DE1770011B2 - WAXY DISTILLATE FUEL - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft wachshaltige Destillatkraftstoffe, deren Wachskomponenten mindesten;» zum Teil einen Schmelzpunkt über 350C und einen Siedepunkt über 350° C aufweisen. Die erfindungsgemjtßen Destillatkraftstoffe zeigen einen herabgesetzten Fließpunk:, obwohl sie ein schweres Destillat enthalten, welches durch Flash-Destillation gewonnen wurde.The invention relates to waxy distillate fuels whose wax components at least; partly have a melting point above 35 0 C and a boiling point above 350 ° C. The distillate fuels of the present invention show a depressed flow point, although they contain a heavy distillate which has been obtained by flash distillation.
Der Fließpunkt eines Kraftstoffes ist von großer praktischer Bedeutung, insbesondere in Europa, wo inThe pour point of a fuel is of great practical importance, especially in Europe, where in
4> Zukunft immer größere Mengen wachshaltiger Rohöle verarbeitet werden müssen, wie sie beispielsweise von den afrikanischen Erdölquellen geliefert werden.4> In the future, ever larger quantities of waxy crude oils must be processed, such as those supplied by African oil wells.
Destillatkraftstoffe bestehen an sich vollständig aus Destillatkomponenten. Eine besondere Gruppe sindDistillate fuels in themselves consist entirely of distillate components. Are a special group
so diejenigen schweren Destillate, welche beim Destillieren unter vermindertem Druck von atmosphärischen Destillationsrückständen erhalten werden.so those heavy distillates which are produced when distilled under reduced pressure of atmospheric Distillation residues are obtained.
Bei einer Destillation unter Atmosphärendruck wird das eingesetzte Ausgangsmaterial in ein atmosphärisches Destillat und einen atmosphärischen Rückstand abgetrennt. Die während der Destillation erreichte Maximaltemperatur beträgt etwa 350°C. Bei der Destillation unter vermindertem Druck wird dieser atmosphärische Rückstand weiterhin in ein Vakuumde-In the case of distillation under atmospheric pressure, the starting material used becomes an atmospheric one Separated distillate and an atmospheric residue. The reached during the distillation Maximum temperature is around 350 ° C. When distilled under reduced pressure, this becomes atmospheric residue continues in a vacuum de-
(<·. stillat und einen Vakuumrückstand aufgetrennt. Eine besondere Art der Destillation unter vermindertem Druck ist die sogenannte Flash-Destillation (Entspannungs- oder Turmdestillation). Bei der Flash-Destillation wird ein vorerhitzter atmosphärischer Rückstand(<·. Stillat and separated a vacuum residue. A a special type of distillation under reduced pressure is the so-called flash distillation (expansion or tower distillation). Flash distillation produces a preheated atmospheric residue
<■< kontinuierlich in eine Flash-Kammer eingespeist, wo dann die Verdampfung der Destillatkomponenten unter konstanten Gleichgewichtsbedingungen stattfindet. Bei der Flash-Destillation wird der Druck ganz wesentlich<■ <continuously fed into a flash chamber where then the evaporation of the distillate components takes place under constant equilibrium conditions. at The flash distillation makes the pressure quite essential
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vermindert, dsmit man aus einer gegebenen Menge des atmosphärischen Rückstandes eine möglichst hohe Ausbeute an Flash-Destiliat erhält Infolge der besonderen Art der angewendeten Destillationstechnik enthalten die dabei gewonnenen schweren Destillate Wachse mit höherem Molekulargewicht und einer besonderen Struktur, welche in typischen Destillatkraftstoffen, wie Mitteldestillaten, nicht vorkommen. Hierdurch ergeben sich besondere technische Probleme in bezug auf den Fließpunkt. Im allgemeinen liegen die Schmelzpunkte dieser Wachse oberhalb 35°C, und ihre Siedepunkte liegen oberhalb etwa 350° C.reduced, dsmit one as high as possible from a given amount of atmospheric residue Yield of flash distillate obtained as a result of the special Type of distillation technique used, the heavy distillates obtained contain waxes with a higher molecular weight and a particular structure found in typical distillate fuels such as Middle distillates, do not occur. This gives rise to special technical problems with respect to the Pour point. In general, the melting points of these waxes are above 35 ° C. and their boiling points are above about 350 ° C.
Da die durch Flash-Destillation gewonnenen schweren Destillate im allgemeinen eine zu hohe Viskosität aufweisen, werden sie in den meisten Fällen mit atmosphärischen Destillaten, wie Gasölen, gemischt. Die Menge an schwerem Destillat in solchen Destillatkraftstoffen kann innerhalb eines weiten Bereiches schwanken, doch beträgt sie üblicherweise 20 bis 80 Gewichtsprozent bezogen auf den Gesamtkraftstoff. Derartige wachshaltige Destillatkraftstoffe werden beispielsweise als Heizöle zur Erzeugung von Wärme sowie als Treibstoff für Dieselmotoren mit niedriger Geschwindigkeit eingesetzt. Speziell für diese Anwendungszwecke ist der Fließpunkt von großer Bedeutung.Since the heavy distillates obtained by flash distillation generally have too high a viscosity have, in most cases they are mixed with atmospheric distillates such as gas oils. The amount of heavy distillate in such distillate fuels can be within a wide range vary, but it is usually 20 to 80 percent by weight based on the total fuel. Such waxy distillate fuels are used, for example, as heating oils for generating heat as well as used as fuel for low-speed diesel engines. Especially for these purposes the pour point is of great importance.
In der Literatur sind bereits zahlreiche Verbindungen empfohlen worden, welche einem wachshaltigen Erdölprodukt, wie Schmier- und Gasölen, zwecks Herabsetzung des Fließpunktes zugesetzt werden können; insbesondere handelt es sich dabei um polymere Zusatzstoffe. Es hat sich doch gezeigt, daß diese Verbindungen in Destillatkraftstoffen, welche die vorstehend beschriebenen Wachse höheren Molekulargewichtes enthalten, keine Wirkung zeigen. Im allgemeinen kann man sagen, daß eine Verbindung nur dann als wirksamer Fließpunkterniedriger betrachtet werden kann, wenn sie in einer Konzentration von maximal 0,2 Gewichtsprozent den Fließpunkt um mindestens 6°C erniedrigt.Numerous compounds are already in the literature It has been recommended that a waxy petroleum product, such as lubricating and gas oils, be used for the purpose of degradation the pour point can be added; in particular, they are polymers Additives. It has been shown that these compounds in distillate fuels which the Contain the higher molecular weight waxes described above, show no effect. In general it can be said that a compound can only be regarded as an effective pour point depressant can, if they are in a concentration of a maximum of 0.2 percent by weight, the pour point by at least 6 ° C humiliated.
Überraschenderweise wurde nun gefunden, daß dieses wichtige technische Problem durch den Einsatz von polymeren Verbindungen mit spezieller Struktur gelöst werden kann.Surprisingly, it has now been found that this important technical problem through the use can be solved by polymeric compounds with a special structure.
Es handelt sich dabei um polymere Zusatzstoffe, welche als molekulare Bausteine monovinylaromatische Verbindungen mit einer unverzweigten gesättigten Kohlenwasserstoffkette mit mindestens 18 Kohlenstoffatomen enthalten.These are polymer additives, which are monovinylaromatic as molecular building blocks Compounds with an unbranched saturated hydrocarbon chain with at least 18 carbon atoms contain.
Der erfindungsgemäße wachshaltige Destillatkraftstoff, dessen Wachskomponenten mindestens zum Teil einen Schmelzpunkt über 35°C und einen Siedepunkt über 350° C aufweisen, ist demgemäß dadurch gekennzeichnet, daß er mindestens zum Teil aus einem durch Flash-Destillation gewonnenen schweren Destillat und 0,001 bis 2 Gewichtsprozent polymeren Zusatzstoffen, die als molekulare Bausteine monovinylaromatische Verbindungen mit einer unverzweigten gesättigten Kohlenwasserstoffkette mit mindestens 18 Kohlenstoffatomen enthalten, besteht.The waxy distillate fuel according to the invention, at least some of its wax components have a melting point above 35 ° C and a boiling point above 350 ° C, is accordingly characterized by that it is at least partly from a heavy distillate obtained by flash distillation and 0.001 to 2 percent by weight of polymeric additives that act as monovinylaromatic molecular building blocks Compounds with an unbranched saturated hydrocarbon chain with at least 18 carbon atoms contain, consists.
Unter einer monovinylaromatischen Verbindung mit einer unverzweigten gesättigten Kohlenwasserstoffkette mit mindestens 18 Kohlenstoffatomen werden im Rahmen der Erfindung Verbindungen verstanden, welche mindestens einmal die G'uppe >C = C< sowie die GruppeUnder a monovinyl aromatic compound with an unbranched saturated hydrocarbon chain With at least 18 carbon atoms, compounds are understood in the context of the invention, which at least once the group> C = C <and the group
CH,-(CH2)n-CH: enthalten wobei n> 16 ist.CH, - (CH 2 ) n -CH: contain where n> 16.
Nachstehend wird in der Beschreibung der Ausdruck »lange Kohlenwasserstoffkette« bzw. »lange Kohlenwasserstoffseitenkette« verwendet um nichtverzweigte gesättigte Kohlenwasserstoffketten und Kohlenwasserstoffseitenketten mit mindestens 18 Kohlenstoffatomen zu bezeichnen.In the following, the term "long hydrocarbon chain" or "long hydrocarbon side chain" is used in the description. used around unbranched saturated hydrocarbon chains and hydrocarbon side chains to be designated with at least 18 carbon atoms.
Mittels der erfindungsgemäßen Zusatzstoffe ist es auf einfache und wirtschaftliche Weise möglich, den hohen Fließpunkt von wachshaltigen Destillatkraftstoffen, deren Wachskomponenten mindestens zum Teil einen Schmelzpunkt über 35°C und einen Siedepunkt über 350° C aufweisen, in einem solchen Ausmaß herabzusetzen, daß diese Destillatkraftstoffe ohne weiteres praktisch verwendet werden können.By means of the additives according to the invention, it is possible in a simple and economical manner to obtain the high Pour point of waxy distillate fuels, the wax components of which are at least partially Have a melting point above 35 ° C and a boiling point above 350 ° C to such an extent that that these distillate fuels can easily be put to practical use.
Außer den Wachsen mit einem Schmelzpunkt über 35°C und einem Siedepunkt über 350°C können die Destillatkraftstoffe auch noch andere Wachskomponenten enthalten. Je nach dem Mischungsverhältnis und der Art der Komponenten, aus denen der Destillatkraftstoff hergestellt worden ist kann der Gesamtwachsgehalt innerhalb eines weiten Bereiches variieren. Die Erfindung ist jedoch von besonderer Bedeutung zum Herabsetzen des Fließpunktes bei solchen wachshaltigen Destillatkraftstoffen, welche mindestens 3 Gew.-0A- und insbesondere mindestens 6 Gew.-% an solchen Wachskomponenten enthalten, deren Schmelzpunkt oberhalb 35° C und deren Siedepunkt oberhalb 350° C liegt.In addition to the waxes with a melting point above 35 ° C and a boiling point above 350 ° C, the distillate fuels can also contain other wax components. Depending on the mixing ratio and the type of components from which the distillate fuel has been produced, the total wax content can vary within a wide range. But the invention is of particular importance in for lowering the pour point of such a waxy distillate fuels which contain at least 3 wt 0 A and especially at least 6 wt .-% of such wax components with a melting point above 35 ° C and the boiling point above 350 ° C lies.
Die in dem erfindungsgemäßen Destillatkraftstoff vorhandenen polymeren Zusatzstoffe müssen lange Kohlenwasserstoffseitenketten mit mindestens 18 Kohlenstoffatomen enthalten. Für die praktische Anwendung werden bevorzugt polymere Zusatzstoffe eingesetzt, deren lange Kohlenwasserstoff-Seitenketten eine Kohlenstoffzahl von maximal 30 und insbesondre von maximal 26 aufweisen.The polymeric additives present in the distillate fuel according to the invention must be long Contain hydrocarbon side chains with at least 18 carbon atoms. For practical use polymeric additives whose long hydrocarbon side chains are preferably used Have a maximum carbon number of 30 and in particular a maximum of 26.
Die erfindungsgemäiS als Fließpunkt-Erniedriger eingesetzten polymeren Zusatzstoffe weisen eine aus Kohlenstoffatomen bestehende Hauptkette und daran gebunden lange Kohlenwasserstoffseitenketten auf. Diese langen Kohlenwasserstoffscituiketien können entweder direkt oder indirekt an die Hauptkohlenstoffkette gebunden sein. Bei einer direkten Bindung befinden sich keine weiteren Atome zwischen dem ersten Kohlenstoffatom der langen Kohlenwasserstoff-Seitenkette und demjenigen Kohlenstoffatom der Hauptkette, an welches die Seitenkette gebunden ist. Bei einer indirekten Bindung befinden sich ein oder mehrere weitere Atome, beispielsweise Kohlenstoff . Sauerstoff-, Schwefel-, Stickstoff- oder Phosphoratome, zwischen dem ersten Kohlenstoffatom der langen Kohlenwasserstoff-Seitenkette und demjenigen Kohlenstoffatom der Hauptkette, an welches die Seitenkette gebunden ist. Im Rahmen der Erfindung werden bevorzugt solche polymeren Zusatzstoffe verwendet, bei denen die langen Kohlenwasserstoff-Seitenketten indirekt über mindestens zwei Kohlenstoffatome, welche Teil eines aromatischen Ringsystems sind, an die Hauptkette des Moleküls gebunden sindThe invention as a pour point depressant polymeric additives used have a main chain consisting of carbon atoms and attached to it bound on long hydrocarbon side chains. These long hydrocarbon liquids can be linked either directly or indirectly to the main carbon chain. With a direct bond there are no more atoms between the first carbon atom of the long hydrocarbon side chain and that carbon atom of the main chain to which the side chain is attached. In the case of an indirect bond, there are one or more other atoms, for example carbon. Oxygen, sulfur, nitrogen or phosphorus atoms, between the first carbon atom of the long one Hydrocarbon side chain and that carbon atom of the main chain to which the side chain is bound. In the context of the invention, such polymeric additives are preferably used, in which the long hydrocarbon side chains are indirectly via at least two carbon atoms, which are part of an aromatic ring system, are bound to the main chain of the molecule
Die als Zusatzstoffe eingesetzten PoK nieren können im wesentlichen nach zwei verschiedenen Methodor hergestellt werden. Gemäß der ersten Methode werden olefinisch ungesättigte Verbindungen, welche minde stens zum Teil aus olefinisch ungesätigten aromatischen Verbindungen mit einer langen Kohlenwasserstoffkette bestehen, polymerisiert. Die Polymeren können aber auch hergestellt werden, indem man olefinisch ungesättigte Verbindungen polymerisiert, vonThe PoK used as additives can be used essentially be prepared by two different methodors. Be according to the first method olefinically unsaturated compounds, which at least in part consist of olefinically unsaturated aromatic compounds Compounds with a long hydrocarbon chain exist, polymerized. The polymers but can also be prepared by polymerizing olefinically unsaturated compounds from
17 70 Oil17 70 Oil
denen mindestens ein Teil aus olefinisch ungesättigten aromatischen Verbindungen ohne lange Kohlenwasserstoffketten besteht, wobei diese polymeren Produkte einer Nachbehandlung unterworfen werden, um durch diese Nachbehandlung die erfonlerlichen langen Kohlenwasserstoffketten als Seitenketten in das polymere Molekül einzuführen.at least a part of which consists of olefinically unsaturated aromatic compounds without long hydrocarbon chains, these polymeric products be subjected to an after-treatment in order to convert the necessary long hydrocarbon chains as side chains into the polymer Introduce molecule.
Im Rahmen der Erfindung können sowohl Homopolymerisate als auch Mischpolymerisate als Zusatzstoffe angewendet werden.In the context of the invention, both homopolymers and copolymers can be used as additives be applied.
Bei der direkten Polymerisation ohne Nachbehandlung muß das Ausgangsmaterial immer monovinylaromatische Verbindungen mit einer langen Kohlenwasser stoffkette enthalten. Falls Homopolymerisate auf diese Weise hergestellt werden, muß ein spezielles monovinylaromatisches Monomeres mit einer entsprechenden langen Kohlenwasserstoffkette als Ausgangsmaterial eingesetzt werden. Falls Mischpolymerisate herge stellt werden, wird als Ausgangsmaterial ein Monomeren-Gemisch verwendet, welches außer dem ausgewähl ten monovinylaromatischen Monomeren mit einer langen Kohlenwasserstoffkette noch ein oder mehrere weitere olefinisch ungesättigte aromatische Monomere enthält, welche gegebenenfalls keine lange Kohlenwasserstoffkeite enthalten. Dieses Ausgangsmonomerengemisch kann auch olefinisch ungesättigte aliphatische Monomere ohne eine lange Kohlenwasserstoffkette enthalten. In the case of direct polymerization without post-treatment, the starting material must always contain monovinylaromatic compounds with a long hydrocarbon chain. If homopolymers are produced in this way, a special monovinylaromatic monomer with a correspondingly long hydrocarbon chain must be used as the starting material. If copolymers are produced, a monomer mixture is used as the starting material which, in addition to the selected monovinylaromatic monomers with a long hydrocarbon chain, also contains one or more other olefinically unsaturated aromatic monomers which may not contain long hydrocarbons. This starting monomer mixture can also contain olefinically unsaturated aliphatic monomers without a long hydrocarbon chain.
Be: der Herstellung der Zusatzstoffe durch Polymerisation mit anschließender Nachbehandlung braucht das zu polymerisierende Material keine olefinisch ungesättigten aromatischen Verbindungen mit langer Kohlenwasserstoffkette zu enthalten. Wenn auf diese Weise Homopolymerisate hergestellt werden sollen, wird als Ausgangsmaterial ein spezifisches aromatisches Monomeres eingesetzt, aus welchem ein Polymeres erhalten wird, welches sich für die anschließende Nachbehandlung eignet. Wenn auf diese Weise Mischpolymerisate hergestellt werden sollen, so wird als Ausgangsmaterial beispielsweise ein Monomerengemisch eingesetzt, welches außer dem ausgewählten vinylaromatischen Monomeren, das ein für die Nachbehandlung geeignetes Polymeres bildet, auch noch ein oder mehrerere w eitere monomere Verbindungen enthält, welche — soweit es sich um vinylaromatische Monomere handelt — auch lange Kohlenwasserstoffketten enthalten können.Be: the production of additives by polymerization with subsequent aftertreatment does not require the material to be polymerized to contain any olefinically unsaturated aromatic compounds with a long hydrocarbon chain. If homopolymers are to be produced in this way, a specific aromatic monomer is used as the starting material, from which a polymer is obtained which is suitable for the subsequent aftertreatment. If copolymers are to be produced in this way, the starting material used is, for example, a monomer mixture which, in addition to the selected vinylaromatic monomer, which forms a polymer suitable for the aftertreatment, also contains one or more other monomeric compounds which - insofar as they are vinyl aromatic monomers - can also contain long hydrocarbon chains.
In einigen Fällen ist es von Bedeutung, daß die als Zusatzstoff eingesetzten Polymeren nicht nur als Fließpunkterniedriger wirken, sondern auch eine gewisse Dispergierwirkung zeigen. Diese Wirkung kann beispielsweise erhalten werden, indem man dem Ausgangsmaterial während des Polymerisationsverfahrens noch ein oder mehrere polare monomere Verbindungen zusetzt, so daß polymere Produkte erhalten werden, welche polare Gruppen enthalten, z. B. Hydroxyl-, Carboxyl-, Säureanhydrid- oder stickstoffhaltige Gruppen. In diesem Fall muß bei der Herstellung der Polymeren und bei der anschließenden Nachbehandlung dafür Sorge getragen werden, daß mindestens ein Teil der ursprünglich in dem Polymeren vorliegenden polaren Gruppen unverändert bleibt.In some cases it is important that the polymers used as additives not only act as pour point depressants, but also display a certain dispersing effect. This effect can be obtained, for example, by adding one or more polar monomeric compounds to the starting material during the polymerization process, so that polymeric products are obtained which contain polar groups , e.g. B. hydroxyl, carboxyl, acid anhydride or nitrogen-containing groups. In this case , during the preparation of the polymers and during the subsequent aftertreatment, care must be taken that at least some of the polar groups originally present in the polymer remain unchanged.
Das Molekulargewicht der erfindungsgemaß als lließptinkterniedrigcr eingesetzten Zusatzstoffe kann innerhalb eines weiten Bereiches variieren \us praktischen (ininden werden bevorzugt solche Polymere eingeset/t. deren Durchschnittsmolekulargewicht /wischen KX)O und I 000 (XX) und insbesondere/wischen ■loooiind 100 100 liegtThe molecular weight of the additives used according to the invention as lowering peptides can vary within a wide range in practice (such polymers are preferably used in these cases, the average molecular weight of which is between KX) between 0 and 1000 (XX) and in particular between 100 and 100
Je nach der Art der Wachskomponenten mit Schmelzpunkten oberhalb 35°C und Siedepunkten oberhalb 3500C können den eriindungsgemaßen Destillatkraftstoffen auch solche polymere Zusatzstoffe einverleibt werden, bei denen die Kettenlänge der langen Kohlenwasserstoff-Seitenketten hinsichtlich der Zahl der Kohlenstoffatome variiertDepending on the nature of the wax components with melting points above 35 ° C and boiling points above 350 0 C the eriindungsgemaßen distillate fuels also such polymeric additives can be incorporated in which the chain length of the long hydrocarbon side chains varying in the number of carbon atoms
Geeignete vinylaromatische Verbindungen mit langen Kohlenstoffketten, welche sich für die Herstellung der im erfindungsgemäßen Destillatkraftstoff enthaltenen polymeren Zusatzstoffe eignen, sind beispielsweise Suitable vinyl aromatic compounds with long carbon chains which are suitable for the production of the polymeric additives contained in the distillate fuel according to the invention are, for example
Alkylstyrole. Acylstyrole. Hydroxyalkylstyrole,
Alkylcarboxystyrole.Alkyioxystyrole,
Alkylamidostyrole. Alkylvinylnaphthaline und
Acylvinylnaphthaline.Alkyl styrenes. Acyl styrenes. Hydroxyalkylstyrenes,
Alkylcarboxystyrenes, alkyioxystyrenes,
Alkylamidostyrenes. Alkyl vinyl naphthalenes and
Acyl vinyl naphthalenes.
Für die Mischpolymerisation mit den vinylaromatischen Monomeren mit langen Kohlenwasserstoff-Seitenketten geeignete Monomere sind z. B. aromatische Verbindungen, wie Styrol. a-Methylstyrol und Vinylnaphthalin; Vinylester gesättigter Monocarbonsäuren. wie Vinylacetat: Alkylester ungesättigter Mono- und Dicarbonsäuren, wie Methylmethacrylat und i)iäth\imalea·; Alkylvinyläther. wie Laurylvinylather. sowie Monoolefine./. B.Äthylen und Isobuten.For the copolymerization with the vinyl aromatic monomers with long hydrocarbon side chains suitable monomers are, for. B. aromatic compounds such as styrene. α-methyl styrene and vinyl naphthalene; Vinyl esters of saturated monocarboxylic acids. such as vinyl acetate: alkyl esters of unsaturated mono- and dicarboxylic acids, such as methyl methacrylate and i) iäth \ imalea ·; Alkyl vinyl ether. such as lauryl vinyl ether. as well as monoolefins./. B. ethylene and isobutene.
Olefinisch ungesättigte Verbindungen ohne lange Kohlenwasserstoffketten, welche jedoch polare Gruppen enthalten, sind /.. B. Carboxylgruppen enthaltende Monomere, wie Acrylsäure und Maleinsäure: Säureanhydridgruppen enthaltende Monomere, wie Maleinsäureanhydrid; Hydroxylgruppen enthaltende Monome e. wie ;Mhdroxyäthylmethacrylat, sowie Monomere mit stickstoffhaltigen Gruppen, wie Acrylnitril. Acrylamid. Vinylpyridin. N-Vinylpyrrolidon. N-Vinvlsuccimmid und p-Aminostyrol.Olefinically unsaturated compounds without long hydrocarbon chains, but which have polar groups contained are / .. B. monomers containing carboxyl groups, such as acrylic acid and maleic acid: acid anhydride groups containing monomers such as maleic anhydride; Hydroxyl group-containing monomes e. like; Mhdroxyäthylmethacrylat, as well as monomers with nitrogen-containing groups such as acrylonitrile. Acrylamide. Vinyl pyridine. N-vinyl pyrrolidone. N-Vinvlsuccimmid and p-aminostyrene.
Aus Mischpolymerisaten bestehende Polymere können sich aus zwei oder mehr verschiedenen monomeren Verbindungen aufbauen.Polymers consisting of copolymers can consist of two or more different monomers Establish connections.
Homopolymerisate und Mischpolymerisate von Styrol und substituiertem Styrol, in welche durch eine anschließende Alkylierung oder Acylierung lange Kohlenwasserstoff-Seitenketten eingeführt worden sind, können als Beispiele für Zusatzstoffe der erfindungsgemaUen Destillatkraftstoffe erwähnt werden, welche durch Polymerisieren olefinisch ungesättigter Verbindungen erhalten werden, die mindestens teilweise aus vinylaromatischen Verbindungen bestehen, aber keine langen Kohlenwasserstoff-Seitcnketten enthalten und erst durch eine Nachbehandlung des Polymeren mit diesen langen Kohlcnwasserstoff-Seitenketten versehen werden.Homopolymers and copolymers of styrene and substituted styrene, in which a subsequent alkylation or acylation long Hydrocarbon side chains have been introduced can be mentioned as examples of additives for the distillate fuels according to the invention, which are obtained by polymerizing olefinically unsaturated compounds, the at least partly consist of vinyl aromatic compounds, but no long hydrocarbon side chains and only through an aftertreatment of the polymer with these long hydrocarbon side chains be provided.
Im Rahmen der Erfindung sind die nachstehend beschriebenen polymeren Verbindungen als Zusatzstoffe besonders bevorzugt:Within the scope of the invention are the following polymeric compounds described as additives particularly preferred:
Ein Polymeres einer vinylaromatischen Verbindung, welches mit einem oder mehreren Λ-Olefinen mit mindestens 20 Kohlenstoffatomen im Molekül, mindestens teilweise alkylicrt worden ist. insbesondere ein Homopolymerisat von Styrol, welches mit einer Mischung von C .vC'e-^Olefinen alkyliert worden ist.A polymer of a vinyl aromatic compound, which with one or more Λ-olefins with at least 20 carbon atoms in the molecule, at least partially alkylated. especially a Homopolymer of styrene which has been alkylated with a mixture of C .vC'e- ^ olefins.
Hin Polymer einer vinylaromatischen Verbindung, welches mit einem oder mehreren Siuirechlonden mn mindestens lq Kohlenstoffatomen im Molekül acvliert WOr1IcIi ist. insbesondere ein Homopolymerisat von Styrol, welches mit einer Mischung von CV-C; -Saurechloriden mindestens teilacyliert worden ist.Hin polymer of a vinyl aromatic compound which is acvlated with one or more Siuirechlondden with at least 1 q carbon atoms in the molecule WOr 1 IcIi. in particular a homopolymer of styrene, which with a mixture of CV-C; Acid chlorides has been at least partially acylated.
Ein Polymeres einer vinylaromatischen Verbindung. welches mirvlesiens durch Tcilacyliemng mit einemA polymer of a vinyl aromatic compound. which mirvlesiens by Tcilacyliemng with one
ader mehreren Säurechloriden mit mindestens 18 oder 19 Kohlenstoffatomen im Molekül und anschließende Überführung mindestens eines Teils der C = O-Gruppen in CHi- oder C —OH-Gruppen erhalten worden ist. insbesondere ein Homopolymerisat von Styrol, welches χ durch Acylierung mit einer Mischung aus Ci8-C;s-Säurechloriden und anschließende Überführung mindestens eines Teils der C = O-Gruppen in C —OH-Gruppen erhalten worden ist.or several acid chlorides with at least 18 or 19 carbon atoms in the molecule and subsequent Conversion of at least some of the C = O groups into CHi or C —OH groups has been obtained. in particular a homopolymer of styrene, which χ by acylation with a mixture of Ci8-C; s-acid chlorides and then converting at least some of the C = O groups into C —OH groups has been received.
Eine polymere Verbindung einer vinylaromatischen |0 Verbindung und eines Monoolefins, welche durch mindestens Teilacylierung mit einem oder mehreren Säurechioriden mit mindestens 19 Kohlenstoffatomen im Molekül erhalten worden ist, insbesondere ein Mischpolymerisat aus Styrol und Äthylen, welches mit ι ^ einer Mischung aus Cm^j-Säurechloriden acyliert worden ist.A polymeric compound of a vinyl aromatic | 0 compound and a monoolefin, which has been obtained by at least partial acylation with one or more acid chlorides with at least 19 carbon atoms in the molecule, in particular a copolymer of styrene and ethylene which has been acylated with a mixture of Cm ^ j acid chlorides.
Die Menge der polymeren Zusatzstoffe kann je nach der Art der Molekularstruktur und dem Molekulargewicht des betreffenden Polymeren sowie der Art und der Menge der im Destillatkraftstoff anwesenden Wachskomponenten innerhalb eines weiten Bereiches variieren. In einigen Fällen sind 0,001 Gew.-%, bezogen auf den fertigen Kraftstoff, ausreichend, um die gewünschte Erniedrigung des Fließpunktes zu erzielen. iS In den meisten Fällen sind 2,0Gew.-% des Zusatzstoffes völlig ausreichend. Vorzugsweise enthält der Destillatkraftstoff 0.01 —0,5 Gew.-% des polymeren Zusatzstoffes. The amount of the polymeric additives can vary within a wide range depending on the type of molecular structure and the molecular weight of the polymer in question and also the type and amount of the wax components present in the distillate fuel. In some cases 0.001% by weight, based on the finished fuel, is sufficient to achieve the desired lowering of the pour point. i S In most cases, 2.0% by weight of the additive is completely sufficient. Preferably the distillate fuel contains 0.01-0.5% by weight of the polymeric additive.
Die erfindungsgemäßen Destiilatkraftstoffe können ϊ0 außer den polaren Zusatzstoffen auch noch geringe Mengen anderer üblicher Zusatzstoffe enthalten, beispielsweise Antioxydationsmittel, Antikorrosionsmittel. Metaildesaktivatoren und Zusätze, welche eine Filterverstopfung und eine Emulgierung verhindern.In addition to the polar additives, the distillate fuels according to the invention can also contain small amounts of other conventional additives, for example antioxidants and anti-corrosion agents. Metal deactivators and additives that prevent filter clogging and emulsification.
Unter Verwendung von fünf polymeren Zusatzstoffen werden drei verschiedene erfindungsgemäße Destillatkraftstoffe hergestellt. Es werden hierfür die nachstehenden Polymeren 1 —V verwendet.Using five polymeric additives, three different distillate fuels are produced according to the invention manufactured. The following polymers 1 - V are used for this purpose.
Polymer 1Polymer 1
Polystyrol, welches mit einer Mischung aus C^-CjB-*- Olefinen alkyliert worden ist. Mi'tleres Molekulargewicht: 18 000.Polystyrene, which is made with a mixture of C ^ -CjB - * - Olefins has been alkylated. Average molecular weight: 18,000.
Polymer IIPolymer II
Polystyrol, welches bis zu mehr als 95 Mol-% mit einer Mischung aus C18-C23-Säurechloriden acyliert worden ist. Mittleres Molekulargewicht:4500.Polystyrene which acylates up to more than 95 mol% with a mixture of C18-C23 acid chlorides has been. Average molecular weight: 4500.
Polymer III >0 Polymer III > 0
Polystyrol, welches bis zu mehr als 95 Mol-% mit einer Mischung von Cte-CzrSäurechloriden acyliert worden ist und in welchem 50 Mol-% der C = O-Gruppen in C—OH-Gruppen überführt worden sind. Mittleres Molekulargewicht: 4500.Polystyrene, which acylates up to more than 95 mol% with a mixture of Cte-Czr acid chlorides and in which 50 mol% of the C = O groups have been converted to C — OH groups. Average molecular weight: 4500.
Polymer IVPolymer IV
Polystyrol welches bis zu 65 Mol-% mit einer Mischung von Cig-CH-Säurechloriden acyliert worden ist Mittleres Molekulargewicht: 2250.Polystyrene which has been acylated up to 65 mol% with a mixture of Cig-CH acid chlorides Average molecular weight is 2250.
Polymer VPolymer V
Mischpolymerisat aus Äthylen und Styrol im Mol-Verhältnis 2:1. welches bis zu 90 Mol-% mit einer 6s Polymer V Mischung aus Qe-Cjs-Säurechloriden acyiiert worden ist. Mittleres Molekulargewicht:4500.Copolymer of ethylene and styrene in a molar ratio of 2: 1. which is up to 90 mol% with a 6s polymer V Mixture of Qe-Cjs acid chlorides has been acylated is. Average molecular weight: 4500.
Kraftstoff AFuel A
Destillatkraitstoff mit einem Fließpunkt von 38 C. einer kinematischen Viskosität von 37,5 cS bei 50' C und einem Wachsgehalt von 9,0% (Schmelzpunkt 54' C), welcher als Flash-Destillat bei der Flash-Destillation eines atmosphärischen Destillationsrückstandes aus einem Mittelost-Rohöl erhalten worden ist.Distillate with a pour point of 38 C. a kinematic viscosity of 37.5 cS at 50 ° C. and a wax content of 9.0% (melting point 54 ° C), which as a flash distillate in the flash distillation an atmospheric distillation residue from a Middle Eastern crude oil.
Kraftstoff BFuel B
Destillatkraftstoff mit einem Fließpunkt von 380C, einer kinematischen Viskosität von 24,0 cS bei 500C und einem Wachsgehalt von 13,0% (Schmelzpunkt 56°C), welcher als Flash-Destillat bei der Flash-Destillation eines atmosphärischen Destillationsrückstandes eines Nordafrika-Rohöls erhalten worden ist.Distillate fuel with a pour point of 38 0 C, a kinematic viscosity of 24.0 cS at 50 0 C and a wax content of 13.0% (melting point 56 ° C), which as a flash distillate in the flash distillation of an atmospheric distillation residue of a North Africa crude oil has been obtained.
KraftstoffeFuels
Des'.illatkraftstoff mit einem Fließpunkt von 41 "C, einer kinematischen Viskosität von 22.9 cS bei 500C und einem Wachsgehalt von 16,7% (Schmelzpunkt 53.50C). welcher als Flash-Destillat bei der Flash-Destillation eines atmosphärischen Destüilationsrücksiandes eines Nordafrika-Rohöls erhalten worden ist.Des'.illate fuel with a pour point of 41 "C, a kinematic viscosity of 22.9 cS at 50 0 C and a wax content of 16.7% (melting point 53.5 0 C). Which as a flash distillate in the flash distillation of an atmospheric distillation residue of a North Africa crude oil has been obtained.
Die Fließpunkte dieser Kraftstoffe wurden in der folgenden Weise bestimmt.The pour points of these fuels were determined in the following manner.
Der Kraftstoff wurde ohne Rühren in einem Reagenzglas auf 46°C erhitzt und dann langsam abgekühlt. Vom Erreichen einer Temperaturgrenze von 44=C an wurde das Reagenzglas jeweils nach einem Temperaturabfall von 3° C sorgrältig schräg gehalten. Diejenige Temperatur, bei welcher das Reagenzglas 5 Sekunden lang horizontal gehalten werden konnte, ohne daß die Wachsmasse anfing zu fließen, wird als Festpunkt bezeichnet. Die niedrigste Temperatur, bevor dieser Festpunkt erreicht wird, das heißt diejenige Temperatur, bei welcher die Wachsmischung gerade noch fließt, wird als Fließpunkt bezeichnet. Der Fließpunkt wird erhalten, indem man zur Temperatur des Festpunktes 3C C zuzählt.The fuel was heated to 46 ° C. in a test tube without stirring and then slowly cooled. From reaching a temperature limit of 44 = C in the test tube was kept in each case after a drop in temperature of 3 ° C sorg r y diverse obliquely. The temperature at which the test tube could be held horizontally for 5 seconds without the wax mass starting to flow is called the fixed point. The lowest temperature before this fixed point is reached, i.e. the temperature at which the wax mixture just still flows, is referred to as the flow point. The pour point is obtained by adding 3 C C to the temperature of the fixed point.
Die Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle zusammengefaßt, in welcher angegeben ist. um wieviel °C der Fließpunkt durch den Zusatz der verschiedenen polymeren Zusatzstoffe herabgesetzt wird.The results are summarized in the table below, in which is given. at what time ° C the pour point is lowered by the addition of various polymer additives.
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