Die vorliegende Erfindung betrifft ein synthetisches Benzin und seine Verwendung, eine synthetische Benzin-Blendkomponente als auch eine Benzinzusammensetzung, enthaltend das synthetische Benzin.

In modernen Raffinerien werden die Anforderungen an Ottokraftstoffe, insbesondere die Rese- arched Oktanzahl (ROZ), durch Mischung verschiedener Komponenten eines sog. „Benzinpools" eingestellt.

Folglich besteht diese Zusammensetzung aus einer Mischung verschiedener Produkte der Erdölverarbeitung, wie beispielsweise Reformat, Alkylat und Isomerat und hydrierte Produkte des gecrackten Schwerbenzins. Dabei weisen Produkte mit einem hohen Anteil an Aromaten, wie Toluol oder 1 ,2,4-Trimethylbenzol, besonders hohe Oktanzahlen auf.

Das zugrundeliegende Rohbenzin wird direkt aus der Erdöldestillation erhalten und besteht hauptsächlich aus n-Paraffinen und Naphthenen. Es wird reformiert und isomerisiert. Dabei werden die n-Paraffine und Naphthene zu Aromaten und / ^' so-Paraffinen umgesetzt. Reformat und Isomerat weisen eine hohe Oktanzahl auf, wobei das Reformat sehr reich an Aromaten ist und das Isomerat einen hohen Gehalt an Isoparaffinen hat. Durch Alkylierung von Crackpro- dukten der schweren Fraktionen des Erdöls entstehen verzweigte Kohlenwasserstoffe, wie iso- Paraffine und / ^' so-Naphthene.

Zur Erhöhung der Benzinausbeute werden Rückstände aus der Rohöl- und Vakuumdestillation zu einem Hydroeracker geleitet. Im Allgemeinen ist das erhaltene Spaltprodukt sehr reich an Olefinen.

WO 201 1/053650 A1 (Cannella et al.) offenbart hierin eine Treibstoff-Zusammensetzung mit einem Siedebereich von 95 bis 440°F (ca. 35 bis 226, 7°C) und einer ROZ von 90 oder weniger, wobei die Zusammensetzung des Brennstoffs einen Gesamtanteil an n-Paraffinen und Naphthenen von mindestens 22 Volumenprozent aufweist.

WO 201 1/053651 A2 (Cannella et al.) offenbart eine Treibstoff-Zusammensetzung mit einem Siedebereich von 95 bis 440°F (ca. 35 bis 226,7°C) und einer ROZ von lediglich 93 oder weniger, wobei die Zusammensetzung des Brennstoffs einen Gesamtanteil an n-Paraffinen und Naphthenen von mindestens 7 Volumenprozent aufweist.

Die beiden offenbarten Benzine werden bevorzugt in einem Verbrennungsmotor mit Abgasrückführung eingesetzt und erzeugen Abgase mit sehr niedrigen NO _x -Mengen bei gleichzeitig hohem Motorwirkungsgrad. US 2005/279018 A1 (Cracknell et at.) offenbart eine Benzin-Zusammensetzung mit einem Gesamtgehalt an Olefinen zwischen 5 bis 20 Volumenprozent und einem Maximalgehalt an Aromaten, aufweisend mindestens 10 Kohlenstoffatome, von 5 Volumenprozent. Die offenbarte Benzin-Zusammensetzung weist einen Endsiedepunkt von maximal 220°C auf und wird bevorzugt als Kraftstoff für Automobile eingesetzt.

Aufgrund der öffentlichen Bedenken bezüglich der Auswirkungen von Fahrzeugemissionen auf Umwelt und Gesundheit wird für die Benzinqualität in Europa seit dem Jahr 2005 gemäß der DIN EN 228 die Begrenzung des Aromatengehaltes auf maximal 35 Vol.-% und für Olefine auf maximal 18 Vol.-% vorgeschrieben.

Da Aromaten im Wesentlichen die Oktanzahl des Benzins bestimmen, muss der durch die Begrenzung des Aromatengehalts bedingte Verlust der Klopffestigkeit durch den Zusatz von oktanzahlerhöhenden Additiven oder die Substitution der aromatischen Kohlenwasserstoffe durch andere Kohlenwasserstoffkomponenten mit hoher Oktanzahl ausgeglichen werden.

Als oktanzahlerhöhende Additive sind sauerstoffhaltige Zusätze zu nennen. Sauerstoffhaltige Additive sind beispielsweise Methanol, Ethanol, MTBE (Methyl-tert-butyl-ether), ETBE (Ethyl- tert-butyl-ether), Tert-Butanol (TBA), Isopropylalkohol (IPA) und Isobutylalkohol (IBA).

US 4,058,576 offenbart hierin ein Verfahren zur Gewinnung von synthetischen Kohlenwasserstoffen durch die katalytische Umsetzung von Methanol und/oder Dimethylether unter Verwendung eines Zeolithkatalysators vom Typ ZSM-5. In US 4 058 576 wird der Methanol to Gasoline (MtG)-Prozess beschrieben. Das mit diesem Verfahren erzeugte hochoktanige Benzin hat jedoch einen hohen Gehalt an Aromaten. Eine der aromatischen Verbindungen, die in hoher Konzentration gebildet wird, ist 1 ,2,4,5-Tetramethylbenzol (Durol). Durol hat einen Schmelzpunkt von 79,2°C. Das Auskristallisieren von Durol bei niedriger Temperatur würde zu großen Problemen im Motor führen. Der Gehalt an Durol im Benzin ist deshalb begrenzt. Aus diesem Grund ist eine weitere Verarbeitung der im MtG-Prozess erzeugten Kohlenwasserstoffe zur Reduzierung des Durolgehalts sowie anderer aromatischer Kohlenwasserstoffe erforderlich, wodurch zusätzliche ökonomische Belastungen für den Prozess entstehen.

Andere Verfahren zur synthetischen Gewinnung von Kohlenwasserstoffen sind der Fischer- Tropsch-Prozess zur Umwandlung von Synthesegas und der Fluid Catalytic Cracking (FCC)- Prozess zur Verarbeitung der schweren Fraktion der Erdöldestillation. Im Fischer-Tropsch- Prozess ist die Benzinausbeute jedoch gering und das Benzin weist nur geringe Oktanzahlen auf. Hingegen weisen FCC-Benzine einen hohen Anteil an Olefinen auf. Bei Verwendung des Benzins in Kraftfahrzeugen müssen gesetzliche Emissionsgrenzwerte eingehalten werden. In der europäischen Abgasnorm (Euro-Norm) sind für Kraftfahrzeuge Grenzwerte im Abgas für Kohlenmonoxid (CO), Stickoxide (NO _x ), Kohlenwasserstoffe (HC) und Partikel (PM) festgelegt. Diese Grenzwerte unterliegen einer zunehmenden Verschärfung. Zu den schädlichen Emissionen gehört auch das Treibhausgas Kohlendioxid (C0 ₂ ). PKW- Hersteller streben daher an, den Ausstoß an C0 ₂ durch eine Senkung des Kraftstoffverbrauchs und andere Maßnahmen zu verringern.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein synthetisches Benzin mit einer hohen Lagerstabilität für den direkten Einsatz in Ottomotoren (d.h. Benzin, das keiner weiteren Verarbeitungsstufe zur Erhöhung der Oktanzahl, wie Reformierung oder Isomerisierung, bedarf) bereitzustellen, das sich durch eine hohe Oktanzahl und einen niedrigen Gesamtanteil an Olefinen auszeichnet.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst durch die Bereitstellung eines synthetischen Benzins mit einer ROZ von mindestens 92,5 und einer MOZ von mindestens 82,5 das die folgende Zusammensetzung aufweist:

(a) einen Gesamtanteil an Olefinen von maximal 6 Volumenprozent,

(b) einen Gesamtanteil an / ^' so-Paraffinen zwischen 40 und 65 Volumenprozent (Vol.-%),

(c) einen Gesamtanteil an Aromaten zwischen 20 und 35 Volumenprozent,

(d) einen Gesamtanteil an Naphthenen mit einem Anteil von weniger als 7,0 Volumenprozent,

wobei der untere Heizwert zwischen 30,3 und 33,0 MJ/I, bevorzugt oberhalb 31 ,8 MJ/I liegt, wobei die Gesamtanteile an Blei, Mangan und Schwefel in dem synthetischen Benzin unter 10 ppm, bevorzugt unter 1 ppm, besonders bevorzugt unter 0,1 ppm je Komponente liegen.

Die Abgasemissionen von Kohlenmonoxid (CO), Stickoxiden (NO _x ), Kohlenwasserstoffen (HC) und Partikeln (PM) bei Anwendung des direkt verwendungsfähigen synthetischen Benzins in einem Ottomotor mit Direkteinspritzung liegen vorteilhaft auf vergleichbarem Niveau wie bei gleicher Anwendung von bekanntem Super E10 Benzin.

Besonders vorteilhaft zeichnet sich das erfindungsgemäße synthetische Benzin, auf Grund des geringen Anteils an Olefinen, durch eine hohe Lagerstabilität aus.

Die Lagerstabilität wird durch Ermittlung der Oxidationsstabilität nach EN ISO 7536 eines Benzins nachgewiesen. Zur Ermittlung der Oxidationsstabilität wird der Kraftstoff entsprechend EN ISO 7536 in einem Druckgefäß oxidiert, welches zu Beginn bei einer Temperatur zwischen 15 und 25 °C mit reinem Sauerstoff bei 7 bar gefüllt und anschließend bei 100 °C (± 2 K) gehalten wird. Auf diese Weise wird die Stabilität des Benzins unter dem Einfluss von Sauerstoff nachgewiesen.

Vorteilhaft hat das erfindungsgemäße synthetische Benzin eine Oxidationsstabilität von größer als 800, besonders bevorzugt größer als 1000 min.

Vorteilhaft bleibt der Gesamtanteil an / ^' so-Paraffinen, n-Paraffinen und Aromaten über den Zeitraum der Lagerung (mindestens 1 Jahr) nahezu konstant - ein Grund dafür, dass sich die Dichte des erfindungsgemäßen synthetischen Benzins nicht wesentlich ändert.

Als weiterer Beleg für den niedrigen Grad an intra- und intermolekularen Umwandlungen reaktionsfreudiger Bestandteile in andere reaktionsträgere Verbindungen und die damit einhergehende Lagerstabilität des erfindungsgemäßen synthetischen Benzins wurde zudem gefunden, dass die ROZ des erfindungsgemäßen synthetischen Benzins über den Zeitraum der Lagerung in einem Bereich von ± 1 % bezogen auf die Ausgangs-ROZ konstant bleibt.

Vorteilhaft wurde zudem beobachtet, dass der Ausstoß des Treibhausgases C0 ₂ bei Verwendung des erfindungsgemäßen synthetischen Benzins um 1 bis 3% niedriger als bei der Verwendung von herkömmlichem Super E10 Benzin ist.

Das erfindungsgemäße synthetische Benzin ist dadurch gekennzeichnet, dass es einen relativ hohen Anteil an iso-Paraffinen, bei einem relativ niedrigen Anteil an Aromaten aufweist. Aufgrund der daraus resultierenden Zusammensetzung weist das erfindungsgemäße Benzin aus ökologischer Sicht ein günstiges C/H-Verhältnis im Bereich von 6,0 bis 7,0, bevorzugt 6,0 bis 6,5, auf, d.h. der Anteil an Kohlenstoffatomen ist geringer als in einem aromatenreichen Benzin. Vorteilhaft sind hierdurch die verringerte Rußbildung (Rauchwert, Partikel- Emission) und verringerte C0 ₂ - Emissionen im Vergleich zu einem konventionellen aromatenreichen Kraftstoff.

Dem Fachmann ist bekannt, dass der Rauchwert (FSN = Filter Smoke Number) in einem Abgas bspw. mit einem Smoke-Meter erfasst werden kann (bevorzugt nach der ISO 10054). Das Prinzip beruht auf der Schwärzung von weißem Filterpapier durch Ruß. Dazu wird ein definierter Volumenstrom aus der Mitte des Abgasstromes entnommen und durch ein spezielles Filterpapier geleitet. Die verursachte Schwärzung des Filterpapiers wird mit einem Reflektometer erfasst und in Prozent [%] Schwärzung angegeben. Vorzugsweise liegen die Rauchwerte des erfindungsgemäßen synthetischen Benzins bei einer Drehzahl von 2000 U/min bis zu einem effektiven Mitteldruck von 10 bar unter 0,08%.

Im erfindungsgemäßen synthetischen Benzin ist zudem vorteilhaft kein Schwefel und sind keine Schwefelverbindungen enthalten. Als synthetisches Benzin wird im Sinne der Erfindung ein Kraftstoff in Form von flüssigen Kohlenwasserstoffen bezeichnet, der als direktes Produkt (d.h., dass es keiner weiteren chemischen Verarbeitungsstufe zur Erhöhung der Oktanzahl, wie Reformierung oder Isomerisierung, bedarf) einer katalytischen Konversion von Methanol, Dimethylether oder ihrer Gemische untereinander erhalten wird, wobei der überwiegende Anteil der im erfindungsgemäßen synthetischen Benzin enthaltenen Kohlenwasserstoffe Kohlenstoffzahlen im Bereich von 5 bis 10 hat. Vorzugsweise ist das erfindungsgemäße synthetische Benzin nach dessen Herstellung für den direkten Einsatz in Ottomotoren verwendbar. Bevorzugt sind zum Erreichen einer ROZ von mindestens 92 und einer MOZ von mindestens 82 keine weiteren Zusätze notwendig.

Definitionsgemäß gibt die Oktanzahl in einem Gemisch aus iso-Oktan (Oktanzahl = 100) und n- Heptan (Oktanzahl = 0) an, wie viele Volumenanteile beider Komponenten enthalten sein müss- ten, damit das Gemisch die gleiche Klopffestigkeit aufweist, wie der zu prüfende Kraftstoff. Klopffestigkeit bezeichnet die Stabilität eines Kraftstoff- Luftgemisches gegenüber unkontrollierter Selbstentzündung.

Die Researched (erforschte) Oktanzahl (ROZ) wird nach DIN EN ISO 5164 bestimmt und beschreibt das Klopfverhalten des Kraftstoffes bei geringer Belastung. Sie wird bei einer Motor- Drehzahl von 600 Umdrehungen pro Minute und einer Ansaugtemperatur für das Kraftstoff- Luftgemisch von 49°C im Prüfmotor gemessen.

Die Motor-Oktanzahl (MOZ) wird nach DIN EN ISO 5163 bestimmt und beschreibt das Klopfverhalten des Kraftstoffes bei hoher Belastung. Sie wird bei einer Motor- Drehzahl von 900 Umdrehungen pro Minute und einer Ansaugtemperatur für das Kraftstoff-Luftgemisch von 149°C im Prüfmotor gemessen. Aufgrund der schärferen Bedingungen bei der Bestimmung der MOZ ist die MOZ immer kleiner als die ROZ.

Anhand der Oktanzahl wird die Zündwilligkeit von Ottokraftstoffen beurteilt. Man versteht darunter die Tendenz eines Kraftstoff-Luftgemisches zur Selbstentzündung unter dem Einfluss von Temperatur und Druck. Insbesondere lineare Alkane liefern Wasserstoffradikale, die während der Kompression des Kraftstoffgemisches abgespalten werden und leicht mit dem Sauerstoff der Luft reagieren. Um unerwünschte Selbstentzündungen zu vermeiden, muss der Kraftstoff eine hohe Klopffestigkeit aufweisen. Nach dem Stand der Technik wird dies durch einen hohen Anteil an stabilen klopffesten Komponenten (z.B. Aromaten) und/oder den Zusatz von oktanzahlerhöhenden Additiven erreicht. Eine hohe Oktanzahl ermöglicht eine optimale Verdichtung und ist eine wichtige Voraussetzung für die Reduzierung des Verbrauches und des Schadstoffausstoßes. Vorteilhaft zeichnet sich das erfindungsgemäße synthetische Benzin dadurch aus, dass es direkt nach der Synthese hohe Researched Oktanzahlen (ROZ) von mindestens 92,5, bevorzugt mindestens 95 aufweist. Das erfindungsgemäße synthetische Benzin weist zudem vorzugsweise eine hohe Motor-Oktanzahl (MOZ) von mindestens 82,5, bevorzugt von mindestens 85 auf.

Die Olefine des erfindungsgemäßen synthetischen Benzins sind bevorzugt ausgewählt aus einfach, zweifach oder dreifach verzweigten acyclischen oder cyclischen Alkenen, die vorzugsweise 4 bis 10 Kohlenstoffatome und mindestens eine Doppelbindung im Molekül aufweisen.

Olefine im Kraftstoff stellen den Hauptgrund für die hohe Menge an Verunreinigungen aus Abgasemissionen von Fahrzeugen dar. Um den Umweltanforderungen gerecht zu werden, ist es notwendig, den Anteil an Olefinen in einem Kraftstoff zu reduzieren. Da Olefine sehr reaktionsfreudig sind, so dass sie sich daher spontan mit Sauerstoff verbinden, was zur vorzeitigen Alterung des Benzins sowie zur Gumbildung (harzartige Ablagerungen) führt, sind Kraftstoffe mit einem hohen Anteil an Olefinen weniger lagerstabil als Kraftstoffe mit geringem Anteil an Olefinen.

Die Oxidationsstabilität ist hierbei eine Kenngröße zur Beurteilung der Lagerstabilität eines Kraftstoffs, wobei die europäische Norm für unverbleite Ottokraftstoffe DIN EN 228 eine Oxidationsstabilität von mindestens 360 Minuten definiert. Vorteilhaft enthält das erfindungsgemäße Benzin einen niedrigen Gesamtgehalt an Olefinen, wodurch eine hohe Oxidationsstabilität von mehr als 1000 Minuten erhalten wird. Zur Bestimmung der Oxidationsstabilität wird der Kraftstoff entsprechend EN ISO 7536 in einem Druckgefäß oxidiert, das zu Beginn mit reinem Sauerstoff bei 7 bar gefüllt und anschließend bei 100°C gehalten wird.

Bevorzugt enthält das synthetische Benzin Olefine mit einem Gesamtanteil von weniger als 6 Vol.-%, besonders bevorzugt sind weniger als 4 Vol.-%.

Vorteilhaft zeichnet sich das erfindungsgemäße synthetische Benzin durch eine hohe Oxidationsstabilität aus.

Ein weiterer Vorteil eines geringen Gesamtanteils an Olefinen in dem erfindungsgemäßen Benzin ist eine niedrige Sensitivität (Differenz zwischen ROZ und MOZ). Die Sensitivität beträgt maximal 10,0, bevorzugt maximal 9,0.

Die Angabe in Volumenprozent (Vol.-%) bezeichnet den relativen volumenbezogenen Anteil einer spezifischen Komponente an einem Gemisch bezogen auf dessen Gesamtvolumen (d.h. 1 ml pro 100 ml = 1 Vol.-%), also das Verhältnis der spezifischen Komponente zur Summe der Volumina aller in dem Gemisch enthaltenen Komponenten und des Volumens der spezifischen Komponente selbst. Ein erfindungsgemäßes synthetisches Benzin weist zudem einen hohen Gesamtgehalt an iso- Paraffinen, vorzugsweise C4-C10 / ^' so-Paraffine, bspw. ausgewählt aus Di- und Trimethylbuta- nen, -pentanen, -hexanen und -heptanen auf, die durch eine hohe Oktanzahl gekennzeichnet sind. Der hohe Anteil an / ^' so-Paraffinen hat insbesondere den Vorteil, dass mehrfach verzweigte /so-Paraffine neben einer hohen ROZ auch eine hohe MOZ aufweisen, wodurch eine geringe Sensitivität (Differenz zwischen ROZ und MOZ) erreicht wird.

Die Sensitivität (Empfindlichkeit) ist die Differenz zwischen ROZ und MOZ und beschreibt die Temperaturempfindlichkeit der Oktanzahl. Eine hohe Sensitivität bedeutet, dass der Kraftstoff empfindlich auf höhere thermische Belastungen reagiert. Die Motoroktanzahlen werden bei höherer thermischer Belastung und Drehzahl als die Research Oktanzahlen bestimmt, so dass sich eine hohe MOZ günstig auf den Kraftstoffverbrauch bei höherer Belastung auswirkt.

Das erfindungsgemäße synthetische Benzin enthält vorteilhaft einen Gesamtanteil an / ^' so- Paraffinen im Bereich von 40 bis 65 Volumenprozent. Insbesondere bevorzugt enthält ein erfindungsgemäßes synthetisches Benzin einen Gesamtanteil an / ^' so-Paraffinen im Bereich von 45 bis 60 Volumenprozent, bevorzugt 50 bis 65 Volumenprozent. Dabei hat sich überraschend gezeigt, dass das erfindungsgemäße synthetische Benzin einen besonders hohen Anteil an iso- Pentan (2-Methylbutan mit ROZ 92,3 und MOZ 90,3) von mindestens 12,5 Vol.-%, bevorzugt mindestens 20 Vol.-%, aufweist.

Bevorzugt weist das erfindungsgemäße synthetische Benzin einen hohen Anteil an mehrfach (d.h. zwei- und dreifach) verzweigten / ^' so-Paraffinen (wie 2,3-Dimethylbutan mit ROZ 102, MOZ 101 ; 2,2,4- Trimethylpentan mit ROZ 100, MOZ 100) im Bereich von 1 ,5 bis 8,0 Vol-%, bevorzugt 1 ,5 bis 6,0 Vol.-%, bevorzugt mehr als 3,0 Vol.-% auf. Vorteilhaft trägt der hohe Anteil an mehrfach verzweigten / ^' so-Paraffinen zu einer erhöhten Klopffestigkeit (hohe ROZ und MOZ) des erfindungsgemäßen synthetischen Benzins bei.

Das C/H-Verhältnis einer Verbindung/Kraftstoff gibt den Anteil in Gewichtsprozenten (m _c /m _H = m%) von Kohlenstoff (rm _c ) und Wasserstoff (rm _H ) in dieser Verbindung bzw. diesem Kraftstoff wider. Kraftstoffe mit einem hohen Anteil an Verbindungen (/so-Paraffine), die sich durch ein geringes C/H-Verhältnis (d.h. hoher Anteil Wasserstoff in den Verbindungen) auszeichnen, weisen einen höheren spezifischen Energiegehalt auf, als Kraftstoffe mit einem geringen Anteil derartiger Verbindungen. Olefine und ringförmige Kohlenwasserstoffe (Naphthene und insbesondere Aromaten) zeichnen sich durch einen hohen Anteil an Kohlenstoff im Verhältnis zum Wasserstoff aus, sodass diese Verbindungen ein hohes C/H-Verhältnis aufweisen. Da sich der Anteil an C-Atomen mit geringer werdendem C/H-Verhältnis verringert, sinkt vorteilhaft die C0 ₂ - Emission und die Rußpartikelbildung pro Energieeinheit an Kraftstoff. Besonders bevorzugt weist das erfindungsgemäße synthetische Benzin einen Gesamtanteil an Paraffinen (d.h. Summe der Anteile an / ^' so-Paraffinen und n-Paraffinen) in einem Bereich von 55 bis 75 Vol.-% auf. Demnach weist das erfindungsgemäße synthetische Benzin n-Paraffine in einem geringen Anteil von weniger als 10 Vol.-% auf. Zudem weist das erfindungsgemäße synthetische Benzin Naphthene lediglich mit einem Anteil von weniger als 7,0 Vol.-%, aber insbesondere weniger als 6,0 Vol.-% auf. Vorteilhaft weist das erfindungsgemäße synthetische Benzin auf Grund des niedrigen Anteils an Naphthenen und des relativ niedrigen Anteils an Aroma- ten eine verringerte C0 ₂ -Emmission (bevorzugt unterhalb von 73,0 g/MJ, insbesondere bevorzugt von unter 72,5 g/MJ) auf. Weiterhin vorteilhaft weist das erfindungsgemäße synthetische Benzin eine verringerte Rußpartikelbildung auf.

Das erfindungsgemäße synthetische Benzin zeichnet sich durch einen Gesamtanteil an Aroma- ten im Bereich von 20 bis 35 Volumenprozent aus.

Die Aromaten eines synthetischen Benzins sind dabei bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe der monozyklischen Alkylaromaten, die vorzugsweise 6 bis 10 Kohlenstoffatome aufweisen, wie z.B. Benzol, Xylol oder Trimethylbenzole. Bevorzugt weist das erfindungsgemäße synthetische Benzin einen hohen Anteil an 1 ,2,4-Trimethylbenzol (ROZ 1 10, MOZ 102) von mehr als 3 Vol.- %, besonders bevorzugt mehr als 8 Vol.-% auf. Tetramethylbenzole, insbesondere 1 ,2,4,5- Tetramethylbenzol (Durol), sind weniger bevorzugte monozyklische Alkylaromaten. Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weist das erfindungsgemäße Benzin einen Anteil an Durol von weniger als 3 Vol.-%, bevorzugt weniger als 1 ,0 Vol.-%, besonders bevorzugt von weniger als 0,5 Vol.-% auf. Zur Einstellung eines niedrigen Durolgehaltes im Benzin wird bevorzugt durch destillative Trennung so viel Schwerbenzin abgetrennt, dass im Benzin nur eine niedrige Durolmenge verbleibt. Weiterhin bevorzugt weist das erfindungsgemäße Benzin ein hohes Volumenverhältnis von m-Xylol (ROZ 145) zu o-Xylol (ROZ 120), mlo- Xylol von 2,5 bis 3,0 auf, was sich auf Grund der höheren Oktanzahl von m-Xylol günstig auf die Gesamtoktanzahl des erfindungsgemäßen synthetischen Benzins auswirkt.

Bevorzugt beträgt der Gesamtanteil an Benzol in dem erfindungsgemäßen synthetischen Benzin unter 0,5 Volumenprozent, bevorzugt unter 0,3 Volumenprozent.

Der Gesamtanteil an Aromaten wird wegen der umweit- und gesundheitsgefährdenden Eigenschaften von vielen aromatischen Kohlenwasserstoffen begrenzt. Bei einem besonders bevorzugten synthetischen Benzin liegt der Anteil an Benzol unter dem gesetzlichen Grenzwert nach DIN EN 228 von 1 ,0 Vol.-%, besonders bevorzugt unter 0,5 Vol.-%. Zudem liegt der Gesamtanteil an Aromaten des erfindungsgemäßen synthetischen Benzins unterhalb des gesetzlich vorgegebenen Schwellenwerts nach DIN EN 228 von 35 Vol.-%, bevorzugt unter 30 Vol.%, be- sonders bevorzugt unter 27 Vol.-%. Durch den geringen Gesamtanteil an Aromaten, insbesondere von höheren Aromaten mit mindestens 10 Kohlenstoffatomen (C10), wird einer unvollständigen Verbrennung und der damit verbundenen Bildung von Rußpartikeln, welche beim Menschen Krebs verursachen können, entgegengewirkt. Bevorzugt ist in einem erfindungsgemäßen Benzin der Anteil an höheren Aromaten mit mehr als 1 1 Kohlenstoffatomen (C1 1 +) maximal 0,6 Vol.-%.

Ein erfindungsgemäßes synthetisches Benzin weist vorteilhaft einen Gesamtanteil an aromatischen Verbindungen mit mehr als 14 Kohlenstoffatomen von weniger als 0,2 Vol.-%, besonders bevorzugt von weniger als 0,05 Vol.-% auf.

Der geringe Gesamtanteil an Aromaten erniedrigt weiter vorteilhaft die Sensitivität (Differenz zwischen ROZ und MOZ), woraus ein gegenüber bekannten Kraftstoffen geringerer Verbrauch bei höheren Belastungen resultiert. Durch den niedrigen Gesamtanteil an Aromaten ergeben sich weiter geringere Umweltbelastungen durch deren Toxizität und eine geringere durch Aromaten hervorgerufene Rußbildung (Partikelemission).

Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung liegt der untere Heizwert des erfindungsgemäßen synthetischen Benzins über 30,8 MJ/I, besonders bevorzugt über 31 ,5 MJ/I.

Der untere Heizwert (H,) gibt die maximal nutzbare Wärmemenge ohne Kondensationswärme an, die bei der Verbrennung eines Brennstoffs freigesetzt wird, ohne dass es dabei zu einer Kondensation des im Abgas enthaltenen Wasserdampfes kommt.

Aufgrund des hohen unteren Heizwerts des erfindungsgemäßen synthetischen Benzins ist vorteilhaft der spezifische Energieverbrauch bei der Verwendung eines erfindungsgemäßen synthetischen Benzins in einem Ottomotor gering und somit die C0 ₂ -Emission verringert.

Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung enthält das erfindungsgemäße synthetische Benzin Oxygenate mit einem Gesamtanteil von weniger als 1 Vol.-%, besonders bevorzugt von weniger als 0,5 Vol.-%. Oxygenate sind sauerstoffhaltige Kohlenwasserstoffe, die vorteilhaft zu einer Erhöhung der Oktanzahlen beitragen. Nachteilig können Oxygenate zu einer Verringerung des unteren Heizwerts führen, wodurch der Verbrauch eines Kraftstoffs erhöht wird. Oxygenate im Sinne der Erfindung schließen Alkohole (wie Methanol, Ethanol, Isopropanol, tert.-Butanol und Isobutanol) und Ether ein. Insbesondere liegt der Gesamtanteil an Sauerstoff in dem erfindungsgemäßen Benzin unter 0,3 Massenprozent (bezogen auf die Gesamtmenge des erfindungsgemäßen Benzins), besonders bevorzugt unter 0,03 Massen prozent, sodass der Gesamtanteil an Sauerstoff in dem erfindungsgemäßen synthetischen Benzin deutlich unter dem gesetzlichen Grenzwert, definiert nach DIN EN 228 (für die Sorte Super) von 2,7 Massenprozent liegt. Vorteilhaft bewirkt der geringe Anteil an Sauerstoff in dem erfindungsgemäßen synthetischen Benzin einen größeren Luftbedarf bei der Verbrennung, wodurch die Verbrennungseffizienz des erfindungsgemäßen Benzins erhöht ist.

In einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung weist ein synthetisches Benzin bei 15°C, in Anlehnung an die Definition in DIN EN 228, eine Dichte zwischen 720 und 775 kg/m ³ , besonders bevorzugt zwischen 745 und 765 kg/cm ³ auf.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ferner eine synthetische Benzin-Blendkomponente mit einer ROZ von mindestens 96, bevorzugt mindestens 98 und einer MOZ von mindestens 86, bevorzugt mindestens 88, die die folgende Zusammensetzung aufweist:

(a) einen Gesamtanteil an Olefinen von maximal 6 Volumenprozent,

(b) einen Gesamtanteil an / ^' so-Paraffinen zwischen 15 und 65, bevorzugt 50 und 65 Volumenprozent,

(c) einem Gesamtanteil an Aromaten zwischen 20 und 75, bevorzugt zwischen 20 und 30 Volumenprozent,

wobei die Gesamtanteile an Blei, Mangan und Schwefel unter 10 ppm, bevorzugt unter 1 ppm, besonders bevorzugt unter 0,1 ppm je Komponente liegen.

Als synthetische Benzin-Blendkomponente wird im Sinne der Erfindung ein Kraftstoff-Additiv in Form von flüssigen Kohlenwasserstoffen bezeichnet, welches als direktes Produkt (d.h. ohne weitere chemische Verarbeitungsstufen zur Erhöhung der Oktanzahl, wie Reformierung oder Isomerisierung) einer katalytischen Konversion von Methanol, Dimethylether oder ihrer Gemische untereinander erhalten wird, wobei der überwiegende Anteil der in der erfindungsgemäßen synthetischen Benzin-Blendkomponente enthaltenen Kohlenwasserstoffe Kohlenstoffzahlen im Bereich von 5 bis 10 aufweist.

Die erfindungsgemäße Benzin-Blendkomponente zeichnet sich dadurch aus, dass sie direkt nach der Synthese eine hohe Researched Oktanzahl (ROZ) von mindestens 96, bevorzugt 98, bevorzugt mindestens 100 und eine hohe Motor Oktanzahl (MOZ) von mindestens von mindestens 86, bevorzugt 88, insbesondere von mindestens 90 aufweist.

Vorteilhaft kann so je nach Bedarf der zu modifizierende Kraftstoff durch Zumischen der entsprechenden Benzin-Blendkomponente auf die gewünschten Gesamtanteile an Aromaten und iso-Paraffine eingestellt werden. Soll bspw. die erfindungsgemäße Benzin-Blendkomponente einem niedrigoktanigen Kraftstoff mit einem sehr geringen Anteil an Aromaten zugemischt werden, so ist eine hochoktanige synthetische Benzin-Blendkomponente mit einem hohen Gesamtanteil an Aromaten zuzumischen. Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weist die erfindungsgemäße Benzin-Blendkomponente einen geringen Gesamtanteil an / ^' so-Paraffinen im Bereich von 15 bis 40 Vol.-% und einen hohen Gesamtanteil an Aromaten im Bereich von 35 bis 75 Vol.-%, bevorzugt 40 bis 75 Vol.-%, besonders bevorzugt von 45 bis 75 Vol.-%, auf. Bevorzugt weist die erfindungsgemäße Benzin-Blendkomponente einen hohen Anteil an 1 ,2,4-Trimethylbenzol (ROZ 1 10; MOZ 102) von mehr als 8 Volumenprozent, bevorzugt mehr als 10 Volumenprozent, besonders bevorzugt von mehr als 15 Volumenprozent auf. Weiterhin bevorzugt weist die erfindungsgemäße Benzin-Blendkomponente ein hohes Verhältnis von m-Xylol (1 ,3-Dimethylbenzol, ROZ 145) zu o-Xylol (1 ,2-Dimethylbenzol, ROZ 120), m/o- Xylol (vol./vol.) von 2,5 bis 3,0 auf. Der Anteil an Durol (1 ,2,4,5-Tetramethylbenzol) liegt in der erfindungsgemäßen Benzin-Blendkomponente unter 4,0 Vol.-%, insbesondere unter 2,5 Vol.-%. Dabei ist der Gesamtanteil an Aromaten der erfindungsgemäßen Benzin-Blendkomponente so zu wählen, dass die durch blending (Zumischen) erhaltene verwendungsfähige Benzinzusammensetzung den gesetzlich vorgeschriebenen Gesamtanteil an Aromaten von 35 Volumenprozenten nach Norm nicht übersteigt.

Alternativ kann vorgesehen sein, dass durch blending eines Kraftstoffs eine verwendungsfähige Benzinzusammensetzung mit hoher Oktanzahl und niedrigem Anteil an Aromaten bereitgestellt werden soll. In diesem Fall weist die erfindungsgemäße Benzin-Blendkomponente nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung iso- Paraffine mit einem hohen Gesamtanteil im Bereich von 40 bis 65 Vol.-% , bevorzugt von 50 bis 65 Vol.-%, und einem niedrigen Gesamtanteil an Aromaten im Bereich von 20 bis 35 Vol.-%, bevorzugt von 20 bis 30 Vol.-%, auf. Dabei weist die erfindungsgemäße Benzin-Blendkomponente bevorzugt einen Anteil an iso-Pentan (ROZ 92,3) von 20 bis 25 Vol.-%, bevorzugt mehr als 25 Vol.-% und an 2- und 3-Methylpentan (ROZ 74, MOZ 74) von 10 bis 15 Vol.-%, bevorzugt mehr als 15 Vol.-% auf. An mehrfach (d.h. zwei- und dreifach) verzweigten iso-Paraffinen (wie 2,3-Dimethylbutan mit ROZ 102 und MOZ 101 ) weist die erfindungsgemäße Benzin-Blendkomponente einen Anteil von mindestens 1 Vol.-%, bevorzugt mehr als 3 Vol.-% auf. Besonders bevorzugt weist die erfindungsgemäße Benzin-Blendkomponente Naphthene lediglich mit einem Gesamtanteil von weniger als 7,0 Vol.-%, aber insbesondere weniger als 6,0 Vol.-% auf.

Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weist die erfindungsgemäße Benzin-Blendkomponente einen Anteil an Durol von weniger als 2,0 Vol.-%, besonders bevorzugt von weniger als 1 ,0 Vol.-% auf.

Bevorzugt ist in einer erfindungsgemäßen Benzin-Blendkomponente der Anteil an höheren Aromaten mit mehr als 1 1 Kohlenstoffatomen (C1 1 +) unter 1 ,5 Vol.-%. Eine erfindungsgemäße Benzin-Blendkomponente weist vorteilhaft einen Gesamtanteil an Verbindungen, insbesondere aromatischen Verbindungen, mit mehr als 14 Kohlenstoffatomen von weniger als 0,5 Vol.-%, besonders bevorzugt von weniger als 0,4 Vol.-% auf.

Insbesondere liegt der Gesamtanteil an Sauerstoff in der erfindungsgemäßen Benzin- Blendkomponente unter 0,3 Massen prozent, besonders bevorzugt unter 0,2 Massenprozent.

Das erfindungsgemäße synthetische Benzin oder die erfindungsgemäße Benzin-Blendkomponente können vorzugsweise durch einen Konversionsprozess von Methanol, Dimethylether (DME) oder deren Gemischen bevorzugt an einem ZSM-5 Katalysator in einem Reaktor (bspw. wie in DE 10 2009 031765 A1 beschrieben) erhalten werden.

Der Konversionsprozess ist bevorzugt ein isothermer Prozess und erfolgt insbesondere in einem Temperaturbereich von 300 bis 450 °C. Vorteilhaft kann der Anteil an Aromaten in einem erfindungsgemäßen synthetischen Benzin bzw. einer erfindungsgemäßen synthetischen Benzin-Blendkomponente durch Temperatureinstellung während des Konversionsprozesses eingestellt werden. Bei niedrigen Reaktionstemperaturen in einem Temperaturbereich von 300 bis 330°C werden bevorzugt hohe Anteile an Paraffinen, insbesondere / ^' so-Paraffinen, und geringe Anteile an Aromaten erzeugt, was daher bestens zur Herstellung des erfindungsgemäßen synthetischen Benzins oder zur Herstellung der erfindungsgemäßen Benzin-Blendkomponente, enthaltend iso-Paraffine mit einem hohen Anteil im Bereich von 50 bis 65 Vol.-%, geeignet ist.

Alternativ bevorzugt ist ein Konversionsprozess bei Temperaturen ab 335 °C zur Herstellung der erfindungsgemäßen Benzin-Blendkomponente, enthaltend einen hohen Anteil an Aromaten im Bereich von 45 bis 75 Vol.-%.

Bevorzugt erfolgt der Konversionsprozess bei einem Druck zwischen 5 und 10 bar.

Nach einer bevorzugten Ausgestaltung des Konversionsprozesses weist der Reaktor zur Abkühlung des Reaktionsproduktes einen im Katalysatorbett befindlichen Wärmeaustauscher auf.

Bevorzugt wird das mittels Konversionsprozess erhaltene Reaktionsprodukt in einem Separator in eine Gas- und Flüssigphase getrennt. Vorzugsweise wird die abgetrennte Gasphase, enthaltend leichte Kohlenwasserstoffe (hauptsächlich C1 -C4-Kohlenwasserstoffe und H2, CO und C0 ₂ ), als Kreislaufgas zum Reaktor rückgeführt.

Im Anschluss an den Konversionsprozess werden die flüssigen Kohlenwasserstoffe aus dem Produktstrom mittels dem Fachmann bekannter Verfahren abgetrennt und durch Rektifikation aufgetrennt, wobei das erfindungsgemäße Benzin oder die erfindungsgemäße Benzin- Blendkomponente als Benzinfraktion erhalten wird.

Gegenstand der Erfindung ist auch eine Benzinzusammensetzung mit einer ROZ von mindestens 95 und einer MOZ von mindestens 85, enthaltend:

(a) ein erfindungsgemäßes synthetisches Benzin mit mehr als 78 Volumenprozent, in Kombination mit:

(b) Oxygenaten, aufweisend verzweigte und/oder unverzweigte C1 bis C ₄ Alkylreste, mit einem Gesamtanteil von 0,1 bis 22 Volumenprozent und/oder

(c) aromatische Kohlenwasserstoffe mit 6 bis 10 Kohlenstoffatomen mit einem Gesamtanteil im Bereich von 20 bis 35 Volumenprozent.

Die einzelnen Anteile der jeweiligen Verbindungen (n-Paraffine, / ^' so-Paraffine, Aromaten, Naph- thene und Olefine [PIANO]) in einer erfindungsgemäßen Benzinzusammensetzung ergeben sich in Abhängigkeit zur Menge zugesetzter Oxygenate und/oder aromatischer Kohlenwasserstoffe.

Werden Oxygenate als Zusätze verwendet, so entspricht die„verwendungsfähige" Benzinzusammensetzung in ihren verhältnismäßigen Anteilen an Kohlenwasserstoffgruppen (n- Paraffine, iso-Paraffine, Aromaten, Naphthene und Olefine [PIANO]) dem oben aufgeführten erfindungsgemäßen synthetischen Benzin.

Insbesondere bevorzugt ist eine Benzinzusammensetzung, die mehr als 78 Volumenprozent erfindungsgemäßes synthetisches Benzin, besonders bevorzugt mehr als 90 Volumenprozent synthetisches Benzin, ganz besonders bevorzugt mehr als 95 Volumenprozent synthetisches Benzin enthält. Bevorzugt besteht die erfindungsgemäße Benzinzusammensetzung aus:

(a) mehr als 78 Volumenprozent erfindungsgemäßes synthetisches Benzin,

(b) Oxygenaten, aufweisend verzweigte und/oder unverzweigte C1 bis C4 Alkylreste, mit einem Gesamtanteil von 0,1 bis 22 Volumenprozent,

(c) aromatischen Kohlenwasserstoffen mit 6 bis 10 Kohlenstoffatomen mit einem Gesamtanteil im Bereich von 20 bis 35 Volumenprozent.

(d) optional mindestens einem Additiv, das ausgewählt ist aus der Gruppe der Antioxidantien, Korrosionsinhibitoren, Farbstoffe (z. B. in WO 73403 A1 ), Detergentien, Demulga- toren und/oder Additive zur Reibungsverminderung.

Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weist die erfindungsgemäße Benzinzusammensetzung einen Gesamtanteil an aromatischen Kohlenwasserstoffen mit 6 bis 10 Kohlenstoffatomen im Bereich von 20 bis 35 Volumenprozent, besonders bevorzugt 25 bis 35 Volumenprozent auf.

In einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung sind die Oxygenate der erfindungsgemäßen Benzinzusammensetzung ausgewählt aus der Gruppe der aliphatischen Alkohohle, bevorzugt Ethanol und/oder Ether, bevorzugt verzweigte Ether mit einem Gehalt an 5 oder mehr Kohlenstoffatomen pro Molekül, wie bspw. MTBE und/oder ETBE, insbesondere ETBE. Oxygenate bewirken dabei vorteilhaft eine Erhöhung der Klopffestigkeit (ROZ), wobei sie die Verbrennung der erfindungsgemäßen Benzinzusammensetzung optimieren.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die erfindungsgemäße Benzinzusammensetzung Ether, insbesondere verzweigte Ether, wie ETBE, mit einem Gesamtanteil unter 22 Vol.-% auf.

Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weist die erfindungsgemäße Benzinzusammensetzung Alkohole (wie Ethanol, Isopropylalkohol, Isobutylalkohol, tert- Butylalkohol) auf. Bevorzugt weist die erfindungsgemäße Benzinzusammensetzung Ethanol mit einem Gehalt bis 10 Vol.-%, besonders bevorzugt unter 5 Vol.-%, auf.

Insbesondere bevorzugt enthält eine erfindungsgemäße Benzinzusammensetzung einen Gesamtanteil an / ^' so-Paraffinen im Bereich von 50 bis 65 Volumenprozent. Dabei hat sich überraschend gezeigt, dass die erfindungsgemäße Benzinzusammensetzung einen besonders hohen Anteil an / ^' so-Pentan (2-Methylbutan mit ROZ 92,3 und MOZ 90,3) von mindestens 12,5 Vol.-%, bevorzugt mindestens 20 Vol.-%, aufweist. Bevorzugt beträgt der Gesamtanteil an Benzol in der erfindungsgemäßen Benzinzusammensetzung unter 0,5 Volumenprozent, bevorzugt unter 0,3 Volumenprozent.

Bevorzugt enthält die erfindungsgemäße Benzinzusammensetzung Olefine mit einem Gesamtanteil von weniger als 6 Vol.-%, besonders bevorzugt sind weniger als 4 Vol.-%. Vorteilhaft zeichnet sich die erfindungsgemäße Benzinzusammensetzung daher durch eine hohe Oxidati- onsstabilität aus.

Der Gesamtanteil an Aromaten wird wegen der umweit- und gesundheitsgefährdenden Eigenschaften von vielen aromatischen Kohlenwasserstoffen begrenzt. Bei einer besonders bevorzugten verwendungsfähigen Benzinzusammensetzung liegt der Anteil an Benzol unter dem gesetzlichen Grenzwert nach DIN EN 228 von 1 ,0 Vol.-%, besonders bevorzugt unter 0,5 Vol.- %. Zudem liegt der Gesamtanteil an Aromaten der erfindungsgemäßen Benzinzusammensetzung unterhalb des gesetzlich vorgegebenen Schwellenwerts nach DIN EN 228 von 35 Vol.-%, besonders bevorzugt unter 30 Vol.-%. Durch den geringen Gesamtanteil an Aromaten, insbesondere von höheren Aromaten mit mindestens 10 Kohlenstoffatomen (C10), wird einer unvollständigen Verbrennung und der damit verbundenen Bildung von Rußpartikeln, welche beim Menschen Krebs verursachen können, entgegengewirkt. Bevorzugt ist in einer erfindungsgemäßen Benzinzusammensetzung der Anteil an höheren Aromaten mit mehr als 1 1 Kohlenstoffatomen (C1 1 +) maximal 0,6 Vol.-%.

Optional enthält die erfindungsgemäße Benzinzusammensetzung mindestens ein Additiv, das ausgewählt ist aus der Gruppe der Antioxidantien, Korrosionsinhibitoren, Farbstoffe (z.B. in WO 73403 A1 ), Detergentien, Demulgatoren und/oder Additive zur Reibungsverminderung.

Gegenstand der Erfindung ist auch die Verwendung des erfindungsgemäßen synthetischen Benzins oder einer erfindungsgemäßen synthetischen Benzin-Blendkomponente als Zumisch- komponente für flüssige Kraftstoffe zur Herstellung einer Benzinzusammensetzung.

Besonders vorteilhaft kann das erfindungsgemäße synthetische Benzin auch als Ausgangskraftstoff für die Herstellung der Sorte Super E10 (d.h. Kraftstoff, enthaltend Ethanol mit einem Anteil von 5 bis 10 Vol.-%) verwendet werden, dabei werden dem synthetischen Benzin bis zu 10 Vol.-% Ethanol zugesetzt. Für derartige Verwendungen weist das synthetische Benzin vorteilhaft eine ROZ von mindestens 92,5 und eine MOZ von mindestens 82,5 auf.

Die Erfindung umfasst auch die Verwendung der erfindungsgemäßen synthetischen Benzin- Blendkomponente in Form einer Zumischkomponente für flüssige Kraftstoffe, ausgewählt aus einem Gemisch des Benzinpools, Ottokraftstoffen oder synthetischen Kraftstoffen, zur gezielten Erhöhung der ROZ. Durch die hohe ROZ der erfindungsgemäßen synthetischen Benzin-Blendkomponente, die direkt durch die Synthese erhalten wird, eignet sich die erfindungsgemäße synthetische Benzin- Blendkomponente vorteilhaft als Ersatzstoff für derzeit eingesetzte Additive, ausgewählt aus Ethern oder Alkoholen, zur Erhöhung der Klopffestigkeit und zur Optimierung der Verbrennung von Kraftstoffen.

Bevorzugt ist die direkte Verwendung des erfindungsgemäßen synthetischen Benzins mit einer ROZ von mindestens 95 und einer MOZ von mindestens 85 als Kraftstoff der Sorte Super nach DIN EN 228 bspw. in Verbrennungsmotoren, insbesondere in Ottomotoren mit Direkteinspritzung.

Ganz besonders vorteilhaft kann bei der Verwendung des derartigen erfindungsgemäßen Benzins auf den weiteren Zusatz von derzeit eingesetzten Oxygenaten, ausgewählt aus der Gruppe der Ether (MTBE, ETBE) oder Alkohole (ausgenommen Ethanol), verzichtet werden.

Bevorzugt ist die Anwendung der erfindungsgemäßen Benzinzusammensetzung in Verbrennungsmotoren, insbesondere in Ottomotoren mit Direkteinspritzung.

Anhand folgender Ausführungsbeispiele soll die Erfindung näher erläutert werden, ohne die Erfindung auf diese zu beschränken.

Wenn nicht anders vermerkt, wurden die erfindungsgemäßen synthetischen Benzine bzw. die erfindungsgemäßen synthetischen Benzin-Blendkomponenten der nachfolgenden Ausführungsbeispiele wie folgt erhalten:

Der Konversionsprozess zur Herstellung des erfindungsgemäßen synthetischen Benzins bzw. der erfindungsgemäßen synthetischen Benzin-Blendkomponente für niedrigoktaniges Benzin in Form von flüssigen Kohlenwasserstoffen aus Methanol, Dimethylether (DME) oder deren Gemischen erfolgt an einem ZSM-5 Katalysator in einem Reaktor (wie in der DE 102009031765A1 beschrieben) mit isothermer Prozessführung in einem Temperaturbereich von 300 bis 450°C und bei einem Druck zwischen 5 und 10 bar. Dabei beinhaltet der Reaktor einen im Katalysatorbett befindlichen Wärmeaustauscher mit einem Verhältnis der Wärmübertragungsfläche zum gesamten Katalysatorvolumen von insgesamt mindestens 50 m ² /m ³ . Das Reaktionsprodukt wird abgekühlt und in einem Separator in eine Gas- und Flüssigphase getrennt. Die Gasphase, hauptsächlich enthaltend leichte Kohlenwasserstoffe, wird als Kreislaufgas zum Reaktor rückgeführt, wobei der Partialdruck des Methanols am Reaktoreingang bevorzugt unter 2 bar beträgt. Alternativ bevorzugt wird um möglichst wenig Gas im Kreislauf führen zu müssen der Partialdruck des Methanols möglichst hoch gehalten, bevorzugt entspricht der Partialdruck des Methanols mindestens 80 % des Gesamtdrucks (beispielsweise bevorzugt bei einem Gesamtdruck von 7 bar mindestens 6 bar), bevorzugt 90 % des Gesamtdrucks. In einer besonders bevorzugten Varianen wird kein Kreislaufgas zurückgeführt und nur Methanol in den Reaktor ein- gespeist, in diesem Fall entspricht der der Partialdruck des Methanols dem Gesamtdruck .

Der Anteil an Aromaten in einem erfindungsgemäßen synthetischen Benzin bzw. einer erfindungsgemäßen synthetischen Benzin-Blendkomponente kann durch Temperatureinstellung während des Konversionsprozesses eingestellt werden. Bei niedrigen Reaktionstemperaturen in einem Bereich von 300 bis 330°C werden bevorzugt hohe Anteile an Paraffinen und geringe Anteile an Aromaten erzeugt. Bei Temperaturen ab 335°C steigt der Anteil an Aromaten deutlich.

Im Anschluss an den Konversionsprozess werden die flüssigen Kohlenwasserstoffe aus dem Produktstrom mittels bekannter Verfahren abgetrennt und weiter durch Rektifikation getrennt, wobei die gewünschte Benzinfraktion erhalten wird.

Ausführungsbeispiel 1 :

Synthetisches Benzin 1 mit niedrigem Aromatengehalt - erfordert Zusatz oktanzahlerhöhender Komponenten:

Zusammensetzung / Kennziffern

n-Paraffine 8,9 Vol.-%

iso-Paraffine 53,3 Vol.-%

Olefine 3,8 Vol.-% (DIN EN 228: max. 18 Vol.-%)

Naphthene 7,8 Vol.-%

Aromaten 26,1 Vol.-% (DIN EN 228: max. 35 Vol.-%)

Oxygenate 0,1 Vol.-%

C/H-Verhältnis (mass./mass.) 6,6

ROZ 92,6 (DIN EN 228: min. ROZ 95)

MOZ 83,5 (DIN EN 228: min. MOZ 85)

m/o-Xylol-Verhältnis (vol./vol.) 2,74

C1 1 + Aromaten 0,6 Vol.-%

Benzol 0,15 Vol. -% (DIN EN 228: max. 1 Vol.-%)

Durol 2,6 Vol.-%

Sauerstoffgehalt 0,02 Ma.-% (DIN EN 228: max. 2,7 Ma.-%)

Dichte bei 15°C 721 ,5 kg/m ³ (DIN EN 228: min. 720 kg/m ³ ;

max. 775 kg/m ³ )

Oxidationsstabilität > 1000

unterer Heizwert 31 ,35 MJ/I

Temperatur im Reaktionsraum 300°C Ausführungsbeispiel 2:

Synthetisches Benzin 2 mit höherem Aromatengehalt - direkt verwendungsfähig:

Zusammensetzung / Kennziffern:

n-Paraffine 7,5 Vol.-%

iso-Paraffine 47,9 Vol.-%

Olefine 3,1 Vol.-% (DIN EN 228: max. 18 Vol.-%)

Naphthene 5,8 Vol.-%

Aromaten 34,9 Vol.-% (DIN EN 228: max. 35 Vol.-%)

C14+ 0,05 Vol.-%

Rest 0,75 Vol.-%

C/H-Verhältnis (mass./mass.) 7,2

ROZ 95 (DIN EN 228: min. ROZ 95)

MOZ 85 (DIN EN 228: min. MOZ 85) m/o-Xylol-Verhältnis (vol. /vol.) 2,5

C1 1 + Aromaten 0,29 Vol.-%

Benzol 0,32 Vol.-% (DIN EN 228: max. 1 Vol.-%)

Durol 1 ,8 Vol.-%

Sauerstoffgehalt 0,03 Ma.-% (DIN EN 228: max. 2,7 Ma.-%)

Dampfdruck 51 ,0 kPa (DIN EN 228: Sommerbenzin Kl.

min. 45 kPa; max. 60 kPa)

Dichte bei 15°C 733,6 kg/m ³ (DIN EN 228: min. 720 kg/m ³ max. 775 kg/m ³ )

Temperatur im Reaktionsraum 335°C

Ausführungsbeispiel 3:

Synthetisches Benzin 3 mit niedrigerem Aromatengehalt

oktanzahlerhöhender Komponenten (z.B. Ethanol) für Sorte Super:

Zusammensetzung / Kennziffern:

n-Paraffine 7,0 Vol.-%

iso-Paraffine 47,7 Vol.-%

Olefine 5,8 Vol.-% (DIN EN 228: max. 18 Vol.-%)

Naphthene 6,2 Vol.-%

Aromaten 30,5 Vol.-% (DIN EN 228: max. 35 Vol.-%)

C14+ 0,04 Vol.-%

Rest 2,76 Vol.-%

C/H-Verhältnis (mass./mass.) 6,96

ROZ 92,5 (DIN EN 228: min. ROZ 95)

MOZ 83,0 (DIN EN 228: min. MOZ 85) m/o-Xylol-Verhältnis (vol./vol.) 2,35

C1 1 + Aromaten 0,42 Vol.-%

Benzol 0,5 Vol.-% (DIN EN 228: max. 1 Vol.-%)

Durol 2,4 Vol.-%

Sauerstoffgehalt 0,3 Ma.-% (DIN EN 228: max. 2,7 Ma.-%)

Dampfdruck 59,3 kPa (DIN EN 228: Sommerbenzin Kl. A:

min. 45 kPa; max. 60 kPa)

Dichte bei 15°C 720,9 kg/m ³ (DIN EN 228: min. 720 kg/m ³

max. 775 kg/m ³ )

Temperatur im Reaktionsraum 319,5°C

Ausführungsbeispiel 4:

Synthetisches Benzin 4 mit niedrigem Aromatengehalt - erfordert Zusatz oktanzahlerhöhender Komponenten (z.B. Ethanol) für Sorte Super:

Zusammensetzung / Kennziffern:

n-Paraffine 12,1 Vol.-%

iso-Paraffine 54,4 Vol.-%

Olefine 3,5 Vol.-% (DIN EN 228: max. 18 Vol.-%)

Naphthene 5,5 Vol.-%

Aromaten 23,0 Vol.-% (DIN EN 228: max. 35 Vol.-%)

C14+ 0,21 Vol.-%

Rest 1 ,29 Vol.-%

C/H-Verhältnis (mass./mass.) 6,38

ROZ 93,0 (DIN EN 228: min. ROZ 95)

m/o-Xylol-Verhältnis (vol./vol.) 2,51

C1 1 + Aromaten 0,6 Vol.-%

Benzol 0,2 Vol.-% (DIN EN 228: max. 1 Vol.-%)

Sauerstoffgehalt 0,04 Ma.-% (DIN EN 228: max. 2,7 Ma.-%)

Temperatur im Reaktionsraum 320,8°C

Ausführunqsbeispiel 5:

Synthetisches Benzin 5 mit mittlerem Aromaten-und iso-Paraffingehalt - erfordert Zusatz oktanzahlerhöhender Komponenten (z.B. Ethanol) für Sorte Super:

Zusammensetzung / Kennziffern:

n-Paraffine 9,0 Vol.-%

iso-Paraffine 47,0 Vol.-%

Olefine 3,4 Vol.-% (DIN EN 228: max. 18 Vol.-%) Naphthene 5,7 Vol.-%

Aromaten 33,0 Vol.-% (DIN EN 228: max. 35 Vol.-%)

C14+ 0,16 Vol. -%

Rest 1 ,74 Vol.-%

C/H-Verhältnis (mass./mass.) 6,65

ROZ 92,1 (DIN EN 228: min. ROZ 95)

m/o-Xylol-Verhältnis (vol. /vol.) 2,47

C1 1 + Aromaten 0,6 Vol.-%

Benzol 0,2 Vol.-% (DIN EN 228: max. 1 Vol.-%)

Sauerstoffgehalt 0,05 Ma.-% (DIN EN 228: max. 2,7 Ma.-%)

Temperatur im Reaktionsraum 318, 9°C

Ausführungsbeispiel 6:

Synthetische Benzin-Blendkomponente 1 mit niedrigem Aromatengehalt und hohem iso- Paraffingehalt:

Zusammensetzung / Kennziffern:

n-Paraffine 10,3 Vol.-%

iso-Paraffine 52,7 Vol.-%

Olefine 3,1 Vol.-%

Naphthene 4,9 Vol.-%

Aromaten 27,7 Vol.-%

C14+ 0,08 Vol.-%

Rest 1 ,22 Vol.-%

C/H-Verhältnis (mass./mass.) 6,67

ROZ 96,6

m/o-Xylol-Verhältnis (vol. /vol.) 2,49

C1 1 + Aromaten 0,30 Vol.-%

Benzol 0,35 Vol.-%

Durol 2,3 Vol.-%

Sauerstoffgehalt 0,16 Ma.-%

Dampfdruck 125,4 kPa

Dichte bei 15 °C 700,2 kg/m ³

Temperatur im Reaktionsraum 300°C Ausführungsbeispiel 7:

Synthetische Benzin-Blendkomponente 2 mit hohem Aromatengehalt und niedrigem iso- Paraffingehalt:

Zusammensetzung / Kennziffern:

n-Paraffine 5,1 Vol.-%

iso-Paraffine 26,2 Vol.-%

Olefine 2,0 Vol.-%

Naphthene 5,5 Vol.-%

Aromaten 59,2 Vol.-%

C14+ 0,33 Vol.-%

Rest 1 ,67 Vol.-%

C/H-Verhältnis (mass./mass.) 9,32

ROZ 100,4

m/o-Xylol-Verhältnis (vol. /vol.) 2,5

C1 1 + Aromaten 1 ,1 Vol.-%

Benzol 1 ,0 Vol.-%

Durol 3,7 Vol.-%

Sauerstoffgehalt 0,03 Ma.-%

Dampfdruck 18,33 kPa

Dichte bei 15 °C 792,3 kg/m ³

Temperatur im Reaktionsraum 372°C

Ausführunqsbeispiel 8:

Synthetische Benzin-Blendkomponente 3 mit niedrigem Aromatengehalt und hohem iso- Paraffingehalt:

Zusammensetzung / Kennziffern:

n-Paraffine 1 1 ,7 Vol. .-%

iso-Paraffine 54,5 Vol. .-%

Olefine 3,4 Vol.-' %

Naphthene 6,3 Vol.-' %

Aromaten 23,4 Vol. .-%

C14+ 0,01 Vol. .-%

Oxygenate 0,23 Vol. .-%

Rest 0,46 Vol. .-%

C/H-Verhältnis (mass./mass.) 6,52

ROZ 97,2

m/o-Xylol-Verhältnis (vol./vol.) 3,14

C1 1 + Aromaten 0,09 Vol. .-% Benzol 0,51 Vol.-%

Durol 0,4 Vol.-%

Sauerstoffgehalt 0,05 Ma.-%

Dampfdruck 84,1 kPa

Dichte bei 15 °C 700,0 kg/m ³

Temperatur im Reaktionsraum 320°C Ausführungsbeispiel 9:

Synthetische Benzin-Blendkomponente 4 mit hohem Aromatengehalt und niedrigem iso- Paraffingehalt:

Zusammensetzung / Kennziffern:

n-Paraffine 5,1 Vol.-%

iso-Paraffine 23,3 Vol.-%

Olefine 4,6 Vol.-%

Naphthene 5,5 Vol.-%

Aromaten 59,6 Vol.-%

C14+ 0,33 Vol.-%

Rest 1 ,57 Vol.-%

C/H-Verhältnis (mass./mass.) 9,38

ROZ 101 ,1

m/o-Xylol-Verhältnis (vol. /vol.) 2,5

C1 1 + Aromaten 2,2 Vol.-%

Benzol 1 ,1 Vol.-%

Durol 3,8 Vol.-%

Sauerstoffgehalt 0,03 Ma.-%

Dampfdruck 18,27 kPa

Dichte bei 15 °C 794,6 kg/m ³

Temperatur im Reaktionsraum 372, 8°C

Ausführungsbeispiel 10:

Synthetische Benzin-Blendkomponente 5 mit hohem Aromatengehalt und niedrigem iso- Paraffingehalt:

Zusammensetzung / Kennziffern:

n-Paraffine 5,3 Vol.-%

iso-Paraffine 31 ,7 Vol.-%

Olefine 1 ,9 Vol.-%

Naphthene 5,1 Vol.-% Aromaten 54,4 Vol.-%

C14+ 0,30 Vol.-%

Rest 1 ,3 Vol.-%

C/H-Verhältnis (mass./mass.) 8,84

ROZ 100,3

m/o-Xylol-Verhältnis (vol. /vol.) 2,5

C1 1 + Aromaten 1 ,9 Vol.-%

Benzol 1 ,0 Vol.-%

Durol 3,4 Vol.-%

Sauerstoffgehalt 0,03 Ma.-%

Dampfdruck 28,71 kPa

Dichte bei 15 °C 778,1 kg/m ³

Temperatur im Reaktionsraum 371 , 8°C

Ausführungsbeispiel 11 :

Verwendungsfähige Benzinzusammensetzung - synthetisches Benzin 6 mit 8 Vol.-% Ethanol (Sorte Super E10):

Zusammensetzung / Kennziffern:

n-Paraffine 6,44 Vol.-%

iso-Paraffine 43,88 Vol.-%

Olefine 5,3 Vol.-% (DIN EN 228: max. 18 Vol.-%)

Naphthene 5,7 Vol.-%

Aromaten 28,1 Vol.-% (DIN EN 228: max. 35 Vol.-%)

C14+ 0,04 Vol.-%

Ethanol 8,0 Vol.-%

Rest 2,54 Vol.-%

C/H-Verhältnis (mass./mass.) 6,7

ROZ 95 (DIN EN 228: min. ROZ 95)

MOZ 85,5 (DIN EN 228: min. MOZ 85)

m/o-Xylol-Verhältnis (vol. /vol.) 2,35

C1 1 + Aromaten 0,39 Vol.-%

Benzol 0,46 Vol.-% (DIN EN 228: max. 1 Vol.-%)

Durol 2,2 Vol.-%

Sauerstoffgehalt 2,51 Ma.-% (DIN EN 228: max. 2,7 Ma.-%)

Dampfdruck 56,2 kPa (DIN EN 228: Sommerbenzin Kl

min. 45 kPa; max. 60 kPa)

Dichte bei 15°C 724,9 kg/m ³ (DIN EN 228: min. 720 kg/m ³

max. 775 kg/m ³ ) Ausführungsbeispiel 12 - Lagerstabilität:

Die Bestimmung der Oxidations- und Lagerstabilität des synthetischen Benzins erfolgte entsprechend der Prüfmethode EN ISO 7536 anhand von Mehrfachanalysen gleicher Volumina, wobei jeweils die Zusammensetzung der Benzinproben zu verschiedenen Zeitpunkten ermittelt wurde. Zur Bestimmung der Oxidationsstabilität wird der Kraftstoff entsprechend EN ISO 7536 in einem Druckgefäß oxidiert, das zu Beginn bei einer Temperatur zwischen 15 und 25°C mit reinem Sauerstoff bei 7 bar gefüllt und anschließend bei 100°C (± 2 K) gehalten wird. Dabei wurden die Analysen einer Benzinprobe über einen Gesamtzeitraum von 7,5 Monaten durchgeführt.

Zur Ermittlung der Lagerstabilität wurden Proben des synthetischen Benzins direkt nach der Synthese und nach 7,5 Monaten analysiert.

Nach einer Lagerzeit des Benzins von 7,5 Monaten verringerte sich der Olefingehalt um nur 0,8 % und der n-Paraffingehalt um nur 0,3 % (gesamt -1 ,1 %). Geringfügig erhöht haben sich der iso-Paraffingehalt und der Naphthengehalt um +0,4 % und +0,7 % (gesamt +1 ,1 %).

Die ROZ blieb annähernd konstant (Änderung von ROZ 93,97 auf ROZ 93,52). Die Dichte des getesteten synthetischen Benzins blieb mit 722,2 kg/m ³ nahezu konstant gegenüber der ermittelten Ausgangsdichte von 719,7 kg/m ³ .

Ausführungsbeispiel 13 - Vergleich mit herkömmlichem Benzin:

Das erfindungsgemäße synthetische Benzin (STF-Benzin) wurde nach einer Lagerung von 23 Monaten mit herkömmlichem Tankstellenbenzin verglichen.

Die Tabelle zeigt, dass das erfindungsgemäße synthetische Benzin eine besonders hohe Lagerstabilität aufweist. So liegt die ROZ nach 23 Monaten Lagerung immer noch über 95. Hervorzuheben sind die äußerst hohe Oxidationsstabilität, der niedrige Benzolgehalt und Olefingehalt des erfindungsgemäßen synthetischen Benzins.