DE3500709A1 - Kraftstoffe fuer ottomotoren - Google Patents

Kraftstoffe fuer ottomotoren

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Erich Dr. 6700 Ludwigshafen Schwartz
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    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L1/00—Liquid carbonaceous fuels
    • C10L1/10—Liquid carbonaceous fuels containing additives
    • C10L1/14—Organic compounds
    • C10L1/22—Organic compounds containing nitrogen
    • C10L1/222—Organic compounds containing nitrogen containing at least one carbon-to-nitrogen single bond
    • C10L1/224—Amides; Imides carboxylic acid amides, imides
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B1/00—Engines characterised by fuel-air mixture compression
    • F02B1/02—Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition
    • F02B1/04—Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition with fuel-air mixture admission into cylinder

Description

BASF Aktiengesellschaft °.Z. 0050/37524 Kraftstoffe fur Ottomotoren
Die Erfindung betrifft Kraftstoffe für Ottomotoren mit einem Gehalt an Tetraamiden der Ethylendiamintetraessigsäure.
Aus der DE-OS 26 24 630 ist bekannt, zur Verhinderung von Ablagerungen an den Einlaßventilen und in den Vergasern von Ottomotoren und von den damit verbundenen Störungen der Kraftstoff-Luftgemisch-Zusammensetzung, den Kraftstoffen geringe Mengen der Imide oder Amidimide aus Nitrilotriessigsäure und/oder Imide oder Amid-Imide aus Ethylendiamintetraessigsäure und Aminen zuzusetzen.
Es ist ferner bekannt, z.B. aus der DE-PS 21 44 199, daß Umsetzungsprodukte aus Polyaminen, z.B. Diethylentriamin und gesättigten bzw. ungesättigten Fettsäuren, z.B. Ölsäure oder Stearinsäure, gute Vergaserreiniger sind. Sie neigen jedoch bei alleiniger Verwendung im Kraftstoff in höheren Konzentrationen, z.B. oberhalb 50 bis 100 ppm zur Bildung von Ventilablagerungen .
Die zuerst genannten Imide und Amid-Imide wirken im genannten Dosierungsbereich zwar auch vergaserreinigend, sind jedoch im wesentlichen gute Ventilreiniger, die zweckmäßigerweise mit speziellen Vergaserreinigern zu kombinieren sind.
Es bestand daher die Aufgabe die Eigenschaften der als Ventilreinigungsmitteln hochwirksamen Imiden und Amid-Imiden der Nitrilotriessigsäure und der Ethylendiamintetraessigsäure dahingehend zu verbessern, daß sie sowohl eine hochwirksame Ventilreinigungs- als auch Vergaserreinigungswirkung haben.
Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß diese Aufgabe gelöst wird mit Kraftstoffen für Ottomotoren, enthaltend (a) geringe Mengen von Tetraamiden erhältlich durch Umsetzung von Ethylendiamintetraessigsäure mit der etwa dreimolaren Menge Diisotridecylamin oder Isotridecylamin und etwa der einmolaren Menge eines oder mehrerer der Amine Dicyclohexylamin, 3-(2-Ethyl-Jhexoxypropylamin, Di-2-ethylhexylamin, i-Tridecyl-hydroxybutylamin, i-Tridecyl-hydroxyethylamin oder Diethanolamin.
Die Tetraamide der Ethylendiamintetraessigsäure werden nach an sich bekannten Methoden, z.B. durch Umsetzung von Ethylendiamintetraessigsäure mit den genannten Aminen nacheinander oder den Gemischen der Amine bei Temperaturen von 150 bis 2200C in der Regel 160 bis 2000C erhalten.
BASF Aktiengesellschaft -V- °·ζ· ΟΟ5Ο/37524
Im einzelnen geht man so vor, daß man die Amine bzw. das Amingemisch unter Stickstoffatmosphäre in einem Rührgefäß vorlegt und die Ethylendiamintetraessigsäure bei ungefähr 800C einträgt und die Mischung unter Rühren 4 bis 10 Stunden auf 160 bis 2000C hält, bis eine Säurezahl < 10 erreicht ist.
Die Amine bzw. die Amingemische bestehen pro Hol Ethylendiamintetraessigsäure aus etwa 3 Mol Diisotridecylamin oder Isotridecylamin (wie sie z.B. aus Tetramerpropylen, Oxierung und Aminierung erhältlich sind) und etwa 1 Mol eines oder mehrerer der Amine Dicyclohexylamin, 3-(2-Ethyl-)hexoxypropylamin der Formel
CH3-(CH2)3-C-CH2-0-CH2-CH2-CH2-NH2 C2H5
Di-2-ethylhexylamin, i-Tridecylhydroxyethylamin der Formel
\ sowie das entsprechende i-Tridecylhydroxybutylamin oder Diethanolamin. g
Als an sich bekannte, in Kombination mit den erfindungsgemäß zu verwendenden Tetraamiden (a) geeignete Vergaserreiniger (b) kommen die z.B. in DE-PS 2 144 199 beschriebenen Produkte in Betracht. Insbesondere sind die Amide der Ci2- bis C2o-Fettsäuren mit Polyaminen mit 2 bis 4 Stickstoffatomen und 2 bis 8 Kohlenstoffatomen, z.B. Di-ölsäurediethyieritriamin-diamid, Di-stearinsäuredipropylentriamin-diamid, Di-palmitinsäurediethylentriamindiamid, Di-laurinsäure-methyldipropylentriamin-diamid zu nennen. Weitere Umsetzungsprodukte sind solche der genannten Säuren mit Amino ethylpropylendiamin oder Bis-aminopropyl-propylendiamin.
Die Vergaserreiniger (b) werden in der Regel im Gewichtsverhältnis, bezogen auf die Komponente (a), von 1 zu 0,05 bis 0,3 angewandt.
BASF Aktiengesellschaft - *- Ό'Ζ' 0050/37524
Die neuen Kraftstoffzusätze weisen sowohl eine die Einlaßelemente des Motors sauberhaltende als auch eine schmutzablösende Wirkung bei bereits verschmutzten Vergasern und Ventilen auf.
Die erfindungsgemäßen Kraftstoffe können neben den Amiden sowie den Vergaserdetergentien zusätzlich noch bekannte Antioxidantien auf Phenol- oder Ammbasis enthalten. Insbesondere ist es vorteilhaft, Kraftstoffzusätze zur Reinigung und Reinhaltung des Einlaßsystems mit phenolischen Antioxidantien zur Erhöhung der Lagerstabilität der Kraftstoffe zu kombinieren.
Als gute Lösungsmittel bzw. Lösungsvermittler für die genannten, den Kraftstoff zuzusetzenden Komponenten haben sich Rückstandsöle aus der Oxoalkoholsynthese erwiesen.
Vorzugsweise verwendet man Oxoalkoholrückstände aus der Butanol-, Isobutanol-, Pentanol-, Hexanol-, Heptanol-, Oktanol-, Nonanol-, Dekanol-, Undekanol- oder Dodekanolsynthese. Besonders vorteilhaft ist die Verwendung von Oxoalkoholrückständen aus der Butanolsynthese. Daneben sind auch andere Lösungsmittel bzw. Lösungsmittelgemische verwendbar, die eine homogene Mischung der Komponenten in den weiter oben genannten Gewichtsverhältnissen ergeben. Die Wirkung der erfindungsgemäßen Benzinzusätze ist nicht nur auf Fahrbenzine beschränkt. Es hat sich gezeigt, daß man sie auch in Flugbenzinen verwenden kann, insbesondere in Flugbenzinen für Kolbenmotoren. Desgleichen wirken die erfindungsgemäßen Verbindungen nicht nur in Vergasermotoren, sondern auch bei Motoren mit Einspritzanlagen für den Kraftstoff,
Die mit dem neuen Zusatz versehenen Kraftstoffe können noch weitere, übliche Zusätze, z.B. oktanzahlverbessernde Zusätze oder auch sauerstoffhaltige Komponenten, z.B. Methanol, Ethanol oder Methyltertiärbutylether enthalten.
Die Kraftstoffzusä'tze werden den Kraftstoffen für Ottomotoren in der Regel in Mengen von 10 bis 2000 Vol.-ppm, vorzugsweise von 50 bis 1000 Vol.-ppm, zudosiert. Die Gewichtsverhältnisse der einzelnen Komponenten in den Kraftstoffzusätzen können in relativ weiten Grenzen schwanken. Besonders wirksame Kombinationen enthalten z.B.
a) 1 bis 10 Gew.-Teile der ventil- und vergaserreinigenden Amide aus
Ethylendiamintetraessigsäure,
b) 0,15 bis 1,5 Gew.-Teile von Vergaserdetergentien, z.B. der Kondensationsprodukte aus gesättigten oder ungesättigten C^-Cjo-Fettsauren
BASF Aktiengesellschaft
O. Z. 0050/37524
c)
und Polyaminen mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen und 2 bis 4 Stickstoffatomen und gegebenenfalls ferner
0,15 bis 1,5 Gew.-Teile eines phenolischen Antioxidants, z.B. alkylsubstituierter sterisch gehinderter Phenole und außerdem
Ein hervorragend wirksamer Kraftstoffzusatz enthält z.B. die Komponenten in den ungefähren Gewichtsverhältnissen a:b:c wie 1:0,15:0,15.
Auch andere Gewichtsverhältnisse sind möglich, wobei je nach gewünschter tO Wirkung am Einlaßventil und/oder Vergaser jede Einzelkomponente in ihrem Anteil am Gemisch zwischen 0,01 und 10 variieren kann. Auch kann je nach gewünschter Wirkung des Kraftstoffzusatzes auf das Vergaserdetergent b) und gegebenenfalls das phenolische Antioxidant c) ganz verzichtet werden.
Die nachfolgende Tabelle 2 zeigt die Reinigungs- und Reinhaltewirkung der erfindungsgemäßen Kraftstoffzusätze.
Tabelle 1 Säure- Aminkomponenten 3 Mol 1 Mol
20 Amid komDonente Diisotridecylamin Dicyclohexylamin
Nr. 1 Mol Diisotridecylamin 3-(2-Ethyl-)hexoxy-
1 Ethylen- propylamin
2 diamin- Diisotridecylamin Di-2-ethyl-hexylamin
25 tetra- Diisotridecylamin i-Tridecyl-hydroxi-
3 essig- ethylamin
4 säure Diisotridecylamin Diethanolamin
Isotridecylamin i-Tridecylhydroxy-
5 butvlamiri
30 6
BASF Aktiengesellschaft
O.Z. 0050/37524
Tabelle 2 Motor. Ergebnisse; Opel Dosierung .2 1 Prüfmotor Kadett,
Amid Löslichkeit 1 Einlaßventil
Nr. (in Xylol) (Dom) ablag. Vergaser
5 ; 300 (mq) rating1 )
300 27
300 54 10
1 + 300 4 10
2 + 300 0 10
10 3 300 36 9
4 + 9 9,5
5 + - 9,5
6 + . 320
Grundwert 300 7.52)
75 (Blindwert) 19
Bisamidimid 7.52)
aus Ethylendi- +
amintetraessig-
säure und Tri-
20 decylamin
1:3 molar gemäß
DE-OS 2B24630
1)10= Bestwert
2) Vergaserneutral

Claims (5)

BASF Aktiengesellschaft 0.Z. 0050/37524 Patentansprüche
1. Kraftstoffe für Ottomotoren, enthaltend (a) geringe Mengen von Tetraamiden, erhältlich durch Umsetzung von Ethylendiamintetraessigsäure mit der etwa dreimolaren Menge Diisotridecylamin oder Isotridecylamin und etwa der einmolaren Menge eines oder mehrerer der Amine Dicyclohexylamin, 3-(2-Ethyl-)hexoxypropylamin, Di-2-ethylhexylamm, i-Tridecyl-hydroxybutylamin, i-Tridecyl-hydroxyethylamin oder Diethanolamin.
2. Kraftstoffe nach Anspruch 1, enthaltend zusätzlich (b) geringe Mengen gesättigter und/oder ungesättigter Fettsäureamide, erhalten aus C12-bis C2o-Fettsäuren und Polyaminen mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen und 2 bis 4 Stickstoffatomen.
3. Kraftstoffe nach Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet durch ein Gewichtsverhältnis der Summe von (a) zu (b) wie 1 zu 0,05 bis 0,3. *
4. Kraftstoffe gemäß Ansprüchen 1 und 2, enthaltend ferner (c) alkylsubstituierte sterisch gehinderte Phenole als Antioxidantien.
5. Kraftstoffe gemäß Ansprüchen 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen / Gehalt von a und b von zusammen 10 bis 2000 ppm. *
B- Kraftstoffe gemäß Ansprüchen 1 bis 5, gekennzeichnet durch einen Gehalt von a bis c von 50 bis 1000 ppm.
599/84 Hp/HB 10.01.85
HB0022
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