DE3724181A1

DE3724181A1 - Korrosionsinhibitor fuer treibstoffe

Info

Publication number: DE3724181A1
Application number: DE19873724181
Authority: DE
Inventors: Charles Voegtlin; Hans Stettler
Original assignee: Sandoz AG
Current assignee: Sandoz AG
Priority date: 1987-07-22
Filing date: 1987-07-22
Publication date: 1989-02-16

Description

Es ist bekannt, Benzin/Alkohol-Gemische als Treibstoffe für Ottomotoren, insbesondere Automobile, zu verwenden. Solche Treibstoffe können z. B. aus 80-90 Volumenanteilen Benzin (Kohlenwasserstoffen) und 20-1 Volumenanteilen Alkohol, wie Methanol und/oder Äthanol, bestehen. Weiter ist es möglich, Alkohol oder eine Mischung, die vorwiegend aus Alkohol, z. B. Methanol, besteht, oder der z. B. bis zu 40 Volumenanteile an Kohlenwasserstoffen beigemischt sind, als Treibstoffe zu verwenden. Solche Mischungen enthalten im allgemeinen nur wenig Wasser (1,5-4%). Trotzdem verursachen solche Alkohole oder deren Mischungen mit Kohlenwasserstoffen Korrosionsprobleme, z. B. an Eisen-, Zink-, Magnesium- und Aluminiumteilen und Buntmetallen, insbesondere an Bauteilen, z. B. Armaturen, von Automobilen, Zapfsäulen und Treibstofftanks. Dies ist u. a. bedingt durch den Gehalt des Alkohols an Ameisensäure und Essigsäure, bedingt durch deren technische Herstellung.

Aus der DE-OS 34 33 554 ist es bekannt, diese Korrosion durch Verwendung von bestimmten Phosphorsäureestern zu verringern. Solche Phosphorsäureester können jedoch nicht bei Treibstoffen eingesetzt werden, die für Automobile benutzt werden, die mit Katalysatoren ausgerüstet sind. Es besteht daher weiterhin Bedarf für phosphorfreie Korrosionsinhibitoren, welche die in Alkohol enthaltenden Treibstoffen auftretende Korrosion verhindern.

Die Erfindung betrifft phosphorfreie Korrosionsinhibitoren für Treibstoffe, enthaltend eine Mischung von Benzotriazol und/oder Derivaten des Benzotriazols und Tolyltriazol und/ oder Derivaten des Tolyltriazols, Natriumboroheptonat und ein Alkylenoxidanlagerungsprodukt von primären oder sekundären Aminen, Äthylenglykol und/oder Methanol und/oder Äthanol, können bevorzugt zusätzlich enthalten sein, aber auch andere Mono-, Di- und Polyalkohole wie z. B. C₁-C₂₀-Alkohole, Propylenglykol, Butylenglykole, Glycerin u. a. Sehr gut geeignete Alkenoxide sind Ethylenoxid, Propenoxid und ihre Gemische. Als Amin wird vorzugsweise Talgaminopropylamin eingesetzt und mit 25-30 Mol Äthylenoxid umgesetzt, jedoch auch andere primäre und sekundäre Amine sind erfindungsgemäß sehr gut geeignet, insbesondere längerkettige Amine, Di- und Polyamine, auch mit Verzweigungen.

Ein typischer erfindungsgemäßer Korrosionsinhibitor enthält beispielsweise Benzotriazol und Tolyltriazol, Natriumboroheptonat, ein Ethylenoxidanlagerungsprodukt von primären und/ oder sekundären Aminen, Ethylenglykol und Methanol und/oder Ethanol als Lösungsmittel.

Diese Korrosionsinhibitoren lassen sich einwandfrei in Treibstoffen lösen und haben eine korrosionsverhindernde Wirkung, die denen der phosphorhaltigen Inhibitoren vergleichbar und teilweise überlegen ist. Sie können insbesondere eingesetzt werden bei Treibstoffen für Automobile mit Katalysatoren. Solche Treibstoffe können beispielsweise 80 Vol.-% Kohlenwasserstoffe, 1-10 Vol.-% Äthanol, 1-10 Vol.-% Methanol und 1-10 Vol.-% tert. Butanol enthalten, es kann sich auch beispielsweise um Treibstoffe handeln, die etwa 80-99 Vol.-% Methanol und/oder Ethanol, und etwa 1-20 Vol.-% Kohlenwasserstoffe enthalten, sowie 50-500 ppm (bezogen auf den Alkoholanteil) eines Korrosionsinhibitors gemäß Ansprüchen 1-8 enthalten oder die etwa 80-99 Vol.-% eines Alkoholgemisches, bestehend aus wenigstens 2 Alkoholen aus der Gruppe der aliphatischen C₁-C₁₈-Alkohole, und etwa 1-20 Vol.-% Kohlenwasserstoffe sowie 50-500 ppm (bezogen auf den Alkoholanteil) eines Korrosionsinhibitors nach den Ansprüchen 1-8 enthalten.

In solchen Treibstoffen werden die Korrosionsinhibitoren in Mengen von 50-500 ppm (bezogen auf den Alkoholanteil), bevorzugt in Mengen von 50-300 ppm und besonders bevorzugt von 60-120 ppm eingesetzt. Die Korrosionsinhibitoren enthalten am Beispiel folgender Zusammensetzung die verschiedenen synergistisch wirkenden Wirkstoffe vorzugsweise in folgenden Anteilen: eine Mischung von Benzotriazol bzw. Derivat und Tolyltriazol bzw. Derivat in einer Menge von 10-15 Gew.-%, Natriumboroheptonat in einer Menge von 5-6 Gew.-%, ein Anlagerungsprodukt von Äthylenoxid an Talgaminopropylamin (25- 30 Mol Äthylenoxid pro Mol Amin), das auch eine dispergierende Wirkung hat, in einer Menge von 3 bis 12 Gew.-% und Äthylenglykol, das auch als Lösungsmittel dient, in einer Menge von 35 bis 45 Gew.-%. Alle in z. B. Methanol bzw. Äthanol gelösten Wirkstoffe machen zusammen beispielsweise eine Menge von 60 bis 65 Gew.-% aus.

Aber auch andere Gewichtsverhältnisse sind erfindungsgemäß geeignet. Die verschiedenen Bestandteile der Korrosionsinhibitoren können einfach miteinander vermischt werden. Um eine klare Lösung der Wirkstoffe in möglichst wenig Methanol oder Äthanol zu erhalten, empfiehlt es sich, beispielhaft, ohne daß dieses Verfahren zwingend ist, zunächst nur einen Teil der Mischung von Benzotriazol und Tolyltriazol (z. B. 8 Teile und 2 Teile), von Natriumboroheptonat (4 Teile) und Äthylenglykol (30 Teile) in wasserfreiem Methanol oder Äthanol (30 Teile) zu lösen, das Äthylenoxidanlagerungsprodukt von Talgaminopropylamin zu dieser Grundmischung zu geben und weitere Anteile der vorher genannten Wirkstoffe sowie Methanol oder Äthanol bis zur gewünschten Konzentration dazuzugeben. Die nachfolgenden Beispiele erläutern die Erfindung.

Beispiel 1

Die Grundmischung besteht aus 30 g Äthylenglykol, 4 g Natriumboroheptonat, 30 g Roh-Methanol, 8 g Benzotriazol und 2 g Tolyltriazol.

Zu 8 g dieser Grundmischung werden 2 g eines Äthylenoxidanlagerungsproduktes von Talgaminopropylamin (28 Mol Äthylenoxid) gegeben.
Ein Korrosionsinhibitor enthält
20 Gew.-% der erhaltenen Mischung
11 Gew.-% Benzotriazol
4,5 Gew.-% Natriumboroheptonat
32 Gew.-% Äthylenglykol
32,5 Gew.-% Methanol (Wassergehalt 1,5-4%).

Beispiel 2

Zu 7 g der Grundmischung aus Beispiel 1 werden 3 g des gleichen Äthylenoxidanlagerungsproduktes gegeben. Ein Korrosionsinhibitor enthält
30 Gew.-% der erhaltenen Mischung
9,5 Gew.-% Benzotriazol
4 Gew.-% Natriumboroheptonat
28 Gew.-% Äthylenglykol
28,4 Gew.-% Methanol (Wassergehalt 1,5-4%)

Beispiel 3

Die Grundmischung besteht aus 35 g Propylenglykol, 5 g Natriumboroheptonat, 30 g Ethanol, 8 g 5-Aminobenzotriazol und 3 g Tolyltriazol.

Zu 8 g dieser Grundmischung werden 2 g eines Ethylenpropylenmischoxid-Anlagerungsproduktes von Talgaminopropylamin (25 Mol Alkenoxid) gegeben.
Ein Korrosionsinhibitor enthält:
22 Gew.-% der enthaltenen Mischung
11 Gew.-% Benzotriazol
4 Gew.-% Natriumboroheptonat
32 Gew.-% Propylenglykol
31 Gew.-% Ethanol

Beispiel 4

Zur Grundmischung von Beispiel 1 werden 2,5 g eines Ethylenoxidanlagerungsproduktes von 1,6-Diaminoethan (20 Mol Ethylenoxid) gegeben.
20% dieser Mischung sind wie im Beispiel 1 in dem Korrosionsinhibitor enthalten.

Beispiel 5

Der Korrosionsinhibitor entspricht Beispiel 4, jedoch besteht das Anlagerungsprodukt aus Octadecylamin und 26 Mol Propylenoxid.

Anwendungsbeispiele

Eine typische Treibstoffmischung enthält in Vol.-%

1. 89-90% Kohlenwasserstoffe
5% Äthanol 96%
3% Methanol 99,5-97,2%
2% tertiäres Butanol
<1% Korrosionsinhibitor gemäß Beispielen 1-5
(300 ppm auf Alkohol bezogen)
2. ca. 90% Methanol
ca. 10% C₄-C₇-Kohlenwasserstoffe
100 ppm Korrosionsinhibitor gemäß Beispielen 1-5
3. ca. 85% Methanol
ca. 15% Superbenzin
350 ppm Korrosionsinhibitor gemäß Beispielen 1-5
4. ca. 75% Methanol
ca. 10% Ethanol
ca. 15% Superbenzin
150 ppm Korrosionsinhibitor gemäß Beispielen 1-5
5. ca. 75% Methanol
ca. 10% C₂-C₈-Alkohole
80 ppm Korrosionsinhibitor gemäß Beispielen 1-5

Bei den Anwendungsbeispielen wurde auch bei einjährigem Test in Testfahrzeugen keine Korrosion im Motorbereich festgestellt.

Claims

1. Korrosionsinhibitor, enthaltend eine Mischung von Benzotriazol und/oder Derivaten des Benzotriazols ein Tolyltriazol und/oder Derivaten des Tolyltriazols Natriumboroheptonat und ein Alkylenoxidanlagerungsprodukt von primären und/oder sekundären Aminen.

2. Korrosionsinhibitor für Treibstoffe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung zusätzlich Mono-, und/oder Di- und/oder Polyole enthält.

3. Korrosionsinhibitor für Treibstoffe nach den Ansprüchen 1 und 2, enthaltend eine Mischung von Benzotriazol und Tolyltriazol, Natriumboroheptonat, ein Äthylenoxidanlagerungsprodukt von primären und/oder sekundären Aminen, Äthylenglykol und Methanol und/oder Äthanol.

4. Korrosionsinhibitor nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung von Benzotriazol und/ oder Benzotriazolderivaten und Tolyltriazol und/oder Tolyltriazolderivaten in einer Menge von 10-15 Gew.-% enthalten ist.

5. Korrosionsinhibitor nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Natriumboroheptonat in einer Menge von 5-6 Gew.-% enthalten ist.

6. Korrosionsinhibitor nach den Ansprüchen 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Äthylenoxidanlagerungsprodukt von Talgaminopropylamin in einer Menge von 3 bis 12 Gew.-% enthalten ist.

7. Korrosionsinhibitor nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß Äthylenglykol in einer Menge von 35 bis 45 Gew.-% enthalten ist.

8. Korrosionsinhibitor nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Wirkstoffe nach Anspruch 1 in Ethylenglykol und/oder Methanol und/oder Ethanol gelöst sind.

9. Verfahren zur Herstellung eines Korrosionsinhibitors für Treibstoffe, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mischung von Benzotriazol und Tolyltriazol, Natriumboroheptonat und Äthylenglykol in Methanol oder Äthanol gelöst werden, ein Äthylenoxidanlagerungsprodukt von Talgaminopropylamin zugesetzt wird und weitere Anteile der vorher genannten Wirkstoffe sowie Methanol oder Äthanol zugegeben werden.

10. Treibstoffe für Verbrennungsmotoren, die Alkohol oder Alkohol/Kohlenwasserstoffgemische enthalten und einen Korrosionsinhibitor gemäß Ansprüchen 1 bis 8 enthalten.

11. Treibstoffe für Verbrennungsmotoren gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß sie etwa 80 Vol.-% Kohlenwasserstoffe, 1-10 Vol.-% Ethanol, 1-10 Vol.-% Methanol und 1-10 Vol.-% tert. Butanol, sowie 50- 300 ppm (bezogen auf den Alkoholanteil eines Korrosionsinhibitors gemäß Ansprüchen 1 bis 8 enthalten.

12. Treibstoffe für Verbrennungsmotoren gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß diese etwa 80-99 Vol.-% Methanol und/oder Ethanol, und etwa 1-20 Vol.-% Kohlenwasserstoffe enthalten, sowie 50-500 ppm (bezogen auf den Alkoholanteil) eines Korrosionsinhibitors gemäß Ansprüchen 1 bis 6 enthalten.

13. Treibstoffe für Verbrennungsmotoren gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß diese etwa 80-99 Vol.-% eines Alkoholgemisches, bestehend aus wenigstens 2 Alkoholen aus der Gruppe der aliphatischen C₁-C₁₈-Alkohole, und etwa 1-20 Vol.-% Kohlenwasserstoffe sowie 50-500 ppm (bezogen auf den Alkoholanteil) eines Korrosionsinhibitors nach den Ansprüchen 1 bis 8 enthalten.