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Kraftstoffe und Heizöle, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung
EP0012292A1
European Patent Office
- Other languages
English French - Inventor
Günter Dr. Boehmke - Current Assignee
- Bayer AG
Worldwide applications
Application EP79104804A events
1979-12-01
1979-12-01
1980-06-25
1982-01-20
Application granted
1982-01-20
Status
Expired
Description
translated from
-
[0001] Die Erfindung betrifft Kraftstoffe für Verbrennungskraftmaschinen wie Otto- und Dieselmotoren sowie Rotationskolbenmaschinen und Turbinen oder Heizöle für Ölfeuerungen, die in den für die jeweiligen Aggregate üblichen Treibstoffen oder Heizölen Emulgatoren bzw. Emulgatormischungen und Wasser sowie gegebenenfalls Alkohole enthalten; ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung. -
[0002] Es ist seit langem bekannt, daß die Verbrennung von Kraftstoffen, wie sie z.B. in Otto-, Diesel- und Wankelmotoren ausgenutzt wirde, oder von Heizölen,durch Wasser verbessert wird. Dabei wurde sowohl vorgeschlagen, Wasser in den Verbrennungsraum zu düsen als auch in Emulsionsform mit dem Treibstoff oder dem Heizöl einzubringen. Letzteres ist in den DE-OS'en 15 45 509 und 26 33 462 beschrieben worden. -
[0003] Beim Trennen der Emulsionen treten im allgemeinen zwei Schichten auf, die aus einer Wasser-in-Öl-Emulsion und einer Öl-in-Wasser-Emulsion bestehen. Letztere enthält jedoch den überwiegenden Anteil des Wassers und außerdem ist besonders diese Schicht in ihrer Viskosität von der Temperatur abhängig. Unter 5°C ist die Durchgängigkeit durch die Filter und Düsen im allgemeinen nicht mehr gegeben. -
[0004] Es hat sich nun überraschenderweise gezeigt, daß die Neigung zur Trennung von Emulsionen, insbesondere der W/O-Emulsionen, vermieden werden kann, wenn aus den nichtionischen Emulgatoren die Verunreinigungen, die hauptsächlich aus Polyalkyl-englykoläthern und aus dem Katalysator stammenden Salzen bestehen, entfernt werden. Dies wirkt sich besonders auf Wasser-in-Öl-Emulsionen niedriger Viskosität aus, während die Erscheinung naturgemäß bei Emulsionen hoher Viskosität (z.B. Lotionen und Cremes) kaum ins Gewicht fällt. -
[0005] Es wurden dementsprechend Wasser, einen nichtionischen Emulgator und gegebenenfalls einen Alkohol enthaltende Kraftstoffe oder Heizöle gefunden, die dadurch gekennzeichnet sind, daß der eingesetzte nichtionische Emulgator weniger als 1000 ppm Salzanteile und weniger als 1 Gew.-% Polyalkylenglykoläther enthält. -
[0006] Es wurde auch ein Verfahren zur Herstellung von Wasser, einen nichtionischen Emulgator und gegebenenfalls einen Alkohol enthaltenden Kraftstoffen oder Heizölen gefunden, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man für die in an sich bekannter Weise erfolgende Herstellung einen nichtionischen Emulgator einsetzt, der weniger als 1000 ppm Salzanteile und weniger als 1 Gew.-% Polyalkylenglykoläther enthält. -
[0007] Als nichtionische-Emulgatoren seien beispielweise Emulgatoren vom Alkyläther-, Alkancarbonsäureester-, Alkancarbonamid- oder Alkylamin-Typ genannt. Im einzelnen seien genannt die Oxyäthylierungsprodukte von Alkoholen mit 8 - 22 C-Atomen, von Alkylglykolen-1,2, von Fettsäuren, Fettsäureamiden, Fettaminen, synthetischen Fettsäuren, Naphthensäuren, Harzsäuren, ferner von Alkylphenolen, von Aralkylphenolen mit 1 - 30 Mol Äthylenoxid und/oder Propylenoxid, oder von Veresterungsprodukten von Fettsäuren mit Glycerin, oder von Polyalkoholen. -
[0008] Die nichtionischen Emulgatoren werden beispielsweise erhalten durch Umsetzung von 2 - 50 Mol Äthylenoxid oder Äthylenoxid und Propylenoxid mit (a) einem Alkohol mit 8 - 22 C-Atomen, der geradkettig oder verzweigt, gesättigt oder ungesättigt sein kann, mit (b) einem Alkylglykol-1,2 mit 10 - 22 C-Atomen, mit (c) einer Fettsäure mit 10 - 22 C-Atomen, die gesättigt oder ungesättigt, geradkettig oder verzweigt sein kann, mit (d) Harzsäuren oder Naphthensäuren mit (e) einem Alkylphenol, wie Nonyl- oder Dodecylphenol oder Aralkylphenolen oder mit (f) Fetten, wie Rizinusöl, Kokosfett, Palmöl, Talgfett oder Schweinefett, Sonnenblumenöl, Safloröl, Olivenöl. -
[0009] Ausführliche Beschreibungen dieser erfindungsgemäß einzusetzenden nichtionischen Emulgatoren sind in _N.Schönfeldt, "Grenzflächenaktive Äthylenoxid-Addukte. Ihre Herstellung, Eigenschaften, Anwendung und Analyse", Stuttgart 1976, und M.J.Schick,"Nonionic Surfactants", M. Dekker, New York, 1976, zu finden. -
[0010] Kennzeichnend für die Erfindung ist jedoch, daß nur gereinigte nichtionische Emulgatoren verwendet werden, die frei sind von Polyglykoläthern und Katalysatorsalzen, die im allgemeinen im Herstellungsprozeß durch Nebenraktionen mit Verunreinigungen oder Feuchtigkeit entstehen können. Die durch Umesterung bei der Oxi- äthylierung der Fettsäuren oder Triglyceride (natürliche Fette) entstehenden Polyglykoläther müssen ebenfalls entfernt werden, da sie allein aus Wahrscheinlichkeitsgründen in größeren Mengen (5 - 18 %) enthalten sind. Als Reinigungsmethoden zur Entfernung der genannten Anteile sind_alle dem Fachmann geläufigen Verfahren geeignet. -
[0011] Zur Reinigung kann die Eigenschaft der nichtionischen Emulgatoren genutzt werden, sich beim Erhitzen aus wäßriger Lösung abzuscheiden. Wenn eine Mischung des Wassers mit Emulgator im Verhältnis 1:1 auf 90 -100°C erhitzt wird, scheidet sich eine wasserhaltige ca. 65 %-ige Emulgatorschicht unten ab und eine oben abgeschiedene, wäßrige Schicht enthält die Polyglykoläther und die Katalysatorsalze. Die Alkalität aus dem Oxiäthylierungskatalysator (KOH, NaOH) wird mit Vorteil vor der Abtrennung durch Neutralisierung mit Schwefelsäure oder Essigsäure beseitigt. Diese Arbeitsweise entspricht etwa der in der DE-PS 828 839. Die Emulgatoren enthalten nach der Trocknung weniger als 0,01 % Salze (von vorher 0,3 - 0,5 %) und vorzugsweise weniger als 0,5 % Polyäthylenglykoläther (von vorher 3 - 8 %). -
[0012] Noch weniger aufwendig, aber genauso wirksam ist eine Reinigung über ein organisches, mit Wasser nicht mischbares Lösungsmittel, z.B. Toluol, bei der Emulgator und Lösungsmittel etwa im Verhältnis 1:1 gemischt werden. In die Lösung werden 5 - 10 Gew.-% Wasser und eventuell Säure,(wie z.B. Schwefelsäure oder Essigsäure) zur Neutralisation basischer Anteile eingerührt. Beim Stehen oder Separieren über eine Zentrifuge trennt sich eine wäßrige Schicht unten ab. Diese enthält den Polyglykoläther und die Salze. Da diese Lösung ca. 50 - 60 %ig ist, läßt sie sich durch Verbrennung leicht beseitigen. Die Toluolschicht kann vollständig vom Wasser und Toluol befreit werden. Es ist aber auch für den erfindungsgemäßen Verwendungszweck möglich, durch azeotrope Abdestillation des Wassers die Toluol-Emulgator-Lösung zu trocknen und diese einzusetzen. Beispielsweise können die erfindungsgemäß einzusetzenden nichtionischen Emulgatoren nach dem Verfahren der Anmeldung P 28 54 541.7 (Le A 19 284) gereinigt werden. -
[0013] Die erfindungsgemäßen Treibstoffe oder Heizöle enthalten beispielsweise
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[0014] (Alle hier gemachten %-Angaben sind Gewichtsprozente.) -
[0015] Bevorzugt ist eine Kraftstoffzusammensetzung mit 0,5 - 3 Gew.-% gereinigtem nichtionischen Emulgator und mit 0,1 - 2,5 Gew.-% eines Fettsäuremonoglycerids, eines Addukts aus 1 - 3 Mol Äthylenoxid an 1 Mol Fettsäureamid oder eines Gemisches davon, oder eines Fettsäurepartialesters von Polyglykolen. -
[0016] Die in den erfindungsgemäßen Kraftstoffen enthaltenen Kohlenwasserstoffe sind im allgemeinen die für diesen Zweck üblichen Gemische, wie sie mit ihren physikalischen Daten in der DIN-Vorschrift 51 600 oder in der United States Federal Specification VV-M-561 a-2, 30. Oktober 1954, gekennzeichnet sind. Es sind aliphatische Kohlenwasserstoffe vom gasförmigen, gelösten Butan bis zu C20-Kohlenwasserstoffen (als Restfraktion des Dieselöls), z.B. cycloaliphatische, olefinische und/oder aromatische Kohlenwasserstoffe, natürliche naphthenbasische oder raffinierte technische Kohlenwasserstoffe. Bevorzugt enthalten die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen keine Bleialkyle und ähnlich giftige Additive. -
[0017] Die erfindungsgemäßen Heizöle enthalten als Kohlenwasserstoff-Anteil im allgemeinen die unter der Bezeichnung leichtes oder mittelschweres Heizöl im Handel befindliche Zusammensetzungen. -
[0018] Von den niederen Alkoholen wird in den erfindungsgemäßen Kraftstoffen und Heizölen Gebrauch gemacht, um die Spontanität der Emulsion und die Kältestabilität zu steigern und die T#mperaturabhängigkeit bei der Emulgierung des Wassers zu steuern. Die Spontanität läßt sich im allgemeinen mit Hilfe von Mischemulgatoren verschiedener Ionogenität hervorrufen. Da in einem Motorentreibstoff aus Korrosionsgründen Wasser-Öl-Emulsionen Verwendung finden und weil nur nichtionische Emulgatoren mit einiger Sicherheit verwendet werden können, muß es als ausgesprochen überraschend bezeichnet werden, daß mit den erfindungsgemäßen Emulgatoren spontane Wasser-in- Öl-Emulsionen erhalten werden. Die erfindungsgemäßen Kraftstoffe und Heizöle weisen infolgedessen eine erheblich verbesserte Kältestabilität auf, die nicht nur darin besteht, daß die Bildung von Eiskristallen verhindert wird, sondern auch auf das Nichtzustandekommen von Gelstrukturen, die einen unkontrollierten Viskositätsanstieg verursachen können, zurückzuführen ist. -
[0019] Als Alkohole seien geradkettige oder verzweigte aliphatische Alkohole sowie cycloaliphatische Alkohole genannt wie Methanol, Äthanol, Propanol, Isopropanol, Butanol, iso'-Butanol, tert.-Butanol, Amylalkohol, isoAmylalkohol, Hexylalkohol, 1,3-Dimethyl-butanol, Cyclohexanol, Methylcyclohexanol, Octanol, 2-Äthyl-hexanol. Auch Gemische dieser Alkohole sind gut verwendbar. Bevorzugt werden technisch gut zugängliche Alkohole eingesetzt, z.B. Methanol, Äthanol, Isopropanol, iso-Butanol, 2-Äthylhexanol. -
[0020] Die erfindungsgemäße Kraftstoff- oder Heizöl-Emulsion wird in an sich bekannter Weise durch Verrühren des Wassers in die Lösung des gereinigten Emulgators in dem gegebenenfalls Alkohol enthaltenden Kohlenwasserstoff hergestellt, wobei vorzugsweise keine weitere Verteilungsenergie liefernden Maschinen eingesetzt werden. In einer Abwandlung hiervon kann der Emulgator, wahlweise auch der Alkohol, auf den Kohlenwasserstoff und/oder Wasser verteilt werden. -
[0021] Die Fettsäure-monoglyceride werden sowohl zur Erniedrigung der Viskosität des Systems, als auch zur Emulsionsstabilisierung herangezogen. Aufgrund des Herstellungsverfahrens sind darin oft noch nennenswerte Men-gen Glycerin (Polyglycerin) enthalten. Diese Anteile müssen auch durch eine Reinigung entfernt werden. Dementsprechend sind Glycerin und Polyglycerin ebenfalls als Polyalkylenglykoläther zu betrachten, die aus dem erfindungsgemäß einzusetzenden Emulgator bis auf einen Restgehalt von weniger als 1 Gew.-% zu entfernen sind. -
[0022] Die Fettsäureamid-Äthylenoxid-Addukte können durch direkte Amidierung oder durch Esterspaltung mit Äthanolamin erhalten werden. Besonders leicht zugänglich ist ein Gemisch aus Monoäthariolamid und Monoglycerid, das durch Reaktion von 1 Mol Triglycerid mit 2 Mol Äthanolamin bei 160 - 180°C in 3 - 5 Stunden erhalten wird. -
[0023] Die Monoäthanolamide dienen zur Viskositätserniedrigung, zur Emulsionsstabilisierung, zusätzlich aber zum Korrosionsschutz und im Zusammenhang mit den Emulgatoren als Vergaser-Reinigungsstoff (Detergents). -
[0024] In den erfindungsgemäßen Kraftstoffen und Heizölen wird durch den Einsatz der Emulgatoren in gereinigter Form die Feinverteilung des Wassers im Treibstoff bzw. im Heizöl wesentlich verbessert. Dabei konnte anhand der erfindungsgemäßen Kraftstoffe und Heizöle die überraschende Erkenntnis gewonnen werden, daß die Güte der Feinverteilung des Wassers für die Handhabung und den technischen Ablauf der Lagerung und Zuführung des Treibstoffs oder Heizöls zum Verbrennungsraum entscheidend ist für seine Gebrauchstüchtigkeit. -
[0025] Die neuen Treibstoffe sind dazu geeignet, den Energieaufwand in unseren Motorfahrzeugen zu erniedrigen, den Schadstoffausstoß zu vermindern, die Gefahr durch Bleitetraalkyle und Scavenger (Dichloräthan, Dibromäthan,vgl. Chemiker-Zeitung 97 (1973), Nr. 9, S. 463) zu beseitigen, korrosionshemmend zu wirken, ohne dabei technisch einen größeren Aufwand für Änderungen an den Fahrzeugen zu erfordern. Es kann lediglich erforderlich werden, daß- zur Anpassung an die etwas höhere Dichte geringfügige Korekturen am Schwimmer oder den Düsen des Vergasers vorgenommen werden. -
[0026] Ein weiterer Vorteil der Emulgatoren und Wasser sowie gegebenenfalls Alkohole enthaltenden erfindungsgemäßen Kraftstoffe besteht darin, daß ihre elektrostatische Aufladung stark herabgesetzt ist, so daß eine wesentliche Gefahr beim Umgang mit Treibstoffen herabgesetzt wird (vgl. Haase, Statische Elektrizität als Gefahr, Verlag Chemie, Weinheim/Bergstraße 1968, insbesondere Seite 69, 96 - 99, 114 und 115). Die elektrostatische Aufladung der erfindungsgemäßen Treibstoffe ist so gering, daß keine gefährlichen Entladungen mehr auftreten können. Das verwendete Normalbenzin zeigt bei 20°C für den spezifischen Durchgangswiderstand Werte um 1.1012Ω.cm, der erfindungsgemäße Treibstoff dagegen weist im allgemeinen einen spezifischen Durchgangswiderstand von kleiner als 1.1010Ωcm, beispielsweise 1.10 bis 1.1010Ω.cm, auf. Bevorzugt beträgt der spezifische Durchgangswiderstand der erfindungsgemäßen Kraftstoffe 1.108 bis 9.109Ωcm. Bei Werten von un- ter 1010Ω. cm findet keine Gefährdung durch elektrostatische Aufladung beim Abfüllen, Umfüllen und Auslaufen mehr statt. -
[0027] Die erfindungsgemäßen Heizölemulsionen bringen bei der Verbrennung eine bessere übertragung der Verbrennungswärme auf das Heizmittel-System und weniger Feststoffausstoß durch die Kamine. -
[0028] Ein Treibstoff folgender Zusammensetzung wurde zum Betreiben eines Opel Kadetts (1,1 1 Hubraum, 45 PS) verwendet:
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[0029] Der Wagen wurde auf einem Rollenprüfstand 15 Minuten bei 100 km/h getestet. Der Widerstand auf den Rollen wurde mit 20 kg eingestellt. Der Schwimmer im Vergaser wurde der Dichte des Treibstoffes von 0,797 bei 20°C entsprechend auf 0,8 eingestellt. Die Messung des Verbrauchs während dieser Versuche gab nach der Umrechnung auf Liter pro 100 km einen Verbrauch von 9:4 1 dieses 72 % Benzin enthaltenden Treibstoffes pro 100 km. Im gleichen Fahrzeug wurde unter diesen Testbedingungen mit Benzin ca. 1 1/100 km Mehrverbrauch festgestellt. -
[0030] Wurde der Treibstoff aus ungereinigten Emulgatoren hergestellt, die in der ungereinigten From beim Fettalkohol + 3 ÄO 2,5 % Polyglykoläther und 0,23 % Asche und beim Fettalkohol + 7 ÄO 4 % Polyglykoläther und 0,23 % Asche enthielten, so bildeten sich kurze Zeit nach der Emulgierung zwei Schichten, die aus einer W/O- und einer O/W-Emulsion bestanden. Die Schichten waren zwar durch mechanische Einwirkung wieder zu emulgieren, bildeten aber auf längere Zeit keine stabile Emulsion mehr. -
[0031] Die verwendeten Emulgatoren wurden nach den folgenden Methoden gereinigt: 100 g des mit 7 Mol Äthylenoxid umgesetzten synthetischen C9-11-Alkohols werden mit 100 g Wasser vermischt und das aus dem Oxiäthylierungskatalysator stammende Alkali (ca. 0,2 %) wird mit Schwefelsäure neutralisiert. Die neutrale Lösung wird auf 98 - 1000C erhitzt. Nach einer Stunde können die zwei gebildeten Schichten getrennt werden. Oben befindet sich die wäßrige Schicht mit dem Kaliumsulfat (ca. 0,5 g) und den Polyglykoläthern (ca. 4 g), unten kann die viskose, etwa 60 %ige Emulgatorlösung abgezogen werden. Durch Destillation des Wassers und Trocknung im Vakuum kann der gereinigte Emulgator mit ca. 95 g gewonnen werden. -
[0032] Der Emulgator enthält nur noch 0,006 % Asche und weniger als 0,2 % Polyglykoläther. -
[0033] Der Treibstoff nach Beispiel 1 wurde mit 5 % Methanol (bezogen auf die Gesamtmenge) gut verrührt. Die Emulsion blieb stabil, war jetzt gegen Temperaturen unter 0°C geschützt und konnte wie oben beschrieben eingesetzt werden. -
[0034] Ein handelsübliches Normalbenzin wurde mit
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[0035] Die Reinigung des Emulgators erfolgt nach diesem Verfahren: 100 g des mit 7 Mol Äthylenoxid umgesetzten synthetischen C9-11-Alkohols werden mit 10 g Wasser vermischt und das Alkali des Oxiäthylierungskatalysators wird mit Essigsäure neutralisiert. Die Lösung wird mit 100 ccm Toluol verrührt. Aus der trüben Mischung trennt sich nach 1 - 3 Stunden 7,5 g einer wäßrigen Schicht ab, die 4 g Polyglykoläther und ca. 0,5 g Kaliumacetat enthält. Nach Destillation des Toluols, das gleichzeitig das Wasser austreibt, erhält man ca. 95 g des gereinigten Emulgators. -
[0036] Man nimmt ein bleifreies Normalbenzin und verwendet die Emulgatoren nach Beispiel 3, d.h.
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[0037] Aus einem bleifreien Normalbenzin wurde mit folgenden Emulgatoren ein Treibstoff hergestellt:
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[0038] Noch stärker als bei den oxiäthylierten Alkoholen macht sich bei den oxiäthylierten Amiden in der gereinigten Form bemerkbar, daß sich der zur Reproduzierung wichtige Trübungspunkt der 1 %igen wäßrigen Lösung nicht darstellen läßt, wenn das Wasser verwendet wird, das im Treibstoff Verwendung findet ( < 5 ppm Mineralsalze, oder Leitfähigkeit <4,u Siemens). Es ist zu empfehlen, für die Bestimmung 200 ppm Kochsalz zuzusetzen. -
[0039] Ein bleifreies Normalbenzin wird zur Herstellung eines Treibstoffes folgender Zusammensetzung benutzt:
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[0040] Zur besseren Handhabung der Emulgatoren kann man auch 3 Teile Emulgator in der in Beispiel 6 genannten Zusammensetzung mit 3 Teilen Benzin und 3 Teilen Wasser zu einer klaren Lösung vermischen. Dann werden 70,5 % Benzin, 1,5 % Isobutanol und 9 % vorgenanntes Gemisch zusammendosiert und über eine geeignete Mischkammer können in einen Strom dieser Mischung 22 % Wasser zugemischt werden. Hierbei wird das Wasser durch den Wirbelvorgang in der Mischkammer emulgiert. -
[0041] Mit dem derart gewonnenen Treibstoff wurde ein 1,7 1 Opel Rekord betankt, der im Vergaser einen von 28 auf 26 verengten Luftkanal eingesetzt erhalten hatte. Das Fahrzeug verhielt sich im Stadtverkehr gefahren normal und zeigte keine merkbaren Veränderungen. Die CO-Ab- ; gaswerte lagen bei diesem über 3 Jahre in Betrieb befindlichen Wagen 1 % niedriger als vorher mit Superbenzin gemessen. -
[0042] Ein handelsübliches Normalbenzin wurde mit folgenden Emulgatoren und Lösungsmitteln zu einem Treibstoff formiert:
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[0043] Für die Verwendung in einem Kraftfahrzeug mit Dieselmotor wurde folgender Treibstoff mit einem handelsüblichen Dieselöl eingestellt:
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[0044] Eine Benzinemulsion aus
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[0045] Die Benzinemulsion mit gewaschenem Emulgator wies eine Absorption von 0,30 auf und bildete nach 24 Stunden nur wenige mm einer benzinreicheren Oberfläche. Nach dem Umrühren würde eine Emulsion gleicher Absorption erhalten. -
[0046] Zur Auswirkung der Reinigung auf die Stabilität kann man auch folgende Vermischung heranziehen. -
[0047] Der gleiche nichtionische Emulgator aus Cetyl-Stearylalkohol mit 12 Mol Äthylenoxid wurde zu 10 % in Dieselöl gelöst und zur Klarstellung wurden 0,5 cm Wasser zugegeben. -
[0048] Der ungewaschene Emulgator zeigt eine bleibende Trübung, der gewaschene Emulgator löst sich klar auf. -
[0049] Bei weiterer-Emulgierung von 4,5 cm3 Wasser führt der ungewaschene Emulgator zu einer galertartigen, trüben, unbeständigen Emulsion. Der gewaschene Emulgator bildet in diesem System eine strukturviskose, beständige, klare Lösung mit Tyndall-Effekt, die mit den restlichen Komponenten zum Treibstoff vermischt werden kann. -
[0050] Eine Treibstoff-Formulierung mit 72 % Normalbenzin, 0,9 % Kokosfettsäuremonoäthanolamid (technisches Gemisch aus der Herstellung aus 1 Mol Kokosfett mit 2 Mol Äthanolamin bei 160 - 170°C, ca. 5 Stunden umgesetzt), 2,1 % gereinigten, nichtionischen Emulgator aus Abietinsäure mit 12 Mol Äthylenoxid und 25 % Wasser einemulgiert. Man erhält einen dünnflüssigen, stabilen Treibstoff. -
[0051] Wird dagegen die Emulgierung mit Hilfe eines ungewaschenen Emulgators, der von der Herstellung und durch Umesterungsreaktionen her ca. 10 - 12 % Polyglykoläther enthält vorgenommen, so wird eine Emulsion erhalten, die schon nach 15 Minuten ca. 20 % einer stark wasserhaltigen, milchigen Schicht unten absetzt. Wenn diese Schicht zuerst aus dem Fahrzeugtank abläuft und in den Vergaser gelangt, erfolgt keine Zündung mehr. -
[0052] Die Treibstoff-Formulierung mit 79 % bleifreiem Normalbenzin, 1,8 % Ölsäureamid mit 7 Mol Äthylenoxid und 1,2 % Rizinolsäuremonoglycerid (Rilanit GRMO der Firma Henkel), wobei aus dem Äthylenoxid-Addukt 4 Yo Verunreinigungen und aus dem Monoglycerid ca. 3,5 % Glycerin durch die beschriebene Reinigung entfernt worden waren, wurde durch Einemulgieren einer Mischung von 4 % Methanol und 15 % Wasser hergestellt. Dieser Treibstoff hatte auch nach 8 Tagen keinen Bodensatz und blieb beim Abkühlen auf -5°C dünnflüssig. Dagegen wurde bei Verwendung der ungereinigten Emulgatoren eine zweite Emulsionsphase schon nach wenigen Stunden beobachtet, die schon bei Temperaturen von 2-5°C hochviskos wurde. Diese Anteile (ca. 20-25 %) passieren weder die Treibstoffilter noch das Vergasersystem. -
[0053] Die selben Rohstoffe wie in Beispiel 12 wurden in folgenden Mengen eingesetzt: 67 % bleifreies Normalbenzin, 1,8 % Äthylenoxidaddukt, 1,2 % Monoglycerid und 5 % Methanol mit 25 % Wasser gemischt einemulgiert. Im Gegensatz zu dieser stabilen Emulsion wird bei Einsatz ungewaschener Emulgatoren eine schlierig, opaleszierende Emulsion erhalten, die sich in wenigen Stunden in zwei Emulsionsphasen trennt, in der die untere die überwiegende Menge des eingesetzten Wassers enthält. -
[0054] Aus 79 % Normalbenzin, 2,1 % Ölsäuremonoäthanolamid + 7 ÄO und 0,9 % Ölsäuremonoglycerid wurde durch Einemulgieren von 15 % Wasser und 3 % Methanol ein stabiler Treibstoff hergestellt, der seine niedrige Viskosität auch bei -5°C noch behielt, so daß das Fahrzeug keine Störungen in der Handhabung erlitt. -
[0055] Ein handelsübliches, leichtes Heizöl mit der Kennzeichnung EL wurde mit einem Emulgator aus 1 Mol Nonylphenol und 5,6 Mol Äthylenoxid in Mengen von 2,6 Teile dieses Emulgators in der gereinigten Form, 77 Teile Heizöl EL vermischt und 20 Teile Wasser einemulgiert. Unmittelbar darauf wurden noch 0,4 Teile eines Umsetzungsprodukts von 1 Mol Talg mit 2 Mol Äthanolamin (160°C, 5 Stunden lang) nachgegeben. Hierbei wird noch eine Erniedrigung der Emulsionsviskosität beobachtet, und außerdem wird eine Rostschutzwirkung erreicht. -
[0056] Bei einer Messung der Rußzahl nach der Ersten Verordnung zur Durchführung der 1. BIm SCHV (Bundes-Immissionsschutzgesetz-Verordnung) § 2a, § 4 wurde mit dem Heizöl die Rußzahl 1, mit der Emulsion eine Rußzahl 0 gemessen. Die Übertragung der Verbrennungswärme lag besonders günstig.
Claims (6)
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1. Kraftstoffe für Verbrennungskraftmaschinen oder Heizöle, die Wasser, einen nichtionischen Emulgator und gegebenenfalls einen Alkohol enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß der eingesetzte nichtionische Emulgator weniger als 1000 ppm Salzanteile und weniger als 1 Gew--% Polylakylenglykoläther enthält.
2. Kraftstoffe oder Heizöle gemäß Anspruch 1, enthaltend
3. Kraftstoffe gemäß Anspruch 1 und 2, enthaltend als gereinigte nichtionische Emulgatoren Oxyäthylierungsprodukte von Alkoholen mit 8 - 22 C-Atomen, von Alkylglykolen-1,2, von Fettsäuren, Fettsäureamiden, Fettaminen, synthetischen Fettsäuren, Harzsäuren, Naphthensäuren, ferner von Alkylphenolen von Aralkylphenolen mit 1 - 30 Mol Äthylenoxid und/oder Propylenoxid, oder'von Veresterungsprodukten von Fettsäuren mit Glycerin, oder von Polyalkoholen.
4. Kraftstoffe gemäß Anspruch 1 - 3, in denen der nichtionische Emulgator dadurch von den Salz- und Polyalkylenglykoläther-Anteilen gereinigt worden ist, daß der nichtionische Emulgator in einem organischen, mit Wasser nicht mischbaren Lösungsmittel gelöst und mit Wasser und gegebenenfalls Säure(zur Neutralisation basischer Anteile)behandelt wurde, wonach die wäßrige Schicht abgetrennt und der Emulgator durch Entfernung des organischen Lösungsmittels in gereinigter Form gewonnen wurde.
5. Verfahren zur Herstellung von Wasser, einen nichtionischen Emulgator und gegebenenfalls einen Alkohol enthaltenden Kraftstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß man für die in an sich bekannter Weise erfolgende Herstellung einen nichtionischen Emulgator einsetzt, der weniger als 1000 ppm Salzanteile und weniger als 1 Gew.-% Polyalkylenglykoläther enthält.
6. Verwendung von Kraftstoffen oder Heizölen gemäß Anspruch 1 für Ottomotoren, Dieselmotoren, Rotationskolbenmaschinen oder Turbinen bzw. für Ölfeuerungen.