DE2909565A1 - Verwendung von triaethylammoniumnitrat als cetanzahlverbesserer und dieselkraftstoffe auf aethanolbasis, die triaethylaminnitrat enthalten - Google Patents

Description

• Verwendung von Triäthylammoniumnitrat als Cetanzahlver-
• besserer und Dieselkraftstoffe auf Äthanolbasis, die Triäthylaminnitrat enthalten Die Erfindung betrifft den Zusatz von Triäthylammoniumnitrat zu Diesel-Kraftstoffen die im wesentlichen aus Äthanol und/oder Äthylenoxidderivaten des Äthanols bestehen.
• Da sich einerseits Kraftstoffe auf Basis von Mineralöl zunehmend verteuern und die ausreichende Versorgung mit Rohöl bekanntermaßen gefährdet ist, andererseits aber in zahlreichen Ländern Äthanol pflanzlicher Provenienz in großen Mengen zur Verfügung gestellt werden kann, lag der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Mineralöl-Dieselkraftstoffe durch wirtschaftliche und umweltfreundliche Kraftstoffe auf der Basis von Äthanol zu ersetzen.
• Es ist allgemein bekannt, daß sich Alkohole, darunter Äthanol, als Kraftstoffe für Ottomotoren eignen. Für Dieselmotoren ist reines Athanol jedoch nicht brauchbar, da es nur Cetanzahlen von ungefähr 8 bis 10 aufweist, ein störungsfreier Fahrbetrieb z.B. in hochverdichteten Vielstoffmotoren aber erst mit Cetanzahlen über 20 gewährleistet ist.
• Die Erhöhung der Cetanzahl kann nun entweder durch Modifizierung des Äthanols wie Verätherung mit Epoxiden etc.
• geschehen oder durch Zusatz von Cetanzahlverbesserern oder durch beides.
• Gemäß der deutschen Patentanmeldung P 29 06 604 werden z.B.
• Alkylen- und Polyalkylenglykoläther und Acetale von Polyalkylenglykoläthern als Cetanzahl erhöhende Komponenten vorgeschlagen.
• Diese Derivate verteuern jedoch die Kraftstoffe, so daß es wünschenswert ist, deren Anteil möglichst gering zu halten und die notwendige Cetanzahl soweit als möglich mit Cetanzahlverbesserern zu erzielen.
• Für Dieselkraftstof-fe auf Mineralölbasis sind Salpetersäureester z.B. Alkyl- oder Cycloalkylnitrate schon als Cetanzahlverbeserer verwendet worden. Diese sind jedoch häufig toxisch, technisch nur aufwendig herstellbar und wegen ihres Explosionsvermögens nicht gefahrlos zu handhaben.
• Ferner besteht die Gefahr der Hydrolyse unter Bildung von korrosiver Salpetersäure.
• Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß allgemein salpetersaure Salze von Aminen das Zündverhalten von Dieselkraftstoffen verbessern. Aus Gründen der Löslichkeit kommen für Dieselkraftstoffe auf Mineralölbasis jedoch vor allem salpetersaure Salze von höhermolekularen Aminen in Betracht z.B. Aminen mit mehr als 12 Kohlenstoffatomen im Alkylrest, i.nsbesondere Mono- und Di-i-Tridecylammoniumnitrat.
• Für die Verbesserung der Zündwilligkeit von Dieselkraftstoffen auf Äthanolbasis kommen demgegenüber vor allem niedermolekulare Alkylammoniumnitrate in Betracht.
• Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf den Zusatz von Triäthylammoniumnitrat zu Dieseltreibstoffen auf Äthanolbasis Dieseltreibstoffe auf Äthanolbasis enthalten als wesentlichen Bestandteil oder bestehen aus reinem Äthanol, wasserhaltigem Äthanol z.B. 96 prozentigem Äthanol, dem Monoäthyläther des Äthylenglykols, den Monoäthyläthern von Polyäthylenglykolen mit 2 bis 4 -CH2 -CH2-O-Einheiten z.B.
• Äthyltriglykol oder Mischungen daraus. Treibstoffe dieser Art sind eingehend in der deutschen Patentanm. P 29 o6 604 beschrieben, auf die hiermit Bezug genommen wird.
• Triäthylammoniumnitrat wird auf an sich bekannte Weise hergestellt, z.B. Neutralisation einer 50 zeigen wäßrigen Triäthylaminlösung mit 50 %igen wäßrigen Salpetersäure und anschließende Entfernung des Wassers im Vakuum bei 600C. Triäthylamin kann seinerseits aus Äthanol durch Umsetzung mit Ammoniak technisch gewonnen werden.
• Das Nitrat ist in den Treibstoffen auf Äthanolbasis ohne weitere Vorbehandlung löslich.
• In der Regel betragen die Zusätze 1 bis 25 Gew.-%, vorzugsweise 2 bis 15 Gew.-; bezogen auf den Treibstoff.
• In der folgenden Tabelle sind die Cetanzahlen verschiedener Treibstoffe auf Athanolbasis ohne und mit Zusatz von Triäthylammoniumnitrat angegeben. Die Ce tanzahlen wurden wie folgt bestimmt: Mittels eines Prüfmotors mit dem Verdichtungsverhältnis t = 22 wurde unter praktischen Bedingungen, d.h. jeweils mit voller Luftfüllung, die Cetanzahl (CZ) verschiedener erfindungsgemäßer Dieselkraftstoffe gemessen. Als Bezugskraftstoffe dienten α-Methylnaphtalin (CZ = 0) und Cetan (Hexadecan) (CZ = 100). Die Ergebnisse sind der folgenden Tabelle zu entnehmen.
• Tabelle Kraftstoff Zusatzmenge an Cetanzahl Triäthylammoniumnitrat Gew.-% Äthanol 0 nicht (96 %ig) meßbar " 15 27 " 20 33 " 25 45 Äthylglykol 0 15-17 Äthylglykol 5 24 " 10 31 Äthyltriglykol 0 59 " 1 71 " 2 73-74 " 5 81 Äthanol (96 %ig) 0 30 + Äthyltriglykol (35:65 Vol.Tle.) " " 5 36 Äthanol (96 %ig) 0 35 + Äthyltriglykol (30:70) " " 5 41 Äthanol (96 %ig) 0 40 + Äthyltriglykol " 5 45-46 Äthanol (96 %ig) 0 32 + Äthyldiglykol (15:85) " " 5 34-35 Äthanol (96 %ig) 0 27 + Äthyldiglykol (20:80) " " 5 31-32 Äthanol (96 %ig) 0 33 + Äthyldiglykol (10:90) L Vf Vf 5 36-38 J

Claims (4)

1. Tatentansprüche 1. Verwendung von Triäthylammoniumnitrat als Cetanzahlverbesserer in Dieseitreibstoffen auf der Basis von Äthanol, Monoäthyläthern von Äthylenglykol oder Monoäthyläthern von Polyäthylenglykol mit 2 bis 4 -CH2-CH2-O-Einheiten oder deren Mischungen.
2. 2. Verwendung von Triäthylammoniumnitrat in Mengen von 2 bis 15 Gew.-% bezogen auf den Treibstoff.
3. 3. Dieseltreibstoff bestehend im wesentilichen aus Äthanol, Monoäthyläther von Äthylenglykol oder Monoäthyläthern von Polyäthylenglykolen mit 2 bis 4 -CH2-CH2-O- Einheiten oder deren Mischungen, gekennzeichnet durch einen Cetanzahl verbessernden Gehalt an Triäthylammoniumnitrat.
4. 4. Dieseltreibstoff gemäß Patentanspruch 3,gekennzeichnet durch einen Gehalt von 2 bis 15 Gew.-% an Triäthylammoniumnitrat.