NO150609B - Fremgangsmaate til fremstilling av nye produkter fra faromatske hydrokarbonblandinger utvunnet fra mineralolje - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte

til fremstilling av nye teknisk verdifulle produkter fra mineraloljedestillater eller fra oppløsningsmiddelekstrakter av slike destillater.

Ifølge oppfinnelsen har man funnet at man ved å

oksydere et eller flere mineraloljedestillater og/eller oppløs-ningsmiddelekstrakter av mineraloljedestillater med et visst laveste innhold av aromatisk bundet karbon gjennom luftinnblå-

sing og deretter destillere det oksyderte destillat og/eller ekstrakt, og videre oppbevare visse produktfraksjoner, kan oppnå blant annet en produktfraksjon som utgjøres av en lys olje som har vist seg å være i besittelse av meget verdifulle egenskaper hva angår oksydasjonsstabilitet, og kan benyttes eksempelvis som prosessolje. En annen produktfraksjon har vist seg å være verdifull som tilsetningsmiddel i pressmasser for grammofon-

plater, og dette muliggjør en øket produksjon og forbedret lydgjengivelse.

Ifølge foreliggende oppfinnelse blir et eller flere mineraloljedestillater og/eller oppløsningsmiddelekstrakter av mineraloljedestillater med et innhold av aromatisk bundet karbon tilsvarende en VGC-verdi på minst 0,85, fortrinnsvis minst 0,90, og med en midlere molekylvekt på 150 - 600, fortrinnsvis 200 - 500, oksydert ved luftinnblåsning og det oksy-

derte destillatet og/eller ekstraktet destilleres, hvorved det ved destillasjonen uttas en produktfraksjon i temperaturintervallet ca. 320 til ca. 375°C ved 760 mm Hg, og at det fra bunnfraksjonen isoleres en annen produktfraksjon som koker ved temperaturer over omkring 400°C ved 760 mm Hg.

I US-patent nr. 3.129.107 benyttes som utgangsmaterialer fenolekstrakter fra aromatholdige fraksjoner fra kataly-

tisk krakkede oljer. Disse ekstrakter oksyderes og de oksyderte produkt ekstraheres med et hydrokarbon for oppnåelse av en rest som er uoppløselig i aromatiske hydrokarboner, slik som benzen. Således skiller denne fremgangsmåte seg fra den foreliggende fremgangsmåte ved at

a) et krakkingsprodukt benyttes som utgangsmateriale for oksydasjonen, b) oksydasjonen følges av en ekstraksjon isteden for destillasjon, og c) det oppsamlede produkt er hverken en olje i likhet med det produkt som ifølge oppfinnelsen oppsamles i intervallet 320-375°C ved 760 mm Hg, eller et produkt med tilsvarende egenskaper som bunnfraksjonen ved foreliggende oppfinnelse.

Sistnevnte er så godt som fullstendig oppløselig i toluen

og benzen, mens det kjente produkt som nevnt er uoppløse-

lig deri. Det kjente produkts høye uoppløselighet leder til at det ikke oppløser seg i pressmasser for grammofon-plater, hvilke hovedsakelig består av en sampolymer av vinylklorid og vinylacetat, men vil foreligge i form av partikler på tilsvarende måte som kjønrøk foreligger i form av partikler i slike pressmasser. Tilstedeværelsen av partikler leder til forstyrrende brus og knitring ved spil-ling av platen allerede ved lave innhold, f.eks. ved innhold høyere enn 0,5% for kjønrøk. En innblanding av det ifølge US-patentet oppnådde produkt i en slik pressmasse inne-holdende kjønrøk, leder således direkte til en økning av partikkelinnholdet og forringet lydkvalitet, mens en innblanding av et ifølge oppfinnelsen fremstilt harpiksformig produkt leder til forbedrede lydegenskaper hva angår bak-grunnsbrus og knitring.

US-patent nr. 2.991.241 beskriver fremstilling av et produkt som er mer lik stenkulltjærebek enn tidligere kjente petroleumprodukter. Dettes egenskaper innbefatter blant annet høy grad av uoppløselighet i benzen.Som utgangsmateriale anvendes bunnfraksjonen fra en destillasjon av olje fra kata-lytisk krakking. Denne fraksjon oksyderes og destilleres. Det oppnådde produkt inneholder 8,5% stoff som er uoppløselig i benzen, 86,1% stoff som er uoppløselig i nafta og 4,5% stoff som er uoppløselig i karbondisulfid. Selvom disse innhold er langt under de som oppnåes ved produksjonen ifølge US-patent nr. 3.129.107, så vil også dette produkt lede til øket innhold av partikler ved innblanding i en pressmasse for grammofon-plater og dermed forringe lydegenskaper hos den av pressmassen fremstilte plate.

Ifølge en utførelsesform av oppfinnelsen uttas en ytterligere produktfraksjon som har et kokepunktintervall på omkring 375 - <i>100<o>C ved 760 mm Hg.

De forskjellige angitte produktfraksjoner kan omfatte såvel hele det for fraksjonen angitte temperaturinter-vall som et snevrere intervall innen det førstnevnte. Por det tilfelle at man kan tolerere et lavere flammepunkt eller en mørkere farge hos den første produktfraksjon, er det mulig å la koketemperaturen til en mindre del av fraksjonen ligge noe under 320°C, f.eks. ned mot ca. 300°C, respektivt noe over 375°C ved 760 mm Hg. Likeledes kan man i den andre produktfraksjonen ha mindre mengder av komponenter som koker ved temperaturer noe under M00°C ved 760 mm Hg, dersom man kan godta den dermed føl-gende klebrighet hos produktet.

Ifølge en foretrukket utførelse av foreliggende fremgangsmåte uttas de forskjellige produktfraksjonene i separate trinn, hvilke hvert forutgås av et oksydasjonstrinn. Den andre produktfraksjonen kan eksempelvis ifølge dette utvinnes ved at bunnfraksjonen fra destillasjonen underkastes oksydasjon ved luftinnblåsing, hvoretter komponenter med lavere kokepunkt enn den ønskede fraksjon fjernes ved destillasjon eller avdamp-ning.

Ifølge en annen foretrukken utførelsesform konden-seres en del av de ved et oksydasjonstrinn med oksydasjons-gassene bortgående komponenter fra destillatet og/eller ekstrak-et og tilbakeføres i prosessen.

Den tredje produktfraksjonen kan uttas i et separat destillasjonstrinn, men kan også uttas fra samme destillasjons-kolonne som en av de to øvrige fraksjoner. Det er naturligvis

i prinsippet mulig å utta alle de tre produktfraksjonene fra en og samme kolonne, men, som nevnt tidligere, tas produktfraksjonene fortrinnsvis ut i separate trinn, hvilke hvert forutgås av et oksydasjonstrinn.

Hvert oksydasjonstrinn kan, om ønsket, oppdeles i flere deltrinn. Spesielt kan en slik oppdeling være aktuell for det kraftige første oksydasjontrinnet.

Oksydasjonen utføres hensiktsmessig ved en tempera-tur på 180 - 300°C ved 760 mm Hg.

Ved sprayavkjøling av den fra prosessen kommende varme andre produktfraksjon oppnås denne i en foretrukken produktform som muliggjør enkel håndtering.

Som mineraloljedestillat som kan anvendes som utgangsmateriale ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan man benytte enhver fraksjon oppnådd ved destillasjon fra mineral-

olje, hvilken fraksjon har et innhold av aromatisk bundet kar-

bon tilsvarende en VGC-verdi på minst 0,85, fortrinnsvis minst °i90, og med en midlere molekylvekt på 150 - 600, fortrinnsvis 200 - 500. Eksempler på slike fraksjoner er smøreoljedestilla-

ter med kokepunktsintervallet 250 - 295°C, 295 - 340°C, 340 -

385°C, 385 - 440°C eller 440 - 490°C, tilsvarende en midlere molekylvekt på omkring 210, 250, 295, 350 henholdsvis 425.

Med oppløsningsmiddelekstraktet av mineralolje-destillatet menes de på konvensjonell måte ved ekstraksjon av mineraloljedestillater med f.eks. furfurol, kresol, fenol,

flytende S02, osv. oppnådde produkter. For å komme på tale for anvendelse ved oppfinnelsen skal ekstraktene oppvise et innhold av aromatisk bundet karbon og ha en midlere molekylvekt ifølge det som er nevnt ovenfor for mineraloljedestillat.

VGC-verdien (VGC = Viscosity Gravity Constant) er

et standard mål på mineraloljeprodukters aromatinnhold og bestemmes ifølge ASTM D 2140. En VGC-verdi på 0,85 tilsvarer generelt et innhold av aromatisk bundet karbon på ca. 10-30 %

og en VGC-verdi på 0,90 tilsvarer ca. 25-40 % beregnet på totalt karbon.

Forholdet mellom utbyttene av de forskjellige fraksjoner kan reguleres ved valg av oksydasjonstidens lengde og av den midlere molekylvekt til utgangsmaterialet. Lavere oksyda-sjonstid henholdsvis høyere midlere molekylvekt gir således høyere utbytte av den andre produktfraksjonen.

Oppfinnelsen skal i det følgende beskrives ytterli-

gere ved hjelp av utførelseseksempler.

Eksempel 1

3,0 liter av et fra et smøreoljedestillat i koke-punktsområdet 295 - 340°C oppnådd ekstrakt med en VGC-verdi på

0,958 ble oksydert ved luftinnblåsing (3 l/min.) under total tilbakeløpskoking og avskilling av det dannede vann først 5

timer ved 240°C og deretter 4 timer ved 300°C. Viskositeten ved 98,9°C steg ved dette fra 2 cSt til 80 cSt. Deretter ble

det foretatt vakuumdestillasjon (ca. 0,3 mm Hg). Således ble det uttatt en toppfraksjon med kokepunkt ved 760 mm Hg på opp til 325°C, utbytte 10 %. Deretter ble det uttatt en mellom-fraksjon i området 325 - 375°C ved 760 mm Hg, utbytte 30 %. Ytterligere en fraksjon ble uttatt ved 375 - 400°C ved 760 mm Hg, utbytte 10 %. Som rest ble det oppnådd et produkt som kokte over 400°C ved 760 mm Hg, samt med et mykningspunkt (K&R) på ll6°C, utbytte 50 % (samtlige utbytter er angitt på innveid mengde før destillasjonen).

Eksempel 2

Eksempel 1 ble gjentatt hvorved man startet fra et ekstrakt av et smøreoljedestillat i kokepunktområdet 440 - 490°C. VGC-verdien til ekstraktet var 0,96l. Luftinnblåsingen ble foretatt i 3 timer ved 240°C uten kondensattilbakeføring og 4-timer ved 300°C med kondensattilbakeføring. Utbyttet av toppfraksjon var ca. 3 2, av produkt i intervallet 325-375°C ca. 8 %, i intervallet 375 - 400°C ca. 5 % s samt en bunnfraksjon 84 %, alt beregnet på innveid mengde før destillasjonen.

Eksempel 3

3,0 1 av et fra et smøreoljedestillat i kokepunktområdet 340 - 385°C oppnådd ekstrakt med en VGC-verdi på 0,960 ble oksydert ved luftinnblåsing (3 l/min.) med total tilbake-løpskoking og avskilling av det dannede vann i 10 timer ved 300°C. Mykningspunktet til materialet var deretter 88°C (K&R).

Deretter ble det foretatt destillasjon i vakuum (ca. 0,3 mm Hg), og ved dette ble det uttatt en toppfraksjon med kokepunkt ved 760 mm Hg på opp til 375PC, utbytte 4 vekt-%. Deretter ble det uttatt en fraksjon i området 375 - 400°C ved 760 mm Hg, utbytte 18 vekt-%. Som rest ble det oppnådd et produkt som kokte over 400°C ved 760 mm Hg samt med et mykningspunkt (K&R) på 124°C, utbytte 71 %, beregnet på innveid mengde før oksydasjonen.

Claims (1)

1. Fremgangsmåte for fremstilling av nye produkter fra aromatiske hydrokarbonblandinger utvunnet fra mineralolje ved oksydasjon av utgangsmateriale og utvinning av en bunnfraksjon fra det oksyderte materiale, karakterisert ved at det anvendes et utgangsmateriale som utgjøres av en ved destillasjon av mineralolje (rå-olje) oppnådd fraksjon eller et oppløsningsmiddelekstrakt av en slik fraksjon, hvilken fraksjon henholdsvis hvilket ekstrakt har et aromatinnhold tilsvarende en VGC-verdi på minst 0,85, fortrinnsvis minst 0,90, og en middelmolekyl-vekt på 150-600, fortrinnsvis 200-500, at det som bunnfraksjon utvinnes en sådan som koker ved temperaturer over 400°C ved 760 mm Hg og at en ytterligere produktfraksjon som koker i temperaturintervallet 320-375°C ved 760 mm Hg utvinnes.