DE2655444A1

DE2655444A1 - Verfahren zur herstellung von schmieroelen mit einem viskositaetsindex unter 90

Info

Publication number: DE2655444A1
Application number: DE19762655444
Authority: DE
Inventors: Jacobus Hendrikus Breuker; Hubertus Nicolaas Hermanu Haan; Pieter Barteld Kwant; Anton Van Der Wiel
Original assignee: Shell Internationale Research Maatschappij BV
Current assignee: Shell Internationale Research Maatschappij BV
Priority date: 1975-12-09
Filing date: 1976-12-07
Publication date: 1977-06-16
Also published as: GB1569162A; SE7613760L; AU501900B2; CA1094539A; AU2032476A; ZA767270B; SE413104B; DE2655444C2; NL7514302A; BE848898A; NL189967C; JPS5269907A; FR2334743A1; FR2334743B1

Description

SHELL INTERNATIONALE RESEARCH MAATSCHAPPIJ B. V. Den Haag, Niederlande

" Verfahren zur Herstellung von Schmierölen mit einem Viskositätsindex unter 90 "

beanspruchte

Priorität : 9. Dezember 1975, Niederlande, Anm.Nr. 7514302

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Schmierölen mit einem Viskositätsindex (VI) unter 90. Es handelt sich dabei um Öle mit einem niedrigen Viskositätsindex, sogenannte LVI-Schmieröle. mit einem Viskositätsindex unterhalb 30, sowie um Öle mit einem mittleren Viskositätsindex, sogenannte MVI-Schmieröle, deren Viskositätsindex im Bereich zwischen 30 und 90 liegt. Die betreffenden Viskositätsindices werden dabei gemäss der ASTM-Norm D 2270-64 bestimmt. Solche Öle können für solche Anwendungszwecke eingesetzt werden, wo es nicht primär auf die Höhe des Viskositätsindex ankommt, beispielsweise für Industriezwecke.

Für die Herstellung von Schmierölen des Typs HVI, d.h. mit einer. hohen Viskositätsindex von mindestens 90, werden wachshaltige

Rohöle als Ausgangsmaterial eingesetzt, weil es sich gezeigt hat, dass es unmöglich ist, mittels der üblichen Arbeitsweisen, wie Destillieren und Entasphaltieren, Extrahieren und Entwachsen, aus naphthenbasischen Rohölen Schmieröle mit dem gewünschten Viskositätsindex zu gewinnen.

Schmieröle des Typs MVI und LVI werden im allgemeinen aus naphthenbasischen Rohmineralölen mittels der folgenden Verfahrensstufen erhalten: Destillieren, Extrahieren (nur für Schmieröle des Typs MVI) und gewünschtenfalls eine Nachbehandlung, beispielsweise mit einer Säure oder durch Hydrieren.

Die hier verwendete Bezeichnung "wachshaltige Rohöle" bezieht sich auf Rohmineralöle, welche einen beträchtlichen Anteil an Paraffinen mit einem Schmelzpunkt oberhalb 15⁰C enthalten. Destillate und Rückstandsfraktionen von wachshaltigen Rohölen, welche Paraffine enthalten, weisen einen relativ hohen Pour Point auf und daher ist die Entfernung der Paraffine erforderlich, um Heizöle und Schmieröle herzustellen, welche bei Umgebungstemperatur oder niedrigerer Temperatur eingesetzt werden sollen.

Der Ausdruck "naphthenbasische Rohöle" bezieht sich auf Rohmineralöle, welche praktisch keine oder nur sehr wenig Paraffine mit einem Schmelzpunkt oberhalb 15°C enthalten. Aus solchen naphthenbasischen Rohölen gewonnene Heizöle und Schmieröle brauchen daher auch nicht entwachst zu werden.

Schmieröle des Typs MVI und LVI werden in allgemeinen durch Vermischen von Vakuumdestillatfraktionen erhalten, welche aus naphthenbasischen Rohölen gewonnen wurden. Diese Fraktionen

werden durch eine Zahl gekennzeichnet, welche ihrer Viskosität in Redwood I Sekunden bei 60⁰C entspricht. Beispiele für solche Fraktionen sind die Öle LVI 50, LVI 140, LVI 450, LVI 700 und LVI 1100. Wenn ein Schmieröl des Typs MVI aus einer oder mehreren dieser Fraktionen hergestellt werden soll, muss der Viskositätsindex etwas erhöht werden. Dies kann geschehen, indem man aus einer oder mehreren derjenigen Fraktionen, welche für die Herstellung des MVI-Öls verwendet werden, die aromatischen Verbindungen mindestens zum Teil durch Extraktion entfernt.

Da es in der Zukunft schwierig werden kann, die erforderlichen naphthenbasisehen Rohöle zur Verfügung zu haben, wäre es sehr erwünscht, wenn die bisher aus naphthenbasischen Rohölen gewonnenen Destillatfraktionen, welche für die Herstellung solcher LVI-und MVI-Öle eingesetzt worden sind, durch andere Komponenten ersetzt werden könnten. Selbstverständlich soll sich durch einen solchen Austausch der Komponenten kein Nachteil in bezug auf die Eigenschaften des betreffenden Schmieröls ergeben, insbesondere in bezug auf die Farbe und die Farbstabilität.

In Gegenden, wo nur Anlagen für die Herstellung von Schmierölen vom Typ HVI zur Verfügung stehen, wäre es ausserdem besonders vorteilhaft, wenn auch Schmieröle des Typs MVI und/oder LVI aus dem Ausgangsmaterial gewonnen werden können, aus welchem das Schmieröl des Typs HVI hergestellt wird, da der Transport von aus naphthenbasischen Rohölen gewonnenen Fraktionen vom Ort der Herstellung solcher Fraktionen zum Ort der Weiter-

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verarbeitung solcher Fraktionen für die Schmierölherstellung schwierig und ausserdem kostspielig sein kann. Es wäre besonders von Nutzen, wenn Schmieröle des Typs MVI und LVI aus einem wachshaltigen Rohöl erhalten werden können, ohne dass dadurch eine wesentliche Ausbeuteverringerung in bezug auf das aus dem gleichen Ausgangsmaterial erhaltene Schmieröl des Typs HVI eintritt.

Ein wesentliches Kriterium für die Herstellung von Schmierölen des Typs MVI und/oder LVI aus einem Ausgangsmaterial , welches auch für die Herstellung eines Schmieröls des Typs HVI verwendet wird, besteht darin, dass die viskosimetrischen Eigenschaften und die Farbeigenschaften vergleichbar sein müssen mit denjenigen eines MVI-und/oder LVI-Schmieröls, welches vollständig aus einem naphthenbasischen Rohöl erhalten wird.

Überraschenderweise wurde nunmehr gefunden, dass sich Schmieröle des Typs LVI und MVI vollständig aus wachshaltigen Ausgangsmaterialien herstellen lassen, wenn man zwei oder mehr Komponenten vermischt, welche als Nebenprodukte bei der Herstellung von Schmierölen des Typs HVI anfallen.

Üblicherweise erfolgt die Herstellung von Basisschmierölen des Typs HVI in der folgenden Weise: Ein wachshaltiges Rohmineralöl wird durch Atmosphärendruck-Destillation in eine Anzahl von Destillatfraktionen (nämlich ein oder mehrere Benzinfraktionen, Kerosin und leichte Gasölfraktionen) und einen Rückstand (einen sogenannten langen Rückstand) aufgetrennt. Dieser lange Rückstand wird anschliessend durch Destillation unter vermindertem

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Druck in eine Anzahl von Destillatfraktionen, nämlich eine oder mehrere schwere Gasölfraktionen, Spindelöl, leichtes Maschinenöl und mittlere Maschinenölfraktionen, sowie den sogenannten kurzen Rückstand aufgetrennt. Aus den durch Destillation unter vermindertem Druck erhaltenen Schmierölfraktionen werden die entsprechenden Schmieröle durch eine Raffinierungsbehandlung erhalten. Spindelöl, leichtes Maschinenöl und mittlere Maschinenölfraktionen v/erden raffiniert, indem man mindestens einen Anteil der darin vorhandenen aromatischen Verbindungen und Paraffine abtrennt. Der kurze Rückstand wird raffiniert, indem man vor allem das darin enthaltene Bitumen abtrennt.

Aus dem so erhaltenen entasphaltierten Öl wird anschließend mindestens ein Anteil der aromatischen Verbindungen und Paraffine entfernt. Das so erhaltene Rückstandsschmieröl wird auch als Bright-Stock bezeichnet. Die Verfahren zur Entfernung von Bitumenanteilen, Aromaten und Paraffinen werden als Entasphaltieren, als Aromatenextraktion und als Entwachsen bezeichnet.

Für die Herstellung eines Basisschmieröls aus einer Rückstands-Schmierölfraktion ist ein Entasphaltieren erforderlich, weil die Anwesenheit von Bitumenbestandteilen in Schmierölen unerwünscht ist und v/eil sie auch nachfolgende Raffinierungsbehandlungen erschweren.

Mittels der Aromatenextraktion soll der Viskositätsindex erhöht und sowohl die Farbe als auch die Oxydations- und Farbbeständigkeit der betreffenden Fraktionen verbessert werden. Die betreffenden Aromatenextrakte stellen also Abfallprodukte bei

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der Herstellung eines Schmieröls des Typs HVI dar und haben nur einen geringen Wert an sich. Sie werden daher im allgemeinen als Heizölkomponenten weiterverwendet.

Durch die Entwachsungsbehandlung viLrd der Pour Point der Schmierölfraktionen herabgesetzt, und sie eignen sich dann zur Anwendung bei Temperaturen, die unter Umgebungstemperatur liegen.

Die vorstehend erwähnten aromatischen Extrakte haben im allgemeinen einen relativ niedrigen Viskositätsindex, sie sind aber, was ihre Viskositätseigenschaften anbetrifft, zur Anwendung als Mischkomponenten für Schmieröle des Typs MVI und LVI geeignet. Ein Nachteil besteht jedoch darin, dass die betreffenden aromatischen Extrakte im allgemeinen eine schlechte Farbe haben und auch nur eine schlechte Farbstabilität zeigen. Daher können sie nicht als Schmierölkomponenten in solchen Fällen eingesetzt werden, wo eine helle Farbe und/oder eine gute Farbstabilität erwünscht sind.

Es wurde nun gefunden, dass sowohl die Farbe an sich als auch die Farbstabilität von aromatischen Extrakten, welche aus Destillatfraktionen und entasphaltierten Rückstandschmieröl-Fraktionen erhalten werden, wobei diese Ölfraktionen aus wachshaltigen Rohmineralölen stammen, wesentlich verbessert werden kann, wenn man die betreffenden Extrakte einer Hydrierung unterwirft. Es hat sich weiter gezeigt, dass die bei der Hydrierung erhaltenen aromatischen Extrakte ausgezeichnet geeignet sind als Mischkomponenten für die Herstellung von Schmierölen des Typs LVI und MVI, wenn man diese vollständig aus wachs-

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haltigen Ausgangsmaterialien herstellen will. Ausser den vorstehend erwähnten, hydrierend behandelten aromatischen Extrakten können auch entwachste Gasöle als Mischkomponenten verwendet werden, vorausgesetzt, dass diese Gasöle einen 5 ^-Siedepunkt von mindestens 275⁰C aufweisen und durch Destillation aus wachshaltigen Rohmineralölen gewonnen worden sind. Falls bei der Herstellung von Schmierölen des Typs LVI und MVI ein oder mehrere entwachste Gasöle als Mischkomponenten eingesetzt werden, dann müssen diese Gasöle entweder mit einem oder mehreren hydrierend behandelten aromatischen Extrakten von Destillatschmieröl-Fraktionen oder mit einem oder mehreren hydrierend behandelten aromatischen Extrakten aus Rückstandsschmieröl-Fraktionen oder mit einer Mischung von einer oder mehreren hydrierend behandelten aromatischen Extrakten der vorstehend erwähnten Art vermischt werden. Wenn hingegen Schmieröle des Typs LVI und MVI ausschliesslich auf der Basis von hydrierend behandelten aromatischen Extrakten hergestellt werden sollen, dann müssen hierfür zv/ei oder-mehrere hydrierend behandelte aromatische Extrakte eingesetzt werden, welche aus Destillatschmieröl-Fraktionen stammen.

Das erfindungsgemässe Verfahren zur Herstellung von Schmierölenmit einem Viskositätsindex unter 90 ist demgemäss dadurch gekennzeichnet, dass sie durch Vermischen von einer oder mehreren komponenten der nachstehend definierten Gruppe C mit einer oder mehreren Komponenten der nachstehend definierten Gruppen A und/- oder B oder durch Vermischen von zwei oder mehreren Komponenten der Gruppe B erhalten werden, wobei alle Komponenten aus wachshaltigen Rohmineralölen stammen :

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A) aus entasphaltierten Rückstandsschmieröl-Fraktionen gewonnene und einer katalytischen Hydrierung unterworfene aromatische Extrakte ;

B) aus Destillatschmieröl-Fraktionen gewonnene und einer katalytischen Hydrierung unterworfene aromatische . Extrakte ;

C) entwachste Gasöle mit einem 5 !^-Siedepunkt von mindestens 275°C.

Bei dem erfindungsgemässen Verfahren muss also mindestens eine der Mischkomponenten aus einem aromatischen Extrakt bestehen, der aus einer Destillatschmierölfraktion oder einer entasphaltierten Rückstandsschmierölfraktion stammt. Geeignete Extraktionsmittel sind Furfurol, Phenol und Schwefeldioxid. Vorzugsweise wird jedoch für diesen Zweck Furfurol eingesetzt. Wenn eine Rückstandsschmierölfraktion extrahiert wird, dann muss vorher eine Entasphaltierung durchgeführt werden. Das Entasphaltieren erfolgt zweckmässig, indem man die betreffende Rückstandsschmierölfraktion bei erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck mit einem Überschuss eines niedrigen Kohlenwasserstoffes, wie Propan, Butan, Pentan oder einer Mischung solcher Kohlenwasserstoffe,kontaktiert. Vorzugsweise wird für diesen Zweck Propan eingesetzt.

Bei dem erfindungsgemässen Verfahren zur Herstellung von Schmierölen muss mindestens eine der Mischkomponenten ein aromatischer Extrakt sein, der einer katalytischen Hydrierbehandlung unterworfen worden ist. Der Ausdruck "katalytische Hydrier-

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behandlung" bezieht sich dabei auf eine Behandlung, in welcher das betreffende Öl bei erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck in Anwesenheit eines Katalysators mit Wasserstoff kontaktiert wird, welcher ein oder mehrere Metalle mit Hydrieraktivität enthält. Vorzugsweise werden für diesen Zweck Katalysatoren eingesetzt, welche Nickel und/oder Kobalt und zusätzlich Molybdän und/oder Wolfram auf einem Trägermaterial enthalten. Zu diesem Zweck geeignete Metallkombinationen sind Nickel-Molybdän, Kobalt-Molybdän und Nickel-Wolfram. Vorzugsweise besteht das Trägermaterial aus Aluminiumoxid. Die hydrieraktiven Metalle können in den betreffenden Katalysatoren in metallischer Form oder in Form ihrer Oxide oder Sulfide vorliegen. Vorzugsweise werden Katalysatoren eingesetzt, welche die Metalle in sulfidischer Form enthalten. Zusätzlich zu einem oder mehreren Metallen mit Hydrieraktivität können die betreffenden Katalysatoren auch noch Promotorsubstanzen enthalten, wie Fluor, Bor und/oder Phosphor. Die katalytische Hydrierbehandlung der aromatischen Extrakte kann unter Bedingungen durchgeführt werden, die sich in weiten Bereichen variieren lassen. Vorzugsweise wird die katalytische Hydrierbehandlung bei einer Temperatur von 250 bis 425°C und insbesondere von 300 bis 400°C, einem Wasserstoffpartialdruck von 50 bis 200 bar und insbesondere von 75 bis 175.bar, einer Raumgeschwindigkeit von 0,5 bis 5 kg.l '.

-1 -1 -1

h und insbesondere von 0,5 bis 2,5 kg.l .h und einem Verhältnis von Viasserstoff zu Öl von 250 bis 2500 Nl.kg und insbesondere von 500 bis 2000 Nl.kg (N = Normaldruck und Normaltemperatur) durchgeführt. Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform wird die katalytische Hydrierbehandlung der aromatischen

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Extrakte so weit durchgeführt, dass das als Hydrierprodukt erhaltene Öl nach Abtrennen flüchtiger Verbindungen einen Farbwert gemäss ASTM-Norm D 1500 von 5 oder geringer und insbesondere von 3,5 oder geringer aufweist, wobei die Farbwertung nach einer 24 stündigen Lagerzeit bei 100⁰C um nicht mehr als 3 Einheiten und insbesondere nicht mehr als 1,5 Einheiten ansteigen soll.

Falls bei dem erfindungsgemässen Herstellungsverfahren zwei oder mehrere aromatische Extrakte als Mischkomponenten eingesetzt werden sollen, so können diese aromatischen Extrakte vor oder nach dem Vermischen der katalytischen Hydrierbehandlung unterworfen werden.

Als Mischkomponente geeignete Gasöle können durch Destillation eines wachshaltigen Rohöls unter Atmosphärendruck oder durch Vakuumdestillation solcher wachshaltiger Rohöle erhalten werden. Vorzugsweise werden dabei als Mischkomponenten Gasöle eingesetzt, deren Pour Point durch Entwachsen auf -10⁰C oder darunter und insbesondere auf -15⁰C und darunter herabgesetzt worden ist. Für die Entwachsungsbehandlung der Gasöle können alle an sich bekannten Arbeitsweisen verwendet werden, beispielsweise ein Abkühlen in Gegenwart einer Mischung aus Methyläthylketon und Toluol. Da Gasöle in grossen Mengen als Nebenprodukte bei der Herstellung von Wachs durch Entwachsen von Ausgangsgasölen mittels Harnstoff anfallen, werden vorzugsweise auf diese Weise entwachste Gasöle als Mischkomponenten im erfindungsgemässen Schmieröl-Herstellungsverfahren eingesetzt. Gewünschtenfalls können die betreffenden Gasöle vor Verwendung

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als Mischkomponenten auch noch einer katalytischen Hydrierbehandlung unterworfen werden, um auf diese Weise ihre Farbe und ihre Farbstabilität zu verbessern. Eine solche katalytische Hydrierbehandlung kann vor oder nach dem Entwachsen durchgeführt werden. Da die betreffenden Gasöle öfters aus einem Verfahren zur Herstellung von Wachs stammen, wird die katalytische Hydrierbehandlung vorzugsweise nach dem Entwachsen durchgeführt. Die dabei einsetzbaren Katalysatoren und die Verfahrensbedingungen sind die gleichen, wie sie vorstehend bereits für die Behandlung der aromatischen Extrakte beschrieben worden sind. Die katalytische Hydrierbehandlung von Gasölen wird jedoch vorzugsweise bei Temperaturen im Bereich von 300 bis 350⁰C durchgeführt, während die katalytische Hydrierbehandlung von aromatischen Extrakten, welche aus Destillatschmierölfraktionen und aus entasphaltierten RückstandsSchmierölfraktionen stammen, vorzugsweise bei Temperaturen im Bereich von 350 bis 375 C bzw. im Bereich von 375 bis 400⁰C durchgeführt wird.

Falls das als Mischkomponente einzusetzende Gasöl auch noch einer katalytischen Hydrierbehandlung unterworfen werden soll, so wird es vorzugsweise zuerst mit den als Mischkomponenten einzusetzenden aromatischen Extrakten vermischt und dann wird diese Mischung einer katalytischen Hydrierbehandlung unterworfen.

Falls bei dem erfindungsgemässen Schmieröl-Herstellungsverfahren ein Gasöl als Mischkomponente eingesetzt wird, ist dieses im allgemeinen entwachst worden, ehe es mit den anderen Mischkomponenten vermischt wird. Gewünsentenfalls kann aber das Gasöl auch erst nach dem Vermischen mit den übrigen Komponenten

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entwachst werden. Eine solche Ausführungsform kann zweckmässig sein, wenn für die Herstellung des betreffenden Schmieröls aromatische Extrakte mit einem hohen Pour Point eingesetzt werden und diese daher im Hinblick auf den Pour Point des herzustellenden Schmieröls sowieso entwachst werden müssen. Eine solche Entwachsungsbehandlung kann daher vor oder nach dem Vermischen mit anderen Komponenten durchgeführt werden. Doch wenn ein Gasöl als Mischkomponente eingesetzt wird, dann besteht eine bevorzugte Arbeitsweise darin, zunächst das Gasöl und die aromatischen Extrakte mit hohem Pour Point zu vermischen und anschliessend das so erhaltene Gemisch zu entwachsen.

Es wurde vorstehend bereits darauf hingewiesen, dass der Pour Point der erfindungsgemäss herstellbaren Schmieröle dadurch herabgesetzt werden kann, dass man die Mischkomponenten und/oder die fertige Mischung entwachst. Eine Herabsetzung des Pour Points der erfindungsgemäss hergestellten Schmieröle lässt sich auch dadurch erzielen, dass man diesen einen Pour-Point-Erniedriger zusetzt. Beispiele von hierfür geeigneten Pour-Point-Erniedrigern sind Kondensationsprodukte aus chlorierten Paraffinen mit chloriertem Naphthalin oder Phenol sowie Mischpolymere aus Äthylen und Vinylacetat. Bevorzugt werden

dabei solche Polymerisate eingesetzt, welche unverzweigte

/mindestens/

aliphatische Kohlenwasserstoff-Seitenketten mit 7 Ϊ1Γ Kohlenstoffatomen aufweisen, beispielsweise Polymerisate von Alkylestern ungesättigter Monocarbonsäuren, insbesondere von Acrylsäure und Methacrylsäure, bei denen die Alkylseitenketten unverzweigt sind und 16 bis 22 Kohlenstoffatome aufweisen.

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Auch Copolymerisate solcher Alkylester mit anderen monomeren Verbindungen, wie Vinylpyridinen, sind geeignete Pour-Point-Erniedriger. Die Anteilsmengen der den erfindungsgemäss hergestellten Schmierölen des Typs LVI und MVI zusetzbaren Pour-Point-Erniedriger können innerhalb weiter Bereiche variieren in Abhängigkeit von dem Wirkungsgrad des betreffenden Zusatzmittels und der gewünschten Erniedrigung des Pour Points. Im allgemeinen werden solche Pour-Point-Erniedriger in Mengen von 0,01 bis 1 Gewichtsprozent eingesetzt.

Die Anteilsmenge der einzelnen Mischkomponenten, welche bei dem erfindungsgemässen Verfahren eingesetzt werden, kann in Abhängigkeit von der gwünschten Viskosität des herzustellenden Schmieröls innerhalb weiter Bereiche variieren. Für die Herstellung von Schmierölen mit einer Viskosität von 200 Sekunden Redwood I bei 60 C werden vorzugsweise 50 bis 98 Gewichtsteile einer oder mehrerer Komponenten der Gruppe B mit 2 bis 50 Gewichtsteilen einer oder mehrerer Komponenten der Gruppe C vermischt. Zur Herstellung von Schmierölen mit einer Viskosität im Bereich von 200 bis 500 Sekunden Redwood I bei 6O⁰C werden hingegen vorzugsweise zwei oder mehr Komponenten der Gruppe B miteinander vermischt.

Ausser den vorstehend erwähnten Pour-Point-Erniedrigern können den erfindungsgemäss hergestellten Schmierölen auch noch andere Zusatzstoffe einverleibt werden, welche ihre Qualität verbessern. Beispiele für solche Zusatzstoffe sind Antioxidantien, z.B. Alkylphenole; Detergentien, v/ie Calciumerdölsulfonate, Calciumalkylsalicylate und Polyamine mit einer Kohlenwasserstoffkette

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von mindestens 50 Kohlenstoffatomen, wie Polyisobutenyltetraäthylenpentamin. Weiterhin können den erfindungsgemäss hergestellten Schmierölen auch Hochdruck-Zusatzstoffe einverleibt werden, wie Zinkdialkyldithiophosphate. Die erfindungsgemäss herstellbaren Schmieröle zeigen eine gute Farbe und eine gute Farbstabilität. Diese Eigenschaften können noch dadurch verbessert werden, dass man die betreffenden Schmieröle mit Aktiverde nachbehandelt.

Die erfindungsgemäss herstellbaren Schmieröle eignen sich für die verschiedensten Anwendungszwecke, beispielsweise als Schmieröle für Automotoren, als Getriebeöle, als Achsöle, als Formöle in der Betontechnik und Giessereitechnik, als Grundstoffe zur Herstellung von Schmierfetten sowie für die Herstellung von Druckfarben und als Hilfsmittel bei der Verarbeitung von Kautschuken und Textilfasern.

Die Erfindung wird durch das nachstehende Beispiel näher erläutert.

Ausführungsbeispiel

Aus zwei wachshaltigen Mittelost-Rohölen (Rohöl 1 und Rohöl 2) werden zunächst durch Atmosphärendruck-Destillation und anschliessende Vakuumdestillation jeweils eine schwere Gasölfraktion, drei Destillatschmierölfraktionen (ein Spindelöl, ein leichtes Maschinenöl und ein mittleres Maschinenöl) sowie eine Rückstandsschmierölfraktion abgetrennt. Die beiden schweren Gasölfraktionen werden mittels Harnstoff entwachst. Die Destillatschmierölfraktionen werden mit Furfurol extrahiert und die

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Rückstandsschmierölfraktionen werden mit Propan entasphaltiert und anschliessend mit Furfurol extrahiert. Aus jedem der als Ausgangsmaterial eingesetzten Rohöle werden daher die folgenden Öle erhalten: ein entwachstes Gasöl (DGO), ein aromatischer Extrakt eines Spindelöls (ESO), ein aromatischer Extrakt eines leichten Maschinenöls (ELMO), ein aromatischer Extrakt eines mittleren Maschinenöls (EMMO) und ein aromatischer Extrakt
eines Rückstands-Schmieröls (ERO). Mit Ausnahme des aromatischen Extraktes,der aus dem Rückstandsschmieröl von Rohöl Nr. 1 erhalten wurde, wird jedes der vorstehend genannten öle (nachstehend als Öle Nr. 3 bis 11 bezeichnet) für die Herstellung von erfindungsgemassen Schmierölen eingesetzt. Einige Eigenschaften der Öle Nr. 3 bis 11 sind nachstehend in Tabelle I
zusammengefasst.

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Tabelle

CD CO OO

öl - Nr.	—2	4	. —5—	6	-Z—	ESO 2	ELMQ 2	EMMO 2	ERO 2
Type Hergestellt aus Rohöl Nr.	DGO 1	ESO 1	ELMO 1	EMMO 1	DGO 2	D 8jO	D 8,0	D 8j0	D 8_f0
Farbe ( ASTM-D 1500)	' L 3,0	DS₁O	D 8,0	D 8,0	L3_T0				I
Farbe nach 24 h bei 100⁰C	4,5				L8,0	+12	+18	+30
Pour Point (ASTM-D 97), ⁰C	-30	+9	+18	+27	-24	125	410	984	3200
Viskosität Redwood I bei 60⁰C, Sek.	40	145	533	902	52
596- Siedepunkt, ⁰C	290				334				to CO Cn cn

/3 26554U

Mit Ausnahme von Öl Nr. 3 werden alle in Tabelle I erwähnten Öle unter Verwendung der nachstehend genannten Katalysatoren Nr. 1 und 2 einer katalytischen Hydrierbehandlung unterworfen:

Katalysator Nr. 1 : Ein Katalysator des Typs Ni/Mo/P/AlpO,

mit einem Gehalt von 3,8 Gewichtsteilen Nickel, 16,0 Gewichtsteilen Molybdän und 4,0 Gewichtsteilen Phosphor je 100 Gewichtsteile Trägermaterial aus Aluminiumoxid.

Katalysator Nr. 2

Ein Katalysator des Typs ^ mit einem Gehalt von 30,6 Gewichtsteilen Nickel, 59,2 Gewichtsteilen Wolfram und 10,1 Gewichtsteilen Fluor je 100 Gewichtsteile Trägermaterial aus Aluminiumoxid.

Die bei der katalytischen Hydrierbehandlung erhaltenen Ölprodukte werden zwecks Entfernung der niedriger siedenden Bestandteile abgetoppt. Bei diesem Abtoppen werden Temperaturen im Bereich von 270 bis 330⁰C angewendet. Die Bedingungen, unter denen die katalytische Hydrierbehandlung stattfindet, sowie einige Eigenschaften der dabei erhaltenen hydrierten und abgetoppten Öle (Öle Nr. 12 bis 24) sind in der nachstehenden Tabelle II zusammengefasst.

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Tabelle II - Seite 18 -

öl - Nr. · Ig_- JL3_ _ljl_ _!§_ _16 IJ 18 lg_ _20 21_ ' _22_ _23_

Hergestellt durch ,

Hydrieren von öl Nr. _4_ ^_-J_- 6_ 7_ 7 7 8_ .8. 2- .12-. -22- «11. .11.

^j Bedingungen der 2 Hydrierbehandlungr

Katalysator Nr. 1 1 11 2 .2 2 2 2 22 2 Temperatur, ⁰C 350 350 350 350 350 350 350 350 . 350 350 375 350

Wasserstoff- . ^s

_o Partlaldruck,

2 Bar 100 100 100 100 100 150 100 150 100 100 150 100

~ to

ü Raumgeschwindigkeit, · 5£[

or ■ j>.

m kg.l"¹.h""¹ . 0_r7 0_;7 0_T7 l_T0 0_t7 1,0 0_;7 0,7 1,0 0,7 0_f7 1,0 1,0 ^

(Π ' ' ■ Ii

Tabelle II. Fortsetzung - Seite 19 -

öl Nr. ' _mi2_m jl2_ ■ „JJL ^v -15- AL· AL· AL· »12- -SS., ..2I_- .gg.. .23,. jy^

Verhältnis H₂ / öl

Nl,kg"¹ 600 600 600 600 600 600 600 600,,v 600 680 665 6OO 600

Hydrier-

produkt, , . -

getoppt bei . .

⁰C 270 300 300 270 270^ 270 270 270 ' .300 300 300 330 330

Farbe 2.0 I, 3.5, L 3,5 1*0.5 L 0.5 L 0.5 L 2.0 1.5 '2.5 L 3.0 2.0 L 5.5 L 3,3

Farbe nach

24 h bei ' ■

10O⁰C 2,5 4.5 L 7.5· L 0.5 L 0.5 L 0.5· L 3.0 L2,5.L^5 L5.0L&0 L 6.5 L 7.5

Pour-Point, ⁰C -15 +3 +21 -27 -21 -21 +6 , +3 +18 +27 +27 +36' +3D ^

Unter Verwendung von zwei oder drei Ölen der vorstehend ausgewählten Öle Nr. 3» Nr. 7 und Nr. 12 bis Nr. 24 werden durch Vermischen 15 erfindungsgemässe Schmieröle I bis XV hergestellt. Zusätzlich wird ein erfindungsgemässes Schmieröl XVI durch Vermischen der Öle Nr. 7 und 8, anschliessende katalytische Hydrierung der Mischung und Abtoppen des hydrierten Produktes bei 270°C hergestellt. Die Hydrierbehandlung der Mischung wird unter Verwendung des Katalysators Nr. 2 bei einer Temperatur von 325°C, einem Wasserstorfpartialdruck von 150 bar, einer

—1 —1
Raumgeschwindigkeit von 0,7 kg. 1 .h und einem Verhältnis Wasserstoff zu Öl von 600 Nl.kg" durchgeführt. Durch eine Nachbehandlung des Schmieröls XIV mit 3 Gewichtsprozent Aktiverde wird eine Verbesserung bezüglich der Farbe vuü. der Farbstabilität erzieTfc. Die Färbe verbessert sich von L 3,0 auf L 2,5 und dle'Farbatabilität (24 Stünden Lagerung bei 100 C) verbessert sieb, voii L 6,0 auf L 3»5*-

-<Die.Zusammensetzung der erfindungsgemask hergestellten Schmier- öle Nr„~F'bis Ni*. XVI sowie einige Eigenschaften dieser Schmieröle sind nachstehend in Tabelle III zusammengefasst. Dabei ist auch die Art der Mischung auf der Basis der eingesetzten Mischungskomponenten aus den Gruppen A, B und C in der folgenden Weise in Tabelle III angegeben :

1) Ein oder mehrere Komponenten der Gruppe C in Mischung mit einer oder mehreren * Komponenten aus der Gruppe A (Typ CA);

2) Ein oder mehrere Komponenten der Gruppe C in Mischung mit einer oder mehreren Komponenten der Gruppe B (Typ CB);

709824/0954 _ΛΒ1^

ORIGINAL INSPECTED

S3

3) Ein oder mehrere Komponenten der Gruppe C in Mischung mit einer oder mehreren Komponenten der Gruppe A und mit einer oder mehreren Komponenten der Gruppe B (Typ CAB);

4) Zwei oder mehrere Komponenten der Gruppe B (Typ BB).

Alle erfindungsgemäss hergestellten Schmieröle hatten einen Viskositätsindex unter 90. -

70982 4/0954 · _0R1G1NAL ,NSPECTED

Schmieröl Nr.

Tabelle III - Seite 22 -

I_ II III IV _V VI VII VIII_- IX _X χι XJ-J^ χχχΐ χΐγ χγ

1 .Mischkomponente, öl Nr.

■Anteil im Schmieröl, Gewichtsprozent

*■*· 2. Mischkomponente, ο Öl Nr.

cn '■> ^:

15 ■ 17 3 7 7 15 15 16 17 1β 17 7 17 12 20 7

20 5.0 50 60 80 50 70 1*8 47 35 10 10 30 15 35 50

23 24 12 12 13 12 13 18 19 21 22 23 24 14 21 8

Anteil im Schmieröl, Gewichtsprozent

80 50 42 .40 20 50 30 52 53 65 90 72 35 85 65 5C

3·Mischkomponente. Öl Nr.

Anteil im Schmieröl» Gewichtsprozent

13

21 19

18 35

Tabell e III. Fortsetzung - Seite 23 -

Schmieröl

Nr. .1. .ii_ »ΪΪΪ. _!Y_ .Y. .Υϊ. Υϊϊ. „ΥΠ! XX _x. .21. .XJJ. ίϊϊϊ χιν jcy_ χνΐ .

Typ der

Mischung CA CA CB CB CB CB CB CB CB CB CB CAB CAB BB BB CB

ο Farbe L 4.5 L 2.0 L 3.0 L 3.5 3.5 L 1.5 2.0' 1.5 L I.5 L 2.0 L 2.0 L 4.5 2.0 L 3.0 L 3.0 L 1.5

co .

JJ Farbe nach
■^ .24 h bei

co 100⁰C L 6.0 L 4.0 L 5.0 L 6.5 7.0 2.0 2.5 L 3.0 2.5 L 3.0 L 4.0 L 5.5 3.0 L 6.0 4.5 L 2.5 cn

Pour Point

⁰C -3* -12* -27 -15 -15 -24 -15 -21 -18 -9* -9* -3* -15* -12* -6* -15'.

Viskosität
Redwood I
bei 60⁰C,

Sek. 450 110 51 51 ' 51 51 51 50 50 101 190 650 101 262 370 50 '

*) Pour Point nach Zusatz von 0,1 Gewichtsprozent eines Homopolymers aus C^_Q-Alkylacrylat _O1

mit einem Durchschnittsmolekulargewicht von 25 000 (Pour-Point-Erniedriger).

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung von Schmierölen mit einem Viskositätsindex unter 90, dadurch gekennzeichnet , dass sie durch Vermischen von einer oder mehreren Komponenten der nachstehend definierten Gruppe C mit einer oder mehreren Komponenten der nachstehend definierten Gruppen A und/oder B oder durch Vermischen von zwei oder mehreren Komponenten der Gruppe B erhalten v/erden, wobei alle Komponenten aus wachshaltigen Rohmineralölen stammen :

A) aus entasphaltierten Paickstandsschmieröl-Fraktionen gewonnene und einer katalytischen Hydrierung unterworfene aromatische Extrakte;

B) aus Destillatschmieröl-Fraktionen gewonnene und einer katalytischen Hydrierung unterworfene aromatische Extrakte;

C) entwachste Gasöle mit einem 5%-Siedepunkt von mindestens 275⁰C.

2, Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasöle der Gruppe. (C) bis zu einem Pour Point von -10⁰C oder darunter entwachst worden sind.

4/0954 original inspected

26bb444

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasöle der Gruppe (C) zusätzlich einer katalytischen Hydrierung unterworfen worden sind.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, dass zur Herstellung von Schmierölen mit einer Viskosität unterhalb 200 Sekunden Redwood I bei 6O⁰C 50 bis 98 Gewichtsteile einer oder mehrerer Komponenten der Gruppe B mit 2 bis 50 Gewichtsteilen einer oder mehrerer Komponenten der Gruppe C vermischt werden«

5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 35 dadurch gekennzeichnet, dass zur Herstellung von Schmierölen mit einer Viskosität im Bereich von 200 bis 500 Sekunden Redwood I bei 6O⁰C zwei oder mehrere Komponenten der Gruppe B miteinander vermischt werden.

6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, dass das Schmieröl im Anschluss an den Mischvorgang noch einer Nachbehandlung mit Aktiverde unterworfen wird.

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