DE844035C

DE844035C - Verfahren zur Herstellung von Schmieroelen durch Alkylieren von aus Leuchtpetroleum hergestellten aromatischen Extrakten mit einem durch Spalten hochmolekularer Paraffinkohlenwasserstoffe erhaltenen Gemisch von Olefinen

Info

Publication number: DE844035C
Application number: DEN3003A
Authority: DE
Inventors: Carel Marinus Van Battum
Original assignee: Bataafsche Petroleum Maatschappij NV
Current assignee: Bataafsche Petroleum Maatschappij NV
Priority date: 1949-10-13
Filing date: 1950-10-13
Publication date: 1952-07-17
Also published as: GB691393A; FR1026959A

Description

Verfahren zur Herstellung von Schmierölen durch Alkylieren von aus Leuchtpetroleum hergestellten aromatischen Extrakten mit einem durch Spalten hochmolekularer Paraffinkohlenwasserstoffe erhaltenen Gemisch von Olefinen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Schmierölen durch Alkylieren von aus Leuchtpetroleum erzeugten aromatischen Extrakten mit einem Gemisch von Olefinen, die durch Spalten'hochmolekularer Paraffinkohlenwasserstoffe erzeugt worden sind.

Es ist schon bekannt, ein viskoses Öl durch Umsetzen eines Extraktes, der durch Behandlung eines Mineralöls mit flüssigem Schwefeldioxyd erhalten worden ist, mit niederen Olefinen, insbesondere Äthylen und Propylen, in Anwesenheit eines Friedel-Crafts-Katalysators zu erzeugen. Bei Untersuchungen über die Herstellung synthetischer Schmieröle ist gefunden worden, daB man Öle mit gutem Viskositätsindex erhalten kann, wenn man aromatische Extrakte, die aus Leuchtpetroleum gewonnen sind und einen Siedebereich zwischen 140 bis i6o° und 26o bis 28o° aufweisen, in Anwesenheit von Alkylierungskatalysatoren mit einem Überschuß eines Gemisches von Olefinen mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen, wie sie durch Spalten hochmolekularer Paraffitkohlenwasserstoffe erhalten werden könnet, behandelt, z. B. mit den durch Spalten von Paraffinwachs in der Gasphase und

durcb7v, erlp Oerü Piz lCls-Eraktion aus dem.

gespälbenen @ödukt' urch Destillation e@halfierien

Produkten.

Die so erhaltenen Alkyjjerprpgeprodukte, haben,

nachdem diie nicht umgewa Atett#lKjmpponenten ab-.

destilliert worden sind, die Viskosität eines Spindel-

_öls.Obwohl -siieieinen guten Viskositätsindex auf-

weisen, sind sie für praktische Zwecke nicht geeiget,

weil ihr Flammpunkt zu niedrig liegt. Die in C

britannien veröffentlichten Vorschriften der =-

nannten Matutfacturing Pool fordern z. B. einen

Flammpunkt (bestimmt nach P e n s k y-M a r t e:n s

im geschlossenen Gefäß) von mindestens äoi° für

ein Schmieröl mit einer Viskosität Ew = 3 und

einen Flammpunkt von mindestens 204°_<füc',ein

Schmieröl mit einer Viskosität E50' = 12. Es wurde

jedoch festgestellt, daß ein A1kylierpngsprodukt mit

einer Viskosität E58 = 5, i, %selgWs:in:ckr@:aberi be-

schriebenen Weise .hergestellt worden 'war;" einen '

Flammpunkt von nur, 93° aufwies. Selbst nach Ab-

destillieren der flüchtigeren Fraktionen aus: diesem.

Alkylierüngsprodukt, bis der Rückstand eine Visko-

sität E50 = 14,2 hatte, wurde der Flammpunkt des

so erhaltenen Rückstandes noch als zu niedrig, näm-

lich etwa zu i84°, festgestellt. Um ein Schmieröl mit

.einem, genügemd.hohen IFlaunkt zu. .erhalten,

müßte eine derart große Menge der flüchtigeren

Komponenten aus dem Alkylierupgsprodukt entfernt

werden, daß die Ausbeute an Schmieröl untragbar

niedrig wäre. Außerdem würden auf diese Weise

nur hochviskose Schmieröle erhalten.

Schmieröle mit befriedigenden Viskositätseigen-

schaften, einschließiicheines guten Viskositätsindex,

und gleichzeitig mit einem genügend hohen Flamm-

punkt könnten hergtstellt@*verden, indem man einen

aromatischen Extrakt, der aus Leuchtpetroleum

hergestellt ist und einen Siedebereich zwischen 140

1» s i 6o° und 266 bis 280° aufweist, mit einer Olefin-

fraktion . umsetzt, :aus -welcher die Olefine mit .

mäßiger I@ettnlarr@e;:entferat worden,sind, So (1"äß

z. B. nur eine C"--bis Cie Fraktion verwendet

würde. Dies würde aber zu einer beträchtlich ge-

ringeren Ausbeute. an.$chtnieröl, berechnet auf die.

Gesamtmenge der verfügbaren Olefine, führen, da

durch Spalten hochmolekularer Paraffinkohlen-

wasserstoffe nicht nur die C,!- bis Cl"-Olefine,

sondern- auch , dlie niedrigeren Olefine- gebildet

werden. Die Nichtausnutzung der letztgenannten

Olefine würde also die Ausbeute an Schmieröl, be-

rechnet auf die Gesamtmenge der verfügbaren

Olefine, wesentlich verringern, und diese. Tatsache

fällt um so mehr ins Ciewicht;, als ,die Qefine ein

ziemlich kostspieliges Ausgangsmaterial darstellen.

Andererseits. icöntttae. ,matt ..erwägen, , nkr. sölche

Komponenten des aps.Ireucbtpetroleum hergestellten

aromatischen Fxttsgktes zu ;verwenden, die einen

höheren Siedepunkt . ,aurfweisen, z. B. über 2oo°.

Dann würde es aber,..abgesehen von dem Nachteil,

daß ein Teil,,des verfügbaren Extraktes nicht für

den beabsichtigten Zweck verwertet wird, nur Mög-

lich sein, hochviskose Scimieröle herzustellen,

Erfindungsgemäß werden .Schmieröle mit einem

hohen, . ViFICOSitätsindkx ,.und .einem ausreichend

hohen Flammpunkt ausaromatisehen Extrakten, die

aus Leuchtpetroleum get% ontien sind und" einen

Siedebereich zwischen 140 bis 16o° und 260 bis

28p° aufweisen, und einem Gemisch von C8- bis

:Ctg -Olefinen, die durch Spalten hochmolekularer

Paraffinkohlenwasserstotte erbalten worden sind,

er,eugt, indem man sowohl die aromatischen Ex-

träkte als auch das Gemisch der 0lefine je in eine

niedrig siedende und eine höher siedende Fraktion

"legt den niedriger siedenden Teil der aromati-

sden Extrakte mit dem höbet- siedenden Teil des

Olefingemisches und den h<ilier siedenden Teil der

aromatischen Extrakte mit dein niedriger siedenden

Teil des Olefingeniisches alkyliert und darauf die so

erhaltenen Alkylierungaprodukte vermischt. Durch

Vermischen der beiden Alky lierungsprodukte in ver-

schiedenen Mengenverhältnissen ermöglicht dieses

Verfahren außerdem die Herstellung von Schmier-

ölen mit gteichem Viskositätsin<lex, aber mit sehr

verschiedenen Viskositäten, die von etwa E.50 = 6

bog etwa E5@ = 18 schwanken können.

Die Alkylierung der niedriger siedenden Fraktion

der aromatischen Extrakte mit der höher siedenden

Fraktion der Olefine wird mit einer untermoleku-

laren Menge von Olefinen durchgeführt. Pro Mol

Olefine sollen mindestens 2 1101 und vorzugsweise

2,5 bis 314o1 aromatische Verbindungen vor-

handen sein. Es können beträchtlich größere Mengen

der aromatischen 1?xti-akte pro llol Olefine an-

gewendet werden; z. 13. io 11o1 aromatische Ver-

hindungeir oder mehr pro \1o1 0lefine. Das Mol-

verhältnis 2,5 : i bis 3 : i entspricht etwa einem

Gewichtsvet'hältnis Aroniaten : (>lefine von 1,6 : i

bis 2 : i. Die Alkvlierung der niedriger siedenden

Fraktion der aromatischen Extrakte mit der höher

siedenden Fraktion der Olefine liefert dünne

Schmieröle mit einem Viskositätsindex 95 bis i io

und einem genügend hohen Flammpunkt (über

2000.

Wenn die höher siedende Fraktion der aromati-

schen Extrakte mit der niedriger siedenden Fraktion

der Olefine alkyliert wird, werden pro Mol der

aromatischen '#,erlrindu-ngen mindestens 2 Mol der

genannten Olefine verwendet. Gewöhnlich werden

pro Mol aromatische Verbindungen 2 bis 3 und vor-

zugsweise etwa 2,3 11o1 Olefine angewandt. Das

Molverhältnis 2,5 : i entspricht mehr oder weniger

einem Gewichtsverhältnis 0lefitie : aromatische Ver-

bindungen von 3 : 1. Die Alkylierung der höher

siedenden Fraktion der aromatischen Extrakte mit

der niedriger siedenden Fraktion der Olefine liefert

dicke Schmieröle mit einem Viskositätsitidex 95 bis

io5 und einem genügend hohen Flammpunkt. Ge-

wünschtenfalls kann die Viskosität dieses Alkylie-

rungsproduktes durch Abdestillieren der leichteren

Komponenten weiter erhöht werden.

Das erstgenannte dünne Alkylierungsprodukt

wird mit dem letätgenannten dickeren Alkylierungs-

produkt in solchem Verhältnis gemischt, daß das

Gemisch die gewünschte Viskosität zwischen Es, = 6

und E5, = i8 aufweist.

Das Zerlegen sowohl des Olefingemisches als auch

der aromatischen Extrakte in je eine höher siedende

und eine niedriger siedende Fraktion kann innerhalb

verhältnismäßig weiter Grenzen variiert werden.

Bezüglich der Olefine kann die Zerlegung bei

irgendeinem der Olefine mit i1 bis 17 Kohlenstoff-

atome durch-geführt werden. Bei den aromatischen

Extrakten kann die Zerlegung in die niedere und

die höhere Fraktion bei irgendeinem Siedepunkt

zw-ischetl 200 und 24,5° (bei Atmosphärendruck)

erfolgen.

Von den beiden Ausgangsstoffen, nämlich dem

Gemisch der Olefine und den aromatischen Extrak-

teil, ist das erstgenannte Gemisch das wertvollere.

Es ist daher erwünscht, den Verbrauch der aromati-

schen Extrakte demjenigen an Olefinen anzupassen,

so claß die letztgenannten Verbindungen vollständig

verbraucht werden.

Die aromatischen Extrakte können durch Extra-

hieren der aromatischen Verbindungen aus Leucht-

petroleum mit einem selektivep Lösungsmittel her-

gestellt werden. Flüssiges Schwefeldioxyd ist als

selektives Lösungsmittel besonders geeignet. Es

können jedoch auch andere selektive Lösungsmittel,

wie Furfurol, \ itrobenzol oder Antimontrichlorid,

angewandt werden. Nach der Extraktion wird der

Extrakt vom Rückstand getrennt und das selektive

Lösungsmittel aus dem Extrakt entfernt. Durch

Destillieren des so erhaltenen Extraktes kann eine

Fraktion mit einem :\1ifaiigssiedepunkt von 1.4o bis

16o° und einem Endsiedepunkt von 26o bis 28o°

isoliert werden.

Gewünschtenfalls kann die Extraktion mit einem

selektiven Lösungsmittel durch andere Trenn:ungs-

inethoden zur Anreicherung der aromatischen Ver-

bindungen aus Leuchtpetroleum ersetzt werden:

z. 13. durch Perkolation eines mit einem leichten

Kolileiiwasserstottöl, "vie Pentan, verdünnten

Leuchtpetroleums über Silicagel, worauf die von

dem Gel adsorbierten aromatischen Verbindungen

in einem flüchtigen Lösungsmittel, wie Pentan, ge-

löst werden, welches schließlich abdestilliert wird.

Es muß bemerkt werden, daß nicht jedes Leucht-

petroleum, das nach der Ringanalyse einen hohen

Gehalt all aromatischen Verbindungen hat, ein ge-

eignetes Ausgangsmaterial zur Herstellung der

AIkylierungsprodukte gemäß der Erfindung dar-

stellt. Die im Leuchtpetroleum enthaltenen aroma-

tischen @-erllin tlungen. oder mindestens der größere

Teil derselben, müssen noch alkvlierbar sein.

Geeignete Gemische von Ölefinen mit 8 bis

18 Kolilenstoffatotnen, die durch Spalten hochmole-

kularer Paraffinkolilenwasserstoffeerhalten werden,

sind z. l3. die durch Spalten von festen Paraffinen

in der Dampfphase und Ahdestillieren der C8- bis

C"-F raktioii aus dein Spaltprodukt erhaltenen. Es

kann ratsam sein, mindestens die überwiegende

Menge der sehr leicht reagierenden Verbindungen,

wie Diolefine. aus dem Spaltprodukt zu entfernen,

bevor die Cs- bis C"-Fraktion abdestilliert wird.

Hierzu bringt man das Spaltprodukt mit einer ge-

ringen Menge, z. 13. o.; Gewichtsprozent, Alumi-

niumchlorid in Berührung, vorzugsweise bei einer

mäßig. erhöhten Temperatur, z. 13. 6o bis 9o°, wo-

durch diese leicht reagierenden Körper polymerisiert

werden. Nachdem das Aluminiumchlorid und etwa gebildeter Schlamm entfernt. worden sind, wird die c8- bis C18-Fraktion aus dem Produkt durch Destillation gewonnen.

Stark verzweigte Ketten, wie die polymeren Olefine, die durch Polymerisation niederer Olefine erhalten werden, sind für die Zwecke der Erfindung nicht brauchbar.
Die Zerlegung der aromatischen Extrakte und des Gemisches von Olefinen in; niedriger siedende uni höher siedende Fraktioneni wird natürlich durch Destillation bis zu dem gewünschten Trennungspunkt durchgeführt.
Die getrennten Alkylierungen der beiden Fraktionen der aromatischen Extrakte mit einer Fraktion des Olefingemisches erfolgen in Anwesenheit eines Alkylierungskatalysators. In der Regel kommen alle bekannten Friedel-Crafts-Katalysatoren in Betracht, und Aluminiumchlorid ist besonders brauchbar. Andere Beispiele von geeigneten Katalysatoren sind H F, B F3, Fe Cl., Zn C12, HE S 04. Bei Verwendung von Aluminiumchlorid als Katalysator wird eine l enge von 0,5 bis 1o Gewichtsprozent, berechnet auf die Gesamtmenge des Reaktionsgemisches, angewendet. Vorzugsweise beträgt die Menge des angewendeten Aluminiumchlorids i bis 4 Gewichtsprozent bei der Alkylierung der leichteren Fraktion der aromatischen Extrakte mit der schwereren Fraktion der Olefine und .4 bis 6 Gewichtsprozent bei der Alkylierung der schwereren Fraktion der aromatischen Extrakte mit der leichteren Fraktion der Olefine.
Die Alkylierung der leichteren Fraktion der aromatischen Extrakte mit der schwereren Fraktion der Olefine kann bei Temperaturen zwischen etwa 2o und etwa ioo° durchgeführt werden und erfolgt vorzugsweise bei Temperaturen zwischen etwa 20 und 7o°. Die Alkylierung der schwereren Fraktion der aromatischen Extrakte mit der leichteren Fraktion des Gemisches ans Olefinen kann im allgemeinen bei Temperaturen von etwa - 1o bis etwa + ioo° stattfinden. Im allgemeinen werden Reaktionstemperaturen von + io bis + 50° bevorzugt.
I)ie Dauer der Alkylierungsreaktion hängt von der angewendeten Temperatur sowie von der Menge und Art des Katalysators ab. Wenn Aluminiumchlorid als Katalysator angewendet und allmählich zugesetzt wird, beträgt die Reaktionszeit gewöhnlich 3 bis 8 Stunden. Nach Beendigung der Reaktion werden die beiden Alkylierungsprodukte aufgearbeitet, indem man zuerst eine etwa vorhandene Bodenschicht aus Katalysatorschlamm -und höhermolekularen Produkten entfernt. Dies kann z. B. durch einfaches Dekantieren durchgeführt werden oder durch Abpumpen der oberen, das Alkylierungsprodukt enthaltenden Schicht, oder durch Trennen der Schichten mit Hilfe eines Scheidetrichters oder durch Zentrifugieren.
Die obere Schicht kann dann mit einem alkalischen Stoff, z. B. Kalk, behandelt werden, tim etwa vorhandene saure Komponenten zu entfernen: Um die Farbe des Alkyliertingsproduktes zu verbessern und einen etwa durch den Katalysator bedingten Chlorgehalt zu entfernen; kann das Produkt mit Bleicherde behandelt *erden. Die beiden Behandlungen können zusammengefaßt werden, indem man das Alkylierungsprodukt mit einem Gemisch aus Bleicherde und Kalk erhitzt. Eine geeignete Wärmebehandlung bestellt z. B. im Eihitzen auf eine Temperatur zwischen 15o und 24o°, -vorzugsweise zwischen Zoo und 24o°, während Y2 bis 2 Stunden. Um Oxydation des Reaktionsproduktes während dieser Behandlung zu verhindern, kann sie in einer inerten Atmosphäre, z. B. unter Stickstoff, durchgeführt werden. Man kann auch Stickstoff oder ein anderes inertes Gas durch das Reaktionsprodukt hindurchleiten, wodurch gleichzeitig gründliches Rühren bewirkt wird. Nach der Behandlung mit Kalk und Bleicherde werden diese Stoffe durch Filtration entfernt.
Das Filtrat kann schließlich einer Vakuumdestillation .unterworfen werden, um nicht umgewandelte Bestandteile der Ausgangsstoffe zu entfernen. Der bei dieser letzten Destillation erhaltene Rückstand stellt das gewünschte Schmieröl dar. Die als Ergebnis der beiden Alkylierungsreaktionen erhaltenen Schmieröle werden schließlich in solchem Verhältnis vermischt, daß ein Schmieröl von der gewünschten Viskosität erhalten wird. Auf diese Weise können Schmieröle mit jeder Viskosität zwischen E., = 6 und E., = 18, einem Viskositätsindex von etwa ioo und einem Flammpunkt über 29o° hergestellt werden.
Das Verfahren wird nun noch näher erläutert unter Bezugnahme auf die beiden nachstehenden Vergleichsbeispiele, von welchen Beispiel i die Alkylierung eines Leuchtpetroleumextraktes mit einem Siedebereich von 16o bis 26o°' in seiner Gesamtmenge mit einem Gemisch von durch Spalten erhaltenen Olefinen mit 8 bis 18 Kohienstoffatomen beschreibt, während sich Beispiel 2 auf das erfindungsgemäße Verfahren bezieht, bei welchem die niedriger siedende Ffaktion des Leuchtpetroleumextraktes mit der höher siedenden Fraktion des Olefingemisches und die höher siedende Fraktion des Leucht# petroleumextraktes mit der niedriger siedenden Fraktion des Olefingemisches alkyliert wird.
Beisp.nel i 3o Gewichtsteile eines aromatischen, aus Leuchtpetroleum durch Extraktion mit flüssigem Schwefeldioxyd erhaltenen Extraktes wurden mit 7o Gewichtsteilen eines Gemisches von Olefinen mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen vermischt. Das Olefingemisch war erhalten worden durch Spalten eines ölhaltigen Rückstandsparaffins in der Dampfphase, Behandeln des gespaltenen Produkts während 3 Stunden bei 8o° mit o,5 Gewichtsprozent Aluminiumchlorid zwecks Beseitigung der am stärksten reagierenden Komponenten, wie Diolefine, und Isolieren der C8-bis C18 Fraktion durch Vakuumdestillation aus dem gespaltenen Produkt nach Entfernen des Katalysators und des gebildeten Schlammes.
Das Gemisch aus Extrakt und Olefinen wurde bei 45c mit Hilfe von 3,6 Gewichtsprozent Aluminiumchlorid, berechnet auf die Gesamtmenge des Reaktionsgemisches, umgesetzt.
Nach beendeter Umsetzung hatten sich in dem Reaktionsgemisch zwei Schichten gebildet. Die aus Katalysatorschlamm bestehende Bodenschicht wurde entfernt. Die obere Schicht wurde mit io Gewichtsteilen einer 2oo/oigen wässerigen Natriumhydroxydlösung behandelt und nach Entfernen der wässerigen Alkalischicht mit Wasser gewaschen. Die im allgemeinen Teil der Beschreibung erwähnte Behandlung mit Bleicherde und Kalk wurde weggelassen, um die durch eine solche Behandlung verursachten Verluste zu vermeiden und die höchste Ausbeute an Alkylierungsprodukten zu erzielen.
Da das in der vorstehend beschriebenen Weise hergestellte fertige Produkt einen niedrigeren Flammpunkt aufwies, als für ein Schmieröl von der erhaltenen Viskosität gefordert wird, wurde ein Teil des Endproduktes abdestilliert, worauf der Flammpunkt und die Viskosität des Rückstandes wiederum bestimmt wurden. Dieser Rückstand wurde wiederum teilweise destilliert, worauf der Flammpunkt und die Viskosität des dabei verbleibenden Rückstandes erneut bestimmt wurden usw. In dem Diagramm ist der Flammpunkt des ursprünglichen Endproduktes und jedes der Rückstände I bis IV als eine Funktion der Viskosität in Englergraden bei 5o° aufgetragen. Die so erhaltenen verschiedenen Punkte sind durch die Kurve A verbunden.

Die folgende Tabelle zeigt die Flammpunkte, die Viskositäten in Centistokes bei 37 und 99°, die Viskositätsindexe, die Viskositäten ausgedrückt als E501 und die Ausbeuten, ausgedrückt als Gewichtsprozente des ursprünglichen Olefingemisches, sowohl für das ursprüngliche Endprodukt als auch für die verschiedenen Rückstände.

Flammpunkt Viskosität 37° Viskosität 99° Viskosität , s-

Produkt Ausbeute (Pensky-Martens E so

' gescbl. Gefäß) in Centistokes in Centistokes Index

Ursprüngliches End-

produkt........... 123,0 93° 64,95 8,94 1i9 5,13

Rückstand I .. ...... 1111,2 142° 124,50 13,30 1o9 9109

- II........ 190,4 1840 2o6,96 18,05 103 14,23

- III ........ 90,8 2160 317,85 23,73 ioi 20,94

- IV ........ 79,9 242° 476,89 30,77 ioo 30,49

- V . . , . . . . .. 69,1 2630 694,8 40,47 193 43,0

Beispiel e Der gleiche aromatische Extrakt und das gleiche Olefingemisch, wie in Beispiel i, wurden als Ausgangsmaterial verwendet. Es wurden verschiedene Versuche durchgeführt, wobei jedesmal der Leuchtpetroleumextrakt in eine Fraktion mit einem Siedebereich von i6o bis 2io° und eine Fraktion mit einem Siedebereich von 21o bis 26o° zerlegt wurde, während das Olefingemisch in eine Fraktion mit einer Kettenlänge von Ca bis C" und eine Fraktion mit einer Kettenlänge von C"+ , bis Cle zerlegt wurde, wobei n der Reihe nach 11,- 13, 15 und 17 war. Bei all den Versuchen wurden die beiden Olefinfraktionen im gleichen Verhältnis verwendet, in welchem sie in dem gesamten C8- bis Cl.-Gemisch vorlagen, während 2 Gewichtsbeile der leichteren Fraktion des Leuchtpetroleumextraktes umgesetzt wurden mit i Gewichtsteil der C"+1- bis Cl.-Olefine und i Gewichtsteil der schwereren Fraktion des Leuchtpetroleumextraktes mit 3 Gewichtsteilen der Cg bis C"-Olefine umgesetzt wurde. Die Alkylierungen wurden in der gleichen Weise durchgeführt wie bei Beispiel 1. Die durch Alkylierung der Fraktion des Leuchtpetroleumextraktes mit einem Siedebereich von 16o bis 21o° mit den C"+1- bis Cle Olefinen erhaltenen öle wurden bis zu einer Viskosität von E., = etwa 4 abdestilliert, um nicht umgesetzte Komponenten des Ausgangsgemisches zu entfernen. Die so erhaltenen öle hatten einen Flammpunkt über 200° und einen Viskositätsindex zwischen 95 und i io.

Die durch Alkylieren der Fraktion des Leuchtpetroleumextraktes mit einem Siedebereich von 2io bis 26o° mit den C8- bis C"-Olefinen erhaltenen Produkte wurden nach Beendigung der Alkylierungsreaktion bis zu einer Viskosität von E., = 25 destilliert, um leichtere Komponenten (einschließlich nicht umgesetzter Bestandteile des Ausgangsgemisches) zu entfernen. Die so erhaltenen öle hatten Flammpunkte vom 230 bis 24o° und einen Viskositätsindex zwischen 95 und 105.

Die Gewichtsteile an Olefinen, welche in Reaktion gebracht wurden, und die Gewichtsteile des daraus erhaltenen Schmieröls sowie die Flammpunkte der am Schluß erhaltenen Gemische waren für die verschiedenen Werte von n folgende:

Menge Gesamtmenge Viskosität I Flammpunkt

y1 Menge der Olefine erhaltenes Schmieröl des Schmieröl-

Schmieröl nach der Mischung gemisches

11 32 Teile C8 bis C,1 3o Teile tob Teile E50 = 6 2o4°

68 - C12 - C18 78 -

13 48 - C8 - C13 45 - 105 - E50 = 8 208°

52 - C14 - C18 60 -

15 69 - C8 - C,5 66 - 1O1 - E5o = 12 213°

31 - C18 - C18 .35 -

17 89 - C8 - C17 85 - 99 - E5o = 18 223'

10,4 - C,8 14 -

In der dritten Spalte dieser Tabelle sind die in jeder der beiden Alkylierungsreaktionen erhaltenen Schmierölmengen getrennt angegeben, während die vierte Spalte die Gesamtmenge des durch Vermischen dieser Mengen erhaltenen Schmieröls angibt. Die fünfte Spalte zeigt die Viskositäten in Englergraden bei 5o° für die nach dem Vermischen erhaltenen Produkte, während schließlich die sechste Spalte die Flammpunkte dieser Gemische angibt. Der Viskositätsindex jedes dieser Gemische war etwa ioo. Die Flammpunkte der Gemische sind in dem in Beispiel i erwähnten Diagramm angegeben, wo diese Flammpunkte durch die Kurve B verbunden sind. Ein Vergleich dieser Kurve mit Kurve A zeigt, daß die Gemische gemäß der Erfindung einen beträchtlich höheren Flammpunkt haben als die Alkylierungsprodukte nach Beispiel i.

Schließlich wird noch ein besonderer Effekt hervorgehoben, welcher durch Vermischen des Alkylierungsproduktes der leichteren Fraktion des aromatischen Extraktes mit der schwereren Fraktion der Olefine und des Alkylierungsproduktes der schwereren Fraktion des aromatischen Extraktes mit der leichteren Fraktion der Olefine erzielt wird. Aus Versuchen an Motoren hat sich ergeben, daß das genannte Gemisch in dem Motor weniger Niederschläge erzeugt als jede der einzelnen Komponenten.
Diese Versuche wurden. mit den folgenden Komponenten durchgeführt: Die leichte Komponente wurde erhalten durch Alkylieren eines aromatischen Extraktes aus Leuchtpetroleum mit einem Siedebereich von 16o bis 2io° mit einer Fraktion von C14- bis CA-Olefinen im Verhältnis von 2 Gewichtsteilen aromatischer Extrakt auf i Gewichtsteil Olefine. Das Alkylierungsprodukt wurde bis zu einer Viskosität von E., = 4 abdestilliert.
Die schwere Komponente wurde hergestellt durch Alkylieren eines aromatischen Extraktes aus LeuchtpetTOleUm mit einem Siedebereich von 2io bis 26o0 mit c8- bis C13 Olefinen im Verhältnis von i Gewichtsteil aromatischer Extrakt auf 3 Gewichtsteile Olefine. Das Alkylierungsprodukt wurde bis zu einer Viskosität von E50 = 25 abdestilliert.
Es wurden nun drei Versuche durchgeführt, wobei als Schmieröl i. die leichte Komponente, 2. die schwere Komponente und 3. ein Gemisch aus der leichten und der schweren Komponente verwendet wurde. Beim ersten Versuch, bei welchem nur die leichte Komponente als Schmieröl verwendet wurde, wurden die leichteren Bestandteile des 051s vorher abdestilliert, um einen Rückstand mit einer Viskosität Eso @ 14 zu erhalten und die Viskositätseigenschaften des Schmieröls besser mit denjenigen der schweren Komponente und des Gemisches aus Teich; ter und schwerer Komponente vergleichbar zu machen. Das Gemisch aus leichter und schwerer Komponente bestand aus 2o Gewichtsteilen. der leichten Komponente mit einer Viskosität Ebo = 4 und 8o Gewichtsteilen der schweren Komponente (E50 = 25) ; das Gemisch hatte eine Viskosität Eso = 18.

Die Prüfungen wurden. in einem stationären einzylindrigen Deutz-Benzinmotor unter voller Belastung durchgeführt (Kolbendurchmesser 100 mm, Hublänge i io mm). Die Kühltemperatur, es wurde Glykol als Kühlflüssigkeit verwendet, war igo°, die Oltemperatur war 8o°, die Zahl der Umdrehungen betrug 1200 pro Minute. Die Dauer der Prüfungen betrug 40 Stunden. Die Ergebnisse waren folgende:

Verdickte Schwere Gemisch aus

Niederschlag leichte Kompo- leichter

Kompo- nente 'und schwerer

nente Komponente

i. Kolbenringnut. . io9 mg 48 mg 24M9

2. Kolbenringnut . .- 12 - 35 - o -

Übrige Kolbenripg-

nuten.......... 4 - 20 - o -

Innerhalb des

Kolbens ....... .. '2i2 - o - 0 -

Claims

PATENTANSPROCHE: i. Verfahren zur Herstellung von Schmierölen durch Umsetzen von aus Leuchtpetroleum hergestellten aromatischen Extrakten mit einem Siedebereich zwischen 140 bis 16o° und 26o bis 28o° in Anwesenheit von Alkylierungs'katalysatoren mit einem Gemisch von Olefinen mit 8 bis 18 Kohlensto#atomen, welches durch Spalten hochmolekularer paraffinischer Kohlenwasserstoffe erhalten worden ist, dadurch gekennzeichnet, daB die aromatischen Extrakte in zwei Fraktionen zerlegt werden, wobei das Zerlegen bei einem Siedepunkt zwischen 200 und 245° erfolgt, das Gemisch von Olefinen in eine Cg bis C,i und eine C"+i bis C"-Fraktion zerlegt wird, wobei 1, eine Zahl aus der Reihe ii bis 17 bedeutet, die niedriger siedende Fraktion der aromatischen Extrakte mit der höher siedenden Fraktion der Olefine in einem Verhältnis von mindestens 2 Mol aromatische Verbindungen pro Mol 01e-, fine und die höher siedende Fraktion der aromatischen Extrakte mit der niedriger siedenden Fraktion der Olefine in einem Verhältnis voll mindestens 2 Mol Olefine pro Mol aromatische Verbindungen alkyliert wird, und die beiden so erhaltenen Alkylierungsprodukte zu einem Gemisch mit einer Viskosität E., --. 6 bis 18..vermischt werden.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch ge-. kennzeichnet, daß die aromatischen Extrakte durch Extrahieren der aromatischen Verbindungen aus Leuchtpetroleum mit Schwefeldioxyd hergestellt werden.
3. Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch von Olefinen durch Spalten hochmolekularer Paraffinkohlenwasserstoffe in der Dampfphase erhalten wurde. ,¢.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die am stärksten ungesättigten Komponenten aus dem Spaltprodukt entfernt worden sind, indem dieses Spaltprodukt mit einer geringen Menge Aluminiumchlorid behandelt wurde.
5. Verfahren nach Anspruch i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Aluminiumchlorid äls Alkylierungskatalysator verwendet wird.
6. Verfahren nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die niedriger siedende Fraktion der aromatischen Extrakte mit der höher siedenden Fraktion des Olefingemisches im Verhältnis 2,5 bis 3 Mol aromatische Verbindungen pro Mol Olefine umgesetzt wird. .
7. Verfahren nach Anspruch i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die höher siedende Fraktion der aromatischen Extrakte mit der niedriger siedenden Fraktion des Olefingemisches im Verhältnis von 2 bis 3 Mol Olefine pro Mol aromatische Verbindungen umgesetzt wird.