DE1134468B

DE1134468B - Verfahren zur Verbesserung der Farbe und Oxydationsstabilitaet von Schmieroelen

Info

Publication number: DE1134468B
Application number: DEB44754A
Authority: DE
Inventors: John Arthur Edgar Moy; Alan Arthur Yeo
Original assignee: BP PLC
Current assignee: BP PLC
Priority date: 1956-05-28
Filing date: 1957-05-25
Publication date: 1962-08-09

Description

Verfahren zur Verbesserung der Farbe und Oxydationsstabilität von Schmierölen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Schmierölen aus Erdölausgangsstofl'en.
Bei der Herstellung von Schmieröl aus Erdölausgangsstofen werden die Öle- üblicherweise zur Verbesserung der Farb- und Oxydationsstabilität mit Tonen behandelt. Bei Schmierölen, die aus Mittelost-Rohölen hergestellt werden, erfolgt diese. Tonbehandlung, nachdem die Öle entwachst und- mit Lösungsmitteln raffiniert sind. Die Tonbehandlung ist teuer und die Beseitigung des- -verbrauchten Tons schwierig. Hauptziel der Erfindung ist . deshalb ein Alternativverfahren, bei dem die gleichen Ergebnisse wie bei einer Tonbehandlung unter Vermeidung ihrer Nachteile erzielt werden.
Es ist bekannt,- Schmieröle oder andere Fraktionen des Schmierölbereiches durch hydrierende Behandlung aufzuarbeiten. Im Rahmen der Vorschläge für die Hydrierung von Kohlenwasserstoffverbindungen auf den verschiedensten Verfahrensgebieten sind auch schon zahlreiche Vorschläge zur Herstellung von Hydrierkatalysatoren gemacht- worden. In einem dieser Vorschläge wird ein mehrstufiges Kataiysatorherstellungsverfahren beschrieben, das sich insbesondere dadurch auszeichnet, daß die Imprägnierung des Katalysatorträgers mit der hydrierend wirkenden Verbindung in zwei Imprägnierstufen erfolgt. Diese beiden Imprägnierstufen werden dabei in konventioneller Weise durchgeführt. Die Erfindung zeichnet sich gegenüber allen diesen Vorschlägen dadurch aus, daß ein bestimmter neuartiger Hydrierkatalysätor unter bestimmten- Verfahrensbedingungen eingesetzt wird, wodurch unerwartete und technisch fortschrittliche Verfahrensergebnisse bei der Schmierölraffination erhalten werden können.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Verbesserung der Farb- und Oxydationsstabilität von Schmierölen, werden die Öle in Gegenwart von Wasserstoff bei Temperaturen von 150 bis 430°C und Drücken von 4,5 bis 57 kg/cm2 mit Katalysatoren behandelt, die durch Imprägnieren von Aluminiumoxyd mit vorzugsweise wäßrigen Lösungen von Nickel-, Kobalt- oder Eisenverbindungen, vorzugsweise Nickelverbindungen, die in der Hitze zu den Oxyden zersetzbar sind, anschließendes Rösten des imprägnierten Aluminiumoxyds bei Temperaturen über 650°C und erneutes Imprägnieren dieser Grundkatalysatoren mit wäßrigen Lösungen von in der Hitze zu Oxyden zersetzbaren Verbindungen von Nickel, Kobalt oder Eisen, vorzugsweise Nickel, gefolgt von Rösten bei Temperaturen von 350 bis 650°C, vorzugsweise bei etwa 500°C, hergestellt worden sind.
Vorzugsweise werden als Nickel-, Kobalt- oder Eisenverbindungen bei der Herstellung des Grundkatalysators und bei seiner Imprägnierung Nitrate, Formiate oder Acetate verwendet. Ein bevorzugtes amphoteres Oxyd ist Aluminiumoxyd.
Vor der Verwendung kann der Katalysator mit einem freien Wasserstoff enthaltenden Gas reduziert werden. Vorzugsweise erfolgt diese Reduktion bei Temperaturen zwischen 350 und 600°C, insbesondere bei etwa 500°C. Die Behandlungsdauer mit Wasserstoff beträgt vorzugsweise 2 bis 48 Stunden.
Bestimmte Schmieröle, insbesondere aus Mittelost-Rohölen hergestellte Schmieröle, weisen einen relativ hohen Schwefelgehalt von 1 bis 2,5 Gewichtsprozent auf, und es wurde gefunden, daß die Wasserstoffbehandlung solcher Öle nicht unter Bedingungen durchgeführt werden soll, bei denen wesentliche Anteile des Schwefels entfernt würden, da hierdurch die Viskosität des Öls zu sehr verringert wird. Insbesondere sind Temperaturen von mehr als 320°C zu vermeiden.
Beispiel Es wird ein Grundkatalysator durch Zusatz einer Nickelnitratlösung zu einem durch Hydrolyse von Aluminiumisopropoxyd hergestellten nassen Aluminiumoxydgel und Trocknen bei 140°C hergestellt. Das getrocknete Gel wird in feine Teile zerbrochen, zu Kügelchen geformt, zerbrochen, durch ein Sieb mit einer Maschenweite von 2,38 bis 4,76 p, gegeben und 2 Stunden bei 900°C kalziniert. Dieser Grundkatalysator hat einen Nickelgehalt von 27 Gewichtsprozent.
Der Grundkatalysator wird mit weiterem Nickel dadurch imprägniert; daß er 1/z Stunde bei 110°C in eine Lösung aus 405 g Nickelnitrat in 200 ccm Wasser eingetaucht wird, nach Entfernen der überschüssigen Lösung durch Filtrieren : bei 140°C getrocknet und anschließend 11/2 Stunden bei 500'C kalziniert wird.
Der Gesamtnickelgehalt des fertigen Katalysators beträgt etwa 33 Gewichtsprozent. Vor Gebrauch wird der Katalysator durch Erhitzen auf 500°C während 16 Stunden in einem Wasserstoffstrom vorbehandelt.

Ein nicht mit Tonerde behandeltes Mittelost-Brightstock-Öl wird mit dem vorstehend beschriebenen reduzierten Katalysator bei einem Druck von 8 kg/cm', einer Temperatur von 316°C, einer Geschwindigkeit von 1 V/V/Stunde und einem Wasserstoffrückführungsverhältnis von 180 m3/m3 verarbeitet. Die beobachteten Werte für das Ausgangsmaterial und das Produkt sind in der nachstehenden Tabelle enthalten.

Ausgangs- Produkt

material

Spez. Gewicht bei 15°/15°C .... 0,9055 -

Farbe (ASTM D 155-45 T) .... 4 3

Farbe (Klett) (Standard

= 3 ASTM) ............... 2,5 0,94

Flammpunkt (geschlossen) . .... 299'C 293'C

Kin. Visk. bei 37,78'C in es . . . 573 522

Kohlenstoffrückstand (Rams)

in Gewichtsprozent ......... 0,47 0,48

BAM Oxydationsstabilitätstest:

(Institute of Petroleum Hand-

book, IP Test 48)

Kin. Visk. bei 37,78°C in es 854,7 689

Viskositätsverhältnis ...... 1,49 1,32

Kohlenstoffrückstand

(Rams) in Gewichts-

Prozent ............... 1,59 1,12

Kohlenstoffrückstands-

erhöhung in Gewichts-

prozent ............... 1,12 0,64

Der Klett-Farbtest wird folgendermaßen durchgeführt: Das zu bestimmende Schmieröl wird in einem Klett-Immersionskolorimeter mit einem Öl bekannter Farbe (in diesem Falle ASTM 3) verglichen. Die relativen Farbtiefen der zwei Öle werden verändert, bis die Farben übereinstimmen, und das Verhältnis der Farbtiefe des zu bestimmenden Öles zu dem Öl. mit bekannter Farbe ist die Klett-Farbe.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Verbesserung der Farbe und Oxydationsstabilität von Schmierölen durch katalytische Hydrierung bei Temperaturen von 150 bis 430°C und Drücken von 4,5 bis 57 kg/cm2 und unter Verwendung von Katalysatoren, die in zwei Imprägnierstufen hergestellt worden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Öle über Katalysatoren behandelt werden, die durch Imprägnieren von Aluminiumoxyd mit Lösungen von in der Hitze zu Oxyden zersetzbaren Nickel-, Kobalt oder Eisenverbindungen, anschließendes Rösten des imprägnierten Aluminiumoxyds oberhalb 650°C und darauffolgendes erneutes Imprägnieren dieser Grundkatalysatoren mit wäßrigen Lösungen von in der Hitze zu Oxyden zersetzbaren Nickel-, Kobalt- oder Eisenverbindungen mit anschließendem Rösten bei 350 bis 650°C hergestellt worden sind.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit Katalysatoren gearbeitet wird, die in beiden Imprägnierstufen mit Nickelverbindungen versetzt worden sind.
3. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Katalysator vor seiner Verwendung mit einem freien Wasserstoff enthaltenden Gas reduziert wird.
4. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmieröle einen verhältnismäßig hohen Schwefelgehalt aufweisen und die Behandlungstemperatur 320°C nicht wesentlich überschreitet. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 629 886, 816 115; deutsche Auslegeschrift Nr. 1062 861; britische Patentschriften Nr. 707 203, 737 020; USA.-Patentschriften Nr. 1940 649, 2 758 957, 2 592 016; französische Patentschrift Nr. 1108 194. In Betracht gezogene ältere Patente: Deutsche Patente Nr. 1005 668, 1023 015.