DE1938196B2 - Verfahren zur Herstellung von Schmierölen mit hohem Viskositätsindex - Google Patents

Description

unterhalb des Siedebereiches der Beschik- ³° ^fu _t ^r *e Viskos«Wanderung eines Öls mrt der Tempe-

kung siedenden Stoffen hydrocrackt, und »^to· ^Em hoher Viskositatsindex besagt, daß das öl

d) zumindest aus dem Austrag dieser zweiten ^u.^{ber em}.^en S^r°^ße.ⁿ Temperaturbereich hinweg nur

Zone wenigstens ein leichtes Neutralöl mit ^e™ Sfⁿⁿ8f Viskositätsänderung zeigt. Demgemäß

einem Viskositatsindex von über 110 ge- „ ™^r.^d em öl mit hohem Viskositatsindex weder bei

_wmnt ⁶ 35 hohen Temperaturen dünnflüssig noch bei niedrigen

Temperaturen viskos. Auf Grund dieser Eigenschaf-

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- ten werden öle mit hohem V.l. sehr geschätzt. Bei kennzeichnet, daß man das Wachs aus dem Aus- den besten ölen liegt der Viskositatsindex über 110. trag der ersten Zone durch Entparaffinierung Viele der bisher hergestellten Schmieröle wiesen mittels Lösungsmittel abtrennt. *° keine besonders hohen Viskositätsindizes auf. Daher

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch ge· wurde eine Reihe von Verfahren entwickelt, um den kennzeichnet, daß man im Anschluß an die Ent- Viskositatsindex. Auch versuchte man, durch Löparaffinierung den paraffinfreien Teil des Austra- ten der Zusatz von Komponenten mit hohem V.l. zu ges der ersten Zone gegen ultraviolettes Licht ölen mit niedrigem V.l. oder die Hydrierbehandlung stabilisiert. 45 eines Öls mit geringem V.l. zur Heraufsetzung des

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- Viskositatsindex. Auch versuchte man durch Lökennzeichnet, daß man als Kohlenwasserstofföle sungsmittelextraktion den Viskositatsindex zu erhö-In jedem Fall öle mit einem Asphaltengehalt un- hen; hierbei wurden die Bestandteile mit niedrigem ter 1 Gewichtsprozent venvendet. V.l. aus dem öl extrahiert, so daß nur die Kompo-

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch ge- so nenten mit hohem V.l. zurückblieben. Aber all diese kennzeichnet, daß man in die zweite Hydrocrack- Verfahren wiesen in mancherlei Hinsicht Nachteile tone ein Kohlenwasserstofföl mit einem mittleren auf, denn entweder mußte das öl mit fremden Stof-Siedepunkt unter dem mittleren Siedepunkt des fen versetzt werden oder es ging ein Teil der ölausin die erste Hydrocrackzone eingeführten Koh- beute durch Extraktion verloren, oder aber es mußlenwasserstofföls leitet. 55 ten zusätzliche Behandlungen ausgeführt werden.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch ge- In den vergangenen Jahren erfolgten eingehende kennzeichnet, daß man in jeder der Hydrocrack- Untersuchungen im Hinblick auf die Hydrierbehandzonen mindestens 50 °/o des in diese Hydrocrack- lung als Mittel zur Gewinnung von Schmierölen mit zone eingetragenen Kohlenwasserstofföls zu Pro- hohem Viskositatsindex. Diese Untersuchungen kondukten, die unterhalb des anfänglichen Siede- 6o zentrierten sich auf zwei Grundarten von Hydrierverpunktes dieses Kohlenwasserstofföls sieden, hy- fahren, nämlich auf die Hydrocrackung und die Hydrocrackt. drierung. Im allgemeinen wurde die Hydrierung als

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch ge- Endbehandlungsstufe der Schmierölherstellung angekennzeichnet, daß man in jeder Hydrocrackzone wendet. Die Rohöle, die entweder direkt abdestilliert einen Hydrocrack-Katalysator aus einem Metall 6s oder durch Lösungsmittelextraktion oder ein ähnlider Gruppe VI und einem Metall der Gruppe ches Trennverfahren erhalten wurden, werden unter VIII auf einem sauren Träger verwendet. verhältnismäßig milden Bedingungen hydriert. Ein

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch ge- hierfür typisches Verfahren ist in der USA.-Patent-

schrift 29 67144 beschrieben, wobei die Oxidationsbeständigkeit eines Öls durch Hydrierung verbessert wird. Die Hydrocrackung, die auf dem Gebiet der Schmierölproduktion bedeutend weniger in den Vordergrund rückte, wurde hauptsächlich bei der Herstellung bestimmter Arten von Schmierölen angewendet Ein typisches einstufiges Verfahren ist in der USA.-Patentschrift 29 60458 geoffenbart. Gelegentlich wurden beide Verfahren kombiniert, wobei die Hydrierung zur Aufbereitung des durch Hydrocrakkung gewonnenen Öls diente. Beispiele dieser kombinierten Arbeitsweise sind in den USA.-Patentschriften 2779713, 27 87582 und 29 17448 beschrieben. Auch die USA.-Patentschrift 3242 06$ betrifft die Herstellung von Schmieröl durch Hydrocracken, wobei zunächst ein hydrofiniertes, hauptsächlich paraffinisches Kohlenwasserstofföl hergestellt wird, das dann mit einem Hydrocrackkatalysator, der aus Nikkei- oder Kobaltsulfid und einem sauren Oxid besteht, in Berührung gebracht wird. Dieses Verfahren ao wird in lediglich einer Reaktionszone durchgeführt.

Ein weiteres Problem, mit dem sich die Hersteller von Schmierölen konfrontiert sehen, bildet die Tatsache, daß viele Kohlenwasserstoff-Rohstoffe, aus denen Schmieröle gewonnen werden, wachsartige Be- »5 standteile aufweisen. Des weiteren entstehen bei manchen Hydrierbehandlungen Wachse aus zuvor nicht wachsartigen Stoffen. Die Ausschaltung solcher Wachse ist das Ziel zahlreicher Entparaffinierungsverfahren. Bei den meisten dieser Verfahren findet in irgendeiner Form eine Entparaffinierung durch Lösungsmittel statt. Bei jedem dieser Verfahren aber fällt das Wachs als Produkt an und muß in der einen oder anderen Weise als Wachs abgesetzt werden. Das jedoch ist in vielen Fällen recht schwierig, denn dieses Wachs ist von recht geringem Wert.

Angesichts dieser Schwierigkeiten, mit denen das Absetzen unerwünschten Wachses verbunden ist, wurden von einigen Forschungsstellen Verfahren entwickelt, um das Wachs in erstrebenswertere Produkte überzuführen. Ein solches Verfahren beschreibt die USA.-Patentschrift 3046 218, wonach ein Kohlenwasserstoffwachs und eine vorgeschriebene Art von entasphaltiertem Rückstand zu Schmierölen hydrogecrackt werden. Ebenso wie einige andere vorgeschlagene Verfahren macht jedoch auch diese Verfahrensweise die Verwendung eines eng begrenzten Beschickungsgutes erforderlich, so daß sie als allgemein anwendbares Verfahren nicht in Frage kommt. Da darüber hinaus dieses Verfahren mit nur einem Hydrocrackreaktor arbeitet, ist es naturgemäß zu wenig anpassungsfähig, um aus verschiedenen Beschickungen taugliche Schmieröle herstellen zu können. So wird auch in der DT-AS 1271292 ein Verfahren zur Herstellung von Schmierölen beschrieben, wobei in diesem Verfahren Erdölwachse Ausgangsmaterialien sind, die zu einem wünschenswerteren Produkt umgewandelt werden. Dieses Verfahren arbeitet mit zwei Zonen, wobei für die erste Zone ein Schwefel unempfindlicher und für die zweite Zone ein gegenüber Schwefel empfindlicher Katalysator angewandt wird. Ferner erfordert dieses Verfahren eine streng definierte Beschickung und ist daher als Verfahren für die allgemeine Anwendung von geringem Nutzen.

Erfindungsgemäß wurde nun ein neuartiges Verfahren zur Herstellung von Schmierölen mit hohem Viskositätsindex durch Hydrocracken und gleichzeitige Umwandlung von Wachs in wünschenswerte Produkte gefunden, das darin besteht, daß man

a) in einer ersten Hydrocrackzone bei einer Temperatur von 371 bis 454⁰C mindestens 20% eines ersten wachsbildenden Kohlenwasserstofföls mit einem Siedebereich von 427 bis 649° C und einem Asphaltengehalt von weniger als 5 Gewichtsprozent zu solchen Wachsen und Stoffen hydrocrackt, deren Siedetemperatur unterhalb des anfänglichen Siedepunktes des ersten Öls liegt,

b) aus dem Austrag dieser ersten Zone ein Kohlenwasserstoffwachs mit einem Siedebereich von 399 bis 593° C abtrennt,

c) in einer zweiten Hydrocrackzone bei einer Temperatur von 343 bis 443° C dieses Kohlenwasserstoffwachs sowie ein zweites, zwischen 371 und 593°C siedendes Kohlenwasserstofföl, dessen mittlerer Siedepunkt nicht über dem mittleren Siedepunkt des ersten Öls liegt und der weniger als 5 Gewichtsprozent Asphaltene enthält, bis zu einer zumindest 20%igen Umwandlung zu unterhalb des Siedebereidies der Beschickung siedenden Stoffen hydrocrackt, und

d) schließlich zumindest aus dem Austrag dieser zweiten Zone wenigstens ein leichtes Neutralöl mit einem Viskositätsindex von über 110 gewinnt.

Vorzugsweise weist das öl weniger als 1 Gewichtsprozent Asphaltene auf, da öle mit höherem Asphaltengehalt die Hydrocrack-Katalysatoren leicht verschmutzen. Das öl kann vor oder nach der Entparaffinierung gegen ultraviolettes Licht stabilisiert werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren arbeitet unter Verwendung von zwei Hydrocrackzonen, wobei in beiden Hydrocrackzonen ein gegenüber Schwefel unempfindlicher Katalysator angewandt wird und das aus der ersten Hydrocrackzone erhaltene Rohparaffin durch Hydrocracken zusammen mit einem niedriger siedenden Öl zu einem größeren Ausmaß umgewandelt wird als wenn es in die erste Reaktionszone, in der das Rohparaffin mit den schwereren Molekülen um die Katalysatorplätze konkurrieren müßte, zurückgeführt wird. Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird somit im Gegensatz zu den bekannten Verfahren nicht nur ein Schmieröl mit hohem Viskositätsindex erhalten sondern auch gleichzeitig das unerwünschte Rohparaffin in wünschenswerte Produkte überführt, d. h., nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird, verglichen mit den bekannten Verfahren, aus der gleichen Menge an Beschikkungsöl eine größere Menge Schmieröl und/oder ein Schmieröl höherer Qualität erhalten.

In seiner breitesten Anwendungsform besteht das erfindungsgemäße Verfahren darin, daß man in einer ersten Hydrocrackstufe bei einer Temperatur von 371 bis 454° C mindestens 20% eines ersten wachsbildenden Kohlenwasserstofföls mit einem Siedebereich zwischen 427 aod 649° C und einem Asphaltengehalt von wenigci als 5 Gewichtsprozent zu solchen Wachsen und Stoffen hydrocrackt, die unterhalb des anfänglichen Siedepunktes des ersten Öls sieden, aus dem Austrag aus dieser ersten Zone ein zwischen 399 und 593° C siedendes Kohlenwasserstoffwachs abtrennt, in einer zweiten Hydrocrack-

5 6

«one bei einer Temperatur von 343 bis 443° C die- lieh ihrer hydrierenden und crackenden Leistungsses Kohlenwasserstoffwachs und ein zweites, zwi- vermögen sowie ihrer Fähigkeit, während langer Gesehen 371 und 593° C siedendes Kohlenwasser- brauchszeiten eine hohe Wirksamkeit aufrechtzuerstofföl, dessen mittlerer Siedepunkt nicht Ober dem halten, je nach Zusammensetzung und Herstellungsmittleren Siedepunkt des ersten Öls liegt und der we- 5 weise stark variieren. Unter Berücksichtigung sämtliniger als 5 Gewichtsprozent Asphalteoe enthält, bis eher obengenannter Faktoren sowie auch der Kosten zu einer mindestens 20°/oigen Umwandlung zn unter- wird man also den bewährtesten der verfügbaren Kahalb der. Siedebereiches der Beschickung siedenden talysatoren auswählen.

Stoffen hydrocrackt und schließlich aus zumindest Es gibt verschiedene Möglichkeiten, um die öle,

dem Austrag dieser zweiten Zone wenigstens ein i° den Wasserstoff und den Katalysator unter den für

leichtes Neutralöl mit einem Viskositätsisdex von die katalytische Hydrocrackung geltenden Tempera-

über 110 gewinnt Schwerere Beschickungen erfor- tür- und Druckbedingungen zusammenzubringen. So

dem häufig eine Umwandlung von 50% oder mehr. kann der Katalysator in feinzerteilter Form in dem

Die beiden Hydrocrackzonen stellen wesentliche öl suspendiert werden, oder man läßt ihn als verhält-Merkmale des erfindungsgemäßen Verfahrens dar. 15 nismäßig große Teilchen durch das öl sinken, öl und Es sind herkömmliche Hydrocrackzonen mit den Ka- Wasserstoff können in auf- oder absteigender RichtaJysator enthaltenden Behältern, in denen die tung gleichlaufend oder im Gegenstrom durch eine Schmieröl-Rohstoffe in Gegenwart von Wasserstoff oder mehrere parallele oder hintereinandergeschal- und einem Katalysator in die gewünschten Produkte tete Reaktionskammern geleitet werden. Die wahrübergeführt werden. Für das vorliegende Verfahren ao scheinlich beste technische Methode für eine kontieignen sich als Hydrocrack-Katalysatoren jene festen nuierliche Verfahrensweise besteht jedoch darin, daß Kontaktstoffe, die die Spaltung von Kohlenstoff- öl und Wasserstoff unter Druck vorerhitzt und anKohlenstoff-Bindungen zu beschleunigen und die schließend abwärts durch eine oder mehrere feste Hydrierung derart gewonnener, gecrackter Kohlen- Schichten aus Katalysatorteilchen in einem Hochwasserstoff-Fragmente zu fördern vermögen. Für die as druckreaktor geführt werden. Der Wasserstoff wird Ausführung der Erfindung in bevorzugter Form er- im wesentlichen Überschuß gegenüber der Wasserweist es sich als äußerst vorteilhaft, einen Katalysa- stoff menge, die während der im Reaktor erfolgenden tor einzusetzen, der ohne Regenerierung während Hydrierumsetzungen verbraucht wird, durch diesen eines kontinuierlichen Betriebes von mindestens hindurchgeleitet, und das eingesetzte Gas hat einen 600 Stunden, vorzugsweise von etwa 200 Stunden bis 30 solchen Reinheitsgrad, daß der Wasserstoff-Partialzu einem Zeitraum von mehreren 1000 Stunden, ein druck zu jeder Zeit den Hauptanteil des Gesamthohes Leistungsvermögen aufrechtzuerhalten im- druckes ausmacht. Der Wasserstoffverbrauch beträgt stände ist. Diese Voraussetzungen erfüllen viele be- in jeder Zone mehr als 89 m³ je m^s frische Beschikkannte Katalysatoren, die gewöhnlich aus einem kung, vorzugsweise jedoch liegt er bei 214 bis 534 m^s widerstandsfähigen Oxid in Verbindung mit einer 35 Qeweiis 15,5°C/760mmHg) je m⁸ frische Beschikwirksamen, hydrierenden Metallkomponente der kung. Gegebenenfalls kann überschüssiger Wasser-Gruppe VIII des Periodischen Systems und einer hy- stoff aus der ersten Zone in die zweite Zone geleitet drierenden Metallkomponente der Gruppe VI des werden. Die Kohlenwasserstofföl-Beschickung für Periodischen Systems bestehen. Im allgemeinen ist es die erste Zone, genannt die »erste Beschickung«, beangebracht, die Metallkomponenten in die Sulfide 40 steht aus einem wachsbildenden Kohlenwasserstofföl überzuführen, um dadurch ihre maximale Katalysa- mit einem Siedebereich zwischen 427 und 649⁰C. torleistung für die Hydrocrackung von ölen mit Es kann sich hierbei um ein schweres, direkt abdeeinem Gehalt an Stickstoffverbindungen zu entwik- stilliertes Gasöl, um ein entasphaltiertes Öl oder ähnkeln. liches Material handeln. Dieses kann zuvor einer

Besonders geeignete widerstandsfähige Oxide sind 45 Entschwefelung oder Denitrifikation unterzogen wer-

die porösen, eine große Oberfläche aufweisende den. Seine wachsbildenden Eigenschaften können auf

Oxid-Mischgele oder -Mischniederschläge aus Kiesel- bereits vorhandenen und in dem Ausgangsöl suspen-

erde mit Tonerde oder Magnesia, in denen die Kie- dierten oder gelösten Wachsen beruhen, oder aber es

seierde und die Tonerde oder Magnesia jeweils in können ölmoleküle darin enthalten sein, die bei

einer Menge von mindestens 10% zugegegen sind. 50 Kontakt mit Hydrocrack-Katalysatoren in Wachsmo-

Es können auch andere Mischgele mit großer Ober- leküle umgewandelt werden. Vorzugsweise hat die

fläche mit Stoffen, wie Zirkonerde, Titandioxid oder erste Beschickung einen Siedepunkt bei 482° C oder

Bortrioxid verwendet werden. Die Einzelbestandteile höher.

Tonerde, Kieselerde oder Magnesia haben jeder für Die Kohlenwasserstofföl-Beschickung für die sich anscheinend nicht die nötige Crackwirksamkeit, 55 zweite Reaktionszone, genannt die »zweite Beschikum zu den bevorzugten widerstandsfähigen Oxiden kung«, besteht aus einem Kohlenwasserstofföl mit gerechnet werden zu können. Als bevorzugte Korn- einem Siedebereich zwischen 371 und 593° C und ponenten der Gruppe VIII gelten die Oxide und SuI- ist nicht schwerer als die erste Beschickung (d. h. ihr fide der Eisengruppe und Edelmetalle, Kobalt, Nik- mittlerer Siedepunkt liegt nicht über dem mittleren kel, Platin und Palladium sowie insbesondere Nickel. 60 Siedepunkt der ersten Beschickung). Vorzugsweise Bevorzugte Komponenten der Gruppe VI sind die ist die zweite Beschickung etwas leichter als die erste, Molybdän- und Wolfrpmoxide und -sulfide. Beispiele denn die zweite Beschickung sollte in erster Linie ein für Hydriercrack-Katalysatoren, die erfindungsge- Ausgangsmaterial der leichteren öle sein, während maß bevorzugt werden, sind somit die Kombinatio- die erste Beschickung hauptsächlich Ausgangsmatenen Nickel-Wolfram-Kieselerde-Magnesia, Nickel- 65 rial der schwereren öle sein sollte. Die zweite BeWolfram-Kieselerde-Tonerde, Nickel-Molybdän-Kie- Schickung kann auch aus einem direkt abdestillierten selerde-Tonerde und Nickel-Molybdän-Kieselerde- Gasöl oder einem beliebigen anderen Kohlenwasser-Magnesia. Derartige Katalysatoren können hinsieht- stofföl mit passendem Siedebereich bestehen. Die

zweite Beschickung sollte vorzugsweise erheblich ge- torschicht zugeführt. Dadurch wird die Gesamtmenge ringere wachsbildende Eigenschaften aufweisen als an Katalysator, die für die Erzielung der gewünschdie erste Beschickung. Da die Crackung von Asphal- ten Produkte erforderlich ist, herabgesetzt.

tenen zu Koks vergiftende Wirkungen auf die Kataly- Die verschiedenen Schmieröle werden nach ihrer

satoren ausübt, darf der Asphaltengehalt der Aus- 5 »Neutralöleinstufung« getrennt. Die Neutralöleinstu-

gangsöle jeweils nur weniger als 5 Gewichtsprozent fung ist nichts anderes als die Viskosität eines gege-

betragen. Um die Katalysatorvergiftung auf ein Min- benen Öls in Saybolt See. bei 37,8° C (vgl. ABC des

j destmaß herabzusetzen, liegt der Asphaltengehalt Erdöls, der Shell Bücherei, Band 7, Erdöllexikon,

vorzugsweise unter 1 Gewichtsprozent. Verlagsanstalt Hüthig und Dreyer GmbH Mainz und

Als Reaktionsbedingungen für die erste Zone gel- io Heidelberg, 2. Auflage 1957, S. 97). Somit wird ein

ten Temperaturen zwischen 371 und 454° C, Was- öl mit einer Viskosität von 130 S.U.S. fSaybolt See.) serstoffdrucke zwischen 70 und 352 atü und Durch- bei 37,8° C als Neutralöl 130 bezeichnet. Erfinsatzgeschwindigkeiten der Flüssigkeit je Stunde zwi- dungsgemäß werden verschiedene Neutralöle hergeschen 0,1 und 10,0Vol./Vol./Std. Unter diesen Be- stellt, so z.B. leichte Neutralöle mit entsprechenden dingungen entsteht eine Vielzahl von Produkten, da 15 Neutralöleinstufungen zwischen 100 und 200 sowie die hochsiedende erste Beschickung zu niedriger sie- schwerere Neutralöle, deren Neutralöleinstufungen denden Produkten gecrackl wird und sich Wachse etwa 300 bis 500 betragen und sich bis hinauf zu bilden. Der Austrag dieser Zone enthält unter ande- etwa 800 und mehr steigern können. Bei normalem rem ein Kohlenwasserstoffwachs mit einem Siedebe- Betrieb werden die Austräge aus den beiden Zonen reich zwischen 399 und 593° C. Dieses Wachs wird ao vereinigt, und das Wachs wird abgetrennt und in die von dem Austrag der ersten Zone abgetrennt und in zweite Zone geleitet. Das entparaffinierte Material die zweite Zone eingeleitet, um hier gleichzeitig mit wird dann in die verschiedenen Produkte getrennt, der zweiten Beschickung einer weiteren Hydrocrak- worunter sich die neutralen Schmieröle befinden. In kung unterzogen zu werden. manchen Fällen jedoch, insbesondere dann, wenn ein

Ein unerwarteter Vorteil des vorliegenden Verfah- as öl mit einem sehr hohen Viskositätsindex mit einer rens liegt darin, daß es auf Grund der Anwesenheit Neutralöleinstufung von etwa 200 bis 500 gewünscht des Wachses aus der Hydrocrackung der ersten Be- wird, kann das erfindungsgemäße Verfahren in sogeschickung möglich wird, in der zweiten Zone bei nannter »gesperrter Betriebsweise« durchgeführt einer gegebenen Durchsatzgeschwindigkeit der Flüs- werden. In diesem Falle werden die beiden Austräge sigkeit/Stunde unter weniger harten Bedingungen zu 3» getrennt entparaffiniert und fraktioniert. Das Wachs arbeiten als dies andernfalls für die Hydrocrackung aus dem Austrag der ersten Zone wird mit etwa im der zweiten Beschickung als solche bei gleicher Austrag der zweiten Zone auftretendem Wachs ver-Durchsatzgeschwindigkeit der Flüssigkeit/Stunde zu einigt und in die zweite Zone geleitet. Die verschieerwarten gewesen wäre. Als Reaktionsbedingungen denen Produkte aus der Fraktionierung der Ausfür die zweite Zone gelten demgemäß Temperaturen 35 träge jeder Zone können selektiv vereinigt werden, zwischen 343 und 443° C, Wasserstoffdrucks zwi- obgleich man viele Produkte einzeln gewinnen wird, sehen 70 und 352 atü und Durchsatzgeschwindigkei- denn Zweck der gesperrten Betriebsweise ist ja die ten zwischen 0,1 und 10,0 Vol./Vol./Std. Herstellung ungemischter Stoffe.

Die verschiedenen Reaktionsprodukte werden von Früher hatte man bereits festgestellt, daß einige

den beiden Austrägern der Hydrocrackzonen abge- 40 durch Hydrocrackung hergestellte öle eine gewisse trennt. Im allgemeinen fällt eine Reihe verschiedener Unbeständigkeit gegenüber ultraviolettem Licht aufKohlenwasserstoffe an, wie leichte Kohlenwasser- weisen. Diese Unbeständigkeit zeigt sich an der BiI-stoffgase einige Stoffe mit Siedepunkt im Naphtha- dung eines dunklen Niederschlages, wenn das Öl ul-Bereich und natürlich Schmieröle, darunter minde- traviolettem Licht natürlicher oder künstlicher Art stens ein leichtes Neutralöl mit einem Viskositätsin- 45 ausgesetzt wird. Die leichten Neutralöle neigen stärdexvonwenigstens 110. ker zur Unbeständigkeit (z.B. durch rasci.ere BiI-

Der Austrag der ersten Zone enthält darüber hin- dung eines Niederschlages) als die schwereren Neuaus Wachs. Ernndungsgemäß wird jedoch zumindest tralöle. Diese Unbeständigkeit läßt sich durch herein Teil des Wachses nicht als Produkt gewonnen, kömmliche Stabilisierungsverfahren ausschalten; die sondern in die zweite Hydrocrackzone eingeleitet, 5° üblichste Methode ist die Lgmttelextraktion am zusammen mit der zweiten Beschickung umge- mit Hilfe eines Lösungsmittels wie Phenol oder Furwandelt zu werden. Wenngleich vorzugsweise das ge- furol.

samte Wachs aus dem Austrag der ersten Zone um- Nachstehende Beispiele dienen der weiteren Eriäu-

gewandelt wird, so kann es doch in machen Fällen terung des erfindungsgemäßea Verfahrens: angebracht sein, einen Teil des Wachses aus dem 55 _R . . , -

Austrag als solches zu gewinnen. Das Wachs kann tseispiei

auf jede zweckmäßige Weise m die zweite Hydro- Ein schweres Gasöl wurde unter Bildung verschie

crackzone eingetragen werden. Beispielsweise kann dener Produkte, darunter eines Gatsches mit einen es der zweiten Beschickung zugeführt werden, bevor spezifischen Gewicht von 0,8433 und einem Siedebe diese die zweite Zone erreicht. Besteht die zweite 60 reich von 427 bis 566⁰C, hydrogecrackt. Diese Zone aus einem Reaktionsbehälter mit mehreren fe- Gatsch wurde zusammen mit einem asphaitenfreien sten Katarysatorschichten, so wird nach einer beson- bei 399° C und darüber siedenden Gasöl hydroge ders bevorzugten Ausfahrungsform das Wachs am crackt. Das Verhältnis von öl zu Wachs in der Be Emlaßende des Behälters (im allgemeinen das Kopf- Schickung betrug 9:1. Die Hydrocrackung erfolgt ende, wenn es sich um einen herkömmlichen vertika- 6g bei einer Temperatur von 410° C, einem Wasser ten Abstrom-Reaktor handelt) zugesetzt, und die stoff druck von 162 atü, einer Durchsa^eschwindig zweite Beschickung, die leichter ist als das Wachs, keit der Flüssigkeit von 1,OVoJ-ZVoITSId. und einet wird zwischen der ersten uad der zweiten Katalyse- Wasserstorfdurchsatz von 1389,26 wpfap Beschul

kung über einem Katalysator aus Nickel-Wolfram aus Kieselerde-Tonerde. Als Schmieröl-Ausbeute erhielt man 41 °/o Neutralöl 147 mit einem Viskositätsindex von 119. Die Hydrocrackung des gleichen Gasöls als solches unter Gewinnung der gleichen Ausbeute an leichtem Neutralöl würde nur einen Viskositätsindex von 99 ergeben.

Beispiel 2

Ein Gasöl mit einem Siedebereich von 399 bis 549° C wurde zusammen mit einem hydrogecrackten Gatsch, der dem des Beispiels 1 gleichartig war, und einer kleinen Menge zurückgeführten Gatsches hydrogecrackt. Das Mengenverhältnis auf Gewichts- > basis dieser drei Bestandteile betrug 90 : 7 : 3. Die Hydrocrackung erfolgte über der gleichen Katalysatorart wie in Beispiel 1 bei einer Temperatur von 413° C, einem Wasserstoffdruck von 162 atü und einer Durchsatzgeschwindigkeit der Flüssigkeit von 1,0 VoL/VoL/Stunde. Man erhielt eine Ausbeute von so 36°/o an Neutralöl 124 mit einem Viskositätsindex von 120. Unter den gleichen Bedingungen würde die Hydrocrackung des Gasöls als solches eine gleichwertige Ausbeute an leichtem Neutralöl mit einem Viskositätsindex von nur 104 ergeben.

Beispiel 3

Die gleiche Öl/Gatsch-Beschickung wie in Beispiel wurde über der gleichen Katalysatorart bei einer Temperatur von 421° C, einem Wasserstoffdruck von 162 atü und einer Durchsatzgeschwindigkeit der Flüssigkeit von 1,3 Vol./Vol./Stunde hydrogecrackt. Man erhielt eine Ausbeute von 31⁰Zo an Neutralöl 113 mit einem Viskositätsindex von 123. Ohne die Anwesenheit des Gatsches in der Beschikkung wäre ein Produkt mit einem Viskositätsindex von nur 108 angefallen.

Beispiel 4

In der ersten Reaktionszone wurde ein schweres Gasöl zu verschiedenen ölen und Wachs hydrogecrackt. Aus dem Austrag des ersten Reaktors wurden ein hydrogecracktes öl mit einem Siedebereich von 399 bis 499°C und ein Gatsch abgetrennt und in den zweiten Reaktor eingeleitet, in dem sie zusammen mit einem leichteren Gasöl der in Beispiel 1 bis 3 beschriebenen Art hydrogecrackt wurden. Die Hydrocrackung erfolgte über einem Katalysator der zuvor beschriebenen Art bei einer Temperatur von 405° C, einem Druck von 162 atü und einer Durchsatzgeschwindigkeit der Flüssigkeit von 1,3 Vol./ Vol./Stunde. Man erhielt eine Ausbeute von 53 °/o an Neutralöl 184 mit einem Viskositätsindex von 109. Unter den gleichen Bedingungen ergäbe die Hydrocrackung der Gasölbeschickung und des Gatsches allein ein ähnliches öl mit einem Viskositätsindex von 103, und die Hydrocrackung dieses Gasöls allein erbrächte ein öl mit einem Viskositätsindex von lediglich 87.

Beispiel 5

Die gleiche Beschickung wie in Beispiel 4 wurde unter äquivalenten Bedingungen hydrogecrackt, nur wurde diesmal die Temperatur auf 417° C erhöht. Unter diesen Bedingungen fiel eine Ausbeute von 38Vo Neutralöl 131 mit einem Viskositätsindex von 120 an. Die Hydrocrackung der Gasöl- und Gatsch-Beschickung allein ergäbe ein gleichartiges öl mit einem Viskositätsindex von 119, während die Hydrocraokung eines Gasöls allein unter diesen Bedingungen ein öl mit einem Viskositätsindex von lediglich 102 erbrächte.

Wie aus diesen Daten zu ersehen ist, wird durch Einführung von hydrogecracktem Gatsch aus einem Reaktor, in dem ein Schweröl hydrogecrackt wird, in einen Reaktor, in dem die Hydrokrackung eines leichteren Öls vonstatten geht, der Viskositätsindex des erhaltenen Öls wesentlich heraufgesetzt. Auf diese Weise erreicht man eine Ausschaltung an unerwünschtem Gatsch bei gleichzeitiger erheblicher Werterhöhung des anfallenden Schmierölproduktes.

Claims (1)

1 2 kennzeichnet, daß man in jeder Hydrocrackzone Patestansprüche: bei einer Temperatur von 399 bis 438° C, einen Druck von 84 bis 211 atü, einer Durchsatzge-

1. Verfahren zur Herstellung von Schmierölen schwindigkeit der Flüssigkeit von 0,3 bis

mit hohem Viskositätsindex durch Hydrocracken S 5,0 VoL/VoL/Stunde undI einem Wasserstoffver-

und gleichzeitige Umwandlung von Wachs in brauch von über 89,0 m^s/m^s Beschickung arbei-

wiinschenswerte Produkte, dadurch ge- teL

kennzeichnet, daß man ⁹- Verfahren nach Anspruch;;, dadurch ge-

... . , ... kennzeichnet, daß man die Austräge aus den Hy-

a) in emer ersten Hydrocrackzone bei einer _lo drocrackzonen vereinigt und das Wachs aus den Temperatur von 371 bis 454° C mindestens vereinigten Austragen abtrennt

20% eines ersten wachsbildenden Kohlen- ₁₀ verfahren nach Ansprüche, dadurch ge-

wasserstoffök mit einem Siedebereich von kennzeichnet, daß man die Austräge aus den Hy-

427 bis 649° C und einem Asphaltengehalt drocrackzonen vereinigt und vor Abtrennung des

von weniger als 5 Gewichtsprozent zu sol- Neutralöls gegen ultraviolettes Licht stabilisiert,

chen Wachsen und Stoffen hydrocrackt, de- _{n Verf}fi£_{en nach} Anspruch 10, dadurch ge-

ren Siedetemperatur unterhalb des anfangh- kennzeichnet, daß man die vereinigten Austräge

chen Siedepunktes des ersten Öls hegt, _{VQr der StabiIisierung} entparaffiniert.

b) aus dem Austrag dieser ersten Zone em
Kohlenwasserstoffwachs mit einem Siedebereich von 399 bis 593° C abtrennt,

c) in einer zweiten Hydrocrackzone bei einer

Temperatur von 343 bis 443° C dieses Kohlenwasserstoffwachs sowie ein zweites, zwischen 371 und 593° C siedendes Kohlen- ,. „ . . . _ .. . . , . ... .
wasserstofföl, dessen mittlerer Siedepunkt *⁵ „ Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zui nicht über dem mittleren Siedepunkt des er- Herstellung von Schmierölen mit hohem Viskos,tats-

;Z index durch Hydrocracken und gleichzeitige Um-