SE463028B - Etanolbraensle samt dess anvaendning som dieselbraensle - Google Patents

Description

463 028 Det har nu visat sig att de ovan angivna nackdelarna om man som tändförbättrande medel i etanolbränsle använder polyalkylenglykolföreningar. Etanol- av att det har med EHN kan'undanröjas, bränslet enligt uppfinningen kännetecknas formen av en lösning och innehåller 62-94%, lämpligen 70-85% 2-8%, av en vattenlöslig polyalkylenglykolförening, etanol, lämpligen 3-6%, vatten och 1-30%, lämpligen 2-20%, innehåller 6-50 alkylenoxienheter med 2-4 kolatomer och som SOIII har en molekylvikt under 2500.

Specifika exempel på sådana polyalkylenglykolföreningar är de, som kan sammanfattas med den allmänna formeln R 0(A)n H, där R är väte eller en kolvätegrupp med 1-30 kolatomer, A är en alkylenoxigrupp med 2-3 kolatomer, varvid åtminstone 20% av alla alkylenoxigrupper är etylenoxigrupper, och n är ett tal valt på ett sådant sätt att polyalkylenglykolföreningen har en molekylvikt från 300 till 2.000, företrädesvis från 400 till 1.000.

Andra lämpliga polyalkylenglykolföreningar är före- ningar, där alkylenoxid med 2-3 kolatomer anlagrats till en tiolförening, en karboxylsyra, en primär eller sekundär amin eller en alkanolamin i en sådan mängd, att polyalkylenglykol- föreningen erhåller föreskriven molekylvikt.

I den polyalkylenglykolförening lämpligen till 12-20 viktprocent, konventionella dieselmotorn uppgår tillsatsen men genom en optimering av motorn, t ex höjning av kompres- sionsförhållandet eller förvärmning av ingående luft, är det möjligt att avsevärt reducera tillsatsen t ex till 2-12%.

Etanolkompositionen enligt uppfinningen har en god tändbarhet luktfria, ogiftiga och lagringsstabila. Eftersom de lätt kan väljas så, att de endast innehåller kol, miljösynpunkt lämpliga att förbränna. Tester har även visat, samtidigt som polyakylenglykolföreningarna är syre och väte, är de från att etanolbränslet enligt uppfinningen har god förbränning och att halten organiska kolväten är låg och vanligtvis långt under 1000 ppm. 3 _ 465 028 Det är väsentligt att polyalkylenglykolföreningarna har en högre molekylvikt än 300, eftersom föreningar med lägre molekylvikt har alltför begränsad tändförbättrande verkan, medan föreningar med högre molvikt än ca 2500 har alltför låg löslighet i etanolbränslet. Om stora mängder polyalkylen- glykolförening tillsättes, bör dess molekylvikt ej överstiga 1000 för att säkerställa en god löslighet i etanolbränslet.

Polyalkylenglykolföreningarna enligt uppfinningen kan vara härledda från såväl etylenoxid som blandningar av etylenoxid och propylenoxid. Om blandningar av etylenoxid och propylenoxid användes, kan dessa vara såväl randomanlagrade som anlagrade i ett eller flera block. Alkylenoxiderna kan även anlagras till en förening innehållande aktivt väte, såsom en alkohol, karbonsyra, amin, tiol eller en fenol- förening. Lämpligen väljes alkoholen, karbonsyran, aminen eller tiolen på ett sådant sätt, att den innehåller 1-16 kolatomer och fenolföreningen på ett sådant sätt, att den innehåller 6-15 kolatomer.

Förutom etanol, vatten och polyalkylenglykolföreningarna kan bränslet enligt uppfinningen även: innehålla en rad konventionella tillsatsmedel såsom korrosionsinhiberande medel, smörjförbättrande medel och denatureringsmedel.

Uppfinningen illustreras ytterligare av följande utfö- ringsexempel.

Exemgel 1 Olika etanolbränslen testades i en sexcylindrig, över- laddad laboratoriediesel med ett kompressionsförhållande av 18:l. Spridarna var försedda med fem hål med en diameter av 0,42 mm. Under testen bestämdes halten organiska kolväten i avgaserna vid varierande motorvarv och vid 2% belastning. De etanolbränslen som testades innehöll 60,8 viktdelar etanol, 3,2 viktdelar vatten och 22 viktdelar polyetylenglykol med molekylvikten 400 (PEG 400), eller 20 viktdelar av en addukt bestående av nonylfenol, till vilken anlagrats 16 mol E0 (NF + 16 EO) eller av dinonylfenol, till vilken anlagrats 463 028 20 mol alkylenoxid bestående av en blandning av 30% etylenoxid och 70% propylenoxid (DNF+(6 EO+l4 PO)).

Följande resultat erhölls. '- Tabell I Test Motorvarv Halt kolväten, ppm ¿ r/m PEG400 NF+l6EO DNF+(6EO+l4PO) 1 1800 630 650 790 2000 600 620 750 2200 610 630 750 Av resultaten framgår att etanolbränsle enligt upp- finningen med fördel kan användas som dieselbränsle och att halten av kolväte i avgaserna är väsentligt lägre än 1000 ppm. Högre halter än 1000 ppm i avgaserna~ är inte acceptabla ur miljöhänsyn.

Exempel II Tester utfördes i samma, dieselmotor son: i Exempel I.

Dieselmotorn. varmkördes vid 1300 r/nu vid en belastning av 550 Nm, varefter nwtorn fick gå i tio minuter på tomgång.

Dieselbränslet utgjordes av 60,8 viktdelar etanol, 3,2 viktdelar vatten och 14 alternativt 17 viktdelar av en polyalkylenglykolförening bestående av nonylfenol, till vilken anlagrats 16 mol etylenoxid per mol nonylfenol (NF+16 EO). Vid vissa tester var motorn även försedd med katalysator för avgasrening. s 463 028 Tabell II Test Motorvarv Tid Tillsats Halt kolväten, ppm r/min min viktdelar Med kata- Utan kata- lysator lysator 4 1300 0 14 45 270 5 500 1 14 25 300 6 500 2 14 40 450 7 500 3 14 70 530 8 500 4 14 180 570 9 500 5 14 370 600 10 500 7 14 620 670 11 500 10 14 610 660 12 1300 0 17 40 - 13 500 1 17 25 - 14 500 2 17 40 - 15 500 3 17 50 - 16 500 4 17 110 - 17 500 5 17 210 - 18 500 7 17 480 - 19 500 10 17 500 - Av resultaten framgår att även under tomgång, vilket normalt för dieselmotorer ger mycket högre halter kolväte i avgaserna, sä häller sig halten kolväte väsentligt under 1000 ppm, när ett etanolbränsle enligt uppfinningen användes.

Exempel III På samma sätt som i Exempel I testades ett etanolbränsle vid 2000 r/m. Etanolbränslet innehöll 60,8 viktdelar etanol, 3,2 viktdelar vatten och 18,7 viktdelar polyetylenglykol med en molvikt av 600. Avgaserna befanns innehålla 650 ppm organisk kolväte.

Claims (8)

465 D28 PATENTKRAV

1. Bränsle k ä n n e t e c k n a t därav att det har formen av en lösning och innehåller 62-94 viktprocent etanol, 2-8 viktprocent vatten och 2-30 viktprocent av en vattenlöslig polyalkylenglykolförening, som innehåller 6-50 alkylenoxienheter med 2-4 kolatomer och som har en molekylvikt under 2500.

2. Bränsle enligt krav l, k ä n n e t e c k n a t därav att den vattenlösliga polyalkylenglykolföreningen har den allmänna formeln R O (A)n H, där R är väte eller en kolvätegrupp om 1-30 kolatomer, A är en alkylenoxigrupp med 2-3 kolatomer, varvid åtminstone 20% av alla alkylenoxigrupper är etylenoxigrupper och n är ett tal valt på ett sådant sätt att polyalkylenglykolföreningen erhåller en molekylvikt av 300-2000.

3. Bränsle enligt krav 1 eller 2 k ä n n e t e c k n a t därav att det innehåller 70-85 viktprocent etanol, 3-6 vikt- procent vatten och 8-25 viktprocent av polyalkylenglykol- föreningen.

4. Bränsle enligt krav 1, 2 eller 3 k ä n n e - t e c k n a t därav att polyalkylenglykolföreningen har en molekylvikt av 400-1000.

5. Användning av en komposition, som har formen av en lösning och som innehåller 62-94 viktprocent etanol, 2-8 viktprocent vatten och 2-30 viktprocent av en vatten- löslig polyalkylenglykolförening som innehåller 6-50 alkylenoxienheter med 2-4 kolatomer och som har en molekylvikt under 2500, som bränsle i dieselmotorer. 7 465 028

6. Användning enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a d därav att den vattenlösliga polyalkylenglykolföreningen har den allmänna formeln R O (A)n H, där R är väte eller en kolvätegrupp om l-30 kolatomer, A är en alkylenoxigrupp med 2-3 kolatomer, varvid åtminstone 20% av alla alkylenoxigrupper är etylenoxigrupper och 11 är ett tal valt på ett sådant sätt att polyalkylenglykol- föreningen erhåller en molekylvikt av 300-2000.

7. Användning enligt krav 5 eller 6 k ä n n e - t e c k n a d därav att kompositionen innehåller 70-85 viktprocent etanol, 3-6 viktprocent vatten och 8-25 viktprocent av polyalkylenglykolföreningen.

8. Användning enligt krav 5, 6 eller 7 k ä n n e - t e c k n a d därav att polyalkylenglykolföreningen har en molekylvikt av 400-1000.