DE3504934A1 - Zusatzmittel zu treib- und brennstoffen - Google Patents

Description

Zusatzmittel zu Treib- und Brennstoffen

Die Erfindung betrifft ein Zusatzmittel zu Treib- und Brennstoffen zur Verbesserung der Verbrennung und quantitativen Änderung der Zusammensetzung der Ab- bzw. Rauchgase.

Nicht erst in jüngster Zeit, aber jetzt verstärkt, haben Wissenschaft und Öffentlichkeit festgestellt, daß die Ab- bzw. Rauchgase von Kraftfahrzeugen, Privatheizungen und Industrieanlagen Schadstoffe freisetzen, die sich in vielfältiger Weise als Noxen im Wasser- und Luftkreislauf bemerkbar machen. Es ist vor allen Dingen der sogenannte saure Regen zu erwähnen, von dem man heute festgestellt hat, daß er nicht nur Mit-, sondern Hauptverursacher der Waldschäden ist und der auch mit dem Humus zerfall in Verbindung gebracht wird. Heute geht man davon aus, daß die in den Abgasen enthaltenen Stick- bzw. Schwefeloxide, die bei der Verbrennung von Energieträgern auf Kohlenwasserstoff basis freigesetzt werden, durch weitere oxidative Umwandlung in Verbindung mit Luft zu solchen Stickbzw. Schwefeloxiden umgesetzt werden, die dann ihrerseits in Verbindung mit Wasser zur Bildung von Salpeter-, salpetriger, schwefliger bzw. Schwefelsäure führen. Aber nicht nur die Stick- bzw. Schwefeloxide belasten die Umwelt, sondern auch die mit den Abgasen die jeweilige Anlage oder das Fahrzeug verlassenden unverbrannten Kohlenwasserstoffe, wobei speziell die bei der Verbrennung sich teilweise bildenden aromatischen mehrkernigen

BAD ORiGiNAL

Kohlenwasserstoffe im Verdacht stehen, wirksame Cancerogene zu sein. Zur Minderung des Schadstoffausstoßes von Fahrzeugen und stationären Anlagen sind bereits zahlreiche Vorschläge gemacht worden. Bei Fahrzeugen kommt der Einbau von Katalysatoren in Betracht, die die Oxidation von stickstoff- und schwefelhaltigen Verbindungen des Treibstoffes verhindern bzw. zu einer Reduktion bereits gebildeter Oxide führen sollen ; darüber hinaus sind auch bereits Zusatzmittel zu den Treibstoffen vorgeschlagen worden, wie beispielsweise Methanol oder Ethanol, die zu einer besseren Verbrennung und damit zu einer Verringerung der Schadstoffe führen. Allerdings sind Bau- und Unterhaltung von Katalysatoren und die dadurch bedingte Verwendung von bleifreien Treibstoffen relativ teuer und gleiches gilt auch für die Verwendung von Alkoholen als Zusatzmittel zu Kohlenwasserstofftreibstoffen, jedenfalls in gemäßigten Breiten, in denen aus Zucker gewonnener Alkohol nicht hinreichend billig produziert werden kann. Bei stationären Anlagen steht der Einbau von Filtern, die die Schadstoffe mechanisch oder chemisch abbinden sollen, im Vordergrund, allerdings ist auch hier zu berücksichtigen, daß durch den Einbau und die Wartung von entsprechend dimensionierten Filtern beträchtliche finanzielle Aufwendungen entstehen.

Es besteht daher immer noch ein Bedürfnis nach Zusatzmitteln zu Treib- und Brennstoffen, die einerseits zu einer drastischen Senkung der Schadstoffproduktion führen und die andererseits so kostengünstig produziert werden können, daß sie nicht zu einer wesentlichen Er-

höhung der Gesamtkosten beim Fahrzeug- bzw. Anlagenbetrieb beitragen.

Erfindungsgemäß wird ein Zusatzmittel zu Treib- und Brennstoffen auf Kohlenwasserstoffbasis vorgeschlagen, das gekennzeichnet ist durch einen Gehalt an Oxoverbindungen bicyclischer Terpene, und zwar beispielsweise Kampfer.

Völlig überraschend wurde jetzt festgestellt, daß sich durch den Zusatz von Oxoverbindungen bicyclischer Terpene, also Caran-, Pinan- oder Camphan-Abkömmlingen die Verbrennung von Kohlenwasserstofftreib- bzw. Brennstoffen wesentlich verbessern und damit die Schadstoffproduktion entsprechend verringern läßt. Oxoverbindungen dieser Terpengruppen finden sich in vielen natürlichen Vorkommen, die bekannteste Verbindung dieser Substanzklasse dürfte allerdings Kampfer sein, der schon seit vielen Jahren in der Medizin und Industrie Verwendung findet. Natürlich kommt Kampfer in beiden optisch aktiven Formen im Holz des Kampferbaumes (Cinnamomun camphora) und in einer Reihe von anderen Pflanzen vor. Der weitaus größte Teil des verbrauchten Kampfers wird allerdings in racemischer Form synthetisch gewonnen, und zwar durch acide Umlagerung von oC-Pinen unter Bildung von Bornylchlorid, das dann unter Einfluß von Basen unter Salzsäureabspaltung und Einwirkung von Essigsäure in Isobornylacetat übergeht. Diese Verbindung wird zu Isoborneol hydrolisiert, das dann oxydativ in racemischen Kampfer überführt wird.

Kampfer wird medizinisch seit langem als Analeptikum und hyperaemisierendes Mittel verwendet. Weiterhin setzt man Kampfer labormäßig zur Molekulargewichtsbestimmung ein. Die weitaus größte Menge an Kampfer wird aber als

Weichmacher in der Kunststoffindustrie verbraucht. Kampfer wird daher bereits heutzutage in großen Mengen und zu relativ billigen Preisen hergestellt, so daß der Zusatz zu Treib- und Brennstoffen kommerziell günstig ist.

Der Zusatz zu den Energieträgern erfolgt in der Regel in Mischung mit Weißöl, das etwa einen Teil Kampfer auf fünf Teile Weißöl enthält. Von dieser Mischung werden dem Treib- bzw. Brennstoff dann etwa 20 cm /1 zugesetzt, vorzugsweise beträgt die Dosierung etwa 2-6 Promille Kampfer, bezogen auf die Treib- bzw. Brennstoffmenge. Bei Verwendung anderer Oxoverbindungen der Terpene, wie sie beispielsweise bei der Kampferoder Azulensynthese anfallen, werden etwa gleiche Mengen zugesetzt.

Die Ermessungen der Schadstoffmengen wurden nach den in der Schweiz üblichen Verfahren unter Verwendung der gleichen Fahrzeuge, die einmal mit Treibstoff ohne Zusatzmittel und einmal mit Treibstoff mit Zusatz betrieben wurden, durchgeführt. Die Meßergebnisse sind daher direkt vergleichbar. Bei Zusatz von Kampfer in den angegebenen Mengenverhältnissen ergab sich eine Reduktion des Kohlenwasserstoffausstoßes und auch der Stick- und Schwefeloxide. Es wurden bis 65 pct weniger Kohlenwasserstoffe und zwischen 48 - 76 pct weniger Stickoxide gemessen. Die Reduktion der Schwefeloxyde lag in ähnlichen Größenordnungen.

Claims (5)

Patentansprüche

1. Zusatzmittel zu Treib- und Brennstoffen auf Kohlenwasserstoffbasis, gekennzeichnet durch einen Gehalt an Oxoverbindungen bicyclischer Terpene.

2. Zusatzmittel nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Gehalt an Ketoverbindungen bicyclischer Terpene,

3. Zusatzmittel nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen Gehalt an Kampfer.

4. Verwendung des Zusatzmittels nach Anspruch 1 in Mengen von etwa 2-6 Promille/Liter Treib- oder Brennstoff.

5. Verwendung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch den Zusatz in bleifreien Treibstoffen.

BAO