DE721929C - Verfahren zur Herstellung von hochsiedenden Kohlenwasserstoffoelen - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von hochsiedenden Kohlenwasserstoffölen Es ist an sich bekannt, zur Herstellung von Schmierölen Erdöldestillate oder andere geeignete Kohlenwasserstoffgemische bei gewöhnlicher oder erhöhter Temperatur in Gegenwart eines Katalysators@,wie Aluminiumchlorid, Zinkchlorid oder Borfluorid, zu kondensieren. Auch ist es bekannt, als Ausgangsstoffe Spaltprodukte, wie die durch Spalten von Erdöl erhaltenen Kohlenwasserstoffe zu verwenden. Bei diesen Kondensationen nimmt die Wirksamkeit des angewandten Katalysators zumeist schon nach einer oder zwei Umsetzungen derart ab, daß er durch frische Katalysatormengen ersetzt werden muß, wobei gleichzeitig Verluste an Ölen entstehen, die sich in der durch den frischen Katalysator ersetzten ausgebrauchten Katalysatormasse befinden.
• Es wurde nun gefunden, daß eine mehrmalige Verwendung des Kontaktes möglich ist, wenn das Kondensationsmittel zuerst zur Umsetzung einer Benzinfraktion von niedrigem Olefingehalt benutzt wird. Läßt die Wirksamkeit des hierbei verwendeten Kondensationsmittels nach, so verwendet man das gleiche Kondensationsmittel zur Umsetzung einer Benzinfraktion von höherem Olefingehalt. Hierbei ist es zweckmäßig, eine höhere Temperatur anzuwenden. Nachdem das Kondensationsmittel gegebenenfalls nach mehrfachen gleichen Umsetzungen des Benzins von bleibendem Olefingehalt in seiner Wirksamkeit nachläßt, benutzt man es zur Umsetzung einer weiteren Benzinfraktion, die einen noch höheren Olefingehalt aufweist, usf. Auch hierbei ist es vorteilhaft, eine noch erhöhte Umsetzungstemperatur anzuwenden.
• Als besonders wirksam hat sich die beanspruchte Maßnahme bei der Durchführung der Schmierölsynthese unter Benutzung der tiefer siedenden Fraktionen des aus Kohlenoxyd und Wasserstoff unter Anwendung von Katalysatoren erhaltenen synthetischen Benzins sowie der aus den höher siedenden synthetischen Kohlenwasserstoffen durch Spaltung gewonnenen Spaltbenzine erwiesen.
• Das Verfahren sei an Hand der nachfolgenden Beispiele erläutert.
• Beispiel i Aus verschiedenen Anteilen eines aus Kohlenoxyd und Wasserstoff bei gewöhnlichem Druck hergestellten Benzins werden durch fraktionierte Destillation fünf Benzine hergestellt, die bei fallender Dichte einen steigenden Olefingehalt aufweisen.

  Siede- Olefin-

  grenze gehalt Dichte

  r. Fraktion 14.0 bis 20o" r7,00/0 0,7233

  2. » 35 » 200Q 22,7010 o,6975

  3. » 35 » 1700 28,60/0 o,6717

  » 25 » 120" 30,0 % o,6670

  5. » 35 » 90" 33,20l0 o6525

  Mit diesen fünf Benzinen wurden Vergleichshalber zwei Umsetzungsreihen ausgeführt: Erste Versuchsreihe Beim ersten Versuch wurden 509 wasserfreies Aluminiumchlorid mit iooo g der ersten Benzinfraktionbei Zimmertemperatur 24. Stunden lang in einem Rührkessel umgesetzt. Das Reaktionsgemisch trennt sich in zwei Schichten. Die obere, die Schicht in einer Menge von 938g, wird von der unteren, -aus Aluminiumchlorid undAluminiumchloriddoppelverbindungen bestehenden Kontaktschicht abgetrennt. Nach der ersten Umsetzung betrug die Kontaktschicht 112 g. Diese Katalysatorschiebt wird mit der zweiten Benzinfraktion, der Fraktion mit dem nächsthöheren Olefingehalt, in einer Menge von iooo g bei 550 wiederum 24 Stunden zur Umsetzung gebracht. Nach beendeter Umsetzung betrug die Benzinschicht g18 g, die Kontaktschicht 186 g. Letztere wurde bei 9o° mit iooo g der dritten Benzinfraktion umgesetzt. In gleicher Weise werden mit den jeweils verbleibenden Kontaktschichten die vierte und die fünfte Benzinfraktion bei 13o0 bzw. 16o° zur Umsetzung gebracht. Dabei nimmt die Kontaktschicht stets an Gewicht zu und beträgt nach der fünften Umsetzung 29o g. Ebenso steigen die aus den oberen Schichten gewonnenen Schtnierölmengen unter stetiger Wiederbenutzung der gleichen Kontaktschicht von 96 g in der ersten Umsetzung auf 192 g in der fünften Umsetzung an, so daß, ausgehend von 5o g Aluminiumchlorid, insgesamt 75o g Schmieröl erhalten wurden. Das Schtnieröl-Aluminiumchlorid-Verhältnis betrug somit 15:i.

  i. z. 3. q. 5.

  Umsetzung Umsetzung Umsetzung Umsetzung Umsetzung

  Angewandte Benzinart . . . . . . . . i. Fraktion 2. Fraktion 3. Fraktion 4. Fraktion 5. Fraktion

  Kontaktmenge vor der Um-

  setzung ................... 50 g A1C13 zig g 186 g 232 g 28o g

  Kontaktschicht nach Umsetzung 112 g 186 g 2329 28o g 2909

  Temperatur.................. 2o0 55° 9o0 130° 16o°

  Reaktionszeit ....:........... 2q.11 2q.11 24h 24h 24h

  Eingesetzte Benzinmenge ..... i 000 g i 000 g i 000 g i 000 g 1 000 g

  Schmierölhaltige Benzinschicht

  nach Umsetzung : . . . . . . . . . . 9389 918 g 9439 922 g 9729

  Erhaltene Schmierölmenge .... 96 g 128 g 168 g 166 g 192 g

  Zweite Versuchsreihe Ausgehend von wiederum 5o g Aluminiumchlorid wurden bei steigenden Temperaturen fünf Umsetzungen mit den Benzinfraktionen ohne Berücksichtigung des Olefingehaltes gemäß vorliegender Erfindung durchgeführt. In der ersten Umsetzung wurden bei 20' 50 g Aluminiumchlorid mit iooo g der ersten Benzinfraktion 24. Stunden lang zur Reaktion gebracht.
• Nach beendeter Umsetzung trennte sich das Reaktionsgemisch in zwei Schichten. Die obere Schicht betrug 925 g, während die untere Kontaktschicht 127 g betrug. Mit dieser Kontaktschicht wurden iooo g der fünften Benzinfraktion wiederum 24 Stunden lang bei 550 umgesetzt. Nach beendeter Reaktion erhielt man eine obere Schicht von 923 g, während die Kontaktschicht 2o1 g betrug. Diese Kontaktschicht wurde mit iooö g der zweiten Benzinfraktion bei go° gleich lang umgesetzt. Die obere Schicht nahm weiter auf 1135 g zu, während die Kontaktschicht nur 76 g betrug. In gleicher Weise wurden mit der jeweils erhaltenen Kontaktschicht je iooo g der vierten und der dritten Benzinfraktion in einer vierten und fünften Umsetzung zur Reaktion gebracht. Die aus den bei den einzelnen Umsetzungen erhaltenen oberen Schichten gewonnenen Schmierölmengen waren sehr unregelmäßig und betrugen 86g, 1439, 116g, 47g bzw. 359. Insgesamt wurden also in den fünf .Umsetzungen 427 g Schmieröl erhalten, so daß das Schmieröl-Aluminiumchlorid-Verhältnis in diesem Falle nur 8,5 :1 betrug. Im Verhältnis zu der ersten Versuchsreihe ergibt sich aus diesen Zahlen einwandfrei der Vorteil der Anwendung von Benzinfraktionen von jeweils steigendem Olefingehalt. Die Versuchszahlen. sind in der nachfolgenden Tabelle zusammengestellt:

  z. 2. 3. 4. 5.

  Umsetzung Umsetzung Umsetzung Umsetzung Umsetzung

  Angewandte Benzinart . . . . . . . . r. Fraktion 5. Fraktion 2. Fraktion 4. Fraktion 3. Fraktion

  Kontaktmenge vor der Um-

  setzung . . . . . . . . . . . . . . . So g AIC13 1279 201 g 76 g 419

  Kontaktschicht nach Umsetzung 1279 gor g 76 g 419 379

  Temperatur .................. 20° 55° 90° 12o° 16o°

  Reaktionszeit ................ 244 24h 24h 24h 24h

  Eingesetzte Benzinmenge ..... rooo g rooo g rooo g rooo g rooo g

  Schmierölhaltige Benzinschicht

  nach Umsetzung . . . . . . . . . . . 9259 923 g 11359 1020 g 1002 g

  Erhaltene Schmierölmenge .... 86 g 1439 116 g 479 359

  Beispiel e Auch bei der aufeinanderfolgenden Verarbeitung von Benzinen gleicher Siedegrenze und steigendem Olefingehalt werden die gleichen Ergebnisse erzielt. Ausgehend von vier Benzinen mit einem Siedeende von i iö° und einem Olefingehalt von 36, 44, 56 bzw. 63 Volumprozent wurden unter Wiederverwendung der bei der Umsetzung :der ersten Benzinart entstehenden Kontaktschicht trotz gleicher Temperatur von 25° jeweils steigende Schmierölausbeuten.erhalten. Die vier verwendeten Benzine hatten folgende Eigenschaften:

  x. Benzin z. Benzin 3. Benzin 4.- Benzin

  Dichte bei 20°............... o,670 o,672 . o,674 0,675

  Olefingehalt Volumprozent .... 36 44 56 63

  Siedeende ................... rro' - rro' rro° rro°

  Die einzelnen Versuchszahlen sind in der nachfolgenden Tabelle angegeben:

  x. Umsetzung 2. Umsetzung 3. Umsetzung 4. Umsetzung

  Angewandte Benzinart . . . . . . . . r. Benzin z. Benzin 3. Benzin 4. Benzin

  Kontaktmenge vor der Um-

  setzung . . . . . . . . : . . . . . . . . . So g AIC13 16ogKontakt- 294gKontakt- 387gKontakt-

  schicht schiebt schicht

  Kontaktschicht nach der Um-

  setzung ................... 16o g 2949 3879 4059

  Temperatur . . . - . . . . . . . . . . . . . 250 250 25 ° 25

  Reaktionszeit ................ 24h 22h 23h 24h

  Eingesetzte Benzinmenge ..... 1002 g 982 g 10239 roro g

  Schmierölhaltige Benzinschicht. 882 g 843 g 925 g 9859

  Erhaltene Schmierölmenge .... 1959 2329 3269 3409

  Beispiel 3 Ein gleiches Bild ergibt sich bei dem der aufeinanderfolgenden Umsetzung von Benzinen mit steigendem Olefingehalt bei gleichzeitig steigender Siedegrenze: Ausgehend von dreiBenzinenmit einemEndsiedeptnkt von i io, 14.o bzw. i75° und einem Olefingehalt von 36, 44 bzw. 75 Volumprozent wurden unter Wiederverwendung der bei der Umsetzung der ersten Benzinart entstehenden Kontaktschicht jeweils steigende Schmierölausbeuten erhalten. Die drei verwendeten Benzine hatten folgende Eigenschaften:

  i. Benzin z. Benzin 3. Benzin

  Dichte bei 2o° ............................ o,670 0,68o o,968

  Olefingehalt Volumprozent ................. 36 44 75

  Siedeende ................................ iio° 14.o° i75°

  Die einzelnen Versuchszahlen sind in der folgenden Tabelle angegeben:

  i. Umsetzung 2. Umsetzung 3. Umsetzung

  Angewandte Benzinart . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . i. Benzin z. Benzin 3. Benzin

  Kontaktmenge vor der Umsetzung . . . . . . . . . . 5o g A1 C1 15o g Kontakt- 18i g Kontakt-

  schicht Schicht

  Kontaktschicht nach der Umsetzung . . . . . . . . 1509 181 g 209 g

  Temperatur ............................... 25° 25° 25°

  Reaktionszeit ............................. 24h 22h 23h

  Eingesetzte Benzinmenge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1000 g i004 g ioo8 g

  Schmierölhaltige Benzinschicht . . . . . . . . . . . . . 8959 965 g 96o g

  Erhaltene Schmieröhnenge ................. 2079 265 g 280"-

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von hochsiedenden Kohlenwasserstoffölen aus ungesättigte Kohlenwasserstoffe enthaltenden niedrigsiedenden Kohlenwasserstoffgemischen, wie Benzinen oder Spaltbenzinen, in Gegenwart von Kondensationsmitteln, dadurch gekennzeichnet, daß bei mehrmaliger Verwendung des Kondensationsmittels dieses nacheinander für die Kondensation von ungesättigte Kohlenwasserstoffe enthaltenden niedrigsiedenden Kohlenwasserstoffgemischen mit steigendem Olefingehalt verwendet wird, wobei gegebenenfalls gleichzeitig die Konclensationstemperatur erhöht wird. Ergänzungsblatt zur Patentschri it 72'1 929 Klasoe 12 o Gruppe y1 f ol Vom Patentsucher ist als der Erfinder angegeben v,rorden: Dr. Herbert Goethes in Oberhausen--Holten.