DD299538A5 - Verfahren zur herstellung von entparaffinierten schmieroelkomponenten - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von entparaffinierten Schmieroelkomponenten aus Erdoelvakuumdestillaten oder Solventraffinaten. Das erfindungsgemaesze Verfahren ist im wesentlichen dadurch charakterisiert, dasz das zu entparaffinierende Einsatzoel mit einem Paraffingatsch, der durch Entparaffinierung einer hydrierten Mineraloelkomponente gewonnen wird und im Vergleich zum Einsatzoel eine gleiche oder hoehere Siedetemperatur aufweist, vermischt wird. Vorteil des Verfahrens ist die Herstellung hochwertiger entparaffinierter Schmieroelkomponenten mit hoher Ausbeute und verbesserter Qualitaet.{Schmieroelkomponenten; Erdoelvakuumdestillate; Solventraffinate; Paraffingatsch; Entparaffinierung; hydrierte Mineraloelkomponente; Siedetemperatur; Einsatzoel; Ausbeute; Qualitaet}

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung vcn entparaffinieren Schmierölkomponenten, die für Schmieröle mit mittlerem bis hohem Leistungsniveau einsetzbar sind, aus Erdölvakuumdestillaten oder Solventraffinaten.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Es ist bekannt, Mineralöle, insbesondere Schmierölkomponenten, zur Absenkung ihres Stockpunktes zu entparaffinieren. Bei den klassischen Verfahren, die mit Hilfe selektiver Lösungsmittel arbeiten, wird das Einsatzöl innerhalb des Kristallisationsprozesses mit Lösungsmittel verdünnt, gleichzeitig wird die entstehende Susspension, bestehend aus Lösungsmittel, Öl und Paraffinkristallen, abgekühlt. Als selektive Lösungsmittel kommen häufig Gemische aus zwei Komponenten, wie Aceton/Toluen, Methylethylketon/Toluen oder Methylethylketon/Methylisobutylketon zum Einsatz. Als Kristallisatoren werden meist Schaberkristallisatoren eingesetzt. Die Kühlung der Suspension erfolgt zunächst durch kaltes Filtrat im Gegenstrom und danach durch ein verdampfendos Kältemittel. Die Paraffinkristalle werden in einer ersten Filtrationsstufe vom Filtrat, das aus Lösungsmittel und dem entparaffinierten Öl besteht, abgetrennt. Der Paraffingatsch der ersten Stufe wird zum Zwecke der Absenkung seines ölgehaltes nochmals mit Lösungsmittel angemaischt und der zweiten Filtrationsstufe zugeführt. Das Fiitrat der zweiten Stufe gelangt als Verdüiv lungskomponente zur Kristallisation zurück. Aus dem Filtrat der ersten und dem Gatsch der zweiten Filtrationsstufe wird das Lösungsmittel anschließend destillativ abgetrennt. In DD-PS 234437 ist ein solches zweistufiges Entparaffinierungsverfahren beschrieben.

Aus der Literatur sind weiterhin Lösungen bekannt, nach denen durch die Zugabe von bestimmten Kristallisationsverbesserern zum Einsatzöl eine günstigere Kristallstruktur und damit eine Vergrößerung der Filtrationsgeschwindigkeit erreicht werden soll. In DD-PS 121631 wird diesbezüglich der Einsatz von Alkylnaphthalinen beschrieben. Nach GB-PS 2099015 und DE-PS 2907225 werden dazu auch P^lyalkylacrylate mit einem hohen Molgewicht, beispielsweise Polymethacrylat, verwendet. Nach SU-PS 950751 ist ein Entparaffinierungsverfahren bekannt, wo ein Teil lösungsmittelhaltiger Gatsch der zweiten Filtrationsstufe in die Gatschlösung vor der ersten Stufe zurückgeführt wird. Durch die zusätzliche Verdünnung des Gatsches der ersten Stufe kommt es zu einem besseren Entölungseffekt in der zweiten Filtrationsstufe und zu einer Ausbeutesteigerung an entparaffiniertem Öl zu Lasten einer Filtrationsflächenvergrößerung auf Grund der größeren Gatschmenge in der zweiten Stufe. Als Kristallisationsverbesserer für die Entparaffinierung wird gemäß SU-PS 564331 zum Einsatzöl ein speziell erzeugter Paraffingatsch in einer Menge von 1 bis 25% zugegeben, um eine günstigere Kristallstruktur, damit eine höhere Filtrationsgeschwindigkeit und eine Ausbeutesteigerung an entparaffiniertem Öl zu erreichen. Der spezielle Paraffingatsch soll eine mittlere Siedetemperatur haben, die nicht weniger als 4O⁰C unterhalb der mittleren Siedetemperatur des Einsatzöles liegt. Bei diesem Verfahren wird die Kristallisation von Rückstandsölen durch die Zugabe von Gatschen aus leichtersiedenden, eng geschnittenen Fraktionen, vorzugsweise aus Vakuumdestillaten, verbessert; da hartparaffinhaltige Gatsche leichter Vakuumdestillate eine bessere Kristallstruktur und damit eine höhere Filtrationsgeschwindigkeit aufweisen als mikrokristallinhaltiger Gatsch des Rückstandsöles oder intermediateparaffinhaltiger Gatsch schwerer Mineralölkomponenten, wie auch in „Ulimanns Encyklopädie der technischen Chemie", 3. Auflage 1955, Band 6, Seiten 697/698 ausgeführt wird. Das Verfahren führt jedoch dazu, daß die Viskosität des entparaffinierten Rückstandsöles durch die Zugabe der leichtersiedenden Gatsche abgesenkt wird, was allgemein unerwünscht ist.

Ein weiterer Nachteil der bekannten Verfahren ist, daß jeweils bestimmte Kristallisationsverbesserer in Form von hochmolekularen Verbindungen oder Gatschfraktionen mit hohem Aufwand speziell für diesen Zweck erzeugt werden müssen, um in der Filtrationsstufe des Entparaffinierungsprozesses die bezweckte Erhöhung der Filtrationsgeschwindigkeit und damit die Ausbeutesteigerung an entparaffiniertem öl zu erreichen.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist die Entwicklung eines Verfahrens zur Herstellung von entparaffinieren Schmierölkomponenten, das zu einer Ausbeutesteigerung an entparaffinieren ölen mit verbesserter Qualität führt und damit eine hohe Wirtschaftlichkeit aufweist.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei der Herstellung von entparaffinieren Schmierölkomponenten aus Erdölvakuumdestillaten oder Solventraffinaten durch Zugabe eines Paraffingatsches die Trennung rwischen Öl- und Paraffinsubstanz im Entparaffinierungsprozeß zu verbessern, ohne daß eine Viskositätsabsenkung des entparaffinieren Öles auftritt. Erfindungsgemäß Ist das Verfahren zur Herstellung von entparaffinieren Schmierölkomponenten aus Erdölvakuumdestillaten oder Solvontraffinaten durch Vermischung des Einsatzöles mit Paraffingatsch in einer Menge von 3 bis 20 Masseteilen in % bezogen auf das Einsatzöl, Verdünnung des Einsatzproduktes mit einem Lösungsmittelgemisch, Abkühlung des Lösungsmittel-Efnsatzprodukt-Gemisches, Trennung des entstehenden Lösungsmittel-Öl-Paraffin-Suspension durch ein- oder mehrstufige Filtration und Abtrennung des Lösungsmittelgemisches vom Filtrat und Paraffingatsch im wesentlichen dadurch charakterisier, daß als Paraffingatsch ein in an sich bekannter Welse durch Entparaffinierung einer hydrieren Mineralölkomponente, die durch Hydrierung von Erdölvakuumdestillaten mit einem Flammpunkt größer 200⁰C bei Hydrieremperaturen von 370 bis 430⁰C und Hydrierdrücken von 25 bis 35MPa und anschließende Redestillation des Hydrierproduktes oder Redestillation des Hydrierproduktes und nachfolgende Solventraffination einer Redestillatfraktion gewonnen wird, mit dem Lösungsmittelgemisch aus Ketonkomponente und Aromatenkomponente in einer Ausbeute von 15 bis 40 Masseteilen in % erhaltener Paraffingatsch, der im Vergleich zum Einsatzöl eine gleiche oder eine bis zu 80 K höhere mittlere Siedetemperatur aufweist, eingesetzt wird.

Als Ketonkomponente wird voreilhafterweise Methylethylketon und als Aromatenkomponente voreilhafterweise Toluen verwendet. Der eingesetzte Paraffingatsch weist vorzugsweise eine Dichte von 790 bis 820kg/m³ bei 70°C, einen Erstarrungspunkt von 45 bis 60⁰C und einen Ölgehalt von 25 bis 35 Masseteilen in % auf. Es wurde gefunden, daß die Zumischung von bestimmten Paraffingatschen aus hydrieren Redestillaten oder Solventraffinaten zu einem zu entparaffinierenden Erdölvakuumdestillat oder Solventraffinat zu einer höheren Ausbeute an entparaffinieren! Öl und zu einer Qualitätsverbesserung des entparaffinieren Öles führ, ohne daß eine Viskositätsabsenkung des entparaffinieren Öles auftritt.

Ausgehend von der in SU-PS 564 331 aufgezeigten Lehre wäre zu erwaren gewesen, daß eine Zugabe eines Gatsches etwa gleicher Siedelage im Vergleich zum Einsatzöl keine voreilhafte Wirkung zeigt und daß eine Zugabe eines Gatsches mit höherer Siedelage als das Einsatzöl eine Verschlechterung der Filtrationsgeschwindigkeit und eine Absenkung der Ausbeute an entparaffinieren! Öl bewirkt, da ein erhöhter Anteil an mikrokristallinhaltigen oder intermediateparaffinhaltigen Gatschen erfahrungsgemäß im Vergleich zu harparaffinhaltigen Gatschen zu einer Verschlechterung der Kristallstruktur führ. Überraschenderweise erwies sich, daß die erfindungsgemäß eingesetzten Paraffingatsche dieses zu erwarende Verhalten nicht zeigen. Im Gegensatz dazu tritt bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vielmehr ein zusätzlicher strukturselektiver Trenneffekt bei der Paraffinkristallisation auf, indem vermutlich zusätzliche naphthenisch-aromatische Kohlenwasserstoffverbindungen und ein weit höherer Anteil an kurzkettigen iso-Paraffinen sowie ein weit geringerer Anteil an langkettigen iso-Paraffinen in das entparaffiniere Öl gelangen als das bei den bekannten Entparaffinierungsverfahren der Fall ist.

Das erfindungsgemäße Verfahren hat gegenüber den Verfahren des Standes der Technik folgende Voreile:

- Herstellung hochweriger entparaffinierter Schmierölkomponenten mit hoher Ausbeute und verbesserer Qualität,

- damit höhere Veredlung des Einsatzgemisches und Verbesserung der Wirtschaftlichkeit des Entparaffinierungsverfahrens.

Ausführungsbeispiel Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläuter werden. Zur Herstellung einer entparaffinieren Schmierölkomponente aus einem Solventraffinat wird das Solventraffinat, welches

durch Phenolraffination eines Efrdölvakuumdestillates gewonnen wird und folgende Kennwere hat

mittlere Siedetemperatur 48O⁰C (Siedebereich 380 bis 585⁰C)

Dichte bei 5O⁰C 0,865g/cm³ . Viskosität bei 100°C 8,1 mm'/s Viskositätsindex 104 Flammpunkt 233⁰C Stockpunkt 42⁰C Ramsbottom-Test ' 0,15%

mit einem Paraffingatsch in einer Menge von 10 Masseteilen in % bezogen auf das zur Entparaffinierung eingesetzte Solventraffinat vermischt

Der Paraffingatsch wird wie folgt gewonnen:

Eine Mineralölkomponente, die durch Hydrierung eines Erdölvakuumdestillatgemisches aus paraffinbasischem Erdöl mit einem Flammpunkt größer 200⁰C bei einer Temperatur von 400°C und einem Druck von 30MPa, anschließende Redestillation des Hydrierproduktes sowie nachfolgende Phenolraffination des Redestillationsrückstandes gewonnen wird, wird einer zweistufigen Entparaffinierung mit dem Lösungsmittelgemisch aus Methylethylketon und Toluen unterworfen. Dabei fällt der Paraffingatsch in einer Ausbeute von 35,2 Masseteilen in % an. Der Paraffingatsch hat im Vergleich zum eingesetzten Solventraffinat eine um 50K höhere mittlere Siedetemperatur.

Der Paraffingatsch hat folgende Kennwerte:

mittlere Siedetemperatur	6300C
Dichte bei 7O0C	0,815g/cmJ
Erstarrungspunkt	590C
ölgehalt	34 Massetelle in %

Das Solventraff inat-Paraffingatsch-Gemisch wird In bekannter Weise mit dem Lösungsmittelgemisch Methylethylketon-Toluen verdünnt. Nach der Abkühlung des Lösungsmittel-Einsaüprodukt-Gemisches erfolgt die Trennung der entstehenden Lösungsmittel-Öl-Paraffinsuspension durch zweistufige Fiitration. Nach Abtrennung des Lösungsmittels aus dem Fiitrat fällt ein entparaffiniertes Raffinatöl mit einem Stockpunkt von -15⁰C, einer Viskosität bei 100⁰C von 10,1 mmVs und In einer Ausbeute von 85,4Ma.-% bezogen auf die eingesetzte Solventraffinatmenge an. Das entparaffinierte Raffinatöl kann als Schmierölkomponente für Schmieröle mit hohem Leistungsniveau verwendet werden.

Im Vergleich dazu führt die Entparaffinierung des Solventraffinates nach dem bekannten Verfahren des Standes der Technik ohne Gatschzugabe unter den gleichen Entparaffinierungsbedingungen zu einem entparaffinieren Raffinatöl mit einem Stockpunkt von -15⁰C, einer Viskosität bei 100⁰C von 9,8mmVs und einer Ausbeute von 78,4Ma.-%.

Claims (2)

1. Verfahren zur Herstellung von entparaffinlertem Schmierölkomponenten aus Erdölvakuumdestillaten oder Solventraffinaten durch Vermischung des Einsatzöles mit Paraffingatsch in einer Menge von 3 bis 20 Masseteilen in % bezogen auf das Einsatzöl, Verdünnung des Einsatzproduktes mit einem Lösungsmittelgemisch, Abkühlung des Lösungsmittel-Einsatzprodukt-Gemisches, Trennung der entstehenden Lösungsmittel-Öl-Paraffin-Suspension durch ein- oder mehrstufige Filtration und Abtrennung des Lösungsmittelgemisches vom Filtrat und Paraffingatsch, gekennzeichnet dadurch, daß als Paraffingatsch ein in an sich bekannter Weise durch Entparaffinierung einer hydrierten Mineralölkomponente, die durch Hydrierung von Erdölvakuumdestillaten mit einem Flammpunkt größer 200⁰C bei Hydriertemperaturen von 370 bis 430⁰C und Hydrierdrücken von 25 bis 35MPa und anschließende Redestillation des Hydrierproduktes oder Redestillation des Hydrierproduktes und nachfolgende Solventraffination einer Redestiltatfraktion gewonnen wird, mit einem Lösungsmittelgemisch aus Ketonkomponente und Aromatenkomponente in einer Ausbeute von 15 bis 40 Masseteilen in % erhaltener Paraffingatsch, der im Vergleich zum Einsatzöl eine gleiche oder eine bis zu 8OK höhere mittlere Siedetemperatur aufweist, eingesetzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß ein Paraffingatsch mit einer Dichte von 790 bis 820 kg/m³ bei 70⁰C, einem Erstarrungspunkt von 45 bis 6O⁰C und einem Ölgehalt von 25 bis 35 Masseteilen in % eingesetzt wird.