DE1216011B

DE1216011B - Engine fuel blends

Info

Publication number: DE1216011B
Application number: DEE22261A
Authority: DE
Inventors: Dennis Edward George Austen; Leslie John Shepherd; Bryan George Samuel Taylor
Original assignee: Exxon Research and Engineering Co
Current assignee: ExxonMobil Technology and Engineering Co
Priority date: 1961-02-10
Filing date: 1962-01-18
Publication date: 1966-05-05

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.Engine Fuel Mixtures The invention relates to fuel mixtures. The boiling range of gasoline is known to be in the range from about 20 to 235 ° C and is commonly used in the petroleum industry by atmospheric distillation determined according to ASTM D 86.

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.Over the years, the compression ratio of internal combustion engines has been continuously increased with the ignition of the candles and thus to the mineral oil industry Demand for fuels addressed to the ever-tightening conditions suffice. For this reason and as a result of the constant changes in refining conditions Constantly new fuel mixtures have to be developed to meet the requirements to suffice.

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.It is common practice to research motor fuels by their octane number to be marked. From the "American Society for Testing Materials" are the Test specifications ASTM D 908 and ASTM D 1656 have been established in a laboratory single cylinder engine be performed. The knocking behavior of a fuel mixture in a motor vehicle however, on the road is different from the research octane number and is usually a few units deeper. The octane number under specified road operating conditions can be done according to the "Coordinating Research Council" method (CRC / E 14/557, Modified Uniontown Method) can be determined.

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.As a result of the constant search for gasoline fractions with ever higher Octane number, numerous refining processes have been developed. These include the various cracking processes, e.g. B. thermal, catalytic and steam cracking processes; also the processes for polymerisation, isomerisation, hydroisomerisation and alkylation as well as the various catalytic reforming processes. High octane fuel components are currently obtained from reforming processes in particular, which are normally the heavier fractions are subjected. The reformats received require usually a mixture with more volatile products to make them for use in to make the usual internal combustion engines suitable. Such more fleeting ones Mixing components are z. E.g .: light distillate gasoline, light catalytic gasoline, technical Butane and isopentane. In some cases it is also desirable to be high in aromatics Fractions, e.g. B. technical benzene to add.

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.Many of the fuel blends used today, such as the Mixtures made using reformates have heavier Fractions have a higher octane rating than their lighter ones. This is used in the petroleum industry referred to as the "front octane gap" can lead to a decrease in road performance the research octane number and contribute to the engine knocking during acceleration to lead. This fact contributes to the fact that the street octane numbers are normal are lower than the research octane numbers. According to the invention this disadvantage be reduced.

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.It has been common practice to use mixed fuel anti-knock agents for many years and especially to add tetraethyl lead. This represents a simple and widespread one Process for increasing the octane number. In 1936 it was found that in fuel mixtures from constituents which tend to form a "front octane gap" expedient several anti-knock agents with different volatility, z. B. tetramethyl lead and tetraethyl lead can be used.

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.From the German Auslegeschrift 1057 384 is also a motor gasoline with an octane rating of at least 95 known, in addition to one over 130 ° C boiling reformate fraction and a split gasoline fraction boiling below 100 to 115 ° C one boiling between about 100 and 130 ° C, consisting essentially of hydrocarbons existing components with an octane rating of at least 90 and, if applicable Contains small amounts of tetraethyl lead. All components of this fuel mixture represent high-octane components, so that the fuel mixture is also high-octane is not surprising.

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.It has now surprisingly been found that fuel mixtures can be used with a significantly improved and in some cases even above the research octane number lying street octane number if you use a heavy gasoline with a low research octane number, that lowers the research octane number of fuel blends per se, with high octane Fuel components and tetramethyl lead mixed, the amount of tetramethyl lead increases with the amount of heavy fuel used and that caused by the heavy fuel Decrease in research octane number is at least compensated for.

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-According to the invention, therefore, motor fuel mixtures with a research octane number of at least 85 are proposed, which are characterized in that they contain 8 to 25 percent by volume of heavy gasoline with a research octane number below 45, 60 to Composition Heavy Tech octane ratings Light distillate Niche distillate catalytic reformate Approved Example butane isopentane pray street car (68 RON) (93 RON) (97 RON) (98 RON) (35 RON) Lead content Research octane models VolUÜl- VOlllm- Volum- Volum- VOlum- VOlum- Volum- TML Octane number Percent percent percent percent percent percent percent 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 Instead of tetramethyl lead, it is of course also possible to use mixtures of tetramethyl lead and other lead alkylenes, e.g. B. Teträäthylblei can be used. However, tetramethyl lead is preferably used without the addition of other lead alkyls. The fuel mixture according to the invention can also use conventional flushing agents, solvent oils, metal

Claims

Claims: 1. Motor fuel blends with a research octane number of at least 85, characterized by being 8 to 25 percent by volume heavy fuel with a research octane number below 45, 60 to 75 percent by volume catalytic reformate, 15 to 25 percent by volume light distillate gasoline, 0 to 10 percent by volume butane and Contains tetramethyl lead. 75 percent by volume catalytic reformate, 15 to 25 percent by volume Contains light distillate gasoline, 0 to 10 percent by volume butane and tetramethyl lead. The heavy gasoline used according to the invention represents a fraction that is above 100 ° C and, for example, between 130 and 230 ° C and their research octane number is 45 or less. The one mixed into the fuel mixture for practical purposes Amount of heavy gasoline can be up to 25 percent by volume and preferably 8 to 16 percent by volume be. The lead content of the fuel mixture is generally about 0.15 to 0.75 and preferably about 0.25 to 0.55 cms TML per liter. The amount of tetramethyl lead added depends on the amount and octane number of the heavy fuel in the mixture. The bigger the amount of heavy fuel or the lower the octane number, the greater the required. Amount of anti-knock agent. The beneficial effect of the fuel mixtures according to the invention is shown in the table below, in which the increase in road octane number with the same research octane number when adding different amounts of heavy fuel and parallel increasing amounts of tetramethyl lead to a fuel mixture is shown on predominantly catalytic reformate. deactivators and additives to improve lead removal, to prevent carburetor icing, for ignition control, to reduce or change deposits. Such additives are known in the art and therefore need no further description.

2. Engine fuel blends according to claim 1, characterized in that it is a heavy gasoline boiling above 100 ° C contain. Documents considered: German Auslegeschrift No. 1057 384.