DE1644962B2 - Verfahren zur herstellung von mineralischen schmieroelen - Google Patents
Verfahren zur herstellung von mineralischen schmieroelenInfo
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Description
)ie Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung
ι mineralischen Schmierölen mit verbesserter Anechbarkcit
auf stockpunklernicdrigendc Zusätze, ausgehend von einer mineralischen Schmierölfraktion,
durch Lösungsmittel-Extraktion unter bevorzugter Lösung der Aromaten, Entwachsung mit Lösungsmitteln
und katalytische Hydrierung. Es ist bekannt, mineralischen Schmierölen stockpunkterniedrigende
Mittel zuzusetzen, um ein Hießen bei niedrigen Temperaturen zu gewährleisten. Die
Verbesserung der Fließeigenschaften bei niedrigen Temperaturen ist ein immer wichtiger werdender
ίο Gesichtspunkt bei der Herstellung von Schmiermitteln.
Diese Anforderungen werden auf wichtigen Anwendungsgebieten, z. B. auf dem Gebiet der Öle für
Kraftfahrzeugmotoren anerkannt, wo für moderne Motoren mit engen Toleranzen ein Schmiermittel
mit guter Fiießiahigkeit und niedriger Viskosität für ausreichende Kaltstarteigenschaften gefordert wird. Die
Entwicklung von stockpunkterniedrigenden Zusätzen leitet sich in gewissem Umfang von diesen Bedürfnissen
her, jedoch war der Grad der Verminderung des Stockpunktes und der Verbesserung der Fließeigenschaften
der Öle bei niedrigen Temperaturen, wie er mit Hilfe des stockpunkterniedrigenden Zusatzes
erhalten wurde, normalerweise verhältnismäßig gering, und die Öle sprachen auch auf größere Mengen dieser
Zusätze nicht sehr stark an. Es wurde deshalb nach einem Verfahren zur Herstellung von Mineralölgrundlagen
gesucht, die auf stockpunkterniedrigende Zusätze stärker ansprechen, wodurch die Verwendung kleinerer
Mengen dieser Zusätze möglich ist, um die gleichen Fließeigenschaften bei niedrigen TemDeraturen zu
erzielen, bzw. die Anwendung der gleichen Konzentrationen von Zusätzen möglich ist, um bessere Fließeigenschaften
zu erzielen.
Es wurden bereits zahlreiche Raffinier- und Nachbehandlungen untersucht, um allgemein die Eigenschaften und Mineralölgrundlagen zu verbessern. Hierunter fallen die Behandlung mit Säuren oder Alkalien, die Raffinierung mit Lösungsmitteln, die Behandlung mit Tonen, die Entfernung von Wachsen und Asphalt mit Lösungsmitteln, die hydrierende Behandlung usw. Einige dieser Behandlungen wurden bereits nacheinander durchgeführt, um die spezifischen Eigenschaften der Mineralölgrundlagen zu verbessern. Beispielsweise schloß sich an die hydrierende Raffinierung von Schmieröleinsätzen unter Anwendung eines hohen Verhältnisses zwischen Wasserstoff und Einsatzgut über Nickel-Wolfram- oder Kobalt-Molybdän-Katalysatoren eine milde hydrierende Nachbehandlung in Gegenwart eines Platin-Tonerde-Katalysators mit einer kleinen Menge Fluorid als Aktivator an, mit dem Zweck, die eine geringere Ausbeute liefernden Raffiniersturen mit Lösungsmitteln zu ersetzen und Schmieröle mit verbesserter Stabilität und Oxydationsbeständigkeit herzustellen. Bei einer weiteren Ände- rung der Reihenfolge wurden mehrere Raffinierstufen mit Lösungsmitteln angewendet, woran sich eine Behandlung mit Ton sowie eine hydrierende Raffinierung oder Nachbehandlung mit sehr niedrigem WasserstolTverbrauch anschloß. Der Zweck dieser aufeinanderfolgenden Arbeitsschritte war ebenfalls die Verbesserung der Oxydationsbeständigkeit des Schmieröls. Keine der bisher angewendeten Behandlungen oder kombinierten Behandlungen war jedoch wirksam, um eine Mineralülgrundlage mit einer merk-
Es wurden bereits zahlreiche Raffinier- und Nachbehandlungen untersucht, um allgemein die Eigenschaften und Mineralölgrundlagen zu verbessern. Hierunter fallen die Behandlung mit Säuren oder Alkalien, die Raffinierung mit Lösungsmitteln, die Behandlung mit Tonen, die Entfernung von Wachsen und Asphalt mit Lösungsmitteln, die hydrierende Behandlung usw. Einige dieser Behandlungen wurden bereits nacheinander durchgeführt, um die spezifischen Eigenschaften der Mineralölgrundlagen zu verbessern. Beispielsweise schloß sich an die hydrierende Raffinierung von Schmieröleinsätzen unter Anwendung eines hohen Verhältnisses zwischen Wasserstoff und Einsatzgut über Nickel-Wolfram- oder Kobalt-Molybdän-Katalysatoren eine milde hydrierende Nachbehandlung in Gegenwart eines Platin-Tonerde-Katalysators mit einer kleinen Menge Fluorid als Aktivator an, mit dem Zweck, die eine geringere Ausbeute liefernden Raffiniersturen mit Lösungsmitteln zu ersetzen und Schmieröle mit verbesserter Stabilität und Oxydationsbeständigkeit herzustellen. Bei einer weiteren Ände- rung der Reihenfolge wurden mehrere Raffinierstufen mit Lösungsmitteln angewendet, woran sich eine Behandlung mit Ton sowie eine hydrierende Raffinierung oder Nachbehandlung mit sehr niedrigem WasserstolTverbrauch anschloß. Der Zweck dieser aufeinanderfolgenden Arbeitsschritte war ebenfalls die Verbesserung der Oxydationsbeständigkeit des Schmieröls. Keine der bisher angewendeten Behandlungen oder kombinierten Behandlungen war jedoch wirksam, um eine Mineralülgrundlage mit einer merk-
f,s liehen Erhöhung des Ansprechens auf stockpunkterniedrigende
Zusätze gegenüber Grundlagen, die nach anderen Behandlungen erhallen wurden, zu
erzeugen.
In diesem Zusammenhang sei auf die US-Patentschrift 2779713 hingewiesen, wonach eine Destillat-Schmierölfraktion
in aufeinanderfolgenden Stufen einer hydrierenden Raffinierung in Gegenwart eines
gegenüber Schwefel unempfindlichen Katalysators unter milden Bedingungen sowie einer hydrierenden
Nachbehandlung in Gegenwart eines mit Fluorid aktivierten Platin-Tonerde-Katalysators unter noch milderen
Bedingungen als in der ersten Stufe unterworfen wird, so daß der Wasserstoffverbrauch vernachlässigbar
klein ist Das Ausmaß der Hydrierung in der zweiten Stufe ist jedoch unzureichend.
Weiterhin ist es aus der US-Patentschrift 29 67 147 bekannt, eine mit einem Lösungsmittel extrahierte, mit
einem Lösungsmittel von Wachs befreite Schmieröldestillatfraktion einer einstufigen Hydrierung in
Gegenwart eines mit Fluorid aktivierten Piatin-Tonerde-Katalysators
zu unterwerfen, wobei ein hoher Wasserstoffverbrauch auftritt Man erhält jedoch unbefriedigende
Ergebnisse, wenn der Wasserstoffverbrauch in dieser einen Stufe zu hoch ist.
Schließlich sei die US-PS 32 32 863 genannt, die ein Verfahren zum Herstellung naphthenischer
Schmieröle durch eine besondere Behandlung beschreibt, bei der die bei der Extraktion unter bevorzugter
Lösung der Aromaten durch Abtrennung von einer 1. Raffinatphase anfallende 1. Extraktphase in
eine 2. Extiaktphase und eine 2. Raffinat- oder Herzphase getrennt wird. Diese Herzphase wird der Weiterbehandlung,
nämlich Entwachsung und katalytischen Hydrierung unterworfen, wobei naphthenische
Schmieröle erhalten werden, die sich durch eine spezifische Dispersion von 105 bis 140 auszeichnen, eine
weiche Kohlenstoff-Ablagerung und damit eine geringere Abnutzung der beweglichen Maschinenteile
erzeugen und die bei gegebener Konsistenz über eine hohe Schmierleistung verfügen. Diese naphthenischen
Schmieröle enthalten aber vor der Hydrierung über 45% Aromaten, ein Aromatengehalt, der höher ist als
der der rohen Schmierölfraktion. Nach der Hydrierung besitzt dieses Schmieröl immer noch einen Aromatengehalt
von über 35%.
Es wurde nun ein Verfahren gefunden zur Herstellung von mineralischen Schmierölen mit verbesserter
Ansprechbarkeit auf stockpunkterniedrigende Zusätze, ausgehend von einer mineralischen Schmierölfraktion,
durch Lösungsmittel-Extraktion unter bevorzugter Lösung der Aromaten, Entwachsung mit Lösungsmitteln
und katalytische Hydrierung, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Schmierölfraktion nach Lösungsmittelextraktion
und Entwachsung auf einen Gehalt an aromatischem Kohlenstoff von weniger als etwa
10Gew.-% in einer 1. Hydrierstufe in Gegenwart eines
gegenüber Schwefel unempfindlichen Katalysators bei Temperaturen von 316 bis 4270C, einem Verhältnis
zwischen Wasserstoff und Öl von 120 bis 710 Liter/ Liter (Normalbedingungen; und bei einem Wasserstoffverbruch
von 12 bis 48 Liter/Liter (unter Normalbedingungen) hydrierend raffiniert und in einer
2. Hydrierstufe in Gegenwart eines mit Fluorid aktivierten Katalysators aus einem Metall der Platingruppe
auf Tonerde bei Temperaturen von 232 bis 37O0C, einem Verhältnis zwischen Wasserstoff und Öl von
710 bis 2100 Liter/Liter (unter Normalbedingungen) und bei einem Wasserstoffverbrauch von 95 bis
380 Liter/Liter (unter Normalbedingungen) hydrierend gespalten bzw. hydrierend isomerisiert wird.
Obeleich die nach dem Verfahren gemäß der Erfindung hergestellten Öle vor der Zugabe des stockpunkterniedrigenden
Zusatzes nur einen geringfügig niedrigeren Stockpunkt haben als Öle, die in den üblichen
Raffinierstufen erzeugt wurden, erhält man bei Zugabe
eines stockpunkterniedrigenden Zusatzes zu den Ölen gemäß der Erfindung eine wesentlich größere Abnahme
der Viskosität bei niedrigen Temperaturen als bei Zugabe des stockpunkterniedrigenden Zusatzes zu
Ölen, die auf bekannte Weise raffiniert wurden.
Bei der Raffinierung von Mineralölen wird ein wachshaltiges,
reduziertes Rohöl normalerweise zu einem Destülatöl, z. B. einem leichten Schmieröl, mit einer
Viskosität im Bereich von etwa 60 bis lOOSaybolt-Sekunden
bei etwa 38°C, einem mittleren Schmieröl mit einer Viskosität im Bereich von SAE 10 bis SAE 20
und einem schweren Schmieröl mit einer Viskosität im Bereich von SAE 4G bis SAE 60 fraktioniert Alle
diese Fraktionen oder, falls gewünscht, auch andere Destillat-Schmiermittelfraktionen können für das Verfahren
gemäß der Erfindung verwendet werden. Die Lösungsmittelextraktion kann nach allen an sich bekannten
Verfahren erfolgen. Mit Hilfe der verwendeten Lösungsmittel werden bevorzugt die aromatischen
Kohlenwasserstoffe gelöst, wogegen die naphthenischen Kohlenwasserstoffe viel weniger und die
paraffinischen Kohlenwasserstoffe kaum oder gar nicht gelöst werden. Das zum Herauslösen der Aromaten
verwendete Lösungsmittel ist normalerweise nur teilweise
mit dem behandelten Öl mischbar, so daß zwei Phasen gebildet werden: Eine Raffinatphase, die ein
raffiniertes Öl mit vermindertem Aromatengehalt enthält und eine Extraktphase, die das selektive Lösungsmittel
und die aromatischen Kohlenwasserstoffe enthält. Geeignete selektive Lösungsmittel sind Furfurol, Phenole,
flüssiges SO2, Nitrobenzol und Dimethylformamid
Das Volumenverhältnis zwischen Lösungsmittel und Öl kann oft zwischen 1 bis 4: 1 schwanken. Die
Extraktiopstemperatur kann zwischen 38 und 93°C
liegen, wobei die bevorzugte Temperatur zwischen 54 und 77°C liegt
Das Raffinat aus der Lösungsmittelextraktion wird mit Lösungsmitteln entwachst, um alle wachsartigen
Komponenten zu entfernen und um den Stockpunkt des Ausgangsmaterials herabzusetzen. Bei einer
typischen Entwachsung wird ein selektives Lösungsmittel für die flüssigen Ölbestandteile verwendet, um
die wachsartigen von den nichtwachsartigen Komponeten zu trennen. Typische Lösungsmittel zur Entfernung
von Wachsen enthalten ein Gemisch von aromatischen Kohlenwasserstoffen mit 6 bis 8 Kohlenstoffatomen
je Molekül, z. B. Benzol, Toluol oder deren Gemische, und einem aliphatischen oder Alkylketon
mit 3 bis 8 Kohlenstoffatomen je Molekül, wie Aceton, Methyläthylketon, Methylpropylketo^Methylisobutylketon
oder deren Gemische. Beispielsweise stellen häufig verwendete Lösungsmittel zur Entwachsung
ein Gemisch aus 40 bis 60Vol.-% eines aromatischen Kohlenwasserstoffs, wie Toluol, und 40
bis 60 Vol.-% eines aliphatischen Ketons, wie Methyl-
fto äthylketon, dar. Geeignete Verhältnisse zwischen Lösungsmittel
und Öl betragen 0,5 : 1 bis 4: l.Die Entwachsung
wird bei einer ausreichend niedrigen Temperatur durchgeführt, um den gewünschten Entwachsungsgrad
zu erzielen. Normalerweise beträgt die Filtertemperatur -34 bis -60C, wobei der bevorzugte
Bereich zwischen -29 und -120C liegt.
Das mit Lösungsmitteln extrahierte und mit Lösungsmitteln entwachsle Schmieröl-Einsatzgut, das der
zweifachen Hydrierungsbehandlung gemäß der Erfindung unterworfen werden solL, ist durch einen Gehalt
an aromatischem Kohlenstoff von weniger als etwa 10%, vorzugsweise von weniger als 8%, gekennzeichnet.
Die erste Stufe der Hydrierungsbehandlung, die nachstehend
als »hydrierende Raffinierung« bezeichnet
wird, umfaßt eine Wasserstofibehandlung in Gegenwart
eines gegen Schwefel unempfindlichen Katalysators, z. B. eines Metalls der Eisengruppe auf einem
überwiegend aktivierten Tonerdeträger. Bevorzugte ι ο
Katalysatoren sind Hydrierkatalysatoren auf der Basis von Nickel-Molybdänoxyd auf Tonerde und Kobalt-Molybdänoxyd
auf Tonerde, die katalytisch wirksame Mengen an Molybdänoxyd und Kobalt oder Nickel
enthalten. Die katalytisch wirksamen Bestandteile machen gewöhnlich einen kleineren Anteil des Katalysators
aus, während die Tonerde die Hauptkomponente darstellt. Vorteilhafterweise enthält der Katalysator
1 bis 10Gew.-% Kobalt oder Nickel, vorzugsweise
2 bis 5%, berechnet als freies Metall; 8 bis 20Gew.-% Molybdänoxyd, berechnet als MoO3, vorzugsweise
10 bis 15%, wobei der Rest einen im wesentlichen aktivierten oder calcinierten Tonerdeträger darstellt
Der Katalysator wird vor seiner Verwendung vorzugsweise vorgeschwefelt, z. B. dadurch, daß er bei
erhöhten Temperaturen mit H2S in Berührung gebracht wird.
Bei der ersten Behandlung mit Wasserstoff soll die Zugaberate des Wasserstoffes für die hydrierende Raffinierung
verhältnismäßig niedrig gehalten werden, vorzugsweise bei 237 bis 590 Liter je Liter Einsatzgut.
Der Wasserstoffverbrauch wird vorzugsweise auf 18
bis 36 Liter je Liter Einsatzgut gehalten. Es werden Drücke von 35 bis 210 atü, vorzugsweise von 70 bis
175 atü, Temperaturen von vorzugsweise 343 bis 4000C
und Raumgeschwindigkeiten von 0,25 bis 3, vorzugsweise von 0,5 bis 2 Gewichtsteilen Einsatzgut je Gewichtsteil
Katalysator und Stunde angewendet.
Bei der zweiten Hydrierungsbehandlung des Verfahrens, bei der das Einsatzgut einer hydrierenden Spaltung
bzw. Isomerisierung unterworfen wird, wird das Einsatzgut in Gegenwart eines mit Fluorid aktivierten
Katalysators aus einem Metall der Platingruppe auf aktivierter oder calcinierter Tonerde hydrierend behandelt.
Das Fluorid und das. Metall der Platingruppe bilden den kleineren Anteil des Katalysators, während
die Tonerde den Hauptteil ausmacht. Es wird oft vorgezogen, einen mit Ammoniumfluorid aktivierten
Platin-Tonerde-Katalysator zu verwenden. Der Katalysator kann vorteilhafterweise 0,2 bis 2 Ciew.-%, vorzugsweise
0,3 bis 1 Gew.-% des Metalls aus der Platingruppe, berechnet als freies Metall, und 1 bis 15 Gew.-%,
vorzugsweise 2 bis 8Gew.-% Fluor enthalten, wobei der Rest im wesentlichen aus Tonerde besteht. Es
können aktivierte oder Gamma-Tonerden verwendet werden, z. B. solche, die durch Calcinieren von amorpher
wasserhaltiger Tonerde, Aluminiumoxydmonohydrat, Aluminiumoxydtrihydrat oder ihrer Gemische
bei erhöhten Temperaturen von beispielsweise 400 bis 8160C, vorzugsweise von 454 bis 76O0C erhalten
wurden. Vorteilhafterweise kann die Tonerde-Vorstufe ein Gemisch darstellen, das hauptsächlich, z. B. zu
65 bis 95 Gew.-% aus einem oder mehreren Aluminiumoxyd-Trihydraten, wie Bayerit, Nordstrandit oder Gibbsit,
und zu 5 bis 35 Ge\v.-% aus Aluminiumoxyd-Monohydrat
(Böhmit), amorpher Tonerde oder Gemischen dieser Substanzen besteht. Katalysatorgrund-
<;in(Te von dieser Art sind in den US-Patentschriften
28 38 444 und 28 38 445 beschrieben.
Wie schon gesagt, ist bei der zweiten Wasserstoffbehandlung
die Isomerisierung des eingesetzten Kohlenwasserstoffs sowie eine hydrierende Spaltung eribrderl;ch.
Bei der Behandlung werden Drücke von 35 bis 210 atü, vorzugsweise 70 bis 175 atü; Temperaturen
von vorzugsweise 260 bis 316°C; Raumgeschwindigkeiten von 0,2 bis 2, vorzugsweise von 0,25 bis 0,5 Gewichtsteilen
Einsatzgut je Gewichtsteil Katalysator und Stunde und ein Verhältnis von WasserstolTzu Einsatzgut von vorzugsweise 950 bis 1650 Liter/Liter angewendet
Der Wasserstoffverbrauch ist beträchtlich höher als auf der Stufe der hydrierenden Raffinierung,
d. h. vorzugsweise 140 bis 240 Liter/Liter. Nach der zweiten Hydrierungsstufe kann es erwünscht sein,
niedrigsiedende, hydrierend gespaltene Komponenten zu entfernen und das Verhältnis zwischen dem Flammpunkt
und der Viskosität durch Destillation des Ablaufs einzustellen.
Die Behandlung eines mit Lösungsmitteln extrahierten und entwachsten Schmieröldestillats nach dem
vorstehend angegebenen Verfahren führt zu einem Schmieröl mit einer im allgemeinen verbesserten Aufnahmefähigkeit
Tür den stockpunkterniedrigenden Zusatz. Die verschiedenen bekannten, stockpunkterniedrigenden
Substanzen sind also normalerweise bei den erfindungsgemäß behandelten Ölen wirksamer.
Typische, stockpunkterniedrigende Substanzen, die be·
den erfindungsgemäß raffinierten Schmierölen eine höhere Wirksamkeit haben, sind Kondensationsprodukte
von chlon ertem Wachs und Naphthalin, Kondensationsproduktc
von chloriertem Wachs und Phenol, Polymere von äthylenisch ungesättigten Monomeren,
wie Olefinen, Äthern und Estern. Eine umfassende Liste von Substanzen, die als stockpunkterniedrigende
Zusätze geeignet sind, ist in »Petroleum Refining With Chemicals« von Kalichevsky und Kobe (1956).
verlegt bei Elsevier Publishing Company, New York, S. 525-534, angegeben.
Besonders wirksame stockpunkterniedrigende Substanzen sind Kunstharze, die durch Polymerisation
von Estern der Acrylsäure und der Methacrylsäure erhalten werden.
Die stockpunkterniedrigenden Zusätze können dem Öl in wechselnden Mengen zugegeben werden, was
von der Natur des jeweiligen Zusatzes und dem gewünschten Stockpunkt abhängt. Die stockpunkterniedrigenden
Mittel auf der Grundlage von Acrylharzen können beispielsweise im allgemeinen mit
Erfolg in Mengen von bis zu etwa 1 Gew.-% des Öls verwendet werden.
Das Verfahren gemäß der Erfindung und die verbesserten
Eigenschaften der erfindungsgemäß behandelten Öle sind durch die nachstehenden Beispiele
erläutert. Die Prozentangaben beziehen sich auf das Gewicht.
Ein rohes Schmieröldestillat aus einem gemischten Grund-Rohmaterial wurde bei etwa 8O0C mit Phenol
einer Lösungsmittelextraktion unterzogen, wobei ein Volumenverhältnis zwischen Lösungsmittel und Öl
von 1,8 : 1 angewendet wurde, worauf sich bei etwa -23°C eine Entwachsung mit einem Lösungsmittelgemisch
aus 50 Volumprozent Methyläthylketon und
50 Volumprozent Toluol anschloß; das Verhältnis zwischen Lösungsmittel und Öl betrug 3:1. Die erhaltene
neutrale Ölfraktion, die etwa 5% Aromaten enthielt, wurde dann in einem Reaktorsyslem mit zwei Festbettkatalysatoren
unter folgenden Bedingungen verarbeitet:
Katalysator,
vor Gebrauch sulfidiert
Erster Reaktor
2,64% Co;
13,4% MoO1
auf Tonerde
2,64% Co;
13,4% MoO1
auf Tonerde
Zweiter Reaktor 0,6% Pt:
4,7% F
auf Tonerde
4,7% F
auf Tonerde
Druck, atü 105
Temperatur, 0C 370
Raumgeschwindigkeit 1,0
Wasserstoff/ 360
Wasserstoff/ 360
Einsatzgut; Liter/Liter
105
288
0,35
1200
288
0,35
1200
Mit | Hydrie | |
Lösungs | rungs- | |
mitteln | produkt | |
behandeltes | ||
Einsatzgut | ||
Spezifisches Gewicht, 0APi | 30,4 | 34,2 |
Flammpunkt, 0C | 224 | 207 |
Viskosität bei 38°C, | 49,77 | 29,89 |
Centistoke | ||
Stockpunkt, 0C | -12 | -15 |
Diese Ergebnisse zeigen, daß das Hydrierungsprodukt in einem mäßigen Grad hydrierend gespalten wurde
(Viskositätsabnahme von 49,77 auf 29,89 cS) und in einem geringen Umfang hydrierend isomerisiert wurde
(Stockpunkterniedrigung von -12 auf -15°C).
Nach Zugabe einer kleinen Menge eines stockpunkterniedrigenden Mittels (hierbei handelt es sich um ein
40%-Konzentrat eines Methacrylatpolymers in Mineralöl. Die Estergruppen des Polymers sind aus Alkoholmischungen
mit zwischen 5 und 14 Kohlenstoffatomen abgeleitet. Die Estergruppen bestehen vorwiegend aus
einer Mischung von Cetyl-, Lauryl- und Oktylgruppen.
ίο Das Molekulargewicht des Methacrylatpolymers liegt
bei 10000 bis 15000) (0,5% Acryloid 150) zu den Ölen nach Beispiel 1 wurden die Viskositäten bei etwa-18°C
als Maß für das Verhalten bei niedrigen Temperaturen bestimmt. Die Wirkung des stockpunkterniedrigenden
Zusatzes war wie folgt:
Der Ablauf des zweiten Reaktors wurde destilliert, um niedrigsiedende, hydrierend gespaltene Komponenten
abzuilestillieren, wobei eine Schmierölfraktion mit einem für ein Schmiermittelgemisch geeigneten Verhältnis
zwischen Flammpunkt und Viskosität hinterblieb. Die Eigenschaften des mit Lösungsmittel extrahierten
und entwachsten Einsatzgutes vor und nach der zweistufigen Hydrierung sind wie folgt:
Mit | Hydrie | |
Lösungs | rungs- | |
mitteln | produkt | |
behandeltes | ||
Einsatzgut | ||
Zugesetztes stockpunkt- | 0,5% | 0,5% |
erniedrigendes Mittel | ||
Viskosität, cS bei -18°C | 16334 | 1763 |
Diese große Verbesserung der Fließeigenschaften bei niedrigen Temperaturen ist besonders überraschend
im Hinblick auf die sehr geringe Stockpunktdifferenz zwischen dem mit dem Lösungsmittel behandelten
Einsatzgut und dem zweifach hydrierten Produkt.
Zur weiteren Erläuterung der hervorragenden Fließeigenschaften des Hydrierungsproduktes nach Beispiel
1 bei niedrigen Temperaturen wurde eine Reihe von Gemischen unter Verwendung anderer, mit Lösungsmitteln
extrahierter und entwachster Neutralöle aus gemischten basischen Rohölen hergestellt, die der
Hydrierungsbehandlung gemäß der Erfindung nicht unterzogen wurden. Diese Öle haben Hochtemperatur-Viskösi
täten, vergleichbar dem des zweifach hydrierten Öls von Beispiel 1. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen
sind nachstehend angegeben, wobei die Öle in der Reihenfolge der bei 38°C gemessenen
Viskositäten angegeben sind.
Ol B | Zweifach hydriertes | Öl C | Öl D | |
(mit Lösungsmitteln | Produkt nach | (mit Lösungsmitteln | (mit Lösungsmitteln | |
extrahiertes und | Beispiel 1 | extrahiert und | extrahiert und | |
entwachstes Öl) | entwachst) | entwachstes Einsatz | ||
gut nach Beispiel 1) | ||||
Viskosität, cS bei etwa | 21,29 | 29,89 | 33,68 | 49,77 |
38°C | ||||
Stockpunkt, "C | -12 | -15 | -15 | -12 |
+0,5% stockpuakt- | ||||
emiedrigendes Mittel | ||||
Viskosität, CS bei 38°C | 22,70 | 31,62 | 35,31 | 52,44 |
Viskosität, cS bei -18eC | 3226 | 1763 | S626 | 16334 |
Bei einer Viskosität von 31,62 cS bei 38°C für ein
Material, das, wie die Öle B, C und D, lediglich mit
Lösungsmitteln extrahiert und entwachst ist, wäre die
Viskosität bei -18°C etwa TOQSdS. Die Viskosität
des nach der zweistufigen Hydrierung erhaltenen Pro
duktes nach diesem Beispiel bei -18°C ist jedoch
überraschend niedrig, d. it 1763 cS. Umgekehrt müßte
man, am den niedrigen Weit von ITOdS bei -18°C
zn erhalten, die Viskosität des nonnalen, mit Lösragsmitteln behandelten und entwachsten Einsatzgutes bei
709SISfW*
38°C auf etwa 18,3 cS vermindern, wogegen das hydrierte
Produkt von Beispiel 1 den viel höheren Wert von 31,62 cS zeigt. Diese Werte zeigen die ausgeprägte
Überlegenheit des durch die aufeinanderfolgenden Stufen der hydrierenden Raffinierung und der hy-
drierenden Spaltung bzw. hyarierenden Isomerisierung
erhaltenen Produktes, das erfindungsgemäß auf einer mit Lösungsmitteln extrahierten, mit Lösungsmitteln
entwachsten Mineralölbasis erhalten wurde, hinsichtlich seiner Fließeigenschaften bei tiefen Temperaturen.
Claims (6)
1. Verfahren zur Herstellung von mineralischen Schmierölen mit verbesserter Ansprechbarkeit auf
stockpunkterniedrigende Zusiize, ausgehend von einer mineralischen Schmierölfraktion, durch Lösungsmittel-Extraktion
unter bevorzugter Lösung der Aromaten, Entwachsung mit Lösungsmitteln und
katalytische Hydrierung, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmierölfraktion nach Lösungsmittelextraktion
und Entwachsung auf einen Gehalt an aromatischem Kohlenwasserstoff von weniger als etwa 10 Gew.-% in einer 1. Hydrierstufe
in Gegenwart eines gegenüber Schwefel unempfindlichen Katalysators bei Temperaturen von 316 bis
427°C, einem Verhältnis zwischen Wasserstoff und Öl von 120 bis 710 Liter/Liter (Normalbedingungen)
und bei einem Wasserstoffverbrauch von 12 bis 48 Liter/Liter (unter Normalbedingungen)
hydrierend raffiniert und in einer 2. Hydrierstufe in Gegenwart eines mit Fluorid aktivierten Katalysators
aus einem Metall der Platingruppe auf Tonerde bei Temperaturen von 232 bis 370°C, einem
Verhältnis zwischen Wasserstoff und Öl von 710 bis 2100 Liter/Liter (unter Normalbedingungen)
und bei einem Wasserstoffverbrauch von 95 bis 380 Liter/Liter (unter Normalbedingungen) hydrierend
gespalten bzw. hydrierend isomerisiert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Katalysator in der Stufe der
hydrierenden Raffinierung einen Tonerde-Trägerkatalysator verwendet, der katalytisch wirksame
Mengen an Molybdänoxyd und einem Metall wie Kobalt und/oder Nickel enthält.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Tonerdeträger 1 bis lOGew.-Vo
Kobalt, berechnet als freies Metall, und 8 bis 20Gew.-% Molybdänoxyd, berechnet als MoO,,
enthält.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Stufe der hydrierenden Raffinierung
bei Temperaturen von 343 bis4QO0C, einem
Verhältnis zwischen Wasserstoff und Öl von 237 bis 590 Liter/Liter (unter Normalbedingungen) und
einem Wasserstoffverbrauch von 18 bis 36 Liter/ Liter (unter Normalbedingungen) durchführt.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß man die Stufe der hydrierenden Spaltung bzw. hydrierenden Isomerisierung bei Temperaturen
von 260 bis 316°C, einem Verhältnis zwischen Wasserstoff und Öl von 950 bis 1650 Liter/
Liter (unter Normalbedingungen) und einem Wasserstoffverbrauch von 140 bis 240 Liter/Liter
(unter Normalbedingungen) durchführt.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Katalysator in der Stufe der
hydrierenden Isomerisierung bzw. Spaltung einen Katalysator verwendet, der 0,2 bis 2 Gew.-% Platin,
berechnet als freies Metall, und 1 bis 15 Gew.-% Fluor enthalt.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
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Family Applications (1)
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