DE2911411A1 - Dieselkraftstoff - Google Patents

Description

• "Dieselkraftstoff"
• Aufgrund der zu erwartenden Xnappheit an Erdöl werden erhebliche Anstrengungen unternommen, Treibstoffe zu entwickein, für deren Herstellung auf die Rohatoffbasis Erdo1 verzichtet werden kann. Da in vielen Ländern große Mengen an Gärungsalkohol preiswert zur Verfügung gestellt werden können, bietet sich die Verwertung dieses Alkohols an.
• So ist es bereits bekannt, Ottomotoren lit Alkoholen als Treibstoff zu betreiben.
• Der einsatz von Alkohol als Dieselkraftstoff ist aus D£-OS 27 01 588 bekannt. Allerdings müssen dem Alkohol erhebliche Mengen organischer Nitrate als Zündbeschleuniger zugesetzt werden, um die Verwendung als Dieselkraftstoff zu ermöglichen. Die Herstellung derartig großer Mengen an Zündbeschleunigern ist Jedoch nicht ungefährlich und birgt ein erhebliches Unfallrisiko in sich. Weiterhin sind die so hergestellten Kraftstoffe nicht mit herkömmlichen Dieselkraftstoffen mischbar, was erhebliche Schwierigkeiten ii praktischen Betrieb mit sich bringt.
• Es bestand daher die Aufgabe, einen Dieselkraftstoff zu finden, der ganz oder teilweise aus Verbindungen besteht, bei deren Herstellung auf die Rohstoffbasen Erdöl bzw. Erdgas und gegebenenfalls auch Kohle verzichtet werden kann, der mit herkömmlichem Dieselkraftstoff mischbar ist und der einfach hergestellt werden kann.
• Diese Aufgabe wird durch den in den Patentansprüchen beschriebenen Dieselkraftstoff gelöst.
• Die Reste 1 und R2 in der allgemeinen Formel können Wasserstoff oder geradkettige oder verzweigte aliphatische Gruppen mit bis zu 4 C-Atomen darstellen. Die Reste R3 und R4 bedeuten geradkettiges oder verzweigte Reste mit bis zu 4 C-Atomen. Werden die Reste längerkettig gewählt, so ist in der Regel die industrielle Zugänglichkeit der Verbindungen erheblich schlechter Weiterhin hat sich gezeigt; daß auch Cyclododecatrien-(i,5,9) ein für Dieselmotoren geeigneter Kraftator, ist. Als besonjers günstig hat sich die Gruppe der Acetale, insbesendere 1.1-Di-n-@thoxigthan. aber auch 1.1-Di-n-butoxibutar und 1.1-Ol-s-butoxietnan orwiesen.
• Die Verwendung von 1.1-Di-s-etkoziethar ist beverzugt, weil diese Verbindung technisc@ b@@@nder@ R@ich@ aus Ethanol zugänglich ist und unerwartet vorvslihafen sawendungztochnische Eigenschaf#en aufweist. So zeigen Missnungen aus bis zu 50 Gew.% 1.1-Di-n-ethoxiethan, mit Diesclös praktisch keinen Abfall in der Zündwilligkeit, obwohl 1.1-Di-n-ethexiethan eine etwas geringere Zündwilligkeit besitmt als moderne Diesolkraftztoffe auf Erdölbasis (Dieselöl). Die Cetanzahlen diesor Mischungen (s. Tabelle, letzte Zeile) weisen also durch einen synergistischen Effekt wesentlich höhere Werte auf, als bei linearer Abhängigkeit von den Cetanzahlen der Komponenten erwartet werden könnte. Es ist daher möglich, den Verbrauch an herkömmlichem Dieselöl durch Zumischen von 1.1-Di-n-ethoxi.-ethan in Mengen von bis zu 50 Gew.% ohne Verminderung der Kraftstoffqualität zu senken. Bei Ausfall der Erzeugung des Kraftstoffanteils auf Erdölhasis könnten dann immer noch Verwendung des unvermischten 50% des Bedarfs durch/1.1-Di-n-ethoxiethans, dessen Kraftstoffqualität zvar etwas geringer aber durchaus noch ausreichend ist, gedeckt werden.
• Die erfindungsgemäßen Verbindungen können nicht nur mit sich selbst oder mit herkömmlichem Dieselöl auf Erdölbasis gemischt werden, sondern es ist auch, insbesondere bei Verbindungen mit sehr hoher Zündwilligkeit wie z.B. 1.1-Di-nbutoxiethan, möglich, begrenzte Mengen von an sich als Dieselkraftstoff ungeeigneten Verbindungen, z.B. Ethanol, zuzumischen. Auch dann erhält man noch brauchbare Dieselkraftstoffe.
• Die erforderlichen Mischungsverhältnisse hängen von der Zündwilligkeit der Ausgangsstoff. und den an den fertigen Kraftstoff gestellten Anforderungen ab und können mit den üblichen Methoden leicht ermittelt werden. Weiterhin ist es auch möglich. die erfindungsgemäßen Verhindungen zur Modifizierung der Verbrennungseigenschaften herkömmlicher Kraftstoffe, z.B.
• Anhebung der Cetanzahl, zu verwenden. Selbztverständlich können die erfindungsgemäßen Kraftstoffe auch noch übliche Additive wie Stabilisatoren. Korrosionsinhibitoren und dergleichen enthalten.
• Die Herstellung der Verbindungen kann recht einfach nncb an sich wohlbekannten Methoden erfolgen, z.B. durch Oxidation und Kondensation von Gärungsproaukten. Die Herstellung von Cyclododecatrien-(1,5,9) kann z.B. durch katalytische Oligocyclisierung von Butsdien erfolgen, das nach bekannten Verfahren aus Ethanol gewonnen werden kann.
• Beispiel Verschiedene Verbindungen bzw. Gemische wurden in einem Prüfdieselmotor nach DIN 91 773 eingesetzt. Die gefundenen Cetanzahlen sind in der Tabelle zusammengefaßt.
• Tabelle

  Substanz Cetanzahl

  1.1-Di-n-ethoxiethan ca. 44

  1.1-Di-n-butoxiethan ca. 105

  1.1-Di-n-butoxibutan ca. 105

  Cyclododecatrien ca. 41

  Nandelsüblicher Dieselkraftstoff I

  (@.Vergl.) ca. 55

  Handelsüblicher Dieselkraftstoff II

  (z.Vergl.) ca. 51

  Mischung aus 50 Vol.-% Dieselkraftstoff I

  und 50 Vol.-% Cyclododecatrien ca. 44

  Mischung aus 70 Vol.-% 1.1-Di-n-butoxi-

  butan und 30 Vol.-% Äthanol ca. 50

  Mischung aus 20 Vol.-% 1.1-Di-n-butoxi-

  ethan und 80 Vol.-% Dieselkraftstoff I ca. 58

  Mischung aus 50 Vol.-% 1.1-Di-n-butoxi-

  butan und 50 Vol.-% Dieselkraftatoff I ca. 65

  Mischung aus 50 Vol.-% 1.1-Di-n-ethoxi-

  ethan und 50 Vol.-% Dieselkraftatoff I ca. 53

Claims (3)

1. Patentansprüche 1). Dieselkraftstoff, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß er ganz oder teilweise aus Dialkoxiverbindun der Formel in der R1 und R2 Wasserstoff oder geradkettige oder verzweigte Alkylreste mit bis zu 4 C-Atomen und R3 und R4 geradkettige oder verzweigte Alkylreste mit bis zu 4 C-Atomen bedeuten und/oder Cyclododecatrien-(1,5,9 besteht.
2. 2. Dieselkraftstoff, dadurch gekennzeichnet, daß er ganz oder teilweise aus 1.1-Di-n-ethoxiethan besteht.
3. 3. Dieselkraftstoff nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß er aus einem Gemisch aus 1.1-Di-n-ethoxiethan und herkömmlichem Diesolkraftstoff auf Erdölbasis besteht.