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Verfahren zur Aufarbeitung der Produkte der Benzinsynthese aus den Oxyden des Kohlenstoffs und
Wasserstoff zu klopffestem Benzin und hochwertigen Schmierölen.
Es ist bekannt, dass bei der Synthese von Benzin bei gewöhnlichem Druck aus Kohlenoxyd und Wasserstoff ein Rohprodukt aus aliphatischen Kohlenwasserstoffen der verschiedensten Siedepunkte erhalten wird, welches neben Monoolefinen vorwiegend gesättigte Kohlenwasserstoffe enthält, wie Gasol, Leiehtbenzin, Schwerbenzin, Leuchtet, Heizöl und festes Paraffin. Es liegt im Charakter dieser Produkte begründet, dass die erhaltenen Benzinarten den heutigen hohen Ansprüchen an Klopffestigkeit nur bis zu einem Siedepunkt von zirka 1000 genügen, selbst dann, wenn man durch Wahl der Darstellungsbedingungen die Gaszusammensetzung und Art des Katalysators dafür sorgt, dass möglichst viel Monoolefine in dem Benzin enthalten sind. Anderseits hat sieh gezeigt [vgl.
Brennstoffchemie 15,229 (1934)], dass sich aus den Monoolefinen der Fraktion zwischen 100 und 2500 und darüber durch Kondensationsmittel besonders hochwertige Schmieröle herstellen lassen. Um nun mögliehst die gesamten Produkte der Benzinsynthese in die besonders gewünschten Stoffe, nämlich klopffestes Benzin und hochwertige Schmieröle, aufzuarbeiten, hat sich folgende Arbeitsweise als besonders vorteilhaft erwiesen.
Aus dem Rohprodukt der Benzinsynthese wird zunächst das Leichtbenzin bis etwa 100 siedend abgetrennt. Dann wird das höher siedende, sei es durch Destillation, sei es auf andere Weise, von festem Paraffin befreit, z. B. durch Abkühlen oder durch Lösungsmittel oder durch thermische Behandlung.
Aus den in diesen höher siedenden Bestandteilen enthaltenen Olefinen werden entweder direkt oder nach Verdünnen oder nach einem Anreicherungsprozess Schmieröle von niedrigem Stockpunkt durch Einwirkung von Kondensationsmitteln hergestellt. Die Herstellung der Schmieröle in diesem Stadium ist wichtig, weil zu diesem Zeitpunkte, nämlich vor der Crackung, noch keine andern Bestandteile, wie z. B. aromaische Kohlenwasserstoffe, vorhanden sind, die der Einwirkung eines Kondensationsmittels, wie z. B. des Aluminiumehlorids, unterliegen und sich dem Schmieröl unter Verschlechterung seiner Eigenschaften beigesellen würden.
Alsdann erfolgt eine Destillation zweckmässigerweise unter Anwendung von Vakuum, bei welcher die Schmieröle zurückbleiben. Das Destillat wird eventuell unter Zugabe des vor der Schmierölherstellung abgetrennten Weichparaffins irgendeinem Crackprozess unterworfen, welcher klopffeste Benzine zu bilden imstande ist. Das eingangs erwähnte Leuchtbenzin und das entstandene Crackbenzin können dann in beliebigem Verhältnis gemischt oder auch getrennt Verwendung finden, je nachdem, welche Benzinsorten gewünscht werden. Durch diese Arbeitsweise lässt sich erreichen, dass, abgesehen von einem kleinen vom Crackprozess stammenden Ölrückstand, die ganzen flüssigen Rohprodukte der Benzinsynthese zu klopffestem Benzin und zu hochwertigen Schmierölen aufgearbeitet werden.
Nach dieser Arbeitsweise wird primär ein Leichtbenzin von einer Klopffestigkeit gleich der des Bakubenzins erhalten, ferner werden Crackbenzine mit einer Oktanzahl von über 70 gewonnen und schliesslich liefert die geschilderte kombinierte Arbeitsweise hochwertige Schmieröle mit Viskositätspolhöhen zwischen 1-6 und 2-6, deren absolute Viskosität lediglich eine Frage der Konzentrierung durch Destillation ist.
Die Erfindung sei an Hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert : Zur Aufarbeitung werden 100 kg eines Rohproduktes verwandt, das bei gewöhnlichem Druck aus Wassergas über einen aus Kobaltmetall und Zinkoxyd bestehenden Katalysator bei einer Reaktionstemperatur von zirka 200 C hergestellt worden ist. Das wasserhelle Produkt hat ein spezifisches Gewicht von 0'72 bei 20 C und besteht zu etwa 45% aus Olefinkohlenwasserstoffen. Zunächst wird bei gewöhnlichem Druck aus einer schmiede-
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Die Destillation des Rohrproduktes wird dann bis zu einer Dampftemperatur von 250 C fortgesetzt, wobei 37 kg eines Schwerbenzindestillates erhalten werden. Der Destillationsrückstand in einer Menge
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Das Schwerbenzindestillat vom spezifischen Gewicht 0'74 weist einen Olefingehalt von 40% auf und wird in der nachstehend beschriebenen Weise auf Schmieröl verarbeitet. Das Produkt wird in einem mit gut wirkendem Rührer versehenen eisernen Polymerisationsgefäss zunächst bei Raumtemperatur mit 1 kg wasserfreiem technischem Aluminiumehlorid versetzt und dann die Reaktionstemperatur innerhalb von zwei Stunden auf 1200 C gesteigert, Bei dieser Temperatur wird weitere sechs Stunden gut durchgerührt und dann erkalten gelassen. Das Reaktionsprodukt trennt sich dabei in zwei Schichten, von denen die untere aus einer Aluminiumehlorid-Additionsverbindung besteht, die als Katalysator für weitere Umsetzungen Verwendung finden kann.
Zur Gewinnung des Schmieröls wird die obere Ölschicht zunächst mit etwa 1% Bleicherde gereinigt und dann der Destillation unterworfen. Diese wird bis zu einer Dampftemperatur von 250 C bei gewöhnlichem Druck und anschliessend im Vakuum bei 15 mm Hg bis auf 2000 C Dampftemperatur durchgeführt. Dabei werden 25 kg eines Destillates erhalten, das fast keine Olefinkohlenwasserstoffe mehr enthält und zur Umwandlung in klopffestes Benzin mit dem hochsiedenden Rückstand der ersten Destillation vereinigt wird. Bei der Vakuumdestillation verbleiben als Rückstand 10 5 kg eines Schmieröls mit folgenden Eigenschaften : spez.
Gewicht bei 200 C 0'840, Viskosität 20'800 Ebei 20 Crespektive4'66 E bei 50 C, Viskositätspolhöhel-90, Stoekpunkt minus 360 C.
Zwecks Umwandlung in klopffestes Benzin wird der bei der ersten Destillation erhaltene weichparaffinhaltige Rückstand in einer Menge von 21 kg mit dem von der Schmierölherstellung herrührenden olefinarmen Destillat (25 kg) vereinigt und einem Crackprozess unterworfen. Dabei werden 39 kg eines Craekbenzins erhalten, dessen Oktanzahl 75 beträgt.
Durch die Aufarbeitung des Rohproduktes der Benzinsynthese nach dem der vorliegenden Elfindung zugrunde liegenden Verfahren gelingt es also, aus dem Rohprodukt der Benzinsynthese 42 Gewichtsprozent Primärbenzin mit der Oktanzahl 65,39 Gewichtsprozent Crackbenzin mit der Oktanzahl 75 und 10'5 Gewichtsprozent hochwertiges Schmieröl mit der Viskositätspolhöhe 1-90 zu erhalten.