DE902373C - Verfahren zur Herstellung alterungsbestaendiger Schmieroele aus olefinhaltigen Kohlenwasserstoffen - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung alterungsbeständiger Schmieröle aus olefinhaltigen Kohlenwasserstoffen Aus Olefinen und olefinischen Kohlenwasserstoffgemischen, insbesondere aus Spaltbenzinen der katalytischen Kohlenoxydhy drierung, lassen sich mit Aluminiumchlorid und ähnlichen Kondensationsmitteln synthetische Schmieröle gewinnen, die anderen mineralischen Schmierölen gegenüber eine Reihe überlegener Eigenschaften aufweisen. Sie haben zum Beispiel eine wesentlich bessere Viskositätspolhöhe, d. h. bei steigender Temperatur nimmt ihre Viskosität nur in geringem Maße ab. Auch ihr Stockpunkt und Conradsontest liegen günstiger. Verwendet man sie zur Schmierung von Flugzeugmotoren, so ist die Neigung zum Ringstecken geringer, d. h. die Beweglichkeit der Kolbenringe wird durch Abscheidung von Ölkohle nicht behindert.
• Derartige synthetische Schmieröle besitzen jedoch den Mangel, daß ihre Empfindlichkeit gegen Sauer-Stoff ziemlich groß ist. Dieser Nachteil kann bei besonders hohen Betriebsbelastungen zu einem verhältnismäßig raschen Anstieg der Viskosität bzw. der sauren und verseifbaren Ölbestandteile führen.
• Durch Zusatz von geeigneten Oxydationsverhinderungsmitteln (Inhibitoren) kann die Sauerstoffstabilität weitgehend verbessert und eine ausreichende Alterungsbeständigkeit erzielt werden. Die Beimischung derartiger Schutzstoffe hat im Schmieröl, insbesondere aber im synthetischen Schmieröl, gewisse Schädigungen zur Folge. Enthalten die Inhibitoren in ihrem Molekül Schwefel, so kann zum Beispiel eine Abscheidung von Schwefelwasserstoff auftreten, wodurch das Öl einen schlechten Geruch annimmt. Bei längerem Stehen trübt es sich oft durch unerwünschte Ausflockungen, seine Farbe leidet, der Schwefeltest mit Kupferstreifen wird schlecht und ähnliches mehr.
• Versetzt man ein synthetisches Schmieröl beispielsweise mit kleinen Mengen Thiodiphenylamin und bewahrt das Produkt sodann längere Zeit in Glasflaschen auf, so bilden sich unter Einwirkung des Lichtes störende Niederschläge und Gallerten, die schließlich die gesamte Flüssigkeit durchsetzen. Werden diese Verunreinigungen durch Filtration entfernt, so bilden sie sich am Licht nach kurzer Zeit von neuem. Dieses ungünstige Verhalten kann den Wert eines an sich überaus wirksamen Inhibitors weitgehend herabsetzen.
• Es wurde nun gefunden, daß man unter Aufrechterhaltung der überlegenen Eigenschaften der synthetischen Schmieröle hervorragend sauerstoffeste und lagerbeständige Produkte erhält, wenn man als Inhibitor Anthrachinonyl-2-hydrosulfid benutzt und dieser Stoff unter Einwirkung von Aluminiumchlorid oder ähnlich wirkenden Polymerisationsmitteln mit dem zu verbessernden Kohlenwasserstoffmaterial zusammengebracht wird.
• Der Inhibitor kann beispielsweise bereits vor der eigentlichen Polymerisation den verwendeten olefinischen Ausgangskohlenwasserstoffen, insbesondere den benutzten Spaltbenzinen, zugesetzt werden. Auf diesem Wege läßt sich der Zusatz besonders einfach ausführen. Die mit dem Inhibitor versetzten olefinischen Ausgangskohlenwasserstoffe, insbesondere Spaltbenzine, können ohne Schwierigkeit mit den üblichen Kondensationsmitteln, insbesondere mit Aluminiumchlorid, auf Schmieröl verarbeitet werden, ohne daß der Fabrikationsprozeß geändert zu werden braucht. Überraschend ist hierbei, daß die Schutzwirkung des Inhibitors keine Einbuße erleidet trotz der starken und vielseitigen Wirkung, die ein Kondensationskatalysator, wie beispielsweise Aluminiumchlorid, auf das Material ausübt.
• Wird der Inhibitor bereits dem Spaltbenzin zugesetzt, so verwendet man zweckmäßig etwa 0,05 bis 1,511 / 0 der als inhibierendes Mittel verwendeten Substanz. Durch ihren Zusatz tritt weder eine Verminderung der Schmierölausbeute noch eine Beeinflussung der Kontakt-Öl-Bildung ein. Die unter vorherigem Inhibitorzusatz durch Polymerisation gewonnenen Schmieröle zeigen praktisch keine Änderung der üblichen Analysenwerte wie zum Beispiel der Viskositätspolhöhe des Stockpunktes, des Flammpunktes, des Schwefeltestes, der Viskosität usw. Ihre Alterungsbeständigkeit ist jedoch grundlegend verbessert, wie aus den nachfolgend angeführten Ausführungsbeispielen hervorgeht.
• Sind Schmieröle zu inhibieren, die nach dem Polymerisationsvorgangmit Aluminiumchlorid, Aluminiumchloriddoppelverbindungen oder ähnlichen Substanzen, gegebenenfalls bei erhöhterTemperatur,nachbehandelt werden, dann kann man den Inhibitor mit gutem Erfolg vielfach auch vor dieser zweiten Behandlungsoperation zusetzen.
• Mit Hilfe des beschriebenen Verfahrens kann auch auf andere Kohlenwasserstoffgemische, z. B. auf Mineralöle oder Spaltbenzine, eine günstige Wirkung ausgeübt werden. Bei der Schmierölherstellung möge das Verfahren an Hand der nachfolgenden Vergleichsversuche näher erläutert werden.
• Versuch: Von einem bis 28o° siedenden Spaltbenzin wurden io kg ohne Zusatz von Inhibitoren mit 400 g Aluminiumchlorid ii Stunden lang bei g5° unter lebhaftem Rühren kondensiert. Nach Abtrennung von der unteren, dunkelgefärbten Kontaktschicht wurde die ölige Flüssigkeit, die sogenannte obere Schicht, auf bekannte Weise entchlort und durch Destillation unter atmosphärischem Druck von den restlichen Benzinanteilen befreit. Darauf wurde im Vakuum weiter destilliert. Bei 2oo° (Dampftemperatur) und 5 mm H9 erhielt man 5,62 kg Schmieröl, was einer 56,2%igen Ausbeute entsprach.
• Die Analysendaten und die Alterungseigenschaften dieses Öles sind aus der Tabelle ersichtlich. Ausführungsbeispiel Von dem im Versuch verwendeten Spaltbenzin wurden 10 kg mit 30 g Anthrachinonyl-2-hydrosulfid versetzt und mit 400 g Aluminiumchlorid ii Stunden lang bei g5° lebhaft gerührt. Nach der Entchlorung und Vakuumdestillation (2oo° Dampftemperatur, 5 mm Hg) erhielt man 5,55 kg Schmieröl, entsprechend einer 55,5o/oigen Ausbeute.
• Die Analysendaten und Alterungseigenschaften auch dieses Schmieröls sind aus der Tabelle ersichtlich.
• In der nachfolgenden Tabelle sind für die ohne Inhibitor bzw. mit erfindungsgemäßem Zusatz von Anthrachinonyl-2-hydrosulfid erhaltenen Analysendaten, soweit sie die Viskosität bei 5o°, die Viskositätspolhöhe, den Flammpunkt, Stockpunkt, Conradsontest, die Neutralisationszahl und die Verseifungszahl betreffen, angegeben. Danach wurden die Schmieröle in der üblichen Weise mit Sauerstoff gealtert, wobei i5o g Öl j edesmal 6 Stunden lang mit einem Sauerstoffstrom von 151 C2/Std. bei 16o° behandelt wurden. Diese Sauerstoffeinwirkung hat eine Viskositätserhöhung (Eindickung) zur Folge, und es ist in der Tabelle der Betrag in Prozent angegeben, um den sich die ursprüngliche Viskosität bei der Sauerstoffbehandlung erhöht. Das angegebene Oxydationswasser gibt einen Anhalt für die aufgetretene Alterung.

  mit

  ohne Inhibitor Anthrachinonyl-

  2-hydrosulfid

  i. Analyse

  V50 . . . . . . . . . . . . . Ii,g° E 1o,5° E

  Viskositätspolhöhe 1,61 1,64

  Flammpunkt .... 243° 248°

  Stockpunkt ..... - 42° - 4g°

  Conradsontest ... 0,080/, o,o6 0/0

  NZ ............. 0,02 0,04

  VZ ............. o,ig o,o6

  2. Alterung, i5o g, 6 Stunden, 16o° C

  -E- j " (Eindickung) 137 % 130/0

  NZ ............. 14,7 2,2

  VZ ............. 40,5 9,6

  Oxydationswasser 12,8 ccm 3,8 ccm

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung alterungsbeständiger Schmieröle aus olefinhaltigen Kohlenwasserstoffen, insbesondere aus Spaltbenzinen, mit Hilfe von Aluminiumchlorid oder ähnlich wirkenden Kondensationsmitteln unter Verwendung von die Sauerstoffaufnahme herabsetzenden Stoffen (Inhibitoren), die bereits während der Schmierölherstellung, insbesondere vor der ein- oder mehrstufigen Kondensation mit Aluminiumchlorid oder ähnlich wirkenden Polymerisationskontakten, oder zwischen zwei derartigen Kontaktbehandlungen, zugesetzt werden, dadurch gekennzeichnet, daB Anthrachinonyl-2-hydrosulfid als Inhibitor verwendet wird. Angezogene Druckschriften Französische Patentschrift Nr. 784319.