DE60120146T2 - Verwendung di-isobutens in einer brennstoffzusammensetzung - Google Patents

Description

• Diese Erfindung betrifft Brennstoffzusammensetzungen, die ein Antischaumadditiv umfassen, um die Zeit zu verringern, die nötig ist, um jegliche Schaumbildung während des Befüllens eines Fahrzeugkraftstofftanks aufzulösen, um dadurch den Tank vollständiger füllen zu können und zugleich das Risiko des Verschüttens verringern zu können.
• Das Problem des Schäumens von Kraftstoffen aufgrund des Mitreißens von Luft während der Befüllung von Kraftstofftanks von Fahrzeugen ist bekannt. Das Problem ist bisher durch Zugabe von Antischaummitteln zu dem Kraftstoff entschärft worden, die im Wesentlichen nicht kohlenwasserstoffartig sind. Ein Beispiel eines solchen nicht-kohlenwasserstoffartigen Additivs ist ein Silicium enthaltendes Polymer. Nicht-kohlenwasserstoffartige Additive müssen gewöhnlich im Hinblick auf deren Verträglichkeit mit dem Kraftstoff und auch im Hinblick auf Umweltbelange einem strengen Testprogramm unterzogen werden. Wenn jedoch das Additiv ein Kohlenwasserstoff ist, insbesondere ein nicht-aromatischer Kohlenwasserstoff, ist die Frage der Verträglichkeit und der Umweltbelange nicht so kritisch. Die JP-A-08073870 offenbart Benzinzusammensetzungen für Zweitaktmotoren, die mindestens 10 Vol.% olefinische C_7-8-Kohlenwasserstoffe enthalten und eine T₅₀ von 93 bis 105°C, eine Enddestillationstemperatur von 110 bis 150°C und eine Oktanzahl gemäß Motor-Methode von mindestens 95 aufweisen. Unter den 11 aufgeführten Olefinen wird 2,4,4-Trimethyl-1-penten erwähnt. Es ist jedoch nicht klar, ob diese Olefine als eine Mischung aus mehreren verwendet werden. In jedem Fall werden die Olefine nicht als Antischaummittel verwendet, sondern um eine hohe Leistung und geringen Kraftstoffverbrauch zu erzielen und Reibverschweißung selbst bei hohen Kompressionsverhältnissen zu verhindern. Darüber hinaus umfassen die in Zweitaktmotoren verwendeten Benzine unweigerlich damit vermischte Schmieröle und sind daher nicht so anfällig für das Schäumen wie Benzine, die frei von solchen Schmierölen sind.
• Ähnlich beschreibt die SAE-Veröffentlichung 950740 verschiedene Verbindungen, die zu einer Mischung von Toluol (Siedepunkt etwa 110°C) und Isooctan (Siedepunkt 99°C) gemischt werden, um die Emissionen von damit betriebenen Fahrzeugen aufzuzeigen. Eine solche zugegebene Verbindung ist Diisobutylen in einer Menge von mehr als 15 Vol.%. Die resultierende Mischung hat wahrscheinlich keinen Endsiedepunkt von über 150°C und die Verwendung von Diisobutylen als ein Antischaummittel findet in dieser Schrift keine Erwähnung.
• Ähnlich beschreibt die JP-A-06200263 eine Zusammensetzung, die bezogen auf den gesamten Basiskraftstoff mindestens 65 Vol.% einer hochsiedenden Komponente mit einem Siedepunkt von 80 bis 120°C enthält, die einen Kohlenwasserstoff vom C_7-8-Paraffin-Typ oder vom Olefin-Typ verwendet. Die Zusammenfassung dieses Patents erwähnt keine anderen Basiskraftstoffe oder spezifischen Olefine in diesem Bereich und erwähnt keine solchen Olefine als Antischaummittel.
• Die WO 99/49003 offenbart Benzinformulierungen, die unter anderem mindestens 5 Vol.% gesättigte verzweigte C₇/C₈-Kohlenwasserstoffe enthalten. Die Verwendung von diesen als Antischaummittel wird in jedem Fall nicht erwähnt.
• Es ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung, Kraftstoffzusammensetzungen zu formulieren, in denen ein Antischaummittel verwendet wird, das ein ungesättigter, nicht-aromatischer Kohlenwasserstoff ist, und das imstande ist, die Auflösungszeit zu verringern, in der solche Schäume vertrieben werden.
• Die vorliegende Erfindung liefert die Verwendung von Diisobutylen als ein Antischaummittel für Basiskraftstoffe wie in Anspruch 1 des Anspruchssatzes definiert, der dieser Beschreibung folgt. Wahlfreie und/oder bevorzugte Merkmale der Erfin dung sind in den anderen Ansprüchen dieses Anspruchssatzes definiert, der dieser Beschreibung folgt.
• Die Basiskraftstoffe können Mischungen von gesättigten, olefinischen und aromatischen Kohlenwasserstoffen umfassen und diese können von Einfachdestillatströmen, thermisch oder katalytisch gecrackten Kohlenwasserstoffeinsatzmaterialien durch Hydrocracken gewonnenen Erdölfraktionen, katalytisch reformierten Kohlenwasserstoffen oder synthetisch hergestellten Kohlenwasserstoffmischungen abgeleitet werden. Die vorliegende Erfindung ist insbesondere auf einen weiten Bereich von Erdölkraftstoffen aus niedrigsiedendem Benzin (der typischerweise zwischen 50 und 200°C siedet) bis zu Destillatkraftstoff (der typischerweise zwischen 150 und 400°C siedet) anwendbar. Die gewöhnlichsten Destillatkraftstoffe, die zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung als Basiskraftstoff geeignet sind, sind ausgewählt aus Motorbenzin, Kerosin und Dieselkraftstoffen. Der Schwefelgehalt des Basiskraftstoffs ist geeigneterweise geringer als 100 Gew.-ppm, vorzugsweise geringer als 50 Gew.-ppm und vorzugsweise geringer als 30 Gew.-ppm. Diese niedrigen Schwefelniveaus können auf zahlreichen Wegen erreicht werden. Zum Beispiel kann dies durch bekannte Verfahren erreicht werden wie beispielsweise durch katalytische Hydrodesulfurierung.
• Diisobutylen, das gemäß der Verwendung der Erfindung als ein Antischaummittel verwendet wird, wird basierend auf der gesamten Kraftstoffzusammensetzung in einer Menge von mehr als 2,5 Vol.%, geeigneterweise von bis zu 35 Vol.%, vorzugsweise weniger als 15 Vol.%, bevorzugter von 5,0 bis weniger als 15 Vol.%, noch weiter bevorzugt von 7,5 Vol.% bis weniger als 15 Vol.% der gesamten Kraftstoffzusammensetzung angewendet.
• Diisobutylen kann leicht durch Dimerisierung von Isobutylen erhalten werden. Es wird im Allgemeinen aus einer Rohmischung von Olefinen hergestellt und enthält gewöhnlich eine Mischung von verschiedenen C₈-Olefinisomeren, umfasst aber immer 2,4,4-Trimethylpent-1-en, das mit 2,4,4-Trimethylpent-2-en gemischt ist. Diese zwei Isomere sind geeigneterweise in dem Diisobutylen in einem Gewichtsverhältnis von etwa 75% (-1-en) zu etwa 25% (-2-en) vorhanden.
• Diisobutylen hat einen Vorteil gegenüber anderen nicht-kohlenwasserstoffartigen Antischaummitteln, wie beispielsweise Silicium-basierenden Polymeren, insofern als dass Diisobutylen im Wesentlichen mit herkömmlichen Kraftstoffen in allen Proportionen mischbar ist. Diisobutylen hat ferner den Vorteil, dass derzeitige Anlagen, die aus Isobutylen und Methanol Methyl-tert.-butylether (hiernach "MTBE") herstellen (wobei MTBE in letzter Zeit aus Umweltbelangen in Ungunst gefallen ist), leicht umgeschaltet werden können, sodass dasselbe Isobutyleneinsatzmaterial in Diisobutylen umgewandelt wird. Darüber hinaus kann Diisobutylen leicht den zusätzlichen Volumenanteil ausgleichen, um den MTBE zu ersetzen, der bisher in dem Komponentenfundus der Kraftfahrzeugkraftstoffe verwendet wurde.
• Es ist ebenfalls gefunden worden, dass die Verringerung der Auflösungszeiten für gebildete Schäume nicht auf einen Verdünnungseffekt von Diisobutylen zurückzuführen ist. Testergebnisse zeigen, dass die Zugabe von bis zu 2,5 Vol.% Diisobutylen in den Kraftstoff keine Verringerung der Schaumauflösungszeit des getesteten Kraftstoffs ergibt.
• Die vorliegende Erfindung wird ferner unter Bezugnahme auf die folgenden Beispiele illustriert:
  Es wurden Tests durchgeführt, in denen Diisobutylen (eine Mischung von 3 Teilen 2,4,4-Trimethylpent-1-en und 1 Teil 2,4,4-Trimethylpent-2-en) in verschiedenen Mengen zu einem Destillatkraftstoff gegeben wurde, der für Schaumbildung anfäl lig war. Die resultierende Mischung wurde mit dem BNPe Antischaumtest getestet (Französischer Standardtest NF M 07-075) und die erhaltenen Ergebnisse werden in Tabelle 1 unten gezeigt: TABELLE 1

  

DIB

– Diisobutylen (eine Mischung von 3 Teilen 2,4,4-Trimethylpent-1-en und 1 Teil 2,4,4-Trimethylpent-2-en)

Claims (10)

1. Verwendung von Diisobutylen als Antischaummittel für einen Basiskraftstoff mit einem Endsiedepunkt von mehr als 150°C, bei der das Diisobutylen bezogen auf die gesamte Kraftstoffzusammensetzung mehr als 2,5 Vol.% ausmacht.
2. Verwendung nach Anspruch 1, bei der das Diisobutylen weniger als 15 Vol.% der gesamten Kraftstoffzusammensetzung ausmacht.
3. Verwendung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, bei der das Diisobutylen 5 Vol.% bis weniger als 15 Vol.% der gesamten Kraftstoffzusammensetzung ausmacht.
4. Verwendung nach einem vorhergehenden Anspruch, bei der das Diisobutylen eine Mischung von 2,4,4-Trimethylpent-1-en und 2,4,4-Trimethylpent-2-en umfasst.
5. Verwendung nach einem vorhergehenden Anspruch, bei der das Diisobutylen eine Mischung von 2,4,4-Trimethylpent-1-en und 2,4,4-Trimethylpent-2-en in einem Verhältnis von etwa 75 Gew.-% zu etwa 25 Gew.-% umfasst.
6. Verwendung nach einem vorhergehenden Anspruch, bei der der Basiskraftstoff Mischungen von gesättigten, olefinischen und aromatischen Kohlenwasserstoffen umfasst, die von Einfachdestillatströmen, thermisch oder katalytisch gecrackten Kohlenwasserstoffeinsatzmaterialien, durch Hydrocracken gewonnenen Erdölfraktionen, katalytisch reformierten Kohlenwasserstoffen oder synthetisch hergestellten Kohlenwasserstoffmischungen ableitbar sind.
7. Verwendung nach einem vorhergehenden Anspruch, bei der der Basiskraftstoff ein Erdölkraftstoff ist, der einen Siedebereich von Benzin, das typischerweise im Bereich zwischen 50 und 200°C siedet und einen Endsiedepunkt von über 150°C hat, bis zu Destillatkraftstoff aufweist, der typischerweise zwischen 150 und 400°C siedet.
8. Verwendung nach einem vorhergehenden Anspruch, bei der der Basiskraftstoff ein herkömmlicher Destillatkraftstoff ist, der ausgewählt ist aus Motorbenzin, Kerosin und Dieselkraftstoffen.
9. Verwendung nach einem vorhergehenden Anspruch, bei der der Basiskraftstoff einen Schwefelgehalt von weniger als 100 Gew.-ppm hat.
10. Verwendung nach einem vorhergehenden Anspruch, bei der der Basiskraftstoff einen Schwefelgehalt von weniger als 50 Gew.-ppm hat.