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Patent Searching and Data


Title:
AGENT AND METHOD FOR PRODUCING A WATER-IN-OIL EMULSION
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2007/019841
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an agent for producing a water-in-oil emulsion, which is characterised in that it contains at least one non-ionic surfactant, at least one substance which forms a membrane, at least one organic or inorganic metal salt of calcium, magnesium, iron, manganese or cerium. The invention also relates to a water-in-oil emulsion which contains said type of agent, a method for hydrophilising organic oil and to the use of said agent for producing a water-in-oil emulsion. The invention is used, preferably, for hydrophilising organically based cutting cooling agents, organically based traction and moulding oils, diesel fuels, gasoline, lubricating oils, heavy oils, refined crude oil fractions, non-refined crude oil and fractions thereof.

Inventors:
WALDMANN RALF (DE)
BLAUENSTEIN ERIC (CH)
Application Number:
PCT/DE2006/001435
Publication Date:
February 22, 2007
Filing Date:
August 16, 2006
Export Citation:
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Assignee:
PENTOL GMBH (DE)
WALDMANN RALF (DE)
BLAUENSTEIN ERIC (CH)
International Classes:
C09K23/42; C10L1/32; C10M173/02; C10M173/00; C10M177/00; C10N10/04; C10N10/06; C10N10/14; C10N10/16; C10N40/20; C10N70/00; C09K23/00; B01F23/00
Foreign References:
US4749382A1988-06-07
EP0303187A21989-02-15
EP1192934A22002-04-03
CA1194381A1985-10-01
US4487658A1984-12-11
Attorney, Agent or Firm:
LUCHT, Silvia (Freiburg, DE)
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Claims:

P A T E N T A N S P R ü C H E

1. Mittel zur Herstellung einer Wasser-in-öI-Emulsion, dadurch gekennzeichnet, dass es mindestens ein nichtionisches Tensid, mindestens eine membranbildende Substanz, sowie mindestens ein organisches oder anorganisches Metallsalz des Calciums, Magnesiums, Eisens, Mangans oder Cers umfasst.

2. Mittel zur Herstellung einer Wasser-in-öI-Emulsion nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Metallsalz um ein anorganisches Metallsalz aus der Gruppe der Nitrate, Sulfate oder Sulfite handelt.

3. Mittel zur Herstellung einer Wasser-in-öI-Emulsion nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Metallsalz um ein organisches Metallsalz handelt.

4. Mittel zur Herstellung einer Wasser-in-öI-Emulsion nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem organischen Metallsalz insbesondere um ein Acetat, Citrat oder Stearat handelt.

5. Mittel zur Herstellung einer Wasser-in-öI-Emulsion nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das nichtionische

Tensid ausgewählt ist aus linearen und verzweigten Alkoholpolyalkylen- ethern.

6. Mittel zur Herstellung einer Wasser-in-öI-Emulsion nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das nichtionische

Tensid ausgewählt ist aus linearen und verzweigten Alkoholethoxylaten mit 3-12 Ethylenoxideinheiten, Alkoholpolyethylenglykolethem mit 3-12

Ethylenoxideinheiten, Alkoholpolypropylenethern mit 3-12 Ethylenoxideinheiten, Alkoholpolypropylen-polyethylenglykolethermischungen mit 3-12 Ethylenoxideinheiten.

7. Mittel zur Herstellung einer Wasser-in-öI-Emulsion nach einem der

Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das nichtionische Tensid ein Alkoholpolyethylenether, insbesondere mit 5-9 Ethylenoxideinheiten ist.

8. Mittel zur Herstellung einer Wasser-in-öI-Emulsion nach einem der

Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil des nichtionischen Tensids in dem Mittel zur Herstellung einer Wasser-in-öI- Emulsion in dem Bereich von 5 bis 80 Gew.-%, vorzugsweise in dem Bereich von ca. 10 bis 40 Gew.-% liegt.

9. Mittel zur Herstellung einer Wasser in öl-Emulsion nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der membranbildenden Substanz insbesondere um ein anionisches Tensid handelt.

10. Mittel zur Herstellung einer Wasser-in-öI-Emulsion nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das änionische Tensid ausgewählt ist aus Alkoholsulfaten, insbesondere mit einer Kettenlänge von 7 bis 19 Kohlen- . stoffatomen, Alkoholethersulfaten, insbesondere mit einer Kettenlänge von 7 bis 18 Kohlenstoffatomen, Alkylpolyalkylenglykolethercarboxylaten, insbesondere mit einer Kettenlänge von 7 bis 18 Kohlenstoffatomen,

Alkoholethercarboxylaten, insbesondere mit einer Kettenlänge von 7 bis 18 Kohlenstoffatomen, Carbonsäureaminsalzen, insbesondere mit einer Kettenlänge von 4 bis 12 Kohlenstoffatomen, Phosphorsäureestern, insbesondere mit einer Kettenlänge von 7 bis 18 Kohlenstoffatomen und Paraffinsulfonaten, insbesondere mit einer Kettenlänge von 7 bis 18

Kohlenstoffatomen.

11. Mittel zur Herstellung einer Wasser-in-öI-Emulsion nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das anionische Tensid ein Paraffinsul- fonat ist.

12. Mittel zur Herstellung einer Wasser-in-öI-Emulsion nach einem der

Ansprüche 9 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass das anionische Tensid in Form seines Alkali- oder Erdalkalimetallsalzes, insbesondere in der Natrium-, Kalium-, Lithium- oder Magnesiumform vorliegt.

13. Mittel zur Herstellung einer Wasser-in-öI-Emulsion nach einem der

Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil des anionischen Tensids in dem Mittel zur Herstellung einer Wasser-in-öI-Emulsion in dem Bereich von 0,5 bis 95 Gew.-%, vorzugsweise in dem Bereich von ca. 1 bis 15 Gew.-% und besonders bevorzugt in dem Bereich von ca. 1 bis 10 Gew.-% liegt.

14. Mittel zur Herstellung einer Wasser-in-öI-Emulsion nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil des Metallsalzes in dem Mittel zur Herstellung einer Wasser-in-öI-Emulsion vor- zugsweise im Bereich von ca. 1 bis 50 Gew.-% liegt, besonders bevorzugt im Bereich von ca. 25 bis 40 Gew.-%.

15. Mittel zur Herstellung einer Wasser-in-öI-Emulsion nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil des Metall- salzes in dem Mittel zur Herstellung einer Wasser-in-öI-Emulsion vorzugsweise im Bereich von ca. 1 bis 50 Gew.-% liegt, besonders bevorzugt im Bereich von ca. 8 bis 20 Gew.-%.

16. Mittel zur Herstellung einer Wasser-in-öI-Emulsion nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zur Herstellung einer Wasser-in-öI-Emulsion weiterhin Wasser enthält.

17. Mitte! zur Herstellung einer Wasser-in-öI-Emulsion nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Wasseranteil des Mittels zur Herstellung einer Wasser-in-öI-Emulsion in dem Bereich von 1 bis 99 Gew.-%, vorzugsweise in dem Bereich von ca. 20 bis 60 Gew.-% liegt.

18. Mittel zur Herstellung einer Wasser-in-öI-Emulsion nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zur Herstellung einer Wasser-in-öI-Emulsion weiterhin eine oder mehrere der folgenden Komponenten enthält: ein Frostschutzmittel und/oder einen Schauminhibitor.

19. Mittel zur Herstellung einer Wasser-in-öI-Emulsion nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Frostschutzmittel ausgewählt ist aus Glycerin, einwertigen und zweiwertigen Alkoholen und Polyethylenglyko- len.

20. Mittel zur Herstellung einer Wasser-in-öI-Emulsion nach Anspruch 18 oder Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil des Frostschutzmittels in dem Mittel zur Herstellung einer Wasser-in-öI-Emulsion in dem Bereich von 1 bis 25 Gew.-% liegt.

21. Mittel zur Herstellung einer Wasser-in-öI-Emulsion nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Schauminhibitor ausgewählt ist aus organischen Fettsäuren, organischen Säuren und Metallsalzen von organischen Säuren, Schauminhibitoren auf Siliconbasis und Schauminhibitoren auf Basis organischer öle.

22. Mittel zur Herstellung einer Wasser-in-öI-Emulsion nach Anspruch 18 oder Anspruch 21 , dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil des Schau- minhibibors in dem Hydrophilsierungsmittel in dem Bereich von 0,01 bis 3

Gew.-%, vorzugsweise in dem Bereich von ca. 0,05 bis 1 Gew.-% liegt.

23. Wasser-in-öI-Emulsion nach einem der Ansprüche 1 bis 22.

24. Wasser-in-öI-Emulsion nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass das öl ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Schneidkühlmitteln auf organischer Basis, Zieh " und Stanzölen auf organischer Basis,

Dieselkraftstoffen, Ottokraftstoffen, Schmierölen, Schwerölen, raffinierten Erdölfraktionen, nicht raffiniertem Erdöl und seinen Fraktionen.

25. Wasser-in-öI-Emulsion nach Anspruch 23 oder Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil des Mittels zur Herstellung einer Wasser- in-öI-Emulsion in dem organischen öl 50 bis 5000 ppm beträgt.

26. Wasser-in-öI-Emulsion nach einem der Ansprüche 23 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Mischung aus organischem öl, Mittel zur Herstellung einer Wasser-in-öI-Emulsion und Wasser der Wasseranteil bis zu 30 Gew.-% beträgt.

27. Verfahren zur Hydrophilisierung organischer öle nach einem der Ansprüche 23 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass

die Komponenten eines Mittels zur Herstellung einer Wasser-in-öI- Emulsion nach einem der Ansprüche 1 bis 26 einzeln in Wasser eingerührt werden und die resultierende Mischung dann einem organischen öl zugesetzt wird, oder

dass die Komponenten eines Mittels zur Herstellung einer Wasser-in-öI- Emulsion nach einem der Ansprüche 1 bis 26 zu einer Vormischung gemischt werden, diese in Wasser eingerührt wird und die resultierende Mischung einem organischen öl zugesetzt wird, oder

Wasser einer Vormischung aus den Komponenten eines Mitteis zur Herstellung einer Wasser-in-öI-Emulsion nach einem der Ansprüche 1 bis

26 zugesetzt wird und die resultierende Mischung einem organischen öl zugesetzt wird, oder

die Komponenten eines Mittels zur Herstellung einer Wasser-in-öI- Emulsion nach einem der Ansprüche 1 bis 26 einzeln oder als Mischung einem organischen öl zugesetzt werden und anschließend Wasser zugemischt wird.

28. Verwendung eines Mittels zur Herstellung einer Wasser-in-öI-Emulsion nach einem der Ansprüche 1 bis 22 zur Hydrophilisierung von organischen

ölen.

29. Verwendung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass der organische öl ausgewählt wird aus Schneidkühlmitteln auf organischer Basis, Zieh- und Stanzölen auf organischer Basis, Dieselkraftstoffen,

Ottokraftstoffen, Schmierölen, Schwerölen, raffinierten Erdölfraktionen und/oder nicht raffiniertem Erdöl und seinen Fraktionen.

Description:

Mittel und Verfahren zur Herstellung einer Wasser-in-öI-Emulsion

B E S C H R E I B U N G

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Mittel zur Herstellung einer Wasser-in-öI- Emulsion, eine Wasser-in-öI-Emulsion, ein Verfahren zur Hydrophilisierung organischer öle sowie die Verwendung solcher Hydrophilisierungsmittel.

Bei vielen organischen ölen oder Gemischen organischer öle besteht aus verschiedenen Gründen der Wunsch, Wasser zuzusetzen. So weisen beispielsweise Verbrennungsgemische mit Rohöl, Schweröl, Diesel oder Benzin einen gewissen Anteil an Wasser auf, der dazu führt, dass in Verbrennungsma- schinen und Kraftwerken ein höherer Wirkungsgrad erreicht wird. Als besonders geeignet hat sich dabei ein Wasseranteil von ca. 6 bis 12 % erwiesen. Ein Wasseranteil in Verbrennungsgemischen führt ebenfalls dazu, dass die Rußentwicklung bei der Verbrennung reduziert wird.

Bei der Zumischung von Wasser zu organischen Materialien stellt sich das

Problem, dass die Wasser-in-öI-Emulsionen sehr leicht instabil werden und häufig nach spätestens zwei bis vier Wochen eine Phasentrennung auftritt. Daher musste bisher entweder der Wasseranteil sehr gering gehalten werden, oder es mussten Hilfsstoffe, Emulgatoren, zugesetzt werden, um die Emulsionen zu stabilisieren.

Zusammensetzungen solcher Emulgatoren sind aus dem Stand der Technik bekannt. Die Druckschriften DE 3726911 , DE 3534733 und EP 0885950 beschreiben Emulgatoren, die kosmetischen Produkten oder flüssigen Waschmitteln zugesetzt werden. Neben Tensiden als oberflächenaktive

Substanzen können die Emulgatoren weitere Zusätze enthalten. Aus der japanischen Druckschrift 2003327979 betreffend einen Emulgator für einen öl-

in-Wasser-Emulsionsbrennstoff sind Salze des Silbers, Zinks, Kupfers und Nickels bekannt, die als mikrobiozide Agentien zugesetzt werden. Zudem werden anorganische Nitrite, Chromate, Molybdate oder Silicate als Korrosionsinhibitoren verwendet.

Häufig werden auch organische Lösungsmittel eingesetzt. Dieses hat aber den Nachteil, dass organische Lösungsmittel die Umwelt belasten und daher Emulsionen, die organische Lösungsmittel enthalten, aufgrund der teilweise strengen gesetzlichen Auflagen nur beschränkt einsetzbar sind.

Bei Verbrennungsgemischen für Verbrennungsanlagen und Kraftwerken besteht eine zusätzliche Problematik, dass in zunehmendem Maß in Verbrennungsanlagen und Kraftwerken Brennstoffe von minderer Qualität zum Einsatz kommen. Diese enthalten Verunreinigungen aus Schwefel, Vanadium oder Asphaltenen. Die Verunreinigungen sowie ein unvollständiger

Verbrennungsprozess des Kraftstoffs führen zu Ablagerungen und zu einer extrem starken Korrosion in der Verbrennungsanlage sowie zu überhöhten Emissionen an Rußpartikeln und schädlichen Verbindungen wie beispielsweise Stickstoffoxide und Schwefeltrioxid. Als Folge daraus resultiert ein hoher Verschleiß der Anlagen und damit einhergehende häufige Ausfälle sowie eine zusätzliche, erhebliche Belastung der Umwelt.

Durch den Einsatz von organischen Korrosionsschutzmitteln wie Aminen, Benzoesäurederivaten, Thiazolen und Triazolen sowie den bereits oben genannten Nitriten, Chromaten, Molybdaten oder Silicaten in Verbrennungsgemischen kann diesen Auswirkungen nur in einem kleinen, unzureichenden Ausmaß entgegengewirkt werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es nun, bei einer guten Stabilisierung von Emulsionen aus organischen Stoffen, und Wasser - selbst bei einem hohen

Wassergehalt - den Verbrennungsprozess effizienter zu gestalten und die

Emissionswerte zu reduzieren ohne schädliche organische Lösungsmittel verwenden zu müssen.

Diese Aufgabe wird durch die Bereitstellung eines Mittels zur Herstellung einer Wasser-in-öI-Emulsion gelöst, das mindestens ein nichtionisches Tensid, mindestens eine membranbildende Substanz, sowie mindestens ein Metallsalz des Calciums, Magnesiums,, Eisens, Mangans oder Cers umfasst. Der erfindungsgemäße Wasser-in-öI-Emulgator enthält dabei keine organischen Lösungsmittel.

Das Metallsalz kann neben dem kationischen Metall ein anorganisches Anion aus der Gruppe der Nitrate, Sulfate oder Sulfite enthalten. Als weitere anionische Komponente können für solche Komponenten übliche organische Reste dienen. Für die vorliegende Erfindung eignen sich insbesondere Acetat-, Citrat- oder Stearatreste.

Im Folgenden wird der Wasser-in-öI-Emulgator auch als Hydrophilisierungsmit- tel bezeichnet.

Tenside sind Substanzen, welche die Grenzflächenspannung herabsetzen und mindestens eine hydrophile und eine hydrophobe Gruppe aufweisen. Bei der hydrophilen Gruppe handelt es sich bei anionischen Tensiden oft um Carboxylat-, Sulfat- oder Sulfonatgruppen, während die hydrophobe Gruppe in der Regel durch unpolare Kohlenwasserstoffreste gebildet wird. Nichtionische Tenside, auch Niotenside genannt, weisen in der Regel längere Polyetherketten auf.

Erfindungsgemäß besonders geeignete membranbildende Substanzen weisen einen hydrophoben sowie einen hydrophilen Anteil auf und sind in der Lage, sich in einer wässrigen Lösung zu besonders gestalteten Membranen anzuordnen, weil sich eine Doppelschicht bildet, in welcher die hydrophilen Gruppen zu der wässrigen Lösung und die hydrophoben Gruppen zum Inneren

der Doppelschicht hin ausgerichtet sind. Eine bevorzugte Gruppe solcher membranbildenden Substanzen sind in der vorliegenden Erfindung die bereits oben erwähnten anionischen Tenside. Einige kationische Tenside können ebenfalls solche Membranen bilden und sind daher auch geeignet.

Der Wasser-in-öI-Emulgator gemäß der vorliegenden Erfindung hat den Vorteil, dass auf organische Lösungsmittel verzichtet werden kann und trotzdem stabile Emulsionen mit einem Wassergehalt in der Mischung aus organischem öl und Hydrophilisierungsmittel von bis zu 30 Gew.-% möglich wird. Das erfindungs- gemäße Hydrophilisierungsmittel führt zu Emulsionen, die über einen langen

Zeitraum, stabil sind und sich selbst bei der Einwirkung von Wärme und Kälte praktisch nicht auftrennen.

Als nichtionische Tenside werden in der vorliegenden Erfindung insbesondere lineare und verzweigte Alkoholpolyalkylenether (oder Alkoxylate) eingesetzt.

Besonders bevorzugt sind dabei lineare und verzweigte Alkoholethoxylate mit

3-12, bevorzugt 5-9 Ethylenoxideinheiten, Alkoholpolyethylenglykolether mit 3-

12, bevorzugt 5-9 Ethylenoxideinheiten, Alkoholpolypropylenether mit 3-12, bevorzugt 5-9 Ethylenoxideinheiten, Alkoholpolypropylen-polyethylenglykol- ethermischungen mit 3-12, bevorzugt 5-9 Ethylenoxideinheiten. Noch bevorzugter ist als nichtionisches Tensid ein Alkoholpolyethylenether, insbesondere ein solcher mit 5-9 Ethylenoxideinheiten. Die Kettenlänge der organischen Gruppe beträgt dabei insbesondere 7 bis 16, besonders bevorzugt

10 bis 14 Kohlenstoffatome.

Der Anteil des nichtionischen Tensids in dem Hydrophilisierungsmittel liegt vorzugsweise in dem Bereich von 5 bis 80 Gew.-% und besonders bevorzugt in dem Bereich von ca. 10 bis 40 Gew.-%.

Die membranbildende Substanz wird vorzugsweise ausgewählt aus

Alkoholsulfaten mit einer Kettenlänge von 7 bis 19, bevorzugt 10 bis 14 Kohlenstoffatomen, Alkoholethersulfaten mit einer Kettenlänge von 7 bis 18,

bevorzugt 10 bis 14 Kohlenstoffatomen, Aikylpolyalkylenglykolethercarboxyla- ten mit einer Kettenlänge von 7 bis 18, bevorzugt 10 bis 14 Kohlenstoffatomen, Alkoholethercarboxylaten mit einer Kettenlänge von 7 bis 18, bevorzugt 10 bis 14 Kohlenstoffatomen, Carbonsäureaminsalzen mit einer Kettenlänge von 4 bis 12 Kohlenstoffatomen, Phosphorsäureestern mit einer Kettenlänge von 7 bis

18, bevorzugt 10 bis 14 Kohlenstoffatomen und 3 - 10 Ethylenoxideinheiten, Alkansulfonaten bzw. Paraffinsulfonaten mit einer Kettenlänge von 7 bis 18, bevorzugt 10 bis 17 Kohlenstoffatomen. Ein besonders bevorzugtes Mittel ist Marion ® PS 60, ein sekundäres Alkansulfonat Natriumsalz mit einer Kettenlänge von 13 bis 17 Kohlenstoffatomen.

Insbesondere liegt die membranbildende Substanz in Form eines Alkali- oder Erdalkalimetallsalzes, insbesondere in der Natrium-, Kalium-, Lithium- oder Magnesiumform vor.

Der Anteil der membranbildenden Substanz in dem Hydrophilisierungsmittel liegt vorzugsweise in dem Bereich von 0,5 bis 95 Gew.-%, insbesondere in dem Bereich von ca. 1 bis 15 Gew.-% und besonders bevorzugt in dem Bereich von ca. 1 bis 10 Gew.-%.

Bei der membranbildenden Substanz handelt es sich insbesondere um ein anionisches Tensid.

Neben dem Einsatz von Tensiden und membranbildenden Substanzen spielt die Wahl des Metallsalzes eine entscheidende Rolle. Es haben sich Calcium-,

Magnesium-, Eisen-, Mangan- und Ceracetat, die entsprechenden Nitrate,

Sulfate und Sulfite der Metalle und Kombinationen der Metallsalze als effiziente

Katalysatoren des Verbrennungsprozesses erwiesen. Da es auf das Anion weniger ankommt, sind auch andere organische Säuren als Salzbildner brauchbar. Durch den Einsatz dieser Metallsalze wird Energie eingespart und die Menge an Nebenprodukten reduziert.

Durch den Einsatz eines derartigen Mittels zur Herstellung einer Wasser-in-öI- Emulsion wird eine homogene und stabile Wasser-in-öI Emulsion erhalten. Die Wassertröpfchen in der Emulsion liegen in einer Größe von 3 bis 5 μm in der kontinuierlichen ölphase vor. Der Verbrennungsprozess führt zu einem schlagartigen Verdampfen der Wassertröpfchen in der ölphase, einer

Mikroexplosion. Durch diese Explosion wird das öl ebenfalls in kleinste Partikel gesprengt. Die Mikroexplosionen führen mit Unterstützung der Katalyse der Metallsalze zu einer vollständigen Verbrennung des Kraftstoffs.

Als. Folge der vollständigen Verbrennung werden Ablagerungen in der Anlage reduziert, die Schwefeltrioxidemission ebenfalls. Die Emission von Rußpartikeln wird um über 80 % vermindert, die Stickstoffoxid-Emission wird um über 20 % gesenkt. Darüber hinaus wird über 2 % Kraftstoff eingespart.

Weitere Vorteile gegenüber den lösungsmittelhaltigen Gemischen nach dem

Stand der Technik sind, dass weniger Säure gebildet wird, da Wasser einen günstigeren pH-Wert hat als die Lösungsmittel, so dass daher weniger Korrosion im Verbrennungssystem auftritt. Darüber hinaus führt die vorliegende Erfindung sogar dazu, dass die in Schwerölen und Rohölen enthaltenen Asphaltene (ringförmige Kohlenwasserstoffe) dispergiert bleiben und nicht ausfallen und damit nicht zu einer Verstopfung der Rohrleitungen führen, wie dieses bei Gemischen mit Lösungsmittelzusätzen oft der Fall ist. Wird der erfindungsgemäße Wasser-in-öI-Emulgator zur Hydrophilisierung von asphaltenreichem Schweröl eingesetzt, so kann in der fertigen Emulsion bis zu 1 Gew.-% Tallöl enthalten sein. Der Zusatz von Tallöl erhöht zusätzlich die

Löslichkeit der im Schweröl enthaltenen Asphaltene, was zu einer weiteren Reduktion von Ablagerungen führt.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung enthält der Wasser-in-öI- Emulgator 1 bis 50 Gew.-% Metallsalze, wobei mit 8 bis 20 Gew.-% oder mit 25 bis 40 Gew.-% die besten Ergebnisse erzielt werden. Die positiven

Eigenschaften der Metallsalze entfalten sich vorwiegend, wenn die Salze je

nach Löslichkeit in einer hohen Konzentration im Verbrennungsgemisch vorliegen. Die Löslichkeit der Metallsalze bei neutralem bis alkalischem pH- Wert wird positiv durch komplexbildende Substanzen beeinflusst, wie beispielsweise durch das Polyacrylat mit dem Handelsnamen Acusol oder durch Ammoniumeitrate.

Metallsalze, vor allem in Form von Calcium- oder Magnesiumstearaten, werden auch zugesetzt, weil das Hydrophilisierungsmittel als Schmiermittel für Schneidkühlmittel oder in sonstigen Bereichen der Metallbearbeitung verwendet werden kann.

Das erfindungsgemäße Hydrophilisierungsmittel kann weiterhin Wasser enthalten. Das Wasser kann aber ebenfalls in dem organischen öl vorliegen oder diesem zugesetzt werden.

Wenn Wasser in dem Hydrophilisierungsmittel vorliegt, kann sein Anteil in dem Bereich von 1 bis 99 Gew.-% und vorzugsweise in dem Bereich von ca. 20 bis 60 Gew.-% liegen.

Das erfindungsgemäße Hydrophilisierungsmittel weist daher bevorzugt die folgende Zusammensetzung auf:

5 - 80 Gew.-%, insbesondere 10 - 40 Gew.-% nichtionisches Tensid, 0,5 - 95 Gew.-%, insbesondere 1 - 15 Gew.-% membranbildende Substanz,

0 - 99 Gew.-%, insbesondere 20 - 60 Gew.-% Wasser,

1 - 50 Gew.-%, insbesondere 25 - 40 Gew.-% bzw. 8 - 20 Gew.-% Metallsalz sowie gegebenenfalls weitere fakultative Komponenten.

Als fakultative Komponenten kann das Hydrophilisierungsmittel eine oder mehrere der folgenden Komponenten enthalten: Frostschutzmittel und/oder Schauminhibitoren.

Das fakultative Frostschutzmittel ist vorzugsweise ausgewählt aus Gycerin, einwertigen und zweiwertigen Alkoholen und Polyethylenglykolen. Besonders bevorzugt sind Alkohole mit einer Kettenlänge von 3 bis 8 Kohlenstoffatomen sowie Polyethylenglykole. Insofern sind Frostschutzmittel im Sinne der

Erfindung keine unerwünschten organischen Lösungsmittel.

Das Frostschutzmittel wird nur zugefügt, wenn das organische öl tiefen Temperaturen ausgesetzt werden soll. Eine Temperatur unterhalb einer kritischen Temperatur führt auf Grund eines hohen Wasseranteils zu einer

Beeinträchtigung, die durch das Frostschutzmittel vermieden werden kann.

Der Anteil des Frostschutzmittels in dem Hydrophilisierungsmittel liegt vorzugsweise in dem Bereich von 1 bis 25 Gew.-% und richtet sich insbesondere nach der geografischen Lage des beabsichtigten Einsatzgebietes des Hydrophilisierungsmittels.

Der Schauminhibitor als weitere fakultative Komponente ist vorzugsweise ausgewählt aus organischen Fettsäuren, organischen Säuren und Metallsalzen von organischen Säuren, Schauminhibitoren auf Siliconbasis und Schauminhibitoren auf Basis organischer öle. Schauminhibitoren werden insbesondere bei der Herstellung einer Emulsion aus Hydrophilisierungsmittel und organischem öl eingesetzt, um ein starkes Schäumen der Emulsion zu verhindern.

Der Anteil des . Schauminhibitors in dem Hydrophilisierungsmittel liegt vorzugsweise in dem Bereich von 0,01 bis 3 Gew.-% und besonders bevorzugt in dem Bereich von ca. 0,05 bis 1 Gew.-%.

Die vorliegende Erfindung stellt weiterhin eine Mischung aus einem organischen öl sowie einem Hydrophilisierungsmittel, wie es oben beschrieben wurde, bereit. Der Ausdruck „organisches öl" ist dabei in der vorliegenden

Erfindung so zu verstehen, dass es sich um ein einzelnes organisches öl oder um ein Gemisch verschiedener organischer öle handeln kann.

Das organische öl ist insbesondere ausgewählt aus Dieselkraftstoffen, Ottokraftstoffen, Schmierölen, Schwerölen, raffinierten Erdölfraktionen, nicht raffiniertem Erdöl und seinen Fraktionen sowie Schneidkühlmitteln auf organischer Basis, Zieh- und Stanzölen auf organischer Basis.

Der Anteil des Hydrophilisierungsmittels in dem organischen öl beträgt vorzugsweise ca. 50 bis 5000 ppm, besonders bevorzugt 100 bis 700 ppm. Die

Mischung aus organischem öl und Hydrophilisierungsmittel kann bis zu 30

Gew.-% Wasser enthalten. Dabei ist es unerheblich, ob zunächst das

Hydrophilisierungsmittel , in das Wasser gegeben und diese Mischung anschließend dem organischen öl zugefügt wird, oder ob zuerst das Hydrophilisierungsmittel dem organischen öl zugesetzt und anschließend das

Wasser zugegeben wird.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung einer Wasser-in- öl-Emulsion, welches die folgenden Schritte umfasst:

die Komponenten eines Hydrophilisierungsmittels, wie oben beschrieben, werden einzeln in Wasser eingerührt und die resultierende Mischung wird dann einem organischen öl zugesetzt, oder

die Komponenten eines Hydrophilisierungsmittels, wie oben beschrieben, werden zu einer Vormischung gemischt, diese wird in Wasser eingerührt, und die resultierende Mischung wird einem organischen öl zugesetzt, oder

Wasser wird einer Vormischung aus den Komponenten eines Hydrophilisie- rungsmittels, wie oben beschrieben, zugesetzt, und die resultierende Mischung wird einem organischen öl zugesetzt, oder

die Komponenten eines Hydrophilisierungsmittels, wie oben beschrieben, werden einzeln oder als Mischung einem organischen öl zugesetzt, und anschließend wird Wasser zugemischt.

Die Vermischung von Hydrophilisierungsmittel, Wasser und organischem öl erfolgt beispielsweise unter Verwendung eines Rührers oder aufgrund der nicht laminaren Strömung in Rohrleitungen. Zur Vermischung reicht, im Gegensatz zu dem aus der japanischen Druckschrift 2003327979 bekannten Gegenstand eine sehr geringe Strömungsgeschwindigkeit von 3 bis 7 m/s._Beim Mischen der Bestandteile sind keine Besonderheiten zu berücksichtigen, so dass jede beliebige Methode zur Mischung verwendet werden kann.

Beispiele für verschiedene Dosierungsmöglichkeiten sind mittels Handzugabe: z.B. Einrühren mittels Propeller- oder Impellerrührer; Dispergierrührer oder automatische Dosierung mittels Kolben-, Membran-, Zahnrad- oder Zentrifugalpumpen. Eine automatische Dosierung in Rohrleitungen erfolgt beispielsweise mittels Kolben-, Membran-, Zahnrad- oder Zentrifugalpumpen. Wie bereits erwähnt, kann die Dosierung vor, gleichzeitig mit oder auch nach einer Wasserdosierung erfolgen.

Der erfindungsgemäße Wasser-in-öI-Emulgator eignet sich zur Hydrophilisie- rung beliebiger organischer öle, wobei dieses besonders zur Hydrophilisierung von Dieselkraftstoffen, Ottokraftstoffen, Schmierölen, Schwerölen, raffinierten Erdölfraktionen und/oder nicht raffiniertem Erdöl und seinen Fraktionen geeignet ist sowie von Schneidkühlmitteln auf organischer Basis, Zieh- und

Stanzölen auf organischer Basis.

Die vorliegende Erfindung wird nun anhand der folgenden Beispiele näher erläutert. Die Beispiele sollen die Erfindung aber in keiner Weise beschränken.

Beispiele

Erstes Beispiel:

Die im Folgenden angegebenen Bestandteile wurden in der angegebenen

Menge vermischt.

Wasser 50 Gew.-%

Anionisches Tensid, Marion ® PS 60 9,5 Gew.-% Nichtionisches Tensid, Marlipal ® O 25/50 30 Gew.-%

Eisenacetat 10 Gew.-%

Entschäumer AF9030 0,5 Gew.-%

Bei Marion ® PS 60 handelt es sich um ein sekundäres Alkansulfonat Natriumsalz mit einer Kettenlänge von 13 bis 17 Kohlenstoffatomen.

Bei Marlipal ® O 25/50 handelt es sich um einen Alkoholpolyethylenglykolether mit fünf Ethoxylierungsgruppen und einer Kettenlänge von 12 bis 15

Kohlenstoffatomen.

Der Entschäumer AF9030 ist bei der Firma Obermeier (Sitz: Bad Berleburg) erhältlich.

Die Mischung wurde dann einem konventionellen Schweröl aus der Erdöldestillation in einer Menge von 400 ppm zugegeben. Die resultierende Mischung wurde mittels eines Propellerrührers für 5 Minuten bei 400 U/min eingerührt, danach wurden 12 Gew.-% Wasser (bezogen auf die Gesamtmenge) zugesetzt und ebenfalls für 5 Minuten bei 400 U/min gerührt.

Ergebnis: Die Hydrophilisierung des Schweröls war so gut, dass die Wassermenge stabil emulgiert werden konnte und stabile Wassertröpfchen in der Größenordnung zwischen 0,05 μm bis 15 μm gebildet wurden. Die meisten

Wassertröpfchen wiesen dabei eine Größe zwischen 2 bis 5 μm auf.

Zweites Beispiel:

Die im Folgenden angegebenen Bestandteile wurden in der angegebenen Menge vermischt.

Wasser . 45 Gew.-%

Anionisches Tensid, Dacpon ® 27-23 15 Gew.-%

Nichtionisches Tensid, Slovasol ® 2520 10 Gew.-% Magnesiumacetat 9 Gew.-%

Entschäumer AF9030 0,5 Gew.-%

Isopropylalkohol 10 Gew.-%

Polyethylenglykol 300 10,5 Gew.-%

Bei Dacpon ® 27-23 handelt es sich um ein Alkoholsulfat Natriumsalz mit einer

Kettenlänge von 12 bis 13 Kohlenstoffatomen. Bei Slovasol ® 2520 handelt es sich um einen Alkoholpolyethylenglykolether mit einer Kettenlänge von 12 bis 15 Kohlenstoffatomen.

Die Mischung wurde unter denselben Bedingungen wie beim ersten Beispiel einem konventionellen Schweröl aus der Erdöldestillation zugegeben.

Ergebnis: Auch bei dieser Mischung war die Hydrophilisierung des Schweröls so gut, dass die Wassermenge stabil emulgiert werden konnte und stabile Wassertröpfchen in der Größenordnung zwischen 0,05 μm bis 15 μm gebildet wurden. Die meisten Wassertröpfchen wiesen dabei eine Größe zwischen 2 bis 5 μm auf.

Drittes Beispiel:

Die im Folgenden angegebenen Bestandteile wurden in der angegebenen Menge vermischt.

Wasser 45 Gew.-%

Anionisches Tensid, Marion ® PS 60 9,5 Gew.-%

Nichtionisches Tensid, Marlipal ® O 13/79 17 Gew.-%

Calciumacetat 28 Gew.-% Entschäumer AF9030 0,5 Gew.-%

Bei Marlipal ® O 13/79 handelt es sich um einen Alkoholpolyethylenglykolether mit sieben Ethoxylierungsgruppen und einer Kettenlänge von 13 Kohlenstoffatomen.

Die Mischung wurde unter denselben Bedingungen wie bei den ersten beiden Beispielen einem konventionellen Schweröl aus der Erdöldestillation zugegeben.

Ergebnis: Auch bei dieser Mischung war die Hydrophilisierung des Schweröls so gut, dass die Wassermenge stabil emutgiert werden konnte und stabile Wassertröpfchen in der Größenordnung zwischen 0,05 μm bis 15 μm gebildet wurden. Die meisten Wassertröpfchen wiesen dabei eine Größe zwischen 2 bis 5 μm auf.

Viertes Beispiel:

Die im Folgenden angegebenen Bestandteile wurden in der angegebenen Menge vermischt.

Wasser 23 Gew.-%

Anionisches Tensid, Marion ® PS 60 8 Gew.-%

Nichtionisches Tensid, Marlipal ® O 13/79 12 Gew.-%

Calciumnitrat 17 Gew.-% Ammoniumeisendreicitrat 45 Gew.-%

Ethylenglykol 5 Gew.-%

Die Mischung wurde unter denselben Bedingungen wie bei den ersten drei Beispielen einem konventionellen Schweröl aus der Erdöldestillation zugegeben.

Ergebnis: Auch bei dieser Mischung war die Hydrophilisierung des Schweröls so gut, dass die Wassermenge stabil emulgiert werden konnte und stabile Wassertröpfchen in der Größenordnung zwischen 0,05 μm bis 15 μm gebildet wurden. Die meisten Wassertröpfchen wiesen dabei eine Größe zwischen 2 bis

5 μm auf.

Fünftes Beispiel:

Die im Folgenden angegebenen Bestandteile wurden in der angegebenen Menge vermischt.

Wasser 45 Gew.-%

Anionisches Tensid, Servoxyl ® VQAZ 100 7 Gew.-%

Nichtionisches Tensid, Solvasol ® 2520 17 Gew.-%

Magnesiumacetat 10 Gew.-%

Entschäumer AF9030 . 1 Gew,-% Isopropylalkohol 10 Gew.-%

Polyethylenglykol 300 10 Gew.-%

Bei Servoxyl ® VQAZ 100 handelt es sich um einen Isofol-Partialester der Phosphorsäure.

Die Mischung wurde unter denselben Bedingungen wie bei den ersten vier

Beispielen einem konventionellen Schweröl aus der Erdöldestillation zugegeben.

Ergebnis: Auch bei dieser Mischung war die Hydrophilisierung des Schweröls so gut, dass die Wassermenge stabil emulgiert werden konnte und stabile

Wassertröpfchen in der Größenordnung zwischen 0,05 μm bis 15 μm gebildet wurden. Die meisten Wassertröpfchen wiesen dabei eine Größe zwischen 2 bis 5 μm auf.

Die Mischungen des ersten, zweiten, dritten, vierten und fünften Beispiels waren jeweils mehr als sechs Monate unter folgenden Bedingungen ohne Veränderung der Mikroemulsion stabil:

- Wechseleinlagerung bei einem Wechsel nach jeweils 24 Stunden zwischen 5°C und 95 0 C über eine Dauer von vier Wochen,

- Lagerung über zwei Monate bei 60 0 C,

- Lagerung über vier Monate bei 2O 0 C.