DE1810300B2

DE1810300B2 - Verfahren zur Herstellung von gegen UV-Strahlen stabilisiertem Schmieröl

Info

Publication number: DE1810300B2
Application number: DE1810300A
Authority: DE
Inventors: Gordon Ellerby Lafayette Langlois; Robert James Ponole White
Original assignee: Chevron Research Co
Current assignee: Chevron USA Inc
Priority date: 1967-12-22
Filing date: 1968-11-22
Publication date: 1981-02-26
Also published as: FR1596255A; NL140281B; NL6817285A; US3463724A; DE1810300C3; GB1207279A; DE1810300A1

Description

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b. in einer Trennzone von dem hydrogekrackten Produkt der Reaktionszone eine oberhalb von 316° C siedende Schmierölfraktion abtrennt,
α diese abgetrennte Schmierölfraktion mit konzentrierter HF behandelt und entparaffiniert

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung ^von 8^eg^en UV-Strahlen stabilisiertem Schmieröl aus einer flüssigen Kohlenwasserstoffbeschickung mit einem wesentlichen Anteil an über 399° C siedenden Bestandteilen, bei dem man

a. die Kohlenwasserstoffbeschickung mit Wasserstoff in einer Reaktionszone, die mindestens eine katalytische Hydrokrackzone enthält, bei einer Temperatur zwischen 382 und 454° C, einem Überdruck zwischen 35,2 und 352 bar, einer Flüssigkeitsraumströmungsgeschwindigkeit zwi- _b0 sehen 0,2 und 10,0 V/V/Std. und einem Wasserstoffdurchsatz zwischen 240 und 4800 mVm³ in Gegenwart eines sulfaktiven Hydrokrackkatalysators in Berührung bringt, wobei mindestens 15 Gew.-% der Beschickungsbestandteile mit einem Siede- _b<, punkt oberhalb 399° C in Stoffe mit einem Siedepunkt unterhalb von 399°C umgewandelt werden.

das dadurch gekennzeichnet ist, daß man im Anschluß an Stufe b. zuerst

Ci. die abgetrennte Schmierölfraktion entparaffiniert

und anschließend
C2. diese entparaffinierte Schmierölfraktion in einer

Behandlungszone mit konzentrierter HF bei einer

Temperatur von -17,8 bis 121⁰C behandelt und
d. HF von den aus der Behandlungszone abfließenden

Stoffen abtrennt

Schmieröle können durch Hydrokracken hergestellt werden. Aus der US-PS 33 65 390 ist ein Verfahren bekannt, bei dem man eine Kohlenwasserstoffbeschikkung mit einem wesentlichen Anteil an über 427° C siedenden Bestandteilen mit Wasserstoff in einer Hydrokrackzone vorzugsweise bei einer Temperatur zwischen 371 und 454° C, einem Überdruck von mindestens 70 bar, einer Flüssigkeitsraumströmungsgeschwindigkeit zwischen 0,2 und 10,0 V/V/Std. und einem Wasserstoffdurchsatz zwischen 354 und 3540 m³/m³ in Gegenwart eines sulfaktiven Hydrokrackkatalysators in BerUhrtmg bringt, wobei mindestens 30Gew.-% der Beschickung in Stoffe mit einem niedrigeren Siedepunkt umgewandelt werden, in einer Trennzone von dem hydrogekrackten Produkt der Reaktionszone eine Schmierölfraktion abtrennt diese abgetrennte Schmierölfraktion, gegebenenfalls nach Behandlung mit konzentrierter HF, entparaffiniert

Man stellte dabei fest, daß durch Hydrokracken hergestellte Schmieröle zwar viele wünschenswerte Eigenschaften besitzen, die durch das straight-run-Verfahren nicht erzielbar sind, daß sie jedoch bis zu einem beachtlichen Grad eine unerwünschte Eigenschaft besitzen, die bisher nur in ganz geringem Maße bei straight-run-Schmierölen beobachtet wurde. Diese unerwünschte Eigenschaft ist die Unbeständigkeit der hydrogekrackten öle gegenüber UV-Lichteinwirkungen in Gegenwart von Luft. Diese Unbeständigkeit tritt durch Bildung eines Niederschlags im öl nach kurzer UV-Lichteinwirkung in Erscheinung. Ein solcher Niederschlag ist nicht nur deshalb unerwünscht, weil er die Schmierwirkung des Öles nachteilig beeinflussen kann, insbesondere in Hochleistungsölen, wie Turbinenöl, sondern weil er außerdem das Aussehen des Produktes verschlechtert, das im anderen Falle ein klares öl von erstklassiger Qualität ist.

Während gemäß der US-PS 33 65 390 die Zugabe von HF zur gesamten paraffinhaltigen Fraktion zum Zwecke der Entfernung organischer Stickstoffverbindungen erfolgt, wurde nun gefunden, daß bei Zugabe von HF zur hydrogekrackten, abgetrennten, entparaffinierten Schmierölfraktion Schmieröle in einer unerwartet hohen Ausbeute und einer beachtlichen UV-Stabilität erhalten werden. Es scheint, daß HF die Verbindungen, die die Unbeständigkeit verursachen, selektiv aus den Hydrokrackprodukten entfernt, ohne die erwünschten Schmierölkomponenten zu beeinträchtigen.

Die Hydrokrackstufe in diesem Verfahren erfolgt unter ähnlichen Bedingungen wie in der US-PS 33 65 390 und zwar bei einer Temperatur zwischen 382 und 454°C, vorzugsweise zwischen 399 und 443°C, bei

einem Oberdruck zwischen 35,2 und 352 bar, einer Flüssigkeitsraumgeschwindigkeit zwischen 0,2 und 10,0 Volumen flüssiger Kohlenwasserstoffbeschickung pro Volumen des Katalysators pro Stunde (V/V/Std.) und einem Wasserstoffdurchsatz zwischen 240 und 480OmVm³. Bevorzugte Bedingungen sind 105 bis 210 bar, 0,5 bis 2,0 V/V/Std. und 1200 bis 2400 mVWasserstoff/m³ Beschickung.

Die HF-Behandlung kann eine einmalige Berührungsstufe sein, jedoch besteht sie vorzugsweise aus einer Vielzahl nacheinanderfolgender Berührungsstufen, wobei zwei oder drei nacheinanderfolgende Berührungsstufen am meisten bevorzugt werden. Jede Berührungsstufe wird bei einer Temperatur zwischen -17,8° C und 121°C und einem Druck durchgeführt, der hoch genug ist, um das öl, HF und andere Komponenten in flüssiger Phase zu halten. In Fällen, in denen das Ol relativ schwer

Tabelle

und viskos ist, ist es zweckmäßig, ein Kohlenwasserstoffverdunnungsmittel zuzusetzen, um das öl zu verdünnen und die HF-Ölberührung zu verbessern. Zu den geeigneten Verdünnungsmitteln gehören C₄- bis zu Cg-Paraffine, insbesondere Pentan.

Es wird wasserfreie HF oder eine wäßrige Lösung mit mindestens 90 Gew.-% HF verwendet

Es wurde gefunden, daß Beschickungen, die höhere Mengenanteile an Aromaten enthalten, schärfere Reaktionsbedingungen erfordern, was durch Hydrokracken bei hoher Temperatur oder niederer Raumströmungsgeschwindigkeit erzielt werden kann.

Nachstehende Tabelle zeigt verschiedene typische Behandlungsbedingungen und Umsetzungen, die bei der Behandlung verschiedener Beschickungen zu erwarten sind.

Kohlenwasserstoffbeschickung	Eigenschaften	Spezifisches	Siede	Stickstoff-	Schwefel	Hydrokrackbedingungen zur	Umwand	V/V/Std.
		Gewicht	bereich	gehalt	gehalt	Herstellung von Schmierölen	lung
Herkunft			(⁰C)	(ppm)	(Gew.%)	Temp.	(Gew.%)
	paraffinisch	0,9315	488	1,400	0,5		50	0,7
						(⁰C)
Südamerikanisches	aromatisch	0,9593	338-538	4,300	09	416	80	1,0
Rückstandsöl
Kalifornisches	aromatisch	0,9579	316-566	4,650	1,1	427	80	1,0
Vakuumgasöl
Gekracktes kali	parafjfinisch	0,8832	482+	800	0,1	427	50	0,7
fornisches Gasöl
Rückstandsöl aus	aromatisch	0,9659	482+	5,600	2,0	416	80	0.7
Sumatra
Kalifornisches de					432

asphaltiertes Öl

In F i g. 1 wird eine Kohlenwasserstoffbeschickung durch Leitung (2) in eine Hydrokrackzone (1) geleitet. Wasserstoff wird der Reaktionszone durch Leitung (3) zugeführt Das hydrogekrackte öl wird dann durch Leitung (4) in eine erste Trennzone (5) geleitet, in der sämtliche unterhalb 316° C siedenden Stoffe abgetrennt und durch mindestens eine der Leitungen (6, 7 oder 8) entfernt werden. Die Bodenfraktion, die nunmehr nur noch über 316°C siedende Stoffe enthält, wird durch Leitung (9) in eine Entparaffinierungszon;, vorzugsweise eine Lösungsmittel-Entparaffinierungszone (10) geleitet.

Die entparaffinierte Bodenfraktion wird durch Leitung (12) in die HF-Behandlungszone (13) geleitet, wo sie mit einem HF-haltigen Behandlungsmittel, das durch Leitung (14) zugeführt wird, vermischt wird. Die HF-Schicht, die die extrahierten, die unbeständigkeitsverursachenden Verbindungen enthält, wird durch Leitung (15) entfernt. Die stabilisierte Ölschicht wird durch Leitung (16) in eine zweite Trennzone (17) geleitet, in der restliches HF im öl durch übliche Maßnahmen, wie Entspannungsverdampfen, abgetrennt wird und durch Leitung (18) entfernt wird. Das Schmierölendprodukt wird durch Leitung (19) abgezogen.

F i g. 2 zeigt eine Ausführungsform der Hydrokrackzone (1), die vorzugsweise dann verwendet wird, wenn ein hoher Umwandlungsgrad, d. h. über 60%, erwünscht ist, wobei die Hydrokrackung in zwei Stufen erfolgt und zwischen den Stufen die leichten Fraktionen von dem öl abgetrennt werden. Eine solche Behandlung bewirkt eine längere Lebensfähigkeit des Katalysators, insbesondere in der zweiten Stufe, in der die zugeführte Beschickung nur geringe Verunreinigungen enthält.

Die Beschickung wird durch Leitung (2) in den ersten Hydrokracker (20) eingeleitet Durch Leitung (21) wird Wasserstoff in den Hydrokracker (20) eingeleitet. Die Umwandlung im Hydrokracker (20) beträgt im allgemeinen 40 bis 70%. Das teilweise hydrogekrackte öl wird durch Leitung (22) vom Hydrokracker (20) entfernt und in eine Zwischentrennzone (23) geleitet Die gasförmigen Produkte, zu denen nicht umgesetzter Wasserstoff, Ammoniak, H2S und flüchtige Kohlenwasserstoffe gehören, werden durch Leitungen (24) und (25) entfernt, während die flüssigen unterhalb 316⁰C siedenden Produkte durch mindestens eine der Leitungen (26) oder (27) entfernt werden. Die über 316⁰C siedenden Stoffe fließen durch Leitung (28) in den zweiten Hydrokracker (29). Der Wasserstoff für den zweiten Hydrokracker (29) wird durch Leitung (30) zugeführt. Die Umwandlung im zweiten Hydrokracker (29) wird auf übliche Weise so gesteuert, daß die Umwandlung der Beschickung auf den gewünschten Grad gebracht wird. Das hydrogekrackte öl fließt durch Leitung (4) aus dem zweiten Hydrokracker (29) heraus und wird anschließend auf die in F i g. 1 beschriebene

Weise behandelt. Diese Behandlungsart des erfindungsgemäßen Verfahrens hat eine längere Lebensdauer des Katalysators im zweiten Hydrokracker (29) zur Folge.

Wasserstoff, der vom hydrogekrackten Öl in der Zwischentrennzone (23) abgetrennt und durch Leitung (24) entfernt wird, kann zusammen mit sämtlichen flüchtigen Stoffen durch Leitung (31) in einen üblichen Gasseparator (32) geleitet werden, worin der Wasserstoff von den anderen flüchtigen Stoffen abgetrennt und durch Leitung (33) in den zweiten Hydrokracker (29) geleitet wird, anstelle durch Leitung (25) aus dem Verfahren abgezogen zu werden. Die anderen flüchti-

gen Stoffe können durch Leitungen (34) und (3S) vorr Separator (32) entfernt werden, um anschließend aul übliche Weise behandelt und gewonnen zu werden.

Der in den Hydrokrackreaktoren verwendete Katalysator ist ein üblicher sulfaktiver Hydrokrackkatalysator Zu den geeigneten Katalysatoren gehören Kombinatio nen von Metallen der Gruppe VI und VIII des periodischen Systems, deren Oxide oder Sulfide zusammen mit porösen, schwerschmelzbaren Oxiden als Träger.

Es können außerdem Hydrokrackkatalysatoren verwendet werden, bei denen Zeolith als Träger dient.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von gegen UV-Strahlen stabilisiertem Schmieröl aus einer flüssigen Kohlenwassersioffbeschickung mit einem wesentlichen Anteil an über 399° C siedenden Bestandteilen, bei dem man

a. die Kohlenwasserstoffbeschickung mit Wasserstoff in einer Reaktionszone, die mindestens eine katalytische Hydrokrackzone enthält, bei einer Temperatur zwischen 382 und 454° C, einem Oberdruck zwischen 35,2 und 352 bar, einer Flüssigkeitsraumströmungsgeschwindigkeit zwischen 0,2 und 10,0 V/V/Std. und einem Wasserstoffdurchsatz zwischen 240 und 480OmVm³ in Gegenwart eines sulfaktiven Hydrokrackkatalysators in Berührung bringt, wobei mindestens 15Gew.-% der Beschikkungsbestandteile mit einem Siedepunkt oberhalb 399°C in Stoffe mit einem Siedepunkt unterhalb von 399° C umgewandelt werden,

b. in einer Trennzone von dem hydrogekrackten Produkt der Reaktionszone eine oberhalb von 316° C siedende Schmierölfraktion abtrennt,

c. diese abgetrennte Schmierölfraktion mit konzentrierter HF behandelt und entparaffiniert

dadurch gekennzeichnet, daß man im Anschluß an Stufe b. zuerst

C). die abgetrennte Schmierölfraktion entparaffiniert und anschließend

C₂. diese entparaffinierte Schmierölfraktion in einer Behandlungszone mit konzentrierter HF bei einer Temperatur von -17,8 bis 121⁰C behandelt und

d. HF von den aus der Behandlungszone abfließenden Stoffen abtrennt

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Behandlung mit konzentrierter HF in einer Vielzahl von aufeinanderfolgenden Kontaktstufen durchführt