DE3345516C2

DE3345516C2 -

Info

Publication number: DE3345516C2
Application number: DE19833345516
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: UNI-COMMERZ HANDELSGESELLSCHAFT MBH 2800 BREMEN DE
Current assignee: BREMEN-HEMELINGER BAUSTOFFGESELLSCHAFT MBH, 2800 B
Priority date: 1983-12-16
Filing date: 1983-12-16
Publication date: 1988-01-14
Also published as: EP0146907A2; DE3345516A1; EP0146907A3

Description

Die Erfindung betrifft einen Lösungsvermittler in einer Menge von etwa 0,5 Vol.-% für Vergaserkraft stoffgemische aus 80 bis 95 Vol.-% Superbenzin, bis zu 20 Vol.-% Äthanol und bis zu etwa 2 Vol.-% Wasser.

Die Versorgungsprobleme mit Vergaserkraftstoff sind bekannt: die Vorräte an Erdöl sind begrenzt und sein Preis ist hoch sowie manipulierbar. Hierzu kommt die durch die Verbrennung von Benzin in KFZ-Motoren an fallende Menge von Schadstoffen, die zu einer zu nehmend unerwünschten Umweltbelastung führt.

Es ist bekannt, Benzin mit Alkohol, insbesondere Methanol zu mischen. Hierdurch wird nicht nur die Klopffestigkeit des Kraftstoffes erhöht und der Benzinbedarf gesenkt, mit einer solchen Mischung be triebene Motoren geben auch weniger Schadstoffe ab.

So vorteilhaft ein Zusatz an Alkohol zum Benzin ist, so unwirtschaftlich ist die Mischung bisher gewesen, weil Alkohol nur in weitgehend wasserfreier Form als Mischungsbestandteil eingesetzt werden konnte und der Destillationsaufwand zur Gewinnung von derart wasser freiem Alkohol ungewöhnlich hoch ist.

Äthanol wird in zunehmenden Maße aus Bio-Masse ge wonnen und hat dabei üblicherweise einen Wassergehalt zwischen etwa 5 und 10 Vol.-%. Dieses auch als "Bio-Alkohol" bezeichnete Äthanol läßt sich seines Wassergehaltes wegen nicht stabil mit Benzin ver mischen. Bei einer Mischung fällt das Wasser aus (2-Phasen-Bildung) und führt im Motor nicht nur zu Korrosionsschäden, sondern unterbindet letztlich die Vergasung des Kraftstoffes.

Aus der DE-OS 31 43 654 ist ein Lösungsvermittler der eingangs genannten Art bekannt, der Butanol und Azeton enthält. Der Lösungsvermittler soll vorzugs weise durch Fermentation von Cellulose-Hydrolysaten mit Clostridium-Bakterien gewonnen werden. Dieser Lösungsvermittler ist jedoch noch nicht für hin reichend große Zusammensetzungsgebiete des Kraft stoffgemisches geeignet, sofern seine eigene Zu sammensetzung unverändert bleiben soll; auch läßt die Kältefestigkeit zu wünschen übrig.

Aus der US-PS 40 83 698 ist es bekannt, daß eine Ent mischung von z. B. Benzin/Äthanol/Wasser-Gemischen mit 0,5-5% Wasser und 1-10% Alkohol durch nicht ionische Emulgatoren zusammen mit Ammoniumoleat ver mieden werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Lösungsvermittler für Vergaserkraftstoffe der eingangs genannten Art vorzuschlagen, der die Her stellung kältefester einphasiger Mischungen aus Benzin und wasserhaltigem Alkohol, insbesondere Bio-Alkohol über größere Zusammensetzungsgebiete er möglicht.

Zur Lösung dieser Aufgabe besteht der Lösungsver mittler erfindungsgemäß aus

a) 36 bis 60 Vol.-% n-Butanol,
b) 5 bis 26,1 Vol.-% Methylisobutylketon und
c) 20 bis 40 Vol.-% eines Glykols besteht, sowie ggf.
d) 2 bis 8 Vol.-% eines nicht ionogenen Emulgators mit einer Verseifungszahl im Bereich von 60 bis 75, einer Jodzahl im Bereich von 25 bis 40, einer Hydroxylzahl im Bereich von 140 bis 165 und einem Verhältnis der vorwiegend hydrophilen zu den vorwiegend lipophilen Bestandteilen (HLB-Wert) von 8,1, sowie ergänzend
e) 4 bis 9 Vol.-% eines nicht selbst emulgierenden Glycerinmono- oder -dioleats mit einer Ver seifungszahl von 162 bis 175, einer Jodzahl von 72 bis 82 und einem HLB-Wert von 3,3.

Als besonders wirkungsvoll hat sich ein Lösungsver mittler gezeigt, der 26,1 Vol.-% Methylisobutylketon, 36,0 Vol.-% N-Butanol, 27,9 Vol.-% Ethylenglykol, 5,6 Vol.-% eines nichtionogenen Emulgators und 4,4 Vol.-% nicht selbst emulgierendes Glycerinmono- oder -dioleat enthält.

Ein etwa 80 Vol.-% Superbenzin, etwa 18-19 Vol.-% Alkohol und bis etwa 2 Vol.-% Wasser enthaltender Vergaser kraftstoff hat beim Einsatz von etwa 0,5 Vol.-% des beschriebenen Lösungsvermittlers zwar den rechnerisch zu erwartenden geringeren Heizwert, jedoch ein auch bei geringeren Temperaturen hervorragendes Mischungs verhalten, das den Einsatz von handelsüblichen Bio-Alkoholen mit den sich aus dem Alkohol ergebenden Vorteilen ermöglicht. Der Wassergehalt ergibt wegen des erhöhten Dampfaufkommens bei der Verbrennung etwas erhöhte Zylinderdrücke. Der Anfall von CO und Stickoxiden sowie Kohlenwasserstoffen sinkt.

Die Erfindung wird im folgenden durch einige Bei spiele näher erläutert.

Beispiel 1

400 ml Superbenzin wurde manuell mit 2,5 ml eines Lösungsvermittlers vermischt, der aus 26,1 Vol.-% Methylisobutylketon, 36,0 Vol.-% N-Butylalkohol, 27,9 Vol.-% Ethylenglykol, 5,6 Vol.-% eines nichtionogenen Emulgators und 4,4 Vol.-% eines nicht selbst emul gierenden Glycerinmono- oder -dioleats bestand. Dann wurden 94 ml reiner Alkohol und 6 ml Wasser zugefügt und die Mischung verrührt. Die Mischung blieb sowohl bei +3°C als auch bei +20°C klar und stabil. Eine Zweiphasenbildung und etwaige Verfärbungen traten nicht auf.

Beispiel 2

400 ml Superbenzin wurde manuell mit 2,5 ml eines Lösungsvermittlers vermischt, der aus 26,1 Vol.-% Methylisobutylketon, 36,0 Vol.-% N-Butylalkohol, 27,9 Vol.-% Ethylenglykol, 5,6 Vol.-% eines nichtionogenen Emulgators und 4,4 Vol.-% eines nicht selbst emul gierenden Glycerinmono- oder -dioleats bestand. Dann wurden 93 ml reiner Alkohol und 7 ml Wasser zugefügt und die Mischung verrührt. Die Mischung blieb sowohl bei +3°C als auch bei +20°C klar und stabil. Eine Zweiphasenbildung und etwaige Verfärbungen traten nicht auf.

Beispiel 3

2,5 ml Additiv
387,5 ml Superbenzin
96,2 ml Äthanol (100 Vol.-%)
9,0 ml H₂

O

Gesamtwassergehalt der Mischung 1,82 Vol.-%.

Additivzusammensetzung:
26,1 Vol.-% Methylisobutylketon
36,0 Vol.-% n-Butanol
27,9 Vol.-% Ethylenglykol
5,6 Vol.-% nichtionogener Emulgator
4,4 Vol.-% Glycerinmonooleat

Beispiel 4

2,5 ml Additiv
400,0 ml bleifreies Superbenzin
93,8 ml Äthanol (100 Vol.-%)
8,9 ml H₂

O

Gesamtwassergehalt der Mischung 1,8 Vol.-%

Additivzusammensetzung:
45 Vol.-% n-Butanol
  5 Vol.-% Methylisobutylketon
  5,6 Vol.-% nichtionogener Emulgator
  4,4 Vol.-% Glycerinmonooleat
40 Vol.-% Propylenglykol

Beispiel 5

5,0 ml Additiv
900,0 ml bleifreies Superbenzin
96,2 ml Äthanol (100 Vol.-%)
10,0 ml H₂

O

Gesamtwassergehalt der Mischung 1,0 Vol.-%

Additivzusammensetzung:
36,0 Vol.-% n-Butanol
26,1 Vol.-% Methylisobutylketon
27,9 Vol.-% Ethylenglykol
5,6 Vol.-% nichtionogener Emulgator
4,4 Vol.-% Glycerinmonooleat

In den Beispielen 3 bis 5 wurde (teilweise bleifreies) Superbenzin, Äthanol mit einem Alkoholgehalt von 96,2 Vol.-% und ein Additiv in verschiedenen Zusammensetzungen verwendet. Der Mischung der Bestandteile wurde Wasser zugesetzt, bis die erste Trübung des Gemisches eintrat. Diese ver schwand nach mehrmaligem Rühren. Eine Phasentrennung war anschließend nicht mehr zu beobachten. Die in den Versuchsergebnissen angegebenen Wassermengen setzen sich zusammen aus dem Wassergehalt des Äthanols und der zugegebenen Wassermenge, so daß sich die in den Versuchsergebnissen angegebenen Äthanolmengen auf 100%iges Äthanol beziehen.

Claims

1. Lösungsvermittler in einer Menge von etwa 0,5 Vol.-% für Vergaserkraftstoffgemische aus 80 bis 95 Vol.-% Superbenzin, bis zu 20 Vol.-% Äthanol und bis zu etwa 2 Vol.-% Wasser, dadurch gekennzeichnet, daß der Lösungsvermittler aus

a) 36 bis 60 Vol.-% n-Butanol,
b) 5 bis 26,1 Vol.-% Methylisobutylketon und
c) 20 bis 40 Vol.-% eines Glykols besteht, sowie ggf.
d) 2 bis 8 Vol.-% eines nicht ionogenen Emulgators mit einer Verseifungszahl im Bereich von 60 bis 75, einer Jodzahl im Bereich von 25 bis 40, einer Hydroxylzahl im Bereich von 140 bis 165 und einem Verhältnis der vorwiegend hydrophilen zu den vorwiegend lipophilen Bestandteilen (HLB-Wert) von 8,1, sowie ergänzend
e) 4 bis 9 Vol.-% eines nicht selbst emulgierenden Glycerinmono- oder -dioleats mit einer Ver seifungszahl von 162 bis 175, einer Jodzahl von 72 bis 82 und einem HLB-Wert von 3,3

wobei die Summe der Komponenten a) bis c) bzw. a) bis e) 100 Vol.-% ergibt.

2. Lösungsvermittler nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß das Glykol Ethylenglykol ist.

3. Lösungsvermittler nach Anspruch 2, enthaltend 27,9 Vol.-% Ethylenglykol.

4. Lösungsvermittler nach einem der Ansprüche 1 bis 3, der 5,6 Vol.-% des nichtionogenen Emulgators enthält.

5. Lösungsvermittler nach einem der Ansprüche 1 bis 4 mit einem Gehalt von 4,4 Vol.-% von nicht selbst emulgierendem Glycerinmono- oder -dioleat.