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Verfahren zur Erzeugung- von Treibstoffen für schnellaufende Dieselmaschinen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung von Treibstoffen für schnelllaufende
Dieselmaschinen aus Teerölen und paraffinischen Koahlenwasserstoffen und ermöglicht
die Herstellung solcher Dieseltreibstoffe, die sich .durch geringe Verkokungsneigung,
.geringen Phenolgehalt, Geruchlosigkeit un:d durch hohe Lagerbeständigkeit auszeichnen:
Erreicht wind dies erfindungsgemäß dadurch, daß Teeröle vom 5edebereich igo bis
35o° nach Zusatz paraffinischer Kohlenwasserstofföle -bei Zimmertemperatur oder
.darunter- der Einwirkung von o,a bis io°/o an wasserfreiem Aluminiumchlorid ausgesetzt
werden, worauf die sich bildende Teeröl-Paxaffinkohl.enwas'serstofföl-Schicht abgetrennt
und in an sich bekannter Weise, z. B. mit Natronlauge, _ Wasser und Bleicherde,
Bereinigt wird.
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Es ist .bereits bekannt, Teeröle zum Zwecke der Reinigung oder zur
Gewinnung von Cumaronharzen mit wasserfreiem Aluminiumchlorid zu behandeln. Diese
Verfahren, die auf leichter siedende Teeröldestillate abgestellt sind, tführen jedoch
bei Anwendung schwererer Teeröle (i8o bis 36o°) nicht zu einem solchen Reinheitsgrad,
daß die behandelten Teeröle im Gemisch mit paraffinischen Kohlen wasserstoffölen
als Dieselöle für schnellaufende Motoren geeignet sind. Außerdem sind die Reinigungsverluste
und Raffinationskosten verhältnismäßig hoch, da sich der Aluminiumclilori.dteer
infolge von Suspension nur unvollkommen absetzt, so daß meistens .darauf verzichtet
wird, .diesen Teer abzutrennen und wiederzugewinnen.
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Durch die erfindungsgemHe ,gleichzeitige Anwendung von Paraffinkohlenwasserstoffen
und Alumin.iunichlorid und Behandlung bei Zimmertemperatur und darunter wird -der
Aluminiumclilori-clteer vollkommen und sehr leicht abgetrennt und die Raffi.nationsverluste
auf
ein Minimum zurückgeführt. Die Verwendung von Gemischen aus Paraffinölen und Teerölen
als Dieseltreibstoffe ist zwar bekannt, jedoch besteht bei diesen die Schwierigkeit,
daß diese Gemische im Laufe der Zeit Satzstoffe ausscheiden, die eine längere Lagerung
und ihre motorische Verwendung erschweren. Nach einem bekannten Verfahren soll die
Ausscheidung der Satzstoffe durch Erhitzen oder Destillieren der Teeröl-Kohlenwasserstoff-Gemische
erreicht werden. Weiter ist bekannt, diese Erhitzung und das Destillieren in Gegenwart
von Spalt-oder Hydrierungskatalysatoren vorzunehmen.
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Die mit den bekannten Verfahren erzielbare Reinheit und Lager'neständigkeit
hat sich jedoch nach praktischen Erfahrungen für eine Verwendung in schnellaufenden,
Dieselmaschinen als ungenügend erwiesen. Demgegenüber gelingt es überraschenderweise
nach dem Erfindungsvorschiage unter ausdrücklichem Verzicht auf die Artwendung höherer
Temperaturen, z. B. Siedetemperatur, mit Aluminiumchlorid bei Zimmertemperatur und
darunter Kraftstoffe zu erhalten, die alle oben aufgeführten Nachteile nicht mehr
aufweisen und darüber hinaus einen vorher nicht bekannten Reinheitsgrad besitzen.
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Während bei erhöhter Temperatur mit Aluminiumchlorid behandelte Teeröl-Paraffinkohlenwasserstoff-Gemi.sche
fortwährende Abschei.dung zeigen. und bei Verwendung .in schnellaufende Dieselmaschinen
Verstopfung von Kraftstoffleitungen und Filtern sowie Verkokung von Düsen, Verziehung'
von Ventilen und Kolbenringen verursachen, zeigen die erfindungsgemäß behandelten
Ölgemische diese Nachtteile nicht und sind daher ohne weiteres als Dieselkraftstoff
brauchbar. Sie zeichnen sich durch hohe Verkokungsfestigkeit aus, große Lagerbeständigkeit,
angenehmen Geruch, helle Farbe und Freiheit von Pech, Harz, Asphalt -und Phenolen.
Ferner sind die Raffinationsverluste beim Arbeiten bei Zimmertemperatur und darunter
wesentlich geringer als bei Anwendung höherer Temperaturen.
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Unter den paraffinischen Kohlenwasserstoffölen haben sich nach einem
weiteren Erfindungsmerkmal die bei der Benzinsynthese aus Kohlenoxyd und Wasserstoff
nach Fische r-Tropsch entstehenden Kohlenwasserstoffe als besonders vorteilhaft
erwiesen.
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Daß es bereits bekannt ist, Erdölkdhlenwasserstoffe mit Aluminiumch,lori-d
zu behandeln, ist für die Erfindung unerheblich, da die hier angewandten paraffinischen
Kohlenwasserstoffe keiner Reinigung bedürfen, vielmehr lediglich als Lösungsmittel
dienen, das die erwünschten Bestandteile des Teeröles löst und die Schmutzstoffe
sowie den gebildeten Aluminiumchloridteer restlos ausscheidet.
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Der Verfahrensgang ist folgender: Die aufzuarbeitenden Teeröle werden
zunächst mit paraffin scheu, synthetischen oder natürlichen Kohlenwasserstoffon
gemischt und dieses Gemisch bei Zimmertemperatur oder darunter, gegelbenenfalls
unter künstlicher Kühlung, mit o,2 bis io Gewichtsprozent wasserfreiem Aluminiumchlorid
unter kräftiger Durchmischung behandelt. Nach kurzem Absetzen trennt sich das Gemisch
in zwei Schichten, die obere enthält das geeinigte Teeröl-Kohlenwasserstoff-Gemisch,
die untere den Raffinationsrückstand mit Aluminiumchlorid bz': den gebildeten Doppelverhindungen.
Die beiden Schichten werden getrennt, die Teeröl-Kohlenwasserstoff-Schicht wird
durch Waschen mit Wasser oder verdünnter Natronlauge oder durch .Behandlung mit
Bleicherde weiter gereinigt. Die untere, das Aluminiumchlorid und dessen Doppelverbindungen
enthaltende Schicht kann ohne und mit Zusatz von frischem, wasserfreietr Aluminiumchlorid
wieder zur Aufarbeitung von Teerölen Verwendung finden, wobei zweckmäßig so verfahren
werden kann, daß das Teeröl-Kohlenwasserstoff-Gemisch zunächst mit schon mehrfach
gebrauchter, also weniger aktiven Aluminiumchloridmasse torgereinigt und mit frischer
Aluminiumchloridmasse nachbehandelt wird. Die in den ausgebrauchten Aluminiumchloriddoppelverbindungenenthaltenden
Öle können durch Zersetzung mit Wasser aus diesen Doppelverbindungen isoliert werden,
sie trennen sich hierbei in Verbindungen, die auf dem Wasser schwimmen und solche,
die im Wasser untersinken. Diese zum Teil stark phenolhaltigen Öle. können auf bekannte
Art und Weise durch chemische oder physikalische Verfahren aufgearbeitet werden.
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Somit ergeben sich bei der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens
folgende Vorteile: i. Vollständige. Entfernung von Asphalt, Asphaltbildnern, Harz-
und Pechanteilen des Teeröles.
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2. Weitgehende Entfernung der phenolischen Teerölanteile.
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3. Schonende Behandlung des aufzuarbeitenden Gutes durch milde Verfahrensbedingungen
in der Kälte oder bei Zimmertemperatur.
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q.. Wiederverwendungsmöglichkeit des Reinigungsmittels und der zugemischten
Paraffinkahlenwasserstoffe.
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5. Verbesserung der motorischen Eigenschaften von Teeröl-Kohlenwasserstoff-Gemischen.
Aus
führ"ungsheispiel ioo. Teile eines Teeröles mit den Siedegrenzen z80 bis 35o ° werden
mit ioo Teilen eines paraffinischen Öles (Dichte bei 15 a = 0,77, Siedegrenzen 18o
bis 33o°) gemischt und mit 6 Teilen wasserfreiem Aluminiumchlorid, gegebenenfalls
unter Kühlung, bei Zimmertemperatur i Stunde lang verrührt. Nach dem Absitzen wird
die obere Schicht entfernt, mit verdünnter Natronlauge und anschließend mit Wasser
gewaschen und getrocknet. Dieses Gemisch wird ohne weiteres als Dieereltreibstoff
verwandt. Der Reinigungseffekt geht aus der nachfolgenden Gegenüberstellung der
Eigenschaften des gereinigten -und des ungereinigten Produktes hervor.
| " - .Ungereinigtes Gemisch Gereinigtes Gemisch |
| Dichte bei 2o° . .............. 0,893 o,861 |
| Viscosität °E bei 2o° . . . .. . . . . . . . 1;27 1,24 |
| Verkokungsrückstand in °/e |
| nach Conradson .............. o,og 0,05 |
| Säurezahl ...................... 0,11 0,03 |
| Phenolgehalt in Volumenprozent . . 3,5 0,0 |
| Farbe : . . . . . . . . . . . . . . . . : . . . . . . . . schwarzbraun,
dunkelgelb bis rotbraun, |
| undurchsichtig klar durchsichtig |
| Geruch ........................ phenolartig phenolffei |