PL100767B1 - Sposob otrzymywania olejow bazowych do produkcji smarow plastycznych - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania olejów bazowych do produkcji smarów plastycznych z ekstraktów aromatycznych rop bezparaf inowych i destylatów prózniowych lub rafinatów z rop parafinowych.

Oleje bazowe do produkcji smarów powinny charakteryzowac sie dobra podatnoscia na zageszczenie, wysoka efektywnoscia zwiazania oleju przez zageszczacz umozliwiajaca otrzymanie smarów plastycznych o dobrej stabilnosci strukturalnej, dobra stabilnoscia termooksydacyjna oraz niska temperatura krzepniecia. Oleje bazowe uzyskane z rop parafinowych wytworzone znanymi metodami poprzez rafinacje selektywna przy uzyciu selektywnych rozpuszczalników, odparafinowanie rozpuszczalnikowe oraz hydrorafinacje—charakteryzuja sie niska efektywnoscia zwiazania oleju przez zageszczacz.

Sposób wedlug wynalazku polega na wytworzeniu komponentu olejowego do produkcji smarów plastycz¬ nych z: — z ekstraktu aromatycznego uzyskanego w procesie ekstrakcji rozpuszczalnikiem selektywnym destylatu prózniowego ropy bezparafinowej o koncu wrzenia 420°C, zawierajacego minimum 50% wagowych weglowodo¬ rów aromatycznych, — destylatu z ropy parafinowej o temperaturze wrzenia powyzej 330° rafinowanego selektywnie i odparafi- nowanego przy uzyciu rozpuszczalników, — lub (i) oleju pozostalosciowego typu brightstock.

Powyzsze skladniki miesza sie w takim stosunku, aby zawartosc ekstraktu aromatycznego w kompozycji wynosila minimum 20% wagowych, korzystnie 30 do 80% wagowych oraz tak, aby temperatura krzepniecia mieszaniny nie byla wyzsza jak minus 15°C, a lepkosc w temperaturze 50°C nie nizsza niz 12cSt. Tak wytworzony komponent olejowy poddaje sie procesowi uszlachetniania na drodze rafinacji wodorem, ziemia aktywna lub kwasem siarkowym.

Przyklad I. Frakcje ropy bezparafinowej o zakresie wrzenia 280—420°C, gestosci 0,8915, temperatu¬ rze zaplonu w tyglu otwartym 164°C, temperaturze krzepniecia minus 58°C, lepkosci kinematycznej w 20°C 31,6 cSt i srednim ciezarze drobinowym 285 poddaje sie rafinacji zawodnionym acetonem (8,5% wagowych2 100 767 wody) w temperaturze otoczenia w stosunku 3 :1 (wagowo), uzyskujac ekstrakt z wydajnoscia 323% wagowych o wlasnosciach : gestosc w 20°C 0,8768, temperatura zaplonu w tyglu otwartym 158°C, lepkosc kinematyczna w 20°C 86,5 cSt, temperatura krzepniecia minus 38°C, zawartosc pozostalosci po skoksowaniu 0,5% wagowych i zawartosc weglowodorów aromatycznych 67% wagowych. Tak uzyskany ekstrakt stanowi jeden komponent mieszaniny na olej bazowy.

Jako drugi komponent uzyto deparafinatu z frakcji prózniowej ropy parafinowej selektywnie rafinowanej, a nastepnie odparafinowanej przy uzyciu rozpuszczalników. Uzyskany deparafinat posiadal nastepujace wlas¬ nosci: gestosc w20°C 0,892, lepkosc kinematyczna w 100°C 12,4 cSt, w 50°C 82,75 cSt, temperatura krzep¬ niecia minus 12°C i zawartosc pozostalosci po skoksowaniu 0,08% wagowych. Destylat z ropy parafinowej o zakresie wrzenia 380—570°C, lepkosci kinematycznej w 100°C 13 cSt, temperaturze krzepniecia plus 49°Cf zawartosci pozostalosci po skoksowaniu 0,43% wagowych i zawartosci weglowodorów aromatycznych 44% wagowych poddano rafinacji selektywnej przy uzyciu zawodnionego krezolu (8% wagowych wody). Parametry kolumny ekstrakcyjnej: góra 107°C, dól 75°C.

Ilosc krezolu w stosunku do destylatu 1,9 :1 (wagowo).

Uzyskany rafinat poddano odparafinowaniu rozpuszczalnikowemu przy uzyciu mieszaniny dwuchloroetanu i benzenu (80 :20 objetosciowo) w ilosci 4 :1 (wagowo) w stosunku do rafinatu. Odparafinowanie prowadzono w temperaturze minus 18°C. Oba komponenty zmieszano w nastepujacym stosunku: 70 czesci deperafinatu z ropy parafinowej oraz 30 czesci ekstraktu z ropy bezparafinowej Mieszanine te poddano rafinacji stezonym kwasem siarkowym w ilosci 7% wagowo w stosunku do wsadu w dwóch porcjach 2% i 5% wagowo. Temperatura rafinacji wynosila 65°C. Uzyskany olej bazowy z wydajnoscia 82,3% wagowo posiadal nastepujace wlasnosci: lepkosc kinematyczna w temperaturze 50°C 52,44 cSt, w 100°C 8,47 cSt, wskaznik lepkosci 45, temperatura krzepniecia minus 24°C, zawartosc pozostalosci po skoksowaniu 0,28% wagowych, zawartosc weglowodorów aromatycznych 61% wagowych.

Przyklad II. Do ekstrakcji furfurolem uzyto frakcji prózniowej z ropy bezparafinowej o zakresie wrzenia 300—425°C o nastepujacych wlasnosciach: gestosc w temperaturze 20°C 0,8921, lepkosc kinematyczna w temperaturze 20°C 35,3 cSt, temperatura zaplonu w tyglu otwartym 172°C, temperatura krzepniecia minus 58°C, sredni ciezar drobinowy 290. Ekstrakcje prowadzono w kolumnie gdzie utrzymywano nastepujace parametry: temperatura szczytu 108°C, temperatura dolu 87°C. Stosunek furfurolu do destylatu 2,8:1 (wagowo). Uzyskano ekstrakt z wydajnoscia 43% wagowych o nastepujacych wlasnosciach:gestosc w temperatu¬ rze 20°C 0,9531, lepkosc kinematyczna w temperaturze 20°C 81,3cSt, temperatura zaplonu w tyglu otwartym 169°C, temperatura krzepniecia minus 35°C.

Jako drugi komponent uzyto deparafinatu uzyskanego w sposób analogiczny jak w przykladzie L Wlasnosci deparafinatu: lepkosc kinematyczna w temperaturze 50°C 68,45 cSt, w temperaturze 100°C ,68 cSt, wskaznik lepkosci 64, pozostalosc po skoksowaniu 0,43% wagowych, zawartosc weglowodorów aromatycznych 58% wagowych. Oba komponenty miesza sie w stosunku 34 czesci deparafinatu i 66 czesci ekstraktu, uzyskujac srednia lepkosc kinematyczna w temperaturze 50°C 40cSt. Mieszanine komponentów poddaje sie kontaktowaniu w ilosci 6% (wagowo) ziemi aktywnej w temperaturze 160°C przez okres 30 minut, mieszajac caly czas azotem. Po kontaktowaniu uzyskano olej z wydajnoscia 94% (wagowo).

Jako trzeci komponent uzyto oleju pozostalosciowego typu brightstock w ilosci 18 czesci na 82 czesci mieszaniny dwóch poprzednich komponentów po kontaktowaniu ziemia aktywna. W wyniku zmieszania wszystkich trzech komponentów uzyskuje sie olej bazowy o nastepujacych wlasnosciach: lepkosc kinematyczna w temperaturze 50°C 65.1 cSt, temperatura krzepniecia minus 25°C, pozostalosc po skoksowaniu 0,47% wagowych oraz zawartosc weglowodorów aromatycznych 60% wagowych.

Przyklad III. Ekstrakt acetonowy uzyskany w analogiczny sposób jak podano w przykladzie I posiada nastepujace wlasnosci: gestosc w temperaturze 20°C 0,953, temperatura zaplonu w_tyglu otwartym 169°C, lepkosc kinematyczna w temperaturze 20°C 91,3 cSt, temperatura krzepniecia minus 34°C oraz zawartosc weglowodorów aromatycznych 65% (wagowo). Ekstrakt miesza sie w stosunku 80czesciekstraktu i 20 czesci deparafinatu pochodzacego z frakcji prózniowej ropy parafinowej o zakresie wrzenia 390—510°C Frakcje te poddano rafinacji furfurolem, stosujac na kolumnie ekstrakcyjnej temperature: góra 110°C, dól 76°C. Ilosc furfurolu uzytego do rafinacji wynosila 2,5 :1 (wagowo).

Uzyskany rafinat z wydajnoscia 69% wagowo, poddano odparafinowaniu rozpuszczalnikowemu przy uzyciu mieszaniny rozpuszczalników toluenu i acetonu w stosunku wagowym 75 :35. Ilosc mieszaniny rozpusz¬ czalników uzytych do odparafinowa nia wynosila 4 :1 (wagowo). Odparafinowanie prowadzono w temperaturze minus 20°C. Otrzymano deparafinat o nastepujacych wlasnosciach: gestosc w temperaturze 20°C 0,872, lepkosc kinematyczna w temperaturze 50°C 34,7 cSt, zawartosc pozostalosci po skoksowaniu 0,05% wagowych,100 767 3 temperatura krzepniecia minus 15°C oraz zawartosc weglowodorów aromatycznych 37% wagowych. Mieszanine obu skladników poddano procesowi hydrorafinacji w nastepujacych warunkach: katalizator kobalt z molibdenem osadzony na nosniku tlenku glinu; temperatura hydrorafinacji 278°C, cisnienie wodoru 37 atn. Uzyskano po hydrorafinacji olej bazowy z wydajnoscia 97% wagowych o nastepujacych wlasnosciach:gestosc w temperaturze °C 0,870, lepkosc kinematyczna w temperaturze 50°C 24,8 cSt, temperatura krzepniecia minus 26°C zawartosc weglowodrów aromatycznych 65% wagowych.

W zalaczonej tabeli zestawiono najwazniejsze wlasnosci olejów bazowych przeznaczonych do produkcji smarów plastycznych otrzymanych w przedstawionych powyzej przykladach oraz olejów wzorcowych z ropy bezparafinowej dotychczas stosowanych do wytwarzania smarów plastycznych.

Tabela Typ oleju bazowego z rop: 1. Wlasnosci bazy olejowej: Wlasnosci fizykochemiczne: — lepkosc kinem, w 58°C, cSt — temp. krzepniecia, °C — zaw. weglow. aromat. % wag.

Test oksydacyjny wg PN 67/C-0480 l/h czas 16 godzin w temp. 150°C v,/vl Ca-C, liczba kwasowa mg KOH/g 2. Wlasnosci smaru wytw. na bazach olejowych przez zageszczenie 8,3% wagowych zasadowego benzoesano-stearynianu glinu. — penetracja po ugniataniu 60 X w temp. 25°C, mm/10 — temp. kropienia w °C — wydz. oleju w temp. 100°C w ciagu 24 h, % wag. mieszanej Przyklady: 1 52,12 -23 62 1,63 1,82 0,14 238 258 0,5 2 65,1 -25 60 1,20 0,65 0,22 233 260 0,4 bezparaf i - nowej Wzorzec A 52.44 -23 61 1,63 1,8 0,22 242 263 0,5 mieszanej Przyklad 3 243 -26 65 1,45 1,31 0,29 250 261 0,6 bezparafi- nowej Wzorzec B ,03 -27 60 1,51 1,33 0,27 254 261 ' 0,5

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób otrzymywania olejów bazowych do produkcji smarów plastycznych, znamienny tym, ze zestawia sie ekstrakt aromatyczny z frakcji prózniowej ropy bezparafinowej, o temperaturze wrzenia do450°C, zawierajacy minimum 50% wagowych weglowodorów aromatycznych oraz destylat o temperaturze wrzenia powyzej 330°C z ropy parafinowej rafinowany selektywnie i odparafinowany przy uzyciu rozpuszczalników lub(i) olej pozostalosciowy typu brightstock i tak zestawiony komponent olejowy zawierajacy 20—80% wagowych ekstraktu z rafinacji selektywnej poddaje sie rafinacji wodorem lub (i) kwasem siarkowym lub (i) ziemia aktywna.