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Verfahren zur Herstellung von Schmierölen Im Hauptpatent
633 724 ist ein Verfahren zur Herstellung von Schmierölen aus Gemischen von
Kohlenwasserstoffen oder Kohlenwasserstoffderivaten mittleren Molekulargewichts
nicht aromatischer Natur beschrieben, wobei man die Ausgangsstoffe durch Einwirkung
von Halogen oder von Halogen austauschenden Halogenverbindungen halogeniert und
die erhaltenen Produkte einer Kondensation in Gegenwart von Alumiiiiumchlori,d,
Zinnchlorid, Eisenchlorid oder ähnlich kondensierend wirkenden Metallchloriden oder
Borfluorid oder aktivierten Metallen, z. B. aktiviertem Aluminium, unterwirft und
dabei in beiden Stufen bei Temperaturen unterhalb i5o.', zweckmäßig unter ioo",
arbeitet.
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Es wurde nun gefunden, daß man viskose Produkte von besonders vorzüglichen
Eigenschaften, z.B. Schmieröle, die den Charakter von Zylinderölen besitzen, gewinnen
kann, wenn man das Verfahre n des Hauptpatents in der Weise durchführt, daß bei
der Kondensation aromatische Kohlenwasserstoffe mitverwendet werden.
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Man geht bei dem Verfahren vorteilhaft von Spalt- oder Druckhydrierungsprodukten
von Kohlearten, Teeren, Mineralölen u. dgl. aus. *Weiter kommen als Ausgangsstoffe
in Frage aus-Druckhydrierungsprodukten durch Dehydrier#ung gewonnene Urawandlungsprodukte,
fernerhinsynthetischeProdukte, die durch Reduktion der Oxyde des Kohlenstoffs mit
oder ohne Druck oder durch Kondensation aus Spalt-, Kokerei- oder Schwelgasen u.
dgl. hergestellt worden sind, sowie Überhaupt teer- und mineralölartige Produkte.
Uese Produkte werden gemäß der Erfindung vor oder nach der Behandlung mit Halogen
mit aromatischen Kohlenwasserstoffen zusammengebracht.-Als aromatische -Kohlenwasserstoffe
eignen sich vor allem Fraktionen des Steinkohlenteers, wie Benzolvorprodukt, Anthracenöl,
Rohnaphthalin u.dgl., sowie Druckhydrierungsprodukte aromatischer Art. je nach Art
und Zusammensetzung der Ausgangsstoffe kann man Schmieröle gewünschter Viskosität
herstellen. Auch je nach Art des Halogens sowie der Halogeneinführung erhält
man Produkte verschiedener Art und Ausbeute. Man kann z. B. so arbeiten, daß man
sehr hoch viskose Produkte herstellt, die in Mischung mit minder wertvollen Spindelölen
ein brauchbares Maschinenöl ergeben.
Die Arbeitstemperaturen richten
sich nach der Art der gewünschten Produkte sowie der angewandten Ausgangsstoffe
oder der zu-" gesetzten aromatischen Kohlenwasserstofjm,;., Zweckmäßig wird die
Kondensation bei ni2r b
rigeren Temperaturen von etwa 2o bis 5kvorgenommen.
Man kann durch gewisse Zu-'z sätze, z. B. geringe Mengen von sauerstoffhaltigen
Verbindungen, die Reaktionsgesch-windigkeit derart regeln, daß nachteilige Verharzungen
verhindert werden. Wenn man unter Druck arbeitet, ist es unter Umständen vorteilhaft,
metallische Oxyde oder sonstige basisch wirkende Stoffe zur Bindung des Chlorwasserstoffs
zu verwenden.
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Ein besonderer Wert des Verfahrens liegt darin, daß die bei der Kohle-
und Ölverarbeitung in großen Mengen entstehenden technischen Gemische ohne besondere
Reinigung auf hochwertige Schmieröle verarbeitet werden können.
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Es wurde bereits vorgeschlagen, als Schrnieröle oder Harze verwendbare
Kohlenwasserstoffe durch Einwirkung von Äthylenchlorid auf Xylol in Gegenwart von
Aluminiumchlorid herzustellen. Die dabei erhaltenen Produkte sind jedoch entweder
zähe Harze oder Öle von ungenügender Viskosität und hohem spezifischem Gewicht,
die in ihrem Verhalten den nach dem vorliegenden Verfahren aus Gemischen von flüssigen
aromatischen und aliphatischen bzw. naphthenischen Kohlenwasserstoffen mittleren
Molekulargewichts erhaltenen weit unterlegen sind.
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Es ist ferner bekannt, aus hydrierten Naphthalinen durch Polymerisation
oder Kombination mit anderen organischen Stoffen oder durch Einwirkung von Halogenalkylen
oder Säurechloriden höherviskose öle zu gewinnen. Im vorliegenden Fall ist jedoch
die Verwendung hydrierter Naphthaline nicht beansprucht. Aus den bekannten Verfahren,
die von dem eine Sonderstellung einnehmenden hydrierten Naphthalin ausgehen, war
es auch nicht abzuleiten, daß der Zusatz von arornatischen Kohlenwasserstoffen zu
aliphatischen oder naphthenischen Stoffen von mittlerem Molekulargewicht bei der
Arbeitsweise nach dem Hauptpatent zu wertvollen hoch:viskosen Produkten führt, und
daß sich auf diese Weise die Rohstoffbasis für die Gewinnung von Schmierölen aus
einheimischen Brennstoff en in erheblichem Ausmaß verbreitern Beispiel i Ein durch
Druckhydrierung aus Braunkohle gewonnenes Schwerbenzin wurde unter Zusatz von i0/0
Aluminiumchlorid durch Einleiten von Chlor bei 7o bis 8o' bis zu einem Chlorgehalt
von etwa 15 0/, chloriert und unter Zusatz von weiteren 90/() A1C13 bei
70
bis go' kondensiert. Die Viskosität des nach ..der Aufarbeitung erhaltenen
Rohschmieröles 13,#trug 16' E bei o', die des Schrnieröl-'ä#stillates
5' E bei 5o'. Das gleiche Schwer-,benzin wurde nun unter gleichen Bedingun-#-gen
nach Zusatz von io % Naphthalin, bezogen auf chloriertes Sch-werbenzin, -chloriert
und alsdann kondensiert. Die Ausbeute stieg ungefähr um die Menge des zugesetzten
Naphthalins, die Viskosität des Rohschmieröles war hierbei auf 47' E, die
des Schmieröldestillates auf etwa 91 E bei 5o' gestiegen. Beispie12 Auf Naphthalin
läßt man unter Erwärmung auf 3o bis 5o' etwa 8 Stunden lang unter Zugabe
von 6o bis 8o' Aluminiumchlorid die 6fache Menge (bezogen auf das angewandte Naphthalin)
eines nach der in Beispiel i beschriebenen Weise halogenierten Kohlenwasserstoffgemischs,
das durch Druckhydrierung von Braunkohle gewonnen wurde und im wesentlichen keine
über ioo' siedenden Bestandteile enthält, einwirken. Man erhält nach der Aufarbeitung
in guter Ausbeute ein Schmieröl (i8o bis :26o' bei i mm) von Über 3oQ
E bei 50' und einem spezifischen Gewicht von 0,936.
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Läßt man dagegen statt des genannten halogenierten Kohlenwasserstoffgemisches
die gleiche Menge oder auch größere Mengen Chloräthyl einwirken, so erhält man unter
sonst gleichen Bedingungen ein viskoses Öl
von nur 3'E bei 5o' und dem spezifischen
Gewicht o,963.
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Beispiel 3
Ein aus Braunkohle durch Druckhydrierung gewonnenes
Schwerbenzin wird, wie in Beispiel i angegeben, chloriert und unter Zusatz von etwa
io'/o Benzolvorprodukt und 5
bis io0/, Aluminiumchlorid auf ->o bis 4o' erhitzt.
Nach dem Abdestillieren der unveränderten Bestandteile erhält man ein
01 mit einer Viskosität von etwa 2o0 E bei 50" und den Schmiereigenschaften
eines Sattdampfzylinderöls. Beispiel 4 Ein in gleicher Weise wie in Beispiel i chloriertes
Schwerbenzin, das durch Druckhydrierung aus mitteldeutscher Braunkohle erhalten
wurde, wird zusammen mit einem ebenfalls durch Druckhydrierung aus Braunkohle erhaltenen
Mittelöl, das 15 bis 2001o aromatische Verbindungen enthält, in Gegenwart
von A1C13 auf Temperaturen von etwa 50 bis 70' erhitzt. Man erhält
ein Schmieröl von einer Viskosität von etwa 6'F- bei 50'.
Wenn man ein Mittelöl
ohne aromatische
Kohlenwasserstoffe zusetzt, so sinkt bei der Verarbeitung
auf Schmieröl die Schmierölausbeute um mehr als 30%.
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Beispiel 5-5oo Gewichtsteile eines durch Destillation gewonnenen Erdölschwerbenzins
(Sdp. iSo bis 2So') werden mit 5o Gewichtsteilen Rohbenzol und 35 Gewichtsteilen
Aluminiumchlorid 6 Stunden lang bei etwa 6o0 chloriert und zugleich kondensiert.
lias Produkt wird mit Wasser gewaschen und das unveränderte Schwerbenzin wieder
abdestilliert. Als Destillationsrückstand erhält man etwa 6o Gewichtsteile eines
Schmieröles mit einer Viskosität von etwa 15' E bei 5o'. Das u.nveränderte
Schwerbenzin kann von neuem verwendet werden.
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Beispie16 5ooGewichtsteile Cyclohexan werden bei etwa 8o' mit Chlor
behandelt bis zu einer Chloraufnahme von etwa 2o0/, und sodann unter Zusatz von
5o Gewichtsteilen Rohbenzol und 35 Gewichtsteilen Aluminiumchlorid zuerst
bei 3o bis 4o' und dann bei 8o bis go' kondensiert. Man erhält hierbei aus dem Reaktionsprodukt
nach Waschen mit Wasser in einer Ausbeute von etwa 25 Gewichtsteilen ein
Schmieröl mit einer Viskosität von etwa 2,:2' E bei ioö'.