-
Verfahren zur Herstellung von Schmierölen Im Hauptpatent 633 724 ist
.ein Verfahren zur. Überführung von Gemischen von Kohlenwasserstoffen oder Kohlenwasserstoffderivaten
mittleren Molekulargewiahts nichtaromatischer Natur in Schmieröle beschrieben, wobei
man die Ausgangsstoffe durch Einwirkung von Halogen oder von halogenaustausichenden
Halogenverbindungen halogeniert und die erhaltenen Produkte .einer Kondensation
in Gegenwart von Aluminiumchlorid, Zinnchlorid, Eisenchlorid -oder ähnlich kondensierend
wirkenden Metallchloriden oder Borfluorid oder aktivierten Metallen, z. B. aktiviertem
Aluminium, unterwirft und in beiden Stufen bei Temperaturen unterhalb i 5o°, - zweckmäßig
unter ioo°, arbeitet.
-
Es wurde nun gefunden, daß man zu hervorragenden Schmierölen mit einer
ganz flachen Temperaturviscositätskurve und niedrigem spezifischem .Gewicht gelangt,
wenn man bei diesem Verfahren als Aus'ganggs.toffe solche Kohlenwassersitoffe verwendet,
die einen Gehalt von mehr als 15 Teilen Wasserstoff auf ioo Teile Kohlenstoff aufweisen,
ferner die halogenierten Stoffe zunächst praktisch vollständig @enthalogeniert und
die erithalogenierten Produkte der Polymerisation oder Kondensation unterwirft.
-
Als Ausgangsstoffe kommen vor allem wasserstoffreiche aliphatische
Benzine oder Mittelöle, wie Leuchtöle oder »Spindel-öle, in Betracht. Diese können
durch Destillation aus Erdölen oder durch Druckhydrierung von Kohlen, Teeren, Mineralölen
oder ölschiefer oder durch Druckextraktion geeigneter kohlenstoffhaltiger Stoffe,
wie Braunkohle, gewonnen werden. Nötigenfalls behandelt man die Ausgangsstoffe zuerst
mit ;geeigneten Lösungsmitteln, wie flüssiger schwefliger Säure, P'henolen, um sie
so in was!gerstoffarme und wasserstoffreiche Anteile zu zerlegen, wobei die letzteren
für das vorliegende Verfahren verwendet werden, nachdem man sie, wenn erforderlich,
durch eine weitere Druckhydrierung noch wasserstoffreicher gemacht hat, während
die wasserstoffarmen Anteile in beliebiger Weise weiterverarheitet, z. B. zwecks
Gewinnung wasserstoffreicher Produkte einer
Druckhydrierung unterworfen
werden. Ferner können synthetisch hergestellte Produkte, wie solche, die durch Reduktion
der Oxyde des Kohlenstoffs mit oder ohne Druck hergestellt sind, verwendet werden.
-
Man arbeitet z. B. in der Weise, daß man in die wasserstoffreichen
Ausgangsstoffe Halogen einführt oder halogenaustauschende Halogenverbindungen zusetzt,
das Halogen, zweckmäßig als Halogenwasserstoff, bei Temperaturen unterhalb oder
oberhalb der Spalttemperatur des zu behandelnden Produktes abspaltet und die erhaltenen
dehydrierten Produkte kondensiert oder polymerisiert. Die Einwirkung des Halogens
oder der halogenaustauschenden Halogenverbindungen erfolgt zweckmäßig in Gegenwart
von Katalysatoren, wie Jod oder Antimontrichlorid. Die Entfernung des Halogens oder
seiner Verbindungen kann z. B. in Gegenwart von Tonerde, Bauxit, Aluminiumchlorid,
Zinkchlorid oder Bariumchlorid erfolgen. Die Kondensation oder Polymerisation des
dehydrierten Produktes, das in fast quantitativer Ausbeute erhalten wird, erfolgt
dann zweckmäßig in Gegenwart von kondensierend wirkenden Katalysatoren, wie Aluminiumchlorid,
Zinkchlorid, Borfluorid, Eisenchlorid, Phosphor. oxychlorid, aktiviertem Aluminium,
Natrium oder Zinkstaub, gegebenenfalls unter Zugabe eines Suspensions- oder Emulgierungsmittels,
z. B. einer verdünnten Ammoniaklösung oder einer N.etzmittellösung. Hierbei ist
es unter Umständen - vorteilhaft, kondensätianshemmende Verbindungen, wie Zinkoxyd,
zuzugeben.
-
Es hat sich fernerhin gezeigt, daß. man nach dem Verfahren der vorliegenden
Erfindung neben wertvollen Schmierölen hochmolekulare feste, schwer oder nicht uniersetzt
schmelzende Kohlenwasserstoffe oder deren Derivate herstellen kann, insbesondere
dann, wenn die dehydrierten Ausgangsstoffe Zwei-oder mehrfach ungesättigte Kohlenwasserstofffe
in nennenswerter Menge enthalten.
-
Die Kondensation oder Polymerisationkann unter gleichzeitiger Einwirkung
von Olefinen, .wie Äthylen, Spaltgasen, ausgeführt werden. Es können auch die erhaltenen
Kon,-densations,- oder Polymierisationsproduktenocbl# mals derselben Behandlung
zur weiteren Verbesserung unterworfen werden. Auch läßt sich vorteilhaft eine Hydrierung
mit diesem Verfahren verbinden, indem die Produkte oder ihre Bestandteile vor oder
nach der Kondensation oder P'olymerisation mit Wasserstoff unter Druck behandelt
werden. Das Verfahren läßt sich bei gewöhnlichem, erhöhtem oder vermindertem Druck
ausführen.
-
Die gewonnenen Schmieröle werden vorteilhaft anderen weniger guten
Schmierölen zugesetzt, wodurch deren Temperatuxviscositätskurve erheblich verbessert
und ihr Stockpunkt beträchtlich :erniedrigt wird.
-
Das beanspruchte Verfahren unterscheidet sich grundsätzlich von bekannten
Verfahren zur Herstellung von Schmierölen aus Kohlenwasserstoffen durch P'olymerisation
oder Kondensation, indem von ganz bestimmten. Ausgangsstoffen, nämlich Kohlenwasserstoffen
mit mehr als 15 Teilen Wasserstoff auf i oo Teile Kohlenstoff, ausgegangen und darauf
geachtet wird; daß das zu polymerisierende Zwischenprodukt praktisch frei von Halogen
ist. Führt man die Polymerisation mit Chlorierungsprodukten durch, die aus wasserstoffärmeren
Kohlenwasserstoffen hergestellt wurden, oder polymerisiert man in Gegenwart von
Halogen, z. B. wie schon vorgeschlagen wurde, mit Hilfe von konzentrierter Schwefelsäure,
so ist es nicht möglich, wertvolle Schmieröle, wie Heißdampfzylinderöle, mit einem
mittleren Molekulargewicht von 80o bis iooo herzustellen. Beispiel In ein Leuchtöl
(spezifisches Gewicht 0,78o), das 17 Teile Wasserstoff auf iooTeile Kohlenstoff
enthält, wird bei i oo bis 150"
unter Rühren Chlor eingeleitet, bis die Gewichtszunahme
etwa' i 8 % des Gewichtes des angewandten Leuchtöles beträgt. Das chlorierte öl
wird dann bei etwa 35o° über Bariumchlorid geleitet, wobei Salzsäure abgespalten
wird.
-
ioo Teile dieses dehydrierten, praktisch halogenfreien Öles werden
mit 8 Teilen Aluminiumchlorid ohne Wärmezufuhr polymerisiert. Die Temperatur steigt
dabei durch die Reaktionswärme auf 8o. bis ioo°. Nach der Entfernung des Aluminiumchloridserhält
man neben 40 % Leuchtöl 6o % eines Schmieröls mit einer Viscosität von U' E bei
5o° und der Temperaturviscositätskurve eines pennsylvanischen Schmieröles.
-
Das erhaltene Schmieröl kann in ein Spindelöl (1/3 der Gesamtmenge)
und ein Zylinderöl mit .einer Viscosität von etwa 5'E bei i oo° (2/3 der Gesamtmenge)
zerlegt werden.
-
Wird dagegen in ein Mittelöl (spezifisches Gewicht 0,8q.0), das 14,2
Teile Wasserstoff auf ioo Teile Kohlenstoff enthält, bei, ioo° Chloreingeleitet,
bis die Gewichtszunahme etwa i 2 % des Gewichtes des angewandten Mittelöles beträgt,
und erfolgt die Chlorwasserstoffabspaltung und Polymeris,ation unter sonst gleichen
Bedingungen, so erhält man bei der Destillation des Endproduktes neben 55 Teilen
Mittelöl 3o Teile eines Maschinenöles mit einer Viscosität von etwa 4° E bei 50°
und einer steilen Temperaturviscositätskurve. Der D.estillationVückstand hat harzigen
Charakter und ist als Schmieröl nicht brauchbar,
Wird in diesem
Falle das. Einleiten des Chlors bis zu einer Gewichtszunahme von i 8 % durchgeführt,
so wird nur ungefähr die halbe Menge (etwa io bis . 2o Teile) Ma-. schinenöl erhalten.