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Verfahren zur Verbesserung von Dieselkraftstoffen Die Erfindung bezieht
sich auf ein Verfahren zur Verbesserung der Filtrierbarkeitsgrenze von amorphes
Paraffin enthaltenden Dieselkraftstoffen und insbesondere zur Herstellung von Dieselkraftstoffen
mit erhöhter Kältefestigkeit, die auch bei sehr tiefen Temperaturen gut filtriert
werden können.
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Die bisherigen Dieselkraftstoffe sind in dieser Beziehung verbesserungsfähig,
da die. sogenannte Filtrierbark eitsgrenze üblicherweise nicht tief genug liegt
und da die Paraffinausscheidung bei zu hohen Temperaturen beginnt. Bezüglich dieses
Beginns der Paraffinausscheidung sowie des Stockpunktes und der sogenannten Filtrierbarkeitsgrenze
werden recht scharfe Anforderungen an Treibstoffe für Dieselmotoren gestellt. In
der Tat ist eine gute Filtrierbarkeit auch bei verhältnismäßig tiefen Temperaturen
wesentlich, da der Dieselkraftstoff unter allen Umständen filtriert werden muß,
um mechanische Verunreinigungen, die in der Pumpe zu Störungen führen könnten, zu
entfernen. wobei diese gute Filtrierbarkeit auch bei verhältnismäßig tiefen Außentemperaturen
vorhanden sein muß.
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Analytisch wird die Grenze der Filtrierbarkeit in einem vorn Heereswaffenarnt
entwickelten Apparat dadurch ermittelt, daß der Dieselkraftstoff unter stetem Umrühren
abgekühlt wird und durch einen gegebenen Überdruck durch ein Filter mit bestimmter
Maschenweite gepreßt wird. Die Temperatur, bei der noch eine einwandfreie Filtration
von
Zoo ceni innerhalb einer Minute möglich ist, ist die Grenze
der 1# iltrierbarkeit.
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Wenn ein Dieselkraftstoff hinsichtlich des Stockpunktes, der z. B.
unter -d.o° liegen mag, den Anforderungen genügt, jedoch die Filtrierbarkeitsgrenze
bereits bei einer hhlieren Temperatur, z. B. -25'= erreicht ist, so besagt der an
sich gut liegende Stockpunkt nichts für die Verwendbarkeit dieses Treibstofies bei
Temperaturen itin. den Stockpunkt herum. Denn wie klar ist. kommt ein solcher Treibstoff
für den praktischen Betrieb nicht einmal bei Temperaturen unter der Filtrierbarkeitsgrenze,
im gewählten Fall unter -25 ', in Frage. Es besteht ein gewisser Zusammenhang zwischen
der Filtrierbarkeitsgrenze und dem Beginn der Paraffinausscheidung, da für die Temperatur
der Filtrierbarkeitsgrenze wohl die Abscheidung von Paraffin in. amorpher Form entscheidend
sein dürfte, die bei dem sogenannten analytisch feststellbaren Punkt »Beginn der
1'araffinatis'scheidting« ihren Anfang hat und bei weiterer Abkühlung zunimmt. Gerade
die amorphe Forin des Paraffins führt zu der Verstopfung des Filters und zu der
Unterbindung der «-eitereis Filtration.
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Die bisherigen Diesellcraftstoffe genügen also hinsichtlich der Filtrierbarkeitsgrenze
keineswegs den an sie zu stellenden Anforderungen, selbst dani: nicht, wenn der
Stockpunkt, auf den man bisher glaubte ziemlich ausschließlich Wert legen zu sollen,
verhältnismäßig niedrig liegt.
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Nach der Erfindung nun werden Treibstoffe hergestellt, deren Filtrierbarkeitsgrenze
tiefer liegt als bei den üblichen Dieseltreibstoffen. Erreicht wird dies überraschenderweise
durch Zusatz geringer Mengen, nämlich etwa o,o5 bis etwa o.5 °jo eines sich bei
Abkühlung; kristallin ausscheidenden Paraffins, vorzugsweise Hartparaffins, zu dein
Dieselkraftstofi.
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Erstaunlicherweise wird bei einem Zusatz von z. B. Hartparaffin in
geringen 1lengen zti einem Dieselkraftstoff eine Zweitgehende Verbesserung hinsichtlich
der Filtrierbarkeit dieses Dieselkraftstoffs bei Tieftemperaturen erreicht, was
gegebenenfalls darauf zurückzuführen ist, (fal.l das, vorzugsweise kristallin ausfallend;
Hartparaffin die Ausscheidung von amorphem, im Dieselkraftstoff enthaltenem Par=affin
zurückdrängt bzw: verhindert und die Ausscheidung dieses Paraffins in kristalliner
Forin begünstigt. Das zugesetzte Paraffin, (las naturgemiß so ausgewählt werden
muß, (laß e: bei Abkühlung kristallin ausfällt, wirkt also g;wissermalA'en wie Impfkristalle
für die Kristallinausscheidung des ursprünglich in dein Dieseltreibstoff vorhandener
aniorplien Paraffins, so daß eine Verstopfurig des Filters, für die ja, wie oben
erwähnt, die amorphe Natur der Ausfällung verantwortlich ist, nicht oder nur weniger
eintritt.
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Aus den folgenden Vergleichsbeispielen geht die Wirkung von selbst
sehr kleinen 3Ienge:i von Hartparaffin sozusagen als Impfkristalle hervor.
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Beispiel Ein Dieselkraftstoff aus der Braunkohlenhydrierting mit einem
Siedebeginn voll 15h und einem Siedeschluß von 3.I1'' zeigte einet Beginn der Paraffinausscheidung
bei und einen Stockpunkt von = 5r'. Die Filtrierbarkeitsgrenze lag bei -28='. Durch
Zusatz von o,21/" Hartparaffin ist das Öl bei -35=' noch leicht filtrierbar;
in der obenerwähnten Apparatur des 1-leereswafienairites' liel.len sich Zoo ccm-
Öl bei -35 - in Ifi,= Sc kunden filtrieren.
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Beispiel e Ein Dieselkraftstoff aus der Erdölverarbeitung hatte einen
Stockpunkt von unter -.I0=-. Eine Filtrierbarkeit war bei -icg nicht mehr gegeben.
Zusatz voll (?,1 °/" Hartparaffin verbesserte die Filtrierbarkeit bei -3a.° auf
6o Sekunden, so daß durch die Zugabe des Paraffins die Temperaturditierenz voll
-18" bis -3.I' überbrückt wurde.
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Es kann keinem Zweifel unterliegen. lall eine Herabsetzung; der Filtrierbarkeitsgreiize
von über -1g" auf z. B. -3.I' eine atil3erordentlich wesentliche Verbesserung; eines
Dieseltreibstoffes darstellt. Es läßt sich naturgemäß auf diese Wise nicht ini beliebigen
Maße die Filtrierbarkeitsgrenze herabdrücken. was z. B. auf Temperaturen unter Bern
Stockpunkt unmöglich ist. Wird die Verstopfung des Filters durch Festwerden des
gesamten Öles oder eines großen Teiles des Öles hervorgerufen, so kann eine solche
Filterverstopfung naturgeniüla nicht durch Zusatz von Hartparaffin verhindert werden,
sondern dies ist nur dann der Fall, wenn die Verstopfung auf der amorphen Natur
des ausgeschiedenen Paraffins aus den Dieselkraftstoffen ztiriicl:-zuführen ist.
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Wenn der Beginn der Paraffinausscheidung und die Filtrierbarkeitsgrenze
bei eifitem Kraftstoff verhältnismäßig dicht beieinander liegen, dagegen der Stockpunkt,
bei dein jegliches Fließvermögen des Öles aufhört, weit unterhalb dieser Grenze
liegt, so ist dies ein Zeichen dafür, daß die Filtrierbarkeitsgrenze infolge der
amorphen Natur der Atisfiillu:ig hochgerückt ist.
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Es ist vorgeschlagen worden, verhältnismäßig grolle Mengen Paraffin
ztt Dieselkraftstoffen zwecks Verbesserung der Zündfähigkeit
und
unter Erhöhung des Stockpunktes, die durch stockpunkterniedrigende Mittel dann ausgeglichen
werden -muBte, zuzugeben. Hierbei handelt es sich zunächst um sehr erhebliche Mengen
von j °/o und mehr. Es ist dabei auf die Verwendung von kristallinem Paraffin ebensowenig
hingewiesen worden wie auf die Möglichkeit, die Ausfiockung des amorphen Paraffins
durch Zusatz von geringen Mengen kristallinen. Paraffins zu verhindern, d. h. also
die Filtrationsfähigkeit eines Dieselkraftstoffes bei Temperaturen oberhalb des
Stockpunktes zu verbessern.