstoff ließ sich mit dem Riζinusfettsäureamid mit 1 Mol Äthylenoxid, das in technischer Qualität aus 1 Mol Rizinusöl und 2 Mol Äthanolamin bei 160 - 18O°C in etwa 5 Stunden herstellbar ist, in der gleichen Qualität erhalten, wenn dies anstelle des Kokosfettsäureamids mit 1 Mol ÄO eingesetzt wurde.

Beispiel 8

Es wird wie in Beispiel 7 verfahren, wobei jedoch ein Dieselöl der folgenden Zusammensetzung eingesetzt wird:

67,5 % Dieselöl

1,8% Stearinsäurearaid mit 5 Mol ÄO 0,5 % Stearinsäureamid mit 20 ÄO 0,7 % Kokosfettsäureamid mit 1 ÄO 0,5 % 2-Äthylhexanol,
29 % Wasser.

Ohne die Schwierigkeiten, wie sie durch einen instabilen und sich in Schichten trennenden Treibstoff entstehen können, ist dieser Treibstoff in einem dieselbetriebenen Fahrzeug verwendbar.

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P 28 54 540.6 Anlage zur Eingabe vom 6.7.1979

Beispiel 9

67 % Nomalbenzin wurden mit 1,8 % Kokosilectsäure.=·. f.: d + 2 MoI ÄO {hergestellt aus Kokosfetts!= ure.ι ·■'! Ziä-chanolainin im Verhältnis 1:1), *. > 2 % ölsäuier^id u.:-.. 7 Mol ÄO Cgereinigt) und 5 % AIK;h ^Igamisch (S- ν .:cthc^iol, 10 % Isobutanol, 6 % 2-Ättiyl;iexanc„) v.r..J-. vt und anschließand mit 25 % Wasser versetzt, da:' ii. ·- rührt wurde. Mit dieser^ niedrigviskocen und είίϊ.f. Traibstoff lassan sich dia in HaxspisI A₁ 5 uric ··" schriebsnen Fahrzeuge in gleicher Weise vie dort iischrisbeii/ betreiben.

Bi-3 gleichen guten Ergebnisse werden erzielt, wsnri c._i steile das iLikoholgemisches 1,5% Isopropanol verve; ά-: t v/oraa;^. {unter Erhöhung des BenaiAanteils auf 70,5---

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Claims (1)

1. - vf-

   Patentansprüche

   /" j/. Kraftstoffe für Verbrennungskraftmaschinen, die einen nichtionischen Emulgator, Wasser und gegebenenfalls einen Alkohol enthalten, dadurch

   5 gekennzeichnet, daß sie als Emulgator ein Anlagerungsprodukt von Äthylenoxid oder Propylenoxid an ein Carbonsäureamid mit 9-21 Kohlenstoffatomen enthalten.

   2. Kraftstoffe gemäß Anspruch 1, enthaltend

   40 - 95 Gew.-% Kohlenwasserstoffe,

   10 0,5-6 Gew.-% eines nichtionischen Emulgators

   der Formel

   Y^Yn^H' ^R1

   in der

   R für einen gegebenenfalls sub-

   15 stituierten, geradkettigen oder

   verzweigten oder cyclischen, gesättigten oder ungesättigten Kohlenwasserstoffrest steht,

   ■ · Y die Gruppierung -CH₂-CH-O-

   20 bedeutet, wobei R₀

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   R₂ Wasserstoff oder Methyl bedeutet, und in der

   η für eine ganze Zahl von 1 bis steht, und

   R₁ Wasserstoff darstellt oder die Bedeutung der Gruppierung hat,

   0-20 Gew.-% eines 1-8 Kohlenstoffatome enthaltenden Alkohols, der geradkettig oder verzweigt, gesättigt oder ungesättigt

   sein kann, und

   0,5 - 35 Gew.-% Wasser.

   3. Kraftstoffe gemäß Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie als nichtionischen Emulgator das Addukt von 1 - 3 Mol Äthylenoxid an 1 Mol Carbonsäureamid und/oder das Addukt von 5-25 Mol Äthylenoxid und/oder Propylenoxid an 1 Mol Carbonsäureamid enthalten.

   _4. Kraftstoffe gemäß Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß sie als nichtionischen Emulgator das Addukt von 1-2 Mol Äthylenoxid an 1 Mol Fettsäureamid und/oder das Addukt von 5-10 Mol Äthylenoxid und/ oder Propylenoxid an 1 Mol Fettsäureamid und gegebenenfalls das Addukt von 20 - 30 Mol Äthylenoxid an 1 Mol Fettsäureamid enthalten.

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   η -

   Kraftstoffe gemäß Anspruch 1-4, enthaltend als Kohlenwasserstoff-Bestandteil gesättigte oder ungesättigte, lineare oder verzweigte aliphatische Kohlenwasserstoffe, naphthenbasische Kohlenwasserstoffe oder aromatische Kohlenwasserstoffe, die vorzugsweise frei von Bleitetraalkylen und deren Lösungsvermittlern sind.

   6. Kraftstoffe gemäß Anspruch 1-5, gekennzeichnet durch einen spezifischen Durchgangswiderstand von cm.

   <i.io^1o£2

   7. Verwendung von Kraftstoffen gemäß Anspruch 1 für Ottomotoren, Dieselmotoren, Rotationskolbenmaschinen oder Turbinen.

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