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" Procédé d'épaississement des huiles non saturées et de leurs produits ".
L'invention concerne une méthode perfectionnée pour augmenter la viscosité des huiles non saturées et les produits de oondensation améliorés qu'elles fournissent. Elle se réfère plus spécialement au traitement des huiles non saturées contenant de l'oxygène à l'état de combinaison, telles que les huiles animales et végétales et les huiles de poisson qui se rencontrent dans la nature, par un procé- dé perfectionné dans lequel les huiles sont hydrogénées et
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ensuite soumises a r'action d'l e décharge électrique siencieuse ou n voltoliï..tian n.
On. a accru considérableu' -iG la viscosité et le poids moléculaire de diverses huiles son soumettant celle;;-ci à t=>1 d,:charge électrique silencieuse dans le processus de -c-. Vu tollsatic '. ". Par ce traitement, on a préparé des produits de condensation de v:'--ccsité extre-iement élevée, d'un ordre su- périeur par exempleà 2.000 secondes Saybolt à ±la F-, solubles dans les huiles lubrifiant ,8de pétrole et qui peuvent être employés dans cet état ou n mélange avec ces huiles comme lubrifiants de qualité élevé).
On a constatée présentée le l'on forme.un produitde la nature de la gelée en soumettant des huiles non saturées à la voltolisation. Ce produit est insoluble dans le produit de condensation huileux aussi bien que dans les huiles lubrifiantes de pétrole; sa formation réduit considérablement la qualité de l'huile voltolisée e@ orée,en outre,des difficul- tés opératoires par suite de la diminution de la capacité et l'obstruction, partielle ou mêm compote, de l'appareillage de voltolisation. La formation de ce produit se manifeste particulièrement dans la voltol'sation des huiles dont l'indice d'iode est supérieur à env.ron 100 - 150.
C'est ainsi
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par exemple, que quand on volto: ise de l'huile de raenhaden s indice d'iode de 18'.. environ, la formation eu produit c'a Ll 11t::Lln': de la 1.;o16c! se manife. te, >n&ne quana l'huile est Biél,a;>àle 1: une quantité égale d±'iuile minérale, lorsque 1' huile est épaissie jusqu'à une viscosité de 300 à 400 secondes Sayboltà 2100 F. seulement; etce produit se forme à des viscosités beaucoup plus faiblequand. on voltolise l'huile de menhaden seule.
L'un des objectifs de la p.'ésente invention est de préparer à partir d'huiles non saturées, des produits épaissis
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essentiellement débarrassés de ces produits insolubles analogues à la gelée. Un autre objectif de l'invention est de réaliser un procédé perfectionné permettant de simplifier la préparation des produits épaissis, par voltolisation, et d' augmenter la capacité de l'appareillage de voltolisation.
Cet objectif de l'invention et d'autres encore apparaîtront dans la description et dans les revendications.
L'huile qui doit être voltolisée est tout d'abord soumise à une hydrogénation dans la mesure suffisante pour que soit diminuée,dans une proportion considérable,la formation des produits insolubles genre gelée, lors de la voltolisation, et qu'elle soit, dans beaucoup de cas, en substance, éliminée.
Cette hydrogénation peut s'accomplir par tout moyen approprié, y compris les méthodes ordinaires de durcissement des graisses, dans lesquelles l'huile est soumise à un traitement par l'hydrogène en présence d'un catalyseur au nickel à des températures allant de 200 à 450 F environ et à la pression atmosphérique ou à une pression supérieure. Il est préférable de se servir d'huiles dont l'indice d'iode est supérieur à 110 environ et de préférence de l'ordre de 150 ou plus, oomme matière première, et d'hydrogéner l'huile dans la mesure requise pour que son indice d'iode soit compris entre 100 et
75 ou 50; toutefois, on peut envisager une hydrogénation plus intense, car l'invention porte également sur l'huile sensiblement saturée, ayant un indice d'iode inférieur à 10.
L'exemple qui suit est présenté pour montrer une métho- de convenable de réalisation de l'invention, mais cette der- nière- n'est pas limitée à cet exemple.
EXEMPLE 1 :
On hydrogène une huile de menhaden d'un indice d'iode de 180 environ, par l'hydrogène sur un catalyseur au nickel, de manière à obtenir un produit ayant un indice d'iode de
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1CC environ. C.n soumet ensuite cette huile de menhaden hydrosénés à l'action d'une rJ.lcl1arGe silencieuse dans un. voltoliseur du GY1')e trOl:ililel,8 une pression absolue de 4 à ô omis. àe :n8l'CUl'8 et à un poten.1i.< ?. électrique de ,LOGO volts à une fréquence de leu.000 cycles par seconde.
QUand l'huile est cpaisnie Jusqu'au dcjj>%é..voulu,pour que sa viscosité soit de 300 secondes environ à 21C , on a.'oute une huile lubrifiante de pétrole d'une viscosité Saybolt de 70 secondes environ à
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K10 F, par petites Cltl2ïltL-'St'a l'b die '401taliSCC on SOtl,l'.t le ll1ülanGG à vû1tolisll,L011 Jusqu'à ut clut,,; l'on ob 1;imc aii produitd'une viscosité de 1.000 secondes à 210 F., qui renferme, par parts égales, l'huile d menhaden hydrogénée et l'huile minérale. Ce produit est u@e huile claire, visqueuse, exempte de touts trace perceptible. de matière genre gelée ou insoluble.
.. titre comparatif avec l'exemple qui précède, on Cira
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que ].'huile de menhaden non hydro .a,ée forme de grandes quan- tités de gelée insoluble quand on ..a voltolise dans les mêmes conditions, dans un mélange à un volume égal de la même huile minérale , à une viscosité de 300 à 400 secondes à 210 F.
On peut ajouter les produite voltolisés conformes à l' invention, en toute proportion, aux huiles lubrifiantes de
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])(,1;1'0],(1, j><o<ir r ri o ci r ot, 1, r,-, Tour v:Lrwcn.l;a5 ci (,) nur:JI\ont;or n L n r, leur indice de viscosité. Ils améliorent également l'onctuosité de ces huiles lubrifiantes et, à raison de 10 % ou plus, servent à réduire la formation de cambuis,qui s'y produit en usage, particulièrement dans les moteurs à combustion interne.
Par petites quantités de 1/2, 1, 2 jusqu'à 5 % ou plus, on peut s'en servir pour empêcher l'oxydation des huiles, particulièrement des lubrifiants de pétrole fortement raffinés ( raffinés par l'acide sulfurique fumante ou par un autre agent de nature à augmenter nettement l'indice de viscosité )
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qui ont un taux d'oxydation élevé.
Le produit voltolisée a également la propriété de dimi- nuer le point de " versage " des huiles lubrifiantes renfer- mant de la cire quand on l'ajoute en petites quantités, de préférence au-dessous de 10 %, par exemple à raison de 1/2 à 2 ou 5 % . Des huiles qui conviennent pour les traitements combinés d'hydrogénation et de voltolisation conformes à la présente invention sont, d'une manière générale, les huiles non satu- rées, particulièrement les esters possédant une chaîne de carbone de plus de huit atomes de carbone.
Des exemples de ces huiles sont les huiles suivants,qui peuvent être employées soit directement à l'état brut, soit après raffinage à tout 'degré désirable : huile de foie de morue, huile de hareng, huile de saumon, huile de sardine, huile de baleine, huile de menhaden, huile de phoque, huile de graine de soya, huile de banooulier, huile de mais, huile de graine de coton, huile d'araohide et analogues. L'huile de menhaden est une matière première oonvenant particulièrement pour la présente inven- tion, du fait qu'elle est très répandue 'et peu ooûteuse. Les huiles siccatives encore moins saturées, telles que 'l'huile
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du lin,J!o1.vo1' auaai servir; nllî..",gén6ralemen-t,on n'y a pas recours par suite de leur prix.
On peut, soit soumettre les huiles séparément au traitement par la décharge électrique silencieuse, soit les mélanger à d'autres huiles, comme on le désire. C'est ainsi, par exemple, qu'une huile qui a été hydrogénée à un indice d'iode très faible, inférieur à 20 par exemple, peut être mélangée à une huilo non hydrogénée non saturée ou moins intensément hydrogénée, pour former un mélange dont l'indice d'iode est compris entre celui de l'huile non saturée originale et celui de l'huile intensément hydrogénée. On peut
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préparer ces mélanges apartir d'huiles dérivées de la même huile originale ou de types d'huiles différents.
Le traitement de la voltolisation se fait en soumettant l'huile hydrogénée, ou les mélanges qui la renferment, à l'action de la décharge électrique silencieuse dans tout appareil convenable. On peut,par exemple,faire passer l'huile sous forme de mince film, entre des électrodes,dont le potentiel est de 1.000 à 10.OUO volts sous une fréquence de 500 à 10.000
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cycles par seconde, c,lums une chambre du rêctc;4lcm win Le 11\10 sous une pression absolue inférieure à environ 20 cms de mercure et, de préférence, sous une pression de 2 à 10 cms.
L'habitude est, quand on voltolise des huiles d'esters, telles -Les huiles grasses de ides, de soumettre 1'
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huile c la -roltolisation saule jusqu'à ce que son degré dizpaississ .vit soit celui que loto peut pratiquement atteinLira =1ai ,,['llGul' clu j'ol"I1-\Llo11 ÙÚ ))'où1.11[;0 lnGolulJ1UDj on mélange ensuite le produit volboli,36 avec une huile minérale et t 1 o. continue la vc 1 tolisa tio jusqu'à ce que l'on ootienne un )l. 1è1J3e renfeniant enviror 50 d'huile minérale et possède.:
@a viscosité désirée, -...'huile minérale est do pré- férenco huile lubrifiante visqueuse, ayant opportunément
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une vis( n té de 50 à '7U secondes à 210 r . 7,,quand on a affaire r\ Iii, .1. non SQ[,11CÓCS dont Ja non naturation c:;;t relativement ,.Le:;- 68, telles que lthui2,a de menhaden, il est nécessaire CI c',jr'uter l'huile minérale avant que le produit t voltolisé ai ;:3 épaissi jusqu'à en'-iron 300 secondes i-e viscosité Sayo, 11> à 21ü T'.
Conforl11émen'. à la présente illv0nti01, cu huiles 31. saturées sont tout d'abord hydrogénées .3t ensuite, oit j ;lll, 1" Vo>1,1;<>1,li:<,i' ( c':>'2c7311C; j: tl <1<'1: V.L:SC;C7;:'1.1;;: 1),;:1\r;,H1TJ plus él -.-)S, de l'ordre de 1.0C;0 secondes ou plus, a-mut qu'il n. soit nécessaire d'ajouter l'huile minérale. Dans beaucoup de: cas, la voltolisation peut être achevée sur
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l'huile hydrogénée seule et on peut alors mélanger ce produit à de l'huile minérale pour préparer une quantité beaucoup plus grande de mélange ayant la même viscosité, avec la même capacité de voltoliseur et la même énergie électrique à partir de lthuile non hydrogénée.
Une huile d'ester, par exemple, à indioe dtiode de 80 environ peut être voltolisée à une vis- cosité de plus de 2. 000 sans formation de produit insoluble genre gelée.
Les huiles hydrogénées voltilisées produites oonformé-
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ment à la. présente invention peuvauk 6'tirs tllllploy6t;;tJ soulon comme lubrifiant ou dans des mélanges dans toute proportion désirable, depuis 1 environ jusqu'à 99 %, avec d'autres lubrifiants, y compris les huiles lubrifiantes de pétrole, les graisses et les savons qui,généralement;,sont employés dans celles-ci, les cires minérales y compris la cire de paraffine et le pétrolatum et les produits analogues.
La présente invention n'est pas limitée aux exemples ou explications qui ont été présentées uniquement à titre d'il- .lustration; elle n'est limitée que par les revendications cijointes qui entendent revendiquer toutes les nouveautés que l'état de la teohnique permet.
REVENDICATIONS.
1.) Procédé pour augmenter la viscosité des huiles grasses non saturées consistant à hydrogéner séparément l'huile et ensuite à soumettre l'huile hydrogénée à l'action d'une décharge électrique silencieuse.
2.) Procédé de préparation des produits de condensation améliorés à partir des huiles d'ester naturelles non saturées consistant à hydrogéner séparément l'huile et ensuite à soumettre l'huile hydrogénée à l'action d'une décharge électrique silencieuse.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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"Process for thickening unsaturated oils and their products".
The invention relates to an improved method for increasing the viscosity of unsaturated oils and the improved oondensation products they provide. It refers more especially to the treatment of unsaturated oils containing oxygen in a combination state, such as animal and vegetable oils and fish oils which occur in nature, by an improved process in which the oils are hydrogenated and
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then subjected to the action of the serious electric discharge or n voltoliï..tian n.
We. has considerably increased the viscosity and molecular weight of various oils subjecting this ;; - to t => 1 d,: silent electric charge in the process of -c-. Seen tollsatic '. By this treatment, condensation products of extremely high acidity were prepared, of an order greater than, for example, 2,000 Saybolt seconds at ± 1 F-, soluble in lubricating oils, 8 of petroleum and which can be used in this state or mixed with these oils as high quality lubricants).
It has been observed that the product of the nature of jelly is formed by subjecting unsaturated oils to voltolization. This product is insoluble in the oily condensation product as well as in lubricating petroleum oils; its formation considerably reduces the quality of the voltolized oil and furthermore presents operating difficulties as a result of the decrease in capacity and the obstruction, partial or even compote, of the voltolization apparatus. The formation of this product is particularly evident in the voltolation of oils with an iodine value greater than approx. 100 - 150.
This is how
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for example, that when one volto: ise from raenhaden oil s iodine value of about 18 '.., the formation produced c'a Ll 11t :: Lln': de la 1.; o16c! is manifested. te,> n & only the oil is Biel, a> to 1: an equal amount of mineral oil, when the oil is thickened to a viscosity of 300 to 400 seconds Saybolt at 2100 F. only; andthis product forms at much lower viscosities when. one voltolizes the menhaden oil alone.
One of the objectives of the present invention is to prepare from unsaturated oils, thickened products
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essentially free of these insoluble jelly-like products. Another objective of the invention is to achieve an improved process making it possible to simplify the preparation of the thickened products, by voltolization, and to increase the capacity of the voltolization equipment.
This object of the invention and others will become apparent from the description and from the claims.
The oil which is to be voltolized is first of all subjected to a hydrogenation to the extent sufficient to reduce, in a considerable proportion, the formation of insoluble products like jelly, during the voltolization, and that it is, in many cases, in essence, eliminated.
This hydrogenation can be accomplished by any suitable means, including ordinary grease hardening methods, in which the oil is subjected to hydrogen treatment in the presence of a nickel catalyst at temperatures ranging from 200 to 450 F approximately and at atmospheric pressure or higher. It is preferable to use oils having an iodine number greater than about 110 and preferably on the order of 150 or more as a raw material and to hydrogenate the oil to the extent required so that its iodine number is between 100 and
75 or 50; however, it is possible to envisage a more intense hydrogenation, since the invention also relates to substantially saturated oil, having an iodine number of less than 10.
The following example is presented to show a suitable method of carrying out the invention, but the latter is not limited to this example.
EXAMPLE 1:
A menhaden oil with an iodine number of approximately 180 is hydrogenated with hydrogen over a nickel catalyst, so as to obtain a product having an iodine number of
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1CC approx. C.n then subjects this hydrosed menhaden oil to the action of a silent rJ.lcl1arGe in a. voltoliser of GY1 ') e trOl: ililel, 8 an absolute pressure of 4 to ô omitted. àe: n8l'CUl'8 and a poten.1i. <?. electric, LOGO volts at a frequency of leu.000 cycles per second.
WHEN the oil is cooled to dcjj>% expired, so that its viscosity is approximately 300 seconds at 21 ° C., a petroleum lubricating oil of a Saybolt viscosity of approximately 70 seconds is available at
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K10 F, by small Cltl2ïltL-'St'a l'b die '401taliSCC on SOtl, l'.t the ll1ülanGG at vû1tolisll, L011 Until ut clut ,,; one ob 1; imc aii produces a viscosity of 1000 seconds at 210 F., which contains, in equal parts, hydrogenated menhaden oil and mineral oil. This product is a clear, viscous oil, free from any perceptible trace. frozen or insoluble-like material.
.. for comparative purposes with the preceding example, we will Cira
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that non-hydro menhaden oil forms large amounts of insoluble jelly when voltolized under the same conditions, in an equal volume mixture of the same mineral oil, at a viscosity of 300 to 400 seconds at 210 F.
The voltolized products in accordance with the invention can be added in any proportion to the lubricating oils of.
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]) (, 1; 1'0], (1, j> <o <ir r ri o ci r ot, 1, r, -, Tour v: Lrwcn.l; a5 ci (,) nur: JI \ have ; or n L nr, their viscosity index. They also improve the lubricity of these lubricating oils and, at a rate of 10% or more, serve to reduce the formation of sludge, which occurs in them in use, particularly in internal combustion engines.
In small amounts of 1/2, 1, 2 to 5% or more, it can be used to prevent oxidation of oils, especially highly refined petroleum lubricants (refined by fuming sulfuric acid or by another agent likely to significantly increase the viscosity index)
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which have a high oxidation rate.
The voltolized product also has the property of decreasing the "pour" point of lubricating oils containing wax when added in small amounts, preferably below 10%, for example at a rate of 1. / 2 to 2 or 5%. Oils which are suitable for the combined hydrogenation and voltolization treatments in accordance with the present invention are, in general, unsaturated oils, particularly esters having a carbon chain of more than eight carbon atoms.
Examples of such oils are the following oils, which can be used either directly in the crude state or after refining to any desirable degree: cod liver oil, herring oil, salmon oil, sardine oil, sardine oil, oil. whalebone, menhaden oil, seal oil, soybean oil, banana oil, corn oil, cottonseed oil, araohide oil and the like. Menhaden oil is a particularly suitable raw material for the present invention, since it is widely available and inexpensive. Even less saturated drying oils, such as oil
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flax, J! o1.vo1 'auaai serve; nllî .. ", generally, they are not used because of their price.
The oils can either be subjected to the silent electric discharge treatment separately or mixed with other oils, as desired. Thus, for example, an oil which has been hydrogenated at a very low iodine number, less than 20 for example, can be mixed with an unsaturated or less intensely hydrogenated non-hydrogenated oil, to form a mixture. whose iodine number is between that of the original unsaturated oil and that of the intensely hydrogenated oil. We can
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prepare these mixtures from oils derived from the same original oil or from different types of oils.
The treatment of voltolization is carried out by subjecting the hydrogenated oil, or the mixtures which contain it, to the action of silent electric discharge in any suitable apparatus. One can, for example, pass the oil in the form of a thin film, between electrodes, the potential of which is from 1,000 to 10.OUO volts under a frequency of 500 to 10,000
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cycles per second, c, lums a chamber of the reaction; 4lcm win Le 11 \ 10 under an absolute pressure of less than about 20 cms of mercury and, preferably, under a pressure of 2 to 10 cms.
The habit is, when we voltolise ester oils, such as fatty oils of ides, to submit 1 '
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oil c la -roltolization willow until its degree dizpaississ .vit is that which loto can practically reachLira = 1ai ,, ['llGul' clu j'ol "I1- \ Llo11 ÙÚ)) 'where1.11 [; 0 lnGolulJ1UDj the product volboli, 36 is then mixed with a mineral oil and t 1 o. continues the vc 1 tolisa tio until one ooti a) l. 1è1J3e containing about 50 mineral oil and has:
@a desired viscosity, -... 'mineral oil is preferable to viscous lubricating oil, suitably having
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a screw (n ted from 50 to '7U seconds at 210 r. 7,, when dealing with r \ Iii, .1. non SQ [, 11CÓCS including Ja non naturation c: ;; t relatively, .Le:; - 68, such as lthui2, a de menhaden, it is necessary CI c ', jr'uter mineral oil before the product t voltolized ai;: 3 thickened until en'-iron 300 seconds ie viscosity Sayo, 11> at 21ü T '.
Conforl11émen '. at the present illv0nti01, cu 31. saturated oils are first hydrogenated .3t then, oit j; lll, 1 "Vo> 1,1; <> 1, li: <, i '(c':> '2c7311C ; j: tl <1 <'1: VL: SC; C7;:' 1.1 ;;: 1),;: 1 \ r;, H1TJ plus el -.-) S, of the order of 1.0C; 0 seconds or more, a-mut that it is not necessary to add the mineral oil In many cases, the voltolization can be completed on
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hydrogenated oil alone and this product can then be mixed with mineral oil to prepare a much larger amount of mixture having the same viscosity, with the same voltolizer capacity and the same electrical energy from the non-hydrogenated oil.
An ester oil, for example, with a diode index of about 80 can be voltolized to a viscosity of over 2,000 without the formation of an insoluble jelly-like product.
Hydrogenated voltilized oils produced oonform-
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ment to the. The present invention can be used as a lubricant or in mixtures in any desirable ratio, from about 1 to 99%, with other lubricants, including petroleum lubricating oils, greases and soaps. which, generally;, are used therein, mineral waxes including paraffin wax and petrolatum and the like.
The present invention is not limited to examples or explanations which have been presented by way of illustration only; it is limited only by the appended claims which intend to claim all the novelties that the state of the technology allows.
CLAIMS.
1.) A method of increasing the viscosity of unsaturated fatty oils consisting in separately hydrogenating the oil and then subjecting the hydrogenated oil to the action of a silent electric discharge.
2.) A process for preparing the improved condensation products from the unsaturated natural ester oils comprising separately hydrogenating the oil and then subjecting the hydrogenated oil to the action of a silent electric discharge.
** ATTENTION ** end of DESC field can contain start of CLMS **.