DE1216011B - Motorenkraftstoffmischungen - Google Patents

Description

• Motorenkraftstoffmischungen Die Erfindung betrifft Kraftstoffmischungen. Der Siedebereich von Benzin liegt bekanntlich im Bereich von etwa 20 bis 235° C und wird in der Mineralölindustrie üblicherweise durch atmosphärische Destillation gemäß ASTM D 86 bestimmt.
• Im Laufe der Jahre wurde das Kompressionsverhältnis von Verbrennungskraftmaschinen mit Kerzenzündung fortlaufend erhöht und hierdurch an die Mineralölindustrie die Forderung nach Kraftstoffen gerichtet, die den sich ständig verschärfenden Bedingungen genügen. Aus diesem Grunde und infolge der ständigen Änderungen der Raffineriebedingungen müssen ständig neue Kraftstoffmischungen entwickelt werden, um den gestellten Anforderungen zu genügen.
• Es ist allgemein üblich, Motorenkraftstoffe durch ihre Research-Oktanzahl zu kennzeichnen. Von der »American Society for Testing Materials« sind hierfür die Prüfvorschriften ASTM D 908 und ASTM D 1656 festgelegt worden, die in einem Laboratoriums-Einzylindermotor durchgeführt werden. Das Klopfverhalten einer Kraftstoffmischung in einem Kraftfahrzeug auf der Straße ist jedoch von der Research-Oktanzahl verschieden und liegt normalerweise einige Einheiten tiefer. Die Oktanzahl unter festgelegten Straßenbetriebsbedingungen kann nach der »Coordinating Research Council«-Methode (CRC/E 14/557, Modified Uniontown Method) ermittelt werden.
• Infolge der ständigen Suche nach Benzinfraktionen mit immer höherer Oktanzahl sind zahlreiche Raffinationsverfahren entwickelt worden. Hierzu gehören die verschiedenen Crackverfahren, z. B. thermische, katalytische und Wasserdampf-Crackverfahren; ferner die Verfahren zur Polymerisation, Isomerisation, Hydroisornerisation, Alkylierung sowie die verschiedenen katalytischen Reformierungsverfahren. Hochoktanige Kraftstoffkomponenten werden zur Zeit insbesondere aus den Reformierungsverfahren erhalten, denen normalerweise die schwereren Fraktionen unterworfen werden. Die erhaltenen Reformate erfordern gewöhnlich eine Vermischung mit flüchtigeren Produkten, um sie zur Verwendung in den üblichen Verbrennungskraftmaschinen geeignet zu machen. Derartige flüchtigere Mischkomponenten sind z. B.: leichtes Destillatbenzin, leichtes Katalytbenzin, technische Butane und Isopentan. In manchen Fällen ist es ferner wünschenswert, aromatenreiche Fraktionen, z. B. technisches Benzol, zuzusetzen.
• Viele der heute verwendeten Kraftstoffmischungen, beispielsweise die unter Verwendung von Reformaten hergestellten Mischungen, haben in ihrem schwereren Fraktionen eine höhere Oktanzahl als in ihren leichteren. Dies wird in der Mineralölindustrie als »Frontoktanlücke« bezeichnet, kann zu einem Abfallen der Straßenleistung gegenüber der Research-Oktanzahl beitragen und zum Klopfen des Motors während der Beschleunigung führen. Dieser Umstand trägt dazu bei, daß die Straßenoktanzahlen normalerweise niedriger liegen als die Research-Oktanzahlen. Erfindungsgemäß soll dieser Nachteil vermindert werden.
• Es ist seit vielen Jahren üblich, Kraftstoffgemischen Antiklopfmittel und insbesondere Tetraäthylblei zuzusetzen. Dies stellt ein einfaches und weitverbreitetes Verfahren zur Steigerung der Oktanzahlen dar. Im Jahre 1936 wurde festgestellt, daß in Kraftstoffgemischen aus zur Bildung einer »Frontoktanlücke« neigenden Bestandteilen zweckmäßig mehrere Antiklopfmittel mit verschiedener Flüchtigkeit, z. B. Tetramethylblei und Tetraäthylblei, verwendet werden.
• Aus der deutschen Auslegeschrift 1057 384 ist außerdem ein Motorenbenzin mit einer Oktanzahl von mindestens 95 bekannt, das neben einer über 130° C siedenden Reformatfraktion und einer unterhalb von 100 bis 115° C siedenden Spaltbenzinfraktion eine zwischen etwa 100 und 130° C siedende, im wesentlichen aus Kohlenwasserstoffen bestehende Komponente mit einer Oktanzahl von mindestens 90 sowie gegebenenfalls kleinere Mengen Bleitetraäthyl enthält. Alle Bestandteile dieses Kraftstoffgemisches stellen hochoktanige Komoponenten dar, so daß die ebenfalls hohe Oktanzahl der Kraftstoffmischung nicht verwunderlich ist.
• Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß man Kraftstoffmischungen mit wesentlich verbesserter und in manchen Fällen sogar über der Research-Oktanzahl liegender Straßenoktanzahl erhält, wenn man ein Schwerbenzin mit niedriger Research-Oktanzahl, das die Research-Oktanzahl von Kraftstoffmischungen an sich herabsetzt, mit hochoktanigen Kraftstoffkomponenten und Tetramethylblei vermischt, wobei die Menge an Tetramethylblei mit der verwendeten Schwerbenzinmenge ansteigt und den durch das Schwerbenzin verursachten Rückgang der Research-Oktanzahl mindestens kompensiert.
• Erfindungsgemäß werden daher Motorenkraftstoffmischungen mit einer Research-Oktanzahl von mindestens 85 vorgeschlagen, die dadurch gekennzeichnet, sind, daß sie 8 bis 25 Volumprozent Schwerbenzin mit einer Research-Oktanzahl unter 45, 60 bis

  Zusammensetzung Schweres

  Tech- Oktanzahlen

  Leichtes Destillat-

  nische Destillat- Katalytreformat Geprüfte

  Beispiel Butane Isopentan bete Straßen- Wagen

  (ROZ 68) (ROZ 93) (ROZ 97) (ROZ 98) (ROZ 35) Bleigehalt Research- Oktan- modelle

  VolUÜl- VOlllm- Volum- Volum- VOlum- VOlum- Volum- TML Oktanzahl zahl

  Prozent Prozent Prozent Prozent Prozent Prozent Prozent cmg(1 (ROZ) (SOZ)

  1 a 5,0 20,0 75,0 - 0,19 95 91 9

  b 5,0 20,0 67,0 8,0 0,35 95 93 9

  c 5,0 20,0 60,0 15,0 0,53 95 95 9

  2 a 2,5 19,0 67,5 11,0 0,26 96 95 11

  b 2,5 20,5 63,0 14,0 0,37 96 96 11

  3 a 6,0 20,0 74,0 - 0,35 98 94 4

  b 6,0 20,0 66,0 6,0 0,53 98 96 4

  An Stelle von Tetramethylblei können natürlich auch Mischungen aus Tetramethylblei und anderen Bleialkylen, z. B. Teträäthylblei, verwendet werden. Vorzugsweise wird jedoch Tetramethylblei ohne Zusatz anderer Bleialkyle verwendet. Die erfindungsgemäße Kraftstoffmischung kann darüber hinaus herkömmliche Spülmittel, Lösungsmittelöle, Metall-

Claims (2)

1. Patentansprüche: 1. Motorenkraftstoffmischungen mit einer Research-Oktanzahl von mindestens 85, d adurch gekennzeichnet, daß sie 8 bis 25 Volumprozent Schwerbenzin mit einer Research-Oktanzahl unter 45, 60 bis 75 Volumprozent katalytisches Reformat, 15 bis 25 Volumprozent leichtes Destillatbenzin, 0 bis 10 Volumprozent Butan sowie Tetramethylblei enthalten. 75 Volumprozent katalytisches Reformat, 15 bis 25 Volumprozent leichtes Destillatbenzin, 0 bis 10 Volumprozent Butan sowie Tetramethylblei enthalten. Das erfindungsgemäß verwendete Schwerbenzin stellt eine Fraktion dar, die oberhalb 100° C und beispielsweise zwischen 130 und 230° C siedet und deren Research-Oktanzahl höchstens 45 beträgt. Die für praktische Zwecke in die Kraftstoffmischung eingemischte Menge an Schwerbenzin kann bis zu 25 Volumprozent und vorzugsweise 8 bis 16 Volumprozent betragen. Der Bleigehalt der Kraftstoffmischung beträgt im allgemeinen etwa 0,15 bis 0,75 und vorzugsweise etwa 0,25 bis 0,55 cms TML je Liter. Die zugegebene Tetramethylbleimenge hängt von der Menge und der Oktanzahl des Schwerbenzins in der Mischung ab. Je größer die Schwerbenzinmenge oder je geringer die Oktanzahl ist, um so größer ist die erforderliche. Menge an Antiklopfmittel. Die vorteilhafte Wirkung der erfindungsgemäßen Kraftstoffmischungen wird in der folgenden Tabelle gezeigt, in der die Steigerung der Straßenoktanzahl bei gleichbleibender Research-Oktanzahl bei Zusatz verschiedener Schwerbenzinmengen und parallel ansteigenden Mengen an Tetramethylblei zu einer Kraftstoffmischung auf vorwiegend katalytischem Reformat dargestellt ist. desaktivatoren sowie Zusätze zur Verbesserung der Bleientfernung, zur Verhütung der Vergaservereisung, zur Zündregelung, zur Verminderung oder Veränderung von Ablagerungen enthalten. Solche Additive sind auf dem Fachgebiet bekannt und bedürfen daher keiner weiteren Schilderung.
2. 2. Motorenkraftstoffmischungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein oberhalb 100° C siedendes Schwerbenzin enthalten. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr.1057 384.