NO824258L - Drivstoffblanding. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en drivstoffblanding egnet for bruk i forbrenningsmotorer med gnisttenning.

Visse oksygenerte organiske forbindelser har vært kjent for

å være potensielt egnede som drivstoffer for forbrenningsmotorer i mange år. Interessen for slike komponenter som drivstoffer falt da råolje ble billig og rikelig, men har tatt seg opp i senere år. De fleste vanlig.foreslåtte forbindelser er alkoholer f.eks. metanol, etanol eller tertiær butylalkohol og etere, f.eks. metyltertiærbutyleter.

Oksygenerte organiske forbindelser kan benyttes som drivstoff-i

er per se, men de foreslås normalt for bruk i sammenblanding med konvensjonelle hydrokarbondrivstoffer hvorved man unngår behovet for noen større modifikasjon av motorer som bruker drivstoffene. For bruk i sammenblanding med konvensjonelle drivstoffer bør de oksygenerte organiske forbindelsene ha en rekke spesielle fysikalske og kjemiske egenskaper slik som total blandbarhet, egnet flyktighet og fortrinnsvis lav - vannoppløselighet. En av de viktigste egenskapene for drivstoffer til gnisttenningsmotorer er imidlertid blandings-oktantallet både med hensyn til det teoretisk oktantall (RON) og motoroktantallet (MON). Det er ønskelig at de oksygenerte forbindelsene som benyttes bør ha blandingsoktantall som forøker snarere enn minsker oktantallet til det ubland-ede hydrokarbondrivstoff.

Ifølge foreliggende oppfinnelse omfatter en drivstoffblanding egnet for bruk i forbrenningsmotorer en bensin og et dialkylkarbonat som har et kokepunkt på høyst 150°C.

Alkylgruppene kan være like eller forskjellige og, for å holde kokepunktet ved ikke høyere enn 150°C, kan alkylgruppene være metyl, etyl eller isopropyl. Dialkylkarbonatet koker fortrinnsvis under 130°C. Foretrukne forbind-eler er dimetylkarbonat som koker ved 91°C og dietylkarbonat som koker ved 126°C.

Andelen av dialkylkarbonat kan være 0,1-50 volum-%, fortrinnsvis 5-25 volum-% av drivstoffblandingen.

Dialkylkarbonater kan fremstilles ved en hvilken som helst

av de kjente metodene, slik som f.eks. ved omsetning av en alkohol med karbonmonooksyd i nærvær av en katalysator, f.eks. palladium eller platinasalter eller en kobberkompleks-katalysator. Det kan således fremstilles fra relativt billige og rikelige reaktanter.

Fortrinnsvis har bensinen, før tilsetningen av dialkylkarbonatet, en RON-verdi på 85-105, mer foretrukket 90-98 og en MON-verdi på 75-95, mer foretrukket 80-88.

Bensinen kan inneholde følgende andeler av olefiner, aromatiske stoffer og mettede stoffer:

Drivstoffet kan inneholde et blyalkyl-antibankemiddel i en mengde opptil 0,45 g Pb/l, mer spesielt opptil 0,15 g Pb/l. Andre kjente drivstoffkomponenter kan inkluderes i blandingene, f.eks. et rensemiddel, andre oksygenerte forbindelser og ishindrende additiver eller andre kjente additiver.

Dialkylkarbonatene har blitt testet i et område for bensiner, både aromatiske og olefiniske og både blytilsatte og ikke-blytilsatte. Blandingsoktantall for dialkylkarbonatene har blitt funnet å variere fra 106 til 112 RON og fra 96 til 106 MON når de er tilsatt til bensin ved en konsentrasjon på

10 volum-%.

Oppfinnelsen illustreres av følgende eksempler.

Eksempel 1

Dimetylkarbonat ble blandet med to bensiner, den ene et aromatisk råstoff og den andre et olefinisk råstoff. Det aromatiske råstoffet omfatter 47,3 volum-% aromatiske stoffer og 52,7 volum-% mettede stoffer. Det olefiniske råstoffet omfattet 31,0 volum-% aromatiske stoffer, 53,8 volum-% mettede stoffer og 15,2 volum-% olefiner. De teoretiske og motoroktantall for bensinene og blandingene, inneholdende" dimetylkarbonat ble bestemt i en CFR-motor. Blandingsoktantallene (B.O.V.) ble også beregnet utfra de målte RON- og MON-verdier for bensinene og dimetylkarbonat/bensin-blandingene, under anvendelse av uttrykket:

Dimetylkarbonatet var et kommersielt materiale. Det hadde et kokepunkt på 91°C.

Inspeksjonsdata for den aromatiske bensin, og den tilsvarende bensin/dimetylkarbonat-blanding er vist i tabell 1. Det vil fremgå at tilsetningen av dimetylkarbonatet ikke i betydelig grad påvirket destillasjonsegenskapene. Vanntoleransen ble bestemt ifølge testmetode IP 98/44 eksperiment.

Metoden måler mengden av vann som kan tilsettes til et motor-drivstoff som kan bestå av en blanding av hydrokarboner med en vannoppløselig bestanddel slik som alkohol, uten å be-virke separering i to faser, ved en spesifisert temperatur. Metoden omfatter avkjøling av en prøve av blandingen til ca. 4°C og tilsetning av vann inntil separering i to lag opp-står. Prøven blir deretter oppvarmet inntil blandbarhet inntreffer og avkjøles deretter langsomt. Temperaturen ved hvilken de første tegn på uklarhet inntreffer noteres. Testen gjentas ved forskjellige vannvolumer og vanntoleransen ved spesifiserte temperaturer oppnådd fra et diagram over vannvolum mot temperatur for ikke-blandbarhet.

Resultatene gitt i tabell 1 viser at vanntoleransen for dimetylkarbonat/bensinblandingen var tilfredsstillende. CFR-motorresultatene for begge bensiner er vist i nedenstående tabell 2.

Tabell 2 viser at tilsetningen av 10 volum-% dimetylkarbonat gir en betydelig økning i både RON og MON. Dette på grunn av høy RON- og MON-egenverdi for selve dimetylkarbonatet.

Eksempel 2

10 volum-% dietylkarbonat ble sammenblandet med en bensin fra et aromatisk råstoff omfattende 40,2 volum-% aromatiske stoffer, og 59,8 volum-% mettede stoffer. Dietylkarbonatet var et kommersielt produkt. Kokepunktet til dietylkarbonatet var 125°C.

Inspeksjonsdata for bensinen og bensin/dietylkarbonat-blandingen er vist i tabell 3. Det vil fremgå at tilsetningen av dietylkarbonatet ikke i betydelig.grad påvirket destillasjonsegenskapene.

Vanntoleransen ved 20°C, bestemt som beskrevet i eksempel 1, var 0,03 volum-% hvilket er tilfredsstillende.

Det ble foretatt et forsøk for å simulere ugunstige tank-lagringsbetingelser. 5 cm 3 ledningsvann ble tilsatt til 100 cm 3 av bensin/dietylkarbonatblandingen og blandingen ble omrørt i ca. 30 sekunder. Blandingen ble hensatt i 1 uke og en prøve av bunnlaget, dvs. vannfasen, ble under-kastet IR-analyse for å bestemme mengden av dietyikarbonat i dette lag. Vannfasen inneholdt mindre enn 1 volum-% dietyikarbonat.

Blandingsoktantallene for dietylkarbonatet ble beregnet fra de teoretiske og motoroktantall bestemt i en CFR-motor. CFR-motorresultatene er gitt i tabell 4.

Eksempel 3

10 volum-% dimetylkarbonat ble blandet med en bensin inneholdende 0,15 g Pb/l som tetraetylbly. Dimetylkarbonatet var det samme som benyttet i eksempel 1.

RON- og MON-verdiene for bensinen og blandingen ble bestemt

i en CFR-motor og blandingsoktantallene ble beregnet fra de målte RON- og MON-verdier. Resultatene gitt i tabell 5 viser at dialkylkarbonatet også er nyttig i blytilsatt bensin.

Claims (5)

1. Drivstoffblanding egnet for bruk i forbrenningsmotorer, karakterisert ved at den omfatter en bensin og et dialkylkarbonat som har et kokepunkt på ikke mer enn 150°C.

2. Drivstoffblanding ifølge krav 1, karakterisert ved at alkylgruppene er metyl-, etyl- eller isopropylgrupper.

3. Drivstoffblanding ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at alkylgruppene er like.

4. Drivstoffblanding ifølge hvilket som helst av kravene —1-3 , „k_ a. _r_a _.k terisert ved at blandingen omfatter 0,1-50 volum-% dialkylkarbonat.

5. Drivstoffblanding ifølge krav 4, karakterisert ved at den omfatter 5-25 volum-% dialkylkarbonat.