DE3507613A1

DE3507613A1 - Nicht saeurehaltiger treibstoffzusatz fuer traegerkraftstoffe

Info

Publication number: DE3507613A1
Application number: DE19853507613
Authority: DE
Inventors: Gordon L. Romeo Mich. Osgood; George G. Warren Mich. Reinhard
Original assignee: Fuel X Tender Corp
Current assignee: Fuel X Tender Corp
Priority date: 1984-03-05
Filing date: 1985-03-04
Publication date: 1985-09-12
Also published as: GB8429038D0; IL73599A0; IT8519377A0; FR2562906A1; IT1184313B; JPS60190496A; FR2562906B1; FR2560606A1; GB2155033A; US4482352A; FR2560606B1; CA1260711A; BR8500964A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen nichtsauren Treibstoffzusatz für Trägerkraftstoffe zur Erhöhung der spezifischen Leistung, zur Erniderigung des Zündpunkts vom Trägerkraftstoff, zur Erhöhung der Fahrtstrecke und zur Reduzierung des Einflusses von Kälte auf den Trägerkraftstoff. Der Zusatz gemäß der vorliegenden Erfindung kann auch Schmierflüssigkeiten zwecks Reduzierung des Kälteeinflusses auf die Viskosität dieser Flüssigkeiten zugesetzt werden. Der Treibstoffzusatz ist geeignet zur Verwendung für Verbrennungsmotoren, sowohl vom Benzin- als auch Dieseltyp.

Die Zusätze nach dem Stand der Technik bestehen zumeist auf Mischungen verschiedener Alkohole mit Petroleumdestillaten, welche dann dem Trägerkraftstoff zugesetzt werden. Darüberhinaus ist auch der Zusatz verschiedener Borane aus der US- PS 42 01 553 (OSborg) und Ketonen in Verbindung mit Alkoholen aus der US- PS 43 76 636 (Weinberger) bekannt. Jedoch besitzt keiner dieser bekannten Zusätze die Kältefestigkeitseigenschaften der vorliegenden Erfindung und keiner ist - soweit bekannt- nicht säurehaltig. Schließlich offenbart keiner der zum Staad der T echnik gehörenden Zusätze - soweit bekannt - die Erhöhung der Gebrauchsdauer von Schmierflüssigkeiten durch Eleminierung des durch die Bildung von Säuren im Motor verursachten Einflusses, der die Schmierqualitäten gefährdet.

Demzufolge ist ein Gegenstand der Erfindung die Bereitstellung eines Zusatzes für Trägerkraftstoffe, der den Benutzer in die Lage versetzt, damit Verbrennungsmotoren zu befüllen und die Fahrtstrecke, die spezifische Leistung, den Zündpunkt des Treibstoffs und die Kälteeinflüsse auf die

SO Eigenschaften des Treibstoffs zu verbessern.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Bereitsstellung eines solchen nichtsauren Treibstoff-zusatzes, der die Lebensdauer des Motors, des Treibstoffsystems und der Schmierflüssigkeiten im dem Fahrzeugmotor verlängert, also die Gebrauchsdauer des Fahrzeugs ausdehnt und die Unterhaltungskosten reduziert.

* 3S07613

Der Treibstoffzusatz gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein nichtsäuerliches Gemisch, das dem Trägerkraftstoff zugesetzt wird, um so die spezifische Leistung zu erhöhen, den Zundpunkt des Kraftstoffs zu erniedrigen,die Fahrtleistung zu erhöhen und den Einfluß von Kälte auf die Viskosität des Kraftstoffs zu reduzieren. Der Zusatz enthält ein Ketonperoxid, ein Keton, einen Alkohol, ein Metall der III- Gruppe des Periodensystems, Bortrifluorid oder Chlorbenzol oder flüssiges Cobalt.

Diese Bestandteile werden in variablen Anteilen bzw. Bereichen zusammengemischt, und zwar in Abhängigkeit vom Einsatzzweck für das Zusatzmittel. Der Zusatz kann verwendet werden in Dieseltreibstoffen, in Benzinen, Turbinenkraftstoffen und für Schmierflüssigkeiten. Da der Zusatz in seiner Art nicht sauer ist, erlaubt er eine vollständigere Verbrennung in dem Motor und trägt bei zu einer längeren Gebrauchsdauer der Maschine und zu einer Verlängerung des Intervalls für den Wechsel des Schmiermittels,nachdem die Bildung von Säure in dem System auf ein Minimum vermindert wird.

Der Zusatz gemäß der vorliegenden Erfindung ist aufgebaut aus einem Ketonperoxid, einem Keton, einem Metall der III-Gruppe des Periodensystems, einem Alkohol und einem Zündpunktverbesserer aus der Gruppe Bortrifluorid, Chlorbenzol oder flüssiges Cobalt. Der Treibstoffzusatz kann in Abhängigkeit von seinem Einsatz auch noch Kerosin enthalten, und zwar im Falle der Verwendung bei Dieselkraftstoffen .

Insofern als der Zusatz sowohl für Benzin- als auch Diesel-Treibstoffe in Frage kommt, bestehen notwendigerweise geringe Unterschiede Im Aufbau der jeweiligen Zusätze. Jedoch ist der Einfluß von jedem Zusatzmittel auf den Verbrennungsmotor derselbe, sodaß jeder Zusatz bei einer Vielzahl von Kraftstoffen innerhalb ihrer jeweiligen Klassen eingesetzt werden kann.

— 3 —

9507613 Der Treibstoff zusatz für Gasolin enthält ein Ketonperoxid hergestellt aus Aceton oder Methylethylketon oder einem Gemisch derselben in einer Menge von etwa 10 bis 45 Volumenprozent des TreibstoffZusatzes, einem Keton ausgewählt aus Aceton oder Methylethylketon in einer Menge von etwa 15 bis 50 Volumenprozent des TreibstoffZusatzes, einem Metall der III- Gruppe des Periodensystems aus der Gruppe Bor, Aluminium, Gallium, Indium oder Thallium (wobei Thallium bevorzugt ist) in einer Menge von etwa 30 Volumenprozent des TreibstoffZusatzes und entweder Bortrifluorid in einer Menge von etwa 5 bis 8 Volumenprozent oder flüssigem Cobalt in einer Menge von etwa 5 Volumenprozent in gemeinsamer Anwendung mit dem Bortrifluorid oder Chlorbenzol in einer Menge von etwa 20 Volumenprozent des Treibstoff-Zusatzes, wobei letzteres zusammen mit dem Bortrifluorid oder flüssigen Cobalt verwendet werden kann. Methylethylketonperoxid ist das Peroxid von .3- Propanon und dient zur Herabsetzung des Siedepunkts vom Trägerkraftstoff zwecks einer rascheren, gleichmäßigeren Zündung bei einem niedrigeren Flammpunkt sowie einer Erhöhung des Sauerstoff gehalts in der Brennkammer zur vollständigeren Verbrennung des Treibstoffs. Darüberhinaus erhöht es die Zündeigenschaft (explosive tendency) des Treibstoffs, weil Peroxide von Natur aus unstabil und explosiv sind.

Methylethylketon wird in der vorliegenden Erfindung in einer vergleichbaren Weise wie die Alkohole beim Stand der Technik verwendet. Das Methylethylketon hat einen niederen Siedepunkt und demzufolge einen niedrigeren Zündpunkt als die Alkohole mit ähnlichem oder gleichem Kohlenstoffgehalt und Gewicht. So hat Methylethylketon einen Siedepunkt von 79,6 C im Vergleich zum Siedepunkt vom sek.-Butylalkohol mit 99,5⁰C. Darüberhinaus setzt Methylethylketon eine größere Wärme frei als Alkohole mit ähnlichem oder gleichem ■Kohlenstoff- Gewichtsgehalt, so daß es insgesamt eine Verbesserung der Verbrennungsleistung eines Treibstoffs,dem das Zusatzmittel zugesetzt ist, bewirkt.

Methylethylketon- Lösungsmittel sind Ester der Ketone und dienen als verdünnende Zusätze für den Trägerkraftstoff. Das Methylethylketon- Lösungsmittel bewirkt darüberhinaus eine Reinigung des Motors bei der verbrennung und verhindert so den Aufbau von klebrigen Teeren und Lacken entlang den Ventilen, den Ventilsitzen und Zylinderwandungen des Motors. Die verdünnende Wirkung zeigt sich auch darin, daß der Treibstoff widerstandsfähig gemacht wird gegen Kälte, wie später in einem Beispiel gezeigt wird. Schließlich dienen die Methylethylketon- Lösungsmittel noch dazu, das

Vermischen der gesamten Mischung zu unterstützen, so daß j**, das Treibstoffzusatzmittel als homogene Lösung für die Verwendung vorliegt.

Das Metall aus der III- Gruppe des Periodensystems umfaßt Bor, Aluminium, Gallium, Indium oder Thallium als Antiklopfzusatz für den Treibstoff. Davon wird gemäß der vorliegenden Erfindung insbesondere Thallium verwendet, weil es manche Eigenschaften ähnlich dem Blei hat, aber nicht nahezu so giftig wie Blei ist. Darüberhinaus ist das Thallium aber auch kein Katalysatorgift für die heute üblichen Automobilabgasreiniger. Das Thallium wird zugestezt in feinteiler Form als Antiklopfelement in einer Vielzahl von Alkylverbindungen, die dazu dienen die Octan- oder Cetan- Zahl des Trägerkraftstoffs zu verbessern. Hinzukommt, daß das Thallium in der Weise wirkt, daß es ein Salz der Methylethylketonverbindungen wird während der Verbrennung im Motor und so die Bildung von Säuren in dem Motor verhindert, die sonst zu einer Korrosion oder Abrieb innerhalb des Motors führen. Weiterhin haben auf Grund der Verhinderung der Säurebilduns die Schmierflüssigkeiten innerhalb des Motors eine längere Gebrauchsdauer, und zwar wegen des Nichtauftretens des durch die sonst von den Säuren bewirkten Brecheffekts(break down effects). Dies alles hat zur Folge, daß ebender Zusatz vom Thallium den Treibstoff nicht sauer macht und so dazu beiträgt, die

Unterhaltungskosten zu senken und den Motor langlebiger zu machen.

Das Bortrifluorid wird als Stabilisator in der Kohlenwasserstoff- Treibstoffmischung eingesetzt zur Verbesserung der Octen-.Decatan- und Cetan- Zahl des Trägerkraftstoffs. In dieser Hinsicht wirkt Bortrifluorid zum Erhöhen des Zündpunkts vom gesamten Treibstoffzusatzraittel im Sinne einer glatten gleichmäßigen Zündung des Treibstoffs. Dies scheint im Kontrast und im Widerspruch zu dem Einfluß der Methylethylketone und ihren Peroxiden sowie Lösungsmitteln zu stehen. Mit dem Bortrifluorid wird der Zündpunkt des Treibstoffs angehoben, durch die Methylethylketone, ihre Peroxide und Lösungsmittel aber gesenkt, insgesamt ist aber der Zündpunkt des Treibstoffs niedriger als ohne das Zusatzmittel, aber auch nicht so niedrig, daß es zu Frühzündungen kommt.

Obgleich es möglich ist, flüssiges Cobalt in dem Treibstoffzusatz in derselben Weise wie Bortrifluorid zu verwenden, muß beachtet werden, daß es sehr korrosiv und reaktiv ist; es muß deshalb vorsichtig eingesetzt werden, um nicht die nicht sauren Eigenschaften des erfindungsgemäßen Zusatzmittels zu erhöhen. Darum wird das flüssige Cobalt in streng begrenzter Menge von nicht mehr als etwa 5 Volumenprozent des TreibstoffZusatzes eingesetzt. Das flüssige Cobalt wird dann zugesetzt, wenn eine starke Erhöhung der Zündung des Trägerkraftstoffs gewünscht wird. Chlorbenzole, bevorzugt o- oder p- Chlorbenzole können zugesetzt werden zu dem Treibstoffzusatzmittel, um so die Octanzahl des Kraftstoffs zu erhöhen. Auf Grund seiner hohen Reaktivität als saure Verbindung ist es jedoch erforlich, die Einsatzmenge zu beachten und nicht mehr als 20 Volumenprozent des TreibstoffZusatzes vorzusehen. Ein Alkohol, entweder Methanol oder Ethanol, wird zugesetzt, um den Zündpunkt des Zusatzes zu senken und die Octanzahl des Kraftstoffs zu erhöhen. Zusätzlich wirken

die Alkohole und Methylalkohol im besonderen als Vereisungsschutzmittel.

Es gibt verschiedene bevorzugte Mischungszusammensetzungen für die Treibstoffzusätze, die sich voneinander in Abhängigkeit vom Trägerkraftstoff, dem sie zugesetzt werden, unterscheiden.Vorzugsweise besteht der Treibstoffzusatz für Gasolin aus etwa 45 Prozent Methylethylketonperoxid, 30 Prozent Thallium, 2 Prozent Methanol, 15 Prozent Methylethylketon- Lösungsmittel und 8 Prozent Bortrifluorid. Der so aufgebaute Zusatz wird mit dem Trägerkraftstoff in einem Verhältnis von 1 Teil Zusatzmittel : 1000 Teile Kraftstoff vermischt.

Über die oben angeführten Prozentangaben der verschiedenen Bestandteile hinaus ist auch ein Aufbau folgender Zusammensetzung möglich: 35 Prozent Methylethylketon, 30 Prozent Thallium, 10 Prozent Methylethylketonperoxid, 2Prozent Methanol, 15 Prozent Methylethylketon- Lösungsmittel und 8 Prozent Bortrifluorid. Jeder dieser Bestandteile wirkt wie weiter oben beschrieben; die Mischung wird wiederum mit dem Trägerkraftstoff Benzin im Verhältnis von 1 : 1000 vermischt.

Der für Diesel zu verwendende Treibstoffzusatz gemäß der vorliegenden Erfindung ist ähnlich dem Benzinzusatz. Typisch ist ein Aufbau des TreibstoffZusatzes aus 40 Prozent Methylethylketonperoxid, 25 Prozent Methylethylketon- Lösungsmittel, 3 Prozent Ethanol, 22 Prozent Kerosin und Prozent Bortrifluorid; diese Mischung wird dem Dieselkraftstoff im Verhältnis von vorzugsweise 1 : 393 zugesetzt, kann aber auch im Verhältnis bis 1 : 150 mit dem Dieselkraftstoff vermischt werden. Der Diesel-Treibstoffzusatz kann mit allen Arten (grades) vom Dieselkraftstoff verwendet werden. Der Zusatz, insbesondere beim Dieselkraftstoff beeinflußt das Viskositätsverhalten bei niederen Temperaturen und vermindert insbesondere den Einfluß von Kälte auf Viskosität, Farbe und Trübung des Dieselkraftstoffs .

- AO -

Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher erläutern, jedoch nicht darauf beschränken. Beispiel 1

Proben der Treibstoffzusätze für Benzin- und Dieselkraftstoffe - wie sie in der Beschreibung angeführt sind - wurden einem Laboratoriumstest unterworfen, um zu bestimmen, ob sie sauer oder nicht sauer reagierten. Es wurde festgestellt, daß beide Proben nicht säuerlich waren. Beispiel 2

Zwei Proben eines Diesel - 2 - Kraftstoffs wurden untersucht zur Bestimmung des Kälteeinflusses auf Farbe, Fluß und Gelbildung. Die erste Probe wurde mit dem Diesel-Treibstoff zusatz versetzt in einem Verhältnis von etwa 83 1 ( 22 gallons) des Kraftstoffs zu 198,5 g (7 ounces) des Zusatzes. Die behandelte und auch die unbehandelte Probe wurde abgekühlt bis -40 C. Die unbehandelte Probe wurde dunkel, trübe und viskos bei dieser Temperatur. Der behandelte Kraftstoff war weder dunkel noch trüb, aber begann sich soweit zu verdicken, wie die unbehandelte Probe

bei -25⁰C. Aus diesem Vergleich des Verhaltens bei -40⁰C gegenüber -25 C für den unbehandelten Kraftstoff ist der große Einfluß des Zusatzmittels auf das Verhalten in der Kälte zu erkennen.
Da die vorstehenden Ausführungsformen und Einzelheiten lediglich gemacht sind, um die Erfindung zu erläutern, ist es für den Fachmann augenscheinlich, daß Abänderungen und Modifikationen gemacht werden können, ohne vom Umfang und Charakter der Erfindung abzuweichen.

Claims

Patentansprüche:

1. Nicht säurehaltiger Treibstoffzusatz für Trägerkraftst;ffe zur Erhöhung der spezifischen Leistung, zur Erniedrigung des Zündpunkts vom Kraftstoff, zur Erhöhung der Fahrtstrecke (mileage) und zur Reduzierung des Einflusses ν;η Kälte auf die Kraftstoffviskosität enthaltend:

a) Methylethylketonperoxid in einer Menge von etwa 10 bis 45 Volumenprozent des TreibstoffZusatzes,

b) Methylethylketon in einer Menge von etwa 15 bis 5·: Volumenprozent des TreibstoffZusatzes,

c) Thallium in einer Menge von etwa 30 Volumenprozent .;es Treibstoffzusatzes,

d) Methylalkohol in einer Menge von etwa 2 Volumenprozent des TreibstoffZusatzes und

e)Bortrifluorid in einer Menge von etwa 8 Volumenprozent des TreibstoffZusatzes.

2. Treibstoffzusatz gemäß Anspruch 1, enthaltend zusätzlich ein Methylethylketon- Lösungsmittel in einer Menge von etwa 15 Volumenprozent des TreibstoffZusatzes.

3. Treibst of f zusatz gemäß Anspruch 2, wobei der Trägc-rkraf tstoff Gasolin ist.

BAD ORIGINAL

U . Treibstoffzusatz nach Anspruch 3, wobei dieser in einem Mischungsverhältnis von 1 : 1000 dem Trägerkraftstoff zugemischt wird.

5. Treibstoffzusatz nach Anspruch 1, wobei dieser in einem Mischungsverhältnis von 1 : 1000 dem Trägerkraftstoff zugesetzt wird.

6. Nicht säurehaltiger Treibstoffzusatz für Trägerkraftstoffe zur Erhöhung der spezifischen Leistung, zur Erniedrigung des Zündpunkts vom Kraftstoff, zur Erhöhung der Fahrtstrecke und zur Reduzierung des Einflusses von Kälte auf die Viskosität des Kraftstoffes enthaltend:

a) Methanol in einer Menge von etwa 50 Volumenprozent des TreibstoffZusatzes,

b) Chlorbenzol in einer Menge von etwa 20 Volumenprozent des TreibstoffZusatzes,

c) Methylethylketonperoxid in einer Menge von etwa 8 Volumenprozent des TreibstoffZusatzes,.

d) Methylethylketon- Lösungsmittel in einer Menge von etwa 12 Volumenprozent des TreibstoffZusatzes,

e) Bortrifluorid in einer Menge von etwa 5 Volumenprozent des TreibstoffZusatzes und

f) flüssiges Kobalt in einer Menge von etwa 5 Volumenprozent des TreibstoffZusatzes.

7. Treibstoffzusatz gemäß Anspruch 6, worin das Chlorbenzol o- Chlorbenzol oder p- Chlorbenzol ist.

8. Treibstoffzusatz gemäß Anspruch 6, wobei der Trägerkraftstoff Gasolin ist.

9. Nicht säurehaltiger Treibstoffzusatz für Trägerkraftstoffe zur Erhöhung der spezifischen Leistung, zur Erniedrigung des Zündpunkts vom Trägerkraftstoff, zur Erhöhung der Fahrtstrecke und Reduzierung des Einflusses von Kälte auf die Viskosität des Trägerkraftstoffs enthaltend:
a) Methylethylketonperoxid in einer Menge von etwa 5 Volumenprozent des TreibstoffZusatzes,

b) Methylethylketon- Lösungsmittel in einer Menge von

etwa 10 bis AO Volumenprozent des TreibstoffZusatzes, c) Ethanol in einer Menge von etwa 3 bis 60 Volumenprozent des TreibstoffZusatzes.

10.Nicht säurehaltiger Treibstoffzusatz gemäß Anspruch 9, weiter enthaltend Kerosin in einer Menge von etwa 22 bis 30 Volumenprozent des TreibstoffZusatzes. 11.Nicht säurehaltiger Treibstoff zusatz gemäß Anspruch 10, weiter enthaltend Bortrifluorid in einer Menge von etwa 10 Volumenprozent des TreibstoffZusatzes.

12.Nicht säurehaltiger Treibstoffzusatz gemäß Anspruch 9, weiter enthaltend Methyläther in einer Menge von etwa Volumenprozent des TreibstoffZusatzes.

13.Nicht säurehaltiger Treibstoffzusatz gemäß Anspruch 9, weiter enthaltend Bortrifluorid in einer Menge von etwa 10 Volumenprozent und Chlorbenzol in einer Menge von etwa 25 Volumenprozent des TreibstoffZusatzes. 14. Nicht säurehaltiger Treibstoffzusatz gemäß Anspruch 9, wobei der Trägerkraftstoff Dieselkraftstoff ist. 15.Nicht säurehaltiger Treibstoffzusatz gemäß Anspruch 14,

wobei der Dieselkraftstoff solcher der Nummer 2 ist. 16.Treibstoffzusatz gemäß Anspruch 15, wobei der Treibstoffzusatz mit dem Trägerkraftstoff gemischt ist im Verhältnis 1 : 150.

17.Treibstoffzusatz gemäß Anspruch 15, wobei der Treibstoffzusatz mit dem Trägerkraftstoff gemischt ist im Verhältnis 1 : 393.