DE3013167A1 - Verfahren zur stabilisierung von mischungen aus benzin und methanol und die dabei erhaltenen stabilisierten gemische - Google Patents

Verfahren zur stabilisierung von mischungen aus benzin und methanol und die dabei erhaltenen stabilisierten gemische

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Description

DR. BERG DIPL.-ING. STAPF DIPL.-ING. SCHWABE DR. DR. SANDMAIR
PATENTANWÄLTE η η ü *> <t e 1Tt
JO id Ib f
Postfach 860245-8000 München 86 ' " '
Anwaltsakte 30804
L3. April 1980
PCUK
Produits Chimiques ügine Kuhlmann 92400 Courbevoie, Frankreich
Verfahren zur Stabilisierung von Mischungen aus Benzin und Methanol und die dabei erhaltenen stabilisierten Gemische
«(019)911272 Telegramme: f) O fl f) / *3 / fi 7 O 7 Buikkonlen: Hypo-Bink München 4410122«50
98S273 . . . BERGSTAPFPATENrMtfnäHe*' ** ° ' υ ' ö * (BLZ 70020011) Swift Code: HYPO DE MM
9112 74 tM/e 1 TELEX: Biyet Vereinsbuik München 453100 (BLZ 700202 70)
913310 052456OBERGd Poilscheck MOnchen 65343-SOS(BLZ 70010010)
BESCHREIBUNG
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Stabilisierung von Mischungen aus Benzin und Methanol und die in dieser Weise erhaltenen stabilisierten Mischungen. Als Verfahren zur Stabilisierung ist dabei ein Verfahren zu verstehen, mit dem eine Homogenisierung der Mischungen aus Benzin und Methanol bei niedriger Temperatur und in Gegenwart von geringen Mengen Wassers erreicht wird.
Es ist bekannt, daß man als Treibstoff für Automobile Mischungen aus Benzin und Methanol verwenden kann. Die Verwendung solcher Mischungen besitzt Vorteile bei der Bekämpfung von Umweltverschmutzungen (durch eine bemerkenswerte Verminderung des Kohlenmonoxidgehaltes der Abgase und durch die Möglichkeit, Benzine zu verwenden, die weniger Tetraäthylblei enthalten oder sogar frei sind von Tetraäthylblei, wodurch sich eine Verminderung des Bleigehalts der Abgase erreichen läßt).
Damit man diese Mischungen aus Benzin und Methanol als Treibstoffe verwenden kann, müssen sie jedoch homogen sein. In Gegenwart von geringen Mengen Wassers sind solche Mischungen jedoch bei tiefer Temperatur nicht homogen und trennen sich in zwei Phasen. Es wäre natürlich
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möglich, zur Bildung von bei tiefer Temperatur homogenen Benzin/Methanol-Mischungen die Einführung von Wasser zu vermeiden; die Verunreinigung mit geringen Mengen Wassers kann in der Praxis jedoch nur schwierig vermieden werden, insbesondere bei der Lagerung der Benzin/Methanol-Mischungen.
Es wurde bereits vorgeschlagen (siehe die am
26. August 1970 veröffentlichte JP-PS 25 779/70), Benzin/Methanol-Mischungen bei tiefer Temperatur in Gegenwart von geringen Mengen Wassers zu stabilisieren, das heißt, die oben angesprochene Trennung der Phasen zu vermeiden, indem man diesen Mischungen gleichzeitig einen aromatischen Kohlenwasserstoff mit einem Siedepunkt im Bereich von 80 bis 180 0C (in der Praxis Benzol, Toluol oder ein Xylol) und einen mindestens drei Kohlenstoffatome aufweisenden Alkohol, der aus der Cyclohexanol, Propanol, Butanol, Amylalkohol und Hexylalkohol umfassenden Gruppe ausgewählt ist, zusetzt. Die Mengen, in denen der aromatische Kohlenwasserstoff und der Alkohol zugesetzt werden müssen, variieren in Abhängigkeit von der Art des Benzins, dem Prozentsatz des Methanols in der Benzin/Methanol-Mischung, dem Prozentsatz des vorhandenen Wassers und der angestrebten Temperatur der Nichtmischbarkeit (wobei unter der Tempe-
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• τ·
ratur der Nichtmischbarkeit die Temperatur zu verstehen ist, unterhalb der eine Trennung in zwei Phasen erfolgt). Die gemäß dieser japanischen Patentschrift stabilisierten Mischungen enthalten 10 bis 30 Volumenteile Methanol, 0,2 bis 3 Volumenteile des Alkohols mit mindestens 3 Kohlenstoffatomen, 5 bis 30 Volumenteile des zugesetzten aromatischen Kohlenwasserstoffs und höchstens 0,35 Volumenteile Wasser, während der bis zu 100 Volumenteile erforderliche Rest aus dem Benzin besteht.
Es wurde nun ein neues Verfahren zur Stabilisierung von Benzin/Methanol-Mischungen gefunden, mit dem es möglich wird, Mischungen aus Benzin und Methanol, die mindestens 30 Vol.-% Methanol enthalten, und insbesondere Mischungen, die 30 bis 60 Vol.-% Methanol und 70 bis 40 Vol.-% Benzin in Gegenwart von höchstens 0,5 Vol.-% Wasser, bezogen auf das Volumen' der Benzin/Methanol-Mischung, enthalten, zu stabilisieren. Insbesondere wird es mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens möglich, mit den oben definierten Benzin/Methanol-Mischungen in Gegenwart der angesprochenen geringen Mengen Wassers eine Temperatur der Nichtmischbarkeit von weniger oder gleich 0 0C und vorzugsweise weniger oder gleich -5 0C zu erreichen.
Gegenstand der Erfindung sind daher das Verfahren gemäß 30
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Anspruch 1 und die damit erhaltenen stabilisierten Mischungen gemäß Anspruch 6. Die Unteransprüche betreffen besonders bevorzugte Ausführüngsformen dieses Erfindungsgegenstandes.
Das erfindungsgemäße Verfahren besteht darin, zu den Benzin/Methanol-Mischungen einen geradkettigen oder verzweigten, gesättigten, aliphatischen, einwertigen (monohydroxylierten), primären Alkohol mit 8 bis 15 Kohlenstoffatomen oder eine Mischung aus solchen Alkoholen zuzusetzen. Als geeignete gesättigte, aliphatische, einwertige, primäre Alkohole kann man insbesondere nennen: Octanol-1 , Nonanol-1 , 2-A"thyl-hexanol-1, verzweigtkettige Alkohole der Summenformel C7H1 ,-CH-OH und verzweigtkettige Alkohole der Summenformel CgH-CH2OH. Als geeignete Alkoholmischungen kann man insbesondere nennen Mischungen aus verzweigtkettigen isomeren Alkoholen der Summenformel C7H15CH2OH (Mischungen, die unter der Trivialbezeichnung Isooctanol bekannt sind), Mischungen aus verzweigtkettigen isomeren Alkoholen der Summenformel CgH17CH2OH (Mischungen, die unter der Trivialbezeichnung Isononanol bekannt sind), Mischungen aus gesättigten, aliphatischen, einwertigen, primären Alkoholen mit 9 bis 11 Kohlenstoffatomen, insbesondere Mischungen aus gesättigten, aliphatischen, einwertigen, primären Alkoholen mit 9 oder
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11 Kohlenstoffatomen, in denen die geradkettigen Alkohole überwiegen (welche Mischungen unter der Handelsbezeichnung Acropol 91 bekannt sind) und Mischungen aus gesättigten, aliphatischen, einwertigen, primären Alkoholen mit 13 bis 15 Kohlenstoffatomen, insbesondere die Mischungen aus gesättigten, aliphatischen, einwertigen, primären Alkoholen mit 13 oder 15 Kohlenstoffatomen, in denen die geradkettigen Alkohole überwiegen(welche Mischungen unter der Handelsbezeichnung Acropol 35 bekannt sind). Man verwendet vorzugsweise als Additiv Mischungen aus gesättigten, aliphatischen, einwertigen, primären Alkoholen mit 9 oder 11 Kohlenstoffatomen, in denen die geradkettigen Alkohole überwiegen, welche Mischungen unter der Handelsbezeichnung Acropol 91 bekannt sind.
Die Menge, in der das Additiv (Alkohol oder Alkoholmischung, wie oben definiert) zu den Benzin/Methanol-Mischungen zugesetzt wird, um diese zu stabilisieren, das heißt um eine Temperatur der Nichtmischbarkeit von 0 0C oder darunter und vorzugsweise von -5 0C oder darunter in Gegenwart von Wassermengen, die 0,5 % nicht übersteigen, zu erreichen, hängt von der genauen Art des Zusatzes, der Art des Benzins, der volumenmäßigen Zusammensetzung der Benzin/Methanol-Mischung und dem Prozentsatz des Wassergehalts ab. Die Menge, in der der Zusatz zugegeben wird, übersteigt im allgemeinen 10 Vol.-%, be-
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zogen auf das Volumen der Benzin/Methanol-Mischung, nicht.
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Die Mischungen aus Benzin und Methanol/ die man mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens stabilisieren kann, sind nicht nur jene, die als Benzin ein Normalbenzin enthalten, das gegebenenfalls Tetraäthylblei oder Tetramethylblei enthalten kann, wie es in der französischen Norm NF M 15-001 definiert ist, sondern auch jene, die als Benzin ein Benzin mit hohem Octanindex enthalten, das ebenfalls Tetraäthylblei oder Tetramethylblei enthalten kann.
Die mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens erhaltenen stabilisierten Mischungen sind neue Zubereitungen, die äaenfalls Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind. Diese stabilisierten Mischungen enthalten Benzin, Methanol, den oben definierten Zusatz (Alkohol oder Alkoholmischung) und gegebenenfalls Wasser, wobei das Methanol/ Benzin-Volumenverhältnis «^ 3 0/70 und der Prozentsatz des Wassergehalts ^ 0,5 Vol.-%, bezogen auf das Volumen der Benzin/Methanol-Mischung, sind. Die erfindungsgemäß stabilisierten Mischungen enthalten insbesondere 30 bis 60 Volumenteile Methanol, 70 bis 40 Volumenteile Benzin, 0 bis 0,5 Volumenteile Wasser und höchstens 10 Volumenteile des Zusatzes. Die erfindungsgemäß stabi-
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lisierten Mischungen können als Treibstoff für Automobile verwendet werden.
Die folgenden Beispiele dienen der weiteren Erläuterung der Erfindung und die angegebenen Teile sind auf das Volumen bezogen.
Beispiel 1
Man bildet bei Raumtemperatur (20 bis 25 0C) Mischungen aus Benzin, Methanol/ Wasser und dem Zusatz, deren genaue Zusammensetzungen in der nachstehenden Tabelle I angegeben sind. Als Zusatz verwendet man entweder Isooctanol oder eine Mischung aus gesättigten, aliphatischen, einwertigen, primären Alkoholen mit 9 oder 11 Kohlenstoffatomen, in der die geradkettigen Alkohole überwiegen, die unter der Handelsbezeichnung Acropol 91 bekannt ist. Das verwendete Benzin ist ein Normalbenzin, das den Anforderungen der französischen Norm NF M 15.001 entspricht.
Wenn die Mischung bei Raumtemperatur homogen ist, kühlt man sie progressiv ab, bis eine Trennung in zwei Phasen erfolgt, wobei man die Temperatur festhält, bei der die beiden Phasen auftreten. Wenn die Mischung bei Raumtemperatur heterogen ist (das heißt, in Form von zwei Phasen vorliegt), erhitzt man sie allmählich und zeichnet
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AU-
die Temperatur auf, bei der die Mischung homogen wird. Die in dieser Weise ermittelte Temperatur entspricht in beiden Fällen der Temperatur der Nichtmischbarkeit.
Die erhaltenen Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle I zusammengestellt.
Tabelle I
Mischung Benzin
(Vo rumen
teile)		 Methanol
(Volumen
teile)		 Wasser
(Volumen
teile)		 Zusatz
(Volumen
teile)		 Temperatur
der Nicht
mischbarkeit
1 50 •50 0 0 +9 0C
2 50 50 0,5 0 +26 0C
3 50 50 0,5 2,5
(Isoocta-
nol)		 +17 0C
4 50 50 0,5 2,5
(Acropol 91)		 +10 0C
5 50 50 0,5 5
(Isoocta-
nol)		 0 0C
6 50 50 0,5 5
(Acropol91Y 		-5 0C
Beispiel 2
Man verfährt nach der Methode von Beispiel 1, wobei man Mischungen einsetzt, die 40, 60 bzw. 70 Völumenteile
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Benzin und 60, 40 bzw. 30 Volumenteile Methanol enthalten. Das Benzin ist das in Beispiel 1 definierte. Als Zusatz verwendet man die Mischung aus gesättigten, aliphatischen, einwertigen, primären Alkoholen mit 9 oder 11 Kohlenstoffatomen, in der die geradkettigen Alkohole überwiegen (Acropol 91). Die hierbei erhaltenen Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle II zusammengestellt.
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-ή-
Tabelle II
Mischung Benzin
(Volumen
teile)		 Methanol
(Volumen
teile)		 Wasser
(Volumen
teile)		 Zusatz
(Volumen
teile)		 Temperatur
der Nicht-
mischbarkeit
7 40 60 0 0 0 0C
8 40 60 0,5 0 +20 0C
9 40 60 0,5 2,5 -3 0C
10 40 60 0,5 5 -18 0C
11 60 40 0 0 +13 0C
12 60 40 0,5 2,5 +13 0C
13 60 40 0,5 5 0 0C
14 70 30 0 0 +10 0C
15 70 30 0,5 2,5 +16 0C
16 70 30 0,5 5 0 0C
2537 Pl
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.μ.
ZUSAMMENFASSUNG
Es wird ein Verfahren zur Stabilisierung von Mischungen aus Benzin und Methanol, die mindestens 30 Vol.-% Methanol enthalten, beschrieben, das darin besteht, daß man zu diesen Mischungen einen geradkettigen oder verzweigten, gesättigten, aliphatischen, einwertigen, primären Alkohol mit 8 bis 15 Kohlenstoffatomen oder eine Mischung aus solchen Alkoholen zusetzt. Die in dieser Weise erhaltenen stabilisierten Mischungen können als Automobiltreibstoffe verwendet werden.
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Claims (8)

301316? Anwaltsakte: 30 804 PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren zur Stabilisierung von Mischungen aus Benzin und Methanol, die mindestens 30 Vol.-% Methanol enthalten, dadurch gekennzeichnet , daß man diesen Mischungen einen geradkettigen oder verzweigten, gesättigten, aliphatischen, einwertigen, primären Alkohol mit 8 bis 15 Kohlenstoffatomen oder eine Mischung aus solchen Alkoholen zusetzt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Menge des
der Mischung aus Benzin und Methanol zugesetzten Alkohols oder der Alkoholmischung 10 Vol.-% oder weniger, bezogen auf das Volumen der Benzin/Methanol-Mischung, beträgt.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man den zuzusetzenden Alkohol oder die zuzusetzende Alkoholmischung aus der Gruppe auswählt, die Octanol-1, Nonanol-1, 2-Äthyl-hexanol-1, verzweigtkettige Alkohole der Summenformel C7Ii15CH2OH und Mischungen davon, verzweigtkettige Alkohole der Summenformel C0H1-CH0OH und Mischungen davon, Mischungen von primären, einwertigen, gesättigten, aliphatischen
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Alkoholen mit 9 bis 11 Kohlenstoffatomen und Mischungen von primären, einwertigen, gesättigten, aliphatischen Alkoholen mit 13 bis 15 Kohlenstoffatomen umfaßt.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß man als zuzusetzende Alkoholmischung eine Mischung aus primären, einwertigen, gesättigten(aliphatischen Alkoholen mit 9 oder 11 Kohlenstoffatomen verwendet, in der die geradkettigen Alkohole überwiegen.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung aus Benzin und Methanol 30 bis 60 Vol.-% Methanol und 70 bis 40 Vol.-% Benzin enthält.
6. Mischungen enthaltend Benzin, Methanol, einen geradkettigen oder verzweigten, gesättigten, aliphatischen, einwertigen primären Alkohol mit 8 bis 15 Kohlenstoffatomen oder eine Mischung aus solchen Alkoholen und gegebenenfalls Wasser, wobei das Methanol/Benzin-Volumenverhältnis 30/70 oder darüber und der Prozentsatz des Wasser-
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gehaltes 0,5 Vol.-% oder weniger, bezogen auf das Volumen der Benzin/Methanol-Mischung, betragen.
7. Mischungen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß sie 30 bis 60 Volumenteile Methanol, 70 bis 40 Volumenteile Benzin, 0 bis 0,5 Volumenteile Wasser und höchstens 10 Volumenteile eines geradkettigen oder verzweigten, gesättigten, aliphatischen, einwertigen, primären Alkohols mit 8 bis 15 Kohlenstoffatomen oder einer Mischung solcher Alkohole enthalten.
8. Mischungen nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Alkoholmischung eine Mischung aus gesättigten, aliphatischen, einwertigen t primären Alkoholen mit 9 oder 11 Kohlenstoffatomen, in der die geradkettigen Alkohole überwiegen, enthalten.
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