DE2431241C2

DE2431241C2 - Verfahren zur Herstellung einer fluiden, stark basischen, Magnesium enthaltenden Dispersion

Info

Publication number: DE2431241C2
Application number: DE2431241A
Authority: DE
Inventors: Paul Clifford Natchez Miss. Kemp
Original assignee: Witco Chemical Corp
Current assignee: Witco Corp
Priority date: 1973-07-02
Filing date: 1974-06-28
Publication date: 1985-10-31
Also published as: BE817035A; FR2235995A1; ES427892A1; FR2235995B3; US3865737A; JPS5048002A; NL7408929A; DE2431241A1; CA1033639A

Description

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur Durchführung der Stufe a) als Alkohol (4) Methanol eingesetzt wird.

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Stark basische Magnesium-enthaltende Dispersionen sind weitverbreitete Handelsprodukte. Beispielsweise können sie in Schmiermitteln sowohl für Otto- als auch für Dieselmotoren verwendet werden. Ferner können sie als Korrosionsinhibitoren in Brennstoffzubereitungen verwendet werden, die Vanadin enthalten.

Unter dem Begriff »stark basisch« sind Materialien zu verstehen, die eine solche Menge an Magnesium enthalten, die über der Menge liegt, die zur Bildung eines neutralen Salzes des Dispergiermittels erforderlich ist. Andere Begriffe, die zur Verwendung dieser Materialtypen verwendet worden sind, sind die Begriffe »überbasisch« und »hyperbasisch«.

Es sind viele Verfahren zur Herstellung von stark basischen Magnesium-enthaltenden Dispersionen bekannt. ■"' Wenn auch ein'.« dieser Verfahren zur Herstellung von großen Chargen (d. h. in technischem Maßstabe) an Produkten geeignet sind, so ist es dennoch schwierig, ein Verfahren zu finden, das sich zur Herstellung großer Produklchargen eignet und· wirtschaftlich durchführbar ist.

In der US-PS 31 50089 w.rd ein ausgezeichnetes Verfahren beschrieben, bei dessen Durchführung ein zufriedenstellendes Produkt erhalten wir.-. Bei der Durchführung dieses Verfahrens wird eine Alkoxyäthanollösung eines Magneslumalkoxyäthoxld-Carbonatkomplexes verwendet. Infolge der eingesetzten Alkoxyäthanolmenge sowie der Verwendung von Magnesiummetall Ist das Verfahren jedoch nicht so wirtschaftlich wie das erfln dungsgemäße Verfahren.

Es besteht daher ein Bedarf an einem billigen Verfahren zur Herstellung von großen Chargen 'v fluiden und stark basischen Magnesium-enthaltenden Dispersionen. Durch die Erfindung wird ein derartiges Verfahren zur ·"> Verfügung gestellt.

Es sind viele Verfahren zur Herstellung von stark basischen Magnesium-enthaltenden Dispersionen bekannt. Ferner sind viele Verfahren zur Herstellung von stark basischen Dispersionen anderer Erdalkalimetalle, insbesondere Kalzium und Barium, bekannt. Beispielswelse sei auf die folgenden US-PS hingewiesen, die sich ganz allgemein mit der Herstellung von stark basischen Dispersionen von Erdalkalimetallen befassen: 31 26 340, « 32 56 186, 32 60 670, 33 20162, 34 92 230, 35 24 814, 35 35 242, 35 44 463, 28 56 359, 28 56 360, 28 56 361, 34 29 811, 28 65 956, 32 35 494, 33 65 396, 33 84 585, 34 88 722, 27 79 784, 28 89 279, 28 95 913, 29 24 617, 31 50 089 und 32 50 710.

Keine der vorstehend angegebenen Patentschriften lehrt jedoch das erfindungsgemäße Verfahren. Bezüglich des Standes der Technik ist folgendes festzustellen:

1) Keine der bekannten Literaturstellen, mit Ausnahme der US-PS 36 29 109, auf die nachstehend näher eingegangen wird, vermittelt einen Hinweis darauf, daß bestimmte Typen von Magnesiumoxyd verbesserte Ergebnisse liefern.

2) Viele der Vorveröffentlichungen lehren die Verwendung eines Alkohol-löslichen Magneslumalkoholats oder ^ Magnesiumkomplexes zur Herstellung von stark basischen Magnesium-enthaltenden Dispersionen.

3) Im allgemeinen lehren die Vorveröffentlichungen die Verwendung von großen Mengen an Alkohol, wobei diese Mengen dem Mehrfachen der erfindungsgemäß eingesetzten Menge entsprechen.

4) Viele der bekannten Verfahren eignen sich zur Herstellung von sowohl Magnesium- als auch Kalziumenthaltenden Dispersionen. In vielen dieser Vorveröffentlichungen wird angegeben, daß das in Ihnen «ι beschriebene Verfahren sich zur Herstellung von Dispersionen von Erdalkallmetallen eignet.

Es ist bereits jetzt darauf hinzuweisen, daß das erfindungsgemäße Verfahren sich von diesen bekannten Verfahren wie folgt unterscheidet:

1) Das erf'lndungsgemaßc Verfahren verwendet Magnesiumoxyd und keine alkoholische Lösung eines Magneslumalkoholats.

2) Das erflndungsgemüße Verfahren bedient sich eines spezifischen Typs von Magncslumoxyd.

ag 3) Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine wesentlich geringere Menge eines

U Alkohols eingesetzt als dies bei der Durchführung der bekannten Verfahren der Fall ist, und

ji 4) das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich nicht zur Hersteüung von stark basischen Kalzlum-enthalten-

'Q den Dispersionen unter Einsatz von Kalziumoxyd.

ϊϊ Im Hinblick auf die vorstehend vorgehobenen Unterschiede zwischen dem erflndungsgemäßen Verfahren und

ι den bekannten Verfahren sowie auf die Vielzahl der angegebenen Vorveröffentlichungen seien nachfolgend nur

\A die folgenden LiteratursteHen diskutiert.

■i Die US-PS 35 24 814 lehrt ein Verfahren zur Herstellung von überbasischen Erdalkalimetallsulfonaten.

?( in Kalzium und Magnesium werden in den Beispielen besonders hervorgehoben. Das Verfahren bedient sich eines U niederen Alkanols, wobei ein CO₂-Einblasen durchgeführt wird. Das wesentliche Merkmal des Verfahrens ist die

% Verwendung katalytischer Mengen an Ammoniak, die dazu ausreichen, ungefähr 0,01 bis ungefähr 0.2 Mol

ö Carbamat in der Mischung zu erzeugen. In Spalte 3 wird in den Zeilen 40 und 41 ausgeführt, daß ungefähr 5 bis

ungefähr 20 Mol Alkanol eingesetzt werden sollen. Dabei wird die Bezugsgrundlage nicht erwähnt. Da jedoch % 15 gemäß Beispiel 1 20 Mol Methanol pro Mol Sulfonsäure (Dispergierungsmittel) eingesetzt werden, basiert ver- ■';'. mutlich die Alkanolmenge auf dem Dispergiermittel.

.· Diese Patentschrift betrifft daher das erfindungsgemäße Verfahren aus den folgenden Gründen nicht: I) Sie

lehrt, daß sowohl Magnesium als auch Kalzium verwendbar sind, während erfindungsgemäß Kalzium nicht ^ eingesetzt werden kann, 2) Ist dieser Patentschrift zu entnehmen, daß Alkohoimengen von bis zu 20 MoI pro

:i 20 Mol des Dispergiermittels verwendet werden können, während eine Alkoholmenge von 10 Vfol pro Mol des ; Dlspergierungsmittels erfindungsgemäß nicht eingesetzt werden kann.

ι" Die US-PS 32 82 835 lehrt ein Verfahren zur Herstellung von carbonierten Brlghtstock-Sulfoi/aten. Dieses

■ .} Verfahren besteht darin, eine im wesentllcnen wasserfreie Mischung der Brightstock-Sulfonsäure mit wenigstens

drei Äquivalenten einer Erdalkalimetallbasc pro Äquivalent der Säure in Gegenwart eines »Promotors« zu carbo-

: 25 nlsieren, worauf zur Entfernung des Promotors erhitzt wird. Es wird angegeben (vgl. Spalte 4, Zeile 4).. daß es besonders zweckmäßig 1st, ein anorganisches Halogenid (beispielsweise Natriumchlorid) in Kombination mit dem »Promotor« zu verwenden. Geeignete »Promotoren« sind Hydroxyverbindungen, wie beispielsweise ein Alkohol (beispielsweise Methanol), oder ein Phenol. Die Menge des »Promotors« Hegt zwischen 0,1 und 10 Äquivalenten pro Äquivalent der Brightstock-Sulfonsäure. Das in dieser Patentschrift beschr'ebene Verfahren

ι« hat keine Berührungspunkte mit dem erfindungsgemäßen Verfahren, und zwar insbesondere deshalb, da es auch zur Herstellung von Kalzium-enthaltenden Dispersionen geeignet ist, während das erfindungsgemäße Verfahren sich nicht zur Herstellung von Kalzium-enthaltenden Dispersionen eignet.

Die US-PS 34 88 720 lehrt ein Verfahren zur Herstellung von überbasischen Kalziumdispersionen, bei dessen

Durchführung die Wassermenge kritisch Ist. Diese Patentschrift betrifft Insofern die Erfindung nicht, als Kalzium bei der Durchführung des erflndungsgemäßen Verfahrens nicht eingesetzt werden kann. Darüber hinaus wird eine Mischung aus Kalk, Methanol und einem kohlenwasserstoffhaltigen Verdünnungsmittel vor der Zugabe des Dispergierungsmilteis carbonisiert.

Die US-PS 28 39 470 lehrt die Verwendung von Mischungen von Sulfonsäuren und Carbonsäuren als Dispergiermittel. Wie aus der nachfolgenden Diskussion des erflndungsgemäßen Verfahrens hervorgeht, ist der Typ •to des eingesetzten Dispergiermittels nicht wichtig.

Die US-PS 3609 076 lehrt die Herstellung von stark basischen Erdalkalimetallsulfonaten nach einem Verfahren, welches darin besteht, ein neutrales Erdalkalimetallsulfonat mit einer Mischung zu behandeln, die aus einer Überschußmenge einer basischen Erdalkaliverbindung (beispielsweise Kalziumoxyd oder Magnesiumoxyd), einem niederen Alkanol, Wasser sowie einer katalytischen Menge eines Ammoniumsalzes einer niederer, aliphatischen Säure (beispielsweise Ammoniumacetat) besteht. Die erhaltene Mischung wird dann mit gasförmigem CO] verblasen. In Spalte 2 wird in Zeile 31 angegeben, daß die Menge des eingesetzten niederen Alkanols ungefähr 5 bis ungefähr 20 Mol pro Mol der basischen Erdalkallverbindung beträgt. Ferner wird angegeben, daß entweder ein aliphatisches oder aromatisches Kohlenwasserstofflösungsmittel verwendet werden kann (vgl. Spalte 2, Zellen 16 bis 18). Diese Patentschritt betrifft aus folgenden Gründen nicht das erfindungsgemäße Vi Verfahren:

1) Es lehrt die Herstell-ing von sowohl Kalzium- als auch Magnesiumdispersionen, während das erfindungsgemäße Verfahren nicht zur Herstellung von Kalziumdispersionen geeignet Ist.

2) Es lehrt, daß aromatische Lösungsmittel verwendet werden können, während bei der Durchführung des erflndungsgeTnäßen Verfahrens keine aromatischen Lösungsmittel zum Einsatz kommen können.

3) Es lehrt die Verwendung einer Alkoholmenge, die beträchtlich oberhalb der bei der Durchführung des erflndungsgemäßen Verfahrens eingesetzten Menge Hegt.

Die US-PS 36 29 109 betrifft ein Verfahren zur Herstellung von basischen Magnesiumsalzen von öllöslichen organischen Säuren (beispielsweise Sulfon- oder Carbonsäuren), wobei Magnesiumoxyd eingesetzt wird. Diese Patentschrift lehrt, daß bestimmte Typen von »hellen« Magneslumöxyden bessere Ergebnisse liefern.
Die US-PS 36 29 109 betrifft das erflndungsgemäße Verfahren aus den folgenden Gründen nicht:

1) Aus dem Beschreibungstell gehl hervor, daß alle der sogenannten »hellen« Magncslumoxyde keine <·■> vergleichbaren Ergebnisse liefern.

2) Es wird angegeben, dall zur Herstellung von Magreslum-enthaltenden Dispersionen mit einem Mclallvcrhältnls von mehr als ungefähr 5 oder 6 das Verfahren auf eine Zwelstufencarbonlslerung zurückgreifen muß. Dieses Merkmal steht Im Widerspruch zu dem erflndungsgemäßen Verfahren.

3) Die Patentschrift lehrt keine anfangliche maximale oder minimale Alkoholmenge. Demgegenüber Ist bei der Durchführung des erflndungsgemflßen Verfahrens die Alkoholmcnge wichtig.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer liuldcn, stark basischen Magnesium enthaltenden Dispersion. Dieses Verfahren Ist dadurch gekennzeichnet, daß s

a) eine Mischung aus

1) 75 bis 125 Teilen eines öllösllchen Dispergiermittels, ausgewählt aus öllösllchen Sulfonsäuren, Mlschungen aus öllösllchen Sulfonsäuren sowie aliphatischen Kohlenwasserstoffmonocarbonsäuren und deren Metallsalzen,

2) 20 bis 90 Teilen Magnesiumoxid,

3) 100 bis 500 Teilen eines flüchtigen aliphatischen Kohlenwasserstofflösungsmitlels mit einem Siedepunkt unterhalb 150° C,

• 4) 2 bis 30 Teilen eines Alkohols, ausgewählt aus Ci-Ce-allphatlschen Alkoholen sowie Alkoxyethanolen, die 3 bis 7 Kohlenstoffatome enthalten, is

5) 30 bis 50 Teilen Wasser und

6) Ammoniak oder einer Ammoniumverbindung in einer Menge, die dazu ausreicht, 0,6 bis 9 Teile Ammoniak zur Verfügung zu stellen, gebildet wird,

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machenden Magnesiums behandelt wird, :o

c) der carbonislerten Mischung 100 bis 300 Teile eines nichtflüchtigen Verdünnungsöls mit einem Siedepunkt oberhalb 160° C zugesetzt werden, und

d) die flüchtigen Materialien entfernt werden, wobei das Magnesiumoxid eine Schüttdichte, weniger als 0,2563 g/cm\ ein Porenvolumen, mehr als 0,75 cmVg, eine Jodzahl, unterhalb 100 aufweist und die zur Durchführung der Stufe a) eingesetzte Alkoholmenge 4) zwischen 0,1 und 4,0 Mo! pro Mo! des Dlsperglermittels liegt.

Wie aus der nachfolgenden Beschreibung näher hervorgeht, sind -Ie wesentlichen Merkmale des Verfahrens folgende:

a) Verwendung bestimmter Magnesiumoxydtypen,

b) Verwendung einer kleinen Alkoholmenge,

c) Einsatz einer bestimmten Wassermenge, ,

d) Verwendung bestimmter Typen von Dispergiermitteln und | c) Verwendung bestimmter Typen eines flüchtigen Lösungsmittels.

Die DE-AS 16 18 306 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von Sulfonaicu mit hoher Alkalinltät als Additive für Schmieröle, wobei es sich bei den Sulfonaten um Erdalkallmetallsulfonate, insbesondere Kalzium- und BariumsuIformte handelt, wobei die Basenzahl zwischen ungefähr 250 und ungefähr 300 liegt. Nirgends findet sich jedoch in dieser Literaturstelle der Hinwels auf die Herstellung von Magnesiumsulfonaten mit Basenzahlen In der Größenordnung von 400, wobei darüber hinaus die Herstellungsmaßnahmen von den weiter oben ausgeführten erfindungsgemäßen erheblich verschieden sind, die die Herstellung von Magneslumsulfonatdlsperslonen ermöglichen, welche die genannten hohen Basenzahlen besitzen.

Die DE-AS 12 90 645 betrifft ein Verfahren zur Herstellung von basischen Erdalkallalkylthiophenolaten in Schmierölen, da es sich bezüglich seiner einzelnen Verfahrensmaßnahmen ebenfalls nicht unbeträchtlich von den erfindungsgemäßen Verfahren unterscheidet, insbesondere dadurch, daß Alkylphenole als wesentliche Bestandteile verwendet werden.

Die DE-AS 12 74 774 beschreibt ein Mineralschmieröl aus einem carbonisierten, basischen Erdalkallsalz einer ^:

bright-stock-Sulfonsäure enthält. Auf das spezifische vorstehend dargelegte Verfahren findet sich nirgends der ;

geringste Hinweis, wobei auch keinerlei Andeutungen gemacht werden, wie Magnesiumsulfonatzubereltungen so mit Basenzahlen '.on 400 und darüber hergestellt werden können.

Die DE-AS 12 71 873 beschreibt ein kompliziertes Verfahren zur Herstellung von stabilen Dispersionen der Hydroxide und Carbonate des Magnesiums in Schmierölen, das den Einsatz von metallischem Magnesium in einer Reaktion mit Glykolether unter Bildung einer Zwischenverbindung vorsieht und auch nicht dazu befähigt ist, wie das erfindungsgemäße einfach durchzuführende Verfahren Zubereitungen mit Basenzahlen von 400 oder 55 y mehr zu erzeugen. Die DE-OS 22 27 325 betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer hochbasischen öllösllchen ^

Zubereitung, das sich ebenfalls grundlegend von dem erfindungsgemäßen Verfahren unterscheidet und auch |

nicht zu Zubereitungen mit den genannten hohen Basenzahlen führt. Die DE-OS 19 19 317 betrifft ein Verfah- j

ren zur Herstellung von stark basischen Fett- und Rostverhütungszusammensetzungen, das sich ebenfalls von ;'i

dem erfindungsgemäßen Verfahren grundlegend unterscheidet. ω |

Die FR-PS 13 33 148 betrifft ebenfalls ein sehr spezifisches Verfahren, das von dem erfindungsgemäßen j^x Verfahren erheblich verschieden ist und sich mit der Herstellung von Calciumsulfonatdispersionen befaßt, die ;

niedrige Säurezahlen in der Größenordnung von ungefähr 170 besitzen. :|

Die GB-PS 7 86 167 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von basischen öllöslichen mehrwertigen Metall- ?|

salzen organischer Säuren, wobei als Ausgangsmaterialien stark basische Alkylsalicylate eingesetzt werden. 65 j Gemäß einiger Beispiele werden auch basische Calciumpetrollumsulfonate mit einer Baslzilät von 200% herge- ■

stellt. Auch dieses Verfahren ist von dem erfindungsgemäßen Verfahren grundlegend verschieden. ;■»

Das erfindungsgemäße Verfahren umfaßt daher eine Reihe von Stufen, die in einer bestimmten Reihenfolge rf

durchgeführt werden müssen, um zu Magneslumsulfonatdlsperslonen mit Basenzahlen von 400 und darüber zu gelangen, die dennoch fluide sind. Unter anderem Ist für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens der Einsatz der spezifizierten Magnesiumoxide sowie der relativ geringen Mengen an Methanol und Ammoniak wesentlich.

' Der Typ des zur Durchführung des Verfahrens eingesetzten Magnesiumoxyds Ist von Bedeutung, da bestimmte Typen reaktiver sind a!s andere. Gewöhnlich werden Im Handel erhältliche Magnesiumoxydarten (Magnesia) durch Kalzinieren von Magncslumcarbonat, Magnesiumhydroxyd oder Mischungen davon hergestellt. Magnesiumoxyde, die durch Kalzinieren bei tieferen Temperaturen (beispielsweise unterhalb ungefähr 100C^LC) hergestellt worden sind, sind geeigneter, da sie geringere Schüttdichten aufweisen und weniger Perl klasmaterlal enthalten. Nachfolgend wird die Beziehungen der Ofentemperatur zu der Schüttdichte wieder gegeben:

Ofentemperatur Schüttdichte

130O⁰C 1,4418 g/cm¹

9O0°C 0,1602 g/cm'

Die folgende Tabelle zeigt die physikalischen Eigenschaften von drei zufriedenstellenden und einer nichtzufriedenstellenden Probe eines Im Handel erhältlichen Magnesiumoxyds. Die B. S. & W.-Werte der Produkte, die unter Verwendung dieser spezifischen Magnesiumoxyde hergestellt worden sind, sind ebenfalls angegeben. Der B. S. & W.-Test vermittelt das Ausmaß des Sediments oder nlcht-umgesetzten Materials In dem Produkt. Wenn auch Materlallen mit niedrigen B. S. & W.-Werten bevorzugt werden, se können dennoch auch Materlallen mit einem B. S. & W.-Wert bis zu 10% in technischem Maßstabe eingesetzt werden, da der B. S. & W.Wert durch Zentrifugleren und Filtration verbessert werden kann.

Probe	Zufriedenstellend	B	C	Nicht zufrie
		0,2403	0,1121-	denstellend
	A		0,2242
Schüttdichte, g/cm'	0,0801	35	31	0,3364
		43	_
Jodzahl	45	240Ä	155Ä	135
Oberfläche, mVg	50			185
Röntgenstrahlen-Krlstallgroße	190Ä	0,22	0,21	lOOÄ
Porenvolumen, cm'/g		0,49	1,66
100-500Ä	0,50	0,79	1,87	0,54
1000-lOOOOÄ	0,89		0,09
Insgesamt	1,39		0,63

Produkt B. S. & W.-Wert 0,5 7,0 2,5 16,0

Aus der vorstehenden Tabelle lassen sich die geeigneten und bevorzugten Eigenschaften des zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eingesetzten Magnesiumoxyds wie folgt mit abnehmender Bedeutung erkennen:

Eigenschaft geeignet bevorzugt

Schüttdichte, weniger als g/cm¹	0,3204	0,2563
Porenvolumen, cm'/g, oberhalb	0,64	0,75
Jodzahl, unterhalb	135	100

In zweckmäölger Welse sollte die Röntgenkrlstallgröße oberhalb 105 Ä und vorzugsweise oberhalb 115Ä liegen. Die Röntgenkristallgröße ist jedoch die am wenigsten wichtige physikalische Eigenschaft des Magnesiumoxyds.

Geeignete öllösliche Dispergiermittel sind die öllösllchen Sulfonsäuren, Mischungen aus öüösllchen Sulfonsäuren und öllösllchen aliphatischen Kohlenwasserstoffmonocarbonsäuren sowie deren Metallsalzen. Vorzugswelse ist das Metallsalz ein Magnesiumsalz. Unter dem Begriff »öllösliche Sulfonsäuren« sollen diejenigen Materialien verstanden werden, bei denen der Kohlenwasserstoffanteil des Moleküls ein Molekulargewicht zwischen ungefähr 300 und ungefähr 1000 besitzt. Vorzugswelse liegt dieses Molekulargewicht zwischen ungefähr 370 und

«) ungefähr 700. Diese öllöslichen Sulfonsäuren können entweder synthetische Sulfonsäuren oder sogenannte Mahoganl- oder natürliche Sulfonsäuren sein. Der Begriff »Mahogani-Sulfonsäure« ist bekannnt, da er In der Literatur beschrieben wird. Unter dem Begriff »synthetische Sulfonsäuren« sollen diejenigen Materialien verstanden werden, die durch Sulflnierung von Kohlenwasserstoffmaterialien hergestellt werden, die ihrerseits auf synthetischem Wege gewonnen werden. Die synthetischen Sulfonsäuren können entweder auf Aikyl- oder

<·5 Alkarylkohlenwasserstoffe zurückgehen. Ferner können sie sich von Kohlenwasserstoffe.-· mit Cycloalkylgruppcn (d. h. naphthenischen Gruppen) In den Seltenketten, die mit dem Benzolring verknüpft sind, ableiten. Die Alkylgnippen In den Alkarylkohienwasserstoffen können geradkettig oder verzweigt sein. Der Arylantell kann aus Phenyl, Tolyl, Xylyl, Äthylphenyl oder Naphthyl bestehen.

Ein Beispiel für ein Kohlenwasserstoff-Ausgangsmaterial, das sich besonders zur Herstellung von synthetischen Sulfonsäuren eignet. Ist ein Material, das als Nachdodecylbenzol begannt Ist. Nachdodecylbenzol Ist ein Bodenprodukt, das bei der Herstellung von Dodecylbenzol anfallt. Die Alkylgruppen von Nachdodecylbenzol sind verzwelgtkettlg. Nachdodecylbenzol besteht aus Monoalkylbenzolen und Dlalkylbenzolen In einem ungefähren Molverhültnls von 2 :3 und weist folgende typische Eigenschaften auf:

Spezifisches Gewicht bei 38° C 0,8649 Durchschnittliches Molekulargewicht 385

% sulflnlerbare Bestandteile 88

ASTM D-]58 Engler:

I.B.P., "C 340

5 ° C 360

50 ' C 380

90 ° C 404

95 ⁰C 413

F.B.P., ⁰C 415

Berechnungsindex bei 23° C 1,4900 Viskosität bei:

-1O⁰C, Centlstokes 2800

20° C, Centlstokes 280

40" C, Centistokes 78

80° C, Centlstokes 18

Anilinpunkt, ⁰C 69 Gießpunkt, ° C -32

Ein Beispiel für ein anderes Kohlenwasserstoff-Ausgangsmaterlal, das sich besonders zur Herstellung von synthetischen Sulfonsäuren eignet, ist ein Material, das als »Dlmeralkylat« bezeichnet wird Dieses »Dimeralkylat« weist eine lange verzweigte Alkylgruppe auf. Das Dimeralkylat wird unter Einhaltung der folgenden Stufen hergestellt:

1) Dlmerlslerung eines geeigneten Materials, wie beispielsweise eines Catpolygasollns,

2) Alkylierung eines aromatischen Kohlenwasserstoffs mit dem In Stufe 1) gebildeten Dimeren.

Vorzugsweise wird bei der Dlmerlslerungsstufe ein Frledel-Crafts-Alkyllerungsschlamm als Katalysator verwendet. Dieses Verfahren sowie das erhaltene Produkt werden In der US-PS 34 10 925 beschrieben.

Ein weiteres Beispiel für ein Kohlenwasserstoff-Ausgangsmaterial ist ein Material, das dem »Dimeralkylat« ähnlich Ist, das jedoch eine lange und Im wesentlichen gerade Alkylgruppe aufweist.

Ein Beispiel für ein anderes !Conlenwasscrsioff-Äusgangsmaieriai, das sich besonders zur Herstellung von synthetischen Sulfonsäuren eignet, die erfindungsgemäß verwendet werden können. Ist ein Material, das als »NAB-Bodenmaterial« f»NAB Bottoms«) bezeichnet wird. Das NAB-Bodenmaterlal besteht überwiegend aus « einem di-n-alkylaromatischen Kohlenwasserstoff, wobei die Alkylgruppen 8 bis 18 Kohlenstoffatome enthalten. Diese Materialien unterscheiden sich von den vorstehend angegebenen Sulfonlerungs-Ausgangsmateriallen hauptsächlich dadurch, daß sie geradkettig sind und eine große Menge an di-substltulertem Material enthalten. Ein Verfahren zur Herstellung dieser Materlallen sowie das erhaltene Produkt werden in der CA-PS 9 54 571 beschrieben. Das Produkt wird ferner in der US-PS 32 88 716 beschrieben, die sich mit einer weiteren Verwendung des Produktes zusätzlich zu ihrem Einsatz als Sulfonierungs-Ausgangsmateriai befaßt.

Es sei ferner auf die US-PS 34 10 925 sowie die CA-PS 9 54 571 hingewiesen.

Die öllösllchen Sulfonsäuren werden vorzugsweise zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eingesetzt.

Zusätzlich zu den Sulfonsäuren, die auf das vorstehend beschriebene Kohlenwasserstoff-Ausgangsmaterial zurückgehen, selen beispielsweise folgende andere geeignete Sulfonsäuren erwähnt: Mono- und Polywachssubstltuierte Naphthalinsulfonsäuren, Dinonylnaphthallnsulfonsäure, Diphenyläthersulfonsäure, Naphthalindisulfldsulfonsäure, Dlcetylthianthrensulfonsäure. Dilauryl-ß-naphtholsulfonsäure, Dicaprylnltronaphthalinsulfonsäure, ungesättigte Parafflnwachssulfonsäure, Hydroxy-substltulerte Parafflnwachssulfonsäure, Tetraamylensulfonsäure. Mono- und Polychlor-substltulerte Parafflnwachssulfonsäuren, NItroparaffinwachssu!fonsäure, cyclo- allphatische Sulfonsäuren, wie beispielsweise Laurylcyclohexylsulfonsäurs, Mono- und Polywachs-substltuierte Cyclohexylsul fonsäuren und dergleichen.

Geeignete Carbonsäuren, die erfindungsgemäß verwendet werden können, sind Naphthensäuren, beispielsweise die substituierten Cyclopentanmonocarbonsäuren, die substituierten Cyciohexanmonocarbonsäuren sowie die substituierten aliphatischen polycycllschen Monocarbonsäuren, die wenigstens 15 Kohlenstoffatome enthalten. Spezifische Beispiele sind Cetylcyclohexancarbonsfiure, Dioetylcjrclopentancarbonsäure, Dilauryldecahydronaphthalln- und Stearyloctahydroinden-Carbonsäure oder dergleichen sowie deren öllösliche Salze. Geeignete öllösllche Fettsäuren sind diejenigen, die wenigstens 8 Kohlenstoffatome enthalten. Zur Herstellung des erfindungsgemäßen Produktes in flüssiger Form werden Fettsäuren bevorzugt, die bei Umgebungstemperaturen bis herab zu 15° C Flüssigkeiten sind. Spezifische Beispiele sind 2-Äthylhexancarbonsäure, PelargonsSure, Ölsäure, Pairniiorclnsäure, Linoieinsäure sowie Rizinoieinsäure. Natürlich vorkommende Mischungen aus überwiegend ungesättigten Fettsäuren, wie beispielsweise "iailölfettsäuren, sind besonders geeignet. Beispiele fur im Handel erhältliche Tallölfettsäuren sind die »Crofatole«, die von der Crosby Chemical Company erhaltlich sind, sowie

die »Aclntole«, die von der Arizona Chemical Company in den Handel gebracht werden.

Es Ist daraufhinzuweisen, da3 gewöhnlich Im Handel erhältliche Sulfonsäuren sowie Sulfonate nicht zu 100% aus Sävre oder Sulfonat bestehen. Vielmehr handelt es sich um Mischungen aus Suironsäure oder Sulfonaten mit einem nlcht-flüchtlgen Verdünnungsöl. Beispielsweise bedeutet der Begriff »40% aktive Sulfonsäuren dall eine Zubereitung vorliegt, die 40% Sulfonsäure enthält.

Eine Vielzahl von nlcht-flüchtlgen Verdünnungsölen Ist zur Durchführung des erflndungsgemäß..n Verfahrens geeignet. Die Haupterfordernisse, die an das nicht-flüchtige Verdünnungsmittel gestellt werden, bestehen darin, daß es als Lösungsmittel für das eingesetzte Dlspergierungsmlttel wirkt und einen Siedepunkt von 160' C und darüber aufweist. Geeignete nicht-flüchtige Verdünnungsöle sind Materialien, die In dem Schmierölbereich

ι» sieden. Beispiele für nicht-flüchtige Verdünnungsmittel, die In dem Schmierölbereich sieden und verwendet werden können, sind Mineralschmieröle, die nach Irgendeiner der üblichen Raffinationsmethoden erhalten werden, synthetische Schmieröle, beispielsweise Polymere aus Propylen, Polyoxyalkylenes Polyoxypropylen, Dlcarbonsäureestern sowie Estern von Phosphor, synthetische Kohlenwasserstoffschmieröle, wie beispielsweise Dlalkylbenzole, Dlphenylalkane, alkyllerte Tetrahydronaphthallne sowie Mischungen dieser Materlallen, pflanzli-

|5 ehe öle, v.ie beispielsweise Maisöl, Baumwollsamenöl sowie Rizinusöl, und tierische öle, wie beispielsweise Specköl und Spermöl. Von den vorstehend angegebenen nlcht-flüchtlgen Verdünnungsmitteln werden die mineralischen Schmieröle sowie die synthetischen Schmieröle als geeigneter angesehen, wobei die mineralischen Schmieröle bevorzugt werden.
Geeignete flüchtige Lösungsmittel, die zur Durchführung des erflndungsgemäßen Verfahrens eingesetzt werden könaen, sind nur allphatlsche Kohlenwasserstofflösungsmittel mit einem Siedepunkt unterhalb ungefähr 150° C. P-elsplele für geeignete allphatljche Kohlenwasserstofflösungsmlttel sind Heptan, Hexan sowie Peiroleumnaphtha. Im Zusammenhang mit den geeigneten flüchtigen Lösungsmitteln 1st darauf hinzuweisen, daß die aromatischen Lösungsmittel (beispielsweise Benzol) erfindungsgemäß nicht geeignet sind.

Geeignete Alkohole, die zur Durchführung des erflndungsgemäßen Verfahrens verwendet wenden können,

J< sind Ci-C^allphatische Alkohole sowie Alkoxyäthanole, die 3 bis 7 Kohlenstoffatome enthalten. Beispiele für geeignete Alkohole sind Methanol, Äthanol, Isopropanol, Butanol, Pentanol, Hexanol, Methoxyäthanol, Äthoxyäthanol und Butoxyäthanol. Die geeigneteren Alkohole bestehen aus Methanol sowie Methoxyäthanol. Von diesen wird Methanol aus wirtschaftlichen Gründen bevorzugt.

Eine kleine Menge Ammoniak oder eine Ammonlumverblndung (die aus Ammoniumhydroxyd oder aus

."ι einem Ammoniumsalz besteht) wird zur Durchführung des erflndungsgemäßen Verfahrens eingesetzt. Beispiele für geeignete Ammoniumsalze sind Ammoniumcarbonat, Ammoniumchlorid, Ammoniumsulfat, Ammonlumsulfonat sowie Ammonlumcarboxylat.

In einigen Fällen ist es zweckmäßig, eine kleine Menge einer Sulfonsäure mit niederem Molekulargewicht zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens einzusetzen. Unter »niederem Molekulargewicht« soll

Ji verstanden werden, daß es sich um eine Sulfonsäure handelt, in welcher der Kohlenwasserstoffanteil ein Molekulargewicht von weniger als ungefähr 270 besitzt. Werden derartige Sulfonsäuren verwendet, dann geschieht dies gewöhnlich in einer Menge von ungefähr 1 bis ungewähr 20 Teilen, bezogen auf das Dispergiermittel (100 Teile).
Bezüglich der Mengen der eingesetzten Materialien ist folgendes zu bemerken:

an Die relativen Mengen der eingesetzten Materialien, und zwar sowohl die geeigneten als auch die bevorzugten Bereiche, werden nachfolgend In tabellarisr* Form zusammengefaßt:

Material	Gewichtstelle	bevorzug!
	geeignet	90 -110
Dispergiermittel	75 -125	150 -225
Nicht-flüchtiges Verdünnungsöl¹)	100 -300	200 -400
Flüchtiges Lösungsmittel	100 -500	5-20
Alkohol²)	2-30	35 - 45
Wasser	30 - 50	30 - 70
Magnesium	20-90	1,5- 6
NH₃ oder Ammoniumverbindung (als NH₃)	0,6- 9

') Dieses umfaßt das nicht-flüchtige Verdünnungsöl, das In unvermeidbarer Weise in der Sulfonsaure oder in der Carbonsaure vorliegt. Es umfaßt daher die nlcht-sulfonierten Kohlenwasser stoffe, wenn das Dispergiermittel eine Sulfonsäure ist.

') Bezogen auf Molbasis im Vergleich zu dem Dispergiermittel kann der Alkohol in einem Bereich von ungefähr 0,1 bis ungefähr 4 Mol und vorzugsweise ungefähr 0,25 bis ungefähr 1,5 Mol pro Mol des Dispergiermittels vorliegen.

Bezüglich der Verfahrensbedingungen ist folgendes zu bemerken:

Zur Durchführung des erflndungsgemäßen Verfahrens wird eine Mischung aus dem ÖllOslichen Dispergiermittel, dem flüchtigen Kohlenwasserstofflösungsmlttel, dem Alkohol, dem Wasser, dem Magnesiumoxyd und dem Ammoniak oder der Ammoniumverbindung hergestellt. Wenn auch die ganze Menge des nicht-flüchtigen Verdünnungsmittels der Ausgangsmischung zugesetzt werden kann, so geschieht dies vorzugsweise jedoch nicht. Vorzugsweise Ist das einzige nicht-flüchtige Verdünnungsöl, das in der Ausgangsmischung vorliegt, dasjenige, das gleichzeitig in dem Dispergiermittel vorliegt. Ist das Dispergiermittel eine Sulfonsäure oder ein Metallsulfonat, dann beträgt die Menge des nicht-flüchtigen Öls gewöhnlich wenigstens 25 und insbesondere

wenigstens SO Gewichtsteile, bezogen auf die Menge des Dispergiermittels (vgl. die vorstehende Tabelle).

Die Mischung wird dann carbonlsiert, und zwar vorzugsweise durch Einblasen von CO₂-GaS. Während der Carbonisicrungsstufc ist es zweckmäßig, die Temperatur der Mischung zwischen ungefähr 25 und ungefähr 50" C zu halten. Die Menge des eingesetzten Kohlendioxyds ist etwas wichtig, da die theoretische Menge nicht reagiert. Werden sehr lange Carbonisierungszeiiep (d. h. 2 bis 10 Stunden) eingehalten, dann ist die minimale j Menge die stöchiometrische Menge (d. h. 1 MoI CO₂ pro Mol des überbasisch machenden Magnesiums). Werden kürzere Carbonisierungszeiten eingehalten (d. h. weniger als 2 bis 10 Stunden), dann ist es zweckmäßig, das l,25fache und vorzugsweise das l,5fache der stöchiometrischen Menge einzusetzen.

Anschließend an die Carbonisierungsstufe kann es zweckmäßig sein, die Mischung zu erhitzen (vorzugsweise auf Rücknußtemperatur), und zwar während einer kurzen Zeitspanne (beispielsweise V* bis 2 Stunden). Die io , erforderliche Menge des nichtfluchtigen Verdünnungsöls wird dann zugesetzt. Die flüchtigen Materialien in der Mischung werden anschließend entfernt, und zwar vorzugsweise durch Erhitzen, wobei gewöhnlich bis auf eine Temperatur von ungefähr 150° C erhitzt wird.

Anschließend an diese Entfernung der flüchtigen Materialien wird das Produkt gewöhnlich mit CO₂-GaS während einer kurzen Zeitspanne (beispielsweise IS bis 30 Minuten) verblasen, wobei die Temperatur bei ISO bis is | 160° C gehalten wird. Der Zweck dieser Endstufe, die aus einem Verblasen mit CO₂-GaS besteht, besteht darin, if

Spuren an flüchtigen Materialien zu entfernen, was notwendig sein kann. Es ist jedoch darauf hinzuweisen, daß ¹M

dieses abschließende CO₂-VerbIasen nicht notwendig ist. Diese Maßnahme ist vielmehr eine gegebenenfalls- f|

Maßnahme. ?j

Das Produkt kann dann filtriert oder zentrifugiert werden, um suspendierte feste Materialien zu entfernen. Ob ²⁰ fj dieses Filtrieren oder Zentrifugieren erforderlich ist, hängt von einer Vielzahl von Faktoren ab_v beispielsweise al

von den Anforderungen an das Produkt, den während des Verfahrens eingesetzien Materialien sowie von j|

Abweichungen von den optimalen Bedingungen bei der Durchführung des Verfahrens. Ein typischer Test zum H Messen der suspendierten festen Materialien Ist der B. S. & W.-Test. Mitteis dieses Testes kann der Niederschlag S?

gemessen werden, der durch Verdünnen von 100 g des Produktes auf ein Gesamtvolumen von 200 ml mit n- ²⁵ <■ Hexan und Zentrifugieren während einer Zeitspanne von 20 Minuten bei 1500 Upm erhalten wird. Das Ergebnis wird als ml. ppt./100-g-Produkt angegeben. _;

Die erfindungsgemäßen Produkte enthalten ungewöhnlich große Mengen an dispergierten basischen Magnesi- ν"

umverbindungen, wobei diese Produkte noch fluide sind. Die basischen Magnesiumverbindungen sind eine -■

Mischung aus Magnesiumcarbonat und Magnesiumhydroxyd. Wenigstens 50%, gewöhnlich wenigstens 70%, der 30 g basischen Magnesiumverbindungen bestehen aus Magnesiumcarbonat. Hj

Es werden gewöhnlich zwei Methoden angewendet, die Menge an dispergierten basischen Metallverbindungen %

auszudrücken. Eine dieser Methoden ist die »Basenzahl«, die ein Maß für die mg KOH pro Gramm der Probe ;~

ist. Erfindungsgemäß wird die »acetic base number«-Meihode bevorzugt, die beispielsweise in den US-PS ν

28 61 951 und 31 50089 beschrieben wird. 35 £;'

Eine zweite Methode ist das »Metallverhältnis«, welches als das Verhältnis der Gesamtmenge an Magnesium in der Zubereitung zu der Menge an Magnesium, die theoretisch in Form eines normalen Salzes rrsit dem eirsge- -■=,

setzten Dispergiermittel kombinierbar ist, definiert wird. '

Das erfindungsgemäße Produkt kann eine Basenzahl von 500 (oder ein Metallverhaitnis von IS) besitzen und dennoch fluid sein. Unter fluid ist zu verstehen, daß das Produkt eine Viskosität unterhalb 2000 Centistokes bei ·»< > ; 38° C (100° F) besitzt. ■-'

Die folgenden Beispiele, die auch Verglelchsbelsplele enthalten, erläutern die Erfindung, ohne sie zu ;

beschränken. >:;

Beispiel 1 45

Das folgende Beispiel zeigt das erfindungsgemaße Verfahren unter Einhaltung der bevorzugten Bedingungen _:. ι

zur Herstellung einer 1-!-Zubereitung. :"

Eingesetzte Materialien ⁵⁰ : Su I fonsäure¹) 225 g

Hexan 100 ml (66 g) Methanol 5 ml (4 g)

Magnesiumoxyd') 26,4 g Nicht-flüchtiges Verdünnungsöl') 48,2 g 55

Wasser 20 g Ammoniumhydroxyd⁴) 5 g

') Diese Sulfonsäure Ist eine Hexanlösung einer Sulfonsäure, die aus einer 70/30-Mlschung der nachstehend jeweils angegebenen Sulfonlcrungs-Ausgangsmaterlallen hergestellt worden lsi: wi

Einem Monoalkylbenzol, das aus dlmerlslertem Oodecen und gestrippten »NAB«-Boltons aus Oberwiegend Dlalkylbenzolen hergestellt worden Ist. Die Sulfonsäurelösung zeigt folgende Analysewerte: Suifbnsäure (Äquivalentgewicht = 440) 26,3 Gew.-?*

Nlcht-sulfonlertes Ausgangsmaterlai 21,1 Gew-%

und nicht-fluchtiges VerdQnnungsöl

Hexan 52.6 Gew.-* ^M

') Das Magnesiumoxyd entspricht der Probe A, die In der welter oben aufgeführten Tabelle erwähnt lsi. ') Dieses Material lsi «In naphthenlsches Schmieröl mit einer Viskosität von ungefähr 500 SSU bei 38° C (100° F). ') Die AmmonlumhydroxydlOsung enthalt 30% Ammoniak. Daher betragt die eingesetzte Ammoniakmenge 1,5 g

In einen 1-1-Reaktionskolben wird die Hexanlösung der Sulfonsäure, Wasser, Methanol, Magnesiumoxyd und Ammoniumhydroxyd gegeben. Die Mischung wird auf 25° C abgekühlt und mit CO₂-GaS wahrend einer Zeitspanne von 60 Minuten mit einer Geschwindigkeit von 316 ml/Minute (das l,5fache der theoretischen CO₂-Menge, die zur Bildung von Magnesiumcarbonat erforderlich Ist) verblasen. Die carbonislerte Mischung wird dann bei der Rückflußtemperatur während einer Zeitspanne von 30 Minuten erhitzt, worauf das nicht-flüchtige Verdünnungsö! zugesetzt und die fluchtigen Materialien durch Erhitzen auf 150° C entfernt werden. Das Produkt wird mit CO₂-GaS während einer Zeitspanne von 15 Minuten verblasen, wobei eine Temperatur von 150 bis 160° C aufrechterhalten wird. Das Produkt Ist hell und fluide und zeigt folgende Analysenwerte:

Acetic Base Number 320

B. S. & W.-Wert 0,6*

Beispiel 2

Dieses Beispiel zeigt die Wirkung, die bei Verwendung einer kleinen Menge Ammoniak bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens erzielt wird. Es soll ferner die V/irkung zeigen, die dann erzielt wird, wenn kein Ammoniak bei der Ausfahrung des erfindungsgemäßen Verfahrens eingesetzt wird. Es wird die in Beispiel 1 beschriebene Arbeitsweise angewendet, mit der Ausnahme, daß die Menge an zugesetztem Ammoniumhydroxyd variiert wird. Die Ergebnisse der Versuche sind nachfolgend zusammengefaßt:

Versuch Nr. Zugesetztes¹) Ammoniumhydroxyd B.S. & W.-Wert Basenzahl

B C D

') Enthalt 30% Ammoniak.

^J) Beispiel 1 zu Vergleichszwecken.

5 ml	0,696	320
2,5 ml	0,9%	305
1 ml	1,6%	300
0	22,0%	274

Beispiel 3

Dieses Beispiel zeigt die Wirkung, die dann erreicht wird, wenn kein Alkohol verwendet wird, sowie die Wirkung, die unter Einsatz von Methoxyäthanol als Alkohol erzielt wird. Die eingesetzten Materialien sowie die eingehaltene Arbeltsweise sind die gleichen wie In Beispiel 1, mit der Ausnahme, daß die Menge sowie die Art des Alkohols anders sind. Die Ergebnisse sind nachfolgend zusammengefaßt:

Versuch Nr. Alkoholtyp

Alkoholmenge

B.S. Sl W.-Wert Basenzahl

A	Methoxyäthanol	10 ml	2,0%	281
B	Methoxyäthanol	5 ml	1,6%	280
C	keiner	keine	8,0%	280
D	Methanol	5 ml	3,0%	285

Beispiel 4

Dieses Beispiel zeigt die Wirkung, die dann erzielt wird, wenn ein weniger reaktives Magnesiumoxyd als das gemäß Beispiel 1 eingesetzte Oxyd verwendet wird, sowie die Wirkung von Ammoniak auf das Verfahren bei Einsatz dieses weniger reaktiven Magnesiumoxyds. Das zur Durchführung dieses Beispiels eingesetzte Magnesiumoxyd Ist das gleiche wie die Probe B gemäß der welter oben angegebenen Tabelle. Mit Ausnahme der Menge der eingesetzten Hydroxydlösung sind die Material mengen sowie die Arbeltswelse die gleiche wie In Beispiel I. Die Ergebnisse sind nachfolgend zusammengefaßt:

Versuch Nr.

Ammoniumhydroxydlösung

BS. & W.-Wert

Basenzahl

A B

10 ml 0

6,5% 11,0%

303 260

Bei der Durchführung des Versuchs A steigt während der Carbonisierung die Temperatur von 25° C auf 57.5° C an. wahrend gemäß Versuch B die Temperatur von 25⁰C auf 33⁰C erhöht wird. Im Falle des Versuchs B Ist das Produkt ausgesprochen viskoser, wobei die zur Durchführung des B. S. & W.-Tests eingesetzte Probe sogar nach einem Zentrifugieren der Hexanphase Immer noch sehr trübe Ist. Demgegenüber Ist Im Falle des Versuchs Λ die llcxanphuse nach dem Zentrifugleren sehr klar.

10

Beispiel 5

Dieses Beispiel zeigt eine Reihe von Versuchen, welche die Wirkung erläutern, die dann erzielt wird, wenn größere Alkoholmengen bei der Durchfuhrung des erfindungsgemäßen Verfahrens eingesetzt werden.

Versuch	Alkoholtyp	Alkoholmenge	Maximale Temperatur	B.S. & W.-Wert
Nr.			während der
			Carbonisierung
A¹)	Methanol	5 ml	57° C	0,656
B	Methanol	50 ml	33° C	28,0*
C	Methanol	25 ml	45° C	7,056
D	Methanol	15 ml	51°C	14*
E	Methoxy	25 ml	53° C	4,4%
	äthanol

') Beispiel 1 dient zu Vergleichszwecken.

3 e i s ρ i e 1 6

Dieses Beispiel 1st ein Vergleichsbelspie! und zeigt, daß Kalziumoxyd nicht zur Durchführung des erfindungsgemaßen Verfahrens eingesetzt werden kann. Die eingesetzten Materialmengen sowie die eingehaltene Arbeitsweise sind die gleichen wie bei der Durchführung des Versuchs D von Beispiel 5, mit der Ausnahme, daß Kalziumoxyd verwendet wird, wobei die gleiche molare Menge wie bei der Durchführung des Versuchs D eingehalten wird. Die Temperatur steigt auf 55° C während der Carbonisierung an. Die Menge an nicht-flüchtigem Verdünnungsöl wird auf 39,7 g vermindert, um das gleiche Produktgewicht mit der gleichen Basenzahl wie im Falle des Versuchs D von Beispiel" 5 zu erzielen. Es wird ein viskoses und trübes Fett erhalten.

Beispiel 7

Unter Einhaltung der In Beispiel 1 beschriebenen Arbeitsweise werden Versuche durchgeführt, mit der Ausnahme, dsD Benzol und Tciuol anstelle des Hexans eingesetzt werden. Es wird kein zufriedenstellendes Produkt erhalten. "

Beispiel 8

Dieses Beispiel zeigt die Herstellung einer 380-l-Produktcharge unter Einhaltung der erfindungsgemäßen bevorzugten Bedingungen. Es wird dabei eine Acetic Base Number von mehr als 400, d. h. ein tihr hoher Wert, festgestellt.

Eingesetzte Materialien: Sulfonsäure A¹) 123,7 kg Sulfonsäure B²) 81,8 kg Methoxyäthanol 6,8 kg Magnesiumoxyd¹) 27,5 kg Ammoniumhydroxyd⁴) 6,0 kg

Wasser 13,7 kg

Nicht-flüchtiges Verdünnungsol⁵) 40,5 kg

') Diese Sulfonsäure Ist eine Hexanlösung einer Sulfonsäure, die aus einer Mischung aus Dialkylbenzolen, gradkettlgen Alkylbenzolen sowie Monoalkylbenzolen, die auf dimerlslertes Dodecen zurückgehen, hergestellt worden Ist. Die Saure zeigt folgende Analysewerte:

Sulfonsäure (Äquivalentgewicht = 480) 244% Nlcht-sulfonlertes Ausgangsmaterial 111%

und nlcht-fiQchtlges Verdünnungsol

Hexan 665%

') Diese Sulfonsäure Ist eine Hexanlösung einer Sulfonsäure, die durch Sulfonierung eines »dimerlslerten Dodecenw-Alkylbenzols hergestellt worden Ist. Die Säure besitzt folgende

Analysenwerte: ^Wl Sulfonsäure (Äquivalentgewicht = 403) 20,9% Nlcht-sulfonlertes Ausgangsmaterial 12,3%

sowie nicht-flüchtiges Verdünnungsöl ') Dieses Magnesiumoxyd entspricht der Probe B, die In der welter oben angegebenen Tabelle aufgeführt ist.

') Das Ammoniumhydroxyd enthält 30% Ammoniak. ') Naphthenlsches Schmieröl mit einer Viskosität von 500 SSU bei 38° C (100° F).

Aus der Sulfonsäurelösung A, der Sulfonsäurelösung B, 2,74 kg Methoxyäthanol und 2,74 kg Magiieslumoxyd wird eine Mischung hergestellt.

Nach einem führen dieser Mischung während einer Zeitspanne von 10 Minuten werden folgende Bestandteile zugesetzt: 24,7 kg Magnesiumoxyd, 6,16 kg Ammoniumhydroxyd sowie 4,09 kg Methoxyäthanol. Die Tempera-5 tür der Mischung wird auf 24° C eingestellt. Die Mischung wird dann gleichzeitig mit Wasser und CO₂ während einer Zeltspanne von 26 Minuten behandelt. Die während dieser Zeit zugesetzte Wassermenge beträgt 13,72 kg. Nach Beendigung der Wasserzugabe wird die Mischung weiter mit CO₂ während einer weiteren Zeltspanne von 81 Minuten verblasen. Die Gesamtmenge an CO₂, das während einer Zeitspanne von 117 Minuten zugeführt « worden ist, beträgt 30,37 kg. Während des CO₂-Verblasens steigt die Temperatur auf 46° C an. Anschließend an

§ in die Carbonisierung wird die Reaktionsmasse auf 66° C erhitzt, worauf 40,5 kg des naphthenischen Schmieröls Ü zugesetzt werden. Das Produkt wird dann auf 43° C abgekühlt und unter Verwendung einer Sharples-Super-

p D-Zentrifuge zentrifugiert.

|| Das zentrifugierte Produkt wird dann erneut in den Pfaudler-Reaktlonskessel gegeben, in welchem es mil

fi CO₂-GaS unter mechanischem Rühren verblasen wird, wobei die Temperatur zwischen 114 und 15O⁰C liegt. Die

H 15 Reaktionsmasse wird dann unter Vakuum gesetzt und mit Stickstoffgas während einer Zeitspanne von 3% Stun- |l den verblasen, wobei die Temperatur zwischen 150 und 155° C gehalten wird.

Eine Probe des Produktes wird mit 3 Gew.-% Diatomeenerde als Filterhilfsstoff aufgeschlämmt und durch einen Büchner-Trichter filtriert. Das Produkt zeigt folgende Analysenwerte:

fs 20 % aktive Bestandteile 30,3

Acetic Base Number 442

B. S. & W.-Wert, % 0,04

ü Beispiel 9

|4 Es wird eine Reihe von Versuchen durchgeführt, die de'; Versuchen von Beispiel 5 ähneln, mit der

8 Ausnahme, daß versucht wird, eine konstante maxlmaie Temperatur während der Carbonisierung aufrecht zu

P erhalten. Es wird die In Beispiel 1 beschriebene Arbeitswelse verwendet, mit der Ausnahme, daß die maximale

Si Temperatur während der Carbonisierung praktisch konstant gehalten wird. In einigen Fällen ist die Zufuhr von

Pl 3" Außenwärme erforderlich, um die Temperatur auf diejenige der anderen Versuche zu bringen. Mit Ausnahme

?f der Methanolmenge sind die Mengen der eingesetzten Materialien die folgenden:

Die Sulfonsäure, das Hexan sowie das Ammoniumhydroxyd sind die gleichen wie in Beispiel 1. Das nichtflüchtige Verdünnungsöl Ist ähnlich, mit der Ausnahme, daß es eine Viskosität von 300 SSU bei 38° C (100⁰F) besitzt. Das Magnesiumoxyd ist im wesentlichen das gleiche wie das zur Durchführung des Beispiels 1 eingesetzte. Es besitzt folgende Eigenschaften:

Sulfonsäure	225 g
Hexan	100 ml
Magnesiumoxyd	26,4 g
Nicht-flüchtiges Verdünnungsöl	48,2 g
Wasser	20 g
Ammoniumhydroxyd	5 g

Schüttdichte')	0,0641
Jodzahl²)	38
Oberfläche, mVg²)	57,7
Porenvolumen, cm'/g²)
100-500 Ä	0,57
100-10 000 Ä	0,74
Gesamt	1,31
Rönlgenstrahlenkrlstallgröße¹)	Tellcherpröße
Krlstallfläche 2-0-0	120
Krlstallfläche 2-2-0	120
Kristal mäche 2-2-2	140

') Vgl. die welter oben angegebenen Ausführungen. ^!) Bestimmt durch Versuche.

Die Mengen an Methanol, die maximale Temperatur während der Carbonisierung sowie die B. S. & W.-Produktwerte, die bei der Durchführung der verschiedenen Versuche erhalten werden, sind nachfolgend zusammengefaßt:

	Mclhiinulmcngc, ml	24 31 241	l'rcxkikl BSA W.-Wert. %
Versuch Nr.	5 15 50 5	Maximale *Carbonisierung- lcmpcrulur," C**	1.8 Il 34 2.4
Λ B C D	52 52 50 53

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung einer fluiden, stark basischen. Magnesium enthaltenden Dispersion, da durch gekennzeichnet, daß

a) eine Mischung aus

1) 75 bis 125 Teilen eines öllöslichen Dispergiermittels, ausgewählt aus öllösllchen Sulfonsäuren. Mischungen aus öllösllchen Sulfonsäuren sowie aliphatischen Kohlenwasserstoffmonocarbonsäuren und deren Metallsalzen,

ι» 2) 20 bis 90 Teilen Magnesiumoxid,

3) 100 bis 500 Teilen eines flüchtigen aliphatischen Kohlenwasserstofflösungsmittels mit einem Siedepunkt unterhalb 150⁰C,

4) 2 bis 30 Teilen eines Alkohols, ausgewählt aus Ci-Cs-aUphatischen Alkoholen sowie Alkoxyethanolen, die 3 bis 7 Kohlenstoffatome enthalten,

is 5) 30 bis 50 Teilen Wasser und

6) Ammoniak oder einer Ammoniumverbindung in einer Menge, die dazu ausreicht, 0,6 bis 9 Teile Ammoniak zur Verfugung zu stellen, gebildet wird,

b) die Mischung der Stufe a) mit wenigstens 1 Mol Kohlendioxid pro Mol des vorliegenden überbasisch machenden Magnesiums behandelt wird,

2<i c) der carbonisierten Mischung 100 bis 300 Teile eines nichtflflchtigen VerdQnnungsöls mit einem Siedepunkt oberhalb 160⁰C zugesetzt werden, und

d) die flüchtigen Materialien entfernt werden, wobei das Magnesiumoxid eine Schüttdichte, weniger als 0.2563 g/cm¹, ein Porenvolumen, mehr als 0,75 cm'/g, eine Jodzahl, unterhalb 100 aufweist und die zur Durchführung der Stufe a) eingesetzte Alkoholmenge 4) zwischen 0,1 und 4,0 MoI pro Mol des Disper giermittels liegt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Magnesiumoxid eingesetzt wird, das eine Röntgenkristallgröße oberhalb 105 A besitzt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Durchführung der Stufe c) ein nlcht-.10 flQchtiges Verdünnungsöl aus mineralischen Schmierölen sowie synthetischen Schmierölen eingesetzt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Durchführung der Stufe a) Methanol oder Mefhoxyäthanol als Alkohol (4) eingesetzt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Carbonlslerungstemperatur bei der Durchführung der Stufe b) zwischen 25 und 50° C gehalten wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge des zur Durchführung der Stufe a)

(4) eingesetzten Alkohols zwischen 0,25 und IJ Mol pro Mol des Dispergiermittels gehalten wird.

7. Verfahren zur Herstellung einer fluiden, stark basischen. Magnesium enthaltenden Dispersion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

a) eine Mischung aus

1)90 bis 110 Teilen eines öllösllchen Dispergiermittels, ausgewählt aus öllöslichen Sulfonsäuren, Mischungen aus öllöslichen Sulfonsäuren und aliphatischen Kohlenwasserstoffmonocarbonsäuren, sowie deren Metallsalzen,

2) 30 bis 70 Teilen Magnesiumoxid,

«5 3) 200 bis 400 Teilen eines flüchtigen aliphatischen Kohlenwasserstofflösungsmlttels mit einem Siedepunkt unterhalb 150⁰C,

4) 5 bis 20 Teilen eines Alkohols, ausgewählt aus Ci-Ce-aliphatlschen Alkoholen sowie Alkoxyethanolen, die 3 bis 7 Kohlenstoffatome enthalten,

5) 35 bis 45 Teilen Wasser und .

6) Ammoniak oder einer Ammoniumverbindung In einer Menge, die dazu ausreicht, 0,6 bis 9 Teile

Ammoniak zu liefern, gebildet wird,

b) die Mischung gemäß Stufe a) mit wenigstens 1 Mol Kohlendloxid pn Mol des vorliegenden Oberbasisch machenden Magnesiums behandelt wird,

c) der carbonisierten Mischung 150 bis 225 Teile eines nichtflüchtigen VerdQnnungsöls mit einem Sledcpunkt oberhalb 160° C zugesetzt werden, und

d) die flüchtigen Materialien entfernt werden, wobei ferner das Magnesiumoxid eine Schüttdichte, weniger als 0,2563 g/cm³, ein Porenvolumen, oberhalb 0,75 cmVg, eine Röntgenstrahlenkrlstallgröße, oberhalb 105 A, eine Jodzahl, unterhalb 100 aufweist, und die Menge des zur Durchführung der Stufe a) eingesetzten Alkohols (4) zwischen 0,1 und 4,0 Mol pro Mol des Dlspergleruagsmiitels Hegt.

8. Verfahren zur Herstellung einer fluiden, stark basischen Magnesium enthaltenden Dispersion, dadurch gekennzeichnet, daß

a) eine Mischung aus <·* I) 90 bis 110 Teilen einer öllösllchen Sulfonsäure,

2) 30 bis 70 Teilen Magnesiumoxid,

3) 200 bis 400 Teilen eines flüchtigen Kohlenwasserstofflösungsmlttels mit einem Siedepunkt unterhalb 160° C.

4) S bis 20 Teilen eines Alkohols, ausgewählt aus Äthanol und Methoxyäthanol,

5) 35 bis 45 Teilen Wasser und

6) Ammoniak oder Ammoniumhydroxid in einer Menge, die dazu ausreicht, 1,5 bis 6 Teile Ammoniak zur Verfügung zu stellen, und

7) wenigstens 25 Teilen eines nlchtflüchtlgen Verdünnungsöls mit einem Siedepunkt oberhalb 160° C s gebildet wird,

b) die Mischung gemäß Stufe a) mit wenigstens 1 Mol Kohlendioxid pro Mol des vorliegenden überbasisch machenden Magnesiumoxids behandelt wird, wobei die Mischung auf einer Temperatur zwischen 25 und 50⁰C gehalten wird,

c) der carbonisierten Mischung die Menge an nicht-flüchtigem Verdünnungsöl zugesetzt wird, die erforder- in lieh ist, um die Gesamtmenge auf 150 bis 225 Teile zu bringen, wobei das nichtflüchtige Verdünnungsöl aus mineralischen Schmierölen sowie synthetischen Schmierölen ausgewählt wird, und

d) die flüchtigen Materialien entfernt wurden, wobei das Magnesiumoxid ein Schüttdichte, weniger als 0,2563 g/cm³, ein Porenvolumen, oberhalb 0,75 cmVg, eine Röntgenstraiilenkristallgröße, oberhalb

105 Ä, eine Jodzahl, unterhalb 100 aufweist und die mr Durchführung der Stufe a) eingesetzte Alkoholmenge (4) zwischen 0,25 und 1,5 Mol pro Mol des Dispergiermittels liegt.