DE1082453B - Treibstoffe fuer Duesentriebwerke - Google Patents
Treibstoffe fuer DuesentriebwerkeInfo
- Publication number
- DE1082453B DE1082453B DEE13960A DEE0013960A DE1082453B DE 1082453 B DE1082453 B DE 1082453B DE E13960 A DEE13960 A DE E13960A DE E0013960 A DEE0013960 A DE E0013960A DE 1082453 B DE1082453 B DE 1082453B
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- fuel
- boric acid
- fuels
- jet
- parts
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims description 69
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical class OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 14
- -1 hydrocarbons boric acid esters Chemical class 0.000 claims description 13
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 11
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 10
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 claims description 10
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 10
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims description 10
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 claims description 9
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims description 8
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 6
- 238000007792 addition Methods 0.000 claims description 5
- VGTPKLINSHNZRD-UHFFFAOYSA-N oxoborinic acid Chemical compound OB=O VGTPKLINSHNZRD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 2
- 235000010338 boric acid Nutrition 0.000 description 12
- 229960002645 boric acid Drugs 0.000 description 9
- 239000003380 propellant Substances 0.000 description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 5
- 239000003502 gasoline Substances 0.000 description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 5
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 4
- 150000001639 boron compounds Chemical class 0.000 description 4
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 3
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 3
- 239000010687 lubricating oil Substances 0.000 description 3
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 2
- 125000005619 boric acid group Chemical class 0.000 description 2
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000001642 boronic acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- IEFORYAKGBSZCQ-UHFFFAOYSA-N butoxy(oxo)borane Chemical compound CCCCOB=O IEFORYAKGBSZCQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YCIMNLLNPGFGHC-UHFFFAOYSA-N catechol Chemical compound OC1=CC=CC=C1O YCIMNLLNPGFGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000004939 coking Methods 0.000 description 2
- 125000004051 hexyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 239000003350 kerosene Substances 0.000 description 2
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 2
- 125000004108 n-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 2
- TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N octane Chemical compound CCCCCCCC TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- PQMFVUNERGGBPG-UHFFFAOYSA-N (6-bromopyridin-2-yl)hydrazine Chemical compound NNC1=CC=CC(Br)=N1 PQMFVUNERGGBPG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GDTSJMKGXGJFGQ-UHFFFAOYSA-N 3,7-dioxido-2,4,6,8,9-pentaoxa-1,3,5,7-tetraborabicyclo[3.3.1]nonane Chemical compound O1B([O-])OB2OB([O-])OB1O2 GDTSJMKGXGJFGQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SNRUBQQJIBEYMU-UHFFFAOYSA-N Dodecane Natural products CCCCCCCCCCCC SNRUBQQJIBEYMU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007818 Grignard reagent Substances 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 1
- 150000001491 aromatic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- UYANAUSDHIFLFQ-UHFFFAOYSA-N borinic acid Chemical compound OB UYANAUSDHIFLFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZADPBFCGQRWHPN-UHFFFAOYSA-N boronic acid Chemical compound OBO ZADPBFCGQRWHPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- CZLXNIDXXDHISO-UHFFFAOYSA-N dibenzyl(methoxy)borane Chemical compound C=1C=CC=CC=1CB(OC)CC1=CC=CC=C1 CZLXNIDXXDHISO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002283 diesel fuel Substances 0.000 description 1
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 description 1
- VLPKZRLWJUATRM-UHFFFAOYSA-N diphenoxy(phenyl)borane Chemical compound C=1C=CC=CC=1OB(C=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 VLPKZRLWJUATRM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000032050 esterification Effects 0.000 description 1
- 238000005886 esterification reaction Methods 0.000 description 1
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000002816 fuel additive Substances 0.000 description 1
- 150000002334 glycols Chemical class 0.000 description 1
- 150000004795 grignard reagents Chemical class 0.000 description 1
- 150000008282 halocarbons Chemical class 0.000 description 1
- SVTBMSDMJJWYQN-UHFFFAOYSA-N hexylene glycol Natural products CC(O)CC(C)(C)O SVTBMSDMJJWYQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 229910017464 nitrogen compound Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002830 nitrogen compounds Chemical class 0.000 description 1
- GKFRVXOKPXCXAK-UHFFFAOYSA-N octylboronic acid Chemical compound CCCCCCCCB(O)O GKFRVXOKPXCXAK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VAFCNTMXLHQDOY-UHFFFAOYSA-N oxo(phenoxy)borane Chemical compound O=BOC1=CC=CC=C1 VAFCNTMXLHQDOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 229920005862 polyol Polymers 0.000 description 1
- 150000003077 polyols Chemical class 0.000 description 1
- QDLYEPXRLHYMJV-UHFFFAOYSA-N propan-2-yloxyboronic acid Chemical compound CC(C)OB(O)O QDLYEPXRLHYMJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JMVWCCOXRGFPJZ-UHFFFAOYSA-N propoxyboronic acid Chemical compound CCCOB(O)O JMVWCCOXRGFPJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 150000003463 sulfur Chemical class 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
- C10L1/00—Liquid carbonaceous fuels
- C10L1/10—Liquid carbonaceous fuels containing additives
- C10L1/14—Organic compounds
- C10L1/30—Organic compounds compounds not mentioned before (complexes)
- C10L1/301—Organic compounds compounds not mentioned before (complexes) derived from metals
- C10L1/303—Organic compounds compounds not mentioned before (complexes) derived from metals boron compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
- C07F5/00—Compounds containing elements of Groups 3 or 13 of the Periodic Table
- C07F5/02—Boron compounds
- C07F5/022—Boron compounds without C-boron linkages
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G29/00—Refining of hydrocarbon oils, in the absence of hydrogen, with other chemicals
- C10G29/20—Organic compounds not containing metal atoms
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
- C10L1/00—Liquid carbonaceous fuels
- C10L1/10—Liquid carbonaceous fuels containing additives
- C10L1/14—Organic compounds
- C10L1/30—Organic compounds compounds not mentioned before (complexes)
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
- Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)
Description
DEUTSCHES
Die vorliegende Erfindung betrifft Düsentreibstoffgemische mit hoher thermischer Beständigkeit.
In den Triebwerken moderner Düsenflugzeuge werden die Treibstoffe derart hoch erhitzt, daß sich in der Vorverbrennungsstufe
der Triebwerke leicht schädliche Abscheidungen bilden. Hierzu trägt auch die Verwendung
des Treibstoffes als Wärmeableiter zur Unterstützung der Schmierölkühlung bei, wodurch die Treibstofftemperaturen
oft so hoch werden, daß die dadurch hervorgerufenen Abscheidungen die normale Treibstoffverbrennung
sowie die Regelung der Schmieröltemperatur beeinträchtigen. Diese Schwierigkeiten sind überaus störend; sie
können durch Ungleichmäßigkeit des Temperaturverlaufes unter Umständen zum Ausfall des Triebwerkes im
Turbinenabschnitt führen. Tatsächlich dürften diese Erscheinungen bei Düsentreibstoffen zur Zeit die wichtigste
Frage darstellen.
Die Treibstoffe für Düsentriebwerke nach vorliegender Erfindung sind auf der Grundlage von Kohlenwasserstoffen
mit üblichen Zusätzen aufgebaut und gekennzeichnet durch Zusätze von in den Kohlenwasserstoffen
löslichen Borsäureestern. Vorzugsweise werden die neuen Treibstoffgemische in der Weise hergestellt, daß man die
Borsäureester zu den Treibstoffen zugibt und anschließend das Gemisch von etwa entstandenen Niederschlägen
filtriert.
Vorzugsweise nimmt man im letzteren Falle so viel von dem Borsäureester, daß der Treibstoff nach der Behandlung
noch restliche Mengen des Esters enthält, und zweckmäßig benutzt man als Zusatz hydrolysebeständige
Borsäureester, um Verluste an der Borverbindung auszuschalten, wenn der Treibstoff während der Herstellung,
dem Versand, der Lagerung oder im Betrieb mit Wasser in Berührung kommt.
Die erwähnte Fällung durch den Zusatz des Borsäureesters tritt immer dann auf, wenn der Ester sich von
Metaborsäure herleitet. Nach Beseitigung der Fällung hat der verbleibende Treibstoff überlegene Eigenschaften.
Man kann auch den so behandelten Treibstoff zur Beseitigung noch verbliebener Reste von Metaborat mit
Wasser waschen; der Treibstoff ist dann besonders aufnahmefähig für weitere Mengen von Borsäureestern,
durch deren Zugabe seine thermische Beständigkeit stark erhöht wird.
Im allgemeinen können die Borsäureester aus jeder Borsäure, einschließlich der Orthoborsäure (H3BO3), der
Metaborsäure (HBO2), der Pyroborsäure (H4B2O5, die
manchmal Mesoborsäure genannt wird), den verschiedenen Polyborsäuren, der Boronsäure (H3BO2), der Borinsäure
(H3BO) usw. hergestellt werden. Geeignete Ester
lassen sich auch durch Veresterung der Schwefelanaloga der obengenannten Borsäuren herstellen. Diese Säuren
können z. B. als Alkoholreste Alkyl- (einschließlich Polyol-) sowie Aryl- oder Cycloalkylreste tragen, wobei an einem
Treibstoffe für Düsentriebwerke
Anmelder:
Ethyl Corporation,
New York, N. Y. (V. St. A.)
New York, N. Y. (V. St. A.)
Vertreter:
Dr. W. Beil und A. Hoeppener, Rechtsanwälte,
Frankfurt/M.-Höchst, Antoniterstr. 36
Frankfurt/M.-Höchst, Antoniterstr. 36
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 9. April 1956
V. St. v. Amerika vom 9. April 1956
Frederick John Dykstra, Detroit, Mich. (V. St. A.),
ist als Erfinder genannt worden
ist als Erfinder genannt worden
Säurerest auch verschiedenartige Alkoholreste sitzen können.
Zu den hydrolytisch beständigen Borsäureestern gehören die Glykolester der Alkylborsäuren, die Borin- und
die Boronsäureester. Im allgemeinen können solche Borsäureester als hydrolytisch beständig betrachtet werden,
die, nachdem sie mindestens 24 Stunden bei Zimmertemperatur in Berührung mit der gleichen Menge Wasser
gestanden haben, im wesentlichen unverändert sind.
Die Grundlage für die Treibstoffe nach der Erfindung sind im allgemeinen destillierte flüssige Kohlenwasserstofftreibstoffe, die schwerer sind als Benzin, d. h. deren obere Siedegrenzen höher als die des Benzins liegen. Die Düsentreibstoffe können im allgemeinen Destillattreibstoffe, Schwerbenzine und Gemische, einschließlich Gemische von leichteren Kohlenwasserstoffreaktionen, enthalten, vorausgesetzt, daß die obere Siedegrenze des schließlich erhaltenen Düsentreibstoffes wenigstens 224° C beträgt; vorzugsweise ist sie höher als 249° C. Zu diesen Treibstoffen gehören ein Gemisch aus etwa 70% Benzin und 30 °/0 leichtem Destillat mit einer 90 "/,^gen Verdampfung bei 243° C; ein Gemisch aus etwa 65°/0 Benzin und 35 % leichtem Destillat, ein Treibstoff, der sich besonders für die Verwendung in großen Höhen eignet; ein besonders fraktioniertes Kerosin sowie Kerosine mit niedrigem Stockpunkt.
Die Grundlage für die Treibstoffe nach der Erfindung sind im allgemeinen destillierte flüssige Kohlenwasserstofftreibstoffe, die schwerer sind als Benzin, d. h. deren obere Siedegrenzen höher als die des Benzins liegen. Die Düsentreibstoffe können im allgemeinen Destillattreibstoffe, Schwerbenzine und Gemische, einschließlich Gemische von leichteren Kohlenwasserstoffreaktionen, enthalten, vorausgesetzt, daß die obere Siedegrenze des schließlich erhaltenen Düsentreibstoffes wenigstens 224° C beträgt; vorzugsweise ist sie höher als 249° C. Zu diesen Treibstoffen gehören ein Gemisch aus etwa 70% Benzin und 30 °/0 leichtem Destillat mit einer 90 "/,^gen Verdampfung bei 243° C; ein Gemisch aus etwa 65°/0 Benzin und 35 % leichtem Destillat, ein Treibstoff, der sich besonders für die Verwendung in großen Höhen eignet; ein besonders fraktioniertes Kerosin sowie Kerosine mit niedrigem Stockpunkt.
Es ist bekannt, flüssigen Treibstoffen für Kolbenverbrennungskraftmaschinen
verschiedenartige Stoffe zuzugeben, um den Wirkungsgrad dieser Treibstoffe für den
genannten Zweck zu verbessern, d. h. insbesondere um
009 527/181
die Oktanzahl zu erhöheir.Als derartige Zusätze hat man
bereits Metallverbindungen," "halogemerte Kohlenwasserstoffe
und auch Borsäureverbindungen vorgeschlagen, jedoch immer nur zu dem genannten Zweck der Verbesserung
des Betriebes von LKalbenkraftmaschinen. Demgegenüber ist es durchaus neu und überraschend, daß von
allen bekanntgewordenen Treibstoffzusätzen nur die Borsäureester der hier beschriebenen Art sich mit Vorteil zu
dem Zweck verwenden lassen, um die TemperaturbeständigkeitvonTreibstoffenfürDüsentriebwerkezuverbessern.
Hierbei ist besonders zu bemerken, daß Treibstoffe für Düsentriebwerke engere Siedebereiche, aber erheblich
höhere Siedegrenzen haben als Treibstoffe für Kolbenverbrennungsmaschinen und daß die Düsentreibstoffe
auch keine Zusätze von der Art enthalten, die bei Treibstoffen für Kolbenverbrennungsmaschinen meist zum
Zwecke der Verbesserung der Oktanzahl zugesetzt werden.
Einige typische, erfindungsgemäß mit Borsäureestern zu versetzende flüssige Kohlenwasserstoffe enthaltende
Grund-Treibstoffe sind nachstehend aufgeführt:
10°/oige Verdampfung, ° C
90%ige Verdampfung, ° C--.-;. >
Obere Grenze des Siedebereiches, 0C
Spezifisches Gewicht .....--.-—.
Höchstmenge an harzartigen Bestandteilen, mg/100 cm2
Potentielle harzartige Bestandteile mg/100 cm2, max
Dampfdruck nach Reid, kg/crri2
Aromatische Verbindungen, Volumprozent
Olefine, Volumprozent . -.-.-...-
Die folgenden Beispiele veranschaulichen verschiedene typische Ausführungsformen-der Erfindung.
Zu 100 000 Teilen des obenrieschriebenen Treibstoffes A
gibt man unter Rühren 8 Teile (0,008%) Methylmetaborat. Es bildet sich ein ..flockiger Niederschlag, der
abzentrifugiert wird. Der entstehende klare, noch Methylmetaborat enthaltende Treibstoff zeigt eine verbesserte
thermische Beständigkeit.
Zu 100 000 Teilen des obengenannten Treibstoffes B gibt man 5000 Teile (5 %) n-JPropylorthoborat. Es bildet
sich ein feiner Niederschlag, der abfiltriert wird. Der entstehende, n-Propylorthoborat enthaltende Treibstoff
zeigt verbesserte thermische Beständigkeit.
Der Treibstoff C wird mit einer leichteren Kohlenwasserstofffraktion
vermischt, wodurch man einen Treibstoff mit einer oberen Siedegrenze von 224° C erhält.
100 000 Teile dieses Treibstoffes behandelt man mit 20 Teilen (0,02%) n-Butylmetaborat. Der entstehende
Niederschlag wird abfiltriert; der erhaltene klare, n-Butylmetaborat enthaltende Treibstoff zeigt hervorragende
Wärmebeständigkeit.
Zu 100 000 Teilen eines aus flüssigen Kohlenwasserstoffen bestehenden Düsentreibstoffes mit einer oberen
Siedegrenze von 288° C setzt man 100 Teile (0,1%) Phenylmetaborat zu. Nach dem Abfiltrieren des entstandenen
Niederschlages bleibt ein klarer, borhaltiger Düsentreibstoff mit hervorragender Wärmebeständigkeit.
Zu 100 000 Teilen des Treibstoffes A werden 15 Teüe (0,015%) Hexylmetaborat gegeben. Die entstehende
Fällung wird abfiltriert, worauf der zurückbleibende Treibstoff noch 5 Teile Hexylmetaborat enthält. Er ist
hervorragend wärmebeständig.
100 000 Teile Treibstoff- B werden mit 50 Teilen (0,05 %)
Tetramethylphenylmetaborat behandelt. Nach Ent-
B | Treibstoff | C | D | 105 | E | |
104,4 | 202,8 | 192,8 | ||||
71,1 | 243,3 | 248,9 | 248,9 | 237,8 | ||
243,3 | 287,8 | 287,8 | 0,7914 | 268,9 | ||
315,5 | 0,8017 | 0,8498 | ■1,0 | 0,7861 | ||
0,7796 | 7 | 7 | 1,0 | 1,4 | ||
7 | 14 | 14 | 9,6 | |||
14 | 0,21 | 12,5 | ||||
■0,49 | 25,0 | 25,0 | 0,3 | 14,6 | ||
25,0 | 5,0 | 5,0 | 1,2 | |||
5,0 | ||||||
193,3
248,9
248,9
0,8109 1,7
14,3
40 fernung der entstehenden Fällung wird der zurückgebliebene
Metaborsäureester durch Waschen mit reichlich Wasser bei Zimmertemperatur entfernt. Die Wärmebeständigkeit
dieses Kraftstoffes läßt sich leicht durch anschließende Zugabe sehr Meiner Mengen treibstofflöslicher
Ester von Borsäuren verbessern.
Zu 100 000 Teilen des Treibstoffes C werden 100 Teile (0,1 %) Diphenylphenylboronat gegeben. Das entstehende
Treibstoffgemisch ist von überlegener Wärmebeständigkeit.
Zu 100 000 Teilen des Treibstoffes E fügt man 500 Teile (0,5%) Dodecyltetraborat zu. Das entstehende Gemisch
hat eine überlegene thermische Beständigkeit.
Zu 100 000 Teilen Treibstoff D werden 40 Teüe (0,04 %) Methyldibenzylborinat gegeben. Das entstehende Düsentreibstoffgemisch
ist thermisch beständig.
Aus 100 000 Teilen Treibstoff F erhält man durch Zusatz von 200 Teilen (0,2 %) Di-(brenzkatechin)-pyroborat
ein Treibstoffgemisch von überlegener thermischer Beständigkeit.
Zu dem behandelten, gewaschenen Treibstoff des Beispiels 6 werden unter Rühren 0,04% 2-Methyl-2,4-pentandiolester
der n-Octylboronsäure gegeben. Der fertige, diesen Zusatz enthaltende Treibstoff zeigt überlegene
Wärmebeständigkeit.
Die mit diesen Zusätzen bei Düsentreibstoffen erzielten wesentlichen Verbesserungen werden an Hand von
Versuchen mit einer als Erdco-Fuel Coker (Erdco Treibstoff-Verkokungs-Prüfvorrichtung)
bekannten Vorrichtung veranschaulicht. Diese Vorrichtung und das Verfahren zu ihrer Anwendung sind in der Zeitschrift
Petroleum Processing, Dezember 1955, auf den S. 1909 bis 1911 beschrieben. Die Vorrichtung besteht aus einem
gesinterten Stahlfilter, durch das unter Erwärmung vorgewärmter Treibstoff mit geregelter Geschwindigkeit
geleitet wird. Die Zeit, die bis zur Erreichung eines
Druckabfalles durch das Filter um 635 mm Quecksilbersäule erforderlich ist, wird als Maß für die Verkokungstendenz des Treibstoffes und damit als Maß seiner
"Wärmebeständigkeit angesehen.
Eine Probe eines nicht erfindungsgemäß behandelten Düsentreibstoffes wurde so lange durch das Filter geleitet,
bis der Druckabfall durch das Filter 635 mm Quecksilbersäule
erreichte. Der Treibstoff war auf 163° C vorgewärmt, und das Filter wurde auf 2600C gehalten. Der auf den
Treibstoff ausgeübte Druck betrug 10,5 kg/cm2. Die Zeit bis zur Erreichung des erwähnten Druckabfalls betrug
nur 100 Minuten. Leitet man den gleichen Treibstoff, der jedoch mit 0,015 °/0 Butylmetaborat behandelt worden
war und aus dem man die entstandene Fällung abfiltriert hatte, unter den gleichen Bedingungen durch die gleiche
Vorrichtung, so beträgt der Druckabfall nach einer Durchlaufzeit von 300 Minuten nur 222 mm Hg-Säule.
Ein anderer, nicht erfindungsgemäß behandelter Düsentreibstoff wurde unter den gleichen Bedingungen durch
die Vorrichtung gedrückt. Hier wurde der Druckabfall von 635 mm Hg schon nach 47 Minuten erreicht. Wurde
dieser Versuch wiederholt, der Treibstoff jedoch vorher mit 0,023 % Butylmetaborat behandelt, dann wurden zur
Erreichung dieses Druckabfalles 198 Minuten benötigt. Unter Verwendung von 0,045% Butylmetaborat wurde
der Druckabfall von 635 mm Hg in 196 Minuten erreicht.
Ähnliche Ergebnisse werden mit anderen Borsäureestern erzielt. So lief z. B. die Vorrichtung, wenn der obengenannte,
jedoch 2,04 °/0 Isopropylorthoborat enthaltende Düsentreibstoff unter sonst gleichen Bedingungen in der
Erdco-Verkokungsvorrichtung geprüft wurde, volle 300 Minuten, ohne daß im Filter ein Druckabfall festzustellen
war.
Zur Erreichung einer wesentlichen Verbesserung der Wärmebeständigkeit von Düsentreibstoffen werden an
Metaboratzusätzen nur sehr geringe Mengen benötigt. Auf Grund dieser Eigenschaft bevorzugt man die Metaborate.
Ein anderer Grund, warum man die Metaborate und bestimmte andere Borverbindungen bevorzugt,
besteht darin, daß sie sich anscheinend mit bestimmten Verunreinigungen im Düsentreibstoff umsetzen und so
deren Entfernung durch Ausfällung bewirken. Dies tritt auch ein, wenn Metaborate mit Benzin, Dieseltreibstoff,
Schmieröl und allgemein mit flüssigen Kohlenwasserstoffen mineralischer Herkunft vermischt werden. Die
eigentliche Beschaffenheit dieser Verunreinigungen steht nicht fest, obzwar jetzt bekannt ist, daß sich die Metaborate
und bestimmte andere erfindungsgemäß angewandte Borverbindungen unter Bildung von Niederschlägen
mit Stickstoffverbindungen, Peroxyden und Wasser umsetzen. Es mag eine gewisse Verbindung
zwischen der Bildung derartiger Niederschläge und der außerordentlichen Wirksamkeit der Metaborate bestehen.
Für die Herstellung der Borverbindungen gibt es eine große Anzahl verschiedener Verfahren. Die Orthoborate
können durch Veresterung der Orthoborsäure mit einem geeigneten Alkohol oder Phenol oder mit Gemischen der
beiden Verbindungen hergestellt werden. Für diese Umsetzung sind Temperaturen von etwa 8O0C geeignet.
Die Metaborate können durch Umsetzung eines geeigneten Alkohols oder Phenols mit Orthoborsäure in den entsprechenden
Molverhältnissen in Gegenwart eines Verdünnungsmittels hergestellt werden, das, wie z. B.
Toluol, Wasser in azeotropem Gemisch entfernt. Boronsäureester können hergestellt werden, indem man Bortrihalogenid
mit einem Grignard-Reagenz zum entsprechenden Düialogenid umsetzt und dann das Dihalogenid
mit dem geeigneten Alkohol oder Phenol behandelt. Die Borinatester werden in analoger Weise
hergestellt.
Die Menge des treibstofflöslichen Esters einer Borsäure, die zur erfindungsgemäßen Behandlung des Düsentreibstoffes
verwendet wird, kann etwa 0,008 bis etwa 5 Gewichtsprozent betragen. Gewöhnlich erweisen sich
Mengen von 0,04 bis 0,2 Gewichtsprozent als recht wirksam. Mit den hervorragend wirksamen Metaboraten
erhält man gute Ergebnisse bei Verwendung von Konzentrationen zwischen etwa 0,008 und etwa 0,1 Gewichtsprozent.
Wenn man den Düsentreibstoff erst mit einem Metaborsäureester behandelt und ihm danach einen
weiteren treibstofflöslichen Ester einer Borsäure zusetzt, erzielt man beste Ergebnisse dann, wenn dieser weitere
Zusatz etwa 0,02 bis 0,5 Gewichtsprozent beträgt. Setzt man hydrolytisch beständige Ester zu, dann sind von
diesen nur geringe Mengen erforderlich, da diese Ester wegen ihrer hydrolytischen Beständigkeit unbegrenzt
lange unverändert in dem Treibstoff verbleiben.
Zwar erzielt man gewöhnlich gute Ergebnisse durch Behandlung der Düsentreibstoffe ungefähr bei Zimmertemperatur,
indessen kann auch die Zugabetemperatur höher sein, z. B. bis zu 1600C, vorzugsweise jedoch nicht
über 1000C.
Claims (5)
1. Treibstoffe für Düsentriebwerke auf der Grundlage solcher Kohlenwasserstoffe, deren obere Siedegrenze
bei wenigstens etwa 2500C liegt, mit üblichen Zusätzen, gekennzeichnet durch Zusätze von in den
Kohlenwasserstoffen löslichen Borsäureestern.
2. Verfahren zur Herstellung von Treibstoffen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man zu
den Kohlenwasserstoffen Borsäureester zugibt und das Gemisch von etwa entstehenden Niederschlägen
abfiltriert.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Fällung durch Zusatz
von Estern der Metaborsäure erzeugt.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Überschuß der Borsäureester
über die zur Erzeugung einer Fällung nötigen Mengen verwendet.
5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man nach Erzeugung der Fällung und
ihrer Beseitigung durch Filtration noch weitere Borsäureester zufügt.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Britische Patentschrift Nr. 722 538;
französische Patentschriften Nr. 820 975 und Zusatzpatentschriften Nr. 50 459, 1 074 952.
Britische Patentschrift Nr. 722 538;
französische Patentschriften Nr. 820 975 und Zusatzpatentschriften Nr. 50 459, 1 074 952.
In Betracht gezogene ältere Patente:
Deutsches Patent Nr. 1 003 985.
Deutsches Patent Nr. 1 003 985.
© 009 527/181 5.60
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US576776A US3009797A (en) | 1956-04-09 | 1956-04-09 | Boron-containing jet fuel compositions |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1082453B true DE1082453B (de) | 1960-05-25 |
Family
ID=24305942
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEE13960A Pending DE1082453B (de) | 1956-04-09 | 1957-04-08 | Treibstoffe fuer Duesentriebwerke |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3009797A (de) |
DE (1) | DE1082453B (de) |
GB (1) | GB828941A (de) |
NL (2) | NL112783C (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1157034B (de) * | 1960-10-24 | 1963-11-07 | Standard Oil Co | Konservierung von wasserhaltigen Kerosin-Treibstoffen gegen Bakterienwachstum |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3254975A (en) * | 1956-04-19 | 1966-06-07 | Ethyl Corp | Hydrocarbon fuels containing boron esters |
US3148961A (en) * | 1961-10-26 | 1964-09-15 | Ethyl Corp | Jet fuel compositions |
US3361672A (en) * | 1965-10-23 | 1968-01-02 | Mobil Oil Corp | Stabilized organic compositions |
ZA825972B (en) * | 1981-09-22 | 1984-03-28 | Mobil Oil Corp | Borated hydroxyl-containing compositions and lubricants containing same |
US6368369B1 (en) * | 2000-01-20 | 2002-04-09 | Advanced Lubrication Technology, Inc. | Liquid hydrocarbon fuel compositions containing a stable boric acid suspension |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR820975A (fr) * | 1936-07-21 | 1937-11-24 | Perfectionnements aux combustibles liquides | |
FR50459E (fr) * | 1939-02-27 | 1940-11-14 | Perfectionnements aux combustibles liquides | |
FR1074952A (fr) * | 1952-02-21 | 1954-10-11 | Shell Refining & Marketing Co | Combustibles liquides pour moteurs à combustion interne et leurs produits d'addition |
GB722538A (en) * | 1952-02-21 | 1955-01-26 | Shell Refining & Marketing Co | Cyclic esters of boric acid |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2710252A (en) * | 1954-05-17 | 1955-06-07 | Standard Oil Co | Alkanediol esters of alkyl boronic acids and motor fuel containing same |
DE1287850B (de) * | 1954-09-16 | 1969-01-23 |
-
0
- NL NL216172D patent/NL216172A/xx unknown
- NL NL112783D patent/NL112783C/xx active
-
1956
- 1956-04-09 US US576776A patent/US3009797A/en not_active Expired - Lifetime
-
1957
- 1957-04-05 GB GB11151/57A patent/GB828941A/en not_active Expired
- 1957-04-08 DE DEE13960A patent/DE1082453B/de active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR820975A (fr) * | 1936-07-21 | 1937-11-24 | Perfectionnements aux combustibles liquides | |
FR50459E (fr) * | 1939-02-27 | 1940-11-14 | Perfectionnements aux combustibles liquides | |
FR1074952A (fr) * | 1952-02-21 | 1954-10-11 | Shell Refining & Marketing Co | Combustibles liquides pour moteurs à combustion interne et leurs produits d'addition |
GB722538A (en) * | 1952-02-21 | 1955-01-26 | Shell Refining & Marketing Co | Cyclic esters of boric acid |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1157034B (de) * | 1960-10-24 | 1963-11-07 | Standard Oil Co | Konservierung von wasserhaltigen Kerosin-Treibstoffen gegen Bakterienwachstum |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB828941A (en) | 1960-02-24 |
NL112783C (de) | |
US3009797A (en) | 1961-11-21 |
NL216172A (de) |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE958324C (de) | Schmieroel | |
DE1470306B2 (de) | Verfahren zur herstellung von kondensationsprodukten | |
DE1244466B (de) | Klopffeste Motorantreibstoffe fuer Ottomotoren | |
DE1082453B (de) | Treibstoffe fuer Duesentriebwerke | |
DE4333418C1 (de) | Treibstoffgemisch | |
DE1283425B (de) | Verhinderung von Schlammbildung und Korrosion in fluessigen Kohlenwasserstoffen bzw.durch diese | |
DE1117809B (de) | Zusatzmittel fuer Rueckstandsheizoele | |
DE2840930A1 (de) | Kraftstoff- bzw. schmieroelzusammensetzung | |
DE2444528B2 (de) | Treibstoff fuer otto-motoren | |
DE1259636B (de) | Schmieroel-Treibstoff-Gemische fuer Zweitakt-Verbrennungsmotoren | |
DE1225438B (de) | Treibstoffe fuer Vergaser- und Dieselmotoren | |
DE2526593A1 (de) | Zusatzmittel fuer gasturbinenbrennstoffe und dieses enthaltender brennstoff | |
DE1058785B (de) | Fluessiges Antiklopfmittelgemisch aus bleiorganischen Verbindungen und Halogenspuelmitteln | |
DE1094038B (de) | Motorenbenzin | |
DE886973C (de) | Verfahren zur Erhoehung der Klopffestigkeit von Motortreibstoffen | |
DE1264140B (de) | Motorentreibstoffe | |
DE1221488B (de) | Treibstoffe fuer Verbrennungskraftmaschinen mit Funkenzuendung | |
DE1042288B (de) | Motorenbenzin | |
DE956106C (de) | Treibstoffgemisch | |
AT290699B (de) | Detergierende Motorbrennstoffmischung | |
DE373926C (de) | Brennstoff | |
AT214554B (de) | Motortreibstoff | |
AT226341B (de) | Motorbenzinmischung | |
AT249231B (de) | Verfahren zum Raffinieren von leichten, durch direkte Destillation erhaltenen Kohlenwasserstofföldestillaten | |
DE912277C (de) | Klopffeste Motortreibstoffen mit hoher Oktanzahl |