DE1470630A1 - Kohlenwasserstoffoel mit verbesserter Alterungs-Stabilitaet - Google Patents
Kohlenwasserstoffoel mit verbesserter Alterungs-StabilitaetInfo
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- Pyridine Compounds (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
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Description
>R. ELISABETH JUNG, DR. VOLKER VOSSJUS1 DIPL.-ING. GERHARD COLDEWEY
MÖNCHEN 23 - SIEGESSTRASSE 26 ■ TELEFON 345067 - TELEGRAMM-ADRESSE: INVENT/MONCHEN
P 5357 JA 2 6 ΛΡΡ
SHKTtT. ΙΗίΕΒΗΒΑΪϊαΒΓΑΐΒ EESEABCH MAASSCHÄPPIJ H=7»,
Den Haag / Ifiederlande
" Kohlenwasserstofföl mit verbesserter Alterongs-Stabilität "
Priorität: 29.JuIi 196O1 Siiederlande, Hr. 254.361
Die Erf indung betrifft Kohlenwasserstoff öl mit verbesserter Alterunge-Stabilität.
Kohlenwasserstofföle, wie Benzin, Leuchtöl9 Gasöl und
Transformatorenöl, altern infolge der Sauerstoffeinwir-
kung und der gebildeten Peroxyde,und es bilden sich Lackco
° niederschlage und saure Verbindungen in !lagerbehältern
ο und Bohren und die Viskosität ändert sich. Das Altern wird
cn
^ durch Spuren von Metallen katalysierto Besonders Kupfer
ο
beschleunigt das Altern» Als Resultat können Säurezahl _» β©
und Schlammgehalt von Xransformatorenölen/ansteigen,
dass das Öl ersetsst werden jousso Beim Motorenbenzin können
die durch Altern gebildetenHarse den Vergaser und die Zuführungen verkleben*
»8T8CHECKKONTO: MÖNCHEN 80178 · BANKKONTO: DEUTSCHE BANK A. Q. MÖNCHEN. LEOPOLDSTR. 71. KTO. NR. 60OE294
U70630
Man kennt Verbindungen, die durch Komplexbildung Bit den
la UI vorhandenen !fetallen deren katalytisch^ Wirkung auf
die Alterang aufheben« Ea handelt sich meist um Derivate
von Salicylalimin, sie enthalten also die Gruppen HO-C«G-0=5·
Verbindungen, in denen swei dieser Gruppen durch eine Ithylengruppe
verbunden sind, werden bevorzugt * ebenso die entsprechenden Ketiminderivate sowie Derivate von Aalnophenol
und Anthranilsäure«
Die genannten Verbindungen enthalten eine Gruppe, die mit
Alkali reagiert und die so entstehenden Alkalimetallealse
können keine Komplexe mit den katalytisch wirksamen Metallen bilden« Ausserdem sind die gebildeten Alkalisalze wasserlöslich,
reichern sich beim Lagern in der wässerigen Phase an und gehen so verloren*
Brfindungsgemäss werden Komplexbildner angewandt» die mit
mehrwertigen Metallen in Anwesenheit von Alkali Komplexe bilden und die in Anwesenheit einer alkalischen oder nichtalkalischen
wässerigen Phase nicht in diese Phase übergehen·
Die Erfindung betrifft Kohlenwasserstofföl mit verbesserter Alterungs-Stabilität t gekenneeiehnet durch den Zusats
eines lfetalldesaktivators, insbesondere für Kupfer, der
allgemeinen Formel
B-H=C-S-C=M-R
III
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U70630
in der B ei:en heterocyclischen Beet bedeutet, der eine
-CsB-Gruppe in einem 5- oder 6-Bing enthält und einen
Sniazol-, Pyridin-, Chinolln- oder Ioopyrrolring darstellt*
der einen oder mehrere Substltueaten enthalten kann und in
«"-Stellung su dem Stickstoffatom gebunden ist, und in der
Y Wasserstoff oder einen cyclischen oder acyclischen Substituenten darstellt, oder die beiden T zusammen mit der
-C-H-C-ßruppe eine Ringstruktur bilden.
Ξ
Geeignete Kohlenwasserstofföle für die Stabilisierung ihrer
Alterungsbeständigkeit durch Zusats der beanspruchten Verbindungen sind die eingangs genannten Benzin, Leuchtöl,
ßaaöl und Transformatorenöle Bei der Raffination werden
diese Kohlenwasserstofföle mit Alkalilösungen behandelt» die in Spuren in des &L verbleiben· Auoh beim Leiten der
öle durch Bohrleitungen werden Spuren von Alkali aufgenommen, da diese Bohrleitungen oft gegen Korrosion geschütst
werden durch Eineprähen alkalischer Korrosionsinhibitoren.
Sei der Lagerung gelangen Wasserspuren in das öl«, Zu Xranaforxtatorenölen kann sieh Wasserdampf ebenfalls während des
Gebrauchs kondensieren.
Srfindungsgemäss kann auoh Schmierölen eine verbesserte
Alterungsstabilität verliehen werden, besonders Korbelwannenölen in 3ehl£fs~Dleselmotoren«
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Fällen die gleiche Gruppe zu bedeuten wie je einen Pyriäin-
oder (Ehiazolring. Verbindungen, in denen ein R einen Pyridinring
und das andere R einen Shiazolring darstellen, eind
ebenso geeignet»
Y kann ein Alkylrest oder eine Phenylgruppe sein, die substituiert
sein können, wobei auoh die beiden Y nicht notwendig
gleich sein müssen« Beide Y können auch eine oyelische
3truktur Zusammen mit der -C-N-ö-Gruppe bilden»
In letzterem Fall bedeuten die beiden Y die Gruppe -CRf«ÖRf-, in der R1 Wasserstoff oder einen Kohlenwasserstoff
reet darstellt» oder die beiden Y sind zwei benachbarte
Kohlenstoffatome eines Benzol- oder Uaphthalinringes oder
eines heterocyclischen Ringes«
Verbindungen, in denen R einen Pyridinring ia 0^-Stellung
zu dem Stickstoffatom und die beiden Y benachbarte Kohlenstoff atome eines Benaolrings sind, eignen sich besonders«
Ferner Verbindungen, in denen die beiden Y die Gruppe -OReOR- bilden (R « Phenyl). Ist R ein Thiazolring, der in
2-Stellung zum Stickstoffatom gebunden ist und sind die
beiden Y benachbarte Kohlenstoff atome eines Benzolringes, so hat man einen brauchbaren Zusatz« Schliesslich sind
auoh Verbindungen verwendbar, in denen R einen Pyridinring (in der 2-3 te llung zum Stickstoffatom gebunden) darstellt
und die beiden Y die benachbarten, doppeltgebundenen
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H70630
Kohlenstoffatome des 1>4-Dithia-2,3-dehydrooyolohexanrlnge0
bedeuten.
1,3-Di-(2-pyridylimino)-isoindolin wurde hergestellt »ach
der Methode, wie sie -von J0Ao Elvidge und RtPn Line bead
(JoChem,Soor9 1952, Seite 5000 und folgende) beschrieben
worden ist«, 2>5-Di-(2l-pyridylimino-)-394-diphenylpyrrolin; 1,3-Di(2•-thiazolylimino)-isoindolin und
1,3-Si-( 2 · -pyriäylimlno )-4,7-äithia-4,5,6,7-tetrahydroiaoindolin wurden wie folgt hergestellt :
2,5-Si-(2'-pyriäylimino)-3«4-diphenylpyrrolin »
Ein Qemisoh aus 100 Gewichtsteilen 1,2-Diphenyl~1,2-dloyanäthylen und 90 Gewicht steilen Aminopyridin wurde
3 Stunden auf 220 0C erhitzte Es trat Anmonlakentwicklung
eino Sie geeohaolzene Masse wurde in 4000 Gewichtsteilen
siedendem n-Butanol gelöste Sie Lösung wurde auf -12 0C
abgekühlt und das auskristallierte Produkt wurde abf11-triert und mit Pentan gewaschen« Sie Ausbeute betrug
90 Gewiohtateile 2,5-Si-(2·-pyridylimino)-3,4-diphenylpyrrolin in der Form sohwaregrUner Kristalle«
Analyse t Kohlenstoff 77,7
Wasserstoff 5,1
Stibkstoff 17,0 eew.£.
Wasserstoff 4,7 Gevo?i,
Stickstoff 17,4
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«ΟΙ ,3-Di~(£ !"-thlaaolyliiaino)-iöo^nclolin ι
20 Gewicht ate lie 2~Aminothiazol und 14*5 Gewichtsteile
1,3-Düminoiaoindolln wurden in 400 Gewicht st β ilen Ieobutanol
gelöst« Die Lösung wurde unter Rückfluss 3 Stunden gekocht. 2-» trat Ammontakentwioklung aufβ Nach dem Abkühlen
erhielt man 20 cie wichteteile grün gefärbter Kristalle 0
Nach dem Umkristallisieren aus 6400 Gewichtsteilen Isobutanol
betrug 3ie Ausbeute 18 Gewichtsteile 1,3-Di-{2'-thia£M>lyliaino)-lscindolin
in Porm grüngelber Nadeln» Der Sohmelzpunkt war 277 0C6
Analyse! Stickstoffgehalt 22,6 Gew„#<,
Berechnet für 014HqNeS2I Stickstoffgehalt 22,5
1,3-Di-( 2f -pyridylimino) -4,7-dithia-4,5,6,7-t etrahydroisoindolin
wurde hergestellt durch 1 1/2-stündiges Kochen
einer lösung von 18,7 Gewiohtsteilen 1,3-Diimino-4»7-dithia-4,5,6»
7-tetrahydroisoindolinhydrobromld und
2O9O Gewicht steilen 2-Aminopyridin in 160 Gewicht st β ilen
n-Butanol» Die Ausbeute betrug 20 Gewichtsteile*
Analyses Kohlenstoff 56,6
Wasserstoff 4,0
Stickstoff 20,5
Sohwefel 18,8
Wasserstoff 4,0
Stickstoff 20,5
Sohwefel 18,8
Berechnet für O1 ^H13HgS2* Kohlenstoff 56,6
Wasseretoff 3,8 Gew·^,
Stickstoff 20,6 Sohwefel 18,9
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In der folgenden Beschreibung wird i^ imino)-isoindolin "bezeichnet ala Verbindung t APi
2,5-Di~(2l~pyridylimino)-3i4-diphenylpyrrolin ist mit B
bezeichnete 1,3-Di-(2'-thiaaolylimino-)~isoindolin
trägt d ie Be zeiohnung O und 1.3-Di-(2ipyridylimino)-4»7-
wird
dithia~4»596>7-tetrahydroieoindolln/als Verbindung D bezeichnete
Ao Extraktion mit Wasser und wässerigen ffatriumhydroxydlösungen
Die Verbindungen A, B, C und D wurden jeweils in einem katalytisch gespaltenen Benzin mit einem Siedebereioh von
etwa 40 - 200 0O in einer Konzentration von 2,5 bis 5 bzw ο
3,0 bis 6,7 ppm gelöst» Die erhaltenen Benzinmischungen
wurden mit Wasser und einer wässerigen Lösung von Uatriumhydroxyd extrahiertπ Eine entsprechende Extraktion wurde
auch durchgefihrt mit einem katalytisch gespaltenen Benzin«
das 2,5 Teile Diealioylaläthylendiamin (ein üblicher Metall
entaktivator) enthielt* Die ergebnisse dieser Extraktion sind in Tabelle I zusammengestellt r.
O ri P ■ ..Ό931
U70630
Extrakt ions-
mittel |
I
Prossentsats der extraiiierten Ver- bindixng |
> J B |
C | D |
ProaenteatE
des extrahier ten Disalioylal· äthyXendiaBina |
10 Vol„# WaBser mit |
J
A |
||||
einem pH yon 6,0' | - | - | - - | ||
10 VoI S einer | 0 | ||||
0,1 Gew,?6~igen Äta- | |||||
natronlösrung | - | mm | 100 | ||
10 VoI „# einer | 0 | ||||
1,0 Gewb£-igen Äte- | |||||
natronlöeung | 0 | 0 | 0 | 100 | |
2 Vol«56 einer 5 Gew·- | 0 | ||||
^-igen Ätanatronlösting | - | mtm | - | 100 | |
1,0 VoI& einer | 0 | ||||
10 uewo~£-igen Ita- | |||||
natronlößung | - | - | - | 100 | |
t VoIo^ einer 30 Gtew.- | 0 | ||||
?C-igen Ätznatronlösiuag | 0 | 0 | 0 | ||
B. Stabilität von Bengin während der Lagerung in gegenwart
Ton Rupf ar
Sie Alterungeatabilität einea katalytisch geepaltenen
Beneine (Kp. 40-200 0C), das 15 ppm Schwefel als öekan-
909 805/0 931
U70630
däres Butylmercaptan enthielt, wurde geprüft mit und ohne
Zusata Ton 10 ppm 1,3-M-(2-pyrldylimino)-i8oindolin duroh
Lagern dee Benzina in Berührung ait der offenen Atmosphäre
in einem ulasgefäss in Anwesenheit eines spiralförmigen
Kupferstreifens (1 ob Kupfer auf 20 oar Benzin)«
Die Induktionsperiode des Benzine {irisch >und naoh einer Woche) wurde naoh der ASXK-Hethode D 525 bestimmt*
Der Kupfergehalt des Beneine wurde ebenfalls bestimmtβ
Induktionsperiode |
naoh ei
ner Woche |
Kupfergehalt |
naoh ei
ner Woche |
|
Benzin ohne komplex
bildende Mittel Benzin mit 10 ppm komplexbildender lütt·! |
frisch |
200
360 |
frisoh |
0,300
0,340 |
♦) ppm |
315
380 |
0,081
0,081 |
Das gebildet· Kupferchelat ist also fcient katalytisoh wirksam, so daee keine Alterung des Beneine eintritt«
»rnaphthenat
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(Ep« 40 bis 190 °) wurde nach der ASSK-Hethode S 525 bestimmt. Bann wurde Xnpfernaphfchenat in den Benein gelöst
und die Xndulctiansperioäe wiedermi bestirnt· Die Induirtioneperiode nm ähnlichen Bensinen, die jeweils die Verbindungen A, Bj 0 baw'o B und Kupferaaphtbenat enthielten» morde
ebenfalls festgestellt· BIe Resultate sind in der unten.
folgenden X&belle III «mgestellt <.
^ Sin katalytisch gespaltenes Benein (Kp. 40° bis 190°)
wurde alt 10 Vol.jG einer 1 Gew.jt-igen Natronlauge behandelto
Bann wurde Kupfernaphthenat in de» behandelten Benein ge~
löst« Sin entsprechendes Bensin wurde mit natronlauge in
der gleichen Weise behandelt und Kupfernaphthenat und die
Verbindung A wurden dann in den behandelten Bensin gelöst Entsprechende Bensinproben» die jeweils die Verbindungen
A, B, 0 bsw* B enthielten, wurden wie oben beschrieben sit
Natronlauge behandelt, und Kupfernaphthenat wurde dann in
den behandelten Bensin gelöste Bio Induktlonsperiode der
Beneinproben wurde nach der ASSK-Hethode B 525 bestiwrt·
BIe Heaultat« sind in Tabelle I? angegeben·
Bio Oxidationsbeständigkeit -von sit Alkali behandelten
ähnlichen Benstnen, die Salioylaläthylendiamin enthielten» wurde ebenfalls bestiant unter Anwendung der ASIS-Kethode B 525» Biese Resultate sind in Tabelle T eusaaeengefässt.
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Konzentration in ppm |
B | C | D | Konzentration an Kupfer- naphthenat, |
Indufctions- periode |
|
Katalytisch gespaltenes |
A | 0 | 0 | 0 | ausgedrückt in ppm |
in Minuten |
dtO O | Q | 0 | 0 | 0 | 0 | 325 |
dto. | Ö | 0 | 0 | 0 | 0,5 | 90 |
dtO a | 6 | 5,0 | 0 | 0 | 0 | 380 |
dto« | 0 | 0 | 6,7 | 0 | 0 | 370 |
dto β | 0 | 0 | 0 | 3,0 | 0 | 325 |
dto» | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 340 |
dtOo | 6 | 5 | 0 | 0 | 0,5 | 340 |
dto ο | 0 | 0 | 6,7 | 0 | 0,5 | 310 |
dto. | 0 | 0 | 0 | 3,0 | 0,5 | 195 |
0 | 0,5 | 300 |
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Induktions-
bereich In
Minuten
Benzin, behandelt mit Natronlauge
Benzin» behandelt mit natronlauge, dann
Zusatz von 0,5 ppm Kupfer (in 3?ora von Kupfernaphthenat)
Benzin, behandelt mit natronlauge» dann Zue&tss von 0,5 ppm Kupfer (in
Fora von Kupfernaphthenat) und
6 ppm der Verbindung A
Bensin mit einem Gehalt von 6 ppm der Verbindung A,
behandelt mit Natronlauge, dann Zusatz von 0,5 ppm Kupfer (als Kupferoaphthenat)
Bensin mit 5 ppm der Verbindung B
behandelt mit Natronlauge und dann Zusatz von 0,5 ppm Kupfer
(als Kupfernaphthenat)
Bensin, enthaltend 6,7 ppm der Verbindung G,
behandelt mit natronlauge und dann Zusatz von 0,5 ppm Kupfer (als Kupf ernaphthenat)
Benzin, enthaltend 3 ppm der Verbindung "D9
behandelt mit Satronlauge und dann Zusatz von O5 5 ppm Kupfer
(als Kupfernaphthenat)
300
270 280
310 195 320
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« 13 -
Ta"belie V
Induktionsperiode in Hinuten
Benzin, enthaltend 0,5 ppm Kupfer
(als Kupfemaphthenat; und
3 vjm Disalicylaläthylendiamin 280
Benain, enthaltend 3 ppm Disalioylaläthylendiamin, behandelt alt
Xtznatronlusung und dann Zusatz Ton 0,5 ppm Kupfer
(als Kupfernaphthenat) 120
Sie Tabelle III sseigt, dass der Zusats von Kupfernaphthenat eine ungünstige Wirkung auf die Alterungabestandigkeit
dee Beneins hat und dass die Verbindungen A, B, C bew« D
dieser ungünstigen Wirkung entgegenwirken können. Aus dieser Tabelle ist weiterhin (wie auch aus Tabelle II) ersichtlich, dass in Abwesenheit iron Kupfernaphthenat bew«
Kupfer die Stabilität des Beneine duroh die Zugabe der
Verbindungen A, B bsw« D verbessert wird« Tabelle IV steigt«
dass die Verbindungen A, B, 0 bsw. D beständig sind gegenüber einer Behandlung mit Natronlauge, während die Tabelle V
zeigt, dass Msalioylaldiamin nicht beständig ist«
Die Beständigkeit einer Mineralölfraktion, die 1,3-Di-(2-PyridyllBiino)-iaoindolin enthielt, wurde nach dem
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SET-Test ' geprüft. Die lüneralSlfraktion war ein naphthenlsches venezolanisches Spindelölv das mit Schwefeldioxyd extrahiert worden war und eine Viskosität τοη etwa
35 öS bei 20° aufwies. Dieses UL wurde als solches bzw.
nach der Zugabe von 0 #01 <£ev«£ und 0,02 ßew·^ der Kcaapo- -nente A und dem vorstehend erwähnten Disalicylaläthylendiamin untersucht. Das öl wurde in einem Kupferbecher
7 Tage auf 110 0C erhitzt, wobei sich in dem Öl ein Kupferstab befrag, der mit einem Baumwollfaden umwunden war«
Die Ergebnisse dieser untersuchung sind in der nachstehenden Tabelle TI susammengestellta
0,28 |
bildung
nach |
Herabsetsung
der Selsefe- stigkeit des Baumwoll- f adens in jt |
|
0,18
0,04 0,05 |
5
1 0 |
||
Tabelle TX
Säure ssahl in mg KOH/g Ol |
0,06 | 7 | |
Spindelöl ohne Zusate 0,50
Spindelöl mit 0,01 GeWe* der Verbindung A 0,12 Spindelöl mit 0,02 Gew.* der τeromflung λ "■ · ι |
|||
Spindelöl sit 0,02 ßewo
Diealloylaläthylen*· diamin |
♦) Der Test ist beschrieben In der Teruffentliohung
Sr. 124 der «Hegeln für Isolieröl", herausgegeben tob Sohweiserisohen Elektrotechnischen Verein
am 1.Januar 1936.
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Claims (1)
- U70630- 15 -PatentansprücheKohlenwasserstofföle mit verbesserter Alterungsstabilität, gekennzeichnet durch den. Zusats eines Hetalldesaktivators, insbesondere für Kupfer, der allgemeinen Formelin der B einen heterocyclischen Rest bedeutet» der eine -C = H- Gruppe in einem 5- oder 6-Ring enthält und einen Thiazol-, Pyridin-, Chinolin- oder Isopyrrolring darstellt» der einen oder mehrere Substituenten enthalten kann und in o^-Stellung zu. dem Stickstoffatom gebunden ist» und in der Y Wasserstoff oder einen cyclischen oder acyclischen Substituenten darstellt, oder die beiden Y zusammen mit der »0 - HH - C »Gruppe eine Ringstruktur bilden.2· Kohlenwasserstofföl nach Anspruch 1» gekennzeichnet durch den Gehalt an einem Metalldesaktlvator der angegebenen Formel, in der Y eine Alkylgruppe oder eine gegebenenfalls substituierte Phenylgruppe bedeutet oder in der die beiden Y ausammen die Ctruppe -öR'eCJH·*· bilden« wobei R* ein Phenylrest ist· oder in der die beiden Beete Y benachbarte Kohlenetoffatome eines Benaolrings oder einer909805/0931-. ι !Art. 7 «1 Abs. J ilr . '^2 Λ '- *Naphthalinmolektilstruktttr oder die beißen durch Doppel* binäungen gebundenen Kohlenstoff atome dee 1#4-Dithia-2?3~dehydrocyclohexanringee sind»90 9 805/0931
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