DE1271863B - Korrosionsverhinderndes, insbesondere zum Tankschutz geeignetes OEl - Google Patents

Korrosionsverhinderndes, insbesondere zum Tankschutz geeignetes OEl

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DE1271863B
DE1271863B DEP1271A DE1271863A DE1271863B DE 1271863 B DE1271863 B DE 1271863B DE P1271 A DEP1271 A DE P1271A DE 1271863 A DE1271863 A DE 1271863A DE 1271863 B DE1271863 B DE 1271863B
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fatty acid
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Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES W¥W PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Int. Cl.:
C09d
ClOm
Deutsche Kl.: 22 g-7/02
Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:
23 c-1';
P 12 71 863.7-43 (S 76333)
19. Oktober 1961
4. Juli 1968
Die Erfindung bezieht sich auf ein korrosionsverhinderndes öl, das insbesondere zum Tankschutz geeignet ist.
Es sind bereits zahlreiche Gemische bekannt, mit denen versucht wird, Metalltanks gegen Korrosion zu schützen. Das Problem des Korrosionsschutzes von Lagertanks ist jedoch bis heute noch nicht befriedigend gelöst, sei es, daß das verwendete Korrosionsschutzmittel nicht genügend lange wirksam ist, oder sei es, daß dessen Handhabung Schwierigkeiten bereitet.
So ist aus der USA.-Patentschrift 2 911 309 ein Rostschutzöl bekannt, das neben einem Alkalimetallerdölsulfonat ein Glycerinmonooleat enthält. Dieses Rostschutzmittel hat sich jedoch in der Praxis nicht als wirksam genug erwiesen, wie weiter unten gezeigt wird.
Das gleiche gilt für das Rostschutzmittel nach der deutschen Auslegeschrift 1051435, das außer Öl noch Salze von Fettsäuren und Triäthylentetramin enthält.
Nach der USA.-Patentschrift 2 956 020 und der britischen Patentschrift 782 879 werden ferner Alkalimetallerdölsulfonate zusammen mit einem Amidderivat von Fettsäuren eingesetzt, wobei ein Di- oder Trialkylamin mit Fettsäure umgesetzt wird und sich der Zusatzstoff unter Wasserabspaltung bildet. Aber auch solche Gemische lassen hinsichtlich der Wirksamkeit gegenüber Korrosion noch zu wünschen übrig, insbesondere da ein Tank oder Lagerbehälter im praktischen Einsatz ständig entleert und wieder mit Wasser aufgefüllt wird, wobei die wasserlöslichen Amidderivate zum Teil wieder von der zu schützenden Oberfläche abgelöst werden.
Diese Nachteile werden nun erfindungsgemäß vermieden durch ein korrosionsverhinderndes, insbesondere zum Tankschutz geeignetes Öl auf der Grundlage eines Mineralöles mit einem Gehalt an Alkalimetallerdölsulfonaten, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß es ein Basisöl mit einer Viskosität von 400 bis 800, vorzugsweise von 450 bis 600 SUS (Saybolt-Sekunden) bei 37,8 0C und einem Viskositätsindex von 10 bis 50, vorzugsweise von 15 bis 48, sowie 10 bis 30 Gewichtsprozent, vorzugsweise 15 bis 20 Gewichtsprozent, eines öllöslichen Alkalimetallerdölsulfonates und 3 bis 10 Gewichtsprozent, Vorzugsweise 4 bis 6 Gewichtsprozent, einer teilweise aminier-Korrosionsverhinderndes, insbesondere zum
Tankschutz geeignetes öl
Anmelder:
Shell Internationale Research Maatschappij N. V., Den Haag
Vertreter:
Dr. E. Jung, Patentanwalt,
8000 München 23, Siegesstr. 26
Als Erfinder benannt:
Knapel Frederick Schiermeier,
Alton, JIl. (V. St. A.)
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 21. Oktober 1960 (63 959)
ten Fettsäure mit 12 bis 30, vorzugsweise 14 bis 18 Kohlenstoffatomen enthält.
Überraschenderweise wurde gefunden, daß das erfindungsgemäße korrosionsschützende öl gegenüber den weiter bekannten Korrosionsschutzmitteln eine verbesserte Wirksamkeit aufweist. Der Ausdruck »teilweise aminierte Fettsäure« bedeutet, daß die Aminierung der betreffenden Säure derart geregelt wird, daß die aminierte Fettsäure eine Gesamtbasen-Neutralisationszahl, bestimmt nach der elektrometrischen Methode (ASTM-Methode D 664), zwischen 20 und 50 aufweist.
Zu den in der teilaminierten Form verwendeten Fettsäuren gehören Säuren mit 12 bis 30 und vorzugsweise 14 bis 18 Kohlenstoffatomen im Molekül, welche aus tierischem oder pflanzlichem Material gewonnen werden können. Solche Fettsäuren sind beispielsweise aus Baumwollsaatöl, Sojabohnenöl, Kokosnußöl, Maisöl, Palmöl, Specköl oder Talg erhältlich. Es können auch die reinen gesättigten oder ungesättigten Fettsäuren, wie Palmitinsäure, Stearinsäure, Oleinsäure oder Linolsäure, zur Anwendung kommen. Besonders geeignete Fettsäuren sind solche, die aus Talg gewonnen werden und folgende Eigenschaften aufweisen:
32,2
40,5		 Titer
0C		 Jodzahl V Fettsäure
ölsäure)		 Säurezahl Verseifungszahl
Fettsäure bis 40,0
bis 42,5		 65 bis 85
51 bis 56		 V
Freie
(%		 bis 96
bis 103,5		 179 bis 191
200 bis 206		 180 bis 192
202 bis 208
I
II		 90
100,5
809 568/568
Die Teilaminierung der Fettsäuren kann mittels irgendeines geeigneten Verfahrens durchgeführtwerden, indem man beispielsweise Ammoniak durch eine Fettsäure bei einer Temperatur zwischen Zimmertemperatur und 79,5°C, vorzugsweise zwischen 37,8 und 65,5° C3 hindurchleitet. Eine bevorzugte Arbeitsweise zum Aminieren einer Fettsäure besteht darin, Ammoniak bei etwa 65,5 0C durch die betreifende Fettsäure hindurchzuleiten, bis das Reaktionsprodukt eine Gesamtbasen-Neutralisationszahl zwischen 30 und 45 aufweist. Bei der so teilaminierten Fettsäure handelt es sich um ein Gemisch aus dem betreffenden Ammoniumsalz, z. B. Ammoniumtalgfettsäuresalz oder Ammoniumoleat, und der freien Fettsäure. Anstatt mit Ammoniak kann die betreffende Fettsäure auch mit Q-C^Alkylaminen behandelt werden, z. B. mit Methyl- oder Äthylamin, wodurch ein Gemisch aus dem teilweise neutralisierten Aminsalz der betreffenden Fettsäure und der freien Säure erhalten wird.
Die Alkalimetallerdölsulfonate werden bekanntlich hergestellt, indem man ein Mineralöl mit konzentrierter oder rauchender Schwefelsäure behandelt und die sich bildende öllösliche Sulfonsäure anschließend durch Behandlung mit einer Alkalimetallbase, wie z. B. Natriumhydroxyd, und anschließende Extraktion isoliert. Derartige öllösliche Seifen sind in Form von 30 bis 70°/0igen Konzentraten in Mineralöl erhältlich.
Ein geeignetes Basisöl, das in den Beispielen als Mineralöl (X) eingesetzt wird, hat beispielsweise folgende Eigenschaften:
Dichte in API-Graden 22
Farbe NPA 3,5
Tropfpunkt —15° C
Flammpunkt 204,4° C
Brennpunkt 240,60C
Viskosität bei 37,8° C .. 513 SUS (Saybolt-Sekunden)
Viskositätsindex 48
Wenn man die Basisöle mit niedrigem Viskositätsindex, abgekürzt NVI, in den erfindungsgemäßen Gemischen durch Öle mit hohem Viskositätsindex zwischen 90 und 120 ersetzt, so erhält man instabile Endprodukte. Auch die Anwendung von vollständig aminierten Fettsäuren oder das Fehlen eines der beiden Zusatzstoffe ergibt Endprodukte mit unerwünschten Eigenschaften. Diese Gesichtspunkte werden durch die in der Tabelle I zusammengestellten Daten noch näher erläutert.
Die erfindungsgemäßen Gemische können sich folgendermaßen zusammensetzen:
Breiter Bereich
Gewichtsprozent		 Bevorzugter Bereich
Gewichtsprozent
Teilweise aminierte Fettsäure, wie aminierte Talgfettsäure mit einer
Gesamtbasen-Neutralisationszahl zwischen 20 und 50 		3 bis 10 4 bis 6
Alkalimetallerdölsulfonat, wie ein Natrium- oder Kalium-Erdölsulfonat 10 bis 30 15 bis 20
Weitere Zusatzstoffe, wie Antioxydationsmittel 0,01 bis 2 0,1 bis 2
Mineralöl mit einem niedrigen Viskositätsindex
(450 bis 600 SUS bei 37,80C) 		Rest Rest
Beispiele für erfindungsgemäße Gemische sind folgende:
Beispiel 1 45 Beispiel 4
Gewichtsprozent Gewichtsprozent
Aminierte Talgfettsäure Aminierte Linolsäure
(25 °/o neutralisiert) 5,0 (40 % neutralisiert) 5,0
Natrium-Erdölsulfonat*) 20,0 Natrium-Erdölsulfonat*) 25,0
NVI-Mineralöl (X) 75,0 5<> NVI-Mineralöl (X) 70,0
Beispiel 2
Aminierte Ölsäure
(35 °/0 neutralisiert) 6,0
Natrium-Erdölsulfonat*) 25,0
NVI-Mineralöl (X) 69,0
Beispiel 3
Aminierte Ölsäure
(30 °/0 neutralisiert) 5,0
Kalium-Erdölsulfonat
(Molekulargewicht 350 bis 600) 20,0
2,6-ditert.Butyl-4-methylphenol 0,5
NVI-Mineralöl
(40 VI, 513 SUS bei 37,8 0C) 74,5
Beispiel 5
Aminierte Stearinsäure
(35 7o neutralisiert) 5,0
Natrium-Erdölsulfonat*) 30,0
NVI-Mineralöl (X) 65,0
*) Das Molekulargewicht des Natrium-Erdölsulfonates in den Beispielen 1, 2, 4 und 5 beträgt 450 bis 600.
Die erfindungsgemäßen Korrosionsschutzöle wurden gemäß den Anforderungen der amtlichen US-Prüfbestimmungen für Schiffe MIL-R-21006 getastet und die dabei erzielten Ergebnisse in Tabelle I zusammengestellt. In dieser Tabelle ist die Korrosionspenetration in cm~3/Jahr ausgedrückt.
Tabelle I
Korrosionsschutzmittel
Amtlicher Ballast-Lagerbehälter-Test,
Korrosionspenetration in
cnrs/Jahrl)
Salzsprühtest, Korrosionspenetration in cm 7Jahr2)
Beispiel 1 Beispiel 2 Beispiel 4
Mineralöl (X) + 1% aminierte Fettsäure (25% neutralisiert) + 4% Natrium-Erdölsulfonat
Mineralöl (X) + 4°/0 Glycerinmonooleat + 20% Natrium-Erdölsulfonat
Mineralöl (X) + 5% aminierte Talgfettsäure, (25% neutralisiert)
Mineralöl (X) + 20% Natrium-Erdölsulfonat
Mineralöl mit hohem Viskositätsindex (VI = 98, 103 SUS bei 37,8°C) + 5 % aminierte Ölsäure (40 % neutralisiert) + 10% Natrium-Erdölsulfonat
Mineralöl (X) + 5 % vollständig aminierte Talgfettsäure + 20% Natriumerdölsulfonat
Im Handel erhältliches Ballast-Tanköl auf ölbasis, rostverhindernde Zusammensetzung
Im Handel erhältliches Ballast-Tanköl auf Basis eines korrosionsverhindernden Produkts aus einem lösungsmittelextrahierten Erdöl mit einem Gehalt an polaren organischen Verbindungen
Mineralöl (X)
*) Grenzwert nach den amtlichen Vorschriften: 12,7 cm- 3/Jahr. 2) Grenzwert nach den amtlichen Vorschriften: 19,5 cm" 3/Jahr. 2,03
2,03
2,03
33
29,7
0,51 0,51 0,51
47,8 27,7
für die Prüfung zu instabil 30,5 50,8
instabil
instabil
24,4
9,15
42,2
25,4
10,2 63,5
Die erfindungsgemäßen Korrosionsschutzöle können bezüglich ihrer Oxydationsstabilität durch einen weiteren Zusatz von 0,01 bis 2% und vorzugsweise von 0,1 bis 2 % an einem polymeren, keine Asche bildenden Dispergierungsmittel, wie eines stickstoffhaltigen Polymerisates oder mehrwertiger polymerer Verbindungen, noch verbessert werden. Polymere dieses Typs mit einem Molekulargewicht zwischen 20000 und 80000 sind beispielsweise die folgenden: Mischpolymerisat aus Laurylmethacrylat und Diäthylaminoäthylmethacrylat, Mischpolymerisat aus 2-Methyl-5-vinylpyridin, Laurylmethacrylat und Stearilmethacrylat, Mischpolymerisat aus 2-Methyl-5-vinylpyridin, Laurylmethacrylat, Stearylmethacrylat und Methylmethacrylat, Mischpolymerisat aus Vinylpyrrolidon und Laurylmethacrylat sowie das hydrolisierte Mischpolymerisat aus einem a-C10-C18-Olefin und Vinylacetat.
Auch die Anwesenheit von geringen Mengen (0,1 bis 1%) eines phenolischen Antioxydationsmittels, wie eines Mono- oder Bisphenols, hat sich als vorteilhaft erwiesen, wobei Phenole mit wenigstens einem tertiären Alkylrest bevorzugt werden.

Claims (4)

Patentansprüche:
1. Korrosionsverhinderndes, insbesondere zum Tankschutz geeignetes öl auf der Grundlage eines
60 Mineralöls, enthaltend ein Alkalimetallerdölsulfonat, dadurch gekennzeichnet, daß es ein Basisöl mit einer Viskosität von 400 bis 800 SUS bei 37,8°C und einem Viskositätsindex von 10 bis 50, sowie 10 bis 30 Gewichtsprozent eines öllöslichen Alkalimetallerdölsulfonates und 3 bis 10 Gewichtsprozent einer teilweise aminierten Fettsäure mit 12 bis 30 Kohlenstoffatomen enthält.
2. Korrosionsverhinderndes öl nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es ein Alkalimetallerdölsulfonat eines Molekulargewichts von 350 bis 900, vorzugsweise 450 bis 800, enthält.
3. Korrosionsverhinderndes Öl nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es zusätzlich 0,01 bis 2%, vorzugsweise 0,1 bis 2%, eines polymeren, aschefreien Dispergiermittels enthält.
4. Korrosionsverhinderndes Öl nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß es zusätzlich ein phenolisches Antioxydationsmittel, vorzugsweise in einer Menge von 0,1 bis 1 %, enthält.
In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 051 435; britische Patentschrift Nr. 782 879; USA.-Patentschriften Nr. 2 911 309, 2 956 020.
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