DE4431409A1 - Pumpfähige Paste zur Additivierung flüssiger Kraftstoffe - Google Patents
Pumpfähige Paste zur Additivierung flüssiger KraftstoffeInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine pumpfähige Paste zur Additivierung von flüssigen Kraft
stoffen mit im Kraftstoff löslichen Additiven sowie ein zugehöriges Verfahren zur
Additivierung.
Die Kraftstoffadditivierung, insbesondere zur Verbesserung bzw. Intensivierung der
Verbrennung des Kraftstoffes, ist dem Fachmann seit längerem bekannt. Dies gilt
beispielsweise sowohl für mit flüssigen Kraftstoffen betriebene Feuerungsanlagen
als auch für Verbrennungsmotoren z. B. in Kraftfahrzeugen.
Ein sehr effektives und toxikologisch unbedenkliches Feststoffadditiv zur Ver
brennungsverbesserung ist Ferrocen (vgl. DE 25 02 307). Weitere Vorteile von Fer
rocen enthaltenden Kraftstoffen, insbesondere eine Reduzierung des Kraftstoffver
brauchs und der Abgasverschmutzung sowie Entfernung bzw. Herabsetzung von
kohlenstoffhaltigen Ablagerungen sind auch in der GB 1 477 806, US 4 389 220, DE 38 01 947
und in der DE 37 15 473 beschrieben worden. In den beiden letztge
nannten Druckschriften wird vorgeschlagen, das Additiv (Ferrocen) dem Kraftstoff in
der entsprechenden Konzentration der dort empfohlenen Mengen unter Vermischen
direkt zuzusetzen oder ein Konzentrat von gelöstem Ferrocen herzustellen und von
diesem dann die erforderliche Volumenmenge dem Kraftstoff zur Einstellung der
gewünschten Ferrocen-Konzentration zuzusetzen.
Die DE 41 29 408 C1 offenbart eine Vorrichtung zur Feststoffadditivierung mittels ei
nes mit Ferrocen gefüllten Mahlwerks mit Schrittmotor.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Paste sowie ein zugehöriges Ver
fahren der eingangs erwähnten Art zur Verfügung zu stellen, mit deren Hilfe eine
Additivierung von Kraftstoffen möglich ist, so daß das Additiv jedem beliebigen
Kraftstoff nicht schon bei dessen Herstellung bzw. Auslieferung und auch nicht bei
dessen letzter Bevorratung, sondern erst unmittelbar in der Zuleitung zur Brenn
kammer bzw. zum Motor in einfacher und gut dosierbarer Weise zugegeben werden
kann.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Paste gemäß Anspruch 1 bzw.
ein Verfahren gemäß Anspruch 8.
Die Paste enthält erfindungsgemäß
1 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 5 bis 35 Gew.-% eines im Kraftstoff löslichen Additivs
0 bis 99 Gew.-%, vorzugsweise 10 bis 60 Gew.-% Öle, Fett und/oder Wachs
0 bis 15 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 10 Gew.-% Verdickungsmittel.
1 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 5 bis 35 Gew.-% eines im Kraftstoff löslichen Additivs
0 bis 99 Gew.-%, vorzugsweise 10 bis 60 Gew.-% Öle, Fett und/oder Wachs
0 bis 15 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 10 Gew.-% Verdickungsmittel.
Ggf. kann die Paste auch Hilfsstoffe wie Lösungsmittel, Lösevermittler, Stabili
satoren, Emulgatoren und Farbstoffe enthalten.
Da es sich bei den flüssigen Kraftstoffen üblicherweise um im wesentlichen
organische Flüssigkeiten, wie z. B. Ottokraftstoffe, Dieselkraftstoffe, Heizöle oder
Marinekraftstoffe handelt, enthält die Paste neben dem Additiv vorteilhafterweise
zumindest überwiegend brennbare organische Bestandteile, die sich vorzugsweise
auch im Kraftstoff lösen.
Über die Menge und Art der zur Herstellung der Paste eingesetzten Bestandteile
können die spezifischen Parameter der Paste in weiten Bereichen eingestellt
werden. Die wichtigste Eigenschaft der erfindungsgemäßen Paste ist ihre gute
Pumpbarkeit, die zumindest in dem Temperaturbereich, in dem sie erfindungsgemäß
eingesetzt wird, gegeben sein muß. Ein wichtiger Parameter ist der Tropfpunkt, der
vorzugsweise zwischen 25 und 200°C liegen sollte. Eine weitere wichtige
Anforderung, die die Paste erfüllen soll, ist eine gute Lagerstabilität über einen
weiten Temperaturbereich. So sollen sich die einzelnen Bestandteile auch bei
längerer Lagerung nicht entmischen. Dies gilt insbesondere dann, wenn in die Paste
Feststoffpartikel eingearbeitet sind.
Ausgehend von diesen Vorgaben sowie der Menge und Art des einzuarbeitenden
Additivs, kann der Schmierstoffachmann aus der breiten Palette der einsetzbaren
Öle, Fette und/oder Wachse sowie Verdickungsmitteln die geeigneten Typen in den
Mengen auswählen, die in Abmischung mit dem Additiv eine Paste ergeben, die die
genannten Anforderungen erfüllt. Ggf. kann der Schmierstoffachmann die Zu
sammensetzung durch einfache Versuche optimieren.
Wird zum Beispiel, möglicherweise aus Gründen der Verfügbarkeit oder Wirtschaft
lichkeit, von einer Vaseline als Grundstoff für die Paste ausgegangen, so kann durch
Zugabe eines geeigneten Öls je nach Menge und Viskosität des Öls, die Walk
penetration der Mischung gegenüber der der Vaseline auf einen gewünschten Wert
herabgesetzt werden. Sollte durch diese Maßnahme der Tropfpunkt zu tief absinken,
so kann dem z. B. durch die Zugabe eines Verdickungsmittels entgegen gewirkt
werden.
Um bei Feststoffadditiven eine hohe Lagerstabilität der Paste zu erreichen, d. h.
auch bei längerer Lagerzeit eine Sedimentation der Festkörperpartikel in der Paste
zu vermeiden, wird die Paste vorzugsweise so eingestellt, daß sie einerseits eine
möglichst hohe Penetration bzw. Walkpenetration aufweist, andererseits aber den
noch pumpbar bleibt.
Vorzugsweise weist die Paste eine Walkpenetration von 220 bis 475 Einheiten nach
DIN-ISO 2137 auf. Dabei entspricht eine Einheit 0,1 mm. Schmierfette mit dieser
Walkpenetration werden nach der DIN 51818 in die NLGI-Klassen 000 bis 3 einge
teilt. Vorzugsweise liegt die Walkpenetration der erfindungsgemäßen Paste im Be
reich von 265 bis 385 Einheiten entsprechend den NLGI-Klassen 0 bis 2. Die Be
stimmung der Penetration erfolgt nach dem gleichen Verfahren wie die der Walk
penetration, allerdings ohne vorherige mechanische Bearbeitung der Probe in einem
Schmierfettkneter.
Die eingesetzten Öle, Fette und/oder Wachse sind vorzugsweise mineralischen Ur
sprungs. Insbesondere Vaseline, z. B. technischer Qualität, ist geeignet. Des
weiteren können aber auch Hartparaffine, Paraffingatsch, höhere Fettsäuren und
deren Ester allein oder in Mischung eingesetzt werden. Die Öle, Fette, Wachse,
Fettsäuren und Fettsäureester können auch nativer Herkunft sein.
Außer Mineralölen können auch synthetische Kohlenwasserstoffe z. Poly-α-Olefine,
Alkylbenzole, Esteröle, Dicarbonsäureester oder dergleichen einzeln oder in
Mischung eingesetzt werden. Auch Öle auf nativer Basis, z. B. Pflanzenöle wie
Rapsöl oder Sonnenblumenkernöl und/oder deren Umesterungsprodukte wie
Rapsölmethylester sind geeignet.
Die Begriffe Öle, Fette und Wachse sind technologische Sammelbezeichnungen für
bestimmte Substanzen, die unabhängig von der Art ihrer Herkunft oder Zusammen
setzung bestimmte physikalische Eigenschaften aufweisen. So ist z. B. all diesen
Substanzen gemein, daß sie sich in der Regel nicht in Wasser lösen.
Bei den Ölen ist die Viskosität ein wesentliches Merkmal. Entsprechend der DIN
51519 werden die Öle in Anlehnung an ISO 3448 in verschiedene Viskositäts
klassen von 2 bis 1500 eingeteilt. Wenn auch im Prinzip alle diese Öle in eine er
findungsgemäße Paste eingearbeitet werden können, so werden doch vorzugsweise
Öle einer mittleren bis oberen Viskositätsklasse also etwa im Bereich zwischen 100
und 1000 eingesetzt.
Fette und Wachse lassen sich unabhängig von Herkunft und Zusammensetzung
über ihre Penetration bzw. Walkpenetration und ihren Schmelz- bzw. Tropfpunkt
charakterisieren. Die Werte für geeignete Fette und Wachse liegen größen
ordnungsmäßig im Bereich der für die Paste angestrebten Werte, also z. B. bezüg
lich der Walkpenetration im Bereich der NLGI-Klassen 000 bis 3. Bei Einsatz eines
Verdickungsmittels können sie darunter, bei Zugabe eines Öls darüber liegen.
Mineralische Wachse werden meist als sogenannte Petroleumwachse aus Erdöl
gatsch gewonnen. Natürliche Wachse wie Bienenwachs oder Carnaubawachs be
stehen aus paraffinischen Kohlenstoffen, können aber auch langkettige Ester
Säuren und ggf. Alkohole enthalten. Auch chemisch modifizierte Naturprodukte wie
hydriertes Jojobaöl oder vollsynthetische Wachse wie beispielsweise Polyethylen
wachse können eingesetzt werden.
Das Verdickungsmittel ist vorzugsweise im wesentlichen anorganischer Natur. Ins
besondere Bentonite, vorzugsweise organische modifizierte Bentonite sind geeignet.
Aber auch hochdisperses Siliziumdioxid oder Aluminiumoxid sowie Zeolithe können
als Verdickungsmittel mit guten Ergebnissen eingesetzt werden. Falls aufgrund
technischer Anforderungen in der Paste keine anorganischen Bestandteile enthalten
sein sollen, können auch organische Verdickungsmittel, z. B. Arylharnstoff oder
Metallsalze höherer Fettsäuren eingesetzt werden.
Zu den anorganischen Verdickungsmitteln, insbesondere bei den Bentoniten können
des weiteren sogenannte Aktivatoren zugesetzt werden, die zwischen den Schichten
des Minerals Wasserstoffbrücken aufbauen. Geeignet sind hier beispielsweise Pro
pylencarbonat, Methanol, Aceton, Ethanol sowie Wasser oder Gemische davon. Ab
hängig von der Menge und Art des anorganischen Verdickungsmittels kann der Ge
halt der Aktivatoren 0 bis 7 Gew.-%, vorzugsweise 0,5 bis 5 Gew.-% der Paste aus
machen.
Es gibt eine Vielzahl von Additiven, die dem Kraftstoff zugefügt werden können, um
dessen Eigenschaften zu verbessern, z. B. Cetan- bzw. Oktanzahlverbesserer,
Detergents, Fließverbesserer oder Verbrennungsförderer.
Die Additive können in unterschiedlicher Weise in die Paste eingearbeitet werden.
Handelt es sich bei den Additiven um Stoffe, die von sich aus flüssig, pastös oder
geleeartig sind, so bereitet die Herstellung der Paste im allgemeinen keine wesent
lichen Schwierigkeiten. Das Additiv selbst kann auch eine verdickende Wirkung
haben, z. B. bei Metallseifen. Feststoffadditive können zunächst in einem ge
eigneten Lösungsmittel aufgelöst und dann diese Lösung in die Paste eingearbeitet
werden. Soll jedoch die Paste einen sehr hohen Anteil eines Feststoffadditiv ent
halten, so ist bevorzugt, dieses Additiv in Form kleiner Partikel einzuarbeiten. Dabei
ist zu beachten, daß die Paste in ihrer Konsistenz so beschaffen sein muß, daß sie
lagerstabil ist, d. h. die Festkörperpartikel nicht sedimentieren. Falls sich der Fest
stoff teilweise im Pastenmaterial auflöst, wirkt sich dies nicht negativ auf die Ver
wendbarkeit der Paste aus.
Der Feststoff sollte aus Gründen der Stabilität sowie einer schnellen Auflösbarkeit
der Partikel im Kraftstoff eine Partikelgröße von 500 µm, insbesondere 250 µm,
vorzugsweise 100 µm aufweisen. In diesem Zusammenhang spielt nur die Ober
grenze der Partikelgröße eine entscheidende Rolle, welche bei einigen geeigneten
Mühlen z. B. bei einer Korundscheibenmühle durch entsprechende Einstellung des
Mahlspaltes vorgegeben werden kann. Die Obergrenze der Partikelgröße ist zu
sammen mit den Penetrationswert der Paste das Hauptkriterium für die Stabilität der
Paste. So können z. B. Partikel 100 µm durchaus stabil in eine Paste der NLGI-
Klasse 000 eingearbeitet werden, obgleich bevorzugt ist, aus Gründen der Lager
stabilität auch bei höheren Temperaturen sicherheitshalber eine höhere NGLI-
Klasse zu wählen. Je gröber die eingearbeiteten Feststoffpartikel sind, desto höher
muß die NLGI-Klasse der Paste sein, um Lagerstabilität zu gewährleisten.
Das Additiv ist vorzugsweise eine die Verbrennung des Kraftstoffes fördernde Sub
stanz, wie z. B. in EP 0 426 978 A1 offenbart. Insbesondere eisenorganische Ver
bindungen, vorzugsweise Ferrocen sind geeignet. Auch Ferrocenderivate, die an
einem oder an beiden der Cyclopentadienylringe Substituenten tragen, sind einsetz
bar. Hierzu zählen beispielsweise Ethylferrocen, Butylferrocen, Acetylferrocen und
2,2-bis-Ethylferrocenylpropan.
Die eisenorganische Verbindung kann auch bezüglich des organischen Teils auf
nativen Vorprodukten beruhen. Geeignet sind z. B. Eisensalze von höheren Fett
säuren nativer Herkunft, z. B. Eisenstearat.
In einer vorteilhaften Ausführungsform kann die Paste zumindest überwiegend aus
Substanzen aufgebaut sein, die nativer Herkunft sind, also z. B. aus den genannten
nativen Ölen, Fetten und Wachsen und beispielsweise einer Eisenseife als ver
brennungsförderndes Additiv.
Die Vorteile einer Additivierung eines Kraftstoffs mittels einer Paste gegenüber einer
Additivierung dieses Kraftstoffs mittels einer Flüssigkeit bzw. einer Lösung liegen u. a.
in der einfachereren Handhabbarkeit und Bevorratung. So läßt sich eine Paste z. B.
gegenüber einer Flüssigkeit nach dem Verschütten bzw. Verkleckern leichter
wieder aufnehmen. Außerdem kann eine Paste gegenüber einer Flüssigkeit bei
starken Relativbewegungen, z. B. auf Schiffen, nicht aus offenen Gefäßen heraus
schwappen. Durch diese Eigenschaften der Paste wird z. B. das Nach- und Umfüllen
wesentlich erleichtert. Darüber hinaus kann in die Paste ein sehr hoher Anteil an
Festkörperpartikeln stabil eingearbeitet werden. Dies ist insbesondere dann von
Vorteil, wenn der Feststoff nur eine geringe Löslichkeit besitzt und die Menge Fest
stoff, die in eine Paste einzuarbeiten ist, nicht in einer Flüssigkeit gleichen Volumens
aufzulösen wäre, oder Lösungsmittel gewählt werden müßten, die unerwünschte
Eigenschaften besitzen z. B. gesundheitsgefährdend oder feuergefährlich sind. Die
zur Herstellung der Paste geeigneten Öle, Fette, Wachse und Verdickungsmittel
weisen in der Regel keine oder nur geringes Gefährdungspotential auf und sind im
allgemeinen nicht deklarationspflichtig. Vorzugsweise wird deshalb bei der
Herstellung der Paste auf gefährdende Hilfstoffe, wie Lösungsmittel und dgl., ver
zichtet. Gegenüber einer direkten Additivierung mit einem Feststoff weist eine Paste
den Vorteil auf, daß sie besser dosierbar ist, der Feststoff nicht verklumpen kann
und im Kraftstoff besser und schneller verteilt wird.
Eine Paste der vorstehend beschriebenen Art läßt sich in idealer Weise in dem er
findungsgemäßen Verfahren verwenden, welches sich dadurch kennzeichnet, daß
das Additiv eingebunden in eine pumpfähige Paste dem Kraftstoff zudosiert wird.
Dies kann vorteilhafterweise mittels einer Fettpumpe erfolgen. Geeignet sind hier
alle gebräuchlichen Fett- bzw. Fettschmierpumpen. Dabei ist es für die Erfindung
unerheblich, ob es sich z. B. um eine Kolbenpumpe, eine Schneckenpumpe oder
eine Membranpumpe handelt.
Vorzugsweise erfolgt die Additivierung nicht im Tank sondern auf dem Wege vom
Tank zur Brennkammer bzw. zum Motor, also im Kraftstoffstrom, der üblicherweise
durch eine Kraftstoffpumpe erzeugt wird. In einer besonders vorteilhaften Aus
führungsform der Erfindung ist die Fettpumpe mit der Kraftstoffpumpe gekoppelt, so
daß pro durchgesetzter Menge Kraftstoff immer eine adäquate Menge Paste zuge
führt wird und somit eine gleichbleibende Additivierung gewährleistet ist.
Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, daß es auch unter
extremen Bedingungen, z. B. an Bord eines hochseetauglichen Schiffes bei
schwerem Seegang, sehr wenig störungs- und wartungsanfällig ist, und somit eine
konstante Additivierung z. B. eines Schiffsdieselkraftstoffs gewährleistet.
Für große Motoren mit niedriger Drehzahl, wie sie z. B. auf hochseetauglichen
Schiffen, aber auch in Stromerzeugungsanlagen verwendet werden, werden Kraft
stoffe schwerer Qualität eingesetzt.
Hier besteht das Problem, daß nachgeschaltete Aggregate in ihrer Funktion durch
kohlenstoffhaltige Ablagerungen beeinträchtigt werden, falls die verwendeten Kraft
stoffe nicht mit verbrennungsfördernden Substanzen additiviert sind. Derartige
Aggregate sind insbesondere Turbolader sowie Wärmeaustauscher. Auch Ablage
rungen an Ventilen, Kolbenringen sowie im Verbrennungsraum sind zu beobachten.
Sie können zu einer Minderung der Motorleistung und/oder zu einem erhöhten Ver
schleiß der betroffenen Teile führen.
Gerade beim Betreiben von relativ großen Motoren mit schweren Treibstoffen hat
sich eine Additivierung mit verbrennungsfördernden Substanzen als besonders
günstig erwiesen.
Je schwerer der Kraftstoff, desto eher ergeben sich in der Regel Probleme mit den
genannten Ablagerungen. Als besonders wirksam hat sich eine Additivierung mit
Ferrocen heraus gestellt.
Insbesondere für die Additivierung von Qualitäten, die üblicherweise als Marine-
Heizöl, "Bunker C"-Qualität, Marine-Dieselkraftstoff bzw. dest. Marine-Dieselkraft
stoff bezeichnet werden, ist das erfindungsgemäße Verfahren vorteilhaft. Wie an
hand der Bezeichnungen dieser Treibstoffqualitäten unschwer erkennbar, werden
diese hauptsächlich zum Betreiben von marinen Motoren verwendet.
Die in Frage kommenden Kraftstoffe können beispielsweise Rückstände aus der at
mosphärischen Rohöldestillation, aus der Vakuumdestillation oder aus einem kata
lytischen Cracker sein. Die Dichte dieser Kraftstoffe liegt insbesondere im Bereich
zwischen 0,9 und 1,0 kg/dm³. Genauer klassifizieren lassen sich diese Kraftstoffe
anhand der ISO 82 17. Die Kraftstoffe werden dort in zwei Klassen, sogenannte
destillierte Marine-Kraftstoffe (Marine Destillate Fuels) und sogenannte schwere
Rückstandskraftstoffe (Heavy Residual Fuels) unterschieden. Erstere erhalten eine
DM-Typenbezeichnung und letztere eine RM-Typenbezeichnung. Einige Typen sind
in der nachstehenden Tabelle exemplarisch mit ihren wichtigsten Eigenschaften wie
Dichte, Viskosität, Schwefelgehalt und Kohlenstoffrückstand aufgeführt.
Alle DM- und RM-Typen seien hier exemplarisch als geeignete Kraftstoffe genannt,
die mit der erfindungsgemäßen Paste und mittels des erfindungsgemäßen Ver
fahrens additiviert werden können.
Viele Motoren von hochseetauglichen Schiffen sind 2-Takt- oder 4-Takt-Diesel
motoren. Für diese ist die Erfindung in besonderem Maß geeignet. Dies trifft ins
besondere dann zu, wenn es sich um langsam laufende Motoren handelt, die bei 2-
Taktern eine Drehzahl von 250 bis 50 und bei 4-Taktern 1500 bis 300 Um
drehungen/min, insbesondere 1000 bis 400 Umdrehungen/min. aufweisen. Aller
dings lassen sich auch bei schneller laufenden Motoren gute Ergebnisse durch
Additivierung erzielen. Besonders geeignet ist das erfindungsgemäße Verfahren für
Motoren mit einem Treibstoffverbrauch von 1 bis 100, vorzugsweise 5 bis 50 t pro
Tag.
Gute Ergebnisse wurden mit einer Ferrocenadditivierung von 1 bis 100 ppm erzielt.
Bei einer Additivierung unter 1 ppm sind die Effekte nicht so deutlich, daß man von
einer wesentlichen Verbesserung gegenüber einem nicht additivierten Kraftstoff
sprechen könnte. Bei einem Additivgehalt über 100 ppm ist eine Grenze erreicht, bei
der eine zusätzliche Additivierung keine nennenswerten zusätzlichen Effekte be
wirkt. In der Regel wird ein Bereich von 5 bis 50 ppm bevorzugt. Ein optimaler Be
reich liegt zwischen 10 bis 40 ppm.
Fig. 1 zeigt im Sinne eines Ausführungsbeispiels die Additivierung mittels einer
Fettpumpe in eine Kraftstoffanlage. Über eine Leitung (1) wird der Hauptstrom des
Kraftstoffes ggf. über eine Reinigungsanlage (2), z. B. ein Separator, in einen ge
genüber dem Vorratstank (hier nicht gezeigt) kleiner dimensionierten Servicetank (3)
eingebracht. Die in einem Vorratsbehälter (4) befindliche Paste wird mittels Fett
pumpe (5) über Leitung (6) in den Kraftstoffstrom eingebracht. Vom Servicetank (3)
wird der Kraftstoff über Pumpe (7) dem Verbraucher zugeführt. Pumpe (7) kann mit
der Fettpumpe (5) gekoppelt sein (hier nicht gezeigt).
Auf hochseetauglichen Großschiffen wird der Schiffsdieselkraftstoff bei Tempera
turen von etwa 80 bis 90°C gereinigt und im Servicetank bereitgehalten. Vorzugs
weise liegt unter diesen Voraussetzungen der Tropfpunkt der Paste zwischen 40
und 70°C, idealerweise etwa 20°C unterhalb der Temperatur des Kraftstoffes, im
vorliegenden Fall also bei etwa 65°C. Der Tropfpunkt der Paste sollte nicht zu
niedrig eingestellt sein, damit sich diese bei erhöhter Raumtemperatur nicht im Vor
ratsbehälter (4) verflüssigt. Andererseits ist eine sofortige Verflüssigung bzw. Auf
lösung der Pastenbestandteile erwünscht, sobald diese in den Kraftstoff gelangt. Der
Tropfpunkt sollte daher unterhalb der Temperatur des Kraftstoffes liegen. Unter
diesen Voraussetzungen lösen sich auch die in der Paste ggf. enthaltenden Fest
stoffpartikel innerhalb kürzester Zeit im Kraftstoff auf.
Exemplarisch ist nachstehend eine Rezeptur für eine Paste angegeben, wie sie zur
Additivierung von Schiffsdieselkraftstoffen eingesetzt werden kann.
1,5 Gew.-% eines organisch modifizierten Bentonits als Verdickungsmittel
0,2 Gew. -% Wasser als Aktivator für das Verdickungsmittel
31,6 Gew.-% Vaseline, technische Qualität, mit einer Penetration von 140 Einheiten und einem Tropfpunkt von ca. 60°C
46,7 Gew.-% eines Öls der Viskositätsgruppe 220 nach DIN ISO 51519
20,0 Gew. -% Ferrocen.
0,2 Gew. -% Wasser als Aktivator für das Verdickungsmittel
31,6 Gew.-% Vaseline, technische Qualität, mit einer Penetration von 140 Einheiten und einem Tropfpunkt von ca. 60°C
46,7 Gew.-% eines Öls der Viskositätsgruppe 220 nach DIN ISO 51519
20,0 Gew. -% Ferrocen.
Zur Herstellung der Paste werden die einzelnen Bestandteile auf etwa 80°C er
wärmt, gemischt, und ggf. über eine Mühle z. B. eine Zahnkolloid- oder eine Korund
scheibenmühle im Kreis gefahren bis die gewünschte Konsistenz erreicht ist.
Für die Förderung einer Paste der vorstehend genannten Art ist eine übliche Fett
pumpe geeignet, die in der Lage ist, Fette der Fettspezifikation NGLI 000 bis 3 zu
fördern. In der letztgenannten Klasse sind Fette eingeordnet, die nach DIN ISO 2137
eine Walkpenetration von 220 bis 250 Einheiten aufweisen, während Fette der
Klasse 000 bei 445 bis 475 Einheiten liegen.
An Bord eines hochseetauglichen Schiffes mit einem Kraftstoffverbrauch von
ca. 8 t/Tag wurde das erfindungsgemäße Verfahren erprobt. Hierzu wurde eine
Paste folgender Zusammensetzung eingesetzt:
1,6 Gew.-% eines organisch modifizierten Bentonits als Verdickungsmittel
0,2 Gew.-% Wasser als Aktivator für das Verdickungsmittel
38,7 Gew.-% eines Öls der Viskositätsgruppe 220 nach DIN ISO 51519
39,5 Gew.-% Vaseline, technische Qualität, mit einer Penetration von 140 Einheiten und einem Tropfpunkt von ca. 60°C
20,0 Gew.-% Ferrocen.
1,6 Gew.-% eines organisch modifizierten Bentonits als Verdickungsmittel
0,2 Gew.-% Wasser als Aktivator für das Verdickungsmittel
38,7 Gew.-% eines Öls der Viskositätsgruppe 220 nach DIN ISO 51519
39,5 Gew.-% Vaseline, technische Qualität, mit einer Penetration von 140 Einheiten und einem Tropfpunkt von ca. 60°C
20,0 Gew.-% Ferrocen.
Der Tropfpunkt der Paste betrug 61°C (bestimmt nach ISO 2176). Die Paste wurde
über eine Fettschmierpumpe des Typs FZ-B der Firma Delimon gefördert. Die
Fördermenge der Fettpumpe wurde so eingestellt, daß sich theoretisch eine Additi
vierungsrate des Treibstoffs mit Ferrocen in Höhe von 40 ppm ergeben sollte
(entsprechend ca. 1,5 kg Paste/Tag). Der Versuch wurde erfolgreich über die Dauer
eines Monats durchgeführt. Die per Röntgenfluoreszenz bestimmte Additivierungs
rate des Kraftstoffs lag bei 38 ppm. Als Ergebnis der Additivierung wurde eine
drastische Reduzierung der Ablagerungen an den vom Abgas durchströmten Aggre
gaten festgestellt. Während mit nicht additiviertem Kraftstoff bereits nach wenigen
Tagen bis Wochen die Ablagerungen so angewachsen sind, die die Aggregate in
ihrer Leistungsfähigkeit erheblich beeinträchtigt sind und eine mechanische Ent
fernung der Ablagerungen notwendig ist, konnten in vorliegenden Versuch nach 1
Monat visuell keine Ablagerungen festgestellt werden.
Claims (12)
1. Pumpfähige Paste zur Additivierung flüssiger Kraftstoffe, enthaltend
1 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 5 bis 35 Gew.-% eines im Kraftstoff löslichen Additivs,
0 bis 99 Gew.-%, vorzugsweise 10 bis 60 Gew.-% Öl, Fett und/oder Wachs
0 bis 15 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 10 Gew.-% eines Verdickungsmittels.
1 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 5 bis 35 Gew.-% eines im Kraftstoff löslichen Additivs,
0 bis 99 Gew.-%, vorzugsweise 10 bis 60 Gew.-% Öl, Fett und/oder Wachs
0 bis 15 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 10 Gew.-% eines Verdickungsmittels.
2. Paste nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Öl, Fett und/oder
Wachs mineralischen Ursprungs sind.
3. Paste nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ver
dickungsmittel im wesentlichen anorganischer Natur, insbesondere ein
Bentonit ist.
4. Paste nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß ihre Walkpenetration 220 bis 475, insbesondere 265 bis 385
Einheiten beträgt.
5. Paste nach mindestens einem vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß sie einen Tropfpunkt zwischen 25 und 200°C, vorzugsweise
zwischen 40 und 70°C aufweist.
6. Paste nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß ein im wesentlichen als Feststoff vorliegendes Additiv mit einer
Partikelgröße von 500 µm, vorzugsweise 250 µm, insbesondere 100 µm
enthalten ist.
7. Paste nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Additiv eine die Verbrennung fördernde Substanz, insbe
sondere Ferrocen und/oder ringsubstituiertes Ferrocen ist.
8. Verfahren zur Additivierung flüssiger Kraftstoffe mit im Kraftstoff löslichen
Additiven, dadurch gekennzeichnet, daß das Additiv eingebunden in eine
pumpfähige Paste dem Kraftstoff zudosiert wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Zudosieren
mittels einer Fettpumpe erfolgt.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Paste
einem durch eine Kraftstoffpumpe erzeugten Kraftstoffstrom zudosiert wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß Fettpumpe und
Kraftstoffpumpe gekoppelt sind.
12. Verwendung einer Paste gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 in einem Ver
fahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11.
Priority Applications (3)
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DE4431409A DE4431409A1 (de) | 1994-09-02 | 1994-09-02 | Pumpfähige Paste zur Additivierung flüssiger Kraftstoffe |
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