DE2360092A1 - PROCESS AND CATALYSTS FOR THE MANUFACTURING OF MULTIPLE RANGE OILS WITH IMPROVED PROPERTIES - Google Patents
PROCESS AND CATALYSTS FOR THE MANUFACTURING OF MULTIPLE RANGE OILS WITH IMPROVED PROPERTIESInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Schmierölen hoher viskosimetrischer Qualität und insbesondere von direkten Mehrbereiehsmotorölen, und zwar durch Hydroisomerisation von Paraffinen, vorzugsweise von Paraffinen der Hydrokrackung.The present invention relates to a process for the production of lubricating oils of high viscometric quality and especially of direct multi-range motor oils, by hydroisomerization of paraffins, preferably of paraffins from hydrocracking.
Unter Mehrbereichsöl versteht man ein Öl, das in mehrere SAE-Kategorien gleichzeitig einzuordnen ist, d.h. ein Öl, dessen Viskosität sich weniger mit der Temperatur ändert als die eines gewöhnlichen Öls, das kein Mehrbereichsöl ist.Multigrade oil is an oil that is divided into several SAE categories are to be classified at the same time, i.e. an oil, the viscosity of which changes less with temperature than that of an ordinary non-multigrade oil is.
In der nachstehenden Tabelle sind die viskosimetrischen Kennzeichen der hauptsächlichen Mehrbereichsöle angegeben, wie sie auf der graphischen Darstellung von J.QROEP definiert sind, modifiziert gemäß ASTM D 567 - 53 (SAE Handbook 1966).In the table below are the viscometric Identifiers of the main multigrade oils indicated as shown on the graphic representation by J.QROEP are defined, modified according to ASTM D 567-53 (SAE Handbook 1966).
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Ein Mehrbereichsöl wird heute im allgemeinen durch Mischen eines sehr flüssigen Grundöls mit unterschiedlichen Mengen eines Polymers, z.B. von der Art des Polymethacrylats, hergestellt, das die Viskositätseigenschaften als Funktion der Temperatur verbessern soll und zi 'leioii das öl dickflüssiger macht. Die verwendeten Viskositätszusätze sind im allgemeinen gegenüber mechanischen Einwirkungen (Scherwirkung) und Temperature inwirkungen weniger stabil als das eigentliche Öl.A multigrade oil is today generally prepared by mixing a very fluid base oil with varying amounts of a polymer, for example, on the nature of the polymethacrylate is intended to improve the viscosity properties as a function of temperature and zi 'leioii which makes oil-viscous. The viscosity additives used are generally less stable to mechanical effects (shear) and temperature effects than the actual oil.
Es wäre also, wie man sieht, außerordentlich interessant, über Mehrbereichsöle zu verfügen, die keine Viskositätszusätze enthalten und damit eine größere Stabilität aufweisen. Das Verfahren der vorliegenden Erfindung ermöglicht es, solche Öle herzustellen. So, as you can see, it would be extraordinarily interesting about To have multigrade oils that do not contain any viscosity additives and thus have greater stability. The process of the present invention enables such oils to be made.
Wenn diese Öle direkt durch ein Raffinationsverfahren erzielt v/erden, so handelt es sieh um "direkte Mehrbereichsöle".When these oils are obtained directly from a refining process, they are referred to as "multigrade direct oils".
Die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltenen direkten Mehrbereichsöle können .jedoch, um andere Arten von Mehrbereichsölen zu erhalten, zusammen mit klassischen Viskositätszusätzen verwendet werden oder nicht. The direct multigrade oils obtained with the process according to the invention However, in order to obtain other types of multigrade oils, they may or may not be used together with conventional viscosity additives.
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Die in dem erfindungsgemäßen Verfahren "behandelten Paraffine sind vorzugsweise die Paraffine der Hydrokrackung, die durch Entparaffinieren des Grundschmieröls erhalten werden, das aus einem Verfahren der Hydrokraekung oder Hydroraffination von Vakuumdestillaten und/oder entasphaltierten Valcuumrückständen stammt, wie z.B. in der französischen Patentschrift Nr. 1 582 758 "beschrieben. Diese Paraffine sind normalerweise "bei Baumtemperatur (200G) fest. Es sei auch auf die ÜS-Patentschrift 3 560 370 und auf die französische Patentanmeldung 7 112 416 sowie auf die US-Patentanmeldung 241 690 Vom 6. April 1972 hingewiesen.The paraffins treated in the process according to the invention are preferably the paraffins of hydrocracking obtained by dewaxing the lubricating base oil derived from a hydrocracking or hydro refining process of vacuum distillates and / or deasphalted vacuum residues, as for example in French patent specification No. 1 582 758 ". These paraffins are normally "at Baum temperature (20 0 G) firmly. It should also be on the excess sludge Patent 3,560,370 and French patent application 7,112,416 and the US Patent Application 241,690 from 6 April 1972.
Als Stand der Technik kann die US-Patentschrift Nr. 3 365 390 angesehen werden, wonach ein Schmieröl, das kein direktes Mehrbereichsöl ist, durch Hydroisomerisation eines normalerweise festen Paraffins in Gegenwart eines Reforming-Katalysators wie Platin auf Aluminiumoxid hergestellt wird, wobei auf die Hydroisomerisationsstufe eine Entparaffinierungsstufe folgt.Prior art can be seen in US Pat. No. 3,365,390, according to which a lubricating oil that is not a direct multigrade oil is, by hydroisomerization of a normally solid paraffin in the presence of a reforming catalyst such as Platinum is produced on alumina, taking on the hydroisomerization stage a dewaxing stage follows.
Es ist nunmehr festgestellt worden, daß man die Ausbeute an direkten Mehrbereiehsölen dadurch erhöhen kann, daß man zum einen einen Katalysator verwendet, der eine kritische. Menge Halogen enthält, und zum anderen unter einem kritischen Ammoniakdruck arbeitet.It has now been found that the yield of direct Mehrbereiehsölen can be increased by on the one hand uses a catalyst that is a critical. Contains amount of halogen, and on the other hand under a critical ammonia pressure is working.
So wird in der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von Mehrbereiehsölen beschrieben, wobei man ein Gemisch aus Wasserstoff und einem Paraffin bei einer Temperatur von 300 bis 450 C mit einem Katalysator in Kontakt bringt, der aus einem Aluminiumoxidträger, mindestens einem Edelmetall der Gruppe VIII des periodischen Systems der Elemente und 0,1 bis 5 Gew.?& eines Halogens besteht, und daß man das - nach dem Itaktionieren des Gesamtprodukts erhaltene Öl i einer Entparaffinierung unterzieht, um mindestens einen Teil der nicht umgewandelten Paraffine herauszuziehen; das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß der genannte Kontakt unter einem partiellen Ammoniakdruck von 1 bis· 500 g/cm2 erfolgt. 'Thus, in the present invention, a process for the production of multi-grade oils is described, in which a mixture of hydrogen and a paraffin is brought into contact at a temperature of 300 to 450 C with a catalyst consisting of an aluminum oxide carrier, at least one noble metal from Group VIII periodic table of elements and 0.1 to 5 Gew.?& a halogen, and in that the one - subjecting oil obtained after Itaktionieren of the total product i to dewaxing in order to extract at least a portion of the unconverted paraffins; the method is characterized in that said contact takes place under a partial ammonia pressure of 1 to 500 g / cm 2 . '
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Die normalerweise festen Paraffine der Hydrokrackung können z.B. dadurch, erhalten werden, daß man Wasserstoff und Rohölvakuumdestillate und/oder entasphaltierte Rohölvakuumrückstände, deren Siedepunkt zumindest teilweise oberhalb 45O0C liegt, unter Hydrokrackungsbedingungen mit einem Hydrokrackungskatalysator in Kontakt bringt, daß man das erhaltene Produkt fraktioniert, um eine Fraktion zu isolieren, deren Siedepunkt normalerweise oberhalb 3800C und vorzugsweise oberhalb 430° C liegt, und daß man die genannte Iraktion nach einer an sich bekannten Methode, wie sie z.B. nachstehend im Zusammenhang mit dem isomerisierten Paraffin beschrieben wird, entparaffiniert.The normally solid paraffins of hydrocracking can be obtained by reacting, brings hydrogen and crude oil vacuum distillates and / or deasphalted crude oil vacuum residues, whose boiling point is at least partially above 45O 0 C under Hydrokrackungsbedingungen with a Hydrokrackungskatalysator in contact that fractionating the product obtained for example by, to isolate a fraction having a boiling point usually above 380 0 C and preferably above 430 ° C, and in that said Iraq ion by a known method such as is described, for example below in conjunction with the isomerized paraffin dewaxed.
V/ie bereits gesagt, enthalten die Hydrokrackimgskatalysatoren gewöhnlich ein oder mehrere Metalle oder Verbindungen von Metallen der Gruppen VI und/oder VIII, z.B. Molybdän, Wolfram, Nickel, Kobalt und/oder Platin, die einem sauren Träger, z.B. Siliciumdioxid-Aluminiumoxid oder halogenhaltigem Aluminiumoxid, beigegeben oder darauf aufgebracht sind. Die Verfahrensbedingungen sind z.B. die folgenden:As already stated, the hydrocracking catalysts contain usually one or more metals or compounds of metals of groups VI and / or VIII, e.g. molybdenum, tungsten, Nickel, cobalt and / or platinum, which is an acidic carrier, e.g. silicon dioxide-aluminum oxide or halogen-containing aluminum oxide, added or applied to it. The process conditions are, for example, the following:
Temperatur zwischen 300 und 4800C Druck zwischen 30 und 200 kg/cmTemperature between 300 and 480 0 C pressure between 30 and 200 kg / cm
Stündlicher flüssiger Durchsatz an KohlenwasserstoffenHourly liquid flow rate of hydrocarbons
0,3 bis 5 Volumen pro Katalysatorvolumen Wasserstoffdurchsatz 500 bis 5000 Liter pro Liter Charge.0.3 to 5 volumes per volume of catalyst, hydrogen throughput 500 to 5000 liters per liter of charge.
Die so erhaltenen Paraffine der Hydrokrackung haben zumindest zum größten Teil ein Molekulargewicht oberhalb 500; das mittlere Molekulargewicht der Paraffincharge liegt etwa oberhalb 400. Sie haben im allgemeinen eine Viskosität von 8 bis 20 cSt bei 98,9°C, einen Viskositätsindex in der Größenordnung von 130, einen Schwefelgehalt unterhalb 30 Gew.ppm und einen Stickstoffgehalt unterhalb 5 Gew.ppm.The hydrocracking paraffins obtained in this way have, at least for the most part, a molecular weight above 500; the middle one Molecular weight of the paraffin charge is approximately above 400. They generally have a viscosity of 8 to 20 cSt at 98.9 ° C, a viscosity index on the order of 130, a sulfur content below 30 ppm by weight and a nitrogen content below 5 ppm by weight
Die Hydroisomerisationsreaktion erfolgt zwischen 250 und 45O°C, vorzugsv/eise zwischen 3OO und 39O°O. Der Druck beträgt z.B. 10 bis 150 kg/cm und vorzugsweise 30 bis 100 kg/cm2. Man ver-The hydroisomerization reaction takes place between 250 and 450.degree. C., preferably between 300 and 3900.degree. The pressure is, for example, 10 to 150 kg / cm 2 and preferably 30 to 100 kg / cm 2. Man
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v/endet vorteilhaft erweise einen stündlichen Yoliimendiirchsatz (VTH) von 0,2 "bis 5 Mt er, -vorzugsweise 0,5 bis 2 Liter flüssige Kohlenwasserstoffe pro Liter Katalysator. Der Durchsatz an gasförmigem Wasserstoff beträgt z.B. 300 bis 3000, vorzugsweise bis 1500 Liter pro Liter flüssiger Kohlenwasserstoffe, und zwar unter normalen Temperatur- und Druckbedingungen. Unter diesen Bedingungen ist die Kohlenwasserstoffcharge praktisch zu 100$ flüssig. Man kann die Charge von oben in den Reaktor einleiten, dann arbeitet man in einer Rieselphase in einer Wasserstoffatmosphäre. Man kann jedoch auch mit einem aufsteigenden Strom der Reaktionskomponenten arbeiten.v / ends advantageously an hourly Yoliimendiirchatz (VTH) of 0.2 "to 5 Mt er, -preferably 0.5 to 2 liters of liquid hydrocarbons per liter of catalyst. The throughput of gaseous hydrogen is, for example, 300 to 3000, preferably up to 1500 liters per liter of liquid hydrocarbons, under normal temperature and pressure conditions. Under these conditions the hydrocarbon charge is practically 100% liquid. The charge can be introduced into the reactor from above, then one works in a trickle phase in a hydrogen atmosphere also work with an ascending stream of the reaction components.
Man hat festgestellt, daß die Eigenschaften des als Endprodukt erhaltenen Öls dadurch noch verbessert werden können, daß man einen Teil des Öls, das man nach geeigneter Behandlung, z.B. Destillation und/oder Entparaffinierung, des aus dem Reaktor Abströmenden erhält, rezyklisiert.It has been found that the properties of the oil obtained as the end product can be further improved by part of the oil that is obtained after suitable treatment, e.g. distillation and / or dewaxing, of that which flows out of the reactor receives, recycled.
Zum einen sind es die besonderen Katalysatoren, zum anderen ist es die Reinheit der Charge, die es möglich machen, daß die Umwandlung unter leichten Bedingungen (Druck zwischen 50 und 80 kg/cm , Temperatur zwischen 300 und 390 C) durchgeführt werden kann und Öle erhalten werden, deren Gehalt an Aromaten fast Null beträgt. So erhält man in Gegenwart eines Katalysators aus Platin auf fluorhaltigem Aluminiumoxid bei 350° C 45 Gew. ^ Öl mit dem Viskositätsindex 135, dessen Gehalt an Aromaten praktisch gleich Null ist, während bei 420 C das erhaltene Öl 15 /^aromatische Kohlenwasserstoffe enthält. Aufgrund der Tatsache, daß dieser Gehalt an aromatischen Kohlenwasserstoffen nahe Null liegt, ist es nicht erforderlich, die flüssigen Produkte der Erfindung einer letzten Wasserstoffbehandlung zu unterziehen, was aus wirtschaftlicher Sicht von großem Interesse ist.On the one hand there are the special catalysts, on the other hand it is the purity of the batch that make it possible for the conversion to take place under light conditions (pressure between 50 and 80 kg / cm, temperature between 300 and 390 C) can be carried out and oils are obtained whose aromatic content is almost zero amounts to. Thus, in the presence of a catalyst made of platinum on fluorine-containing aluminum oxide at 350 ° C., 45% by weight of oil with the Viscosity index 135, the aromatic content of which is practically the same Is zero, while at 420 C the oil obtained contains 15 / ^ aromatic hydrocarbons. Due to the fact that this The aromatic hydrocarbon content is close to zero, it is not necessary to use the liquid products of the invention to undergo final hydrotreatment, which is of great economic interest.
Die erfindungsgemäße Hydroisomerisationsbehandlung erfolgt in Gegenwart von Katalysatoren, die aus einem oder mehreren Edelmetall (en) der Gruppe YIII und/oder deren Legierungen bestehen, welche in einen sauren Träger von der Art des Aluminiumoxids,The hydroisomerization treatment according to the invention is carried out in Presence of catalysts consisting of one or more noble metal (s) of group YIII and / or their alloys, which in an acidic carrier of the type of alumina,
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dem ein Halogen, zugesetzt worden ist, eingebaut oder darauf aufgebracht sind. Die Verwendung von Edelmetallen ist wegen der großen Reinheit der Charge und insbesondere des sehr geringen Schwefelgehaltes möglich. Auch Metallgemische können verwendet werden, z.B. Platin-f-Iridium, Platin+Bhenium, Platin+Kobalt, Platin+G-ermanium, Platin+Gold.to which a halogen has been added, incorporated or applied are. The use of precious metals is because of high purity of the batch and in particular the very low sulfur content possible. Mixtures of metals can also be used e.g. platinum-f-iridium, platinum + bhenium, platinum + cobalt, Platinum + g-ermanium, platinum + gold.
Man hat festgestellt, daß die Katalysatoren, die sich für das erfindungsgemäße Verfahren am besten eignen, die Platin—Aluminium— oxid-Halogen-Katalysatoren sind, wobei das Halogen vorzugsweise da3 Fluor ist. Der Halogengehalt des Katalysators kann vorteilhafterweise zwischen 0,1 und 5 Gew.5^ und vorzugsweise zwischen 0,3 und 0,8$ im Falle von Fluor und zwischen 0,3 und 3$ im Falle von Chlor liegen.It has been found that the catalysts that are suitable for the invention Most suitable processes which are platinum-alumina-halogen catalysts, with the halogen being preferred da3 is fluorine. The halogen content of the catalyst can be advantageous between 0.1 and 5 wt.5 ^ and preferably between $ 0.3 and $ 0.8 in the case of fluorine and between $ 0.3 and $ 3 in the case of chlorine.
Das Halogen und das Edelmetall können mittels bekannter Methoden in den Katalysator eingebracht werden, z.B. mittels derer, die bei der Herstellung der Reforming-Katalysatoren angewendet v/erden.The halogen and the noble metal can by known methods be introduced into the catalyst, e.g. by means of those used in the manufacture of the reforming catalysts.
Die auf diese Weise durch gleichzeitige Verwendung von Ammoniak und einem ein Halogen enthaltenden Katalysator erzielten Ergebnisse sind überraschend. Ammoniak hat nämlich eine negative Wirkung (verringerte Ausbeute), wenn man es mit einem Katalysator aus Platin auf Aluminiumoxid ohne Halogen verwendet.This is done by using ammonia at the same time and a catalyst containing a halogen are surprising. Ammonia has a negative effect (reduced yield) when used with a platinum on alumina catalyst with no halogen.
Das Hydroisomerisationsprodukt kann z.B. wie folgt fraktioniert werden:The hydroisomerization product can be fractionated as follows, for example:
- In eine Fraktion, deren Siedepunkt oberhalb 3800C liegt und die nach dem Entparaffinieren ein G-rundöl ergibt, dessen Viskositätsindex zwischen z.B. 130 und 150 liegt, mit einer Viskosität bei 98,90C oberhalb 7 cSt und mit einem Schmelzpunkt von beispielsweise -20 C; dieses G-rundöl liegt mindestens in dem Bereich der Mehrbereichsöle 10 W 20;- and which results in a fraction, whose boiling point is above 380 0 C after the dewaxing a G-around oil whose viscosity index is between eg 130 and 150, having a viscosity at 98.9 0 C above 7 cSt and having a melting point of, for example, -20 C; this basic oil is at least in the range of the multigrade oils 10 W 20;
- in eine Gasölfraktion (250 bis 380°C), deren Dieselindex oberhalb 90 liegt oder 90 ist; ihre Cetanzahl liegt also oberhalb 70 (Spezifikation Motorengasöl: Cetanzahl > 50);- into a gas oil fraction (250 to 380 ° C) with a diesel index above 90 is or is 90; their cetane number is above 70 (engine gas oil specification: cetane number> 50);
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- in eine Düsentreib stoff -Fraktion (150 "bis 25O0C), deren Rauch.-punkt oberhalb 45 mm liegt (Spezifikation Kerosen:. Rauchpunkt > 21 mm);- In a jet fuel fraction (150 "to 25O 0 C), the smoke point is above 45 mm (kerosene specification: smoke point> 21 mm);
- in eine Fraktion von stark isoparaffinischein Charakter (80 bis 150°C), die praktisch, frei von Naphthenen und Aromaten ist und eine gute Reformingcharge oder einen interessanten Bestandteil des "Pool"-Benzins darstellen kann;- into a fraction of strongly isoparaffinic character (80 to 150 ° C), which is practically free from naphthenes and aromatics and can be a good reform batch or an interesting part of the "pool" gasoline;
- in eine leichte Fraktion (<80°C), die reich, an Isoparaffinen ist (Iso-Cg, Iso-C,- und Iso-C.).- in a light fraction (<80 ° C) that is rich in isoparaffins is (Iso-Cg, Iso-C, - and Iso-C.).
Die hervorragende Qualität der Nebenprodukte und ihr sehr geringer Gehalt an Verunreinigungen (Stickstoff und Schwefel) verleihen der Umwandlung einen zusätzlichen Viert: Die Düsentreibstoff-Fraktion erscheint besonders interessant, da sie etwa 50$ der zwischen 80 und 3800C siedenden Fraktion ausmacht, das ist eine Ausbeute von 10 bis 20$ im Verhältnis zu dem Ausgangsparaffin. ·The excellent quality of the by-products and their very low content of impurities (nitrogen and sulfur) give the conversion an additional fourth: The jet fuel fraction appears particularly interesting because it makes up about 50 $ of the fraction boiling between 80 and 380 0 C, that is a yield of $ 10 to $ 20 relative to the starting paraffin. ·
Die Entparaffinierungsbehandlung, der das aus der Hydroisömerisation erhaltene Öl ausgesetzt wird, kann mittels jeder bekannten Methode durchgeführt werden, z.B. mittels Behandlung durch ein Lösungsmittel wie das Methylisobutylketon oder durch ein Lösungsmittelpaar wie das Gemisch aus Methyläthylketon und Toluol, und zwar bei einer Temperatur zwischen 0 und -700C. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf eine besondere Art der Entparaffinierungsbehandlung beschränkt. Man kann auch eine Entölung des erhaltenen Paraffins mittels bekannter Methoden vornehmen.The dewaxing treatment to which the oil obtained from hydroisomerization is subjected can be carried out by any known method, for example by treatment with a solvent such as methyl isobutyl ketone or with a solvent pair such as the mixture of methyl ethyl ketone and toluene, at a temperature between 0 and -70 0 C. the present invention is not limited to a particular type of dewaxing. The paraffin obtained can also be de-oiled using known methods.
Die nach dem Entparaffinieren der Fraktion oberhalb 380° C er- . haltenen Paraffine können gegebenenfalls rezyklisiert werden, und zwar vor oder nach einer z\^eiten Entölung, je nachdem, ob man mit oder ohne Ölrezyklisierung arbeitet. In allen Fällen jedoch wird durch eine zweite Entölung die Ölausbeute erhöht.The after dewaxing the fraction above 380 ° C. The paraffins that have been retained can be recycled, if necessary, before or after a temporary oil removal, depending on whether one works with or without oil recycling. In all cases, however the oil yield is increased by a second de-oiling.
Die Flüssigkeiten der Erfindung können nach der vorstehend beschriebenen Behandlung direkt verwendet werden, und zwar z.B.The fluids of the invention can be made according to that described above Treatment can be used directly, e.g.
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als Mehrbereichsmotorenöle 10 W 20 oder als Hydraulikflüssigkeiten entsprechend der Norm SAE 71 R 1. Sie können auch im Gemisch mit verschiedenen Zusätzen verwendet werden, vor allem solchen, die die Viskosität verbessern, z.B. mit Polyisobutenen oder methacrylischen Polyestern.as multigrade engine oils 10 W 20 or as hydraulic fluids according to the standard SAE 71 R 1. They can also be used in a mixture with different additives, especially those, which improve the viscosity, e.g. with polyisobutenes or methacrylic polyesters.
Die erfindungsgemäßen Öle sind zudem insofern besonders interessant, als sie eine bemerkenswert homogene Verteilung von Viskosität und Viskositätsindex aufweisen. Diese Verteilung kann dadurch festgestellt werden, daß man die rheologischen Merkmale der verschiedenen erhaltenen Fraktionen durch Thermodiffusion des Grundöls untersucht.The oils according to the invention are also particularly interesting insofar as than they have a remarkably homogeneous distribution of viscosity and viscosity index. This distribution can can be determined by thermal diffusion of the rheological characteristics of the various fractions obtained of the base oil.
In den nachstehenden Beispielen hat man die Hydroisomerisationscharge auf folgende Weise hergestellt:In the examples below, the hydroisomerization charge is used manufactured in the following way:
Man hat die Hydroraffination eines entasphaltierten Vakuumrückstandes (d|° = 0,928, S = 2,58 Gew.^, N = 800 Gew.ppm und Viskosität bei 98,90C =35,7 cSt) in Gegenwart eines Katalysators mit den folgenden Kennzeichen vorgenommen:One has the hydrorefining of a deasphalted vacuum residue (d |. ° = 0.928, S = 2.58 wt ^, N = 800 ppm by weight and viscosity at 98.9 0 C = 35.7 cSt) in the presence of a catalyst with the following Mark made:
Zusammensetzungcomposition
Spezif. OberflächeSpecific surface
Der Katalysator wird zuvor mit H2S sulfuriert, das vmit H2 verdünnt wird, und zwar unter den folgenden Bedingungen:The catalyst is previously sulfurized H 2 S, which is diluted with H v 2, under the following conditions:
T = 32O0C (6 Stunden) H2S/H2 = 4/100 (in Mol)T = 32O 0 C (6 hours) H 2 S / H 2 = 4/100 (in moles)
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Die angewendeten Verfahrensbedingungen waren die folgenden:The process conditions used were as follows:
serstοffchargeserstοffcharge
1000 Liter/Liter1000 liters / liter
Das erhaltene Öl wird destilliert, und man gewinnt den Rückstand dieser Destillation, dessen Siedepunkt oberhalb 380 C liegt. Man unterzieht ihn einer Entparaffinierung bei -220C mittels Methylisobuty!keton. Man gewinnt einerseits ein Öl mit dem Viskositätsindex 125 (Ausbeute 42 Gew.fo) und andererseits feste · Paraffine (Ausbeute 8 Gew.^), die die Hydroisomerisationscharge der nachstehenden Beispiele bilden und deren Hauptkennzeichen in Beispiel 1 angegeben sind.The oil obtained is distilled and the residue from this distillation, the boiling point of which is above 380 ° C., is recovered. Subjecting to a dewaxing at -22 0 C by Methylisobuty! Ketone. On the one hand, an oil with a viscosity index of 125 (yield 42% by weight ) and, on the other hand, solid paraffins (yield 8% by weight), which form the hydroisomerization charge of the examples below and whose main characteristics are given in Example 1, are obtained.
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(Vergleichsbeispiel)(Comparative example)
Herstellung eines direkten Mehrbereichsöls 1O W 20 durch Hydroisomerisation von hydrobehandelten Paraffinen mit einem Katalysator, der kein Halogen enthält, in Abwesenheit von Ammoniak.Production of a direct multigrade oil 1O W 20 by hydroisomerization of hydrotreated paraffins with a catalyst that does not contain halogen, in the absence of ammonia.
Kennzeichen der Charge:Identification of the batch:
d|° 0,850d | ° 0.850
S ......... <(2O ppm in Gew.S ......... <(2O ppm in wt.
M < 2 ppm in Gew.M <2 ppm by weight
Viskosität "bei 98,9°C 10 cStViscosity "at 98.9 ° C 10 cSt
Mittleres Molekulargew. ... 620Mean molecular weight ... 620
Verhältnis GH3/CH2 0,065GH 3 / CH 2 ratio 0.065
Katalysator Platin auf Aluminiumoxid:Catalyst platinum on aluminum oxide:
Zusammensetzung : AIpO, ... 99,2 %Composition: AIpO, ... 99.2%
Pt 0,8 i° Pt 0.8 i °
Spezif. Oberfläche ......... 232 m2/gSpecific Surface area ......... 232 m 2 / g
Verfahrensbedingungen:Process conditions:
Druck 60 kg/cmPressure 60 kg / cm
T 4100CT 410 0 C
WH 1WH 1
Gasförmiger Wasserstoff/flüssige Kohlenwasserstoffe = : .·'. .Gaseous hydrogen / liquid hydrocarbons = :. · '. .
1000 Liter/Liter (TPN) Partieller Ammoniakdruck ......... 01000 liters / liter (TPN) Partial ammonia pressure ......... 0
Nach der Hydroisomerisation wird das aus dem Reaktor Abströmende einer Destillation unterzogen, so daß die folgende Fraktionierung ermöglicht wird:After the hydroisomerization, the effluent from the reactor is subjected to distillation, so that the following fractionation is made possible:
Siedepunkt <C 800C LeichtbenzinBoiling point <C 80 0 C light petrol
80 bis 150°C Naphtha80 to 150 ° C naphtha
150 bis 25O0C Düsentreibstoff150 to 25O 0 C jet fuel
250 bis 38O°C Motorgasöl250 to 38O ° C engine gas oil
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38O+ 0C Schmierfraktion38O + 0 C lubricating fraction
Die Schmierfraktion wird dann bei einer Temperatur, von -20 C mittels eines Methyläthylketon-Toluol-Gemisches in dem Verhältnis 1/1 (in Volumen) entparaffiniert.The lubricating fraction is then at a temperature of -20 C by means of a methyl ethyl ketone-toluene mixture in the ratio 1/1 (by volume) dewaxed.
Unter diesen Bedingungen erhält man das Öl mit einer Ausbeute von 40 Gew.% und nicht umgewandelte Paraffine mit einer Ausbeute von 25 Gew.^. . 'Under these conditions, the oil is obtained with a yield of 40% by weight and unconverted paraffins with a yield of 25 wt. . '
Das erhaltene Öl entspricht der Spezifikation 10 ¥ 20 (Tabelle 1) und hat die folgenden Merkmale:The oil obtained corresponds to the specification 10 ¥ 20 (Table 1) and has the following characteristics:
Viskosität bei 37,8°C 40,9 cStViscosity at 37.8 ° C 40.9 cSt
Viskosität bei 98,9°C 7 cStViscosity at 98.9 ° C 7 cSt
Viskositätsindex 134Viscosity index 134
Fließpunkt - 180C -Pour point - 18 0 C -
Anfangssiedetemperatur 380 CInitial boiling temperature 380 ° C
Cleveland-Zündpunkt 228°CCleveland ignition point 228 ° C
■ CH3/CH2 0,08■ CH 3 / CH 2 0.08
S Gew.ppm 10S wt.ppm 10
N Gew.ppm 2N wt.ppm 2
Koksrückstand nach Konradson 0,02Coke residue according to Konradson 0.02
2 (Vergleichsbeispiel)2 (comparative example)
In diesem Beispiel behandelt man die Charge von Beispiel 1 in Gegenwart des gleichen Katalysators, dem man durch Imprägnieren mittels Bi1^H 0,5 Gew.^. Fluor zugesetzt hat.In this example, the batch from Example 1 is treated in the presence of the same catalyst which is obtained by impregnation with Bi 1 ^ H 0.5 wt. ^. Fluorine added.
Die Verfahrensbedingungen sind die folgenden:The process conditions are as follows:
Druck .. 60 kg/cm2 Pressure .. 60 kg / cm 2
T 35O0CT 35O 0 C
■ - ' WH 1■ - 'WH 1
H2/HC 1000 Liter/Liter'(TPN)H 2 / HC 1000 liters / liter '(TPN)
Partieller NBL-Druck 0Partial NBL pressure 0
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Man fraktioniert das AbStrömungsprodukt wie in BeispielThe effluent is fractionated as in Example
Unter diesen Bedingungen erhält man 41 Gew.$ Öl und 25 Gew.?S nicht umgewandelte Paraffine. ·Under these conditions, 41% by weight of oil and 25% by weight of oil are obtained unconverted paraffins. ·
Das erhaltene Öl entspricht nicht den Spezifikationen 10 W 20; es hat die folgenden Kennzeichen:The oil obtained does not meet the specifications 10 W 20; it has the following characteristics:
Viskosität bei 37,8°G 32 cStViscosity at 37.8 ° G 32 cSt
Viskosität bei 98,9°C 5,5 cStViscosity at 98.9 ° C 5.5 cSt
Viskositätsindex .. 133Viscosity index .. 133
Fließpunkt - 18°CPour point - 18 ° C
Anfangs Siedetemperatur 3800CInitially boiling temperature 380 0 C
Cleveland-Zündpunkt 2280CCleveland ignition point 228 0 C
32 0,10 32 0.10
S Gew.ppm ^ 10S wt.ppm ^ 10
N G-ew.ppm < 2N G-ew.ppm <2
Koksrückstand nach Konradson .. ^ 0,02Coke residue according to Konradson .. ^ 0.02
Die Charge von Beispiel 1 wird mit dem Katalysator von Beispiel behandelt, jedoch mit einem partiellen Ammoniakdruck in dem Reaktor von 30 g/cm .The batch of Example 1 is treated with the catalyst of Example, but with a partial ammonia pressure in the Reactor of 30 g / cm.
Die Verfahrensbedingungen sind die folgenden:The process conditions are as follows:
Druck 60 kg/cm2 Pressure 60 kg / cm 2
Partieller.UH3rDruQk... 0,03 kg/cm2 Partial.UH 3 rDruQk ... 0.03 kg / cm 2
T 35O0CT 35O 0 C
WH 1WH 1
H9/HC 1000 Liter/LiterH 9 / HC 1000 liters / liter
Nachdem man wie in Beispiel 1 vorgegangen ist, erhält man 45 Gew.?b Öl 10 ¥ 20 und 28 Gew.^ nicht umgewandelte Paraffine. Das Öl hat die folgenden Kennseichen:After proceeding as in Example 1, 45 wt Oil 10 ¥ 20 and 28 wt. ^ Unconverted paraffins. The oil has the following characteristics:
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Viskosität bei 37,80G ............. 41 cStViscosity at 37.8 0 G ............. 41 cSt
Viskosität bei 98,90G ....,,...,... 7 cStViscosity at 98.9 0 G .... ,, ..., ... 7 cSt
Viskositätsindex .. 135Viscosity index .. 135
Fließpunkt .... - 180CFlow point .... - 18 0 C
Anfangssiedetemperatur ............ 380 CInitial boiling temperature ............ 380 C
Cleveland-Zündpunkt . .. 232°CCleveland ignition point. .. 232 ° C
32 «... 0,16 32 «... 0.16
S Gew.ppm ...f. < 10S wt.ppm ... f. <10
N Gew.ppm < 2N wt.ppm <2
Koksrückstand nach Konrads on ...... <C 0,02Coke residue according to Konrads on ...... <C 0.02
Der Übergang von 0,065 auf 0,16 des Verhältnisses CH~/CH2 erläutert gut die angestrebte isomerisierende Wirkung.The transition from 0.065 to 0.16 of the ratio CH ~ / CH 2 explains the isomerizing effect sought.
Was die Kohlenwasserstoffe betrifft, so hat das Öl die folgende Zusammensetzung;As for the hydrocarbons, the oil has the following composition;
Isoparaffine ,»,,,.,., «··..«« 83? 7Isoparaffins, »,,,.,.,« ·· .. «« 83 ? 7th
Die bei der Umsetzung erhaltenen Ausbeuten an anderen Produkten sind die folgenden:The yields of other products obtained from the reaction are as follows:
Gew.^/Charge C1+ C2+O3 ...fM 0,97 Weight ^ / batch C 1+ C 2+ O 3 ... fM 0.97
C5- 800C , „,.. 1,32C 5 - 80 0 C, ", .. 1.32
80 - 1500C 2,4080-150 0 C 2.40
150 - 250°C 8,80150-250 ° C 8.80
250 - 35O°C 8,80250-35O ° C 8.80
Dieses Beispiel wird vergleichshalber angeführt» (Katalysator mit übermäßigem Fluorgehalt).This example is given for comparison »(catalyst with excessive fluorine content).
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Die Charge von Beispiel 1 wird mit dem Katalysator von Beispiel 1 behandelt, dem man durch Imprägnieren von Bi^H 6 Gew.$£ Fluor zugesetzt hat.The batch from Example 1 is mixed with the catalyst from Example 1 treated by impregnating Bi ^ H 6 wt. $ £ fluorine added.
Die Verfahrensbedingungen sind die folgenden:The process conditions are as follows:
Druck 60 kg/cmPressure 60 kg / cm
Partieller HH^-Druck 0,03 kg/cm2 HH ^ partial pressure 0.03 kg / cm 2
T 35O°CT 35O ° C
WH 1WH 1
H2/HC 1000 Liter/liter (TPN)H 2 / HC 1000 liters / liter (TPN)
Man erhält auf diese V/eise 34 Gew.^ Öl und 22 Gew.$ nicht umgewandelte Paraffine. Das Öl hat die folgenden Kennzeichen:In this way 34% by weight of oil and 22% by weight of unconverted oil are obtained Paraffins. The oil has the following characteristics:
Viskosität bei 37,8°C 18 cStViscosity at 37.8 ° C 18 cSt
Viskosität bei 98f9°C 4 cStViscosity at 98 f 9 ° C 4 cSt
■Jiakositätsindex ............ 130■ Jiaosity index ............ 130
ilLießpunkt *..... - 180GilLosing point * ..... - 18 0 G
Anfangssiedetemperatur ...... 380 GInitial boiling temperature ...... 380 G
Cleveland-Zündpunkt . . 22O°CCleveland ignition point. . 220 ° C
32 0,15 32 0.15
S Gew.ppm < 10 ·S weight ppm <10
Koksrückstand nach Konradson < 0,02Coke residue according to Konradson <0.02
Dieses Öl v/eist also nicht die Kennzeichen eines Mehrbereichsöle 10 W 20 auf.This oil does not have the characteristics of a multigrade oil 10 W 20 on.
Beispiel 3 wird wiederholt, es wird jedoch nach der ersten Entparaffinierung eine zweite Entölung der Paraffine vorgenommen.Example 3 is repeated, but after the first dewaxing a second deoiling of the paraffins was carried out.
In diesem Falle sind die globalen Öl- und Paraffinausbeuten die folgenden:In this case the global oil and paraffin yields are as follows:
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Paraffine .................. 25Paraffins .................. 25
Öl 48 Gew.?oOil 48 wt
In' diesem Pall konnte also die Ausbeute an Öl 10 ¥ 20 durch, eine zweite Entölung um. 3 Punkte erhöht werden; die rheologischen Eigenschaften dieses Öls sind die folgenden:So in this Pall the yield of oil could get through 10 ¥ 20, one second deoiling around. 3 points to be increased; the rheological Properties of this oil are the following:
Viskosität bei 37,8°C ...... 44 cStViscosity at 37.8 ° C ...... 44 cSt
Viskosität bei 98,9°C 7,2 cStViscosity at 98.9 ° C 7.2 cSt
Viskositätsindex 135Viscosity index 135
Neben der Erhöhung der Ausbeute ist es also auch zu einer leichten Verbesserung der Viskosität gekommen; was vorteilhaft :"■·,-ist., wobei die Entölung nach der ersten Entparaffinierung des Produktes der Hydroisomerisation die Wiedergewinnung von schweren Verbindungen mit stark paraffinischem Charakter ermöglicht.So in addition to increasing the yield, it is also an easy one Viscosity improvement come; which is advantageous: "■ ·, -is., the deoiling, after the first dewaxing of the hydroisomerization product, the recovery of heavy ones Allows compounds with a strongly paraffinic character.
Beispiel 3 wird wiederholt, und zwar mit dem Katalysator von Beispiel 1, dem man mittels Fluorwasserstoffsäure 0,5 Gew.$ Fluor zugesetzt hat.Example 3 is repeated, with the catalyst of Example 1, which is 0.5 wt. $ By means of hydrofluoric acid Fluorine added.
Man hat ein Öl 10 ¥ 20 erhalten, dessen Kennzeichen praktisch mit denen des in Beispiel 3 erhaltenen Öls identisch sind. Die Ausbeute an Öl hat 44 i° erreicht, und man hat 29 Gew.^ nicht umgewandelte Paraffine erhalten.An oil 10 × 20 was obtained, the characteristics of which are practically identical to those of the oil obtained in Example 3. The yield of oil has reached 44 ° i, and it has 29 wt. ^ Obtained unconverted paraffins.
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