DE2645713A1 - Kraftstoffe fuer ottomotoren - Google Patents

Kraftstoffe fuer ottomotoren

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Description

BAS1? Aktiengesellschaft
Unser Zeichen: 0.Z0 32 227 Hp/Kl 6700 Ludwigshafen, 06.10.1976
Kraftstoffe für Ottomotoren
Zusatz zu Patent „ ... „.„ (Anmeldung P 21 44 199.6)
Die Erfindung betrifft Treibstoffe für Ottomotoren mit einem Gehalt von (a) Diamiden von Fettsäuren und Polyaminen und (b) Estern von Fettsäuren mit Äthylenoxid- und/oder Propylenoxid-Addukten.
Wie in der deutschen Offenlegungsschrift 2 144 199 eingehend beschrieben, ist es wünschenswert, Treibstoffen für Ottomotoren Additive zuzumischen, die eine Reinigung bzw. Sauberhaltung der Vergaser bewirken.
Gemäß Hauptpatent . (Anmeldung P 21 44 199.6) werden
Treibstoffe für Ottomotoren beansprucht, enthaltend in geringen Mengen als oberflächen- bzw. waschaktive benzinlösliche Komponenten
a) Diamide aus C12- bis (^-Fettsäuren und Polyaminen mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen und 2 bis 4 Stickstoffatomen und
b) Ester aus C12- bis C2Q-Fettsäuren und Äthanol- oder Propanolaminen, sowie gegebenenfalls
c) an sich als Antioxidantien bekannte durch raumerfüllende Alkylsubstituenten sterisch gehinderte Phenole und gegebenenfalls ferner
d) als Lösungsvermittler für die Komponenten a bis c und
als Oberschmierölkomponente Rückstandsöle aus der Nonanol- und Dekanol-Oxosynthese.
Es wurde nun gefunden, daß man die Wirkung der Benzinzusätze noch verbessern und insbesondere gegebenenfalls mögliche Korrosion verhindern kann, wenn man die Komponente (b) er-
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■ ' - Z- ο. ζ. 32 227
setzt durch Kondensationsprodukte aus gesättigten oder ungesättigten Carbonsäuren mit 8 bis 20 Kohlenstoffatomen mit der 2 bis 20-molaren Menge Äthylenoxid und/oder Propylenoxid.
Als für die Kondensationsprodukte geeignete Carbonsäuren seien vor allem Fettsäuren genannt» Beispielsweise kommen Dekansäure, ündekansäure, Dodekansäure, Laurinsäure, ölsäure, Stearinsäure, Palmitinsäure, Naphthensäuren oder Rizinusölsäuren in Betracht. Diese Säuren können nicht nur geradkettig, sondern auch verzweigt sein oder auch einen Fünf- oder Sechsring im Molekül enthalten» Die Carbonsäuren, vorzugsweise Fettsäuren werden mit der 2 bis 20-molaren Menge Äthylenoxid und/oder Propylenoxid z. B. mit 1 bis 10 Mol Äthylenoxid und 1 bis 10 Mol Propylenoxid in beliebiger Reihenfolge oder mit einem Gemisch der Oxide kondensiert. Vorzugsweise werden solche Verbindungen ausgewählt, die zwei bis vier Moleküle Äthylenoxid und 2 bis 5 Mole Propylenoxid gleichzeitig enthalten.
Die Treibstoffe für Ottomotoren sind durch an sich bekannte Eigenschaften gekennzeichnet. Der Bereich ihrer Flüchtigkeit erstreckt sich bei 100°F (37,8°C) von 6 lbs/sq.in. (0,41 bar) bis 16 lbs/sq.in. (1,03 bar) und über einen Bereich von "50 % Punkte" im ASTM D-86-Test von 1700F (77°C) bis 27O°F (132°C). Der ASTM-Endpunkt von Motorenbenzin ist zwischen 35O°F (176°C) und 45O0F (2320C). Vollständige Spezifikationen für Motorenbenzine sind eingehend definiert in United States Federal Specification W-M-56I a-2 Oct. 30, 195^ als Fuel M, Regular und Premium Grades der Klassen A, B und C.
Die erfindungsgemäß zu verwendenden Verbindungen setzt man zweckmäßig dem zu verbessernden Benzin in der Weise zu, daß zunächst - z.B. auch mit Hilfe eines LösungsVermittlers, wie Toluol oder eine Benzinfraktion mit größerem Anteil an Aromaten ein Konzentrat bereitet wird, das dem Motorentreibstoff, vorzugsweise in der Raffinerie kontinuierlich zudosiert werden kann. Dieses Konzentrat kann weitere Vergaserreinigungskomponenten, insbesondere die aus der belgischen Patentschrift 807 489 bekannten Polycarbonsäureester enthalten.
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O.Z. 32 227
Derartige GesamtKombinationen wirken sich besonders vorteilhaft aus, indem sie den Ansaugteil, die Vergaser und die Einlaßventile von Ottomotoren säubern und reinhalten»
Die erfindungsgemäßen Treibstoffe können noch weitere an sich bekannte Benzinzusätze wie Bleialkyle, Antieiszusätze, Korrosionsschutzmittel, Guminhibitoren und Farbstoffe enthalten.
Man kann diese Waschwirkung der erfindungsgemäßen Treibstoffe sehr deutlich veranschaulichen, wenn man sich des sogenannten "Residue on Evaporation Tests, Motor Fuel" beschrieben in "Standard Methods for Testing Petroleum (Febr„ 1956) The Inst, of Petroleum, London", Ste 394, bedient. Gemäß dieser Methode werden Benzinproben von jeweils 100 cm mit den einzelnen als Vergaserwaschkomponenten vorgeschlagenen Produkten versetzt und wie im Autovergaser mit heißer Luft abgeblasen, sodann in vorher gewogenen Gläsern die verbleibenden Rückstände zurückgewogen. Behandelt man diese Rückstände jeweils mit 10 ml n-Heptan, so löst dieses die Rückstände mehr oder weniger ab. Nach nochmaligem Trockenblasen mit Luft und weiterem Zurücktragen zeigt der Prozentgehalt an weggelöstem Rückstand die Waschwirkung an (Tabelle 1).
vom Rückstand weggelöst
Blindwert: Crackbenzin x 22 %
1000 ppm Di-Ölsäurediäthylentriamindiaraid I 66 %
1000 ppm Mono-Ölsäureester II 48 %
erhalten durch Umsetzung mit 2 Mol Äthylenoxid und 3 Mol Propylenoxid
1000 ppm 2,4-Di-tert.-butyl-phenol III 73 %
1000 ppm einer Mischung aus:
500 ppm Di-ölsäurediäthylentriamindiamid I +
500 ppm Mono-Ölsäureester erhalten durch Umsetzung mit 2 Mol Äthylenoxid II 3 Mol Propylenoxid 95 %
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- X- O0Z. 32 227
333 ppm I + 333 ppm II +
333 ppm III 99 «
Eine weitere Verstärkung der Wirkung tritt ein, wenn man als LösungsVermittler für die erfindungsgemäß zuzusetzenden Mischungen statt der bekannten "Oberschmieröle" (reine Kohlenwasserstoffmischungen) als weitere Komponente (d) die Rückstände der Oxo-Synthese von Monanol und Dekanol nimmt. Man gelangt dann zu völliger Ruckstandsauflösung von 100 %. Die Komponente (d) wird in der Regel in einem Mengenverhältnis von 9 : 1 bis 1 : 9 zur Summe von (a) + (b) bzw» (a) + (b) + (c) angewendet. Ganz besonders gute Ergebnisse erzielt man mit Mengenverhältnissen von 1 : 1.
Ein großer, unerwarteter technischer Vorteil besteht dann nämlich auch darin, daß diese Produkte nicht nur hervorragende Lös er für gumartige Rückstände sind, sondern zufolge ihrer > Konstitution (höhere Alkohole, Äther, Acetale und Aldehyde) auch im Motor weit besser verbrennen als die bisher benutzten Oberschmieröle.
In einem BASF-Einzylinder-Prüfmotor mit einem Hubvolumen von 332 cnr (Bohrung = 65 mm Durchmesser, Hub = 100 mm) wurden in 50stündigen Versuchslaufeη bei einer konstanten Drehzahl von 2000 U/min und einem stündlichen Kraftstoffdurchsatζ von 1,6 1 erfindungs gemäße Treibstoffe gefahren. Der Plot or war dabei so modifiziert, daß 10 % der Auspuffgase wieder dem Kurbelgehäuse unterhalb des ölspiegels zurückgeführt wurden und von dort in das Luftfilter der Ansaugleitung des Vergasers (Solex Type 26VPIS) geleitet wurden.
Als Schmieröl wurde für diese Versuche ein Gemisch aus 90 Gewichtsteilen unlegiertem Mineralgrundöl und 10 % eines HD-Öles eingesetzt. Der Kraftstoff bestand aus einem hocholefinischen, nichtstabilisierten Crackbenzin mit hohem Gumgehalt (ASTM D 529). Nach 5Ostündigen Versuchsläufen wurden bei dem Kraftstoff ohne die angegebenen Zusätze schwarze Ablagerungen am Lufttrichter und im Drosselklappenbereich des Vergasers sowie am Schaft des Einlaß-
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ventils festgestellt» Tabelle 2 zeigt die geringe Reinigungswirkung jeder der einzelnen Geraischkomponenten allein und daß die Kombination bei gleicher Anwendungsmenge die Reinigungswirkung der jeweiligen Einzelkomponenten sprunghaft übertrifft» Die Auswertung des Verschmutzungsgrades im Vergaser (speziell im Venturi-Rohr) geschieht im Verhältnis der verschmutzten zur sauberen Fläche<,
Tabelle 2
Die Beurteilung beruht auf der im Hauptpatent erläuterten "Demerit-Wertung".
Bewert ungs zahl (Demerit-Wertung)
Blindwert: Fahrbenzin enthält Crackbenzin 0
A 1000 ppm Di-Ölsäure-diäthylentriamindiamid 5
B 1000 ppm Monoölsäureester des Triäthanolamis 0
C 1000 ppm Rückstandsöl aus der Oxosynthese von
Monanol 0
D 1000 ppm 2,4-Di-tert.-butyl-phenol 3
E 500 ppm Di-Ölsäure-diäthylentriamindiamid
+ 500 ppm Rizinol-Ester durch Umsetzung mit 3 Mol
Propylenoxid und 3 Mol Äthylenoxid 8
F 250 ppm Di-Ölsäure-diäthylentriamindiamid
+ 250 ppm Rizinolester durch Umsetzung mit 3 Mol
Propylenoxid und 3 Mol Äthylenoxid
+ 500 ppm Rückstandsöl aus der Oxosynthese von
Nonanol 9
G 200 ppm Di-ölsäure-diäthylentriamindiamid
+ 100 ppm Rizinolester durch Umsetzung mit 3 Mol
Propylenoxid und 3 Mol Äthylenoxid
+ 200 ppm 2,4-Di-tert.-butylphenol
+ 500 ppm Rückstandsöl aus der Oxosynthese von
Nonanol 10
Demgemäß zeigen die angeführten Kombinationen etwa die gleiche Waschwirkung wie die Zusätze des Hauptpatents, jedoch mit dem Vorteil, daß die Umsetzungsprodukte aus Fettsäure mit Alkylenoxiden ein günstigeres Korrosionsverhalten aufweisen.
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Claims (6)

  1. O.Z. 32
    Treibstoffe für Ottomotoren enthaltend als Zusatz in geringen Mengen
    a) Diamide aus gesättigten oder ungesättigten Carbon säuren mit 12 bis 20 Kohlenstoffatomen und Polyaminen mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen und 2 bis 4 Stickstoffatomen und
    b) Kondensationsprodukte aus gesättigten oder ungesättigten Carbonsäuren mit 8 bis 20 Kohlenstoffatomen, mit der 2 bis 20 molaren Menge Äthylenoxid und/oder Propylenoxid.
  2. 2. Treibstoffe gemäß Anspruch 1, enthaltend als weitere Komponente
    c) an sich als Antioxidantien bekannten durch raumerfüllende Alkylsubstituenten sterisch gehinderte Phenole.
  3. 3. Teibstoffe gemäß Ansprüchen 1 oder 2 enthaltend als weitere Komponente
    d) als LösungsVermittler für die Komponenten a bis c und als Oberschmierölkomponente Rückstandsöle aus der Nonanol und Dekanol-Oxosynthese.
  4. 4. Treibstoffe gemäß Ansprüchen 1 bis 3 enthaltend 20 bis 2000 ppm der Komponenten a+bbzw. a+b+c.
  5. 5. Treibstoffe gemäß Ansprüchen 1 bis 3 enthaltend 50 bis 500 ppm der Komponenten a+bbzw. a+b+c.
  6. 6. Treibstoffe gemäß Ansprüchen 1 bis 3, in denen das Gewichtsverhältnis (a) zu (b) 1 : 8 bis 8 : 1 bzw. (a) zu (b) zu (c) 1 : 1 : 8 bis 8:1:1 beträgt und die Summe aus (a) + (b) bzw. (a) + (b) + (c) zum Lösungsvermittler (d) im Gewichtsverhältnis 9 : 1 zu 1 : 9 steht.
    BASF Aktiengesellschaft 809815/0332
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