DE833732C - Motortreibstoffe - Google Patents

Description

• Motortreibstoffe Die Erfindung bezieht sich auf neue Motortreibstoffe, insbesondere auf iFlugzeugtreibstbffe von hohem Antiklopfvermögen nebst Verfahren zu deren Herstellung.
• Es ist bekannt, daß aromatische Amine, wie Toluidin, Xylidine usw., besonders geeignete Antiklopfzusätze für Motortreibstoffe sind, auch wenn sie in verhältnismäßig geringer Menge, z. B. von 1/q, 1 oder 211/o, angewandt werden. Beträchtliche Schwierigkeiten treten hierbeii aber insofern auf, als Motortreibstoffe, dienen solche aromatischen Amine zugesetzt werden, an Farbe einbüßen, d. h. beim Lagern nachdunkeln, und zwar in stärkerem Maße als die gleichen Treibstoffe ohne Zusatz an aromatischen Aminen. Einige Stabilisatoren wurden bereits vorgeschlagen, welche die Verfärbung der aromatischen Amine für sich beim Lagern verhindern oder vermindern; wenn diese Stabilisatoren aber in Motortreibstoffe, die aromatische Amine enthalten, eingetragen werden, bleiben die Verfärbungserscheinungen bestehen.
• Die Erfindung zielt vor arlem auf däe Behebung dieser Schwierigkeiten und die Herstellung von aromatische Amine enthaltenden Motortreibstoffen von hohem Anbiklopfwert hin, die sich beim Lagern nicht -wesentlich verfärben. Es zeigte sich, daß bislang der Hauptgrund für diese Schwierigkeiten bezüglich Verfärbung eines Motortreibstoffes, der aromatische Amine und einen Farbstabilisator für letztere enthält, darin zu sehen ist, daß gewisse andere Stoffe, die dem Motortreibstoff zur Verhinderung der Harzbildung des Kohlenwasserstoffgrundstoffes zugesetzt waren, in abträglicher Weise mit den aromatischen Aminen für sich oder mit dem Farbstabilisator reagierten oder durch bisher nicht geklärte Vorgänge den Farbstabilisator in seiner normalen Funktion als Schutzstoff für die aromatischen Amine gegen Verfärbung nicht zur Auswirkung kommen ließen und darüber hinaus verschiedentlich die Verfärbung des aromatischen Amins beschleunigten oder verstärkten. Umfangreiche Untersuchungen führtet> zu der Feststellung, daß die Harzbildungsinhibitoren, welche diese abträgliche Erscheinung hervorrufen, Aminogruppen enthalten, z. B. n-Butyl-p-aminophenol, Isobutyl#-1>-aminophenol, Monobenzyl-p-aminophenol usw. Andererseits wunde festgestellt, daß alkylierte aromatische Oxyverbindungen, die keine Aminogruppen enthalten, mit Vorteil Motortreibstoffen einverleibt werden können, die aromatische Amine und einen Farbstabilisator für diese enthalten.
• Als Beispiele für Harzbildungsinhibitoren, die erfindungsgemäß annvend#bar sind, seien u. a. erwälint: Naphthole, namentlich x-Naphthol, Trikresol (ein Gemisch der drei Isomeren, o-, m- und 1)-Kresole), tert. Butylphenol, Holzteerdestillat (welches einwertige Phenole mit oder ohne partiell verätherten mehrwertigen Phenolen enthält), Nylenole, tert. Butyl-p-kresol, Hydrochinon, tert. Butyläther des o-tert. Butyl-p-kresols oder andere tert. Alkyläther von Alkylphenolen, Diamylplienol, Erdölphenole oder deren Alkylnerungsprodukte usw.
• Man benötigt nur eine geringe Menge Harz= bildungsinhibitor, etwa in die> Größenordnung von 0,012 bis o,12 kgliooo I Treibstoff; die genaue Dosierung richtet sich in erster Linie nach dem Ausmaß .der Harzbildung des Kohlenwasserstoffgrundstoffs und' der in Betracht kommenden Lagerdauer, Lagerzeit und anderen Lagerungsbedingungen.
• Der Kohlenwasserstoffgrundstoff ,kann aus einem geeigneten Benzingrundstoff, wie unmittelbar aus Erdölen oder durch Spaltung von Endölen gewonnenen Destillaten aus paraffinischem, naphthenischem oder gemischtem Grundstoff, oder aus anderen geeigneten Roherdölen oder Produkten, die durch Spezialverfahren, wie Polymerisation, Alkylierung, Isomerisation, Hydrierung usw., gewonnen sind, oder beliebigen Gemischen obiger Stoffe oder daraus durch Raffinabion, z.. B. Behandlung mit Säuren oder Ton, Lösungsmittelextraktion usw. gewonnenen Produkten bestehen.
• Zusätzlich zu den erwähnten flüssigen @Kohlenwasserstoffeti kann der Grundstoff für den Motortreihstoff 5, 10, 20, 30°/0 oder mehr sauerstoffhaltige oder andere Derivate von Kohlenwasserstoffcn zum Verschneiden zwecks Verbesserung der Octanzahl oder aus anderen Gründen enthalten. Als Verschnittzusätze sind zu nennen beispielsweise ein oder mehrere :@Ikoliole, wie Methanol, Äthanol, Isopropylalkohol, tert. Butylalkohol usw., oder verschiedene Antiklopfäther, wie Diisopropyläther, Äthylisopropylätlier, 'tetliyl-tert.-butyläther usw., oder Ketone, wie Aceton. 'tethylisopropylketon usw.
• Die Erfindung kann der Verbesserung aller obenerwähnten Grundstoffe für Motortreibstoffe, unabli:ängig von der Octanzahl, dienen; vornehmlich findet sie auf Grundstoffe mit einer A. S. T. M. (American Society Testing 'Material) Octanzahl von wenigstens 7o Anwendung.
• Das aromatische Amin, welches erfindungsgemäß benutzt werden soll, soll im Benzingrundstoff geniigend löslich sein, einen geeigneten Siedepunkt oder Siedebereich haben und ein wirksames Antnklopfmittel sein. Im Sinne der Erfindung können aromatische Amine allgemein .-Anwendung finden; in erster Linie kommen in Betracht 2'lkarylamine, namentlich solche mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen, z. B. ein oder mehrere lvlidine von der Formel (C H3)2 C8 H3 N H2; entweder das reine isolierte Isomere oder deren Mischungen; Toluidine in der o-, m- oder p-Form oder deren Gemische, Äthylaniline, Cumidin (d. i. Isopropylanilin) usw. Neben den vorzugsweise benutzten Alkarylaminen sind noch andere aromatische Aniine zu nennen wie Anilin, Naphthylamine wie Isopropyl- oder teert. Butylnaphthylamin und die Derivate des Anilins, in denen ein oder beide Wasserstoffatome der Aminogruppe durch Kohlenwasserstoffe ersetzt sind, d. h. A,lkyl- oder Aryllgruppen, z. B. N-monomethylanilin, 'N-dimethylanilin, N-monoäthylanilin. Es kommen hierfür primäre, sekudäre oder tertiäre aromatische Amine in Betracht.
• Die Menge der aromatischen Amine bestimmt sich in erster Linie nach der gewünschten Erhöhung der Octanzahl ; in der Regel betragen die Zusätze 0,5 bis 5,00/0. Im allgemeinen sind i oder 2% ausreichend.
• Als Mittel zur Stabilisierung der aromatischen Amine und deren Schutz gegen Verfärbung beim Lagern bieten sich zahlreiche Stoffe an, beispielsweise organische Schwefelverbindungen, namentlich Arylmercaptane, wie p-Thiokresol oder andere aromatische Alkvlmercaptane, vorzugsweise solche mit i bis 6 Alkylkolilenstoffatomen, bzw. heterocyclische organische schwefelhaltige Verbindungen wie Thiophen, Schwefelkohlenstoff oder auch elementarer Schwefel. Diese verschiedenen Stoffe können in weitestem Sinne als schwefelhaltige Stabilisatoren bezeichnet werden; die Zusatzmenge beträgt etwa 0,0005 bis o, i O/o, vorzugsweise etwa o,oo2 bis o,o5%, bezogen auf das Gesamtvolumen des Motortreibstoffes.
• Die Erfindung erfaßt auch metallorganische Antiklopfmitte'1, namentlich Tetraäthylbl.ei (T. E. L.), namentlich zwecks Herstellung von Flugzeugtreibstoffen hoher Octanzahl; die Zusatzmenge beträgt etwa 0,14 biss 1 oder bis 1,5 ccm oder mehr je Liter. Treibstoff. An Stelle von Tetraäthylblei können auch .andere Bleialkyle als Antiklopfmittel, wie Tetramethylblei, DimethyldiÜthylblei usw., gebraucht werden.
• Beispiel i Ein Fl@ugzeugb-enzin von hoher Oetanzahl wurde durch Vermischen folgender Stoffe hergestellt: 50% Benzin mit der Octanzahl 75, 49°/o Kohlenwasserstoff mit hohem Antiklopfvermögen als Mischkomponente, z. B. Alkylat mit einer Octanzahl von etwa 9i, i % handelsübliches Xylidin (Gemisch' isomerer Xylidine), i, ccm Tetraäthylblei/1, 23 9/100o 1 Trikresol, a3.9/10001 Schwefelkohlenstoff.
• Beispiel e Das Gemisch entspricht den Angaben des Beispiels i, unter Austausch der beiden letzten Stoffe gegen 12 g/iooo 1 Trikresol, 12g/10001 Schwefelkohlenstoff.
• Beispiel 3 Das Gemisch entspricht den Angaben des Beispiels i, unter Austausch der beiden letzten Stoffe gegen 12 g/rooo 1 Trikresol, i2 g/iooo 1 p-Th,iokresol.
• Beispiel a Das Gemisch entspricht den Angaben des Beispiels i, unter Austausch der beiden letzten Stoffe gegen 23 g/tooo 1 alk_vlierte Kresole, 23 9/100o 1 Schwefelkohlenstoff.
• Die in der Beschreibung mitgeteilten Stoffe sind lediglich zur Erläuterung der Erfindung genannt; die Erfindung soll auch nicht irgendwie an theoretische Erklärungen, etwa über den Mechanismus des Arbeitsvorganges, gebunden sein.

Claims (4)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Motortreibstoff, dadurch gekennzeichnet, daß dieser aus Benzinkohlenwasserstoffen, einem aromatischen Amin als Antiklopfmittel, einer alkylierten aromatischen. Oxyverbindung, die keine Aminagruppen enthält, als Anbioxydans zur Verhinderung der Harzbildung und Schwefelkohlenstoff zur Stabilisierung des aromatischen Amins gegen Verfärbung beim Lagern besteht.
2. 2. Motortreibstoff nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daB dieser aus wenigstens 5o Volumprozent eines Kohlenwasserstoffgrundstoffes und etwa o,5 bis 5,0% eines Alkarylamins als Antiklopfmittel mit 1 bis 3 Alkylkohlenstoffatomen besteht.
3. 3. Motortreibstoff nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß dieser weniger als o,i % Schwefelkohlenstoff enthält. .
4. 4. Motortreibstoff nach Artspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß dieser im wesentlichen aus folgenden Bestandteilen zusammengesetzt i-st: etwa 9o bis 99% eines Kohlenwasserstoffgrundstoffes vom Benzinsiedebereich mit einer Octanzahl von wenigstens 70; 0,5 bis 2% Xylidin; etwa o,oi2 bis 0,i2 kg/iooo 1 einer alkylierten aromatischen Oxyverbindung ohne Aminogruppen als Harzbildungsinhibitor; etwa o,ooo5 bis o,i% Schwefelkohlenstoff und 0,4 bis 1,5 ccm Tetraäthylblei je Liter Treibstoff.