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Title:
TERT-BUTYL HYDROPEROXIDE (TBHP) AS A DIESEL ADDITIVE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2013/072478
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to the use of TBHP as a fuel additive and in particular as an additive for diesel fuel.

Inventors:
GUTEWORT SVEN (DE)
Application Number:
PCT/EP2012/072877
Publication Date:
May 23, 2013
Filing Date:
November 16, 2012
Export Citation:
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Assignee:
UNITED INITIATORS GMBH & CO KG (DE)
International Classes:
C10L1/18; C10L1/14; C10L10/02; C10L10/12
Domestic Patent References:
WO1999021942A11999-05-06
WO1993024593A11993-12-09
WO1994007854A11994-04-14
Foreign References:
DE2855860A11979-12-20
US20100088949A12010-04-15
US2912313A1959-11-10
US2763537A1956-09-18
US6190427B12001-02-20
US4104036A1978-08-01
EP0421034A11991-04-10
US4294999A1981-10-13
US2763537A1956-09-18
Other References:
DATABASE WPI Section Ch Week 200748, 2007 Derwent World Patents Index; Class H06, AN 2007-483086, XP002674676, HE H ET AL.: "Fuel additive for homogeneous premixed compression ignition engine."
Attorney, Agent or Firm:
DEY, Michael et al. (DE)
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Claims:
Ansprüche

1. Kraftstoff, umfassend tert.-Butylhydroperoxid (TBHP) als Additiv.

2. Kraftstoff, umfassend TBHP als Additiv nach Anspruch 1 ,

dadurch gekennzeichnet, dass

das Additiv wasserfreies TBHP enthält.

3. Kraftstoff, umfassend TBHP als Additiv nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet, dass

das Additiv TBHP in einem organischen Lösungsmittel enthält.

4. Kraftstoff, umfassend TBHP als Additiv nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

das Additiv TBHP in tert-Butanol enthält.

5. Kraftstoff, umfassend TBHP als Additiv nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

das Additiv aus 30 bis 70 Gew.% TBHP in 70 bis 30 Gew.% organischem Lösungsmittel besteht.

6. Kraftstoff, umfassend TBHP als Additiv nach einem der

vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

das TBHP in einer Menge von 0,001 Gew.% bis 10 Gew.%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Kraftstoffs, vorliegt.

7. Kraftstoff, umfassend TBHP als Additiv nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass

der Basiskraftstoff ausgewählt ist aus Dieselkraftstoff, Ottokraftstoff, Raps-Methylester, Kerosin und Raketentreibstoffen 8. Kraftstoff, umfassend TBHP ais Additiv nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

der Kraftstoff ausgewählt ist aus Dieselkraftstoff. 9. Kraftstoff, umfassend TBHP als Additiv nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

der Kraftstoff ein weiteres Additiv, insbesondere Ditertbutylperoxid, umfasst.

10. Kraftstoffadditiv, umfassend TBHP.

1 1. Kraftstoffadditiv, umfassend TBHP nach Anspruch 10,

dadurch gekennzeichnet, dass

es wasserfreies TBHP umfasst.

12. Kraftstoffadditiv nach Anspruch 10, umfassend TBHP, DTBP und TBA.

13. Kraftstoffadditiv nach Anspruch 10, umfassend TBHP, TBA und 2-EHN

14. Verwendung von TBHP zur Erhöhung der Cetan-Zahl.

15. Verwendung von TBHP zur Reduzierung der Kohlenmonoxid- und/oder Kohlenwasserstoffemission.

16. Verwendung von einer Mischung von TBHP und DTBP zur Erhöhung der Cetanzahl.

17. Verwendung von einer Mischung von TBHP und DTBP zur Reduzierung der Kohlenmonoxid- und der Kohlenwasserstoff- Emissionen.

Description:
TER . - BUTYLHYDROPEROXID (TBHP) ALS DIESELADDITIV

Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung von tert.- Butylhydroperoxid (TBHP) und Abmischungen hiervon als Kraftstoffadditiv und insbesondere als Additiv zu Dieselkraftstoffen. Die Cetan-Zahl ist ein charakteristischer Parameter für die Verbrennungsqualität von Dieselkraftstoff. Die Cetan-Zahl ist ein Maß für die Zündwilligkeit bzw. die Zündverzögerung, also die Zeit zwischen dem Beginn der Kraftstoffeinspritzung und dem Beginn der Verbrennung. Günstig ist dabei eine rasche Zündung, gefolgt von einer gleichmäßigen und möglichst vollständigen Verbrennung. Je höher die Cetan-Zahl ist, desto kürzer die Zündverzögerung und desto besser die Verbrennungsqualität.

Zur Erhöhung der Cetan-Zahl werden verschiedene Zusätze eingesetzt. Im kommerziellen Umfang wird derzeit nahezu ausschließlich 2-EHN (2- Ethylhexylnitrat) verwendet. Problematisch an diesem Zusatz sind seine hohe Giftigkeit, seine schlechte Lagerstabilität, sicherheitskritische Eigenschaften sowie beträchtliche Mehrkosten. Insbesondere aufgrund seiner Explosivität ist die Verwendung von 2-EHN problematisch. Weiterhin kann der Stickstoffgehalt zur erhöhten, unerwünschten NOX-Emissionen führen.

Cetan-Zahl-erhöhende Zusätze werden beispielsweise auch in US 2,763,537 beschrieben, darunter Akylnitrate, Nitrite, Nitrosoverbindungen, Diazoverbindungen und Organische Peroxide. Organische Peroxide werden derzeit mit Ausnahme von geringen Mengen an DTBP (Ditertbutylperoxid) kommerziell nicht als Dieseladditive eingesetzt. Dies aus Kosten-, Sicherheits- und Kompatibilitätsgründen. So enthalten kommerziell verfügbare Peroxidpreparationen oftmals als Phlegmatisierungsmittel beträchtliche Mengen an Wasser, sind thermisch oder chemisch zu instabil, aufgrund der verwendeten Rohstoffe bzw. Produktionsverfahren kommerziell als Kraftstoffadditiv nicht einsetzbar oder enthalten aromatische Reste, die den Schadstoffausstoß negativ beeinflussen. Mit Wasser phlegmatisierte Peroxide sind als Treibstoffzusatz aber ungeeignet, da sich Wasser nicht mit dem Treibstoff vermischt, sondern ein zweiphasiges System bildet. Organische Peroxide sind thermisch labile Verbindungen, die exotherm unter Spaltung der peroxidischen Sauerstoff-Sauerstoff-Bindung zerfallen. Daher müssen aus sicherheitstechnischen Überlegungen heraus Organische Peroxide zur sicheren Handhabung oder zum sicheren Transport oft phlegmatisiert werden bzw. werden bereits in Verdünnung technisch hergestellt.

Insofern sind einige wasserfreie Peroxide nicht oder nur mit hohem technischen Aufwand erhältlich. Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, ein verbessertes Kraftstoffadditiv bereitzustellen, insbesondere hinsichtlich Schadstoffausstoß, Wirksamkeit, Handhabbarkeit und Kosten.

Die Erfindung betrifft deshalb einen Kraftstoff umfassend tert- Butylhydroperoxid (TBHP) als Additiv. In einer bevorzugten Ausführungsform betrifft die Erfindung einen Kraftstoff umfassend tert.-Butylhydroperoxid (TBHP) als Additivbestandteil in einer Mischung von TBHP mit anderen organischen Peroxiden, insbesondere anderen organischen wasserfreien Peroxiden wie zum Beispiel Di-tert.-butylperoxid (DTBP).

Überraschenderweise wurde gefunden, dass tert.-Butylhydroperoxid, insbesondere in wasserfreier Form als Kraftstoffadditiv geeignet ist. Durch den Einsatz von TBHP als Additiv wird insbesondere die Cetan-Zahl des Kraftstoffs erhöht und bevorzugt gegenüber dem Basiskraftstoff um einen Wert von mindestens 2, mehr bevorzugt mindestens 3, noch mehr bevorzugt mindestens 4 und am meisten bevorzugt wenigstens 5 angehoben. Die Cetan-Zahl kann beispielsweise gemäß ASTM 0613 bestimmt werden. Eine Erhöhung der Cetan-Zahl ist ein Maß für die Verbesserung der Zündwilligkeit des Kraftstoffs.

Weiterhin wurde festgestellt, dass bei gleichem Verbrauch die Schadstoffemissionen, insbesondere die Kohlenwasserstoffemission und/oder die Kohlenmonoxidemission, signifikant abgesenkt werden, wobei gleichzeitig der NOx-Ausstoß nicht erheblich angehoben wird.

Diese Vorteile werden bei Fahrzeugen ohne Katalysator, überraschenderweise aber auch bei Fahrzeugen mit Katalysator erhalten.

Überraschenderweise konnten verminderte Schadstoffemissionen sowohl vor einem nachgeschalteten Abgaskatalysator als auch nach einem nachgeschalteten Abgaskatalysator festgestellt werden. Eine Reduktion der Schadstoffemissionen nach dem Katalysator wurde speziell in der Phase 1 (Zyklus 1 bis 4) des NEFZ-Fahrzyklus gefunden, in dem niedrige Geschwindigkeiten bis 50 km/h gefahren werden und in dem der Katalysator noch nicht die vollständige Betriebstemperatur erreicht. Insofern sind TBHP, insbesondere wasserfreies TBHP, und Abmischungen hiervon auch in Regionen von sehr hohem Interesse, in welchen die Katalysatordichte in den bestehenden Fahrzeugflotten bereits sehr hoch ist, wie z.B. Europa, da eine Vielzahl von Fahrten mit Fahrzeugen erfolgen, bei welchen der Katalysator nicht die volle Betriebstemperatur erreicht. TBHP, insbesondere wasserfreies TBHP und Abmischungen hiervon als Kraftstoffadditiv vermindern folglich den Schadstoffausstoß, insbesondere den Ausstoß von Kohlenwasserstoffen und Kohlenmonoxid auch unabhängig von der Verbreitung von Abgaskatalysatoren. Auch bei Fahrzeugen, die ohne Katalysator betrieben werden ist Schadstoffemission in Phase 1 (Zyklus 1 bis 4) des NEFZ-Fahrzyklus höher als in Phase 2 (Zyklus 5). In Phase 1 ist die Reduktion der Kohlenwasserstoff- und Kohlenmonoxid-Emissionen mit Treibstoffen, die TBHP, insbesondere wasserfreies TBHP als Additiv enthalten, besonders hoch. Dies ist der gewünschte Effekt, speziell für den Kurzstreckenverkehr. Prinzipiell sind die Schadstoffemissionen von z.B. Kohlenwasserstoffen und Kohlenmonoxid bei der Verbrennung von niederwertigen Treibstoffqualitäten höher als bei höherwertigen Treibstoffqualitäten.

Es wurde nun überraschenderweise gefunden, dass TBHP als Additiv die Schadstoffemissionen von z.B. Kohlenwasserstoffen und Kohlenmonoxid bei Verwendung von höherwertigen Dieselqualitäten, wie z.B. einem handelsüblichen Euro4 Diesel, stärker reduziert als bei Verwendung von niederwertigen Dieselqualitäten, wie z.B. einem handelsüblichen US Diesel. Insofern eignet sich TBHP z.B. auch speziell als Treibstoffadditiv für Regionen, in welchen typischerweise höherwertige Treibstoffqualitäten eingesetzt werden.

Bevorzugt wird erfindungsgemäß wasserfreies TBHP als Kraftstoffadditiv eingesetzt. Wasserfrei bedeutet dabei, dass der Gehalt an Wasser in der TBHP-Zusammensetzung < 5 Gew.%, insbesondere < 1 Gew.%, noch mehr bevorzugt< 0,3 Gew.% ist.

Durch den Einsatz von wasserfreiem TBHP, welches mit Kraftstoff und insbesondere mit Dieseltreibstoff mischbar ist, wird vermieden, dass sich eine unerwünschte, zweite wässrige Phase bildet. Bevorzugt wird TBHP als Additiv in einem wasserfreien organischen Lösungsmittel eingesetzt. Es können polare und unpolare Lösungsmittel verwendet werden. Beispiele für geeignete unpolare Lösungsmittel sind Alkyle und insbesondere aliphatische Kohlenwasserstoffe, insbesondere Isododecan, Isooktan, Decan, Nonan oder/und n-Oktan bzw. Mischungen verschiedener Aliphaten. Beispiele für polare Lösungsmittel sind insbesondere sauerstoffenthaltende Lösungsmittel, wie beispielsweise Alkohole oder/und Ether. Bevorzugt werden Alkylalkohole als Lösungsmittel eingesetzt, insbesondere C1 -C8-Alkylalkohole, mehr bevorzugt C2-C6-Alkylalkohole, noch mehr bevorzugt Butanol und am meisten bevorzugt tert.-Butanol. Durch Verwendung von Alkoholen und insbesondere von tert.-Butanol wird der Sauerstoffanteil in dem Kraftstoffadditiv weiter erhöht, was wünschenswert ist und zu einer durch die Sauerstoffanreicherung verbesserten Verbrennung und somit Reduzierung des Schadstoffausstoßes beiträgt.

Gerade bei Einsatz eines Kraftstoffadditivs umfassend TBHP in tert.-Butanol (TBA) wurde eine signifikante Verringerung des Ruß- und Schadstoffausstoßes beobachtet. Die Menge an TBHP im Additiv beträgt vorzugsweise mindestens 10 Gew.%, mehr bevorzugt mindestens 30 Gew.%, noch mehr bevorzugt mindestens 40 Gew.-% und am meisten bevorzugt mindestens 50 Gew.%. Reines TBHP ist aus sicherheitstechnischen Überlegungen nicht bevorzugt. Die Menge an TBHP im Additiv beträgt deshalb vorzugsweise bis zu 90 Gew.%, mehr bevorzugt bis zu 75 Gew.% und am meisten bevorzugt bis zu 60 Gew.%. Der Anteil an wasserfreien organischen Lösungsmitteln, insbesondere an Alkoholen und bevorzugt an tert-Butanol, beträgt entsprechend mindestens 10 Gew.%, mehr bevorzugt mindestens 25 Gew. % und am meisten bevorzugt mindestens 40 Gew.% und bis zu 90 Gew.%, mehr bevorzugt bis zu 70 Gew.% und am meisten bevorzugt bis zu 50 Gew. %.

Als besonders geeignet und somit am meisten bevorzugt hat sich ein Additiv gezeigt, welches 30 bis 70 Gew.% TBHP in 70 bis 30 Gew.% tert-Butanol enthält. Noch mehr bevorzugt ist ein Additiv, welches 50 bis 60 Gew.-% TBHP in 50 bis 40 Gew.-% tert-Butanol enthält. Am meisten bevorzugt ist ein Additiv, welches 55 Gew.-% TBHP und 45 Gew.-% TBA enthält. Durch die Phlegmatisierung von TBHP in einem sauerstoffhaltigen Lösungsmittel, bevorzugt in einem Alkohol und insbesondere in tert.-Butanol, wird die Sicherheit während der technischen TBHP-Produktion, dem Transport und der weiteren Handhabung erhöht. Weitere besonders bevorzugte Lösungsmittel sind Ether und Polyether, besonders bevorzugt aliphatische oder cyclische Ether und/oder Polyether.

Anhand der Phlegmatisierung mit einem sauerstoffhaltigen Lösungsmittel, bevorzugt einem Alkohol und insbesondere tert.-Butylalkohol, wird zur Reduktion von Schadstoffen im Abgas auch der Sauerstoffgehalt des Additivs erhöht. Beispielsweise ist in einem Gemisch aus 55 Gew.% TBHP und 45 Gew.% TBA ein Sauerstoffgehalt von etwa 29,3 Gew.% Sauerstoff, davon etwa 9,8 Gew.% Aktivsauerstoff enthalten. Der erfindungsgemäße Kraftstoff kann als Basiskraftstoff bekannte Kraftstoffe oder Treibstoffe enthalten, wie beispielsweise Ottokraftstoffe, insbesondere Benzin, Super etc., Dieselkraftstoffe wie beispielsweise Diesel, Biodiesel oder ähnliche, aber auch sehr niedrige Dieselqualitäten, wie z.B. verschiedene Schiffdieselqualitäten, Raps-Methylester, Oxymethylenether, Kerosin oder Raketentreibstoff. Der Kraftstoff, insbesondere ein Dieselkraftstoff oder Kerosin, kann z.B. für Dieselaggregate in z.B. Kraftfahrzeugen, Schiffen oder für stationäre Dieselmotoren zur Stromerzeugung oder auch für Flugzeuge oder Raketenmotoren vorgesehen sein.

Durch das erfindungsgemäße Additiv wird insbesondere die Zündwilligkeit des Kraftstoffes erhöht. Weiterhin wird der Ausstoß an Ruß und Kohlenwasserstoffen und Kohlenmonoxid im Verbrennungsmotor deutlich reduziert, insbesondere bei gleichbleibendem oder nahezu gleichbleibendem NOx-Ausstoß. Besonders bevorzugt umfasst der erfindungsgemäße Kraftstoff als Basiskraftstoff einen hochwertigen Diesel, der die Euro4 Diesel- Anforderungen erfüllt. Das erfindungsgemäß als Additiv eingesetzte TBHP ist auch sicherheitstechnisch gegenüber den üblicherweise eingesetzten Additiven, wie z.B. 2-EHN, deutlich besser handhabbar. Durch den Einsatz von TBHP in wasserfreier Form, insbesondere in einem wasserfreien organischen Lösungsmittel, wird die Bildung von zwei separaten Phasen vermieden und dadurch erst der Einsatz von TBHP als Kraftstoffadditiv ermöglicht.

Im Vergleich zum herkömmlich eingesetzten 2-EHN wird durch den erfindungsgemäßen Einsatz von TBHP als Additiv die Verbrennung verbessert (insbesondere geringerer Kohlenwasserstoff-, Kohlenmonoxid- und Rußausstoß). Weiterhin enthält TBHP keinen Stickstoff, sodass die damit verbundenen Problematiken und insbesondere das Problem der Bildung von Stickoxiden erfindungsgemäß reduziert werden. TBHP ist weiterhin sicherheitstechnisch deutlich sicherer als 2-EHN, insbesondere in Bezug auf die Zersetzung.

Ein Maß für die Zersetzungsgeschwindigkeit und den Druckaufbau bei der Zersetzung eines Produktes ist der Koenen-Test. Je größer der Koenen- Wert, desto heftiger erfolgt die Zersetzung.

So ist der Koenen für 2-EHN = 1 ,0 während der Koenen für ein mit TBA phlegmatisiertes TBHP < 1 ist. Auch ist die bei der Zersetzung von 2-EHN freiwerdende Energie mit ΔΗ = 2210 J/g deutlich höher als die von einer TBHP-TBA Mischung mit ΔΗ = 729

J/g.

Im Vergleich zum bereits als Kraftstoffadditiv eingesetzten di-tert.- Butylperoxid (DTBP) weist TBHP vorteilhafterweise einen höheren Flammpunkt von 21 °C auf. Der Flammpunkt von DTBP liegt z.B. deutlich niedriger als der von TBHP und unterhalb der Raumtemperatur bei < 0°C. Weiterhin ist die Leitfähigkeit von DTBP mit < 3 pS/m extrem niedrig, sodass Umfüllvorgänge von DTBP aufgrund von möglichen Ladungstrennungen sicherheitstechnisch sehr kritisch sind, da diese Ladungstrennungen eine ausreichende Zündenergie zum Zünden von DTBP erzeugen können, da DTBP nur eine sehr geringe Zündenergie von <0,1 mJ benötigt. Auch ist die bei der Zersetzung von DTBP freiwerdene Energie mit ΔΗ = 1370 J/g deutlich höher als die von dem mit TBA phlegmatisierten TBHP mit ΔΗ = 729

J/g. Im Gegensatz zu dem unpolaren DTBP ist das polare TBHP leitfähig (> 1000 pS/m) und somit treten solche Ladungstrennungen nicht auf, sodass TBHP erheblich sicherer als DTBP gehandhabt werden kann.

Erfindungsgemäß weist der Kraftstoff vorzugsweise 0,001 Gew.% bis 10 Gew.%, mehr bevorzugt 0,005 Gew.% bis 5 Gew.% und am meisten bevorzugt 0,01 Gew.% bis 2 Gew.% TBHP auf.

Erfindungsgemäß wurde festgestellt, dass auch bereits mit geringen Mengen an Additiv eine Verringerung des Schadstoffausstoßes erreicht werden kann. Besonders bevorzugt weist der erfindungsgemäße Kraftstoff deshalb bis zu 0,5 Gew.-% TBHPnoch mehr bevorzugt bis zu 0,25 Gew.-% TBHP und am meisten bevorzugt bis 0,15 Gew.%auf.

Es ist erfindungsgemäß auch möglich, das erfindungsgemäße TBHP- enthaltende Additiv mit anderen Additiven zu kombinieren. Bevorzugt ist z.B. die Kombination mit anderen Peroxiden, insbesondere mit anderen organischen Peroxiden und bevorzugt mit anderen wasserfreien organischen Peroxiden, und insbesondere mit di-tert.-Butylperoxid (DTBP). Besonders bevorzugt ist ein Additiv, welches TBHP und DTPB umfasst. Am meisten bevorzugt ist ein Additiv umfassend TBHP, DTPB und TBA. Für die Kombination von wasserfreiem TBHP mit DTBP als Additiv wurden überraschenderweise synergistische Effekte gefunden, so dass die erfindungsgemäße Kombination von wasserfreiem TBHP mit DTBP zu einer höheren Schadstoffreduktion führt, als dies durch vergleichbare Mengen von TBHP oder DTBP alleine erreicht werden kann.

Das Gewichtsverhältnis von TBHP und DTPB beträgt dabei bevorzugt von 10 : 90 bis 90 : 10, insbesondere 20 : 80 bis 80 : 20 und noch mehr bevorzugt 30 : 70 bis 70 : 30.

Die Menge an TBHP und DTPB im Additiv beträgt vorzugsweise vorzugsweise mindestens 10 Gew.%, mehr bevorzugt mindestens 30 Gew.%, noch mehr bevorzugt mindestens 40 Gew.-% und am meisten bevorzugt mindestens 50 Gew.%. Weiterhin beträgt die Menge von TBHP und DTPB im Additiv vorzugsweise bis zu 90 Gew.%, mehr bevorzugt bis zu 75 Gew.% und am meisten bevorzugt bis zu 60 Gew.%. Der Anteil an wasserfreien organischen Lösungsmitteln, insbesondere an Alkoholen und bevorzugt an tert-Butanol, beträgt entsprechend mindestens 10 Gew.%, mehr bevorzugt mindestens 25 Gew. % und am meisten bevorzugt mindestens 40 Gew.% und bis zu 90 Gew.%, mehr bevorzugt bis zu 70 Gew.% und am meisten bevorzugt bis zu 50 Gew. %.

Die Herstellung von TBHP kann nach bekannten Herstellungsverfahren erfolgen.

Das erfindungsgemäße Kraftstoffadditiv enthält insbesondere wasserfreies TBHP und vorzugsweise TBHP in einem organischen Lösungsmittel. Das organische Lösungsmittel ist vorzugsweise ein Alkohol, insbesondere tert- Butanol. Besonders bevorzugt ist ein Additiv, umfassend 30 bis 70 Gew.-% TBHP in 70 bis 30 Gew.-% organischem Lösungsmittel, insbesondere TBA, mehr bevorzugt 50 bis 60 Gew.-% TBHP in 50 bis 40 Gew.-% organischem Lösungsmittel, insbesondere TBA. Weiterhin besonders bevorzugt ist ein Kraftstoffadditiv, welches zusätzlich zu TBHP ein weiteres organisches Peroxid, insbesondere ein weiteres wasserfreies organisches Peroxid umfasst. Am meisten bevorzugt ist ein Additiv umfassend TBHP und DTBP. In einer besondersbevorzugten Ausführungsform liegen die Peroxide im Additiv in einem Alkohol, insbesondere in TBA vor.

Weiterhin ist auch ein Kraftstoffadditiv bezugt, welches zusätzlich zu TBHP ein anderes bekanntes Kraftstoffadditiv, wie zum Beispiel 2-EHN enthält. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform liegt dabei das TBHP in einem Alkohol, insbesondere in TBA vor.

Die bevorzugten Mengenverhältnisse von TBHP, gegebenenfalls weiterem organischen Peroxid wie z.B. DTBP sowie organischem Lösungsmittel, insbesondere TBA, sind wie hierin zuvor beschrieben.

Weiterhin wurde erfindungsgemäß festgestellt, dass unter Verwendung des erfindungsgemäß Kraftstoff additivs bzw. eines das erfindungsgemäße Kraftstoffadditiv umfassenden Kraftstoffes der Schadstoffausstoß verringert werden kann. Die Erfindung betrifft deshalb auch die Verwendung von TBHP zur Schadstoffreduktion, insbesondere zur Reduktion der Kohlenwasserstoffemission und/oder der Kohlenmonoxidemission. Besonders bevorzugt betrifft die Erfindung die Verwendung von TBHP zur Schadstoffemission bei Fahrzeugen mit Katalysator. Am meisten bevorzugt ist die Verwendung eines Additivs umfassend TBHP, DTBP und TBA zur Schadstoffreduktion.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Kraftstoffadditiv umfassend TBHP, insbesondere wie hierin zuvor beschrieben, sowie die Verwendung von TBHP oder der hierin beschriebenen Kraftstoffadditive zur Erhöhung der Cetan-Zahl. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Kraftstoffadditiv umfassend TBHP, insbesondere wie hierin zuvor beschrieben, sowie die Verwendung von TBHP oder der hierin beschriebenen Kraftstoff additive zur Schadstoffreduktion, insbesondere zur Reduktion der Emission von Kohlenwasserstoffen oder/und Kohlenmonoxid.

Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele weiter erläutert.

Beispiel 1

Kraftstoff, umfassend TBHP als Additiv Ein herkömmlicher US-Basisdieselkraftstoff weist eine Cetan-Zahl von 45,2 auf. Diesem Kraftstoff wird ein Additiv bestehend aus 55 Gew.% TBHP und 45 Gew.% tert-Butanol in einer Konzentration basierend auf TBHP von 0,026 Gew.% Additivmenge sowie in einer Konzentration von 0,1 1 Gew.% zugesetzt.

Durch Zusatz von 0,026 Gew% TBHP steigt die CETAN-Zahl von 45,2 auf 47,4. Bei einer weiteren Zugabe von insgesamt 0,1 1 Gew. % TBHP wird die CETAN-Zahl auf 50,0 erhöht. Vergleichende Emissions- und Verbrauchsmessungen wurden mit einem herkömmlichen US Basisdieseltreibstoff (Cetan-Zahl 45,2) und einem herkömmlichen EU4-Basisdieseltreibstoff (Cetan-Zahl 54,6) mit und ohne TBHP-Zusatz auf einem Rollenprüfstand entsprechend dem genormten NEFZ-Fahrzyklus vorgenommen.

Als Testfahrzeug wurde ein Mercedes C 220 CDI, 4 Zylinder, 1 10 KW Leistung, Baujahr 2005 mit einem 5-Gang-Automatikgetriebe und einer Laufleistung von etwa 140.000 km eingesetzt. Das Fahrzeug ist mit einem Partikelfilter und Katalysator ausgerüstet. Die Emissionen wurden in Mehrfachmessungen vor und nach dem Katalysator ermittelt. Durch einen Zusatz von 0,1 1 Gew % TBHP zu einem herkömmlichen EU_Basisdieseltreibstoff mit der CETAN Zahl von 54,6 konnten bei gleichbleibendem Durchschnittsverbrauch die Rohemissionen vor dem Katalysator wie folgt abgesenkt werden:

EU4 Basisdiesel

Die ΝΟχ-Emissionen steigen nur sehr geringfügig um 6,1 % in Phase 1 und 2,9 % in Phase 2 an.

Besonders wichtig und ausgeprägt ist der positive Einfluß der Emissionsreduzierung in der Phase 1 , der Kaltstartphase im NEFZ-Zyklus 1 bis 4.

EU4 Basisdiesel

Durch einen Zusatz von 0,1 1 Gew % TBHP zu einem herkömmlichen US_Basisdieseltreibstoff mit der Cetan-Zahl von 45,2 konnten bei einem gleichbleibenden Durchschnittsverbrauch folgende Rohemissionen vor dem Katalysator beobachtet werden:

US Basisdiesel

Die ΝΟχ-Emissionen steigen unterhalb der Messtoleranz an.

Speziell in der Phase 1 (Zyklus 1 - 4 NEFZ) wurde eine sehr starke Reduktion der Emissionen nach dem Katalysator gemessen, da dieser noch nicht die erforderliche Betriebstemperatur aufweist:

US Basisdiesel

Die Absolutwerte der Schadstoffemissionen bezogen auf Kohlenwasserstoffe und Kohlenmonoxid sind bei der handelsüblichen EU4-Dieselqualität in jedem Fall niedriger als bei der handelsüblichen US-Basisdieselqualität. Trotzdem konnte mit 0.1 1 % TBHP als Additiv bei der höherwertigen handelsüblichen EU4 Diesel Treibstoffqualität eine noch stärkere prozentuale Schadstoffemissionsminimierung erzielt werden als bei der US- Basisdieselqualität:

Beispiel 2

Kraftstoff, umfassend TBHP und DTBP als Additiv

Einem herkömmlichen US-Basisdieselkraftstoff wird ein Additiv bestehen aus 27,5 Gew.% TBHP, 22,5 Gew.% TBA und 50 Gew.% DTBP zugemischt. Mischung 1 enthält 0,013 Gew % TBHP und 0,024 Gew % DTBP.

Mischung 2 enthält 0,052 Gew. % TBHP und 0,094 Gew % DTBP.

Die CETAN-Zahl des herkömmlichen Basisdieseltreibstoffes beträgt 45,2, die der Mischung 1 beträgt 47,9 und die der Mischung 2 beträgt 56,7. Im Vergleich zum Basiskraftstoff wird durch Zugabe des Additives die Cetan- Zahl signifikant erhöht und entsprechend der folgenden Tabelle die Schadstoffemissionen bei gleichbleibendem Verbrauch signifikant und speziell in Phase 1 noch signifikanter reduziert.

US Basisdiesel

Speziell in der Phase 1 (Zyklus 1 - 4 NEFZ) wurde auch eine sehr starke Reduktion der Emissionen nach dem Katalysator gemessen, da dieser noch nicht die erforderliche Betriebstemperatur aufweist: US Basisdiesel

ie ΝΟχ-Emissionen steigen unterhalb der Messtoleranz an.