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Verfahren zur Gewinnung von Schmier- und Isolierölen Der weitaus größte
Teil der im Handel befindlichen Schmieröle stammt aus den natürlichen Erdölen, in
denen die Schmieröle fertig vorgebildet vorliegen und aus denen sie durch Destillation
gewonnen werden können. Die so gewonnenen Schmieröle entsprechen nicht immer den
gewünschten Anfordüngen. Man hat daher schon vorgeschlagen, die Viskosität derartiger
Öle durch verschiedenartige Behandlungsmethoden zubeeinflussen. So wurden unter
anderem schon Mineralöle und von Paraffin befreiter Urteer einer elektrischen Behandlung
unterzogen, wobei auf diese auch für verschiedene andere chemische Verfahren bereits
angewandte Weise Schmieröle, erhalten wurden.
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Es wurde nun gefunden, daß man nach diesem Verfahren in besonders
wirtschaftlicher Weise und mit sehr gutem Erfolg Schmier- oder Isolieröle aus Kohlearten,
Teeren, Mineralölen sowie anderen kohlenstoffhaltigen Materialien und Gemischen
dieser dadurch gewinnen kann, daß man die festen Ausgangsmaterialien einer Extraktion
oder einer Druckhydrierung, die flüssigen einer Druckhydrierung oder einem Kr ackprozeß
unterwirft und die gewonnenen Produkte, soweit sie flüssig sind, bei gewöhnlichem,
erhöhtem oder vermindertem Druck, gegebenenfalls in Gegenwart von Gasen, mit oder
ohne Zusatz katalytisch wirkender oder indifferenter Stoffe der Einwirkung hochgespannter
elektrischer Ströme von zweckmäßig hoher Frequenz aussetzt. Das Verfahren ist von
großer technischer und wirtschaftlicher Bedeutung, da es gestattet, aus in großen
Mengen zugänglichen Rohprodukten wertvolle Schmieröle in ganz erheblich höheren
Ausbeuten zu erzeugen als z. B. durch Verschwelung. Man kann außerdem unter Umständen
noch wertvolle Produkte, wie z. B. niedrigsiedende Kohlenwasserstoffe, Dieselöle
usw., erhalten, während beispielsweise die Schmierölgewinnung aus Schwelteeren dadurch
begrenzt wird, daß Rücksicht auf den Absatz der bei der Schwelung in großer Menge
anfallenden Nebenprodukte, wie Koks u. dgl., genommen werden muß.
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Die Druckhydrierung der Ausgangsstoffe erfolgt zweckmäßig unter hohem
Druck am besten in Gegenwart von Katalysatoren. Auch die Extraktion geschieht zweckmäßig
unter Druck, z. B. mittels höher siedender flüssiger Kohlenwasserstoffe bzw. Derivaten
hiervon, beliebiger Herkunft. Die in der ersten Stufe erhaltenen Produkte können
gegebenenfalls vor der weiteren, Behandlung noch in verschiedene Teile zerlegt,
z. B. von niedrigsiedenden Produkten oder Verunreinigungen getrennt werden. Besonders
vorteilhaft ist es,
die erste Stufe so zu leiten, daß aus den Ausgangsstoffen
im wesentlichen Produkte von der Art der Mittelöle entstehen, die dann der elektrischen
Behandlung unterworfen werden. Man kann aber auch so verfahren, daß man lediglich
den Mittelölen entsprechende Fraktionen der in erster Stufe entstehenden flüssigen
Produkte weiterverarbeitet. Die elektrische Behandlung kann unmittelbar an die erste
Stufe angeschlossen werden. Sie kann in Gegenwart von Gasen, z. B. von Wasserstoff,
erfolgen. Falls die Flüssigkeit Ionen bildende Bestandteile enthält, wird sie vor
der Hochfrequenzbehandlung zweckmäßig davon befreit. Es kann auch vorteilhaft sein,
die Flüssigkeit im Dampfzustand zu behandeln. Die bei der elektrischen Behandlung
stattfindende Umwandlung, die im wesentlichen in einer Polymerisation zu höher molekularen
Stoffen besteht, verläuft anfangs langsam und träge, sie wird aber nach kurzer Zeit
lebhafter und vollständiger. Sie kann mit strc3-menden Produkten im Kreislauf erfolgen.
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Man kann auch nach dem vorliegenden Verfahren Produkte von höherer
als der gewünschten Viskosität herstellen und diese mit weniger viskosen Ölen beliebiger
Herkunft mischen. f e nach der Art und der zugesetzten Menge dieser Produkte, die
bis harzartige Beschaffenheit haben können, lassen sich so Öle von beliebiger Viskosität
gewinnen. Man kann z. B. die Viskosität verhältnismäßig niedrig viskoser, bei der
Druckhydrierung kohlenstoffhaltiger Substanzen erhaltener Öle dadurch erheblich
steigern und so aus wohlfeilen Stoffen wertvolle Schmieröle herstellen, die den
aus Mineralölen gewonnenen Produkten ebenbürtig sind. Beispiel z Mitteldeutsche
Braunkohlewird bei q50° im Wasserstoffstrom einem Druck von Zoo Atm. ausgesetzt,
von dem erhaltenen flüssigen Produkt wird eine im wesentlichen bis 30o° siedende
Fraktion, die keine Schmieröleigenschaften besitzt und bei 50° eine Viskosität von
22,70 E aufweist, einer elektrischen Hochfrequenzbehandlung mit etwa
zo ooo Volt und 50o Perioden unterworfen. Schon nach kurzer Zeit ist eine bedeutende
Viskositätserhöhung zu bemerken, die bei längerer Behandlung weiter gesteigert werden
kann. Es gelingt bei entsprechender Dauer der Behandlung die Viskosität auf ein
Mehrfaches zu steigern und den Flammpunkt der Öle wesentlich zu erhöhen. Nach Entfernung
des gebildeten viskosen Produktes werden die verbleibenden Stoffe erneut der Behandlung
unterworfen. Das :ursprünglich dunkel gefärbte Öl hat auch äußerlich seine Eigenschaften
verändert, die Farbe z. B. ist nach der Behandlung wesentlich heller geworden.
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Beispiel e Unterwirft man ein durch Druckhydrierung hergestelltes
Mittelöl aus Elwerather Rohöl, das zwischen Zoo und 300° siedet, in Wasserstoffatmosphäre
einer Glimmentladung in einem Voltolapparat bei 2500 Volt Spannung in Gegenwart
von in dem Öl aufgeschlämmtem Braunkohlepulver, so steigt die Viskosität in kürzerer
Behandlungszeit als ohne Zusatz unter sonst gleichen Bedingungen. Die Zeitersparnis
beträgt 3o bis 50 °/o. Man erhält Schmieröle von günstigem Flammpunkt und günstiger
Verteerungszahl. Beispiel 3 Generatorteer wird mit Wasserstoff unter einem Druck
von Zoo Atm. bei .42o bis q.50° in Gegenwart eines aus Mölybdänsäure, Chromsäure
und Mangancarbonat hergestellten Katalysators behandelt, wobei die asphaltartigen
Stoffe vollständig entfernt und Öle erhalten werden, die in der Hauptsache dünnflüssig
sind und keinen Schmierölcharakter haben. Die so gewonnenen Öle werden, wie in Beispiel
r angegeben, einer elektrischen Hochfrequenzbehandlung unterworfen, wobei Öle von
ausgesprochenem Schmierölcharakter und hoher Viskosität entstehen. Beispiel q. Braunkohlenschwelteerrückstände
ergeben bei der katalytischen Druckhydrierung (z. B. in Gegenwart von Molybdänsäure
und Zinkoxyd als Katalysator) asphaltfreie Öle, die nach Entparaffinierung noch
leine brauchbaren Schmieröle darstellen. Durch eine Behandlung der so- gewonnenen
Öle mit hochgespanntem Strom (z. B. von 2ooo bis 6ooo Volt) können je nach der Behandlungszeit
(ro bis Zoo Stunden) und Wahl der Frequenz des elektrischen Stromes (z. B. von 2ooo
bis zo ooo und höher) Schmieröle von praktisch beliebiger Viskosität erhalten werden.
Beispiel s Amerikanische Erdölrückstände von Asphaltcharakter liefern bei der katalytischen
Druckhydrierung, die bei etwa 42o bis 4500, z. B. in Gegenwart von Molybdänsäure
undTonerde als Katalysator, durchgeführt wird, Öle von Mittelölcharakter, die bei
einem spezifischen Gewicht von o,862 .keine Schmieröleigenschaften haben. Diese
Öle liefern bei der elektrischen Behandlung finit einem Strom von der Spannung
3000 Volt und der Frequenz 2000 ein normales Maschinenöl der Viskosität 4
bis 5° E (bei 5o0).
Beispiel 6 Aus einem bei der Druckhydrierung
von Braunkohle erhaltenen Produkt wurde nach Entfernung der darin enthaltenen Benzine
und Mittelöle und nach Entparaffinierung und Raffination ein helles, mäßig zähes
Öl mit der Viskosität von 5 Englergraden (bei 5o°) erhalten. Dieses 01 wurde
44 Stunden lang einer elektrischen Hochfrequenzbehandlung mit etwa 3000 Volt
und 2ooo Perioden unterworfen und so in ein Produkt mit der Viskosität von 115 Englergraden
(bei 50°) übergeführt. Durch Zumischen des so erhaltenen hochviskosen Produktes
zu dem angewandten (3l in einer Menge von je 5 bis 6 % wird dessen Viskosität
um je i Englergrad erhöht, sodaß man z. B. durch einen Zusatz von 400/0 aus dem
Cal von 5 Englergraden ein solches von etwa 13 Englergraden (bei 50°) erhält. Gleichzeitig
erfolgt eine erhebliche Erhöhung des Flammpunktes. Durch Änderung der Bedingungen
bei der Hochfrequenzbehandlung läßt sich leicht ein noch höher viskoses Produkt
erhalten, so daß man mit geringeren Zusätzen den gleichen oder einen noch größeren
Effekt erzielen kann.