DE60033301T2

DE60033301T2 - Brennstoffzusammensetzungen

Info

Publication number: DE60033301T2
Application number: DE60033301T
Authority: DE
Inventors: Graham Churt BUTLER; Alisdair Quentin Aldershot CLARK
Original assignee: BP Oil International Ltd
Current assignee: BP Oil International Ltd
Priority date: 1999-09-23
Filing date: 2000-09-15
Publication date: 2007-07-12
Anticipated expiration: 2020-09-16
Also published as: CN1206327C; US20030040650A1; PL353950A1; CN1391601A; CA2385720A1; BR0014276A; ZA200202075B; AU7433400A; AU772437B2; PT1224247E; GB9922553D0; JP2003510407A; MXPA02003078A; PL192476B1; DE60033301D1; RU2241738C2; EP1224247A1; ES2280242T3; AU772437C; EP1224247B1

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf eine Treibstoffzusammensetzung, insbesondere eine Benzinzusammensetzung für Transportzwecke, zum Beispiel zur Verwendung in Kraftfahrzeugen oder Flugzeugen.
Die Hersteller von Vergasermotoren bemühen sich seit langem Kohlenwasserstoff-basierende Treibstoffe mit höherer Effizienz optimal nutzen zu können. Solche Motoren erfordern jedoch Benzine mit einer höheren Oktanzahl, die insbesondere durch die Zugabe von organischen Bleiadditiven, und später mit dem Aufkommen von bleifreien Benzinen durch die Zugabe von MTBE erreicht worden ist. Die Verbrennung des Benzins verstärkt jedoch die Emission von Abgasen, z. B. von Kohlendioxid, Kohlenmonoxid, Stickoxiden (NOx) und toxischen Kohlenwasserstoffen, und solche Emissionen sind unerwünscht.
Es sind bleifreie Benzine mit hoher Oktanzahl entdeckt worden, die bei der Verbrennung jedoch weniger Emissionen erzeugen.
Die vorliegende Erfindung liefert ein formuliertes bleifreies Benzin nach Anspruch 1.
Sofern nicht anders angegeben, beziehen sich alle Prozentsätze in dieser Beschreibung auf das Volumen, und Offenbarungen eines Zahlenbereiches an Mengen in der Zusammensetzung oder dem Benzin für 2 oder mehr Inhaltsstoffe umfassen Offenbarungen aller untergeordneter Kombinationen für alle Bereiche mit allen Inhaltsstoffen.
Die Verbindungen A sind Alkane mit 8–12 Kohlenstoffatomen (insbesondere 8 oder 10 Kohlenstoffen) mit mindestens 4 Methyl- und/oder Ethylverzweigungen, z. B. 4–6 Verzweigungen, bevorzugt 4 oder 5 oder speziell 4 Verzweigungen. Methylverzweigungen sind bevorzugt. Die längste Kette an Kohlenstoffatomen der Verbindungen, nachstehend Hauptkette genannt, hat üblicherweise 4–7, z. B. 4–6 Kettenkohlenstoffatome (insbesondere 4 oder 5), an die Methyl- und/oder Ethylverzweigungen angelagert sind. Vorteilhafterweise gibt es in bezug auf die erste bis zehnte Gruppierung, wie nachstehend beschrieben, keine verzweigten Gruppen, die andere Verzweigungen als Methyl oder Ethyl bilden, und, in der Hauptkette an Kohlenstoffatomen gibt es insbesondere weder lineare Alkylgruppen mit mehr als 2 Kohlenstoffen noch 1,2-Ethylen- oder 1,3-Propylengruppen in der Kette und speziell keine Methylengruppen in der Kette, außer als einen Teil einer Ethylgruppe; daher gibt es speziell keine n-Propyl- oder n-Butylgruppen, die einen Teil der Hauptkette bilden. Bevorzugt gibt es zumindest eine Verbindung (A), Alkan, mit 9–12, z. B. 9 oder 10 Kohlenstoffen, und in diesem Fall gibt es für gewöhnlich weniger als 50% oder 10% einer Alkanverbindung mit 8 Kohlenstoffen, z. B. mit 3 Methylverzweigungen.
Die Verbindungen können 1 oder 2 Methyl- oder Ethylgruppen aufweisen, die an demselben Kohlenstoffatom der Hauptkette angelagert sind, insbesondere 1 oder 2 Methylgruppen und 0 oder 1 Ethylgruppe. Das Kohlenstoffatom in der Hauptkette, an dem die Verzweigung auftritt, ist nicht terminal, d. h. ein interner Kohlenstoff in der Hauptkette, speziell der mit 2-, 3- und/oder 4-bezifferte Kohlenstoff in der Hauptkette. Daher weist die Verbindung vorteilhafterweise geminale Methylsubstituenten an den Kohlenstoffatomen mit der Position 2, 3 oder 4, insbesondere Position 2, bevorzugt jedoch Position 3, auf.
In einer ersten Gruppierung von Verbindungen A gibt es zumindest ein Paar geminaler Methylverzweigungssubstituenten, und diese befinden sich an Position 2, oder es gibt 2 oder 3 Paare geminaler Verzweigungen, wobei zumindest 2 Paare nachbarständige (d. h. benachbarte) Kohlenstoffatome sind, wie in der Gruppe CMe₂-CMe₂-.
In einer zweiten Gruppierung von Verbindungen A gibt es 1, 2 oder 3 Paare geminaler Methylverzweigungssubstituenten an einer 4–6-Kohlenstoffhauptkette, und, in Gegenwart einer Ethyl-CMe₂-Struktur, gibt es 2 Ethyl- CMe₂-Gruppen in der Verbindung. Die Verbindungen der zweiten Gruppierung haben vorteilhafterweise einen MOZ-Wert von mindestens 100.
In einer dritten Gruppierung von Verbindungen gibt es eine geminale Methylverzweigungsgruppierung, d. h. -CMe₂-, an der Hauptkette, während es an einem oder beiden der benachbarten Kohlenstoffatome der Hauptkette eine oder zwei Methyl- oder Ethylverzweigungen/insbesondere 1 oder 2 Methylverzweigungen gibt.
In einer vierten Gruppierung der Verbindungen gibt es ein, zwei oder drei Paare geminaler Methylverzweigungen. Bei 2 oder 3 Paaren befinden sich mindestens 2 Paare an benachbarten Hauptkettenkohlenstoffatomen und bei nur einem Paar, befinden sich diese bevorzugt an dem Hauptkettenkohlenstoff in Position 2 und es gibt mindestens eine Methylverzweigung an dem Hauptkettenkohlenstoff in Position 3. Solche Verbindungen haben für gewöhnlich einen ROZ-Wert von mindestens 111. Vorteilhafterweise weisen die Verbindungen 8 oder 10 Kohlenstoffatome auf.
In einer fünften Gruppierung hat die Verbindung A 2 oder 3 Paare geminaler Methylverzweigungen, wovon zumindest 2 Paar nachbarständige Hauptkettenkohlenstoffatome sind, und die Verbindung hat eine symmetrische Struktur. Solche Verbindungen haben für gewöhnlich einen ROZ-Wert von mindestens 120 und weisen insbesondere 8 oder 10 Kohlenstoffatome auf.
In einer sechsten Gruppierung weisen die Verbindungen eine lineare Hauptkette mit 4 oder 6 Kohlenstoffen und 4–6, z. B. 4, 5 oder 6, insbesondere 4 Methylverzweigungen in mindestens einer geminalen Gruppe (CMe₂), insbesondere in Abwesenheit einer 1,2-Ethylgruppe in der Hauptkette auf.
In einer siebenten Gruppierung weisen die Verbindungen eine lineare Hauptkette mit 5 oder 6 Kohlenstoffen und 4–6, z. B. 4, 5 oder 6, insbesondere 4 Verzweigungen in zumindest einer geminalen Gruppe auf, mit der Maßgabe, daß, wenn es 4 Methylverzweigungen gibt und die Verbindung eine Ethyl-CMe₂-Gruppe enthält, die Verbindung dann zwei solcher Ethyl-CMe₂-Gruppen enthält. Solche Verbindungen sind bei 25°C für gewöhnlich flüssig und haben im allgemeinen einen ROZ-Wert größer als 105. Speziell gibt es nur Methylverzweigungen; solche Verbindungen haben für gewöhnlich einen MOZ-Wert von mindestens 101.
Vorteilhafterweise enthalten die Verbindungen A in einer achten Gruppierung 1, 2 oder 3 Kohlenstoffatome mit geminalen Methylverzweigungen, und bei nur einem Kohlenstoffatom mit geminalen Verzweigungen gibt es ein oder zwei Verzweigungen an einem zu einem geminalen Kohlenstoffatom nachbarständigen Kohlenstoffatom und die Ethyl-C-Kettengruppe in der Hauptkette hat 5 Kohlenstoffatome, d. h. ist (Ethyl)₂CH oder Ethyl-CMe₂-. Insbesondere gibt es 2 oder 3 nachbarständige Kohlenstoffatome in der Hauptkette, die jeweils 2 Methylverzweigungen tragen.
Eine besonders bevorzugte Unterklasse (neunte Gruppierung) für die Verbindung A sind Alkane mit Alkylsubstituenten an nachbarständigen internen Kohlenstoffatomen mit insgesamt 4, 5 oder 6 Kohlenstoffatomen in den Substituenten.
Von dieser Unterklasse weisen die bevorzugten insbesondere geminale Methylgruppen an internen Kettenkohlenstoffatomen auf. Besonders bevorzugte Unterklassenverbindungen A haben 4 oder 5 Methylsubstituenten an der Kohlenstoffhauptkette, insbesondere 2 an demselben Hauptkettenkohlenstoffatom (insbesondere in zwei -CMe₂-Gruppen), insbesondere in einer -CMe₂-CMe₂-Gruppe.
In einem anderen Aspekt der Erfindung wird eine bleifreie Mischzusammensetzung mit einem MOZ-Wert von mindestens 81 oder 85 und einem ROZ-Wert von mindestens 91 oder 94 bereitgestellt, die Komponente (a) mit insgesamt mindestens 10 oder 15% von einer oder zwei verzweigten Alkanverbindung(en) A1 mit 8–12 Kohlenstoffen (insbesondere 4–7 oder 4–6 Hauptkettenkohlenstoffatomen), mindestens 4 Methyl- oder Ethylverzweigungen und mindestens 2 Hauptkettenkohlenstoffatomen, die sekundäre und/oder tertiäre Kohlenstoffatome sind, mit der Maßgabe, daß, wenn es nur 2 solche Kohlenstoffatome gibt, beide tertiäre sind, es mindestens 1, 2, 5 oder 10% (bezogen auf das Volumen der Zusammensetzung) an zumindest einer einzelnen Verbindung A1 gibt, und Komponente (b) derart und in einer Menge wie hierin beschrieben, mit der hierin beschriebenen Maßgabe umfaßt. In der obigen Komponente A1, die die gleiche oder eine andere als A sein kann, kann es daher in einer zehnten Gruppierung in der Hauptkette interne (d. h. nicht terminale) Kohlenstoffatome geben, die (i) 2 oder 3 tertiäre Kohlenstoffe, (ii) insbesondere nachbarständige oder (iii) 2 tertiäre und ein sekundärer Kohlenstoff oder (iv) 2 tertiäre und ein oder 2 primäre Kohlenstoffe, oder (v) 1 oder 2 tertiäre und 1 oder 2 sekundäre vorbehaltlich mindestens 4 Verzweigungen, insbesondere (vi) mit nachbarständigen tert. und sek. Kohlenstoffen und die (vii) bei 2 tert., nachbarständig oder nicht nachbarständig und (viii) mit 1 oder 2 nachbarständigen tert. und sek. Kohlenstoffen vorbehaltlich mindestens 4 Verzweigungen sind. Die Verbindungen A¹ weisen für gewöhnlich keine 2 primäre interne Hauptkettenkohlenstoffatome an nachbarständigen Kohlenstoffen auf, das heißt, wie in einer 1,2-Ethylengruppe. Bevorzugt befinden sich keine primären internen Hauptkettenkohlenstoffatome zwischen, z. B. benachbart an beiden Seiten, einem tert. und/oder sek. Kohlenstoff einerseits und einem tert. und/oder sek. Kohlenstoff auf der anderen Seite. Speziell sind die obigen 2 Hauptkettenkohlenstoffatome in den Verbindungen A¹ nachbarständig.
In einer anderen Kategorie besteht die elfte Gruppierung aus Verbindungen A¹, die, mit der Maßgabe von mindestens 4 verzweigten Gruppen, (i) als mindestens ein Ende der Hauptkette eine Gruppe der Formel CHR¹R², worin jeder von R¹ und R², die gleich oder verschieden sind, eine Methyl- oder Ethylgruppe ist, oder (ii) als mindestens ein Ende der Hauptkette eine Gruppe der Formel CR¹R²R³, worin R¹ und R² wie oben definiert sind, und R³ Methyl oder Ethyl ist, enthalten. Bevorzugt sind solche Verbindungen A¹, die sowohl (i) als auch (ii) aufweisen, insbesondere wenn die CHR¹R²-Gruppe CHMe₂ ist, wenn die Verbindung 8 Kohlenstoffe oder eine Hauptkette mit 5 Kohlenstoffen aufweist und wenn alle internen Kohlenstoffatome in der Hauptkette sekundär oder tertiär sind.
Die Verbindungen A oder A¹ können einen Siedepunkt bei 1 bar Druck von 150–175°C, 130–140°C, 110–129°C oder 90–109°C haben. Insbesondere beträgt der Siedepunkt bevorzugt mindestens 105°C, z. B. 105–175°C, bevorzugt mit der Maßgabe, daß er mindestens 112°C, wie 112–175°C beträgt, sofern die Verbindung A oder A¹ 4 Alkylverzweigungen aufweist.
In einer anderen Kategorie können die Verbindungen A oder A¹ 4–6 Methyl- und/oder Ethylverzweigungen an einer 4–7 oder 4–6 Kohlenstoffhauptkette aufweisen, und speziell ein Verhältnis von Kohlenstoffatom in Verzweigungen zu Kohlenstoffatomen in der Hauptkette von mindestens 0,63 : 1, z. B. 0,63–1,6 : 1, wie 0,63–1,0 : 1. Die Verbindungen weisen für gewöhnlich 9 oder 10 Kohlenstoffe auf, sofern das obige Verhältnis mindestens 0,63, 0,75 oder 0,9 beträgt.
Bevorzugte Verbindungen sind 3,3,4,4-Tetramethylhexan (A¹), 2,2,3,3-Tetramethylbutan (A2), 2,2,3,3-Tetramethylpentan (A7), 2,2,3,3,4-Pentamethylpentan (A12), 2,2,3,4,4-Pentamethylpentan (A13), 2,3,3,4-Tetramethylpentan (A14), 2,2,3,4-Tetramethylpentan (A15), 2,2,3,3,4,4-Hexamethylpentan (A16), 2,2,4,4,6-Pentamethylheptan. Von diesen sind (A1) und (A2) am stärksten bevorzugt, wobei (A7) auch nützlich ist.
Die Verbindungen A und A¹ sind beides bekannte Verbindungen und können gemäß der veröffentlichten Literatur hergestellt werden, oder sind neu und können durch herkömmliche Verfahren, die an sich in der Literatur bekannt sind (z. B. wie in Kirk Othmer Encyclopaedia of Chemical Technology, 3. Aufl., Publ. Wiley) hergestellt werden. Beispiele für geeignete Herstellungsverfahren sind die bekannten Kohlenstoff-Kohlenstoff-Kopplungstechniken zur Herstellung von Alkanen. Die Technik kann Reaktionen von einem oder mehr, für gewöhnlich 1 oder 2 Alkylchloriden, -bromiden oder -iodiden mit einem Elementarmetall der Gruppe IA, IIA, IB oder IIB des Periodensystems in Advanced Inorganic Chemistry von F. A. Cotton + G. Wilkinson, Pub. Interscience New York, 2. Aufl. 1966, insbesondere Natrium, Magnesium oder Zink, umfassen. Das Alkylhalogenid ist für gewöhnlich ein verzweigtkettiges mit 3–6 Kohlenstoffen, insbesondere mit Methyl- oder Ethylverzweigungen, und speziell mit einem Halogenatom, das in den Alkylhalogeniden an eine CMe₂-Gruppe angelagert ist. Bevorzugt hat das Halogenid die Formel MeCMe₂X oder EtCMe₂X, worin X Cl, Br oder I ist, und das andere Halogenid, sofern vorhanden, ist ein tertiäres Alkylhalogenid oder ein sekundäres mit der Formel RR^ICHX, worin mindestens einer von R und R^I eine verzweigte Alkylgruppe ist, z. B. mit 3–5 Kohlenstoffen, wie Isopropyl oder t-Butyl, und der andere (sofern vorhanden) Methyl oder Ethyl oder ein primäres verzweigtes Alkylhalogenid ist, z. B. mit der Formel R^IICH₂X, worin R^II eine verzweigte Alkylgruppe mit 4–5 Kohlenstoffen mit Methyl- oder Ethylverzweigungen, wie Isobutyl oder Isoamyl ist. Alternativ können beide Halogenide sekundär sein, z. B. mit der Formel RR^ICHX, wie oben definiert, und R^IIIR^IVCHX, worin R^III Methyl oder Ethyl ist und R^IV wie für R definiert ist, wie Isopropyl, oder einer sekundär (wie oben) und einer primär sein kann, z. B. Methyl- oder Ethylhalogenid. Die optimalen Kopplungsverfahren für eine bestimmte Verbindung A oder A¹ hängen von der Verfügbarkeit des/der Präkursoralkylhalogenid(e) ab, so daß zusätzlich zu den obigen Arten auch die Kopplung über Methyl- oder Ethylhalogenide mit verzweigten Alkylhalogeniden mit 6–9 Kohlenstoffen genutzt werden kann, z. B. Pentamethylethylbromid und Methylmagnesiumbromid, um A2 zu bilden. Das/Die Alkylhalogenid(e) können miteinander in Gegenwart des Metalls (wie bei einer Wurtz-Reaktion mit Natrium) reagieren, oder eines kann zuerst mit dem Metall unter Bildung einer organometallischen Verbindung, z. B. einem Grignard-Reagens oder Organozink, gefolgt von der Reaktion der organometallischen Verbindung mit dem anderen Alkylhalogenid umgesetzt werden. Je nach Bedarf kann die Grignard-Reaktion in Gegenwart eines Metalls der Gruppe IB oder IIB, wie Silber, Zink oder Kupfer (speziell Kupfer mit hoher Aktivität) stattfinden. Je nach Bedarf kann das Grignard-Reagens von einem oder beiden Alkylhalogeniden mit dem letzteren Metall unter Bildung anderer alkylmetallischer Spezies, z. B. Alkylsilber- oder Alkylkupferverbindungen, umgesetzt werden, die zu dem gekoppelten Alkan disproportionieren können. Die Grignard-Reagenzien können unter Bildung von Alkylkupferspezies zur Disproportionierung auch mit einem Kupferhalogenid umgesetzt werden. Schließlich kann eine organometallische Verbindung, in der das Metall aus der Gruppe IA oder IIA ist, z. B. Li oder Mg, durch die Umsetzung mit einem Kupferkomplex zur Bildung eines gekoppelten Alkans gekoppelt werden. Die Verwendung von nur 1 Alkylhalogenid führt zu einem symmetrischen Alkan, während die Verwendung eines Gemisches aus Alkylhalogeniden zu einem Gemisch aus Alkanen führt, wobei für gewöhnlich jedes der symmetrischen Dimere und ein unsymmetrisches Alkan aus beiden Alkylhalogeniden gebildet wird.
Die obigen organometallischen Reaktionen werden für gewöhnlich unter inerten Bedingungen durchgeführt, das heißt, wasserfrei und ohne Sauerstoff, z. B. unter trockenem Stickstoff. Sie werden für gewöhnlich in einem inerten Lösungsmittel durchgeführt, z. B. einem trockenen Kohlenwasserstoff oder -ether. Am Ende der Reaktion wird jegliches restliche organometallische Material durch die Zugabe einer Verbindung mit aktivem Wasserstoff, z. B. Wasser oder einem Alkohol, abgebaut und die Alkane werden entweder direkt oder nach der Verteilung zwischen einer organischer und einer wässerigen Phase abdestilliert.
Beispiele für die obigen Verfahren sind die Kopplung von Tertbutylchlorid in Gegenwart von Mg und Diethylether zur Bildung der Verbindung A(2) (wie von D. T. Flood et al., J. Amer. Chem. Soc. 56, (1934) 1211, oder R. E. Marker et al., J. Amer. Chem. Soc. 60, (1938) 2598 oder F. C. Whiteman et al., J. Amer. Chem. Soc. 55, (1933) 380 beschrieben), und die entsprechende Kopplung von EtCMe₂-Halogeniden zur Bildung der Verbindung A1. Andere Herstellungen stark verzweigter Alkane werden in M. Tamura und J. Kochi, J. Amer. Chem. Soc. Bd. 93, Teil 6 (24. März 1971) und F. O. Ginah et al., J. Org. Chem. Bd. 199, 55, S. 584–589 und R. Y. Levina & V. K. Daukshas, Zhur. Obschei Khim. Bd. 29 (1959) und F. L. Howard et al., J. Res. Nat. Bur. Standards Research Paper RP1779, Bd. 38, März 1947, S. 365–395 beschrieben. Die Offenbarungen dieser Dokumente sind hierin durch Verweis aufgenommen.
Die rohen Alkane, hergestellt durch die obigen Verfahren, speziell die symmetrischen, können als solche in den Mischungen der Erfindung verwendet werden oder können zum Beispiel zuerst durch Destillation weiter gereinigt werden. Die rohen unsymmetrischen Alkane können auch gereinigt werden, werden bevorzugt jedoch als solche verwendet, da die Nebenproduktalkane oftmals nützliche Kohlenwasserstoffe für die Mischung sind, z. B. wird durch die Kopplung von t-BuX und EtCMe₂X, wie oben beschrieben, ein Gemisch aus Alkanen erzeugt, das A1, A2 und A7 enthält.
Andere bekannte Verfahren zur Herstellung der Alkane A oder A¹ sind die Umsetzung von alkylmetallischen Verbindungen, z. B. Grignard-Reagenzien mit Carbonylverbindungen wie Aldehyden, Ketonen, Estern oder Anhydriden, um verzweigtkettige Carbinole zu bilden, die zu dem entsprechenden Olefin dehydratisiert werden, das zu dem Alkan hydriert wird. So kann 2,2,3,4-Tetramethylpentan aus Isopropylmagnesiumbromid und Methyl-t-butylketon (gefolgt von der Dehydratisierung und der Hydrierung) hergestellt werden.
So erzeugt die vorliegende Erfindung eine bleifreie Mischzusammensetzung mit einem MOZ-Wert von mindestens 81 oder 85 und einem ROZ-Wert von mindestens 91 oder 94, die (a) insgesamt mindestens 10 oder 15% einer oder mehrerer verzweigter Kohlenwasserstoffverbindung(en) A oder A¹, wobei mindestens 1, 2 oder 5% zumindest einer einzelnen Verbindung A oder A¹ vorhanden sind, und (b) mindestens 20% mindestens eines anderen flüssigen Kohlenwasserstoffes mit einem Sp. von 60–160°C und einem MOZ-Wert von mindestens 70 und einem ROZ-Wert von mindestens 90, insbesondere wenn (b) nicht in der Definition von A oder A¹ liegt, umfaßt. Beispiele für flüssige Kohlenwasserstoffe sind Paraffine, wie lineare oder verzweigtkettige Alkane mit 4–8 Kohlenstoffen wie Isobutan, Butan, Isopentan, Dimethylalkane wie 2,3-Dimethylbutan, Cycloalkane wie Cyclopentan und Cyclohexan, aromatische Verbindungen und Olefine.
Eine andere bleifreie Mischzusammensetzung mit einem MOZ-Wert von mindestens 81 oder 85 und einem ROZ-Wert von mindestens 91 oder 94 umfaßt Komponente (a) wie oben und Komponente (b) mit mindestens 20% von mindestens einem von Straight-run-Benzin, Alkylat, Isomerat (Sp. 25–80°C), Schwerreformat, Leichtreformat (Sp. 20–79°C), Hydrokrackprodukt, Flugalkylat (Sp. 30–190°C), Straight-run-Kraftstoff, Krackbenzin, wie catalytisches gekracktes Schwer- oder Leichtbenzin oder Dampfkrackbenzin. Die Straight-run-Produkte werden direkt aus Rohöl durch atmosphärische Destillation hergestellt. Das Benzin kann Leichtbenzin mit einem Sp. von 30–90°C oder Mittelbenzin mit einem Sp. von 90–150°C oder Schwerbenzin mit einem Sp. von 150–220°C sein.
In den Mischungen der Erfindung beträgt die Menge an zumindest einer der Verbindungen A oder A¹ für gewöhnlich mindestens 1, 2 oder 5%, oder mindestens 10 oder 15%, wie 5–60%, z. B. 15–60% oder 8–25%, 20–35% oder 30–55% oder 2–10%. Die Menge an 2,2,4-Trimethylpentan, sofern vorhanden, beträgt für gewöhnlich mindestens 10% der Zusammensetzung. Die Gesamtmenge an Trimethylpentanen in der Mischung ist bevorzugt kleiner als 69% der Mischung, beträgt vorteilhafterweise jedoch mindestens 26% (insbesondere wenn die Menge an aromatischen Verbindungen kleiner ist als 17%). Ist ein Alkan mit 9 oder 10 Kohlenstoffen (a), dann ist die Menge an 2,2,4-Trimethylpentan kleiner als 70 oder 50%. Mehr als eine solche Verbindung A oder A¹ kann vorhanden sein, z. B., bei einem höheren oder niedrigeren ROZ in Gewichtsverhältnissen von 9 : 1 bis 0,5 : 99,5, wie 0,5 : 1 bis 5 : 1 oder 5 : 95 bis 20 : 80, insbesondere bei Gemischen aus den Verbindungen A1 und A2 und/oder bei höheren oder niedrigeren Siedepunkten (atmosphärischer Druck), z. B. denen, in denen die Verbindungen A und/oder A1 Siedepunkte haben, die um mindestens 10°C differieren, z. B. mindestens 40°C, wie 10–70°C oder 20–50°C, wobei die relativen Mengen wie oben beschrieben sind. In den Mischungen können die Mengen der Verbindungen A oder A¹ mit einem ROZ von mindestens 138, z. B. A¹ 1–40%, wie 2–10 oder 20–35%, betragen, während die der Verbindungen A oder A¹ mit einem ROZ von 120–138, z. B. A2 1–60, wie 5–60, 8–25 oder 30–55% (insbesondere unter Verwendung der Verbindung mit einem höheren ROZ) oder 15–50%, wenn als alleinige Verbindung A verwendet, betragen können. Die Gesamtmengen aller Verbindungen A und A2 (sofern vorhanden) in der Mischung betragen mindestens 10 oder 15%, wie 15–70, z. B. 15–60, 15–40 oder 30–55% oder 40–60% oder 10–35%.
Die Mischung kann auch vorwiegend aliphatische Raffinerieströme umfassen, die z. B. bei 20°C für gewöhnlich flüssig sind, wie Benzin, Straight-run-Kraftstoff (auch als Leichtbenzin bekannt, Sp. 25–120°C), Alkylat und Isomerat. Die Gesamtmengen dieser können 10–70%, wie 10–30, 30–70 oder 35–65% betragen. Die Mengen an Benzin können 0–70% oder 1–70%, wie 10–30, 30–70 oder 35–65% betragen, während die Mengen an Leichtbenzin 0 oder 1–70, wie 1–20 oder speziell 30–65% und die Mengen an Mittelbenzin 0 oder 1–55, wie 3–20 oder 15–55% betragen können. Das Volumenverhältnis von Leicht- zu Mittelbenzin kann 50 : 1 bis 1 : 50, wie 0,5–20 : 1 oder 1 : 0,5–50 betragen. Die Mengen an Alkylat oder Isomerat (sofern vorhanden) können 0,5–20%, wie 1–10% betragen, während die Mengen an Hydrokrackprodukten 0,5–30%, z. B. 10–30% betragen können. Eine bevorzugte Mischung umfaßt 20–60% von Verbindung A oder A¹ und umgekehrt 80–40% Straight-run-Benzin, wobei die Summe im wesentlichen 100% beträgt.
Die Mischungen der Erfindung enthalten für gewöhnlich insgesamt mindestens 70% gesättigte Kohlenwasserstoffe, wie 70–98% oder 70–90% oder 90–98%.
Sofern gewünscht und speziell für Flugbenzin können die Mischungen eine Kohlenwasserstoffkomponente enthalten, die ein gesättigter aliphatischer Kohlenwasserstoff mit 4–6 Kohlenstoffen ist und die einen Siedepunkt von weniger als 80°C unter atmosphärischem Druck hat, wie 20–50°C, und speziell selbst eine Motor-Oktanzahl größer als 88, insbesondere mindestens 90, z. B. 88–93 oder 90–92 hat. Beispiele für die Kohlenwasserstoffkomponente umfassen Alkane mit 4 oder 5 Kohlenstoffen, insbesondere Isopentan, das im wesentlichen eine reine oder rohe Kohlenwasserstofffraktion aus Reformat oder Isomerat, enthaltend mindestens 30%, z. B. 30–80%, wie 50–70%, sein kann, wobei die Hauptkontaminante bis zu 40% Monomethylpentane und bis zu 50% Dimethylbutane sind. Die Kohlenwasserstoffkomponente kann ein Alkan mit einem Siedepunkt (bei atmosphärischem Druck) von –20°C bis +20°C, z. B. n- und/oder iso-Butan, gegebenenfalls in Mischungen mit dem C₅-Alkan von 99,5 : 0,5 bis 0,5 : 99,5, z. B. 88 : 12 bis 75 : 25 sein. n-Butan allein oder gemischt mit iso-Pentan ist bevorzugt, speziell in den obigen Anteilen, und insbesondere mit einer Volumenmenge an Butan in der Zusammensetzung von bis zu 20%, wie 1–15%, z. B. 1–8, 3–8 oder 8–15%, speziell 1–3,5%.
Die Kohlenwasserstoffkomponente, die bei weniger als 80°C siedet, insbesondere Isopentan, kann auch in den Zusammensetzungen der Erfindung enthalten sein, die mindestens eine Verbindung A oder A¹ mit mindestens 10 Kohlenstoffatomen enthalten, insbesondere die, die bei 160°C oder darüber sieden, wie A1 und A12–14. Relative Mengen dieser Verbindungen A oder A¹ zu der niedrigsiedenden Komponente, z. B. Isopentan, können 1–9 : 9–1, wie 5–9 : 5–1 betragen, speziell bei weniger als 20% von A oder A¹ in der Zusammensetzung.
Cycloaliphatische Kohlenwasserstoffe, z. B. mit 5–7 Kohlenstoffen, wie Cyclopentan oder Cyclohexan, können vorliegen, für gewöhnlich jedoch in Mengen von weniger als 15% insgesamt, z. B. 1–10%.
Die Zusammensetzungen der Erfindung enthalten bevorzugt auch als Komponente (d) mindestens ein Olefin (insbesondere mit einer Doppelbindung pro Molekül), das ein flüssiges Alken mit 5–10, z. B. 6–8 Kohlenstoffen, wie lineares oder verzweigtes Alken, z. B. Penten, Isopenten, Hexen, Isohexen oder Hepten oder 2-Methyl, 2-Penten oder ein Gemisch, das Alkene umfaßt, die zum Beispiel durch das Kracken, beispielsweise katalytisch oder thermisch, eines Restes Rohöl, beispielsweise eines atmosphärischen oder Vakuumrestes, hergestellt wurden, ist; das Gemisch kann katalytisch gekracktes Schwer- oder Leichtbenzin sein (oder ein Gemisch davon). Das Kracken kann dampfunterstützt von statten gehen. Andere Beispiele für Olefin-enthaltende Gemische sind „C6-Bisomer", katalytisches Polymerat und Dimat. Die olefinischen Gemische enthalten für gewöhnlich mindestens 10 Gew.-% Olefine, beispielsweise mindestens 40 Gew.-%, wie 40–80 Gew.-%. Bevorzugte Gemische sind (xi) dampfgekracktes Benzin, (xii) katalytisch gekracktes Benzin, (xiii) C6-Bisomer und (xiv) katalytisches Polymerat, obgleich die optional katalytisch gekrackten Benzine am vorteilhaftesten sind. Die Gesamtmengen in der Zusammensetzung an den olefinischen Gemischen, insbesondere die Summe von (xi)–(xiv) (sofern vorhanden), können 0–55, z. B. 10–55 oder 18–37, beispielsweise 23–35 oder 20–55, wie 40–55% betragen. Die Gesamtmengen an (xi) und (xii) (sofern vorhanden) in der Zusammensetzung betragen bevorzugt 18–55, beispielsweise 18–35, 18–30 oder 35–55% (bezogen auf das Volumen).
Das Olefin oder das Gemisch aus Olefinen hat für gewöhnlich einen MOZ-Wert von 70–90, einen ROZ-Wert von 85–95 und einen ROAD-Wert von 80–92.
Die Volumenmenge an Olefin(en) insgesamt in der Benzinzusammensetzung der Erfindung kann 0% oder 0–30%, z. B. 0,1–30%, beispielsweise 1–30%, insbesondere 2–25, z. B. 2–14% (speziell 3–10%) betragen. Für gewöhnlich enthält die Zusammensetzung mindestens 1% Olefin und maximal 18% oder speziell maximal 14%, kann jedoch im wesentlichen frei von Olefin sein.
Die Zusammensetzungen können als Komponente (e) mindestens eine aromatische Verbindung, bevorzugt eine alkylaromatische Verbindung, wie zum Beispiel Toluol oder o-, m- oder p-Xylol oder ein Gemisch davon oder ein Trimethylbenzol enthalten. Die aromatischen Verbindungen können als eine einzelne Verbindung zugegeben werden, z. B. Toluol, oder können als ein Gemisch aus aromatischen Verbindungen, das mindestens 30 Gew.-% aromatische Verbindungen enthält, beispielsweise 30–100%, speziell 50–90%, zugegeben werden. Solche Gemische können aus katalytisch reformiertem oder gekracktem Benzin, erhalten aus Schwerbenzin, hergestellt werden. Beispiele für solche Gemische sind (xxi) katalytisches Reformat und (xxii) Schwerreformat oder dampfgekracktes Schwerbenzin. Mengen der einzelnen Verbindungen, z. B. Toluol, in der Zusammensetzung können 0–35%, beispielsweise 2–33%, z. B. 10–33% betragen, während die Mengen der Gemische aus aromatischen Verbindungen, speziell der gesamten Reformate (xxi) & (xxii) (sofern vorhanden) in der Zusammensetzung 0–50 Vol.-%, beispielsweise 1–33 Vol.-%, z. B. 2–15 Vol.-% oder 2–10 Vol.-% oder 15–32 Vol.-% betragen können, und die Gesamtmenge an Reformaten (xxi), (xxii) und zugegebenen Einzelverbindungen (z. B. Toluol) 0–50 Vol.-%, z. B. 0,5–20 Vol.-% oder 5–40 Vol.-%, wie 15–35 Vol.-% oder 5–25 Vol.-% betragen kann.
Die aromatischen Verbindungen haben für gewöhnlich einen MOZ-Wert von 90–110, z. B. 100–110, und einen ROZ-Wert von 100–120, wie 110–120, und einen ROAD-Wert von 95–110. Die Volumenmenge an aromatischen Verbindungen in der Zusammensetzung beträgt für gewöhnlich 0% oder 0–50%, beispielsweise weniger als 40% oder weniger als 28% oder weniger als 20%, wie z. B. 1–50%, 2–40%, 3–28%, 4–25%, 5–20% (speziell 10–20%), 4–10% oder 20–35%, speziell an Toluol. Die Benzinzusammensetzung kann auch im wesentlichen frei von einer aromatischen Verbindung sein. Mengen von aromatischen Verbindungen von weniger als 42%, z. B. weniger als 35% oder speziell weniger als 30% oder 18% sind bevorzugt. Bevorzugt ist die Menge an Benzol kleiner als 5%, bevorzugt kleiner als 1,5% oder 1%, z. B. 0,1–1% des Gesamtvolumens oder kleiner als 0,1% des Gesamtgewichts der Zusammensetzung.
Die Zusammensetzungen können als Komponente (f) mindestens einen Oxygenat-Oktan-Booster, für gewöhnlich mit einer Motor-Oktanzahl von mindestens 96–105, z. B. 98–103, enthalten. Das Oxygenat kann irgendein organisches flüssiges Molekül, das CH und mindestens ein Sauerstoffatom, z. B. 1–5, enthält und bevorzugt daraus besteht, mit einem Sp. von weniger als 225°C sein. Der Oktan-Booster ist für gewöhnlich ein Ether, z. B. ein Dialkylether, insbesondere ein asymmetrischer, worin bevorzugt jedes Alkyl 1–6 Kohlenstoffe aufweist, insbesondere ist das Alkyl ein verzweigtkettiges Alkyl mit 3–6 Kohlenstoffen, insbesondere ein tertiäres Alkyl, speziell mit 4–6 Kohlenstoffen, wie tert-Butyl oder tert-Amyl, und das andere Alkyl eines mit 1–6, z. B. 1–3 Kohlenstoffen, speziell linear, wie Methyl oder Ethyl. Beispiele für solche Oxygenate umfassen Methyl-tert-Butylether (MTBE), Ethyl-tert-Butylether und Methyl-tert-Amylether. Das Oxygenat kann auch ein cyclischer Ether, insbesondere mit 5 oder 6 Ringatomen in dem oder jedem Ring, wie Furan oder Tetrahydrofuran und seine Niederalkyl-, z. B. Methylderivate, sein. Das Oxygenat kann auch ein Alkohol mit 1 bis 6 Kohlenstoffen sein, zum Beispiel Ethanol. Das Oxygenat kann auch ein organisches Carbonat sein, z. B. Dialkylcarbonat, mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen in jedem Alkyl, z. B. Dimethylcarbonat.
Die Volumenmenge des Oxygenats kann 0 oder 0–25%, zum Beispiel 1–25%, 2–20%, 2–10% oder 5–20%, speziell 5–15% betragen, ist bevorzugt jedoch kleiner als 3%, wie 1–3% (speziell bei MTBE und/oder Ethanol). Das Oxygenat kann auch im wesentlichen frei von der Zusammensetzung oder dem Kraftstoff der Erfindung sein, das somit im wesentlichen ein Kohlenwasserstofftreibstoff ist.
Die vorliegende Erfindung liefert auch einen formulierten bleifreien Kraftstoff, umfassend eine Mischzusammensetzung der Erfindung, umfassend Komponente (a) und (b) und für gewöhnlich mindestens ein Kraftstoffadditiv, z. B. wie oben beschrieben, wobei der Kraftstoff insbesondere weniger als 5%, z. B. weniger als 4% Triptan oder 2,2,3-Trimethylpentan umfaßt.
Die Mischung der Erfindung enthält mindestens eine Komponente (a) und Komponente (b) und gegebenenfalls auch (c) bis (f) und der formulierte bleifreie Kraftstoff enthält auch mindestens ein Kraftstoffadditiv, z. B. ein Motorkraftstoff- oder Flugkraftstoffadditiv, wie beispielsweise in ASTM D-4814 aufgelistet, dessen Inhalte hierin durch Verweis aufgenommen sind oder von einer Überwachungseinrichtung, z. B. US California Air Resources Board (CARB) oder der Environmental Protection Agency (EPA) spezifiziert. Diese Additive unterscheiden sich von den Inhaltsstoffen des flüssigen Treibstoffs, wie MTBE. Solche Additive können die bleifreien sein, die in Gasoline and Diesel Fuel Additives, K. Owen, veröffentlicht von J. Wiley, Chichester, UK, 1989, Kapitel 1 und 2, USP 3955938, EP 0233250 oder EP 288296 , beschrieben werden, deren Inhalte hierin durch Verweis aufgenommen sind. Die Additive können Vorverbrennungs- oder Verbrennungsadditive sein. Beispiele für Additive sind Antioxidationsmittel, wie eines vom Amino- oder Phenoltyp, Korrosionsinhibitoren, Vereisungsverhinderer, z. B. Glykolether oder Alkohole, Motorreinigungsadditive, wie Bernsteinsäureimid, Polyalkylenamin oder Polyetheramin und Antistatikadditive, wie ampholytische oberflächenaktive Mittel, Metalldesaktivatoren wie eines vom Thioamidtyp, Glühzündungsinhibitoren wie organische Phosphorverbindungen, Verbrennungsverbesserungsmittel wie Alkalimetallsalze und Erdalkalimetallsalze von organischen Säuren oder Schwefelsäuremonoester höherer Alkohole, Additive gegen Ventilsitzrückgang wie Alkalimetallverbindungen, z. B. Natrium- oder Kaliumsalze, beispielsweise Borate oder Carboxylate, z. B. Sulphosuccinate, und Färbemittel wie Azofarbstoffe. Eines oder mehrere Additive (z. B. 2–4) von derselben oder unterschiedlicher Art können verwendet werden, speziell Kombinationen von mindestens einem Antioxidationsmittel und mindestens einem Reinigungsadditiv. Antioxidationsmittel wie ein oder mehrere gehinderte Phenole, z. B. eines mit einer tertiären Butylgruppe in einer oder beiden ortho-Stellungen zu der phenolischen Hydroxylgruppe, sind, wie in Bsp. 1 nachstehend speziell beschrieben, bevorzugt. Genauer gesagt, können die Additive in der Zusammensetzung in Mengen von 0,1–100 ppm, z. B. 1–20 ppm jedes, für gewöhnlich eines Antioxidationsmittels, speziell einem oder mehreren gehinderten Phenolen, vorhanden sein. Die Gesamtmengen an Additiven betragen für gewöhnlich nicht mehr als 1.000 ppm, z. B. 1–1.000 ppm.
Die Zusammensetzungen und Kraftstoffe sind frei von organischen Bleiverbindungen, und für gewöhnlich von Manganadditiven wie Mangancarbonylen.
Die Zusammensetzungen und Kraftstoffe können bis zu 0,1 Gew.-% Schwefel, z. B. 0,000–0,02 Gew.-%, beispielsweise 0,002–0,01 Gew.-%, enthalten.
Die Kraftstoffzusammensetzungen der Erfindung haben für gewöhnlich einen MOZ-Wert von 80 bis 105, wie 85–105, 85–90, 90–105 oder 93–105, jedoch speziell beispielsweise 94–102. Der ROZ-Wert beträgt üblicherweise 90–115, z. B. 102–115, wie 98–112 oder 105–112, oder 93–98, z. B. 94,5–97,5, oder 97–101, während der ROAD-Wert üblicherweise 85–110 oder 85–107, z. B. 98–106 oder 102–108 oder 85–95 beträgt. Bevorzugte Kraftstoffzusammensetzungen haben einen MOZ von 83–93, einen ROZ von 93–98 und einen ROAD von 85–95 oder einen MOZ von 85–90, einen ROZ von 94–101 und einen ROAD von 89–96, speziell jedoch einen MOZ von 93–98, einen ROZ von 102–108, einen ROAD von 98–106 oder einen MOZ von 95–105, einen ROZ von 102–115, z. B. 108–115, und einen ROAD von 98–106. Der spezifische Heizwert des Kraftstoffs (auch spezifische Energie genannt) beträgt üblicherweise mindestens 41,9 MJ/kg (18.000 Btu/lb), z. B. mindestens 43,0, 43,5 oder 44,0 MJ/kg (18.500, 18.700 oder 18.900 Btu/lb), beispielsweise 43,0–45,4 MJ/kg (18.500–19.500 Btu/lb), wie 43,5–44,9 oder 44,0–44,7 MJ/kg (18.700–19.300 oder 18.900–19.200 Btu/lb); der Heizwert kann mindestens 42 MJ/kg betragen, z. B. mindestens 43,5 MJ/kg, wie 42–45 oder 43–45, wie beispielsweise 43,5–44,5 MJ/kg. Der Kraftstoff hat üblicherweise einen Siedebereich (ASTM D86) von 20–225°C, wobei höchstens 5%, z. B. 0–5% oder 1–3% im Bereich von 161–200°C sieden. Von dem Kraftstoff werden bei 70°C üblicherweise mindestens 10% verdampft, während 50% beim Erreichen einer Temperatur im Bereich von 70–120°C, bevorzugt 77–116°C verdampft werden und bei 185°C mindestens 90% verdampft werden. Von dem Kraftstoff können üblicherweise auch 8–50%, z. B. 10–40%, bei 70°C, 40–74% bei 100°C, 70–99,5% bei 150°C und 90–100% bei 180°C verdampft werden; bevorzugt verdampfen 46–65% bei 100°C. Der Reid-Dampfdruck (RVP) des Kraftstoffes bei 37,8°C, gemessen gemäß ASTM D323, beträgt üblicherweise 30–120, z. B. 40–100, wie beispielsweise 61–80 oder bevorzugt 50–80, 40–65, z. B. 45–65, 40–60 oder 40–50 kPa. Insbesondere hat der Kraftstoff oder die Mischung einen ROZ-Wert von 90–115, einen MOZ-Wert von 85–105, einen Gehalt an aromatischen Verbindungen von weniger als 35%, einen Olefingehalt von weniger als 14%, einen Benzolgehalt von weniger als 1%, eine prozentuale Verdampfungsrate bei 70°C von 10–40%, eine prozentuale Verdampfungsrate bei 100°C von 40–74%, eine prozentuale Verdampfungsrate bei 150°C von 70–99,5% und einen RVP von 40–60 kPa.
Die Kraftstoffzusammensetzungen haben, wenn sie frei von Oxygenaten sind, üblicherweise ein H- : C-Atomverhältnis von mindestens 1,8 : 1, z. B. mindestens 2,0 : 1 oder mindestens 2,1 oder 2,2 : 1, wie zum Beispiel 1,8–2,3 : 1 oder 2,0–2,2 : 1. Vorteilhafterweise erfüllt die Kraftstoffzusammensetzung die folgenden Kriterien.
worin Atom H : C die Fraktion von Wasserstoff zu Kohlenstoff in den Kohlenwasserstoffen in der Zusammensetzung ist, oxy den Molenbruch von Oxygenat darstellt, sofern in der Zusammensetzung vorhanden, Heizwert der Verbrennung die Energie aus der Verbrennung von 1 lb (454 g), bezogen auf das Gewicht, Treibstoff (in Gasform) in Sauerstoff zum Erhalt von gasförmigem Wasser und Kohlendioxid ist, ausgedrückt in Btu/lb-Einheiten [MJ/kg mal 430,35] und y mindestens 350, 380, 410 oder 430, insbesondere 350–440, z. B. 380–420, speziell 400–420 ist.
Unter den bevorzugten Mischungen der Erfindung befinden sich bleifreie Mischungen, die als Komponente (a) mindestens 5 oder 10% mindestens einer einzelnen Verbindung A oder A¹, und Komponente (b) wie oben definiert, umfassen, mit der Maßgabe, daß, wenn die Verbindung A oder A¹ ein Alkan mit 9 oder 10 Kohlenstoffatomen ist, dann die Mischung mindestens 10% eines Alkans mit 6 oder 7 Kohlenstoffen mit einem MOZ von mindestens 70 und einem ROZ von mindestens 90, und bevorzugt weniger als 5% insgesamt an 2,2,3-Trimethylpentan und 2,2,3-Trimethylbutan enthält.
Bevorzugte formulierte bleifreie Kraftstoffe der Erfindung umfassen mindestens ein Kraftstoffadditiv und die obige bevorzugte bleifreie Mischung, mit der Maßgabe, daß, wenn die Verbindung A oder A¹ ein Alkan mit 9 oder 10 Kohlenstoffatomen ist, die Mischung bevorzugt weniger als 5% insgesamt an 2,2,3-Trimethylpentan und 2,2,3-Trimethylbutan enthält.
Bevorzugte Mischungen und Kraftstoffe der Erfindung können MOZ-Werte von 94–105 (z. B. 97–105), ROZ-Werte von 103–115 (z. B. 107–115), ROAD-Werte von 98–110 (z. B. 102–110) haben, die Verbindung A oder A¹ mit einem Gehalt von 30–60%, z. B. 40–60% (umfassend 1 oder 2 Verbindungen A oder A¹, speziell A1 und/oder A2) enthalten, Gesamtbenzingehalte von 35–65% (z. B. 35–55%) und 1–5% Butan aufweisen, wobei die Mischungen 1–8%, z. B. 2–6% aromatische Verbindungen, 0–1% Olefine und 91–99% (z. B. 94–98%) gesättigte Kohlenwasserstoffe enthalten. Diese sind im wesentlichen aliphatische Mischungen und Kraftstoffe mit sehr hohen Oktanzahlen, ohne Verwendung von Oxygenaten, wie MTBE, und auch im wesentlichen gesättigt.
Andere Mischungen und Kraftstoffe der Erfindung mit sehr hohen Oktanzahlen können MOZ-Werte von 94–102, z. B. 94–99, ROZ-Werte von 105–115, ROAD-Werte von 99–107, Gehalte an Verbindung A oder A¹ von 30–60%, z. B. 30–50% (umfassend 1 oder 2 Verbindungen A oder A¹, speziell A¹ und/oder A2), Gehalte an Mittelbenzin von 5–30% und Gesamtgehalte der olefinischen Fraktion wie dampfgekracktem Benzin von 30–50% und 1–5% Butan aufweisen, wobei die Mischungen 10–25% aromatische Verbindungen, z. B. 12–18% aromatische Verbindungen, 4–14% Olefine, z. B. 6–12%, und 60–90%, beispielsweise 70–80% gesättigte Kohlenwasserstoffe enthalten. Diese Hochoktanmaterialien werden ohne Verwendung von Oxygenaten erhalten.
Weitere Mischungen und Kraftstoffe der Erfindung können MOZ-Werte von 84–90, ROZ-Werte von 93–98, ROAD-Werte von 86–94 haben und Verbindung A oder A¹ in einer Menge von 15–35% (speziell von A2), Benzin insgesamt von 40–65% und olefinische Fraktionen, wie dampfgekracktes Benzin, von 15–45% und 0 oder 1–5% Butan enthalten, wobei die Gehalte an aromatischer Verbindung 5–25%, beispielsweise 10–18%, die Olefingehalte 2–14% und die Gehalte an gesättigten Kohlenwasserstoffen 70–90% betragen.
Andere Mischungen und Kraftstoffe der Erfindung können 10–35% der Verbindung A oder A¹ (insbesondere A2) und Benzin 30–50%, Hydrokrackprodukte 10–30%, Alkylat und/oder Isomerat 2–10% und Reformat 3–12% enthalten.
Andere Mischungen und Kraftstoffe der Erfindung können 10–35% von Verbindung A oder A¹ (speziell A2) und 3–12% Reformat, 1–20% Leichtbenzin/Straight-run-Benzin sowie Alkylat und Isomerat enthalten, wobei die Mischung und der Kraftstoff bevorzugt mindestens 70% gesättigte Kohlenwasserstoffe enthalten.
Die Erfindung kann Motorkraftstoffe, insbesondere mit ROZ-Werten von 91, 95, 97, 98 und 110, mit den gewünschten hohen Oktanniveaus, aber niedrigen Emissionswerten bei der Verbrennung von insbesondere mindestens einem aller Kohlenwasserstoffe, NOx, Kohlenmonoxid und Kohlendioxid, speziell sowohl von Kohlenwasserstoffen als auch von Kohlendioxid, liefern. Daher liefert die Erfindung auch die Verwendung einer Verbindung A, insbesondere A¹ oder A2, in bleifreiem Kraftstoff mit einem MOZ von mindestens 80, z. B. 80 bis weniger als 98, z. B. als ein Additiv oder eine Komponente darin, um die Emissionsniveaus bei der Verbrennung, speziell von mindestens einem aller Kohlenwasserstoffe, NOx, Kohlenmonoxid und Kohlendioxid, speziell sowohl von Kohlenwasserstoffen als auch Kohlendioxid, zu verringern. Die Erfindung liefert ebenso ein Verfahren zur Verringerung der Emissionen von Abgasen bei der Verbrennung von bleifreien Benzintreibstoffen mit einem MOZ von mindestens 80, bei dem mindestens 10% von Komponente (a), insbesondere A¹ oder A2, in dem Treibstoff, der ein Kraftstoff der Erfindung ist, vorhanden sind. Die Erfindung liefert ebenso die Verwendung eines bleifreien Kraftstoffes der Erfindung in einem Vergasermotor zur Verringerung der Abgasemissionen. In den Zusammensetzungen, Kraftstoffen, Verfahren und Verwendungen der Erfindung wird Komponente (a) bevorzugt in einer die Emission verringernden effektiven Menge verwendet. Die Zusammensetzungen der Erfindung können in Kompressor- oder Turbomotoren oder in normalen Ansaugmotoren verwendet werden. Die Verbindung A, bevorzugt A¹ oder A2, kann eines oder mehrere der obigen Emissionsniveaus besser als ein Gemisch aus aromatischen Verbindung und Oxygenat bei einer ähnlichen Oktanzahl verringern und üblicherweise auch den Treibstoffverbrauch senken.
Die Kraftstoffe der Erfindung können in internen Vergasermotoren verwendet werden. Sie können dazu verwendet werden bewegliche Fahrzeuge an Land und/oder auf See und/oder in der Luft anzureiben; die Erfindung liefert ebenso ein Verfahren zum Antrieb solcher Fahrzeuge durch die Verbrennung eines Kraftstoffes der Erfindung. Das Fahrzeug hat üblicherweise eine Antriebsmaschine und insbesondere ein Mittel zur Beförderung mindestens eines Passagiers und/oder von Fracht.
Die Motorgrößen für Motorkraftstoffe betragen für gewöhnlich mindestens 45 cm³, z. B. 45–10.000 cm³, z. B. mindestens 200 cm³, wie 500–10.000 cm³, insbesondere 950–2.550, beispielsweise 950–1.550 oder 1.250–1.850 cm³ oder 2.500–10.000 cm³, wie zum Beispiel 2.500–5.000 oder 5.000–9.000 cm³. Die Motoren besitzen mindestens 1 Zylinder, bevorzugt jedoch mindestens 2 oder 3 Zylinder, z. B. 3–16, speziell 4–6 oder 8 Zylinder; wobei jeder Zylinder für gewöhnlich eine Größe von 45–1.250 cm³, z. B. 200–1.200 cm³, insbesondere 240–520 cm³ oder 500–1.000 cm³ hat. Die Motoren können 2-Takt-Motoren sein, sind bevorzugt aber 4-Takter. Rotormotoren, z. B. vom Wankel-Typ, können verwendet werden. Die Motoren können zum Antrieb von Fahrzeugen mit mindestens 2 Rädern, z. B. 2–4 angetriebenen Rädern, wie Motorrädern, Dreirädern und 3rädigen Autos, Vans und Personenkraftwagen, insbesondere den Fahrzeugen, die zur Verwendung auf einer öffentlichen aber auch außerhalb der Straße zugelassen sind, z. B. 4-Rad-angetriebene Fahrzeugen, Sportwagen für die Highwaynutzung und Rennwagen, einschließlich Dragracingwagen und Bahnrennwagen genutzt werden. Der Antrieb aus dem Motor wird bevorzugt mittels eines Schaltgetriebes und einem Kupplungssystem oder einer anderen Form von Kraftübertragungssystem mit den Antriebsrädern verbunden, um die Umwandlung von einem stationären in einen mobilen Zustand zu erreichen. Der Motor und die Kraftübertragung werden am besten einen Bereich an tatsächlicher Fahrzeuggeschwindigkeit zwischen 1 und 350 km/h, bevorzugt zwischen 5 und 130 km/h und eine kontinuierliche Variation der Geschwindigkeit ermöglichen. Die Fahrzeuggeschwindigkeit der Fahrzeuge wird üblicherweise durch einen Bremsmechanismus, der an das Fahrzeug angepaßt ist, verringert, wobei die Bremsung für gewöhnlich durch Reibung stattfindet. Der Motor kann entweder durch Luft oder Wasser gekühlt werden, wobei die Luftbewegung, erzeugt durch die Bewegung des Fahrzeugs, dazu verwendet wird, den Motor direkt oder indirekt zu kühlen. Das Fahrzeug umfaßt ein Mittel zur Erleichterung der Richtungsänderung des Fahrzeugs, zum Beispiel ein Lenkrad oder -stab. Für gewöhnlich werden mindestens 10% der zurückgelegten Fahrzeugdistanz bei mehr als 5 km/h gefahren.
Die Motoren, die Flugkraftstoff nutzen, befinden sich für gewöhnlich in einem kolbenangetriebenen Flugzeug, d. h. mit mindestens einem Motor, der ein Mittel zur mechanischen Bewegung von Luft, wie mindestens einen Propeller, antreibt. Jeder Motor treibt üblicherweise mindestens eine Propellerantriebswelle mit 1 oder 2 Propellern an. Das Flugzeug kann 1–10 Propeller, z. B. 2–4, haben. Die Flugzeugmotoren haben üblicherweise mindestens 2 Zylinder, z. B. 2 bis 28 Zylinder, von denen jeder bevorzugt ein Volumen von mehr als 700 cm³, beispielsweise 700–2.000 cm³, z. B. 1.310 cm³ hat. Die Gesamtmotorgröße beträgt für gewöhnlich 3.700–50.000 cm³, z. B. 3.700 bis 12.000 cm³ für ein- oder zweimotorige Passagierleichtflugzeuge, 12.000 bis 45.000 cm³ für 2- oder 4-motorige Fracht- oder Airline-Nutzung (z. B. 15–200 Passagiere, wie 50 bis 150 Passagiere). Die Motoren können ein Motor-Kraft-zu-Gewicht-Verhältnis von mindestens 0,3 Hp/lb, bezogen auf das Gewicht des Motors, z. B. 0,3–2 Hp/lb haben und können ein Antrieb-zu-Zylinder-Volumen von mindestens 0,5 (Hp/cu. in), z. B. 0,5–2 aufweisen. Die Zylinder können in Reihe, V-Formation, H-Formation, flach („Boxer") oder strahlenförmig um eine gemeinsame Propellerantriebswelle angeordnet sein. Eine oder mehrere Reihen/Kreise von Zylindern können verwendet werden, z. B. flach 2, flach 4, flach 6, V 12, 1, 2 oder 3 Kreise aus 7 Zylindern usw. Jeder Zylinder hat eine oder mehrere, bevorzugt mindestens zwei Zündkerzen. Gegebenenfalls kann ein Getriebesystem zum Antrieb des Propellers und/oder eines Turbomotors verwendet werden. Alternativ kann auch ein Abgasturbolader vorhanden sein. Abgasauslässe können individuell sein oder in einen gemeinsamen Verteiler und bevorzugt entgegen der Horizontalflugrichtung zusammen laufen. Zur Luftkühlung können sich außerhalb des Motors Kühlrippen befinden. Mehr als 90% der von dem Motor zurückgelegten Strecke, bei Betrieb, werden bei 500 Fuß oder mehr über dem Boden verbracht. Typischerweise arbeitet der Motor bei mehr als 90% seiner Laufzeit bei über 1.000 U/min, z. B. zwischen 1.000 und 3.500 U/min.
Das Flugzeug hat für gewöhnlich mindestens einen Tank mit einem Fassungsvermögen von mindestens 100 l, speziell mit einem Gesamtfassungsvermögen von mindestens 1.000 l. Klein- und Mikroleichtflugzeuge können Tanks haben, die ein wesentlich kleineres Fassungsvermögen haben, jedoch mit dem beschriebenen bleifreien Kraftstoff betrieben werden können.
Die Kraftstoffe der Erfindung können in einer Raffinerie durch das Mischen der Inhaltsstoffe zur Herstellung von mindestens 200.000 l/Tag Kraftstoff, wie 1–10 Millionen l/Tag, hergestellt werden. Der Kraftstoff kann gegebenenfalls über den Großhandel, z. B. in Vorratsbehältern, wie solche mit mindestens 2 Millionen Liter Fassungsvermögen, z. B. 5–15 Millionen Liter, an eine Vielzahl von Einzelhändlern für Motorkraftstoff verteilt werden. Die Verteilung kann über eine Pipeline oder in Tanks, die auf der Straße, Schiene oder auf dem Wasser transportiert werden, von statten gehen, wobei die Tanks ein Fassungsvermögen von mindestens 5.000 l haben. Beim Einzelhändler, zum Beispiel einer Tankstation, wird der Motorkraftstoff an eine Vielzahl von Verbrauchern verteilt, das heißt, an Fahrzeugführer, z. B. bei einer Rate von mindestens 100 oder 1.000 unterschiedlicher Verbraucher pro Tag. Für die Nutzung beim Fliegen wird der Kraftstoff üblicherweise in einer Raffinerie zur Erzeugung von mindestens 1.000 Barrels pro Tag (oder 100.000 l/Tag), wie 0,1–2 Millionen Liter/Tag, hergestellt. Das Flugbenzin wird üblicherweise durch Tanker über die Straße, den Zug oder das Wasser oder Pipelines direkt zu den Flughafen-Verteilungs- oder Vorratsbehältern, mit beispielsweise einem Fassungsvermögen von mindestens 300.000 l verteilt, von wo aus es durch Pipelines oder Tanker (z. B. einem mobilem Tankflugzeug) zum Betanken mehrerer Flugzeuge, z. B. mindestens 5/Tag pro Tank, verteilt wird; wobei das Flugzeug einen oder mehrere integrierter Tanks mit einem Fassungsvermögen von jeweils 100 l besitzt.
Die vorliegende Erfindung wird in den folgenden Beispielen veranschaulicht.
Beispiele 1–7
Verschiedene bleifreie Mischungen wurden aus Verbindung A¹ und/oder A2 und verschiedenen Raffinerieströmen, wie in Tabelle 1 gezeigt, zusammengesetzt.
7 formulierte Kraftstoffe wurden hergestellt, von denen jeder eine der obigen Mischungen und 15 mg/l eines phenolischen Antioxidationsmittels, mindestens 55% 2,4-Dimethyl-6-tert-butylphenol, mindestens 15% 4-Methyl-2,6-ditert-butylphenol und den Rest als ein Gemisch aus Monomethyl- und Dimethyl-tertbutylphenolen enthält.
In jedem Fall wurden die Kraftstoffe hinsichtlich MOZ und ROZ und ihres Reid-Dampfdrucks bei 37,8°C getestet. Die Ergebnisse werden in Tabelle 1 gezeigt, die auch deren Analyse- und Destillationsprofil (gemäß ASTM D86) zeigt.
Beispiel 8
Die Emissionsmerkmale bei der Verbrennung der formulierten Kraftstoffe der Beispiele 1–7 wurden bestimmt.
Die Treibstoffe wurden in einem Labormotor mit einem Zylinder bei Geschwindigkeit/Last von 50/14,3 U/s/Nm mit einer LAMBDA-Einstellung von 1,01 getestet und die Zündausrüstung wurde für die Vergleichsmischung optimiert. Die Emissionen von CO, CO₂, aller Kohlenwasserstoffe, NOx wurden aus den Abgasen gemessen. Die Ergebnisse wurden gemittelt und zeigen eine Verringerung der Emission im Vergleich zu einem bleifreien Standardtreibstoff.
Beispiel 9 und Vergleichsbeispiel A
Eine bleifreie Mischung wurde aus 2,2,4,4,6-Pentamethylheptan, gemischt mit verschiedenen Raffinerieströmen, wie in Tabelle 3 gezeigt, zusammengesetzt. Vgl.-bsp. A mit Schwerreformat erfüllt das Europa-2005-Erfordernis für Hochoktantreibstoff mit einem ROZ von 97,0, einem MOZ von 86,3, einem RVP bei 37,8°C von 54,7 kPa, einem Destillationsprofil gemäß ASTM D86, einer 10%igen Verdampfung bei 52,9°C, 50% bei 107,0°C und 90% bei 166,1°C.
2 formulierte Kraftstoffe wurden hergestellt, von denen jeder eine der obigen Mischungen und 15 mg/l des in den Beispielen 1–7 verwendeten Antioxidationsmittels enthielt.
In jedem Fall wurden die Kraftstoffe analysiert. Die Ergebnisse werden in Tabelle 3 gezeigt.
Die Emissionsmerkmale bei der Verbrennung der formulierten Kraftstoffe von Bsp. 9 und Vgl.-bsp. A wurden bestimmt.
Die Treibstoffe wurden wie in Bsp. 1–7 in einem Labormotor mit einem Zylinder bei Geschwindigkeit/Last von 20/7/2 U/s/Nm mit einer LAMBDA-Einstellung von 1,01 getestet und die Zündeinstellung wurde für die Vergleichsmischung optimiert. Die Emissionen von CO, CO₂, aller Kohlenoxide, aller Kohlenwasserstoffe, NOx wurden aus den Abgasen als der Kraftstoffverbrauch (ausgedrückt in g/h¹ Whr) gemessen. Die Ergebnisse wurden gemittelt und mit Vergleichsbeispiel A verglichen. Die Veränderungen waren wie in Tabelle 4 gezeigt.
Tabelle 3
Tabelle 4
Die Zahlen kennzeichnen die %-Veränderung in bezug auf die Basis (Treibstoff (Zus. A)).
Tabelle 1
Beispiel 10
Eine bleifreie Mischung wurde aus 2,2,3,3-Tetramethylbutan (12%), Alkylat (45%), Reformat (6%), Isomerat (20%) und Benzin, d. h. einem Straight-run-Benzin (17%), zusammengesetzt. Das Tetramethylbutan enthielt 86,6% 2,2,3,3-Tetramethylbutan, 3,6% 2,2,4-Trimethylpentan, 3,7% cis-3-Methylhexen-2 und 6% unbekannte und hochsiedende Stoffe. Sie wurde im wesentlichen gemäß dem Verfahren von Marker and Oakwood J. Amer. Chem. Soc. 1938, 60, 258 hergestellt.
Die Mischung wurde mit 15 mg/l des in den Beispielen 1–3 verwendeten phenolischen Antioxidationsmittels gemischt. Der formulierte Kraftstoff wurde hinsichtlich MOZ und ROZ getestet, die 88,7 bzw. 93,0 betrugen, der ROAD-Wert betrug 90,85.

Claims

Formulierter bleifreier Kraftstoff mit einem MOZ von mindestens 80 und einem ROZ von 90–115, der mindestens ein Motor- oder Flugkraftstoffadditiv, und eine bleifreie Mischzusammensetzung mit einer Motor-Oktanzahl (MOZ) von mindestens 81 und einer Research-Oktanzahl (ROZ) von mindestens 91 umfaßt, wobei die Mischzusammensetzung: Komponente (a) mit insgesamt mindestens 15 Vol.-% der Mischzusammensetzung von mindestens einer verzweigtkettigen Kohlenwasserstoffverbindung A, wobei mindestens 10% von mindestens einer einzelnen Verbindung A vorhanden sind, wobei Verbindung A ein Alkan mit 8–12 Kohlenstoffatomen mit 4, 5 oder 6 Verzweigungen ist, die Methyl oder Ethyl sind, und insgesamt mindestens 20 Vol.-% von mindestens einer Komponente (b), die zumindest ein flüssiger Kohlenwasserstoff oder ein Gemisch davon mit einem Sp. von 60–160°C mit einem MOZ-Wert von mindestens 70 und einem ROZ-Wert von mindestens 90 ist, umfaßt.
Kraftstoff nach Anspruch 1, wobei es in dem mindestens einen verzweigtkettigen Kohlenwasserstoff mindestens ein Paar geminaler Methylverzweigungen gibt, die sich an Position 2 der Kohlenstoffhauptkette befinden.
Kraftstoff nach Anspruch 2, wobei es in dem mindestens einen verzweigtkettigen Kohlenwasserstoff zwei oder drei Paare geminaler Verzweigungen gibt, von denen sich mindestens zwei Paare an nachbarständigen Kohlenstoffatomen befinden.
Kraftstoff nach Anspruch 1, wobei es in dem mindestens einen verzweigtkettigen Kohlenwasserstoff eines, zwei oder drei Paare geminaler Methylverzweigungssubstituenten an einer 4–6 Kohlenstoffhauptkette gibt und es bei einer Ethyl-CMe₂-Struktur zwei Ethyl-CMe₂-Gruppen in der Verbindung gibt.
Kraftstoff nach Anspruch 1, wobei es in dem mindestens einen verzweigtkettigen Kohlenwasserstoff eine geminale Methylverzweigungsgruppierung an der Hauptkette gibt, und an einem oder beiden der nachbarständigen Kohlenstoffatome der Hauptkette eine oder zwei Methyl- oder Ethylverzweigungen, speziell eine oder zwei Methylverzweigungen vorliegen.
Kraftstoff nach Anspruch 1, wobei es in dem mindestens einen verzweigtkettigen Kohlenwasserstoff eines, zwei oder drei Paare geminaler Methylverzweigungen an der Hauptkette gibt, und, wenn es zwei oder drei geminale Paare gibt, dann mindestens zwei Paare an nachbarständigen Hauptkettenkohlenstoffatomen vorliegen und, wenn es nur ein geminales Paar gibt, diese dann an Position 2 der Kohlenstoffhauptkette vorliegen und eine Methylverzweigung zumindest an Position 3 der Kohlenstoffhauptkette vorliegt.
Kraftstoff nach Anspruch 1, wobei der mindestens eine verzweigtkettige Kohlenwasserstoff zwei oder drei Paare geminaler Methylverzweigungen aufweist, von denen mindestens zwei Paare an nachbarständigen Kohlenstoffatomen vorliegen und die Verbindung eine symmetrische Struktur hat.
Kraftstoff nach Anspruch 1, wobei der mindestens eine verzweigtkettige Kohlenwasserstoff eine lineare Hauptkette mit vier bis sechs Kohlenstoffatomen und vier bis sechs Methylverzweigungen in mindestens einer geminalen Gruppe, insbesondere in Abwesenheit einer 1,2-Ethylgruppe in der Hauptkette aufweist.
Kraftstoff nach Anspruch 1, wobei der mindestens eine verzweigtkettige Kohlenwasserstoff eine lineare Hauptkette mit fünf oder sechs Kohlenstoffatomen und vier bis sechs Verzweigungen in mindestens einer geminalen Gruppe aufweist, mit der Maßgabe, daß, wenn vier Methylverzweigungen vorliegen und die Verbindung eine Ethyl-CMe₂-Gruppe aufweist, dann die Verbindung zwei solcher Ethyl-CMe₂-Gruppen aufweist.
Kraftstoff nach Anspruch 1, wobei der mindestens eine verzweigtkettige Kohlenwasserstoff ein, zwei oder drei Kohlenstoffatome mit geminalen Methylverzweigungen aufweist und, wenn nur ein solches Kohlenstoffatom mit geminalen Methylverzweigungen vorliegt, dann eine oder zwei Verzweigungen an einem zu dem geminalen Kohlenstoffatom nachbarständigen Kohlenstoffatom vorliegt, und die Ethyl-C-Kettengruppe in der Hauptkette fünf Kohlenstoffatome aufweist.
Kraftstoff nach Anspruch 1, wobei der mindestens eine verzweigtkettige Kohlenwasserstoff ein Alkan mit Alkylsubstituenten an nachbarständigen internen Kohlenstoffatomen mit insgesamt vier, fünf oder sechs Kohlenstoffatomen in den Substituenten ist.
Kraftstoff nach Anspruch 1, wobei der mindestens eine verzweigtkettige Kohlenwasserstoff keine anderen verzweigten Gruppen als Methyl oder Ethyl aufweist.
Kraftstoff nach Anspruch 1, wobei der mindestens eine verzweigtkettige Kohlenwasserstoff eine Kohlenstoffatomhauptkette aufweist, in der keine n-Propyl- oder n-Butylgruppen einen Teil der Hauptkette bilden.
Kraftstoff nach Anspruch 1, wobei der Kohlenwasserstoff mindestens einer von 3,3,4,4-Tetramethylhexan, 2,2,3,3-Tetramethylbutan, 2,2,3,3-Tetramethylpentan, 2,2,3,3,4-Pentamethylpentan, 2,2,3,4,4-Pentamethylpentan, 2,3,3,4-Tetramethylpentan, 2,2,3,4-Tetramethylpentan, 2,2,3,3,4,4-Hexamethylpentan und 2,2,4,4,6-Pentamethylheptan, speziell mindestens einer von 2,2,3,3-Tetramethylbutan, 3,3,4,4-Tetramethylhexan und 2,2,3,3-Tetramethylpentan und besonders bevorzugt mindestens einer von 2,2,3,3-Tetra-methylbutan und 3,3,4,4-Tetramethylhexan ist.
Kraftstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei der Kraftstoff ferner als Komponente (d) mindestens ein Olefin, das ein flüssiges Alken mit fünf bis zehn Kohlenstoffen ist, umfaßt.
Kraftstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei der Kraftstoff ferner als Komponente (e) mindestens eine aromatische Verbindung umfaßt.
Kraftstoff nach Anspruch 16, worin die Menge an aromatischen Verbindungen kleiner ist als 42%.
Kraftstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 17, wobei der Kraftstoff ferner als Komponente (f) mindestens einen Oxygenat-Oktan-Booster umfaßt.
Kraftstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 16, wobei die Kraftstoffzusammensetzung einen ROZ-Wert von 90–115, einen MOZ-Wert von 85–105, einen Gehalt an aromatischen Verbindungen von weniger als 35%, einen Gehalt an Olefinen von maximal 14%, weniger als 1% Benzol, eine prozentuale Verdampfungsrate bei 70°C von 10–40%, eine prozentuale Verdampfungsrate bei 100°C von 40–74%, eine prozentuale Verdampfungsrate bei 150°C von 70–99,5% und einen RVP von 40–60 kPa aufweist.
Bleifreier Kraftstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 19, worin, wenn der verzweigtkettige Kohlenwasserstoff ein Alkan mit 9 oder 10 Kohlenstoffatomen ist, dann die Mischzusammensetzung weniger als 5% insgesamt an 2,2,3-Trimethylpentan und 2,2,3-Trimethylbutan enthält.
Kraftstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 18, worin ein oder mehrere Kraftstoffadditive vorliegen und aus der Gruppe ausgewählt ist/sind, bestehend aus Antioxidationsmitteln vom Amino- oder Phenoltyp, Korrosionsinhibitoren, Vereisungsverhinderern, die Glykolether oder Alkohole sind, Motorreinigungsadditiven vom Bersteinsäureimid-, Polyalkylenamin- oder Polyetheramintyp und Antistatikadditiven, die ampholytische oberflächenaktive Mittel sind, Metalldesaktivatoren vom Thioamidtyp, Glühzündungsinhibitoren, die organische Phosphorverbindungen sind, Verbrennungsverbesserungsmitteln, die Alkalimetallsalze und Erdalkalimetallsalze von organischen Säuren oder Schwefelsäuremonoester höherer Alkohole sind, Additive gegen Ventilsitzrückgang, die Alkalimetallverbindungen und Natrium- oder Kaliumsalze von Boraten oder Carboxylaten sind, einschließlich Sulphosuccinaten, und Färbemitteln, wie Azofarbstoffen.
Kraftstoff nach Anspruch 21, worin Kombinationen aus mindestens einem Antioxidationsmittel und mindestens einem Reinigungsadditiv vorliegen.
Kraftstoff nach Anspruch 22, worin Antioxidationsmittel wie eines oder mehrere gehinderte Phenole, z. B. eines mit einer tertiären Butylgruppe in einer oder beiden ortho-Stellungen zu der phenolischen Hydroxylgruppe vorliegen.
Verfahren zur Verringerung von Emissionen von Abgasen bei der Verbrennung eines bleifreien Kraftstoffes mit einem MOZ von mindestens 80 und einem ROZ von 90–115, wobei der Treibstoff ein formulierter Kraftstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 23 ist, wobei das Verfahren die Gegenwart von mindestens 10 Vol.-% von Komponente (a) in dem Kraftstoff umfaßt.
Verfahren nach Anspruch 24, worin der Kraftstoff ein bleifreier Motorkraftstoff ist.
Verfahren nach Anspruch 24, worin der Kraftstoff ein bleifreier Flugkraftstoff ist.