DE616907C

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Publication number: DE616907C
Application number: DENDAT616907D
Authority: DE
Priority date: 1932-06-21
Also published as: FR757326A; NL36389C; GB404682A

Description

DEUTSCHES REICHGERMAN EMPIRE

AUSGEGEBEN AM 7. AUGUST 1935ISSUED AUGUST 7, 1935

REICHSPATENTAMTREICH PATENT OFFICE

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

KLASSE 23 b GRUPPE 4oiCLASS 23 b GROUP 4oi

I 47433 IVΦ3*> Tag der Bekanntmachung über die Erteilung des Patents: ii. Juli 1935I 47433 IVΦ3 *> Date of publication of the patent grant: ii. July 1935

Imperial Chemical Industries Limited in LondonImperial Chemical Industries Limited in London

Dieseltreibstoff
Patentiert im Deutschen Reiche vom 17. Juni 1933 ab Diesel fuel
Patented in the German Empire on June 17, 1933

Die Priorität der Anmeldungen in Großbritannien vom 21. Juni und 12. Juli 1932The priority of filings in Great Britain on June 21 and July 12, 1932

ist in Anspruch genommen.is used.

Unter Dieseltreibstoff wird hier immer ein Treibstoff zum Betriebe von Verbrennungskraftmaschinen jeder Art, die mit Kompressionszündung arbeiten, verstanden.
Um schwere Kohlenwasserstofföle für die Verwendung in Verbrennungskraftmaschinen mit der angegebenen Betriebsweise als Treibstoffe geeignet zu machen bzw. ihre Leistung bei dieser Verwendung zu verbessern, hat man bereits vorgeschlagen, den ölen Hilfsstoffe zuzusetzen, die bewirken sollen, daß die Zünidtemperatur eine niedrigere und die Verbrennung beschleunigt wird. Die ersten Vorschläge bezogen sich auf den Zusatz eines einzigen Hilfs- oder Zündstoffes, der bei schneller Erhitzung mit geringerer Explosionstemperatur verpufft, den Zündverzug abkürzt und auch das Klopfen verhindern bzw. vermindern soll. Die Erfahrung hat jedoch gelehrt, daß der Zusatz eines einzigen Zündstoffes nicht sämtliche zu stellenden Anforderungen erfüllt.Diesel fuel is always understood here to be a fuel for operating internal combustion engines of all types that work with compression ignition.
In order to make heavy hydrocarbon oils suitable as fuels for use in internal combustion engines with the specified operating mode or to improve their performance in this use, it has already been proposed to add auxiliaries to the oils which are intended to lower the ignition temperature and accelerate the combustion will. The first proposals related to the addition of a single auxiliary or igniter, which deflagrates with rapid heating with a lower explosion temperature, shortens the ignition delay and is also intended to prevent or reduce knocking. However, experience has shown that the addition of a single igniter does not meet all of the requirements.

Später wurde vorgeschlagen, dem öl gleichzeitig zwei oder mehrere Zündstoffe zuzusetzen, um durch jeden derselben einen besonderen Einfluß auf die Zündung und die Verbrennung auszuüben. Dieser Vorschlag führte einen erheblichen Fortschritt in der günstigen Beeinflussung der in Betracht kommenden Treibstoffe hinsichtlich ihrer Wirksamkeit herbei. Man konnte jetzt geringwertige öle in hochwertige Dieseltreibstoffe umwandeln. In der Zwischenzeit sind jedoch Änderungen wirtschaftlicher Art auf diesem Gebiete der Technik eingetreten, so daß auch dieser Weg zur Treibstoffverbesserung allein nicht mehr voll befriedigt.Later it was suggested to add two or more explosives to the oil at the same time, in order to exert a special influence on the ignition and the combustion through each of them. This suggestion made a considerable advance in favorably influencing the eligible Fuels in terms of their effectiveness. One could now inferior Convert oils into high-quality diesel fuels. In the meantime, however, are Changes of an economic nature have occurred in this area of technology, so that too this path to fuel improvement alone is no longer fully satisfactory.

Der Preisunterschied zwischen einem guten Dieseltreiböl und einem geringwertigen öl ist so klein geworden, daß es oft nicht lohnt, die Kosten für die großen Zusätze an Zündstoffen aufzuwenden, die nach den bekannten Vorschlägen gemacht wenden müssen, um die gewünschte Gütesteigerung zu erzielen. Deshalb verfolgt das vorliegende Verfahren das Ziel, Zündstoffe oder Kobinatiouen von solchen zu verwenden, mittels deren die Verbesserung der geringwertigen öle schon bei so kleinen Mengen an Zusätzen erreicht wird, daß die Anwendung von Treibstoffverbesserern wieder lohnend ist. Die Erfindung will in der bereits bekannten Weise den schwerenThe price difference between a good diesel fuel and a low quality oil is has become so small that it is often not worth the cost of the large additions of explosives to spend, which must turn to the well-known proposals made to the to achieve the desired increase in quality. Therefore, the present proceedings pursue that Aim to use explosives or Kobinatiouen of such, by means of which the improvement of low-quality oils is achieved even with such small amounts of additives, that the use of fuel improvers is worthwhile again. The invention wants in the already known way the difficult ones

Kohlenwasserstoffölen wenigstens zwei Arten von Zündstoffen zusetzen, bringt jedoch neue Stoffe und Kombinationen in Vorschlag, bei denen die erforderliche Zusatzmenge außerordentlich klein ist.Adding at least two kinds of igniters to hydrocarbon oils, however, brings new ones Substances and combinations in proposal for which the required additional amount is extraordinary is small.

Es ist bekannt, als ersten Zündstoff oder Zusatz die Alkylnitrate mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen im Molekül, und zwar insbesondere Äthylnitrat, zu benutzen. Auch die Erfindung verwendet vorzugsweise die Alkylnitrate und insbesondere das Äthylnitrat als ersten Zusatz, schlägt jedoch als zweite oder weitere Zusätze organische Bromverbindungen oder bzw. und sauerstoffhaltige organische Kupferverbindungen vor. Diese Stoffe weisen folgende erhebliche Vorteile auf: sie setzen die Zündtemperatur des Öles schon bei sehr geringen Zusatzmengen, etwa in der Größenordnung von 0,1 °/₀, wirksam herab und üben offenbar bei der Verbrennung des Öles eine Katalysatorwirkung aus. Ein weiteres Kennzeichen besteht darin, daß die Stoffe selbst keine niedrigere Zündtemperatur als das öl besitzen und den Vorzug haben, nicht explosiv zu sein.It is known to use the alkyl nitrates with 2 to 4 carbon atoms in the molecule, in particular ethyl nitrate, as the first igniter or additive. The invention also preferably uses the alkyl nitrates and in particular the ethyl nitrate as the first additive, but proposes organic bromine compounds and / or oxygen-containing organic copper compounds as the second or further additions. These materials have the following significant advantages: they set the ignition temperature of the oil at very low addition levels, such as in the order of 0.1 ° / _0, effectively reduces and practice apparently during the combustion of the oil as a catalyst of. Another characteristic is that the substances themselves do not have a lower ignition temperature than the oil and have the advantage of not being explosive.

Es wurde die überraschende Tatsache festgestellt, daß die neu vorgeschlagenen Brcrn- und Kupferverbindungen für sich allein einen geringwertigen Treibstoff nicht ausreichend zu verbessern vermögen, wahrscheinlich deshalb, weil die Stoffe nur einen geringen bzw. unter Umständen sogar einen ungünstigen Einfluß auf die Zündverzögerung haben. Nun wurde aber gefunden, daß die Verwendung der neuen Brennstoffverbesserer in Verbindung mit dem ersten Zusatz (Alkylnitrate bzw. Äthylnitrat) eine überraschend überlegene Leistung hervorrufen, womit der Erfolg eintritt, daß mittels beträchtlich kleinerer Zusatzmengen ein geringwertiger Treibstoff ebensosehr verbessert werden kann, wie es bisher nur durch verhältnismäßig große Mengen erreicht werden konnte.The surprising fact was found that the newly proposed and copper compounds are not enough on their own as a low-grade fuel are able to improve, probably because the substances only have a small or may even have an unfavorable influence on the ignition delay. so but was found to be related to the use of the new fuel improvers with the first addition (alkyl nitrates or ethyl nitrate) a surprisingly superior one Generate performance, with which success occurs, that by means of considerably smaller Additions of a low grade fuel can be improved as much as it can so far could only be achieved by relatively large quantities.

Wahrscheinlich sind bei den neuen Zündstoff kombinationen die Einzelwirkungen der Komponenten folgende: der erste Zusatz, z. B. Äthylnitrat oder Propylnitrat oder Putylnitrat, kürzt die Zündverzögerung ab, und die weiteren Zusätze, organische Bromverbindüngen oder bzw. und sauerstoffhaltige organische Kupferverbindungen, senken die Zündtemperatur. Beide Wirkungen ergänzen sich in so günstiger Weise, daß z. B. ein Zusatz von 0,90/0 Äthylnitrat und o,i0/₀ Butylbromid dieselbe Verbesserung des Treibstoffs wie ein Zusatz von 2 o/_o Äthylnitrat zu demselben öl liefert. Dadurch, daß die Zusätze nicht explosiv sind, ist der mit den Zusätzen erzielte Fortschritt gleichfalls bedeutend. Soweit man bisher einen zweiten und weitere Zündstoffe als Treibstoffverbesserer benutzt hat, waren.es Peroxyde eines organischen Stoffes oder organische Polynitroverbindungen, die den bedenklichen Mangel haben, explosiv zu sein. Bei der Verwendung der neuen Zusätze, und zwar einzeln und in Ge^ mischen, bestehen während der Lagerung, des Versandes und der Handhabung keine Gefahren mehr. Die Stoffe können ohne weiteres in den freien Handel kommen.In the case of the new ignition material combinations, the individual effects of the components are likely to be as follows: the first addition, e.g. B. ethyl nitrate or propyl nitrate or putyl nitrate, shortens the ignition delay, and the other additives, organic bromine compounds or and oxygen-containing organic copper compounds, lower the ignition temperature. Both effects complement each other in such a beneficial way that z. B. provides an addition of 0.90 / 0 ethyl nitrate and o, i0 / ₀ butylbromide same improvement of the fuel as an additive of 2 o / _o ethyl nitrate to the same oil. In that the additives are not explosive, the progress made with the additives is also significant. As far as a second and further igniters have been used as fuel improvers, they were peroxides of an organic substance or organic polynitro compounds, which have the serious deficiency of being explosive. When using the new additives, individually and in mixtures, there are no longer any dangers during storage, shipping and handling. The substances can easily go on the free market.

Auch die Herabsetzung der Menge an erstem Zusatz, also an Alkylnitraten, an deren Stelle gegebenenfalls auch Alkylnitrite 0>evorzugt eignen sich: Äthyl-, Propyl- oder Butylnitrat oder Amylnitrit) treten können, ist vom Standpunkte der Sicherheit aus sehr wertvoll. Größere Zusätze als beispielsweise 2°/₀ .zu den Treibstoffen führen nämlich, wegen der leichten Entflammbarkeit der Stoffe, zu Schwierigkeiten in der Behandlung und Aufbewahrung der Treibstoffe. Bei dem vorliegenden Verfahren werden aber keine größeren Zusätze benötigt, sondern man kommt im Gegenteil meistens mit weniger als der Hälfte der Höchstmenge von 2°/₀ aus.The reduction in the amount of the first addition, that is to say of alkyl nitrates, which may also be replaced by alkyl nitrites (ethyl, propyl or butyl nitrate or amyl nitrite), is very valuable from the point of view of safety. Larger additions as for example 2 ° / ₀ .to the transport fuels namely, because of the flammability of materials, difficulties in the treatment and storage of fuels. In the present process but no major additions are needed, but to get the contrary, most with less than half the maximum amount of 2 ° / ₀ from.

Erfindungsgemäß kann man z. B. einem Öl mittlerer Güte, das bei der spaltenden Hydrierung gewonnen ist und eine Zündtemperatur von 400⁰ sowie eine Zündverzögerung von 3 Sekunden bei dieser Temperatur besitzt, als ersten Zündstoff 0,5 °/₀ Äthylnitrat und als zweiten Zündstoff 0,5 °/₀ Benzylbromid zusetzen. Das Gemisch bzw. der Treibstoff zeigt dann eine Zündtemperatur von 330° und bei 400⁰ einen Zündverzug von 0,9 Sekunden. Statt Benzylbromid lassen sich andere organische Bromverbindungen benutzen, beispielsweise Cyclohexylbromid, Butylbromid oder Isobutylendibromid. Ein Zusatz von 0,1 °/₀ dieser Verbindungen zusammen mit 0,5 °/₀ Äthylnitrat liefert sehr gute Ergebnisse. Alle Prozente sind Gewichtsprozente.According to the invention you can, for. B. an oil of medium quality, which is obtained in the splitting hydrogenation and has an ignition temperature of 400 ⁰ and an ignition delay of 3 seconds at this temperature, as the first igniter 0.5 ° / ₀ ethyl nitrate and as the second igniter 0.5 ° / _{Add 0} benzyl bromide. The mixture or the fuel then displays an ignition temperature of 330 ° and at 400 ⁰ an ignition delay of 0.9 seconds. Instead of benzyl bromide, other organic bromine compounds can be used, for example cyclohexyl bromide, butyl bromide or isobutylene dibromide. An addition of 0.1 ° / ₀ of these compounds together with 0.5 ° / ₀ ethyl nitrate very provides good results. All percentages are percentages by weight.

Ein durch spaltende Hydrierung der Kohle gewonnenes Mittelöl mit einer Zündtemperatur von 400⁰ und einer Zündverzögerung — bei dieser Temperatur — von 3 Sekunden wird mit o, 5 0/0 Äthylnitrat und o, 5 o/₀ Kupf eroleat versetzt. Die Zündtemperatur des Treibstoffes beträgt dann 300⁰ und die Zündverzögerung ι Sekunde bei 400⁰. Statt Kupfer- no oleat können als andere sauerstoffhaltige Kupferverbindungen beispielsweise Kupferstearat, Kupferacetylacetonat oder Kupferpropionylacetonat benutzt werden. Wählt man 0,5 °/₀ dieser Stoffe in Verbindung mit 0,5 °/₀ Äthylnitrat, so erzielt man gute Ergebnisse. A product obtained by cleaving hydrogenation of coal middle oil having an ignition temperature of 400 ⁰ and a ignition delay - at this temperature for - 3 seconds / offset eroleat with o, 5 0/0 ethyl nitrate and o, o ₀ 5 Kupf. The ignition temperature of the fuel is then 300 ⁰ and the ignition delay ι second at 400 ⁰ . Instead of copper no oleate, other oxygen-containing copper compounds, for example, copper stearate, copper acetylacetonate or copper propionyl acetonate can be used. If one chooses 0.5 ° / ₀ of these substances in conjunction with 0.5 ° / ₀ ethyl nitrate, we achieved good results.

Eine sehr befriedigende Verbesserung des Treibstoffes wird ferner erreicht, wenn man ihm 0,5 °/₀ Äthylnitrat als ersten Zusatz sowie 0,1 o/_o Kupferoleat und 0,1 o/_o Isobutylendibromid als zweiten und dritten Zu-A very satisfactory improvement of the fuel is further achieved if it 0.5 ° / ₀ ethyl nitrate as a first additive, and 0.1 o / _o copper oleate and 0.1 o / _o Isobutylendibromid as second and third inlet

satz beifügt. Ausgezeichnete Ergebnisse werden herbeigeführt, wenn dem Treibstoff öl 0,9 °/₀ Äthylnitrat und 0,1 °/₀ Butylbromid zugesetzt werden. Die Verbesserung des Treibstoffes entspricht in diesem Falle mindestens derjenigen, die mit einem Zusatz von 2 0/0 Äthylnitrat als alleinigem Hilfsstofr, also bei dem doppelten Aufwand an Zündmittel, erreicht werden kann.sentence attached. Excellent results are brought about when the fuel oil is 0.9 ° / ₀ ethyl nitrate and 0.1 ° / ₀ butyl bromide added. The improvement of the fuel in this case corresponds at least to that which can be achieved with an addition of 2% ethyl nitrate as the sole auxiliary substance, i.e. with twice the expenditure of ignition agent.

Die gemäß der Erfindung hergestellten Treibstoffe führen außer der angestrebten Verbesserung der Leistung noch den wesentlichen Vorteil eines ruhigeren Laufes der Verbrennungskraftmaschine herbei. Das Klopfen fällt praktisch vollkommen fort, und die Maschinenlager werden infolge des ruhigen Ganges sehr geschont. Die gemäß der Erfindung verbesserten Treibstoffe eignen sich nur für Selbstzündungsmaschinen (Kompressionszündung), dagegen nicht für Vergasermaschinen (Fremdzündung), denn bei letzteren würde sich der Treibstoff schon während des Kompressionshubes entzünden.The propellants produced according to the invention lead in addition to the desired ones Improvement of the performance still has the essential advantage of a smoother running of the internal combustion engine come here. The knocking is practically completely eliminated, and the machine bearings are very spared due to the quiet walk. The fuels improved according to the invention are only suitable for compression ignition engines (compression ignition), but not for carburettor engines (Spark ignition), because with the latter the fuel would ignite during the compression stroke.

Claims

Patent claims:

1. Process for the production of a diesel fuel from heavy hydrocarbon oils with several additives to improve ignition and combustion, one of which is off an alkyl nitrate with 2 to 4 carbon atoms in the molecule, in particular ethyl nitrate, consists, characterized in that the further additive (s) consists of a lowering the ignition temperature of the oil non-explosive organic compound, which itself has no lower ignition temperature than the oil, namely a bureau connection or or and an oxygen-containing organic copper compound.

2. The method according to claim 1, characterized in that the alkyl nitrate in an amount not higher than 2 ° / ₀ and the or the additives reducing the ignition temperature of the oil in an amount of about 0.1 ° / ₀ to 0.5 ° / o be applied.