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Die
Erfindung ist auf ein Verfahren zur Herstellung von Schmiermittelgrundöl und Gasöl aus einem
Fischer-Tropsch-Produkt
gerichtet.
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Ein
derartiges Verfahren ist aus
EP-A-776959 bekannt.
Diese Veröffentlichung
beschreibt ein Verfahren, worin die hochsiedende Fraktion eines
Fischer-Tropsch-Syntheseprodukts zuerst in Gegenwart eines Pd/Pt-Katalysators
auf einem Siliciumdioxid/Aluminiumoxid-Träger hydroisomerisiert wird.
Das isomerisierte Produkt mit einem Gehalt an nichtcyclischen Isoparaffinen
von mehr als 80 Gew.-% wird darauffolgend einem Pourpoint-Erniedrigungsschritt
unterworfen. Der in einem der Beispiele beschriebene Pourpoint-Erniedrigungsschritt
ist ein katalytischer Entwachsungsschritt, der in Gegenwart eines
dealuminierten ZSM-23 Katalysators auf einem Siliciumoxidträger bei
310°C durchgeführt wird.
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Ein
Nachteil solch eines Verfahrens besteht darin, dass nur eine Qualität von Grundölen hergestellt wird.
Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass der Hydroisomerisierungsschritt
mit einer eng siedenden Fraktion eines Fischer-Tropsch-Syntheseprodukts
durchgeführt
wird, welcher Hydroisomerisierungsschritt speziell darauf gerichtet
ist, eine Grundöl-Vorläuferfraktion
mit den gewünschten
Eigenschaften herzustellen. Der Hydroisomerisierungsverfahrensschritt
kann auch wertvolle Mitteldestillate neben den Grundöl-Vorläuferfraktionen
liefern, wenn das Einsatzmaterial auch mehr niedrigersiedende Verbindungen
umfassen würde.
Es ist daher ein Wunsch, Grundöle
aus einer wachsartigen paraffinischen Fraktion herzustellen, wie
sie aus einem Hydroisomerisierungsverfahrensschritt erhältlich ist,
welche sowohl Mitteldestillate wie Naphtha, Kerosin und Gasöl liefert,
und auch dass die wachsartige paraffinische Fraktion einen Gehalt
an nicht-cyclischen Isoparaffi nen von mehr als 90 Gew.-% aufweist.
Es besteht auch ein Wunsch nach einem flexiblen Verfahren, worin zwei
oder mehr Grundöle
mit unterschiedlichen Viskositätseigenschaften
von außerordentlicher
Qualität
erhalten werden.
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In
WO-A-0014184 ist
ein Verfahren zur gleichzeitigen Herstellung eines Gasöls und eines
Grundöls aus
einem Fischer-Tropsch-Wachs
durch Hydroisomerisierung, gefolgt von einem katalytischen Entwachsen beschrieben.
Die Beispiele veranschaulichen, wie ein Fischer-Tropsch-Wachs mit
nahezu keinen Molekülen mit
mehr als 60 Kohlenstoffatomen als Einsatzmaterial verwendet wird.
Ein Merkmal dieses Verfahrens besteht darin, dass die Kaltfließeigenschaften
der Gasölfraktion
verbessert werden konnten.
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In
US-A-6165949 ist
ein Verfahren beschrieben, worin ausgehend vom gleichen Fischer-Tropsch-Einsatzmaterial,
wie es in der vorstehenden
WO-A-0014184 veranschaulicht
ist, ein Grundöl
mit einer verhältnismäßig geringen
Viskosität
durch Hydroisomerisierung und katalytisches Entwachsen hergestellt
wird. Dieses Grundöl
mit einer kinematischen Viskosität
bei 100°C
von 4,83 cSt wird in einer verschleißfesten Schmiermittelformulierung
verwendet.
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Das
Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren bereitzustellen,
worin eine hohe Ausbeute an Gasölen
erhalten wird und worin zwei oder mehr hochqualitative Grundöle mit unterschiedlichen
Viskositäten
aus einem wachsartigen Fischer-Tropsch-Produkt hergestellt werden.
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Dieses
Ziel wird durch das folgende Verfahren erreicht. Ein Verfahren zur
Herstellung von zwei oder mehr Schmiermittelgrundölqualitäten und
eines Gasöls
durch
- (a) Hydrocracken/Hydroisomerisieren eines
Fischer-Tropsch-Produktes,
worin das Gewichtsverhältnis
von Verbindungen mit wenigstens 60 oder mehr Kohlenstoffatomen zu
Verbindungen mit wenigstens 30 Kohlenstoffatomen in dem Fischer-Tropsch-Produkt wenigstens
0,4 beträgt
und worin wenigstens 30 Gew.-% der Verbindungen im Fischer-Tropsch-Produkt
wenigstens 30 Kohlenstoffatome aufweisen und worin das Hydrocracken/Hydroisomerisieren
in Gegenwart von Wasserstoff und von einem Katalysator, der eine
Säurefunktionalität und eine
Hydrier/Dehydrier-Funktionalität
umfasst, bei einer Umwandlung zwischen 25 und 70 Gew.-% vorgenommen
wird,
- (b) Auftrennen des Produktes aus Schritt (a) in eine oder mehrere
Gasölfraktionen
mit einer T95 von unter 380°C,
einer 60 übersteigenden
Cetanzahl, einem Schwefelgehalt von weniger als 50 ppmw, einer Dichte von
weniger als 800 kg/m3, einem Gehalt an aromatischer
Verbindung von weniger als 50 ppmw und einem Polyaromaten-Gehalt,
welcher niedriger als der Gehalt an aromatischer Verbindung ist,
und in eine höhersiedende
Grundöl-Vorläuferfraktion,
- (c) Ausführen
eines Pourpoint-Erniedrigungsschrittes an der im Schritt (b) erhaltenen
Grundöl-Vorläuferfraktion,
und
- (d) Auftrennen des Abstroms aus Schritt (c) in zwei oder mehrere
Grundölqualitäten.
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Die
Anmelder haben gefunden, dass durch Durchführung des Schritts des Hydrocrackens/Hydroisomerisierens
mit dem verhältnismäßig schweren
Einsatzmaterial eine höhere
Ausbeute an Gasöl
als sie für
das Einsatzmaterial zum Schritt (a) berechnet wird, erhalten werden
kann. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass sowohl Brenn- oder
Kraftstoffe, beispielsweise Gasöl,
als auch Material, welches zur Herstellung von Grundölen geeignet
ist, in einem Verfahrensschritt des Hydrocrackens/Hydroisomerisierens
hergestellt werden. Diese Anordnung ist einfacher als eine Anordnung,
worin der dem Hydrocracken/Hydroisomerisieren von Grundöl gewidmete
Schritt mit einem Fischer-Tropsch-Wachs durchgeführt wird, welches überwiegend über 370°C siedet,
wie es beispielsweise in
WO-A-0014179 beschrieben
ist. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass zwei oder mehr Grundölqualitäten mit
unterschiedlichen kinematischen Viskositäten bei 100°C, welche von etwa 2 cSt bis über 12 cSt
reichen, gleichzeitig hergestellt werden können.
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Ein
weiterer Vorteil besteht darin, dass Grundöle mit einem verhältnismäßig hohen
Gehalt an Cycloparaffinen hergestellt werden, das zur Erzielung
gewünschter
Lösungseigenschaften
günstig
ist. Der Gehalt an Cycloparaffinen in der Fraktion der gesättigten
Verbindungen des erhaltenen Grundöls kann von 5 bis 40 Gew.-%
betragen. Grundöle
mit einem Cycloparaffingehalt in der Fraktion der gesättigten
Verbindungen von 12 bis 20 Gew.-% haben sich als außerordentliche
Grundmaterialien zur Formulierung von Motorenschmierstoffen herausgestellt.
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Das
Verfahren der vorliegenden Erfindung führt auch zu Mitteldestillaten
mit außerordentlich
guten Kaltfließeigenschaften.
Diese hervorragenden Kaltfließeigenschaften
können
möglicherweise
durch das verhältnismäßig hohe
Iso/Normal-Verhältnis
und insbesondere durch den verhältnismäßig hohen
Gehalt an Di- und/oder
Trimethylverbindungen erklärt
werden. Trotzdem ist die Cetanzahl der Dieselfraktion noch besser
als hervorragend, bei Werten, die weit über 60 liegen, wobei häufig Werte
von 70 oder darüber
erreicht werden. Darüber
hinaus ist der Schwefelgehalt äußerst gering,
stets kleiner als 50 ppmw, üblicherweise
unter 5 ppmw und in den meisten Fällen beträgt der Schwefelgehalt null.
Darüber
hinaus liegt die Dichte von insbesondere der Dieselfraktion unter
800 kg/m3, in den meisten Fällen wird
eine Dichte zwischen 765 und 790 kg/m3 festgestellt, üblicherweise
um 780 kg/m3 (die Viskosität bei 100°C für eine derartige
Probe liegt bei etwa 3,0 cSt). Aromatische Verbindungen sind praktisch
absent, d. h. unter 50 ppmw, was zu sehr niedrigen Partikelemissionen
führt.
Der Polyaromatengehalt ist sogar noch viel niedriger als der Aromatengehalt, üblicherweise
un ter 1 ppmw. Die T95, in Kombination mit den vorstehenden Eigenschaften,
liegt unter 380°C,
häufig
unter 350°C.
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Das
Verfahren, wie es zuvor beschrieben wurde, führt zu Mitteldestillaten mit äußerst guten
Kaltfließeigenschaften.
Beispielsweise liegt der Cloudpoint jeder Dieselfraktion üblicherweise
unter –18°C, häufig sogar
unter –24°C. Der CFPP
liegt üblicherweise
unter –20°C, häufig –28°C oder darunter.
Der Pourpoint liegt üblicherweise
unter –18°C, häufig unter –24°C.
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Das
verhältnismäßig schwere
Fischer-Tropsch-Produkt, welches im Schritt (a) verwendet wird,
weist einen Gehalt an wenigstens 30 Gew.-%, vorzugsweise wenigstens
50 Gew.-% und stärker
bevorzugt wenigstens 55 Gew.-% an Verbindungen auf, die wenigstens
30 Kohlenstoffatome haben. Darüber
hinaus beträgt
das Gewichtsverhältnis
von Verbindungen, die wenigstens 60 oder mehr Kohlenstoffatome aufweisen,
zu Verbindungen, die wenigstens 30 Kohlenstoffatome aufweisen, im
Fischer-Tropsch-Produkt wenigstens 0,2, vorzugsweise wenigstens
0,4 und stärker
bevorzugt wenigstens 0,55. Vorzugsweise umfaßt das Fischer-Tropsch-Produkt eine C20 +-Fraktion mit
einem ASF-Alphawert (Anderson-Schulz-Flory-Kettenwachstumsfaktor)
von wenigstens 0,925, vorzugsweise von wenigstens 0,935, stärker bevorzugt
von wenigstens 0,945, noch stärker
bevorzugt von wenigstens 0,955. Der Anfangssiedepunkt des Fischer-Tropsch-Produkts
liegt vorzugsweise unter 200°C.
Vorzugsweise werden alle Verbindungen, die 4 oder weniger Kohlenstoffatome
besitzen, und alle Verbindungen, die einen Siedepunkt in diesem
Bereich aufweisen, aus einem Fischer-Tropsch-Syntheseprodukt abgetrennt,
bevor das Fischer-Tropsch-Syntheseprodukt im Schritt (a) verwendet
wird. Das Fischer-Tropsch-Produkt, wie es im einzelnen zuvor beschrieben
worden ist, ist ein Fischer-Tropsch-Produkt, das keinem Hydrokonversionsschritt
unterzogen worden ist, wie er gemäß der vorliegenden Erfindung
definiert ist. Der Gehalt an unverzweigten Verbindungen in dem Fischer-Tropsch-Produkt
wird daher über
80 Gew.-% ausmachen. Zusätzlich
zum Fischer-Tropsch-Produkt
können
auch andere Fraktionen im Schritt (a) verarbeitet werden. Mögliche andere
Fraktionen, welche in den Schritt (a) zugeführt werden können, können geeigneterweise
Teil der Grundöl-Vorläuferfraktion
sein, welche im Schritt (c) nicht verarbeitet werden kann, und/oder Grundölfraktionen,
welche keiner Spezifikation entsprechen, wie sie im Schritt (d)
erhalten werden.
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Ein
derartiges Fischer-Tropsch-Produkt kann nach jedem Verfahren erhalten
werden, das ein verhältnismäßig schweres
Fischer-Tropsch-Produkt
ergibt. Nicht jedes Fischer-Tropsch-Verfahren ergibt ein derartiges
schweres Produkt. Ein Beispiel eines geeigneten Fischer-Tropsch-Verfahrens
wird in
WO-A-9934917 und in
AU-A-698392 beschrieben.
Diese Verfahren können
ein Fischer-Tropsch-Produkt liefern, wie vorstehend beschrieben
ist.
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Das
Fischer-Tropsch-Produkt wird keine oder sehr wenige schwefel- und
stickstoffhältige
Verbindungen enthalten. Dies ist typisch für ein aus einer Fischer-Tropsch-Reaktion
abgeleitetes Produkt, worin ein Synthesegas verwendet wird, das
nahezu keine Verunreinigungen enthält. Die Schwefel- und Stickstoffgehalte werden
daher generell unter 1 ppmw betragen.
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Das
Fischer-Tropsch-Produkt kann durch Unterwerfen des Reaktionsprodukts
der Fischer-Tropsch-Reaktion unter einen milden Wasserstoffbehandlungsschritt
erhalten werden, um etwaige Oxygenate zu beseitigen und etwaige
olefinische Verbindungen abzusättigen.
Eine derartige Wasserstoffbehandlung wird in der
EP-B-668342 beschrieben. Die
Milde der Hydrotreating-Stufe wird vorzugsweise dadurch ausgedrückt, dass
der Umwandlungsgrad in dieser Stufe unter 20 Gew.-% und stärker bevorzugt
unter 10 Gew.-% beträgt.
Die Umwandlung wird hier als der Gewichtsprozentsatz des über 370°C siedenden
Einsatzmaterials definiert, der zu einer unter 370°C siedenden
Fraktion reagiert. Nach einer solchen milden Wasserstoffbehandlung
werden niedriger siedende Verbindungen, die 4 oder weniger Kohlenstoffatome
aufweisen, und andere Verbindungen, die in diesem Bereich sieden,
vorzugsweise aus dem Abstrom abgetrennt werden, bevor er im Schritt
(a) als das vorstehend beschriebene Fischer-Tropsch-Produkt eingesetzt
wird.
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Die
Hydrocracken/Hydroisomerisationsreaktion im Schritt (a) wird vorzugsweise
in Gegenwart von Wasserstoff und von einem Katalysator ausgeführt, welcher
Katalysator unter den dem Fachmann bekannten Katalysatoren ausgewählt werden
kann, die für
diese Reaktion geeignet sind. Katalysatoren zur Anwendung im Schritt
(a) umfassen typisch eine saure Funktionalität und eine Hydrierungs/Dehydrierungs-Funktionalität. Bevorzugte
saure Funktionalitäten
finden sich bei feuerfesten Metalloxidträgern. Geeignete Trägermaterialien umfassen
Siliciumoxid, Aluminiumoxid, Siliciumoxid-Aluminiumoxid, Zirkonoxid,
Titanoxid und Gemische davon. Bevorzugte Trägermaterialien zur Aufnahme
in den Katalysator zur Verwendung im Verfahren der vorliegenden
Erfindung sind Siliciumoxid, Aluminiumoxid und Siliciumoxid-Aluminiumoxid.
Ein speziell bevorzugter Katalysator umfaßt Platin, aufgebracht auf
einen Siliciumoxid-Aluminiumoxid-Träger. Falls gewünscht, kann das
Aufbringen eines Halogenrestes, insbesondere Fluor, oder eines Phosphorrestes
auf den Träger
die Acidität
des Katalysatorträgers
fördern.
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Bevorzugte
Hydrierungs/Dehydrierungs-Funktionalitäten sind Gruppe VIII-Edelmetalle,
beispielsweise Palladium und stärker
bevorzugt Platin. Der Katalysator kann die aktive Hydrier-Dehydrier-Komponente
in einer Menge von 0,005 bis 5 Gewichtsteilen, vorzugsweise von
0,02 bis 2 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Teile Trägermaterial enthalten. Ein
besonders bevorzugter Katalysator zur Anwendung in der Hydrokonversionsstufe umfaßt Platin
in einer Menge im Bereich von 0,05 bis 2 Gew.-Teilen, stärker bevorzugt
von 0,1 bis 1 Gew.-Teil pro 100 Gew.-Teile Trägermaterial. Der Katalysator
kann auch ein Bindemittel umfassen, um die Festigkeit des Katalysators
zu erhöhen.
Das Bindemittel kann nicht sauer sein. Beispiele sind Tone und andere
Bindemittel, die dem Fachmann bekannt sind. Beispiele für geeignete
Hydrocrack/Hydroisomerisationsverfahren und geeignete Katalysatoren
werden in
WO-A-0014179 ,
EP-A-532118 ,
EP-A-666894 und in der zuvor erwähnten
EP-A-776959 beschrieben.
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Im
Schritt (a) wird das Einsatzmaterial in Gegenwart des Katalysators
mit Wasserstoff bei erhöhter Temperatur
und erhöhtem
Druck in Kontakt gebracht. Die Temperaturen werden typisch im Bereich
von 175 bis 380°C,
vorzugsweise über
250°C und
stärker
bevorzugt von 300 bis 370°C
liegen. Der Druck wird typisch im Bereich von 10 bis 250 bar abs.
und vorzugsweise zwischen 20 und 80 bar abs. liegen. Der Wasserstoff kann
mit einer stündlichen
Gasraumgeschwindigkeit von 100 bis 10.000 Nl/l/h, vorzugsweise von
500 bis 5.000 Nl/l/h, zugeführt
werden. Das Kohlenwasserstoffeinsatzmaterial kann mit einer gewichtsbezogenen
stündlichen
Raumgeschwindigkeit von 0,1 bis 5 kg/l/h, vorzugsweise von über 0,5
kg/l/h und stärker
bevorzugt von unter 2 kg/l/h, zugeführt werden. Das Verhältnis von
Wasserstoff zu Kohlenwasserstoffeinsatzmaterial kann von 100 bis
5.000 Nl/kg betragen und liegt vorzugsweise bei 250 bis 2.500 Nl/kg.
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Die
Umwandlung im Schritt (a), definiert als der Gewichtsprozentsatz
des über
370°C siedenden
Einsatzmaterials, der pro Durchgang zu einer unter 370°C siedenden
Fraktion reagiert, beträgt
wenigstens 20 Gew.-%, vorzugsweise wenigstens 25 Gew.-%, vorzugsweise
aber nicht über
80 Gew.-%, stärker
bevorzugt nicht über
70 Gew.-%. Das Einsatzmaterial, wie es zuvor in der Definition verwendet
wird, ist das gesamte, dem Schritt (a) zugeführte Kohlenwasserstoffeinsatzmaterial,
einschließlich
beispielsweise jeglicher Rücklaufströme.
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Im
Schritt (b) wird das Produkt aus dem Schritt (a) in eine oder in
mehrere Gasölfraktionen
und in eine Grundöl-Vorläuferfraktion
aufgetrennt. Die Grundölfraktion
wird geeigneterweise einen Anfangssiedepunkt von 330. bis 400°C aufweisen.
Die Auftrennung wird vorzugsweise mittels einer Destillation bei
ungefähr
atmosphärischen
Bedingungen, vorzugsweise bei einem Druck zwischen 1,2 und 2 bar
absolut, vorgenommen, worin das Gasölprodukt und niedriger siedende
Fraktionen, wie Naphtha- und
Kerosinfraktionen, von der höhersiedenden
Fraktion des Produktes von Schritt (a) abgetrennt werden.
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Im
Schritt (c) wird die im Schritt (b) erhaltene Grundöl-Vorläuferfraktion
einer Pourpoint-Erniedrigungsbehandlung unterworfen werden. Unter
einer Pourpoint-Erniedrigungsbehandlung wird jedes Verfahren verstanden,
worin der Pourpoint des Grundöls
um mehr als 10°C,
vorzugsweise mehr als 20°C,
stärker
bevorzugt mehr als 25°C
erniedrigt wird.
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Die
Pourpoint-Erniedrigungsbehandlung kann nach einem sogenannten Lösungsmittelentwachsungsverfahren
oder mittels eines katalytischen Entwachsungsverfahrens ausgeführt werden.
Das Lösungsmittelentwachsen
ist dem Fachmann wohl bekannt und umfaßt ein Zumischen eines oder
mehrerer Lösungsmittel und/oder
Wachsausfällungsmittel
zur Grundöl-Vorläuferfraktion
und ein Abkühlen
des Gemisches auf eine Temperatur im Bereich von –10°C bis –40°C, vorzugsweise
im Bereich von –20°C bis –35°C, um das
Wachs aus dem Öl
abzuscheiden. Das das Wachs enthaltende Öl wird üblicherweise durch ein Filtertuch
filtriert, das aus Textilfasern, wie Baumwolle, porösem Metalltuch
oder aus einem aus synthetischen Materialien bestehenden Tuch hergestellt
sein kann. Beispiele für
Lösungsmittel,
die im Lösungsmittelentwachsungsverfahren
verwendet werden können,
sind C3-C6-Ketone (beispielsweise Methylethylketon,
Methylisobutylketon und Gemische davon), C6-C10-aromatische Kohlenwasserstoffe (beispielsweise
Toluol), Gemische von Ketonen und Aromaten (beispielsweise Methylethylketon
und Toluol), autorefrigerative Lösungsmittel,
wie verflüssigte,
normalerweise gasförmige
C2-C4-Kohlenwasserstoffe,
wie Propan, Propylen, Butan, Butylen und Gemische davon. Im allgemeinen
werden Gemische von Methylethylketon mit Toluol oder Methylethylketon
mit Methylisobutylketon bevorzugt. Beispiele für diese und andere geeignete
Lösungsmittelentwachsungsverfahren
werden in Lubricant Base Oil and Wax Processing, Avilino Sequeira,
Jr, Marcel Dekker Inc., New York, 1994, Kapitel 7, beschrieben.
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Vorzugsweise
wird der Schritt (c) mittels eines katalytischen Entwachsungsverfahrens
durchgeführt. Bei
solch einem Verfahren wurde festgestellt, dass Grundöle mit einem
Pourpoint unter –40°C hergestellt
werden können,
wenn von einer Grundöl-Vorläuferfraktion,
wie sie im Schritt (b) des vorliegenden Verfahrens erhalten wird,
ausgegangen wird.
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Das
katalytische Entwachsungsverfahren kann nach jedem Verfahren vorgenommen
werden, worin in Gegenwart eines Katalysators und von Wasserstoff
der Pourpoint der Grundöl-Vorläuferfraktion
erniedrigt wird, wie es oben angegeben ist. Geeignete Entwachsungskatalysatoren
sind heterogene Katalysatoren, die ein Molekularsieb umfassen, gegebenenfalls
in Kombination mit einem eine Hydrierfunktion aufweisenden Metall, wie
den Gruppe VIII-Metallen. Molekularsiebe, und zweckmäßiger Zeolithe
mit intermediärer
Porengröße, zeigen
ein gutes katalytisches Vermögen
zum Verringern des Pourpoints der Grundöl-Vorläuferfraktion unter katalytischen
Entwachsungsbedingungen. Vorzugsweise haben die Zeolithe mit intermediärer Porengröße einen Porendurchmesser
zwischen 0,35 und 0,8 nm. Geeignete Zeolithe mit intermediärer Porengröße sind
ZSM-5, ZSM-12, ZSM-22, ZSM-23, SSZ-32, ZSM-35 und ZSM-48. Eine weitere
bevorzugte Gruppe von Molekularsieben sind die Siliciumoxid-Aluminiumoxidphosphat
(SAPO)-Materialien, von denen SAPO-11 am meisten bevorzugt wird,
wie beispielsweise in
US-A-4,859,311 beschrieben.
Gege benenfalls kann ZSM-5 in seiner HZSM-5-Form in Abwesenheit jeglichen
Gruppe VIII-Metalles angewendet werden. Die anderen Molekularsiebe werden
vorzugsweise in Kombination mit einem zugesetzten Gruppe VIII-Metall
verwendet. Geeignete Gruppe VIII-Metalle sind Nickel, Cobalt, Platin
und Palladium. Beispiele für
mögliche
Kombinationen sind Ni/ZSM-5, Pt/ZSM-23, Pd/ZSM-23, Pt/ZSM-48 und
Pt/SAPO-11. Weitere Einzelheiten und Beispiele für geeignete Molekularsiebe
und Entwachsungsbedingungen werden beispielhaft in
WO-A-9718278 ,
US-A-5,053,373 ,
US-A-5,252,527 und
US-A-4,574,043 beschrieben.
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Zweckmäßig umfaßt der Entwachsungskatalysator
auch ein Bindemittel. Das Bindemittel kann eine synthetisch oder
natürlich
vorkommende (anorganische) Substanz sein, beispielsweise Ton, Siliciumoxid und/oder
Metalloxide. Natürlich
vorkommende Tone stammen beispielsweise aus den Montmorillonit-
und Kaolinfamilien. Das Bindemittel ist vorzugsweise ein poröses Bindemittelmaterial,
beispielsweise ein feuerfestes Oxid, für das Aluminiumoxid, Siliciumoxid-Aluminiumoxid,
Siliciumoxid-Magnesiumoxid, Siliciumoxid-Zirkonoxid, Siliciumoxid-Thoroxid,
Silicium-Berylliumoxid, Siliciumoxid-Titanoxid Beispiele sind, sowie
auch ternäre Zusammensetzungen,
beispielsweise Siliciumoxid-Aluminiumoxid-Thoroxid, Siliciumoxid-Aluminiumoxid-Zirkonoxid,
Siliciumoxid-Aluminiumoxid-Magnesiumoxid und Siliciumoxid-Magnesiumoxid-Zirkonoxid.
Stärker bevorzugt
wird ein feuerfestes Oxidbindemittelmaterial mit niedriger Acidität, das im
wesentlichen frei von Aluminiumoxid ist, verwendet. Beispiele für diese
Bindemittelmaterialien sind Siliciumoxid, Zirkonoxid, Titandioxid, Germaniumdioxid,
Boroxid und Gemische von zwei oder mehreren dieser Materialien,
von denen Beispiele vorstehend zusammengestellt sind. Das am meisten
bevorzugte Bindemittel ist Siliciumoxid.
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Eine
bevorzugte Klasse von Entwachsungskatalysatoren umfaßt intermediäre Zeolithkristallite,
wie vorstehend beschrieben, und ein feuerfestes Oxidbindemittelmaterial
mit niedriger Acidität,
das im wesentlichen frei von Aluminiumoxid ist, wie zuvor beschrieben,
worin die Oberfläche
der Aluminosilikat-Zeolithkristallite
modifiziert worden ist, indem die Aluminosilikat-Zeolithkristallite
einer Oberflächendealuminierungsbehandlung
unterzogen werden. Eine bevorzugte Dealuminierungsbehandlung erfolgt
durch Inkontaktbringen eines Extrudats des Bindemittels und des
Zeoliths mit einer wäßrigen Lösung eines
Fluorsilikatsalzes, wie beispielsweise in
US-A-5,157,191 oder
WO-A-0029511 beschrieben
wird. Beispiele für
geeignete Entwachsungskatalysatoren gemäß vorstehender Beschreibung
sind Siliciumoxid-gebundener und dealuminierter Pt/ZSM-5, und stärker bevorzugt
Siliciumoxid-gebundener und dealuminierter Pt/ZSM-23, Siliciumoxid-gebundener
und dealuminierter Pt/ZSM-12,
Siliciumoxid-gebundener und dealuminierter Pt/ZSM-22, wie beispielsweise
in
WO-A-0029511 und
EP-B-832171 beschrieben.
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Die
Bedingungen für
das katalytische Entwachsen sind in der Technik bekannt und sehen
typisch Arbeitstemperaturen im Bereich von 200 bis 500°C, zweckmäßig 250
bis 400°C,
Wasserstoffdrücke
im Bereich von 10 bis 200 bar, vorzugsweise von 40 bis 70 bar, gewichtsbezogene
stündliche
Raumgeschwindigkeiten (WHSV) im Bereich von 0,1 bis 10 kg Öl pro Liter
Katalysator pro Stunde (kg/l/h), zweckmäßig von 0,2 bis 5 kg/l/h, noch
zweckmäßiger von
0,5 bis 3 kg/l/h, und Wasserstoff/Öl-Verhältnisse
im Bereich von 100 bis 2.000 l Wasserstoff pro l Öl vor. Durch
Variieren der Temperatur zwischen 275, zweckmäßig zwischen 315 und 375°C bei einem
Druck zwischen 40 und 70 bar in der katalytischen Entwachsungsstufe
können
Grundöle
mit verschiedenen Pourpoint-Spezifikationen hergestellt werden,
die von zweckmäßig –10 bis –60°C variieren.
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Der
Abstrom von Schritt (c) wird gegebenenfalls einer zusätzlichen
Hydrierstufe unterzogen, auch als Hydrofinishing bekannt, vor dem
Schritt (d) oder nach Durchführen
des Schritts (d), beispielsweise dann, wenn der Abstrom Olefine
enthält
oder wenn das Produkt oxidationsempfindlich ist oder die Farbe verbessert
werden muß.
Diese Stufe wird zweckmäßig bei
einer Temperatur zwischen 180 und 380°C, einem Gesamtdruck zwischen
10 und 250 bar und vorzugsweise über
100 bar und stärker
bevorzugt zwischen 120 und 250 bar ausgeführt. Die gewichtsbezogene stündliche
Raumgeschwindigkeit WHSV liegt in einem Bereich von 0,3 bis 2 kg Öl pro l
Katalysator pro Stunde (kg/l·h).
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Der
Hydrierkatalysator ist zweckmäßig ein
Trägerkatalysator,
der ein dispergiertes Gruppe VIII-Metall umfaßt. Mögliche Gruppe VIII-Metalle
sind Cobalt, Nickel, Palladium und Platin. Cobalt- und nickelhältige Katalysatoren
können
auch ein Gruppe VIB-Metall aufweisen, zweckmäßig Molybdän und Wolfram. Geeignete Trägermaterialien
sind amorphe feuerfeste Oxide mit niedriger Acidität. Beispiele
für geeignete
amorphe feuerfeste Oxide umfassen anorganische Oxide wie Aluminiumoxid,
Siliciumoxid, Titanoxid, Zirkonoxid, Boroxid, Siliciumoxid-Aluminiumoxid,
fluoriertes Aluminiumoxid, fluoriertes Siliciumoxid-Aluminiumoxid
und Gemische von zwei oder mehreren dieser Materialien.
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Beispiele
für geeignete
Hydrierkatalysatoren sind Nickel-Molybdän enthaltende
Katalysatoren, wie KF-847 und KF-8010 (AKZO Nobel), M-8-24 und M-8-25
(BASF) und C-424, DN-190, HDS-3
und HDS-4 (Criterion); Nickel-Wolfram enthaltende Katalysatoren,
wie NI-4342 und NI-4352 (Engelhard) und C-454 (Criterion); Cobalt-Molybdän enthaltende
Katalysatoren, wie KF-330 (AKZO-Nobel), HDS-22 (Criterion) und HPC-601 (Engelhard).
Bevorzugt werden Platin enthaltende Katalysatoren und noch stärker bevorzugt
Platin und Palladium enthaltende Katalysatoren angewendet. Bevorzugte
Träger
für diese
Palladium und/oder Platin enthaltende Katalysatoren sind amorphe
Siliciumoxid-Aluminiumoxide.
Beispiele für
geeignete Siliciumoxid-Alumi niumoxid-Träger werden in der
WO-A-9410263 beschrieben.
Ein bevorzugter Katalysator umfaßt eine Legierung aus Palladium
und Platin, vorzugsweise aufgebracht auf einen amorphen Siliciumoxid-Aluminiumoxid-Träger, wofür der im
Handel erhältliche
Katalysator C-624 von Criterion Catalyst Company (Houston, TX) ein
Beispiel darstellt.
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Im
Schritt (d) werden niedriger siedende Nicht-Grundölfraktionen
geeigneterweise zuerst entfernt, vorzugsweise mittels einer Destillation,
wahlweise in Kombination mit einem anfänglichen Flash-Destillationsschritt.
Nach der Entfernung dieser niedriger siedenden Verbindungen wird
das entwachste Produkt aufgetrennt, geeigneterweise mittels Destillation
in zwei oder mehr Grundölqualitäten. Um
die gewünschten
Viskositätsqualitäten und
Flüchtigkeitserfordernisse
der verschiedenen Grundölqualitäten zu erreichen,
werden Fraktionen, welche nicht der Spezifikation entsprechen, die
zwischen, über
und/oder unter den gewünschten Grundölqualitäten sieden,
vorzugsweise ebenfalls als abgetrennte Fraktionen erhalten. Diese
Fraktionen können
vorteilhafterweise in den Schritt (a) recycliert werden, wenn sie
einen Anfangssiedepunkt von mehr als 340°C aufweisen. Jedwede erhaltene
Fraktionen, welche im Gasölbereich
oder darunter sieden, können
geeigneterweise in den Schritt (b) recycliert oder in alternativer
Weise direkt mit dem Gasölendprodukt
vermischt werden. Die Auftrennung in verschiedene Fraktionen kann
geeigneterweise in einer Vakuumdestillationskolonne erfolgen, die
mit Nebenstrippern ausgerüstet
ist, um die Fraktion aus der genannten Kolonne abzutrennen.
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1 zeigt
eine bevorzugte Ausführungsform
eines Verfahrens gemäß der vorliegenden
Erfindung. In einen Hydrocrackreaktor (2) wird ein Fischer-Tropsch-Produkt
(1) zugeführt.
Nach der Abtrennung von gasförmigen
Produkten wird der Abstrom (3) in eine Naphthafraktion
(5), eine Kerosinfraktion (6), eine Gas ölfraktion (7)
und in eine Grundöl-Vorläuferfraktion
(8) aufgetrennt. Ein Teil dieser Fraktion (8)
wird über
(10) und (21) in den Reaktor (2) recycliert
und ein Teil wird in den Entwachsungsreaktor (11), üblicherweise
einen Reaktor mit einem gepackten Bett über (9) zugeführt.
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Ein
intermediäres
Produkt (13) wird durch Abtrennen der gasförmigen Fraktion
und von einem Teil der Gasölfraktion
und jener innerhalb dieses Bereiches siedenden Verbindungen (12)
erhalten, welche während des
katalytischen Entwachsungsverfahrens ausgebildet werden, aus dem
Abstrom des Reaktors (11) erhalten. Das intermediäre Produkt
(13) wird zu einer Vakuumdestillationskolonne (14)
zugeführt,
welche Kolonne (14) mit Mitteln, z. B. Nebenstrippern,
ausgerüstet
ist, um entlang der Länge
des Turms unterschiedliche Fraktionen, welche zwischen den Kopf-
und den Sumpfdestillationsprodukten sieden, zu entnehmen. In 1 werden Kopffraktionen
(15), eine Gasölfraktion
(19), eine leichte Grundölqualität (16), eine mittlere
Grundölqualität (17) und
eine schwere Grundölqualität (18)
als Destillationsprodukte der Kolonne (17) erhalten. Um
die Flüchtigkeitserfordernisse
der Qualitäten
(17) und (18) zu erreichen, werden Zwischenfraktionen
(20) aus der Kolonne abgezogen und über (21) in den Hydrocracker
(2) recycliert. Gasölfraktionen,
welche als (12) und (19) erhalten werden, können zur
Destillationskolonne (4) recycliert werden. In alternativer
Weise kann es auch möglich sein,
dass das Sumpfdestillatprodukt der Kolonne (14) nicht als
Grundölqualität verwendet
werden kann. In solch einer Situation wird das Sumpfdestillatprodukt
geeigneterweise in den Reaktor (2) recycliert (nicht gezeigt).
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Das
Verfahren gemäß der Erfindung
kann geeigneterweise angewandt werden, um gleichzeitig die folgenden
Grundölqualitäten herzustellen,
(i) Grundöle
mit einer kinematischen Viskosität
bei 100°C
(vK bei 100) von etwa 2 bis 4 cSt, geeignet für e lektrische Öle, (ii)
Grundöle
mit einer vK bei 100 von etwa 2 bis 15 cSt, geeignet für Kühlschranköle und/oder
(iii) Grundöle
mit einer vK bei 100 von etwa 2 bis zu 30 cSt, geeignet für die Anwendung
als Prozeßöl oder als
medizinische Weißöle. Insbesondere
Grundöle
mit einer vK bei 100 von 12 bis 30 cSt können mit einem VI von über 125
und einem Verdampfungsverlust nach einer Stunde bei 250°C von höchstens
0,5 Gew.-% hergestellt werden. Derartig neue Grundöle können Verwendung
als Weichmacher oder als Trennmittelöl Anwendung finden. Ein derartiges
Trennmittel kann vorteilhafterweise Verwendung in Nahrungsmittelverpackungsanwendungen
finden.
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Das
Grundöl,
wie es durch das erfindungsgemäße Verfahren
erhältlich
ist, kann vorteilhafterweise Verwendung in elektrischen ölen und
in Kühlschrankölen finden
und zwar aufgrund seines niedrigen Pourpoints. Insbesondere die
Qualität
mit einem Pourpoint von unter –40°C sind sehr
geeignet. Die Grundöle,
wie sie durch die vorliegende Erfindung erhalten werden, sind darüber hinaus
aufgrund ihrer im Vergleich zu den gegenwärtig verwendeten Grundölen vom
naphthenischen Typ mit niedrigerem Pourpoint höheren Oxidationsbeständigkeit
vorteilhaft für
diese Anwendung.
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Medizinische
Weißöle mit einer
vK bei 100 im Bereich von 4 bis 25 cSt, vorzugsweise von 6 bis 9
cSt, können
unter Verwendung von Grundölen,
wie sie durch das vorstehende Verfahren erhalten werden, gemischt
werden. Die UV-Spektroskopie hat gezeigt, dass diese Grundöle ein außerordentliches
Potential besitzen, um die Erfordernisse der US Food and Drug Administration
F-DA§178.3620
b und FDA§178.3620
c zu erfüllen.
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Prozeßöle und insbesondere
Schneidöle
werden vorzugsweise basierend auf diesen Grundölen hergestellt, da weniger
Additive zur Formulierung des Prozeßöls erforderlich sind. Additive
sind in diesen Anwendungen so weit wie möglich zu vermeiden, aufgrund
der Tatsache, dass Prozeßöl häufig in
Kontakt mit der Haut von Personen gelangt, welche Maschinen betreiben,
beispielsweise eine Schneidemaschine, worin das Prozeßöl verwendet
wird. Additive können
Grund für
eine Hautreizung sein, wenn das Prozeßöl in Kontakt mit der Haut der
bedienenden Person kommt.
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Die
Grundöle
können
auch vorteilhafterweise in einer Turbine oder einer hydraulischen
Flüssigkeit
verwendet werden. Die höchstinhibierte
Oxidationsstabilität,
die für
derartige Anwendungen erforderlich ist, kann unter Verwendung der
Grundöle
erzielt werden, die durch das Verfahren dieser Erfindung erhältlich sind,
und zwar in Kombination mit ergänzenden
Antioxidantien. Bevorzugte Antioxidantien sind vom Amin- oder gehinderten
Phenoltyp.
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Andere
Grundöle,
welche durch das vorstehende Verfahren erhältlich sind, umfassen Grundöle, die für Automatikgetriebeöle (ATF)
geeignet sind. Vorzugsweise wird ein Grundöl mit einem niedrigen Pourpoint von
unter –40°C verwendet,
wie es erhältlich
ist, wenn Schritt (c) mittels eines katalytischen Entwachsens durchgeführt wird.
Grundöle
mit einer vK bei 100 von etwa 4 cSt können wahlweise mit einer Qualität mit einer vK
bei 100 von etwa 2 cSt vermischt werden, um ein Grundöl zu erhalten,
welches für
ein ATF geeignet ist. Die eine geringere Viskosität aufweisenden
Grundöle
mit einer kinematischen Viskosität
von etwa 2 bis 3 cSt können
geeigneterweise durch katalytisches Entwachsen einer geeigneten
Gasölfraktion,
wie sie im atmosphärischen
und/oder Vakuumdestillationsschritt im Schritt (b) erhalten wird,
hergestellt werden. Das Automatikgetriebeöl wird das vorstehend beschriebene
Grundöl
vorzugsweise mit einer vK bei 100 von 3 bis 6 cSt und ein oder mehrere
Leistungsadditive umfassen. Beispiele derartiger Leistungsadditive
sind ein Antiverschleißmittel, ein
Antioxidans, ein aschefreies Dispergiermittel, ein Pourpoint-Erniedrigungsmit tel
und ein Antischaummittel, ein Reibungsmodifikationsmittel, ein Korrosionsinhibitor
und ein viskositätsmodifizierendes
Mittel.
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Die
durch das vorliegende Verfahren erhaltenen Grundöle mit Werten für die vK
bei 100 von 2 bis 9 cSt sind auch für die Verwendung in Kraftfahrzeugmotorölen geeignet.
Insbesondere die Grundöle,
welche die sehr niedrige Pourpoints aufweisen, geeigneterweise von
weniger als –40°C, haben
sich als sehr geeignet für die
Verwendung in Schmiermittelformulierungen erwiesen, wie den Hochleistungsbenzinmotorölen der OW-xx-Spezifikation
entsprechend der SAE J-300-Viskositätsklassifikation, worin xx
20, 30, 40, 50, 60 sein kann. Es wurde festgestellt, dass diese
höherrangigen
Schmiermittelformulierungen mit den durch das Verfahren der vorliegenden
Erfindung erhältlichen
Grundölen
hergestellt werden können.
Andere Kraftfahrzeugmotorölapplikationen
sind die 5W-xx- und die 10W-xx-Formulierungen, worin xx den gleichen
Wert wie vorstehend besitzt. Die Kraftfahrzeugmotorölformulierungen
werden geeigneterweise eines oder mehrere der vorstehend beschriebenen
Grundöle
und eines oder mehrere Additive umfassen. Beispiele von Additivtypen,
welche einen Teil der Zusammensetzung darstellen können, sind
aschefreie Dispergiermittel, Detergenzien, vorzugsweise des überbasischen
Typs, viskositätsmodifizierende
Polymere, Additive für
extremen Druck/gegen Verschleiß, vorzugsweise
vom Zinkdialkyldithiophosphattyp (ZDTP), Antioxidantien, vorzugswiese
vom gehinderten Phenol- oder Amintyp, Pourpoint-Erniedrigungsmittel,
Emulgatoren, Demulgatoren, Korrosionsinhibitoren, Rostinhibitoren,
Antifleckadditive und/oder Reibungsmodifikationsmittel. Spezielle
Beispiele derartiger Additive sind beispielsweise in Kirk-Othmer
Encyclopedia of Chemical Technology, 3. Aufl., Bd. 14, Seiten 477–526, beschrieben.
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Für Nahrungsmittel
zugelassene Weißöle können ebenfalls
geeigneterweise auf den durch das vorliegende Verfahren erhal tenen
Grundölqualitäten basieren.
Diese Grundöle
sind aufgrund des Fehlens oder des sehr geringen Gehalts an ungesättigten
cyclischen Molekülen
im Grundöl
für eine
derartige Anwendung sehr gut geeignet.
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Fette
können
ebenfalls auf diesen Grundölen
basieren, da es scheint, dass im Vergleich zur Verwendung von herkömmlichen
einen hohen Viskositätsindex
aufweisenden Grundölen
mehr Seifenverdickungsmittel enthalten sein können, um die gleichen gewünschten
Fettviskositätsspezifikationen
zu erreichen. Ein erhöhter
Einschluß an
Verdickungsmitteln ist vorteilhaft, da er zu Fetten mit einer höheren mechanischen
Stabilität unter
hohen Temperaturen führt.
Mit den Grundölen
des vorliegenden Verfahrens wurde es daher als möglich gefunden, Fette mit einem
niedrigen Pourpoint und einer verbesserten mechanischen Stabilität bei hoher
Temperatur herzustellen. Diese Fette besitzen darüber hinaus
eine verbesserte inhibierte Oxidationsstabilität.
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Die
Erfindung wird durch das folgende nicht einschränkende Beispiel weiter illustriert
werden.
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Beispiel 1
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Die
C
5-C750°C
+-Fraktion des Fischer-Tropsch-Produkts,
wie es im Beispiel VII unter Verwendung des Katalysators aus Beispiel
III von
WO-A-9934917 erhalten
wird, wurde kontinuierlich zu einem Hydrocrackschritt (Schritt (a))
zugeführt.
Das Einsatzmaterial enthielt etwa 60 Gew.-% C
30 +-Produkt. Das Verhältnis C
60 +/C
30 + betrug
etwa 0,55. Im Hydrocrackschritt wurde die Fraktion mit einem Hydrocrackkatalysator
aus Beispiel 1 von
EP-A-532118 in
Kontakt gebracht. Der Abstrom aus Schritt (a) wurde kontinuierlich
unter Vakuum destilliert, um leichte Fraktionen, Kraftstoffe und
einen Rest an ”R”, welcher
bei 370°C
und mehr siedet, zu erhalten. Die Ausbeute an der Gasöl fraktion
beim frischen Einsatzmaterial zum Hydrocrackschritt betrug 43 Gew.-%.
Die Eigenschaften des so erhaltenen Gasöles sind in Tabelle 3 gezeigt.
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Die
Hauptmenge des Restes ”R” wurde
in den Schritt (a) recycliert und der verbleibende Teil wurde zu einem
katalytischen Entwachsungsschritt (c) geschickt. Die Bedingungen
im Hydrocrackschritt (a) waren: eine stündliche gewichtsbezogene Raumgeschwindigkeit
(WHSV) für
das frische Einsatzmaterial von 0,8 kg/l·h, eine WHSV für das recyclierte
Einsatzmaterial von 0,25 kg/l·h,
eine Wasserstoffgasrate von 1.000 Nl/kg, ein Gesamtdruck von 40
bar und eine Reaktortemperatur von 335°C.
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Im
Entwachsungsschritt wurde die vorstehend beschriebene Fraktion,
welche von 370°C
bis über 750°C siedet,
mit einem dealuminierten ZSM-5-Siliciumoxidträgerkatalysator, umfassend 0,7
Gew.-% Pt und 30 Gew.-% ZSM-5, wie er im Beispiel 9 von
WO-A-0029511 beschrieben ist, in
Kontakt gebracht. Die Entwachsungsbedingungen waren 40 bar Wasserstoff,
eine WHSV von 1 kg/l·h
und eine Temperatur von 355°C.
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Das
entwachste Öl
wurde zu drei Grundölfraktionen
destilliert, welche von 305 bis 410°C (die Ausbeute basierend auf
dem Einsatzmaterial zum Entwachsungsschritt betrug 13,4 Gew.-%),
von 410 bis 460°C
(die Ausbeute basierend auf dem Einsatzmaterial zum Entwachsungsschritt
betrug 13,6 Gew.-%) und über
510°C sieden
(die Ausbeute basierend auf dem Einsatzmaterial zum Entwachsungsschritt
betrug 41,2 Gew.-%).
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Die
Grundölfraktion,
welche von 410 bis 460°C
siedet und die Fraktion, welche von 305 bis 410°C siedet, wurden detaillierter
analysiert (siehe Tabelle 1). Aus Tabelle 1 ist ersichtlich, dass
ein Grundöl
gemäß den API
Group III-Spezifikationen erhalten wurde. Tabelle 1
| Qualität 3 | Qualität 4 |
Dichte
bei 20°C | 805,5 | 814,5 |
Pourpoint
(°C) | –54 | –48 |
kinematische
Viskosität
bei 40°C
(cSt) | 9.05.4 | 17,99 |
kinematische
Viskosität
bei 100°C
(cSt) | 3,0 | 4,011 |
VI | 103 | 122 |
Schwefelgehalt
(Gew.-%) | < 0,001 | < 0,001 |
gesättigte Verbindungen
(Gew.-%) | > 95 | |
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Beispiel 2
-
Beispiel
1 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, dass die Entwachsungstemperatur
365°C betrug.
Das entwachste Öl
wurde zu drei Grundölfraktionen
destilliert, welche von 305 bis 420°C (die Ausbeute basierend auf
dem Einsatzmaterial zum Entwachsungsschritt betrug 16,1 Gew.-%),
von 420 bis 510°C
(die Ausbeute basierend auf dem Einsatzmaterial zum Entwachsungsschritt
betrug 16,1 Gew.-%) und über
510°C sieden
(die Ausbeute bezogen auf das Einsatzmaterial zum Entwachsungsschritt
betrug 27,9 Gew.-%). Die Grundölfraktion,
welche bei 420 bis 510°C
siedet, und die schwerere Fraktion wurden detaillierter analysiert
(siehe Tabelle 2). Tabelle 2
| Qualität 5 | Schwere
Qualität |
Dichte
bei 20°C | 818,5 | 837,0 |
Pourpoint
(°C) | –59 | +9 |
kinematische
Viskosität
bei 40°C
(cSt) | 24,5 | |
kinematische
Viskosität
bei 100°C
(cSt) | 4,9 | 22,92 |
VI | 128 | 178 |
Schwefelgehalt
(Gew.-%) | < 0,001 | < 0,001 |
gesättigte Verbindungen
(Gew.-%) | > 95 | |
-
Beispiel 3–4
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Beispiel
1 wurde mit der Ausnahme wiederholt, dass die Temperatur im Schritt
(a) variiert wurde (siehe Tabelle 3). Die Gasölfraktion wurde weiter analysiert
(siehe Tabelle 3). Der Cloudpoint, der Pourpoint und der CFPP wurden
nach ASTM D2500, ASTM D97 bzw. IP 309-96 ermittelt. Die Bestimmungen
der C5 +, C30 + und C60 +-Fraktionen erfolgte
durch Gaschromatographie.
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Vergleichsexperiment A und
B
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Das
Beispiel 1 wurde wiederholt (Experiment A) ausgehend von einem Fischer-Tropsch-Material,
welches mit einem Cobalt/-Zirkonoxid/Siliciumoxid-Katalysator,
wie er in
EP-A-426223 beschrieben
ist, hergestellt wurde. Die C
5 +-Fraktion
enthielt etwa 30 Gew.-% C
30 +-Produkt,
das Verhältnis
C
60 +/C
30 + betrug 0,19. Das Experiment B wurde wie
das Experiment A durchgeführt,
mit der Ausnahme, dass die Reaktionstemperatur im Schritt (a) verschieden
war (siehe Tabelle 3). Die Eigenschaften der Gasölfraktionen sind in Tabelle
3 zusammengefaßt. Tabelle 3
Beispiel | 3 | 1 | 4 | A | B |
Temperatur | 330 | 335 | 340 | 330 | 335 |
Cloudpoint | –13 | –20 | < –24 | +1 | –2 |
CFPP | –14 | –21 | –28 | 0 | –5 |
Pourpoint | –18 | < –24 | < –24 | 0 | –6 |
normalkettig
(Gew.-%) | 27,6 | 21,3 | 19,9 | 50,4 | 41,2 |
iso
(Gew.-%) | 72,4 | 78,7 | 80,1 | 49,6 | 58,8 |
Monomethyl | 37,3 | 39,5 | 39,5 | 29,2 | 32,2 |
Dimethyl | 21,7 | 25,5 | 26,7 | 13,9 | 18,1 |
andere | 13,4 | 13,8 | 14,1 | 6,4 | 8,5 |
Dichte
(kg/l) | 0,78 | 0,78 | 0,78 | 0,78 | 0,78 |
Cetan
(D976 m) | 78 | 77 | 76 | 80 | 78 |
Cetan
(D4737 m) | 87 | 85 | 86 | 90 | 85 |
T95 | 363 | 360 | 358 | - | - |