DE3150988A1 - Brennbare kompositionen, die alkohole und fettsaeureester enthalten und insbesondere als dieseltreibstoffe brauchbar sind - Google Patents
Brennbare kompositionen, die alkohole und fettsaeureester enthalten und insbesondere als dieseltreibstoffe brauchbar sindInfo
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Description
3150983 ■
PATENTANWALT
Akte 5012
-..· ♦:. 22.Dezember 1981
6800 MANNHEIM 1, Seckenhelmer Straße 36a · Φ (0621) 40631S
Poetscheck: Frankfurt/M. Nr. 8293-603 Bank: Deutsche Bank Mannheim (BLZ 67070010) Nr. 7200066
Institut Prancais du Petrole
4, Avenue de Bois-Preau
92502 Rueil-Malmaison / Prankreich
Brennbare Kompositionen, die Alkohole und Fettsäureester enthalten und insbesondere
als Dieseltreibstoffe brauchbar sind.
3150983
Die vorliegende Erfindung betrifft neue brennbare Kompositionen, die insbesondere als Dieseltreibstoffe
brauchbar sind.
Sie betrifft im speziellen Kompositionen, welche mindestens einen Alkohol und mindestens einen Fettsäureester
enthalten, wie sie in der folgenden Beschreibung der Erfindung näher definiert sind.
Es ist bekannt, daß die Einführung von Alkoholen in Dieseltreibstoffe ein wichtiges Ziel im Forschungsbereich
der Substitutions-Treibstoffe darstellt.
Zu diesem Zweck wurden z.B. in Brasilien Untersuchungen durchgeführt, um Dieselmotoren mit Äthanol zu
betreiben, dem man eine ausreichend hohe Menge (wahrscheinlich in der Größenordnung von 1o Gew.-#)
eines Additivs zur Verbesserung des Cetan-Index zugesetzt hat.
Man versucht auch Methanol als Treibstoff zu verwenden,
wobei man für die Zufuhr zu den Motoren nichtklassische Einführungsmittel benutzt (wie z.B. die
Vergasung oder die Doppeleinspritzung), welche schwierig durchzuführen und kostspielig sind.
Wenn man Alkohole im Gemisch mit klassischen Gasölen . verwenden will, so kann man übrigens auf mehrere
schwerwiegende Nachteile stoßen.
25 Zunächst kann es sein, daß der zu Rede stehende
Alkohol mit Gasöl nicht mischbar ist: Das ist insbesondere
der Fall bei Methanol oder hydratisiertem Äthanol (z.B. dem Azeotrop Äthanol/Wasser mit
Äthanol).
Λ-
Tier zu Rede stehende Alkohol kann mit Gasöl mischbar
sein, aber man ist in der Menge des einzusetzenden Alkohols durch die Verminderung des Cetan-Indexes
des Gemische begrenzt; dies ist der Fall beim absoluten
Äthanol oder auch bei Gemischen n—Butanol/ Azeton (Produkte der "Acetono-Butyl"-Fermentation).
Man kann außerdem durch den Viskositäts-Abfall des Gemisches begrenzt sein, durch den man schwerwiegende
Verschleißprobleme auf dem Niveau der Injektionssysteme erhalten kann.
Es wurde nun gefunden, daß es möglich ist, Alkoholenthaltende
Treibstoffe für Dieselmotoren ohne die oben genannten Nachteile herzustellen, unter der
Voraussetzung, daß man diese Alkohole mit gewissen Fettsäureestern assoziiert. Man erhält auf diese Weise
Gasöl-freie Dieseltreibstoffe, die gleichzeitig einen guten Cetan-Index, brauchbare Viskositäten und in
den meisten Fällen befriedrigende Eigenschaften bei niedrigen Temperaturen aufweisen.
Diese Treibstoffe sind dadurch gekennzeichnet, daß sie kein Petroleumprodukt enthalten.
Ganz allgemein sind die erfindungsgemäßen Treibstoffe gekennzeichnet durch einen Gehalt an Ίο bis 5o Vol.-#
mindestens eines alkoholischen Bestandteils, der mindestens einen primären, sekundären oder tertiären
aliphatischen Monoalkohol mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen
enthält. Es handelt sich insbesondere um Methanol, absoluten Äthanol, das Azeotrop Äthanol/Wasser
mit 95 Gew.-^ Äthanol, Isopropanol, Butanole oder
3q Pentanole oder auch verschiedene Alkoholgemische, die
im wesentlichen n-Butanol enthalten und z.B. durch Fermentation von Hydrolysaten aus Oellulosesubstraten
mit cellulolytischen Enzymen erhalten werden.
Diese Treibstoffe enthalten außerdem 9o bie 5o Vol.-%
mindestens eines Fettsäurealkylesters, dessen Säureteil
von einer gesättigten oder ungesättigten Fettsäure mit 12 bis 22 Kohlenstoffatomen abgeleitet ist
und dessen Alkylteil 1 bis 8 Kohlenstoffatome enthält.
Diese Fettsäureester können bestehen aus:
a) ungesättigten Fettsäureestern mit einer relativ langen Kette (etwa 16 bis 22 Kohlenstoffatomen),
b) gesättigten Fettsäureestern mit einer relativ
kürzeren Kette (etwa 12 bis 14 Kohlenstoffatomen)
c) gesättigten Fettsäureestern mit einer relativ längeren Kette (etwa 16 bis 18 Kohlenstoffatomen).
Der Alkylteil der erfindungsgemäß in Betracht kommenden
Fettsäureester kann insbesondere aus Methyl-, Äthyl-, Isopropyl- oder 2-Äthyl-Hexyl-Resten bestehen.
Die erfindungsgemäß in Betracht kommenden Fettsäureester
können aus natürlichen Fettkörpern pflanzlichen oder tierischen Ursprungs stammen. In diesem
Fall werden sie vorzugsweise durch Alkoholyse (oder Umesterung) der in natürlichen Fettkörpern (ölen oder
Fetten) enthaltenen Glyzerinester mit einem geeigneten Monoalkohol erhalten. Diese Alkoholyse kann vorzugsweise
bei ölen oder Fetten im Rohzustand durchgeführt werden, d.h. ohne daß es nötig ist, diese
in ihre verschiedenen GIyzerid-Bestandteile zu trennen«
Man erhält dann Gemische von Fettsäureestern, wobei die Zusammensetzung von deren "saurem11. Teil derjenigen
des Ausgangs-Fettkörpers (öl oder Fett) entspricht.
So wird z.B. die Herstellung von Alkylestern sub Triglyzeriden durch Alkoholyse mit Methanol (z.B·
nach den im US Patent 2 J6o 844 beschriebenen Bedingungen), Äthanol, Isopropanol oder 2-Äthyl-Hexanol
durchgeführt·
Als Beispiele für lettkörper pflanzlichen Ursprungs
seien insbesondere genannt die öle von Raps, Sonnenblumen, Soja-, Mais ,.Baumwolle, Mandel, Erdnuß, Oliven,
Palmen, Betheipalmen, Kokos und Kopra.
Es seien ferner genannt Rizinusöl (insbesondere
Mamona-Öl) und Leinöl· Jedoch haben diese letztgenannten
eine zu große Ungesättigtheit, um als Dieseltreibstoffe brauchbare Alkylester zu liefern· Will
man diese öle verwenden, so muß man sie stabilisieren, in dem man sie vorher einer partiellen Hydrierung
unterwirft.
Als Beispiele für Fettkörper tierischen Ursprungs seien insbesondere Schweineschmalz und Talg genannt.
Die erfindungsgemäß verwendeten Fettsäureester können
auch - obwohl dies weniger vorteilhaft ist - aus
den Fettsäuren selbst hergestellt werden, wenn diese leichtverfügbar sind. In diesem Fall wird die zur
Rede stehende Fettsäure einfach.mit dem geeigneten aliphatischen Monoalkohol (z.B. Methanol, Äthanol,
Isopropanol oder 2-Äthyl-Hexanol) nach einer üblichen
Methode verestert.
Daebei den erfindungsgemäßen Mischungen eingesetzte
"alkoholische Komponente" kann - wie oben angedeutet reiner
Methanol oder absoluter Äthanol sein. Sie kann aber auch aus dem Azeotrop Äthanol / Wasser bestehen,
das 95 Gew.-# Äthanol und 5 Gew.-# Wasser enthält
(bezeichnet als "Äthanol 95").
3 1 50983
-a-
Man kann aber auch verschiedene Mischungen verwenden, die. im wesentlichen n-Butanol, Azeton und/oder
Isopropanol und gegebenenfalls Äthanol enthalten.
Diese Mischungen können z.B. folgende Bestandteile haben:
n-Butanol 4o bis 8o Gew.-^
Azeton 15 bis 45 Gew.-#
Äthanol ο bis 15 Gew.-^
n-Butanol 45 bis 75 Gew.-#
1o Isopropanol 1o bis 4o Gew.-^
Azeton 2 bis 15 Gew.-#
Äthanol ο bis 1o Gew.-^.
Die oben genannten Kompositionen können durch einfaches Vermischen ihrer verschiedenen Bestandteile
hergestellt werden. Man kann sie aber zweckmäßig durch ein Fermentationsverfähren erhalten, das mit einem
Hydrolysat eines Cellulosesubstrats in Anwesenheit mindestens eines Mikroorganismus durchgeführt wird,
welches cellulolytische Enzyme liefert; hierbei führt man entweder eine Azeton/Butanol-Fermentation oder
eine Butanol/Isopropanol-Fermentation durch und erhält Mischungen mit der oben angegebenen Zusammensetzung.
Zu diesem Zweck kann man alle Arten von Cellulosesubstraten verwenden, z.B. solche, die man durch
Vorbehandlung von Altpapier, Getreidestroh, Bagasse, Mais-Spindeln und-Kolben, Abfälle von Sägewerken oder
aus Laub- bzw. Nadelwäldern erhält. Die in Betracht kommende Vorbehandlung kann mechanisch (z.B. Vermählen)
und /oder chemisch (z.B. Behandlung mit "Natronlauge, vorzugsweise etwa 6 Gew.-# Natronlauge/Gewicht Substrat)
sein.
Die Hydrolyse zu Zuckern (enzymatische Reaktion) wird
anschließend nach üblichen Methoden durchgeführt, vorzugsweise bei 3o bis 600C bei einem pH-Wert von
im allgemeinen 3,5 bis 6,5» wobei die Reaktionsbedingungen im wesentlichen von der Art des Mikroorganismus
abhängen, den man in der letzten Stufe verwenden will.
Mit den auf diese Weise erhaltenen Hydr'olysaten, die man mit Nährelementen versetzt, führt man eine Fermentation
in Anwesenheit von geeigneten Organismen durch, die cellulolytische Enzyme liefern können,
Biese Organismen sind Bakterien, die vorzugsweise zur Gattung Clostridium gehören, oder Pilze, die
vorzugsweise zur Gattung Sporotrichum, Polyporus«
Fusarium, Penicillium» Myrothecium und Trichoderma
gehören. Die Fermentation wird anaerob oder aerob durchgeführt, z.B. mit einem Bakterium der Gattung
Clostridium bei einer Temperatur von im allgemeinen 25 bis 4-O0C und bei einem pH-Wert von etwa 4 bis 7»5·
Faktoren, welche die Zusammensetzung der erhaltenen Mischungen beeinflussen, sind der verwendete Bakterien-Stamm,
das Substrat und die Fermentationsbedingungen, d.h. der pH-Wert, die Temperatur, die Zusammensetzung
des Milieus, insbesondere die Stickstoffquelle.
Organismen, welche für die Azeton/ButanolTFermentation
verwendet werden, gehören im allgemeinen zur Gattung Clostridium. Die verwendeten Arten sind unter
den Namen Clostridium saccharoacetobutylicium, Clostridium acetobutylicum,
Clostridium saccharobutyl aceto nicum, Clostridium saccharoperbutylicum beschrieben.
Ein typischer Stamm ist Clostridium ac etobutylicum.
- ye -
' ΛΑ-
Die für die Butanol-Isopropanol-Fermentation verwendeten
Organismen sind ähnlich der vorherigen und gehören ebenfalls der Gattung Clostridium an· Die
verwendeten Stämme sind unter den Bezeichnungen, Clostridium propylbutylicum, Clostridium Viscifaciens
beschrieben; typische Stämme für diese Fermentation sind aber Clostridium butylicum sowie Clostridium
beijerinckii und Clostridium toanum.
Unter den erhaltenen Mischungen verwendet man vorzugsweise solche, die z.B. etwa 75 Gew.-^ n-Butanol und
25 Gew.-# Azeton enthalten, oder Mischungen mit einem
Gehalt von 6o Gew.-# n-Butanol, 5o Gew.-# Azeton und
1o Gew.-# Äthanol·
Ganz allgemein kann man durch Verwendung von Estern der oben definierten Typen a) und b) als Fettsäureester
Mischungen erhalten, die gute Eigenschaften in der Kälte aufweisen; aber die Menge des alkoholischen
Bestandteils, den man verwenden kann, bleibt relativ beschränkt, ζ·Β· bei Werten von bis zu etwa
25 Vol.-#, wenn die Cetan-Indices der erhaltenen
Mischungen befriedigend bleiben sollen.
In diesem Fall hat man also Kompositionen, die im wesentlichen aus Folgendem bestehen:
- 7o bis 9o Vol.-!# mindestens eines Fettsäureesters
der oben definierten Typen (a) und (b)
- 3o bis 1o VoI·-# der alkoholischen Komponente·
Als Ester vom Typ (a), kommen insbesondere in Betracht Methyloleat und Methylester aus Rapsöl, deren
"saurer" Teil einen verminderten Teil eine verminderte Menge Eruca-Säure enthält, Sojaöl, Baumwollöl
und Palmöl (insbesondere Palmöl von Dende)·
3150D33
-Vr-
- 41-
AIs Ester vom Typ (b) seien insbesondere genannt Isopropylmyristat und die Methylester aus KopraÖl
oder Kokosöl (insbesondere Babacu-Kokosöl).
In der unten stehenden Tabelle sind die Haupt-Fettsäuren angegeben, welche den "sauren" Teil der pflanzlichen
öle ausmachen.
^^""\öl aus | Raps | - | — | SoJa | Baumwolle | Palm | Kokos | Kopra |
Säüre^->^^ (Gew.-/l5 J"**"^ |
- | (Dende) | (Babacu} | |||||
gesättigt | - | |||||||
Laurin - | - | - | - | — | 48 | 48 | ||
Myristin - | - | - | - | 17,5 | 18 | |||
Palmitin - | 65 | 6,5 | 21 | 42,5 | 9 | 1o | ||
Stearin - | 2o | - | - | - | "- ■ | - | ||
ungesättigt | 8 | |||||||
Olein - | 33,5 | 33 | 43 | 6 | — | |||
Linolein - | 52,5 | 43,5 | 9,5 | - | - | |||
Linolen - | — | "P | — | — | - |
Will man andererseits den Gehalt der Mischung an alkoholischem Bestandteil höchstmöglich steigern,
z.B. bis auf 5o Vol.-#, so verwendet man voruzgs weise
Ester vom oben definierten Typ (c). Die Kälteeigenschaften sind dann im allgemeinen weniger gut,
so daß man bei der Verwendung dieser Mischungen sie vorher erhitzen muß. Sie können aber auch besonders
für heiße Länder bestimmt sein.
In diesem ITaIl hat man also Kompositionen mit folgenden
Bestandteilen:
- 5o bis 9o Vol.-# mindestens eines Fettsäureesters
des oben definierten Typs (c), im speziellen Methyl- oder Äthyl-Palmitat, Methyl-, Äthyl- oder
2-Äthyl-Hexyl-Stearat sowie Mischlingen der Methyl-
5 oder Äthyl-Palmitate/Stearate;
- 5o bis 1o Vol.-# des alkoholischen Bestandteils.
Es sei erwähnt, daß durch Einsatz der Fettsäureester in den erfindungsgemäßen Treibstoff-Kompositionen diese
zusätzliche Mengen Alkohol in potentieller Form erhalten, welche aus der Alkoxi-Hälfte dieser Ester stammen,
d.h. je nach dem Methanol, Äthanol, Isopropanol oder
auch 2-Äthyl-Hexanol.
So enthält z.B. eine erfindungsgemäße Komposition, die aus 25 Vol.-% Methanol und 75 Vol.-% Methyl-Palmitat
besteht, wenn man das potentielle Methanol des Methyl-Palmitats mitrechnet, etwa 35 Gew.-# Methanol. In
gleicher Weise enthält eine Komposition, die aus 6o Vol.-#
eines Gemischs von Äthyl-Palmitat und- ßtearat sowie
4o Vol.-# absolutem Äthanol besteht, wenn man das im
Äthyl-Palmitat/Steexat-Gemisch enthaltene potentielle
Äthanol mitzählt, etwa 49 Gew.-# Äthanol.
Als Vorteile bei der Verwendung von Fettsäureestern in den erfindungsgemäßen Treibstoffen seien die folgenden
genannt: Durch diese Fettsäureester kann man eine ausreichend hohe Viskosität aufrechterhalten und
somit den Verschleiß der InQektionssysteme der Dieselmotoren
(Pumpen) bekämpfen, einen Verschleiß, den man im allgemeinen beobachtet, wenn man Mischungen aus Gasölen
und Alkoholen als Treibstoffe für diese Motoren
3o verwendet.
Übrigens können gewisse erfindungsgemäße Treibstoff-Kompositionen,
im allgemeinen solche, die mehr Alkohol enthalten, einen Cetan-Indeac aufweisen, der
für eine befriedigende Verwendung als Dieseltreibstoff
ungenügend sein kann. In diesem Pail ist es möglich, ihren Cetan-Index zu erhöhen, in dem man
klassische Additive einsetzt, wie Alkylnitrate (z.B. Amyl-, Hexyl- oder Octyl-Nitrat); diese verwendet man
dann in einer Menge von etwa 0,1 bis 5 Gew.-#, so daß man einen brauchbaren Cetan-Index von ζ·Β» 4·ο
oder mehr erhält.
Bei ihrer Verwendung als Dieseltreibstoffe kann man schließlich die erfindungsgemäßen Kompositionen mit
verschiedenen üblichen Additiven versetzten, die mit den eingesetzten Pettsäureestern verträglich sind. So
kann es z.B. empfehlenswert sein, sie mit_ anti-oxidierenden
Additiven zu vermengen.Man kann auch Additive zusetzen, welche die Kälteeigenschaften verbessern,
Anti-Rauch-Additive etc. ·
In den folgenden Beispielen wird die Erfindung näher
erläutert, ohne daß sie auf die speziellen Ausführungsformen beschränkt werden soll.
Zunächst wird die Herstellung von Methylestern aus Rapsöl beschrieben, die bei den erfindungsgemäßen
{Treibstoffen verwendet werden·
In einen 1o Liter-Grignard-Glaskolben, der mit einem
Rührer, einem Thermometer, einem unteren Ablaßventil und einer Außenheizung versehen ist, gibt man 5 kg
raffiniertes Rapsöl, das vorher zwei Stunden bei 1oo°C unter einem absoluten Brück von 6,5 bis 7 Millibar
dehydratisiert würde. '
Man stellt den Rührer ein und erhitzt das Ol auf
55 bis 6o°0; dann gibt man innerhalb 5 Minuten eine Iiösung aus 676 g absolutem Methanol und 9 g metallischem
Natrium zu. Man läßt eine Stunde reagieren und stellt dann den Rührer ab.
Nach 30 minütigem Dekantieren wird die untere Phase,
die im wesentlichen aus Glyzerin besteht (65o g) durch das untere Ablaßventil abgezogen. Nun versetzt man die
im Reaktor enthaltene organische Phase mit 62o cmr destilliertem Wasser, das vorher auf 600C erhitzt wurde.
Nach 15 minütigem heftigem Rühren läßt man das Gemisch
eine gleiche Zeitdauer ruhen. Die dekantierte wässrige Waschphase wird wie oben abgezogen. Das Waschen wird
noch zweimal mit 32o cm* Wasser wiederholt.
Die isolierte organische Phase wird über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet, zusammen filtriert und dann
bei vermindertem Druck (6,5 bis 7 Millibar) eine Stunde bei 1oo°0 eingedampft, um die letzten Spuren Methanol
daraus zu entfernen.
·- Man erhält schließlich 4-75o g des gewünschten Produkts,
dessen Analyse einen Gehalt von mehr als 95 Gew.-# Methylestern zeigt.
Nach der gleichen Verfahrensweise wie oben beschrieben
stellt man die Methylester aus Soja-, Baumwolle-, Palm-, Kopra- und Babacu-Kokosöl her.
In diesem Beispiel wird die Herstellung verschiedener erfindungsgemäßer brennbarer Mischungen beschrieben,
die als alkoholische Bestandteile Methanol sowie verschiedene
Fettsäureester enthalten.
Die Zusammensetzung dieser Mischungen, ihr Cetan Index und verschiedene Eigenschaften in der Kälte
sind in der folgenden Tabelle I angegeben:
Versuch Nr· | Fettsäureester | VoI·-# | Methanol | l i |
Cetan-Indeac | Trübungspunkt (0C) |
Fließpunkt (0C) |
- |
1 A (*) | Methyloleat 1 | 9o | Io | 42,3 | - 12 | -15 | - ] | |
1 B | η η | 8o | 2o | 37,4 | — | |||
1 σ OO | Methyloleat 2 | 85 | 15 | 4o,6 | - 4 | - 12 | ||
1 D | η η | 8o | 2o | 37,6 | + 5 | - 42 | ||
1 E | Methylester aus Rapsöl | 9o | 1o | 38,6 ; | - 7 | - 15 | ||
1 P | η ti η | 8o | 2o | 36,1 | O | - 39 | ||
1 G | Isopropylmyristat | 8o | 2o 1 |
41,1 | O | - 2 | ||
1 H | Methylpalmitat | 9o | 1o | 54,3 | + 28 | + 24 : | ||
1 I | η | 85 i | 15 | 53,2 | + 26 | + 21 j | ||
1 J | η | 75 j | 25 | 41,ο | + 24 | + 21 ] | ||
1 K | η | 65 I | 35 | 32,o | + 21 | + 18 | ||
1 L | 2-Äthyl-Hexyl-Stearat | 85 ! | 15 j | 53,9 | + 44 | o : | ||
1 M | Methylester aus Kokosöl | 9o | 1o j | 49 | — | > | ||
1 H | It tt Π | 8o | 2o | 45 | - | |||
1 P | Methylester aus Palmöl | 9o | 1o | 46 | - | |||
1 Q | it tt η | 8o | 2o | 41 | ||||
1 R | Methylester aus Baum- | 85 j | 4o | - | ||||
wollöl | I |
man verwendet zwei Methyloleate verschiedener Herkunft
ex» CX)
315098B
Die Eigenschaften der so zusammengesetzten Mischungen
zeigen insbesondere, daß es möglich ist, bis zu etwa
5o Vol.-# Methanol im Gemisch mit den Methyloleaten
zu verwenden, wobei aber der gute Cetan-Index und die guten Kälteeigenschaften aufrechterhalten bleiben.
Andererseits kann man mit einem Fettsäureester wie Methylpalmitat Methanol-Mengen verwenden, die bis'zu
etwa 25 VoI .-#>gehen: Die Cetan-Indices sind ausgezeichnet,
aber der Trübungspunkt und der Fließpunkt
sind deutlich schlechter (man muß die brennbare Mischung vorher erhitzen). '
Bei-Mischungen, deren Cetan-Index ungenügend ist
(unterhalb von etwa 4o), kann man den Wert, auf mehr
als 4o erhöhen, in dem man ein Additiv zur. Verbesserung des Cetan-Index zusetzt, undzwar Amylnitrat in einer
Menge von 0,5 bis 2 % ge nach dem Pail .Das «selbe trifft
zu in den Beispielen2, 3 und 5·
Beispiel 2t ^
In diesem Beispiel wird die Verwendung von absolutem
Äthanol cindnem Gemisch mit verschiedenen Fettsäureestern
beschrieben.
Die Zusammensetzungen der Mischungen, ihr Cetan-Index,
ihr Trübungspunkt und ihr Fließpunkt sind in der folgenden Tabelle II angegeben.
- 18 -■
Tabelle II
Tabelle II
Versuch Nr. fettsäureester | Vol.-Jli \ | Äthanol (Voi*-#) |
Getan-Index | iOrübungspunkt | Fließpunkt |
2 A Methyloleat 1 | 9o | Io | 44,3 | - 11 | * 14 |
2 β rt ■" | Bo | 2o | 38,4 | - 12 | ■■■.-■**■ ;'';'· ■■ |
2 C " ■«■■'■ | 7o | 30 | 35,7 | - 12 | - 15 |
2 D Methyloleat 2 | 7o | 3o | 36,5 | - 9 | - 12 |
2 E Methylester aus Rapsöl | 9o | 1o | 40,4 | - 7 | - 18 |
2 ρ n η H | 8o | 2o | 36,3 | - 7 | - 18 |
26 . Methylester aus Copra- | 8o | 2o | 4o,4 | — 1 | - 9 j |
ο »τ Ii wn | 7o | 3o | 36,1 | - 3 | " 9 : |
2 I Methylpalmitat | 8o | 2o | 49,9 | + 24 | + 21 |
2 J n | 7o | 3o | 38,1 | + 27 | + 21 |
2 K 2-Äthyl-Hexyl-Stearat | 7o | 3o | 39,6 | + 5 | + 3 j |
' _ x+.wn I Palmitat 2 1 Äthyl J- stearat |
6o | 4o | 38,5 | + 21 | + 21 ' |
2 H Methylester von Kofcos- | 75 | 25 | 4o,2 | , -. 1 |
- * |
2 N Methylester von PaJm- | 8o | 2o | 41,o | ||
2 P Methylester von SoQa- | 9o | 1o | 41,ο | - | |
2 Q Methylester von Baum- wollol |
85 i |
15 | 41,5 |
Man verwendet in diesem Beispiel das Azeotrop aus Äthanol und Wasser mit etwa 95 Gew.-# und etwa
5 # Wasser. Man stellt Mischungen mit wechselnden
Mengen verschiedener Fettsäureester her, wie in der folgenden Tabelle III gezeigt ist.
Die so zusammengesetzten Mischungen sind stabil (keine Entmischung), trotz der Anwesenheit von
5 Gew«-# Wasser im Äthanol·
1o Beispiel 4; (Vergleichsversuch)
Man versucht analoge Mischungen herzustellen, wobei
man als alkoholischen Bestandteil 9o#Lges Äthanol
verwendet· Man kann mit verschiedenen untersuchten Fettsäureestern keine stabilen Mischungen herstellen,
auch nicht mit relativ geringen Mengen (Ίο Vol«-#)
5Q#igem Äthanol.
In diesem Beispiel werden Mischungen beschrieben, in
denen die alkoholische Komponente selbst aus einem
Gemisch von 75 Gew.-# n-Butanol und 25 Gew·—# Azeton
besteht (bezeichnet als Μ·Β·Α·: Mischung Butanol/ Azeton)·
Die Zusammensetzung der brennbaren Mischungen, ihr
Cetan-Index, ihr Trübungspunkt und ihr Fließpunkt sind in der folgenden Tabelle IT angegeben·
- 2ο -
Versuch Nr. | Fettsäureester | Vol.-* | Äthanol 95 | Trübungspunkt | 6 | Fließpunkt |
3 A | Methyloleat | 9o | 1o | 44,9 + | 1o | -15 |
3 B | It | 8o | 2o | 39,ο + | 6 | - 15 |
3 C | η | 7o | 3o | 34,1 + | O | - 18 |
3 Γ | Isopropylmyristat | 7o | 3o | 36,o | 5 | O |
3 Ξ | Methylester von Kopra | 7o | 3o | 34,3 | 26 | - 6 |
^ JC | 7o | 3o | 39,o + | - | + 21 | |
Methylester aus Kokosöl | 8o | 2o | 42,o | - | - | |
3 H | Methylester aus Palmol | 85 | 15 | 4o,5 | — | - |
3 I | Methylester aus Baumwollöl |
8o | 2o | 39,8 | — | |
CO CD CO
- 21 Tabelle IV
Vesuch. Nr. | Fettsäureester | Vol.-56 | MBA (Vol.-#) |
Cetan-Index | Trübungs punkt (°0) |
Fließpunkt CG) |
C 4
» t * · Ϊ « |
5 A | Methyloleat | 9o | 1o | 44,9 | - 14 | - 15 | * α mm fei ft |
5 B | ti | 8o | 2o | 39,9 | - 15 | - 18 | |
5 C | It | 7o | 3o | 37,6 | - 15 | - 18: | |
5 D | Äthrl I Palmi1;at Atnyij. stearat |
6o | 4o | 39,5 | + 2o | + 15 | |
5 E | Methylester aus Kokosöl | 7o | 3o | 43 | — |
I 4
t t * <t C L |
|
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|||||||
1 « « ( I | |||||||
CO —J.
315098S
Beispiel 6: Versuche im Dieselmotor Gewisse erfindungsgemäße Kompositionen werden in
einem Dieselmotor eines landwirtschaftlichen Traktors (Drehzahl 24-oo Umdrehungen/Minute) jeweils 5o Stunden
getestet·
Es handelt sich um:
- die Mischungen von Versuch 1C und 1G im Beispiel 1;
- die Mischungen von Versuch 2G und 2K im Beispiel 2;
- die Mischung von Versuch 3B im Beispiel 3 und.
- Mischungen von Versuch 5D und 5>E im Beispiel 5·
Bei diesen Versuchen treten keine Funktionsstörungen auf. Man beobachtet keine Niederschläge auf dem Niveau
der Injektoren. Im übrigen stellt man eine normale Aufrechterhaltung der Energieausbeute des Motors fest.
Claims (1)
- Patentansprüche1. Brennbare Kompositionen, gekennzeichnet durch folgende Bestandteile in einem stabilen Gemisch: 5o bis 9o Vol.-# mindestens eines C^ - Cg-Alkylesters einer Fettsäure mit 12 bis 22 Kohlenstoffatomen und5o bis 1o Vol.-# mindestens eines alkoholischen Bestandteils, der mindestens einen primären, sekundären oder tertiären aliphatischen Monoalkohol mit 1-5 Kohlenstoffatomen enthält.1o 2. Komposition gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der alkoholische Bestandteil Methanol ist.3. Komposition gemäß Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet,
daß der alkoholische Bestandteil absoluter Äthanol ist.4-. Komposition gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß der alkoholische Bestandteil ein Azeotrop Äthanol / Wasser mit ©twa 95 Gew.-# Äthanol ist.2o 5· Komposition gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß der alkoholische Bestandteil aus einem Gemisch besteht, das aus etwa 75 Gew.-^ n-Butanol und etwa 25 Gew.-^ Azeton gebildet wird.25 6. Komposition gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß der alkoholische Bestandteil aus einem Gemisch besteht, das aus etwa 6o Gew.-% n-Butanol, etwa 3o Gew.-# Azeton und etwa 1o Gew.-# Äthanol besteht.7. Komposition gemäß Anspruch 1 bis 6, gekennzeichnet durch folgende Bestandteile:7o bis 9o Vol,-# mindestens eines Fettsäureesters mit ungesättigter Kette von 16 bis 22 Kohlenstoffatomen und3ö bis 1o Vol.-# eines alkoholischen Bestandteils·8. Komposition gemäß Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet,daß der Fettsäureester Methyloleat oder ein Gemisch der Methylester aus Baps-, So^a-, Baumwoll- oder Palmöl ist.9. Komposition gemäß Ansprüchen 1 bis 6, gekennzeichnet durch folgende Bestandteile:7o bis 9o VoI·-# mindestens eines Fettsäureesters mit gesättigter Kette von 12 bis 14- Kohlenstoffatomen und3o bis 1o VoI.-# eines alkoholischen Bestandteils·1o. Komposition gemäß Anspruch 9»dadurch gekennzeichnet,
daß der Fettsäureester Isopropyl-Myristat oder ein Gemisch der Methylester aus Kopraöl oder Kokosöl ist.11· Komposition gemäß Ansprüchen 1 bis 5» gekennzeichnet durch folgende Bestandteile:5o bis 9o VoI·-# mindestens eines Fettsäureesters mit gesättigter Kette von 16 bis 18 Kohlenstoffatomen und5o bis 1o Vol.-# eines alkoholischen Bestandteils.12. Komposition gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,daß der Fettsäureester Methylpalmitat, Äthylpalmitat, Methylstearat, Äthylstearat, 2-Äthyl-Hexyl-Stearat, ein Gemisch aus Methyl-Palmitat und-Stearat oder ein Gemisch aus Äthyl-Palmitat und-Stearat ist.13· Komposition gemäß Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet,
daß sie einen Cetan-Index von mindestens 4o hat.Io 14. Komposition gemäß Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet,daß sie außerdem eine ausreichende Menge eines Additivs zur Verbesserung des Cetan-Index enthält, um einen Wert von mindestens 4o zu erreichen·15 15· Komposition gemäß Ansprüchen 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet,daß sie außerdem eine geeignete Menge mindestens eines anti-oxidierenden Additivs enthält.16. Verwendung einer Komposition gemäß Ansprüchen 1 bis 15, als Dieseltreibstoff.
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