DE1470531A1 - Process for improving and / or stabilizing, in particular color stabilizing oils - Google Patents
Process for improving and / or stabilizing, in particular color stabilizing oilsInfo
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Description
CompanyCompany
Verfahren aur Verbesserung und/oder Stabilisierung« insbesondere flarbstabilisierung.Process for improvement and / or stabilization, in particular color stabilization. von ölen.of oils.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Stabilisierung, insbesondere färbetabllisierung, von ölen sowie zur Verringerung der Bauchdichte während der Verbrennung· Die vorliegende Erfindung bezieht sich insbesondere auf Heizt)Ie und vorzugsweise auf solche, welche durch katalytisches Ctracken erhalten werden; sie läßt sich jedoch allgemein auch für hydrofinierte Grundöle und Schmieröle anwenden«The present invention relates to a method for stabilizing, in particular dyeing tabulation, oils as well as for reducing the abdominal density during combustion. The present invention relates in particular to heaters and preferably to those which obtained by catalytic tracking; she lets but can also be used generally for hydrofined base oils and lubricating oils «
Durch dae katalytische Cracken entstehen instabile Substanzen, welche in verschiedenen ölen und beispielsweise in sohwerem Heizöl festgestellt werden« Die Wirkung dieser unbeständigen Substanzen zeigt sich' beim lagern oder Erwärmen des Öles und ist besonders dann zu bemerken, wenn das öl vorher mit Sauerstoff in Berührung gekommen ist,. Dieses ist beispielsweise der Tall, wenn es in Gegenwart von eauerst off halt igen Stoffen, wie luft, gelagert worden ist, obwohl auoh bei Abwesenheit von Sauerstoff in gewissem Maße eine Zersetzung auftritt· Der Zerietzungav or gang zeigt eich durch eine Verdunklung oder VerfärbungThe catalytic cracking creates unstable substances, which are found in various oils and for example can be found in sohwerem heating oil «The effect of these unstable substances shows itself 'during storage or Warming up of the oil and is particularly noticeable if the oil has previously come into contact with oxygen is,. This is, for example, the tall if it is stored in the presence of extremely off-containing substances, such as air although decomposition occurs to some extent even in the absence of oxygen. The decomposition process is evidenced by darkening or discoloration
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des Öls an und kann weiter, bis zur Ausfällung von Kohlenstoff, Teer und Gum fortschreiten, was zu einer Beschädigung von mit derartigen ölen betriebenen Maschinen oder Vorrichtungen führt. Biese unbeständigen Substanzen sind im allgemeinen in geringen Anteilen von weniger als 1 $> im gecrackten öl vorhanden.of the oil and can proceed further to the point of precipitation of carbon, tar and gum, which leads to damage to machines or devices operated with such oils. These volatile substances are generally present in the cracked oil in small amounts, less than $ 1.
Bei der Verbrennung von Treibölen entsteht im allgemeinen mehr oder weniger Rauch und Ruß. Biese Rauch- und Rußbildung verstärkt sich, wenn der Aromatenanteil des Öls je nach Herkunft desselben größer ist· Verständlicherweise 1st man ,immer bestrebt, die Rauchdichte und die Rußbildung so stark wie möglich herabzusetzen.When fuel oils are burned, they are generally produced more or less smoke and soot. This smoke and soot build-up increases when the aromatic content of the oil increases according to its origin is greater · Understandably, one always strives to reduce the smoke density and soot formation as much as possible.
Bislang wurden zur Überwindung dieser Nachteile Verfahren verwendet,· die entweder auf Entfernung der instabilen Substanzen oder auf dem Versuch beruhten, diese zu beständigen farblosen Substanzen umzuwandeln. Zahlreiche mineralische Tonsorten, Erden und künstliche mineralische Absorptionsmittel wurden verwendet, um die verfärbenden Verunreinigungen aus ölen zu entfernen» Es sind zahlreiche Stoffe jedoch ohne merkbaren Erfolg vorgeschlagen worden, um diese unbeständigen Substanzen in beständige oder stabile farblose Stoffe umzuwandeln; beispielsweise wurde eine Behandlung mit Ätzkalk vorgeschlagen, die jedoch nur •ine äußerst geringe Verbesserung ergab, und zwar selbst dann, wenn äußeret heftige und unwirtschaftliche MethodenSo far, methods have been used to overcome these disadvantages, which either aim to remove the unstable Substances or were based on the attempt to transform them into permanent colorless substances. Numerous Mineral clays, soils and artificial mineral absorbents were used to prevent the discoloration Removing contaminants from oils »There are numerous However, substances have been proposed with no noticeable success for converting these volatile substances into permanent or stable colorless substances; for example was proposed a treatment with quicklime, which, however, resulted in only an extremely small improvement, namely itself then when extremely violent and uneconomical methods
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verwendet wurden·' Auch eine Wasserstoffbehandlung führt zwar zu einer Stabilisierung der Substanzen, jedoch erst, nachdem die unerwünschte Farbzersetzung erfolgt ist. Biese Methoden sowie ferner eine Behandlung mit schwefliger Säure, Eisen-2-sulfat, Zinn-2chlorid, Essigsäureanhydrid und anderen Stoffen haben sich bislang als zufriedenstellend gezeigt.were used · 'Also leads to hydrogen treatment to stabilize the substances, but only after the undesired color decomposition has occurred. tuck Methods as well as treatment with sulphurous acid, Iron-2-sulfate, tin-2chloride, acetic anhydride and other substances have so far proven to be satisfactory.
Überraschenderweise wurde nun festgestellt, daß bestimmte Stoffe, welche zu der Klasse der Hydrazine und Hydroxylamine gehören, wie beispielsweise Hydrazin, Hydrazin- · hydrat, Fhenylhydrazin, Dinitrophenylhydrazin, Tetraphenylhydrazin, Methylhydrazin, Aethylhydrazin, Hydrazobenzol, Hydrazonderivate und Hydroxylamin, sogar in äußerst kleinen Mengen eine beachtliche Wirkung zur Stabilisierung der lästigen Substanzen haben und in Gegenwart oder Abwesenheit von Sauerstoff ihre weitere Umsetzung verhindern oder'verzögern, so daß eine Verfärbung, welche gegebenenfalls zu einer weiteren Ausfällung der unerwünschten Stoffe führen kann, vermieden oder verzögert wird; wobei gleichseitig auch die Rauchdichte während der Verbrennung verringert wird. Es wurde weiterhin festgestellt, daß überraschenderweise eine noch stärkere Verringerung der Rauchdichte erzielt werden kann, wenn ein Metällsulfonat, wie beispielsweise Calciumsulfonat, zugesetzt wird. Die Umsetzung kann beispielsweise bei Zimmertemperatur durch ein einfaohes Mischverfahren durchgeführt werden, und esSurprisingly, it has now been found that certain substances belonging to the class of hydrazines and hydroxylamines, such as hydrazine, hydrazine · hydrate, fhenylhydrazine, dinitrophenylhydrazine, tetraphenylhydrazine, methylhydrazine, ethylhydrazine, hydrazobenzene, Hydrazone derivatives and hydroxylamine, even in extremely small amounts, have a remarkable stabilizing effect of troublesome substances and prevent their further implementation in the presence or absence of oxygen or delay, so that a discoloration, which may lead to further precipitation of the undesired substances can lead, avoid or delay; at the same time, the smoke density is also reduced during the combustion. It has also been found that, surprisingly, an even greater reduction in smoke density can be achieved if a metal sulfonate, such as for example calcium sulfonate, is added. The reaction can be carried out, for example, at room temperature a simple mixing process can be carried out, and it
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wurde festgestellt, daß die Zugabe von einem Gewichteteil Hydrazinhydrat oder einer aequivalenten Menge der oben erwähnten Stoffe zu 10 bis 20 000 Gewichtsteilen Öl eine wesentliche Verbesserung ergibt, obwohl die vorliegende Erfindung selbstverständlich nicht auf diese Mengenangaben beschränkt ist.it was found that the addition of a weight part Hydrazine hydrate or an equivalent amount of above mentioned substances to 10 to 20,000 parts by weight of oil gives a substantial improvement, although the present Of course, the invention is not restricted to these quantities.
Wenn ein Metalleulfonat eingebaut wird, so ist es vorzugsweise in einem Lösungsmittel wie Benzol gelöst und wird in Mengen von 0,001 bis 1 Gewo?S zugesetzt»If a metal sulfonate is incorporated, it is preferably dissolved in a solvent such as benzene and is added in amounts of 0.001 to 1 weight percent »
Im folgenden soll die Erfindung anhand von Beispielen beschrieben werden; in den Beispielen 1-7 wurde die Substanz direkt zu der ölprobe zugesetzt und geschüttelt, um entweder eine Lösung oder eine feine Dispersion zu erhalten·In the following, the invention is intended to be based on examples to be discribed; in examples 1-7 the substance was added directly to the oil sample and shaken, to make either a solution or a fine dispersion obtain·
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■*■·< X··.'■' ■ ■ ■■■"■ * ■ · < X ··. '■' ■ ■ ■■■ "
Se wurde eine Mischung aus leichtem und schwerem ReIsSl in einem Mischungsverhältnis von 1 : 2 Volumenteilen hergestellt. Die mit "TR1* beseichneten Anfangefarbwerte wurden auf einem Tag-Robinson Farbmessgerät abgelesen, Die Parbbeständigkeiteprüfung erfolgte nach 16 stündigem lagern der Rrobe bei 100° C und anschliesäendem Kühlen.A mixture of light and heavy rice was produced in a mixing ratio of 1: 2 parts by volume. The initial color values labeled "TR 1 *" were read on a Tag-Robinson color measuring device. The test for color resistance was carried out after the robe had been stored for 16 hours at 100 ° C. and then cooled.
diekeittheness
mit Wasserwith water
mit Wasserwith water
didceitdidceit
f arbwertcolor value
Die Proben wurden mit Sauerstoff geschüttelt und 14 Tage bei Zimmertemperatur in Berührung mit luft aufbewahrt bevor sie behandelt wurden«The samples were shaken with oxygen and stored in contact with air at room temperature for 14 days before they were treated "
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farbwertcolor value
diekeittheness
mit Wasserwith water
mit Wasserwith water
in Abwesenheit von luft aufbewahrt»stored in the absence of air »
farbwert digkeitcolor value
1> Unbehandelt 16,5 12,251> Untreated 16.5 12.25
2, 10O ppm Kördrazinhydrat 16,5 16,252, 10O ppm kortrazine hydrate 16.5 16.25
Beispiel 5Example 5
Bei diesem Versuch wurde ein gecracktes Heizöl mit einer Durchsatzgeschwind i#ce it von 10 VA je Stunde durch eine heisse Schlange durchgeleitet· Alle Proben wurden vor und während des Versuchs unter einem Stickstoffmantel vor luft geschützt.In this experiment, a cracked fuel oil with a Throughput speed i # ce it of 10 VA per hour through a hot snake passed through · All samples were pre and under a nitrogen blanket during the experiment protected from air.
farbwert Durchleiten to color value pass through to durch die Spulethrough the coil
cd 1» unbehandelt Schlangentemp,cd 1 »untreated snake temp,
a> 260° C 16,25TH. 13a> 260 ° C 16.25TH. 13th
K> 2« Unb© handelt Schlange nt ·βρ. ^ 288 - 315° CK> 2 «Unb © acts snake nt · βρ. ^ 288-315 ° C
ο 3' 100 ppm ^draainhydratf260°C 2 4, 100 ppmο 3 '100 ppm ^ draainhydrat f 260 ° C 2 4, 100 ppm 5» 1000 pp* fry ξβ|*5 »1000 pp * fry ξβ | *
Proben von leichtem Heizöl (LHO) und schwerem Heizöl (HHO) mit den angegebenen Farbwerten wurden nach 16-BtUndiger Wärmebehandlung bei 100° C ohne Zusatz (a), mit 100 ppm Hydrazin (b) und mit 50 ppm Hydrazin behandelt, wobei die folgenden Ergebnisse erzielt wurden:Samples of light fuel oil (LHO) and heavy fuel oil (HHO) with the specified color values were after 16 hours of heat treatment at 100 ° C without additive (a), with 100 ppm hydrazine (b) and treated with 50 ppm hydrazine, with the following results:
kein 110 ppm 50 ppm Hydrazin Hydrazin Hydrazinnone 110 ppm 50 ppm hydrazine hydrazine hydrazine
Ein Jambur Qesöl, weichte sich an Luft bei mehrmonatiger Lagerung zersetze, wurde mit 1000 ppm (bezogen auf das Volumen) Hydrazinhydrat behandelt und hydrofiniert* Bin Vergleich der Werte des behandelten und unbehandelten hydrofizierten Jambur-Gasölee zeigte eine erhebliche fttrbverbeseerung des eriindungsgemäfi behendeIten Öles» nämlich: >A yambur qesöl, soaked in air for several months Storage decompose, was 1000 ppm (based on the Volume) hydrazine hydrate treated and hydrofined * Am comparison of the values of the treated and untreated Hydrogenated jambur gas oils showed a substantial Improving the turbidity of the oil used in accordance with the invention » namely:>
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Ausgangsöl : · Farbwert 12,75Base oil: color value 12.75
Nicht mit Hydrazin "behandeltes und bei 315 hydrofiniertes öl : Farbwert 12,75Not treated with hydrazine "and hydrofined at 315 oil: color value 12.75
Hit Hydrazin behandeltesHit hydrazine treated
und bei 315° hydrofinier-and hydrofinishing at 315 °
tes öl Farbwert '24,5 IRtes oil color value '24, 5 IR
Wie bereits erwähnt, wird durch die Zugabe von Hydrazin oder der oben angegebenen Derivate des Hydrazins oder von Hydroxylamin nicht nur die Farbbeständigkeit der erfindungsgemäßen öle verbessert, sondern es wird auch die Rauchdichte während ihrer Verbrennung verringert, wobei diese Wirkung noch weiter durch Zugabe eines Metallsulf onates au den ölen verstärkt wird. Beispiels« weise ergibt die Anwesenheit von Phenylhydrazin in einer Konzentration von 0,25 Gew.# eine Verringerung der Rauchdichte von 27 ^. Es wurde weiterhin festgestellt, daß ein Zusatz von Hydrazin-Derivaten über einen bestimmten Wert hinaus keine weitere Verringerung der Rauchdichte ergibt, daß jedoch durch den zusätzlichen Einbau eines Metallsulfonates in den erfindungsgemäßen Ölen eine weitere und überraschende Verringerung der Rauchöichte erzielt wirde Wenn beispielsweise zu einem öl, welches 0,25 Gew«^ des oben erwähnten Phenylhydrazins enthält, noch eine Menge von 0,15 Gew.# Caiciumsulfonat zugesetztAs already mentioned, the addition of hydrazine or the above-mentioned derivatives of hydrazine or of hydroxylamine not only improves the color fastness of the oils according to the invention, but also reduces the smoke density during their combustion, this effect being further increased by adding a metal sulfonate on the oils is strengthened. For example, the presence of phenylhydrazine in a concentration of 0.25% by weight results in a 27% reduction in smoke density. It was also found that adding hydrazine derivatives beyond a certain value does not result in any further reduction in smoke density, but that the additional incorporation of a metal sulfonate in the oils according to the invention achieves a further and surprising reduction in smoke density e oil which contains 0.25% by weight of the above-mentioned phenylhydrazine, an amount of 0.15% by weight of calcium sulfonate was added
— c _ 909832/1050 - c _ 909832/1050
wird, so ergibt eich eine Verringerung der Rauchdichte von Ue zu 46 #. Diese Wirkung wird durch die folgenden Beispiele erläutert, welche mit einem C.F.R. Motor F 5 unter den Bedingungen gemäß ASTM zur Bestimmung der Cetanzahl durchgeführt wurden«there will be a decrease in smoke density from Ue to 46 #. This effect is illustrated by the following Examples explained which with a C.F.R. Motor F 5 were carried out under the conditions according to ASTM to determine the cetane number «
10 g Phenylhydrazin wurden in 10 ml Benzol gelöst und zu 5 1 eines (Jasöle8 gegeben, welches bei 15° C eine Dichte von 0,840, einen Cetanindex von 50 und eine Destillationscharakteristik gemäß ASTM von 185° C (Anfangspunkt) und 355° C (Endpunkt) besaß. Es wurden die folgenden Werte erhalten} wobei die Vergleiohsmessung mit 5 1 Gasöl durchgeführt wurde, welches 10 ml Benzol enthielt:10 g of phenylhydrazine were dissolved in 10 ml of benzene and to 5 1 one (Jasöle8 added, which at 15 ° C a Density of 0.840, a cetane index of 50 and a distillation characteristic according to ASTM of 185 ° C (starting point) and 355 ° C (end point). It became the following values obtained} whereby the comparison measurement was carried out with 5 l of gas oil which contained 10 ml of benzene:
100 χ , « 26 10 0 χ , «26
6,3 g Calciumsulfonat und 10 g Phenylhydrazin wurden in 10 ml Benzol gelöst und zu 5 1 GasÖl gemäß Beispiel 8 zugesetzt» Es wurden die folgenden Werte erhalten!6.3 g of calcium sulfonate and 10 g of phenylhydrazine were in Dissolve 10 ml of benzene and add 5 l of gas oil according to Example 8 added »The following values were obtained!
-10-909832/1050-10-909832 / 1050
Verffleiohsmesaung Meßwert Reflektanz 35 57 Verffleiohsmesaung measured value reflectance 35 57
Verringerung der Rauchdichte 100 * 45,6Reduction in smoke density 100 * 45.6
Die Rauchdichte wurde "bestimmt, indem der Anteil des reflektierten Lichtes in Prozent mit einem geeigneten bekannten Gerät zur Bestimmung der Bauchdichte gemessen und gemäß der folgenden Formel berechnet wurdesThe smoke density was "determined by the proportion of the reflected light measured in percent with a suitable known device for determining the abdominal density and calculated according to the following formula
909832/1050909832/1050
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