Verbesserter Otto-Kraftstoff

Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine verbesserte Otto- Kraftstoffzusammensetzung, enthaltend Ethanol und ein leichtflüchtiges Benzin, sowie Verfahren zu ihrer Herstellung.

Otto-Kraftstoffe, insbesondere Otto-Kraftstoffe für den Einsatz im Verbrennungsraum von Motoren, sind bekannt. Derartige Kraftstoffe müssen verschiedenen Anforderungen gerecht werden. Dazu zählen technische Gesichtspunkte, wie gute Lagerbeständigkeit und verbesserter Energiewert, aber auch zunehmend ökologische Anforderungen, wie verminderte Abgasmengen und verbesserte Abgasqualität. Zu diesen Zwecken werden den Treibstoffen üblicherweise Anti- oxidanzien, Korrosionsschutzmittel, Abgasbegrenzungsadditive, Schmierfähigkeitsadditive, Antischaummittel, Biozide, Farbstoffe, Dispergiermittel, etc. zugesetzt. So beschreibt zum Beispiel die US 4,797,134 ein Benzin mit verbesserter Verbrennung und verminderten Abgasen, das eine Additivzusammensetzung aus einem organischen Peroxid, einem Detergens und einem geeigneten Kohlenwas- serstofflösungsmittel, wie Brennstofföl umfasst.

Bekannt ist es auch, Ethanol als alleinigen oder zusätzlichen Treibstoff in Automotoren, Brennstoffzellen oder Turbinen einzusetzen, um Kraftfahrzeuge anzutreiben. Ethanol wird dabei in der Regel in unterschiedlichen Anteilen dem herkömmlichen Benzin beigemischt, um damit Umweltressourcen zu schonen und eine Umweltbelastung zu reduzieren. Derartige Mischungen aus Benzin und Ethanol sind

zum Beispiel als E85 bekannt, also eine Mischung aus 85% Ethanol und 15% herkömmlichen Benzin. Aufgrund des hohen Ethanolgehal- tes derartiger Benzin-Ethanol-Gemische weisen diese einen erheblich geringeren Dampfdruck als übliche ethanolfreie Kraftstoffe auf, sodass zusätzliche kostenintensive Sicherungsmaßnahmen an den Kraftstoffentnahmestellen notwendig werden.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher das technische Problem zugrunde, eine Otto-Kraftstoffzusammensetzung mit hohem Etha- nolgehalt zur Verfügung zu stellen, die einerseits Umweltressourcen schont, insbesondere vorwiegend aus nachwachsenden Rohstoffen herstellbar ist, die die Umweltbelastung reduziert, gleichzeitig aber den notwendigen sicherheitstechnischen Aufwand an Kraftstoffentnahmestellen (Tankstellen) reduziert.

Die vorliegende Erfindung löst dieses Problem durch die Bereitstel- lung der Lehre gemäß Hauptanspruch 1 , das heißt durch die Bereitstellung einer Otto-Kraftstoffzusammensetzung, enthaltend Ethanol und ein leicht-flüchtiges Benzin sowie Verfahren zu deren Herstellung.

In einer bevorzugten Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfin- düng eine ethanolhaltige Otto-Kraftstoffzusammensetzung, enthaltend 79 - 86 Vol.-%, vorzugsweise 82 bis 86 Vol.-%, insbesondere 85 Vol.-% Ethanol, und 13 - 21 Vol.-%, vorzugsweise 14 bis 17 VoI.- %, insbesondere 15 Vol.-% eines leicht flüchtigen Benzins, dadurch gekennzeichnet, dass die Otto-Kraftstoffzusammensetzung einen Dampfdruck von > 55 kPa aufweist.

In einer bevorzugten Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung eine ethanolhaltige Otto-Kraftstoffzusammensetzung, enthal-

tend 82 - 86 Vol.-%, vorzugsweise 83 bis 86 Vol.-%, insbesondere 85 Vol.-% Ethanol, und 13 - 17 Vol.-%, vorzugsweise 14 bis 17 VoI.- %, insbesondere 15 Vol.-% eines leicht flüchtigen Benzins, dadurch gekennzeichnet, dass die Otto-Kraftstoffzusammensetzung einen Dampfdruck von ≥ 55 kPa aufweist.

Die Erfindung stellt also eine Otto-Kraftstoffzusammensetzung zur Verfügung, die sich trotz des hohen Ethanolgehaltes für eine Abfüllung auch in herkömmlichen Tankstellen eignet, weil sie einen üblichen Otto-Kraftstoffzusammensetzungen vergleichbaren Dampf- druck aufweist.

Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird unter einem Dampfdruck der Reid-Dampfdruck bei 37,8°C verstanden, insbesondere der trockene Dampfdruck bei 37,8°C gemäß DIN EN 13016-1 (DVPE: dry vapor pressure). Erfindungsgemäß liegt dieser bei min- destens 55 kPa, was durch die erfindungsgemäß vorgesehene Verwendung eines leicht flüchtigen Benzins anstelle des üblicherweise verwendeten konventionellen Benzins ermöglicht wird. Als leicht flüchtiges Benzin im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird insbesondere ein Benzin verstanden, das in einer Otto- Kraftstoffzusammensetzung mit einem Benzingehalt von 15 Vol.-% und einem Ethanolgehalt von 85 Vol.-% (E85) zu einem Dampfdruck von ≥ 55 kPa führt. Insbesondere zeichnen sich derartige leicht flüchtige Benzine durch einen Dampfdruck von > 90 kPa, insbesondere > 90 kPa aus.

In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das leicht flüchtige Benzin ein Benzin mit erhöhtem Butananteil, wobei in besonders bevorzugter Ausführungsform die Summe von n- Butan und Isobutan größer als 5 Masse-% beträgt.

In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das leicht flüchtige Benzin ein Benzin mit erhöhtem Butananteil, wobei in besonders bevorzugter Ausführungsform die Summe von n- Butan und Isobutan größer als 5 Vol.-% bei 15 ⁰ C beträgt.

In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das leicht flüchtige Benzin ein Benzin mit erhöhtem Pentananteil, wobei in besonders bevorzugter Ausführungsform die Summe von n- Pentan und Isopentan größer als 5 Vol.-% bei 15 ⁰ C beträgt.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das leicht flüchtige Benzin ein Benzin mit erhöhten Butan- und Pentananteil, wobei in besonders bevorzugter Ausführungsform die Summe von n-Butan, Isobutan, n-Pentan und Isopentan größer als 5 Vol.-% bei 15 ⁰ C beträgt.

In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das leicht flüchtige Benzin Superbenzin mit erhöhtem Butananteil, wobei in bevorzugter Ausführungsform die Summe von n-Butan und Isobutan größer als 5 Masse-% ist.

In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das leicht flüchtige Benzin Superbenzin mit erhöhtem Butananteil, wobei in bevorzugter Ausführungsform die Summe von n-Butan und Isobutan größer als 5 Vol.-% bei 15 ⁰ C ist.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das leicht flüchtige Benzin Superbenzin mit erhöhtem Pentananteil, wobei in besonders bevorzugter Ausführungsform die Summe von n-Pentan und Isopentan größer als 5 Vol.-% bei 15°C ist.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das leicht flüchtige Benzin Superbenzin mit erhöhtem Butan- und Pentananteil, wobei in besonders bevorzugter Ausführungsform die Summe von n-Butan, Isobutan, n-Pentan und Isopen- tan größer als 5 Vol.-% bei 15°C ist.

In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Benzin bleifrei.

In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Ethanol Bioethanol, vorzugsweise wasserfreies Bioethanol.

Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird unter Bioethanol ein allein aus Biomasse, also ein aus einem nachwachsenden Kohlenstoff-Träger hergestelltes Ethanol bezeichnet, zum Beispiel Ethanol aus pflanzlichen Abfällen, Holz, Stroh oder Ganzpflanzen, wie Zuckerrohr, Mais, Weizen, Gerste, Triticale oder Zuckerrü- be.

In bevorzugter Ausführungsform ist das Ethanol ein Ethanol hoher Reinheit, insbesondere einer Reinheit von mindestens 99,5 Vol.-%, vorzugsweise von 99,5 bis 99,9 Vol.-%.

In bevorzugter Ausführungsform ist das Ethanol ein Ethanol hoher Reinheit, insbesondere einer Reinheit von mindestens 98,7 Gew.-%, vorzugsweise von 99,0 bis 99,9 Gew.-% und einem Wassergehalt von höchstens 0,3 Gew.-% (wasserfrei).

Die Erfindung betrifft auch die vorstehend definierte Otto- Kraftstoffzusammensetzung, die neben dem leicht flüchtigen Benzin und dem Ethanol auch das Anti-Klopfmittel ETBE (Ethyl-tert- butylether) aufweist. In einer bevorzugten Ausführungsform der vor-

liegenden Erfindung beträgt der ETBE-Gehalt an der Otto- Kraftstoffzusammensetzung 1 bis 5 Vol.-%, vorzugsweise 3 - 5 VoI.- %.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beträgt der ETBE-Gehalt an der Otto- Kraftstoffzusammensetzung 0,1 bis 5 Vol.-%, vorzugsweise 0,1 bis 3 Vol.-%.

Die Erfindung betrifft daher in einer bevorzugten Ausführungsform auch eine Otto-Kraftstoffzusammensetzung, enthaltend 82 bis 86 Vol.-% Ethanol, 13 bis 17 Vol.-% eines leicht flüchtigen Benzins und 1 bis 5 Vol.-%, vorzugsweise 3 bis 5 Vol.-% ETBE.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung eine Otto-Kraftstoffzusammensetzung, enthaltend 79 bis 86 Vol.-% Ethanol, 13 bis 21 Vol.-% eines leicht flüchtigen Benzins und 0,1 bis 5 Vol.-%, vorzugsweise 0,1 bis 3 Vol.-% ETBE.

Die vorliegende Erfindung betrifft auch Verfahren zur Herstellung der vorgenannten Otto-Kraftstoffzusammensetzung, wobei in einem ersten Schritt ein erfindungsgemäß verwendetes leicht flüchtiges Benzin und, vorzugsweise wasserfreies, Ethanol in den angegebenen Men- gen bereitgestellt wird und diese in einem zweiten Schritt miteinander so gemischt werden, dass die erfindungsgemäße Otto- Kraftstoffzusammensetzung erhalten wird.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Das folgende Beispiel erläutert die vorliegende Erfindung, ohne sie zu beschränken.

Beispiel:

Die folgende Tabelle spiegelt die Zusammensetzung erfindungsgemäßer Kraftstoffzusammensetzungen (Nummern 7, 16 und 17) und von Vergleichskraftstoffzusammensetzungen (1 bis 6, 8 bis 15 und 18) wider.