DE3924583C1 - - Google Patents
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- 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
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Description
Die Erfindung betrifft ein flüssiges Treibstoffgemisch,
ein Verfahren zu seiner Herstellung sowie die Verwendung
dieses Treibstoffgemischs für Zweitaktmotoren.
Die konventionellen flüssigen Treibstoffe für
Verbrennungsmotoren bestehen aus Gemischen von
Kohlenwasserstoffen und werden größtenteils aus
Mineralöl gewonnen. Angesichts der beschränkten
Rohölreserven sowie der Preisentwicklung bei Rohölen
besteht ein Bedürfnis nach Treibstoffen, die
Benzin-Kohlenwasserstoffe ersetzen bzw. die
vorhandenen Resourcen besser ausnutzen können.
Die starke Umweltbelastung durch die im Abgas von
Motoren enthaltenen Schadstoffkomponenten, wie
Kohlenwasserstoffe, Kohlenmonoxid, Stickoxide (NOx) und
Schwefeloxide (SOx), haben seit langem zu einer
intensiven Suche nach alternativen umweltfreundlichen
Kraftstoffen geführt, die benzinhaltige Kraftstoffe
ersetzen können.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, einen
Treibstoff zur Verfügung zu stellen, der bei der
Verbrennung zu schadstoffarmen Abgasen führt.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein flüssiges
Treibstoffgemisch, enthaltend ein C₃- und/oder
mindestens ein C₄-Alkan und mindestens einen Ölzusatz
aus der Gruppe der biologisch abbaubaren Syntheseöle
und/oder pflanzlichen Öle und/oder tierischen Öle, wobei
das Gewichtsverhältnis Ölzusatz : Alkan im Bereich von
1 : 20 bis 1 : 250 liegt, sowie gegebenenfalls mindestens ein
Additiv.
Es hat sich überraschenderweise gezeigt, daß die
Kombination aus einem C₃- und/oder mindestens
einem C₄-Alkan mit mindestens einem erfindungsgemäßen
Ölzusatz bei der Verbrennung in Motoren zu einer
erheblichen Verringerung der Schadstoffmenge in den
Abgasen führt.
Das erfindungsgemäße Treibstoffgemisch enthält C₃-
und/oder C₄-Alkane, wie Propan, Butan oder Isobutan, wie
sie in Ölraffinerien als Nebenprodukt bei der
Destillation und beim Cracken von Erdöl sowie in der
Erdgasaufbereitung bei der Benzinabscheidung anfallen.
Dabei können Propan, Butan und Isobutan einzeln oder in
beliebigen Mischungen verwendet werden, jedoch ist das
Gemisch billiger am Markt verfügbar, da es bei der
Raffination von Erdöl direkt anfällt. Deshalb wird
vorzugsweise ein Gemisch aus Propan und Butan verwendet.
Ein hoher Butananteil hat sich bei der Verwendung des
Treibstoffgemischs in der Kälte als zweckmäßig
erwiesen.
Das Treibstoffgemisch kühlt sich beim Verdampfen der
gasförmigen Bestandteile ab. Damit das Treibstoffgemisch
auch beim Abkühlen funktionsfähig bleibt, muß die
Mischung aus Ölzusatz und Additiv einen Stockpunkt von
-35°C oder weniger besitzen. Vorzugsweise liegt der
Stockpunkt dieser Zusätze im Bereich von -40° bis -50°C.
Als Ölzusatz kann ein biologisch abbaubares Syntheseöl
verwendet werden. Hierbei werden die Abgaswerte
besonders günstig beeinflußt, da Syntheseöle nur geringe
Mengen an ungesättigten oder polycyclischen aromatischen
Verbindungen sowie nur Spuren an Stickstoff, Schwefel
oder Sauerstoff enthaltenden Verunreinigungen aufweisen.
Bevorzugt umfaßt das Syntheseöl mindestens ein
Polymerisatöl, z. B. Ethylenpolymere, Propylenpolymere
usw. und entsprechende Copolymere. Diese sind
kältesicherer als Mineralöl und weisen niedrige
Stockpunkte, gute Oxidationsbeständigkeit und thermische
Stabilität auf und sind außerdem hervorragend mit
Mineralölen mischbar.
Vorzugsweise umfaßt das Syntheseöl mindestens ein
Polyetheröl, da diese tiefe Stock- und Siedepunkte
aufweisen.
Weiterhin umfaßt das Syntheseöl bevorzugt mindestens ein
Esteröl, wie Mono-, Di-, Tri- und Polyester. Esteröle
weisen tiefe Stock- und hohe Flammpunkte sowie eine gute
Mischbarkeit mit Kohlenwasserstoffölen auf.
Zweckmäßigerweise enthält die Hauptkette des
Alkoholteils des Esters 4 bis 17 Kohlenwasserstoffe.
Beispielsweise kann Ethylhexyloleat, i-Butyloleat,
Ölsäure-Methylester, Glycerin-tri-caprylat,
Glycerin-tri-oleat, Di-Ethylhexylsebacat,
di-n-Butyladipat, Di-n-Octylphthalat,
Neopentylglycol-di-oleat, Pentaerythrit-di-oleat,
Trimethylolpropan-Komplexester,
Trimethylolpropan-tri-oleat, Trimethylolpropan-tri-
Fettsäureester, usw. verwendet werden. Besonders
bevorzugt sind hierbei Ethylenhexyloleat,
Glycerin-tri-caprylat, Di-Ethylhexylsebacat und
Trimethylolpropan-tri-Fettsäureester. Bei der Verwendung
dieser Syntheseöle als Ölzusatz in dem erfindungsgemäßen
Treibstoffgemisch werden besonders gute Abgaswerte
erreicht.
Als Ölzusatz kann weiterhin ein pflanzliches Öl und/oder
mindestens ein tierisches Öl, wie Rüböl, Sonnenblumenöl,
Rizinusöl, Olivenöl, Erdnußöl, Sojaöl, Rapsöl, Jojobaöl
oder Walöl verwendet werden, wobei die Öle
gegebenenfalls geblasen sein können. Bei der Verwendung
von pflanzlichen und/oder tierischen Ölen als Ölzusatz
in dem erfindungsgemäßen Treibstoffgemisch werden
besonders günstige Abgaswerte erreicht. Anfallende
Ölreste sind vollständig abbaubar und belasten daher die
Umwelt nicht.
Es können alle Mischungen aus biologisch abbaubaren
Syntheseölen und pflanzlichen und tierischen Ölen
verwendet werden. Eine Mischung aus Jojobaester,
Ethylhexyloleat und Di-Ethylhexylsebacat hat sich als
besonders gut geeignet erwiesen.
Das erfindungsgemäße Treibstoffgemisch enthält weiterhin
vorzugsweise mindestens ein übliches Additiv, das als
Alterungsschutz dient. Bevorzugt enthält das Additiv
Amine und/oder flüssige Aminophenole, wodurch ein
besonders guter Alterungsschutz für die Gasphase
erreicht wird. So kann als Additiv ein handelsübliches Additiv, bestehend aus einer Kombination
flüchtiger, linearer und aromatischer Amine mit
flüssigen Aminophenolen in Isopropanol gelöst, verwendet
werden.
Vorzugsweise
liegt die Menge an Additiv im Bereich von 50-1000 ppm,
bezogen auf das Gewicht des Gemisches.
Weiterhin kann das Treibstoffgemisch übliche Zusätze wie
Oxidationsinhibitoren, Stockpunktserniedriger,
Viskositäts-Index-Verbesserer, Detergenzien,
Dispergentien sowie Korrosionsinhibitoren enthalten.
Gegebenenfalls können weiterhin aschefreie Zusätze zur Vermeidung
von Ablagerungen zugemischt werden.
Zur Herstellung des erfindungsgemäßen
Treibstoffgemisches wird mindestens ein Öl, welches
gegebenenfalls mindestens ein Additiv enthält, in einem
Behälter unter Druck vorgelegt und ein Gasgemisch aus
einem C₃- und/oder C₄-Alkan zugegeben. Es bildet sich
dabei eine flüssige Phase und im oberen Teil des
Behälters eine Gasphase. Bei der Anwendung unter
Druckminderung verdampft die flüssige Phase entsprechend
nach.
Das erfindungsgemäße Treibstoffgemisch eignet sich
besonders gut zur Verwendung für Zweitaktmotoren.
Die Beispiele erläutern die Erfindung.
Es wurde ein Treibstoffgemisch mit den folgenden
Komponenten bereitet:
- a) 98 Gewichtsteile Propan/Butan im Verhältnis 1 : 1,
- b) 2 Gewichtsteile einer Mischung Trimethylolpropan- tri-Fettsäureester und Jojobaester (Mischungsverhältnis in Gewicht: 90 : 10),
- c) 250 ppm eines Additivs, bestehend aus einer Kombination flüchtiger linearer und aromatischer Amine mit flüssigen Aminophenolen in Isopropanol gelöst.
Das Öl wurde mit dem Additiv vermischt und in einen
Behälter gegeben. Anschließend wurde das Gasgemisch
unter Druck zugegeben.
Es wurde ein Treibstoffgemisch auf die gleiche Weise wie
in Beispiel 1 mit den folgenden Komponenten bereitet:
- a) 98 Gewichtsteile Butan,
- b) 2 Gewichtsteile einer Mischung Jojobaester, Ethylhexyloleat und Di-Ethylhexylsebacat (Mischungsverhältnis in Gewicht: 5 : 30 : 65),
- c) 250 ppm Additiv gemäß Beispiel 1.
Es wurde ein Treibstoffgemisch auf die gleiche Weise wie
in Beispiel 1 mit den folgenden Komponenten bereitet:
- a) 99 Gewichtsteile eines Gasgemisches Propan/Butan im Verhältnis 1 : 1,
- b) 1 Gewichtsteil Glycerin-tri-caprylat,
- c) 100 ppm Additiv gemäß Beispiel 1.
Die in den Beispielen 1 bis 3 hergestellten
Treibstoffgemische zeigten bei der Verwendung in
Zweitaktmotoren weniger schädliche Abgase als
Benzin-Ölgemische.
Claims (11)
1. Flüssiges Treibstoffgemisch, enthaltend
ein C₃- und/oder mindestens ein C₄-Alkan und mindestens
einen Ölzusatz aus der Gruppe der biologisch abbaubaren
Syntheseöle und/oder pflanzlichen Öle und/oder
tierischen Öle, wobei das Gewichtsverhältnis Ölzusatz : Alkan
im Bereich von 1 : 20 bis 1 : 250 liegt, sowie
gegebenenfals mindestens ein Additiv.
2. Treibstoffgemisch nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Mischung aus Ölzusatz und
Additiv einen Stockpunkt von höchstens -35°C besitzt.
3. Treibstoffgemisch nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Mischung aus Ölzusatz und
Additiv einen Stockpunkt von -40 bis -50°C besitzt.
4. Treibstoffgemisch nach einem der Ansprüche
1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Syntheseöl
mindestens ein Polymerisatöl umfaßt.
5. Treibstoffgemisch nach einem der Ansprüche
1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Syntheseöl
mindestens ein Polyetheröl umfaßt.
6. Treibstoffgemisch nach einem der Ansprüche
1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Syntheseöl
mindestens ein Esteröl umfaßt.
7. Treibstoffgemisch nach Anspruch 6, dadurch
gekennzeichnet, daß das Esteröl mindestens einen
Monoester und/oder mindestens einen Diester und/oder
mindestens einen Triester und/oder mindestens einen
Polyester umfaßt.
8. Treibstoffgemisch nach einem der Ansprüche
1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Additiv Amine
und/oder flüssige Aminophenole enthält.
9. Treibstoffgemisch nach einem der Ansprüche
1 bis 3 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge an
Additiv im Bereich von 50-1000 ppm, bezogen auf das
Gewicht des Gemisches, liegt.
10. Verfahren zur Herstellung eines flüssigen
Treibstoffgemisches nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Ölzusatz,
gegebenenfalls zusammen mit mindestens einem Additiv, in
einem Behälter vorgelegt und ein C₃- und/oder
mindestens ein C₄-Alkan unter Druck zugegeben wird.
11. Verwendung des flüssigen Treibstoffgemisches nach
einem der Ansprüche 1 bis 9 für Zweitaktmotoren.
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