DE3523636A1 - Verfahren zum herstellen homogener brennstoffzusammensetzungen mit einem erdoelanteil und mindestens einem kurzkettigen aliphatischen alkohol und danach hergestellte zusammensetzungen - Google Patents

Verfahren zum herstellen homogener brennstoffzusammensetzungen mit einem erdoelanteil und mindestens einem kurzkettigen aliphatischen alkohol und danach hergestellte zusammensetzungen

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Michel Saint Genis Laval Llinares
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Description

Verfahren zum Herstellen homogener Brennstoffzusammensetzungen mit einem Erdölanteil und mindestens einem
kurzkettigen aliphatischen Alkohol und danach herge-
stellte Zusammensetzungen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufrechterhalten der Homogenität von Treibstoffen mit einer ersten Erdöl-,Q fraktion und mindestens einem aliphatischen kurzkettigen Alkohol mittels Zugabe eines Zusatzes sowie eine homogene Treibstoffzusammensetzung mit einer Erdölfraktion, mindestens einem aliphatischen kurzkettigen Alkohol und einem Zusatz.
Die Erfindung bezieht sich also auf ein Verfahren für die Herstellung von homogenen Treibstoffzusammensetzungen mit * einer Erdölfraktion und mindestens einem aliphatischen \ kurzkettigen Alkohol, im wesentlichen Methanol, Ethanol oder den Butanolen und den danach erhaltenen Zusammensetzungen.
Die kurzkettigen Alkohole stammen entweder aus der Fermentation von Agrikultur-Produkten oder aus der Umsetzung
von Petrochemie-Resten. In beiden Fällen sind sie sicher 25
von ökonomischem Interesse.
Da Alkohole sehr hygroskopische Substanzen sind, enthalten Mischungen von Treibstoffen und Alkoholen ständig wechselnde Mengen Wasser. Dieses Wasser kann vom Herstelß
lungsverfahren der Alkohole stammen oder auch einfach Luftfeuchtigkeit sein oder vom Boden des Tanks stammen.
Ternäre Mischungen Treibstoff/Alkohol/Wasser sind nicht
stabil. Ihre Neigung, sich in zwei Phasen aufzutrennen, 35
steigt bei Erniedrigung der Temperatur.
Es sind verschiedene Verfahren vorgeschlagen worden, um die Mischungen homogen zu halten.
c Bereits das amerikanische Patent 4 261 702 von TEXACO beschreibt das Trocknen eines Treibstoffes mit einem Alkoholgehalt von 951. Nach Auftrennen des Treibstoffes in zwei Phasen fügt man der wasserreichen Phase ein Ketal, ein Acetal oder ein Orthoester in sauerem Milieu in zu. Letztere reagieren mit dem Wasser und das dementsprechend dehydratisierte Produkt wird dem restlichen Treibstoff zugeführt.
Gemäß der deutschen Patentanmeldung 30 39 225 von Hoechst . c beschleunigt die Zugabe von 0,05 bis 51 eines Borats die
b
Auftrennung einer Mischung von Treibstoff und Alkoholen in zwei Phasen.
, Es ist genauso bekannt, daß primäre geradkettige Alkoho-
Ie, wie Butanol-1, Pentanol-1 oder Hexanol-1 die Entmischungstemperatur dieser Mischungen herabsetzen.
Alle diese Zusätze erlauben jedoch nicht, die Homogenität der Treibstoffe bei hinreichend niedrigen Temperaturen aufrecht zu erhalten.
25
30
35
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zu schaffen, welches es erlaubt, Treibstoffe mit einer Mischung aus Erdöl und mindestens einem Alkohol auch bei sehr tiefen Temperaturen homogen zu halten.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gelöst, bei dem der Zusatz einen Monoether von Glycerol (1,2,3-Propandiol) entsprechend einer der allgemeinen Formeln aufweist:
CH2-OR (I) oder CH9OH
I I
CH-OH CH-OR
I I
CH-OH CH2-OH
(ID
wobei R ein gerad- oder verzweigtkettiger aliphatischer Rest mit 6 bis 24 Kohlenstoffatomen und bevorzugt zwischen 8 und 14 Kohlenstoffatomen ist.
Eine erfindungsgemäße homogene Zusammensetzung ist durch den Zusatz eines Glycerolmonoethers entsprechend einer der allgemeinen Formeln:
CH2-OR CH-OH
CH2OH
(I) oder CH-OR
(II)
CH2-OH
CH2-OH
wobei R ein gerad- oder verzweigtkettiger Rest mit 6 bis 24 Kohlenstoffatomen ist, charakterisiert.
Die Ethermoleküle enthalten einen hygroskopischen Bereich und einen lipophilen Bereich, welche es ihnen erlauben, kompensierend zwischen der reinen Kohlenwasserstoffphase, welche eine Erdölfraktion aufweist, und der polaren Phase, welche Alkohol und Wasser aufweist, zu wirken.
Die Zusammensetzungen der allgemeinen Formel (I), die
OU i
zwei benachbarte OH-Gruppen aufweisen, sind sehr wirksam, sie ermöglichen eine sehr beträchtliche Erniedrigung der Entmischungstemperatur.
Dieses Phänomen kann durch eine synergistische Wirkung beider benachbarter OH-Gruppen erklärt werden, die Was-
serstoffbindungen mit den Alkohol-und Wasser-Hydroxylgruppen bilden, wodurch die Bildung einer polaren Wasser-Alkoholphase beschleunigt wird.
Die Zusätze werden in Konzentrationen zwischen etwa 0,5 bis 15 kg pro m Treibstoff, welcher eine Erdölfraktion mit einem Alkohol aufweist, und bevorzugt zwischen 4 und 6 kg/m eingesetzt.
Die verwendeten Zusätze sind Glycerolmonoether, wobei die Veretherung mit linearen oder verzweigtkettigen Alkoholen mit zwischen 6 und 24 und bevorzugt zwischen 8 und 14 Kohlenstoffatomen durchgeführt wurde. Anstelle reiner
Alkohole kann die Veretherung genauso gut mit Schnitten ι ο
von Alkoholen natürlichen Ursprungs oder synthetischen Ursprungs durchgeführt werden. Unter den eingesetzten Zusätzen kann 1-O-Dodecylglycerol und 2-0-Dodecylglycerol erwähnt werden.
Die Treibstoffzusammensetzungen mit einer Erdölfraktion, mindestens einem kurzkettigen Alkohol und einem Zusatz gemäß der Erfindung bleiben sogar bei sehr tiefen Temperaturen homogen.
Die Erdölfraktionen sind diejenigen, die normalerweise für Autotreibstoffe oder Supertreibstoffe eingesetzt werden.
Die eingesetzten Alkohole sind kurzkettige Alkohole wie 30
Methanol, Ethanol oder t-Butanol oder genauso gut und allgemeiner ihre Mischungen. Der Treibstoff kann variable Mengen Alkohol, beispielsweise zwischen 3 und 101, aufweisen.
Beispiel
Die Versuche wurden mit einem Treibstoff folgender Zusammensetzung durchgeführt,
Kohlenwasserstoff-Fraktion Methanol t-Butanol Wasser
Vo lumen-% 94,9 3 2 0,1
Die Zusätze werden in einer Konzentration von 500 mg pro 100 ml Treibstoff eingesetzt. Der Treibstoff mit oder ohne Zusatz wird in stumpfkegelförmige, mit einer Meßeinteilung versehenen Gefäße überführt, die in ein thermostatisiertes Bad überführt wurden. Sie wurden daraufhin bis zum Auftreten einer Eintrübung abgekühlt. Die Temperatur ist bereits die Entmischungstemperatur, die in der unteren Tabelle aufgeführt wird, welche die Ergebnisse der Experimente mit verschiedenen Zusätzen und ohne Zusatz zusammenfaßt:
Zusatz ohne n-Butanol-1 n-Pentanol-1 n-Hexanol 2-O-Dodecylglycerol 1-O-Dodecylglycerol
Entmischungstemperatür 0C + 10,5
- 4,0
- 5,5 0
- 5,0
- 11,0

Claims (8)

1. Verfahren zum Aufrechterhalten der Homogenität von Treibstoffen mit einer ersten Erdölfraktion und mindestens einem aliphatischen kurzkettigen Alkohol mittels Zugabe eines Zusatzes, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatz einen Monoether von Glycerol 1,2,3-Propandiol entsprechend der allgemeinen Formel aufweist:
CH2-OR
CH-OH
CH2OH
(I) oder CH-OR
(II)
CH2-OH
CH2-OH
wobei R ein gerad- oder verzweigtkettiger
Rest mit 6 bis 24 Kohlenstoffatomen ist.
aliphatischer
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß R ein gerad- oder verzweigtkettiger aliphatischer Rest mit 8 bis 14 Kohlenstoffatomen ist.
3. Verfahren kennzeichnet, daß
gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch ge-R ein gerad- oder verzweigtkettiger
aliphatischer Rest mit 12 Kohlenstoffatomen ist.
4. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatz 1-O-Dodecylglycerol ist.
5. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Treibstoffe mindestens t-
c Butanol aufweisen.
6. Verfahren gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Treibstoffe zusätzlich Methanol und/oder Ethanol aufweisen.
10
7. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatz in Konzentrationen zwischen etwa 0,5 und 15 kg/m Treibstoff und bevorzugt zwischen 4 und 6 kg/m eingesetzt wird.
15
8. Homogene Treibstoffzusammensetzung mit einer
Erdölfraktion, mindestens einem aliphatischen kurzketti-
] gen Alkohol und einem Zusatz, dadurch gekennzeichnet, daß
/ der Zusatz einen Glycerol-Monoether entsprechend einer
der allgemeinen Formeln:
20
CH2-OR CH2OH
CH-OH (I) oder CH-OR (II)
CH2-OH CH2-OH
aufweist, wobei R ein gerad- oder verzweigtkettiger aliphatischer Rest mit 6 bis 24 Kohlenstoffatomen ist.
30
35
DE19853523636 1984-07-03 1985-07-02 Verfahren zum herstellen homogener brennstoffzusammensetzungen mit einem erdoelanteil und mindestens einem kurzkettigen aliphatischen alkohol und danach hergestellte zusammensetzungen Ceased DE3523636A1 (de)

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