DE1271454B

DE1271454B - Motorentreibstoff

Info

Publication number: DE1271454B
Application number: DEP1271A
Authority: DE
Inventors: Gerhard J Pietsch; John D Turner
Original assignee: Exxon Research and Engineering Co
Current assignee: ExxonMobil Technology and Engineering Co
Priority date: 1963-12-20
Filing date: 1964-12-14
Publication date: 1968-06-27
Also published as: GB1083549A; US3347645A; NL6414811A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

ClOl

Deutsche Kl.: 46a6-7

Nummer: 1271454

Aktenzeichen: P 12 71 454.4-44 Anmeldetag: 14. Dezember 1964 Auslegetag: 27. Juni 1968

Verschiedene stickstoffhaltige Derivate von Alkenylbernsteinsäureanhydriden mit hohem Molekulargewicht sind als Schlammdispergiermittel für Schmieröle bekannt. Besonders wirksam ist das Umsetzungsprodukt eines Alkenylbernsteinsäureanhydrides mit einem Polyamin, wie Tetraäthylenpentamin. Derartige Zusätze lassen sich hinsichtlich ihres Schlammdispergiervermögens in Schmierölen dadurch noch weiter verbessern, daß das Polyamin zunächst in ein 2-Imidazolin übergeführt wird, das dann mit dem Alkenylbernsteinsäureanhydrid kondensiert wird. Diese Zusätze vermindern die Abscheidung von Schlamm im Kurbelkasten und die Bildung von Lack auf den Kolben. Sie sind auch gute Korrosionsverzögerer und verbessern die Lagerbeständigkeit des Treibstoffs. Bei der Beförderung und Lagerung kommt jedoch der Treibstoff gewöhnlich mit Wasserbodensätzen in Berührung.

Die oben beschriebenen Zusätze begünstigen nun die Bildung von Wasserdispersionen im Treibstoff, und das mitgerissene Wasser verursacht leicht eine Vergaservereisung.

Außerdem begünstigen diese dispergierenden Zusätze die Bildung von Benzin-in-Wasser-Emulsionen, die eine Verschwendung von Benzin bedeuten.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, ein Mehrzweck-Zusatzgemisch (welches die oben beschriebenen Kondensationsprodukte aus Imidazolin und Alkenylbernsteinsäureanhydrid als Schlammdispergierungsmittel enthält), für Motortreibstoffe zu schaffen, welche dabei gleichzeitig eine praktisch vollständige Trennung von Benzin und Wasser bewirkt. Demgemäß ist der Motorentreibstoff gemäß der Erfindung mit einem Gehalt an einem Um-

H R' H H

Motorentreibstoff

Anmelder:

Esso Research and Engineering Company, Elizabeth, N. J. (V. St. A.)

Vertreter:

Dr. K. Th. Hegel, Patentanwalt,

2000 Hamburg 50, Große Bergstr. 223

Als Erfinder benannt: Gerhard J. Pietsch, Elizabeth, N. J.; John D. Turner, North PlainfieM, N. J. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität: V. St. v. Amerika vom 20. Dezember 1963 (332233)

Setzungsprodukt aus einem langkettigen Alkenylbernsteinsäureanhydrid und einer organischen Stickstoffverbindung als Schlamminhibitor dadurch gekennzeichnet, daß er ein Gemisch aus

a) einem Kondensationsprodukt aus einem Alkenylbernsteinsäureanhydrid und einem Imidazolin der Formel:

R-C = C-C-C
H
H-C

(CHA

N - (CHA-f NH(CHAt- N .N

C C'

II I

H O R"

in der R und R' Wasserstoffatome oder Kohlenwasserstoffreste bedeuten, jedoch mindestens einer der beiden Reste ein Kohlenwasserstoffrest ist. und die Gesamtzahl der Kohlenstoffatome in den Resten R und R' 40 bis 250 beträgt, während R" einen aliphatischen Kohlenwasserslolfresl mit 1 bis 30 Kohlenstoffatomen, /; eine Zahl von 2 bis 3 und m eine Zahl von 0 bis 10 darstellt.

b) einer Alkylbenzolsulfonsäure, deren Alkylgruppe 1 bis 30 Kohlenstoffatome aufweist und

c) einem Reaktionsprodukt eines Polyalkylenglykols mit einer 14 bis 60 Kohlenstoffatome je

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Carboxylgruppe aufweisenden polymeren Carbonsäure und gegebenenfalls ein Lösungsmittelöl enthält.

Der Zusatz von Estern mehrwertiger Alkohole einerseits und von Salzen von Alkylbenzolsulfonsäuren andererseits zu Schmierölen bzw. Treibstoffen ist bekannt.

Die Alkenylbernsteinsäureanhydride lassen sich leicht durch Umsetzung von Maleinsäureanhydrid mit einer organischen Verbindung herstellen, die an einem Ende eine Doppelbindung enthält. Die Reaktionsprodukte entsprechen der allgemeinen Formel kondensiert wird, da diese Polymerisate leicht erhältlich und preiswert sind. Ein besonders bevorzugtes Beispiel eines solchen Olefinpolymerisates ist Polyisobutylen. In diesem Falle bedeutet R' ein Wasserstoffatom und R den Rest

CH,

CH₃-C-

CH,

CH₃-C

CH,

R'

R-CH = C-CH₂-CH C

CH, — C

',O

.0

20

in der R und R' Wasserstoffatome oder unsubstituierte oder substituierte (z. B. chlorierte oder geschwefelte) Kohlenwasserstoffreste einschließlich aliphatischer, alicyclischer, aromatischer Reste usw. bedeuten können, jedoch mindestens einer dieser beiden Reste ein Kohlenwasserstoffrest sein muß. Die Gesamtzahl der Kohlenstoffatome in den Resten R und R' beträgt im allgemeinen 40 bis 250, vorzugsweise 70 bis 120. Der Alkenylteil des Moleküls leitet sich vorzugsweise von einem ein Molekulargewicht von etwa 700 bis 3000, z. B. von etwa 800 bis 1300, aufweisenden Polymerisat eines Co- bis Cö-Monoolefins ab, welches mit dem Maleinsäureanhydrid worin n' sich nach dem Molekulargewicht des Polyisobutylene richtet.

Die Herstellung von Alkenylbernsteinsäureanhydriden ist z. B. aus der USA.-Patentschrift3018250, Beispiel 1, Spalte 3, Zeilen 57 bis 71, bekannt. Im allgemeinen wird das Maleinsäureanhydrid mit dem olefinischen Reaktionsteilnehmer einfach in äquimolekularen Mengen erhitzt. Als Verdünnungsmittel können inerte Lösungsmittel, wie Toluol, Xylol usw., verwendet werden, um die Viskosität des Reaktionsproduktes herabzusetzen, falls die Alkenyl verbindung sehr zähflüssig ist, damit sich das Reaktionsprodukt leichter filtrieren läßt. Das Lösungsmittel kann später abgedampft werden. Unter Umständen kann ein hochsiedendes Lösungsmittel verwendet werden, welches in dem Reaktionsprodukt verbleibt, wenn es für den Endverwendungszweck nicht störend ist. Diese Herstellung der Alkenylbernsteinsäureanhydride wird durch die folgende Gleichung erläutert:

R' — CH₂-C = CH₂ + C-

Il -c

ο ο RHH

H-C-H

Il -c

'? ο

in der R und R' die obigen Bedeutungen haben.

Das mit dem Alkenylbernsteinsäureanhydrid umzusetzende Imidazolin kann durch Kondensieren einer Carbonsäure mit einem aliphatischen Polyamin nach der folgenden Gleichung hergestellt werden, in der eine-Monocarbonsäure verwendet wird:

R"COOH + H₂N(CH₂)_n—ENH(CH₂)_nfc-NH(CH₂)„NH₂

> H₂N(CH₂)_n—f NH(CH₂)„

(CH₂)

-N

N + 2H₂O

Hierin bedeutet R" den gesättigten oder ungesättigten aliphatischen Kohlenwasserstoffrest einer Fettsäure mit 1 bis 30, vorzugsweise 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, η hat den Wert 2 oder 3 und m bedeutet eine Zahl von 0 bis 10, vorzugsweise von 0 bis 3. An Stelle der in der obigen Gleichung angegebenen Monocarbonsäure können auch Dicarbonsäuren verwendet werden, in welchem Falle beide Carboxylgruppen mit den endständigen Aminogruppen zweier verschiedener Polyaminmoleküle reagieren können. R"

Beispiele für verwendbare Säuren sind Essigsäure, Fumarsäure, Caprinsäure, Adipinsäure, Laurinsäure, Oleinsäure, Linolsäure, Stearinsäure usw. Essigsäure wird besonders bevorzugt, da sie ein Imidazolin mit der geringstmöglichen Anzahl von Kohlenstoffatomen bildet. Da die Säure nämlich nicht viel zu dem Endprodukt beiträgt, abgesehen davon, daß sie die Imidazolinbildung ermöglicht, scheint das Endprodukt ein um so besseres Schlammdispergiervermögen je Gewichtsteil des Endproduktes aufzu-

weisen, je niedriger das Molekulargewicht der Säure ist. Anders ausgedrückt: die höheren Säuren tragen anscheinend nur zur Masse des Produktes bei, ohne es wesentlich zu verbessern; sie vermindern daher die Wirksamkeit des Endproduktes auf Gewichtsbasis, können aber trotzdem angewandt werden.

Beispiele für die bei der obigen Reaktion verwendbaren Polyamine sind Diäthylentriami^Tetraäthylenpentamin, Octaäthylennonamin, Tetrapropylenpentamin usw.

Die Imidazolinbildungsreaktion zwischen der Säure und dem Polyamin kann durch einfaches Mischen stöchiometrischer Mengen der beiden Reaktionsteilnehmer und anschließendes Abtreiben des Kondensationswassers durch Erhitzen auf Rückflußtemperatur durchgeführt werden. Gegebenenfalls kann ein inertes Lösungsmittel, wie Heptan oder Toluol, als Wasserschleppmittel verwendet werden, um das Abtreiben des Reaktionswassers zu begünstigen. Das Lösungsmittel kann dann später abgedampft werden.

Die dritte Stufe des Herstellungsverfahrens ist die Umsetzung des Imidazolins mit dem Alkenylbernsteinsäureanhydrid gemäß der Gleichung

R'	H	i	υ	+ H₂	N(CH₂)„-fNH(CH₂)„3^r	H	O Il	/ ²\	(CH₂)
*Τ> ί~ΊΊ Z"¹**		i	Ζ™¹			-(	Il		ENH(CH₂)„t-N N + H₂O
K LH — L.	ι_ H	/-ι	(				*_·	R"
	H-	V		R'	H	(	N(CH₂)„H
		-(				K.
			(			~\	Il
			)		H
					H-
		H				-1

	-> R-
		-CH

R"

in der R, R', R", m und η die obigen Bedeutungen haben. Diese dritte Reaktionsstufe wird vorzugsweise mit äquimolekularen Mengen der beiden Reaktionsteilnehmer unter Erhitzen auf Rückflußtemperatur zwecks Entfernung des Kondensationswassers durchgeführt. Auch hier kann wieder, wie in den ersten beiden Stufen, ein inertes Lösungsmittel verwendet werden.

Die oben beschriebenen Zusätze begünstigen die Bildung von Wassertrübungen in Benzin und die Bildung einer aus dem Zusatz und dem Benzin bestehenden Emulsion in Wasser.

Zur vollständigen Trennung von Benzin und Wasser wird nun erfindungsgemäß eine Zusatzkombination verwendet, die eine Benzolsulfonsäure und eine äthoxylierte dimere Säure enthält.

Geeignete Benzolsulfonsäuren sind Alkylbenzolsulfonsäuren, deren Alkylgruppen 1 bis 30, vorzugsweise 8 bis 16 Kohlenstoffatome enthalten. Vorzugsweise ist die Alkylgruppe verzweigtkettig und unsubstituiert. Besonders bevorzugt sind Alkylbenzolsulfonsäuren, bei denen die Alkylgruppe unsubstituiert ist, z. B. Dodecylbenzolsulfonsäure. Diese Zusätze können nach bekannten Verfahren hergestellt werden.

Die äthoxylierte polymere Säure wird durch Umsetzung eines Polyalkylenglykols mit einer polymeren Carbonsäure hergestellt. Geeignete Carbonsäuren sind solche mit 14 bis 60 Kohlenstoffatomen je Carboxylgruppe; bevorzugte Säuren sind Dilinolsäure und Trilinolsäure. Zur Herstellung der äthoxylierten polymeren Säure ist ein Gemisch aus polymerisierten Fettsäuren mit einem überwiegenden Gehalt an Trilinolsäure sehr geeignet. Solche Säuren fallen als Nebenprodukte in Form von Destillationsrückständen bei der Herstellung von Sebacinsäure durch Destillation von Ricinusöl an. Der Rückstand ist ein bernsteinfarbener, zähflüssiger Stoff, der langkettige Polycarbonsäuren enthält, eine Säurezahl zwischen 140 und 165 und eine Jodzahl zwischen 30 und 60 aufweist und aus dem nichtflüchtigen Anteil besteht, der bei der Vakuumdestillation der bei der Herstellung von Sebacinsäure aus Ricinusöl in Gegenwart von Alkali als Nebenprodukt anfallenden Säuren bei 270 C und 4 mm Hg hinterbleibt. Diese Stoffe sind in den USA.-Patentschriften 2 471 230, 2 267 269 und 2 470 849 beschrieben.

Dieser Destillationsrückstand besteht aus Monomeren, Dimeren, Trimeren und höheren Polymeren und ist zu etwa 45 bis 55 Gewichtsprozent aus einer Monomeren- und Dimerenfraktion mit einem Molekulargewicht von etwa 300 bis 600 und zu etwa 55 bis 45 Gewichtsprozent aus einer höheren Polymerfraktion mit einem Molekulargewicht über 600 zusammengesetzt.

Dieser Rückstand wird mit einem Polyalkylenglykol zu der erfindungsgemäß verwendeten Zusatzkomponente umgesetzt. Polyäthylenglykol wird bevorzugt; geeignet sind aber Polyglykole, die aus Alkylenverbindungen mit 2 bis 7 Kohlenstoffatomen hergestellt sind. Das Polyalkylenglykol soll ein Molekulargewicht von 200 bis 800, vorzugsweise von 300 bis 500, aufweisen.

Die polymere Carbonsäure wird mit dem Polyalkylenglykol in stöchiometrischen Mengen in Gegenwart eines alkalischen Katalysators, z. B. von wasserfreiem Natriumcarbonat, Natriumhydroxyd od. dgl., umgesetzt, wobei der Katalysator in Mengen von etwa 0,2 bis 0,4 Gewichtsprozent zugesetzt wird. Der Katalysator soll zugesetzt werden, nachdem die Temperatur der Reaktionsteilnehmer

7 8

rasch auf etwa 150 C gesteigert worden ist. Nach wichtsprozent enthalten, wobei die letztgenannte

dem Zusatz des Katalysators können die Reaktions- Kombination zu 30 bis 90 Gewichtsprozent, vor-

teilnehmer weiter auf etwa 260° C erhitzt und 2 bis zugsweise zu 45 bis 75 Gewichtsprozent, aus der

4 Stunden auf dieser Temperatur gehalten werden. Sulfonsäure besteht.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der ₅ Wenn Ablagerungen auf den Einlaßventilen vorErfindung enthält das Zusatzgemisch außerdem noch kommen, kann man das oben beschriebene Gemisch ein Lösungsmittelöl, um die Menge der Ablagerungen in einem Lösungsmittelöl, wie dem in Tabelle I in der Ansaugleitung herabzusetzen. beschriebenen, lösen. Das endgültige Benzingemisch Dieses öl soll bei 10 mm Hg im Bereich von 177 soll das Lösungsmittelöl in Mengen von 0,1 bis 1, bis 427°C, vorzugsweise von 204 bis 371°C, sieden. _Io vorzugsweise 0,5 Volumprozent enthalten, um die Das öl soll eine Viskosität von etwa 45 bis 150 SUS Bildung von Ablagerungen auf den Einlaßventilen bei 98,9°C aufweisen. Typische Kennwerte für das zu unterdrücken.

Verdünnungsöl sind die folgenden: Mitunter ist es zweckmäßig, an Stelle des in

Tabelle I beschriebenen aliphatischen Lösungsmittels

Tabelle I _{I5 e}j_n Lösungsmittel zu verwenden, welches mindestens

Spezifisches Gewicht 0,8827 ™ 50% aus Aromaten, ζ. B. Toluol, besteht. Die

Schwefel Gewichtsprozent 0,40 aromatischen Lösungsmittel unterdrücken die BiI-

Neutralisationszahl gemäß ^dunS ^von Ablagerungen zwar nicht in so wirksamer

ASTM D-974 0 02 Weise; das im Motorentreibstoff gemäß der Er-

Anilinounkt ⁰C 134' ₂o findung enthaltene Zusatzgemisch ist jedoch in

ASTM-Dest'illationbei'idmmHg" aromatischen Lösungsmitteln beständiger. Da das

Siedebeginn ⁰C 178 Zusatzgemisch sich leichter in Benzin lösen läßt,

lOo/o-DestUlatpimi '»C '.'.'.'.'.'.".'.'. 240 ^we _t ⁿ" ^e* f* _t ^bereits * ^Lö?^un/ % ^einem, ^LöSUnS^s"

<cno/ r> t-ii <■ w °r· o7o mittel befindet, erweist sich die Verwendung eines

οπό/ η!η ι?^ΪΓ »r «η *5 aromatischen Lösungsmittels als vorteilhaft, wenn

900/o-Destillatpunkt, C 330 _{die Lösung des Zusatzgemisches vor ihrem Zusatz}

bieaeenae, <-··■· J°» _{zu dem Benzin} i_äng_ere Zeit gelagert werden muß.

verJcoKungsrucKstana _{In Lösungen in} aromatischen Lösungsmitteln bildet

nach Conradson Gewichtsprozent 0,1 ■ _{sich kein} ^S _Niecierschlag, während in Lösungen in

Saybolt-Viskositat bei 98,9 C, aliphatischen Lösungsmitteln eine gewisse Nieder-

• Sekunden 60,7 3 _sc£_{agsbildung beob}f_{chtet wird}.

Das Kondensationsprodukt aus dem Imidazolin Der Motorentreibstoff gemäß der Erfindung kann und dem Alkenylbernsteinsäureanhydrid wird dem auch noch andere Zusätze, wie Bleialkyle als AntiBenzin in einer geringen, zur Verminderung der klopfmittel, Vereisungsschutzmittel, wie Hexylen-Bildung von Ablagerungen im Motor ausreichenden ₃₅ glykol, oder andere bekannte Kraftstoffzusätze Menge zugesetzt. Die benötigte Menge richtet sich enthalten.

nach dem jeweiligen Benzin, der Anwesenheit Es werden die folgenden Zusätze hergestellt: anderer Zusätze usw., liegt jedoch im allgemeinen

im Bereich von 2,86 bis 1430, vorzugsweise von 43 Zusatz A

bis 286 g/m³ Benzin. ₄o j_Q^ j

Die Kombination aus Benzolsulfonsäure und

äthoxylierter dimerer Säure wird dem Benzin in Ein Alkenylbernsteinsäureanhydrid wird folgendereiner geringen Menge zugesetzt, die ausreicht, maßen hergestellt:

um eine praktisch vollständige Trennung in Wasser 2700 g Polyisobutylen (Staudinger-Molekularge-

und Benzin zu bewirken. Diese Menge richtet sich 45 wicht 1100) werden in einem Kolben zu 270 g

nach der Art des jeweiligen Wasserbodensatzes. Maleinsäureanhydrid zugesetzt. Die Reaktionsteil-

Die Kombination soll dem Benzin in einer Konzen- nehmer werden 19 Stunden auf 252°C erhitzt,

tration von 10 bis 120 Teilen je Million zugesetzt dann auf 6O⁰C gekühlt, mit 50 Gewichtsprozent

werden. Man kann auch größere Mengen verwenden; Toluol, bezogen auf das Gesamtgewicht der Reak-

dies ist jedoch gewöhnlich nicht nötig. Der bevor- 50 tionsteilnehmer, verdünnt und durch ein Filter-

zugte Bereich für die meisten Anwendungszwecke hilfsmittel filtriert. Das Toluol wird über Nacht

ist 25 bis 40 Teile je Million. auf dem Dampfbad abgedampft. Es dient nur zur

Die Kombination aus Benzolsulfonsäure und Herabsetzung der Viskosität des Reaktionsproduktes,

äthoxylierter dimerer Säure kann in verschiedenen damit sich dieses leichter filtrieren läßt. Als Reak-

Mengenverhältnissen angewandt werden. Die Benzol- 55 tionsprodukt erhält man eine klebrige, bernstein-

sulfonsäure soll 30 bis 90 Gewichtsprozent, Vorzugs- farbene Masse mit einer Verseifungszahl von 67,2 mg

weise 45 bis 75 Gewichtsprozent der Kombination KOH/g.

betragen. _{Tejl 2}

Das Kondensationsprodukt aus Imidazolin und

Alkenylbernsteinsäureanhydrid, die Benzolsulfon-. 60 Ein Imidazolin wird folgendermaßen hergestellt:

säure und die äthoxylierte dimere Säure sind zäh- 300 g (5 Mol) Eisessig werden in einem Kolben

flüssige Stoffe und können vor dem Zusatz zum zu 945 g (5 Mol) Tetraäthylenpentamin und 125 g

Benzin bei etwa 54 bis 66"C zu einem praktisch Xylol zugesetzt. Der Kolbeninhalt wird bei Atmo-

homogenen Gemisch miteinander vermischt werden. sphärendruck auf Rückflußtemperatur erhitzt und

Dieses Gemisch soll das Kondensationsprodukt 65 das Reaktionswasser in einer Vorlage nach Dean

in Mengen von 90 bis 95 Gewichtsprozent und die und Stark aufgefangen, bis sich 152g Wasser

Kombination aus Benzolsulfonsäure und äthoxy- angesammelt haben. Die Rückflußbehandlung dauert

lierter dimerer Säure in Mengen von 10 bis 5 Ge- 16 Stunden. Nach dem Kühlen des Produktes wird

das als Wasserschleppmittel verwendete Xylol durch Einleiten von Stickstoff unter Erhitzen auf dem Dampfbad abgetrieben. Das erhaltene Imidazolin ist ein dunkelgelbes öl.

Teil 3

Das Alkenylbernsteinsäureanhydrid wird mit dem Imidazolin folgendermaßen umgesetzt:

50,2 g des gemäß Teil 2 hergestellten Imidazoline werden mit 300 g des gemäß Teil 1 hergestellten Alkenylbernsteinsäureanhydrides in Gegenwart von 70 g Toluol 8 Stunden auf 123⁰C erhitzt, bis in einer Vorlage nach Dean und Stark 5ml Wasser aufgefangen sind. Dann wird das als Wasserschleppmittel verwendete Toluol durch Einleiten von Stickstoff unter Erhitzen auf dem Dampfbad abgetrieben. Das Endprodukt ist ein dunkles zähflüssiges Material mit rötlichem Anflug.

Zusatz B

Bei den nachfolgenden Versuchen wird als Zusatz B technische Dodecylbenzolsulfonsäure verwendet.

Zusatz C

Die erfindungsgemäß bevorzugte äthoxylierte dimere Säure wird durch Umsetzung von PoIyäthylenglykol (Molekulargewicht 400) mit einem gemäß der USA.-Patentschrift 2 471230 (insbesondere Spalte 1, Zeile 46, bis Spalte 2, Zeile 10) gewonnenen Destillationsrückstand hergestellt; vgl. auch USA.-Patentschrift 2 723 233, wo die Verwendung dieses Materials beschrieben ist.

66,93 g Destillationsrückstand (Molekulargewicht etwa 1200) und 33,07 g Polyäthylenglykol (Molekulargewicht 400) werden in einem Kolben gemischt, und durch das Gemisch wird Luft hindurchgeleitet. Nach raschem Erhitzen auf 149°C werden 0,025 Gewichtsprozent wasserfreies Natriumcarbonat zugesetzt. Dann werden die Reaktionsteilnehmer auf 260⁰C erhitzt und 2¹Iz Stunden auf dieser Temperatur gehalten.

Die oben beschriebenen Zusätze werden in einem Benzin untersucht, welches die folgenden Kennwerte hat:

Tabelle II
Kennwerte des Benzins

Destillation gemäß ASTM D-86

20%-Destillatpunkt, ⁰C 55

55%-Destillatpunkt, C 100

96%-Destillatpunkt, C 180

Siedeende, ⁰C 201,5

FIA-Analyse
gesättigte Kohlenwasserstoffe,

Volumprozent -50

Olefine, Volumprozent 28,8

Aromaten, Volumprozent 21,2

Bleitetraäthyl, cm³/3,785 1 1,22

Research-Octanzahl 94,3

Motor-Octanzahl 84,8

Beispiel 1

4,5 ml alkalischer Wasserbodensatz werden zu 450 ml des Benzins gemäß Tabelle II zugesetzt. Das Gemisch wird 1 Minute im Waring-Mischer bei 3600 U/Min, gerührt. In dem Benzin bildet sich eine Wassertrübung; das Wasser trennt sich jedoch bald nach dem Unterbrechen des Rührens von dem Benzin.

Beispiel 2

Es wird eine Lösung aus 1 g Zusatz A in 100 ml Toluol hergestellt. Zu mehreren 450-ml-Proben des Benzins gemäß Tabelle II werden je 4,5 ml alkalischer Wasserbodensatz und verschiedene Mengen der Lösung des Zusatzes A in Toluol zugesetzt.

Die Proben werden in einem Waring-Mischer gemäß Beispiel 1 gerührt. In dem Benzin bildet sich eine beständige Wassertrübung. Die meisten Proben werden nach 6 Stunden wieder klar; das ausgeschiedene Wasser enthält jedoch Benzin und verschiedene Mengen des Zusatzes A. Außerdem bildet sich durch leichtes Bewegen (wie es bei normaler Lagerung und Überführung von Benzin zu erwarten ist) sofort wieder eine beständige Wassertrübung in dem Benzin.

Man sieht also, daß der Zusatz A (ein wirksamer Mehrzweckzusatz) die Bildung von beständigen Wassertrübungen in Benzin begünstigt und daß ein Teil des Zusatzes aus dem Benzin verlorengeht, da sich eine Emulsion aus dem Zusatz A und dem Benzin in Wasser bildet.

Beispiel 3

Es werden Proben aus je 450 ml des Benzins gemäß Tabelle II, 4,5 ml alkalischem Wasserbodensatz, Zusatz A (0,27 g/l) und Zusatz B (Dodecylbenzolsulfonsäure in verschiedenen Konzentrationen in Lösung in Toluol) hergestellt. Die Proben werden, wie im Beispiel 1 beschrieben, gerührt. Die meisten Proben werden innerhalb 6 Stunden wieder klar; an der Grenzfläche zwischen dem Benzin und dem Wasser bleibt jedoch eine Emulsion aus Benzin und Zusatz A in Wasser. Außerdem bildet sich beim gelinden Bewegen, wie im Beispiel 2, wieder eine beständige Wassertrübung in dem Benzin, die nur langsam verschwindet. Der Zusatz B für sich allein begünstigt also kaum die vollständige Trennung in Benzin und Wasser.

Beispiel 4

Es werden Proben aus je 450 ml Benzin hergestellt, die 4,5 ml alkalischen Wasserbodensatz, eine Lösung von Zusatz A in Toluol (258 g/m³) und verschiedene Mengen des Zusatzes C enthalten. Alle Proben werden gemäß Beispiel 1 gerührt.

Die meisten Proben werden nach etwa 6 Stunden wieder klar; an der Grenzfläche verbleibt jedoch eine Emulsion. Außerdem bildet sich beim gelinden Bewegen der Proben wieder eine Trübung in dem Benzin.

Die obigen Beispiele zeigen, daß der Zusatz A (ein wirksamer Mehrzweckzusatz) die Bildung einer Trübung in dem Benzin verursacht und die Bildung einer Emulsion aus Benzin und Zusatz in Wasser begünstigt. Die Beispiele zeigen ferner, daß weder der Zusatz B noch der Zusatz C für sich allein diese Schwierigkeit behebt. Das folgende Beispiel erläutert die Wirksamkeit der Zusatzkombination gemäß der Erfindung.

Beispiel 5
65

Es werden mehrere Benzinproben (ähnlich dem Benzin gemäß Tabelle II) hergestellt, die die folgenden Bestandteile enthalten. Das öl wird zum Lösen

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Claims

11 12

der Bestandteile vor dem Vermischen mit dem Benzin Emulsion an der Grenzfläche und die gelinde Beverwendet. . wegung der Proben führt nicht zur Bildung einer

Gewichtsteile beständigen Trübung. Das Wasser verteilt sich zwar

„ _A . -»_n- in dem Benzin, es findet aber eine sofortige Trennung

Zusatz A 23,03 . .

Zusatz B 1,59 ^{5 statL}

Zusatz C 0,64 Patentansprüche:

Lösungsmittel gemäß Tabelle I .. 74,74 _{L Motorentreibstoff mit einem Gehalt an}

Dieses Zusatzgemisch wird in wechselnden Mengen einem Umsetzungsprodukt aus einem langvon 0,875 bis 0,2 g je Probe zu Benzinproben von io kettigen Alkenylbernsteinsäureanhydrid und einer je 450 ml zugesetzt, die je 4,5 ml alkalischen Wasser- organischen Stickstoffverbindung als Schlammbodensatz enthalten. inhibitor, dadurch gekennzeichnet,

Die Proben werden 1 Minute im Waring-Mischer daß er ein Gemisch aus
bei 3600 U/Min, gerührt.

Die Proben werden innerhalb 6 Stunden (einige 15 a) einem Kondensationsprodukt aus einem

innerhalb 1 Stunde) klar. Im Gegensatz zu den Alkenylbernsteinsäureanhydrid und einem

Ergebnissen der Beispiele 2 bis 4 bildet sich keine Imidazolin der Formel:

H R' H H
R-C = C-C-C-H

H-C-H

N-(CH₂)„—ENH(CH₂)„j
C

(CH₂)„.

-N jsr

R"

in der R und R' Wasserstoffatome oder Kohlenwasserstoffreste bedeuten, jedoch mindestens einer der beiden Reste ein Kohlenwasserstoffrest ist, und die Gesamtzahl der Kohlenstoffatome in den Resten R und R' 40 bis 250 beträgt, während R" einen aliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 30 Kohlenstoffatomen, η eine Zahl von 2 bis 3 und m eine Zahl von 0 bis 10 darstellt,

b) einer Alkylbenzolsulfonsäure, deren Alkylgruppe 1 bis 30 Kohlenstpffatome aufweist, und

c) einem Reaktionsprodukt eines Polyalkylenglykols mit einer 14 bis 60 Kohlenstoffatome je Carboxylgruppe aufweisenden polymeren Carbonsäure und gegebenenfalls ein Lösungs-.mittelöl enthält.

2. Motorentreibstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das darin enthaltene Zusatzgemisch zu 90 bis 95 Gewichtsprozent aus dem Kondensationsprodukt aus Imidazolin und Alkenylbernsteinsäureanhydrid und zu 10 bis Gewichtsprozent aus dem Gemisch aus der Alkylbenzolsulfonsäure und dem Reaktionsprodukt aus Polyalkylenglykol und polymerer Carbonsäure besteht.

3. Motorentreibstoff nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem darin enthaltenen Zusatzgemisch das Gemisch aus der Alkylbenzolsulfonsäure und dem Reaktionsprodukt aus dem Polyalkylenglykol und der polymeren Carbonsäure die Alkylbenzolsulfonsäure in Mengen von 30 bis 90 Gewichtsprozent enthält.

4. Motorentreibstoff nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in dem darin enthaltenen Zusatzgemisch die Alkylbenzolsulfonsäure Dodecylbenzolsulfonsäure ist.

5. Motorentreibstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das darin enthaltene Lösungsmittelöl ein aliphatisches oder aromatisches Ul ist.

6. Motorentreibstoff nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß er das Zusatzgemisch in einer solchen Konzentration enthält, daß der Gehalt an dem Kondensationsprodukt aus Imidazolin und Alkenylbernsteinsäureanhydrid 2,86 bis 1430 g/m³ Treibstoff und der Gehalt an dem Gemisch aus der Alkylbenzolsulfonsäure und dem Reaktionsprodukt aus dem Polyalkylenglykol und der polymeren Carbonsäure 10 bis 120 Teile je Million Teile Treibstoff beträgt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Französische Patentschrift Nr. 1 310 848;

USA.-Patentschriften Nr. 2 371333, 2 334 239, 700 022, 2 296 069, 2 316 739, 3 115 397, 3 018 247, 018 250, 3 018 291.

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