CS208698B2

CS208698B2 - Method of making the syntetic lubricating oils

Info

Publication number: CS208698B2
Application number: CS741796A
Authority: CS
Inventors: Pierleone Girotti; Renato Tesei; Telemaco Floris
Original assignee: Snam Progetti
Priority date: 1973-03-12
Filing date: 1974-03-12
Publication date: 1981-09-15
Also published as: NO140138C; YU35783B; NO140138B; DK143071C; JPS5338117B2; NO740844L; YU65374A; IT981302B; PL88821B1; SU650495A3; DD110304A5; DK143071B; SE385224B; CH615456A5; CA1036586A; JPS5025690A; ZA741592B

Description

Vyrélez se týká způsobu výroby syntetických mmaaaích olejů o viskozitním indexu 129 až 136, měřeno podle postupu ASTM 2 270/A, bodu tutoutí -50 °C, absolutní viskozitě

5^,9 Pa.s při -18 °^C, kheematieké viskozitě 19,2 mm² .s“^{1 *} při 98,9 ^CC a 152 mm^{2 *} .s*^{1 *} při 37,8 °C tepe3.né stabi-li-tě odpovíddjící viskozitní odcl^lce ^0,1 mm² .s^-1 při 98,9 °^C a vⁱs^kozitní odehylce ^3,0 mm² .s~' ^při 37^ °C odolnosti vůči depolyneelzaci odppv^daící vi-skozitn^d odchylce ^0,1 mm² .s”¹ p^{ři 9}8,⁹ °C ^a viskozitě odchylce I,⁰ mm² .s^{- p}ři 37^ °^C, bodu vzplanutí 246 °C a uhlíkaéém zbytku 0,008 hmoonootndho %.

Způsob podle vynálezu se skládá ze dvou následných fází.

První fáze se týká výroby polymerů o značně vysoké molekulové hmoonnosi a Širokém rozsa^hu viskozity od ⁶⁶⁰ dr ¹ 15⁰ mm² .s^-' ^při ⁹8,⁹ °C. Tyto polymery se ve . vysokém výtěžku polymerzací směti normálních alfa-olefinů z krakování vosku nebo jednotlivých norméáních alfa-olefinů obecného vzorce

R-CH=CH2 ve kterém

R značí alkylový zbytek se 2 až 16 atomy uhlíku, v přítoonosti katalyzátoru, tvořeného komplexem chloridu titaMičitého na poly^minoalanu, v inertní atmosféře nebo v atmosféře alespoň částečně substituované vodíkem do tlaku vodíku nepřevyšujícího 0,1 MPa a následně destilací polymeeizačního produktu při teplotě v hlavě kolony 175 °C.

208696

Druhá fáze způsobu podle vynálezu spočívá ve vystavení polymeru katalytickému krakování na katalyzátorech tvořených kysličníky nebo simíky kovů VI. až VII. skupiny periodického systému podle Lewise, na slabě kyselém nosiči při atmosférickém tlaku, teplotě 250 až 300 °C a objemu kapaliny na objem katalyzátoru za hodinu 0,1 až 5, s výhodou 0,5 až 2, přičemž se získaný produkt destiluje ve vakuu do teploty v hlavě kolony, vztaženo na atmosférický tlak, 400 °C a získaný zbytek s bodem varu vyšším než 400 °C se podrobí katalytické hydrogenaci při použití katalyzátoru obsahujícího 0,3 hmotnostního % paládia na kysličníku hlinitém, při teplotě 200 °C, počátečním tlaku vodíku 10 MPa a době zdržení v autoklávu 5 hodin.

Zpracování pcmocí katalytického krakování bylo provedeno takovým způsobem, Že byl polymer o velmi vysoké viskozitě, získaný v první fázi, ponechán protékat při atmosférickém tlaku elektricky vyhřívaným válcovitým reaktorem, obsahujícím katalyzátor.

Takto získaný produkt byl frakcionovén za sníženého tlaku do teploty v hlavě kolony, vztaženo na atmosférický tlak, 400 °C. Zbytek, vykazující bod varu vyšší než 400 °C, tvoří syntetický mazací olej, jehož výtěžek je uváděn v hmotnostních procentech, vztaženo na polymer в bodem varu vyšším než 175 °C, použitý jako náplň.

^r 2—1

V závislosti na viskozitě přiváděných polymerů v rozmezí od 660 do 1 150 mm .s se pohybuje výtěžek v rozmezí od 61 do 57 hmotnostních % v případě výroby olejů o viskozitě 18 mm² . s¹ při 98,9 °C a od 72 do 67 hmotnostních % v případě olejů o viskozitě asi 30 mm². .а¹.

Olej o bodu varu vyšším než 400 °C, získaný uvedeným postupem, se následně vystaví hydrogenaci za účelem nasycení přítomných nenasycených vazeb.

Hydrogenace může být prováděna o sobě známými postupy. V konkrétním případě se provádí v přítomnosti katalyzátoru obsahujícího 0,3 hmotnostního % paládia na kysličníku hlinitém, při teplotě 200 °C, výchozím tlaku vodíku 10 MPa a celkové reakční době 5 hodin.

Získaný hydrogenovaný olej o bodu varu vyšším než 400 °C představuje syntetický mazací olej vynikající kvality.

Hydrogenovaný olej podle vynálezu vykazuje viskozitní index 129 až 136, měřeno podle ASTM 2 270/A, bod tuhnutí -50 °C, absolutní viskozitu 5,9 Pa.s při -18 °C, kinematickou viskozitu 19,2 mm² .s”¹ při 98,9 °C a 152 mm² .s’¹ při 37,8 °C, tepelnou stabilitu odpovídající viskozitní odchylce 0,1 mm² .s’¹ při 98,9 °C a viskozitní odchylce 3,0 mm²-.s“¹ při

37.8 °C, odolnost vůči depolymerizaci odpovídající viskozitní odchylce 0,1 mm² při

98.9 °C a viskozitní odchylce 1,0 mm² .s~¹ při 37,8 °C, bod vzplanutí 246 °C a uhlíkatý zbytek 0,008 hmotnostních procent.

Následující příklady slouží к bližšímu dokreslení způsobu zpracování podle vynálezu, aniž jeho podstatu nějak omezují.

V příkladech byla kinematické viskozita stanovena postupem podle ASTM D 445. U kinematické viskosity jsou uvedeny dvě hodnoty; jedna počítaná podle ASTM D 2 270/A a pro viskozitní index vyšší než 100 bylo použito přesnějšího postupu podle ASTM 2 270/B. Bod tuhnutí byl stanoven postupem podle D 97. Jodové číslo bylo stanoveno postupem IP 84.

Příklad 1

Polymer o bodu vyšším než 175 °C, získaný polymerizací alfa-olefinů z krakování vosku, o viskozitě při 98,9 °C 660 mn^.s”¹, byl vystaven testům katalytického krakování za účelem snížení jeho viskozity a získání mazacích olejů.

Polymer byl ponechán protékat při atmosférickém tlaku a regulované rychlosti válcovitým ocelovým reaktorem o průměru 40 mm, elektricky vyhřívaným a obsahujícím katalytické lože, tvořené 200 ml aktivovaného kysličníku hlinitého' o obsahu 99 % AlgO^ o velikosti tablet

1/8.

Produkty, získané v různých testech, byly destilovány ve vakuu do teploty v hlavě kolony, přepočtené na atmosférický tlak, 400 °C. Zbytek o bodu varu vyšším než 400 °C tvořil syntetický mazací olej.

Získané výsledky jsou uvedeny v tabulce I.

Uvedený příklad dokazuje, že při katalytickém krakování polymeru o viskozité 660 mm · .s“¹ při 98,9 °C je možno při výrobě mazacích olejů použít relativně nízkých teplot. Z tabulky je možno odvodit, že výtěžek oleje o viskozité 18 mm² .s“¹ při 98,9 °C by činil 61 hmotnostních %, při teplotě 268 °C a prostorové rychlosti 1.

Tabulka I

Olej o bodu varu vyšším než 400 °C
Test č.	prostorová rychlost/h	teplota °C	výtěžek % hmot.	2 -1 mm .s 98,9 °C	nm².s^_1 37,8 °C	viskozitní index
ASTM D 227 0/A	ASTM D 2270/B
1	1	250	78	37,4	324	129	173
2	1	270	60	16,9	125	132	157
3	1	290	51	8,04	47,9	136	151

	Test Č.	bod tuhnutí	jodové číslo
	1	-	-
	2	-49	42
	3	-	-
Příklad	2

Pro katalytické zpracování bylo použito jako výchozí suroviny polymeru o bodu varu vyšším než 175 °C, získaného polymerizací Cg-C^ olefinů z krakování vosku, o viskozité 1 160 při 98,9 °C.

Katalyzátor byl obdobný jako v příkladu 1 (200 cm³ aktivovaného kysličníku hlinitého, obsahujícího 99 % ΑΙ^θ^ - tablety 1/8). Použité zařízení je obdobné jako v příkladu 1.

Získané výsledky jsou uvedeny v tabulce II. Z výsledků je patrné, že se při zpracování polymeru o viskozité 1 160 mm².s’¹ při 98,9 °C získají mazací oleje při poměrné nízké teplotě krakování.

Z tabulky lze odvodit, že výtěžek oleje o viskozité 18 mm².s“^ při 98,9 °C by činil 57 hmotnostních %, při prostorové rychlosti 1 a teplotě 270 °C.

206696

Tabulka

II

Olej o bodu varu vyšším než 400 °C

Test

č.	prostorové rychlost	tepjota	výtěžek hmot. %	mm² e-¹mm . s 98,9 °C	mm².s”' 37,8 °C	index viskozity	bod tuhnutí	jod. čís.
ASTM D 2270/A	ASTM D 2270/B
1	1	250	81	50,1	443	129	184
2	1	270	57	18,2	139	131	156	-50	, 40
3	1	290	48	8,5	52,4	134	149

Příklad 3

Syntetický olej o bodu varu vyšším než 400 °C, získaný v testu 2 příkladu 2 (viz tabulka II), byl hydrogenovén za účelem úplného nasycení olefinických dvojných vazeb. Operace byla prováděna v autoklávu v přítomnosti katalyzátoru, obsahujícího 0,3 hmotnostních % Pd na kyaličníku hlinitém, při teplotě 200 °C, za tlaku vodíku 10 MPa a reakční době 5 hodin.

Vlastnosti oleje před hydrogenací a po ní jsou uvedeny v tabulce III.

Z uvedených výsledků je patrno, Že hydrogenace neměnila podstatně užitkové charakteristiky oleje, které zůstaly velmi dobré.

Z hodnot viskozity při 98,9 °C a -18 °C, stejně jako z bodu tuhnutí je možno odvodit, že olej vykazoval dobré vlastnosti při operaci za horka i za chladu. Dále je patrný malý uhlíkatý zbytek a vysoký bod vzplanutí.

Tabulka III

Vlastnosti oleje testu 2 příkladu 2,	před hydrogenací a po ní
	Postup	nehydrogen ováný olej	hydr ogen ováný olej
specifická hmotnost kinematické viskozita	ASTM D	1481		0,840	0,839
při 98,9 °C mm².a’ kinematické viskozita při 37,8 °C	ASTM D	445		18,2	19,2
2 —1 mm · s	ASTM D	445		139	152
viskozitní index	ASTM D	2 270/A		131	130
	ASTM D	2270/B		156	154
absolutní viskozita (-18 °C Pa.s)	ASTM D	2602	5	700	5 900
bod tuhnutí °C	ASTM D	97		-52	-50
uhlíkatý zbytek hmot. %	ASTM D	524		-	0,008
bod vzplanutí °C	ASIM D	92		-	245
molekulová hmotnost	osmom.			-	650
jodové Číslo g/100 g	IP 84			40	2

Příklad 4

Hydrogenovaný olej podle příkladu 3 byl podroben testu na stálost ve střihu při použití zvukového oscilátoru Raytheon po dobu 15 minut při teplotě 37,8 °C (ASTM D 2603-70). Získané výsledky jsou uvedeny v tabulce IV.

Tabulka IV

Hydrogenovaný olej podle příkladu 3

	před teseem	po testu
kinem^a^ická visko žita
^při 98,9 °C ^mm2.^s_1	19^2	19,1
kinem^atická viskozita
^při 37,8 °C ^².^¹	152	151

Při porovnávání výsledků je patrné, že hydrogenovaný olej podle vynálezu byl odolný vůči sonickýta depolymerizačním testům.

Příklad 5

Hydrogenovaný olej podle příkladu 3 byl podroben testu tepelné stability postnpem podle Federal Std. č. 2508, Tiermal Stability of Lubbicants and НуУгамИс Fluids, spočívajícím ve vystavení 20 ml oleje ve skleněné trubičce, která byla po předchozím odvzduěnění oleje zatavena, _teplotě 260 °C'po dobu 24 hodin. Získané -výsledky jsou uvedeny v tabulce V.

Tib ulka V před teseem po testu kinematická viskozita při 93^,9 °C mo².s’ 19,2 19,1 kinematická viskozita při 37^,8 °C, mrn².s“’ 152 149

Získané výsledky potvrzují, že olej podle vynálezu je tepelně stálý.

Claims

PŘEDMĚT VYNÁLEZU

Způsob výroby syntetických maaacích olejů o viskozítním indexu 129 až 136, měřeno podle ASTM 2270/A, bodu tuhnutí -50 °C, absolutní viskozitě 5,9 . Pa.s při -18 .°C, kinematické viskozi^tě 19,2 mm².s ^-' při 98,9 °^C a ¹52 mm².s^-' při. 37^,8 °C, tepeln^é stabi-litě odpoovdající viskozita odchylce ^0,1 mm².s”^{1 p}ři 9B^,9 °C a viskozitní odchylce 3,0 ^².^^{1 př}i 37^,8 °C odobnooti vůči (tepol^erizaci odpooídající viskozitn^d ocfchylce 0,1 mm².s“^{1 p}ři 98,9 °C a viskozitn^d odchylce ^1,0 mm².s^-1 při 37^,8 °C, bo^du vzplanutí ²4⁶ °C a uhlíkatm zb^y,tk^u

0,008 hmoonostndho «, vyznačený tím, že se polymery připravené z n-alfa-olefint obecného vzorce

R-CH=CHg б

ve kterém R značí alkylový zbytek 8 2 až 16 atomy uhlíku, o bodu varu vyšším než 175 °C a viskozitě 660 až I 150 mm²^¹ při 96,9 °C podrobí katalytickému krakování na katalyzátorech tvořených kysličníky nebo simíky kovů VI. až VIII. skupiny periodické soustavy prvků na slabě kyselém nosiči podle Lewise, při atmosférickém tlaku, teplotě 250 až 300 °C a objemu kapaliny na objem katalyzátoru 0,1 až 5 za hodinu, s výhodou 0,5 až 2, přičemž se získaný produkt destiluje ve vakuu do teploty v hlavě kolony, vztaženo na atmosférický tlak, 400 °C a získaný zbytek в bodem varu vyšším než 400 °c se podrobí katalytické hydrogenací při použití katalyzátoru obsahujícího 0,3 hmotnostního % paládia na kysličníku hlinitém, při teplotě 200 °C, počátečním tlaku vodíku 10 MPa a době zdržení v autoklávu 5 hodin.