PL239455B1

PL239455B1 - Method for modification of vegetable oils

Info

Publication number: PL239455B1
Application number: PL425863A
Authority: PL
Inventors: Jolanta Iłowska; Rafał Grabowski; Michał Szmatoła; Jan Gniady; Julia Woch; Justyna Chrobak; Kamil Korasiak; Bronisław Dejnega; Iwona Szwach; Renata Fiszer
Original assignee: Inst Ciezkiej Syntezy Organicznej Blachownia
Priority date: 2018-06-11
Filing date: 2018-06-11
Publication date: 2021-12-06
Also published as: PL425863A1

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób modyfikacji olejów roślinnych do uzyskania środków smarnych.The subject of the invention is a method of modification of vegetable oils to obtain lubricants.

W literaturze jest wiele publikacji na temat badania możliwości zastosowania olejów roślinnych jako środków smarnych. Oleje roślinne mogą znaleźć potencjalne zastosowanie jako oleje hydrauliczne, oleje chłodnicze, środki smarne dla pił mechanicznych, cieczy pracujących z metalami, oleje silnikowe, oleje do smarowania form, oleje do skrzyni biegów i środki smarne dla kontaktu z żywnością. Z publikacji znane jest stosowanie głównie takich olejów roślinnych jak olej rzepakowy, olej rycynowy, olej słonecznikowy, olej sojowy i wysokooleinowy olej słonecznikowy. Oleje roślinne charakteryzują się lepszymi właściwościami fizykochemicznymi w porównaniu do olejów mineralnych i syntetycznych; między innymi lepiej chronią materiały przed ścieraniem, posiadają mniejszą ściśliwość izotermiczną, co ułatwia transport energii w medium. Kolejną zaletą zastosowania olejów roślinnych jako środków smarnych jest ich biodegradowalność, brak oddziaływania na środowisko oraz nietoksyczność. Podstawową wadą olejów roślinnych jest podatność na utlenianie, w wyniku którego powstają wodoronadtlenki, wolne kwasy tłuszczowe, epoksydy, lekkie węglowodory oraz polimery. Związki te w większości powodują obniżenie właściwości smarnych. Wyższą odporność olejów na utlenianie można osiągnąć stosując antyutleniacze, jednak dodatek tych związków wiąże się z obniżeniem biodegradowalności olejów, ale jednocześnie powoduje wydłużenie czasu ich użytkowania. Kolejną wadą stosowania olejów roślinnych jako środków smarnych jest mniejszy zakres temperatur, w jakich można je stosować w porównaniu do olejów min eralnych. W celu zwiększenia tego zakresu stosuje się środki obniżające temperaturę krzepnięcia, dzięki czemu oleje roślinne z powodzeniem można stosować nawet do temperatury - 40°C. W przypadku stosowania olejów roślinnych w zbyt wysokiej temperaturze następuje przyśpieszenie procesu utleniania oraz polimeryzacji, co prowadzi do znacznego wzrostu lepkości olejów.There are many publications in the literature on examining the possibility of using vegetable oils as lubricants. Vegetable oils have potential uses as hydraulic oils, refrigeration oils, chainsaw lubricants, metal working fluids, engine oils, mold oils, gearbox oils and food contact lubricants. It is known from the publications to use mainly such vegetable oils as rapeseed oil, castor oil, sunflower oil, soybean oil and high oleic sunflower oil. Vegetable oils are characterized by better physicochemical properties compared to mineral and synthetic oils; among other things, they better protect materials against abrasion, have lower isothermal compressibility, which facilitates energy transport in the medium. Another advantage of using vegetable oils as lubricants is their biodegradability, lack of environmental impact and non-toxicity. The main disadvantage of vegetable oils is their susceptibility to oxidation, resulting in the formation of hydroperoxides, free fatty acids, epoxides, light hydrocarbons and polymers. Most of these compounds reduce the lubricating properties. Higher resistance of oils to oxidation can be achieved with the use of antioxidants, but the addition of these compounds reduces the biodegradability of oils, but at the same time extends their service life. Another disadvantage of using vegetable oils as lubricants is the smaller temperature range at which they can be used compared to mineral oils. In order to increase this range, freezing point depressants are used, thanks to which vegetable oils can be successfully used even down to a temperature of - 40 ° C. If vegetable oils are used at too high a temperature, the oxidation and polymerization process is accelerated, which leads to a significant increase in the viscosity of the oils.

Alternatywą wymienionych powyżej olejów roślinnych może być olej abisyński. Olej abisyński uzyskuje się z modraka abisyńskiego; jest to jasnożółta ciecz o zapachu orzechów, o gęstości 0,900 g/cm³, lepkości 175 mPa-s i wysokiej temperaturze dymienia wynoszącej 222°C. Olej abisyński charakteryzuje się wysoką stabilnością termiczną i odpornością na utlenianie, przewyższa swoimi właściwościami nawet oliwę z oliwek. Liczba nadtlenkowa dla oleju abisyńskiego wynosi 0,806 meq O2/kg oleju. Całkowita ilość nienasyconych kwasów tłuszczowych wynosi 95%. Najwięcej, aż 64% stanowi kwas erukowy, kolejno 15% kwas oleinowy i 13% kwas linolowy. Z nasyconych kwasów tłuszczowych dominują kwasy: behenowy (2,1%) i kwas stearynowy (0,5%). Olej abisyński ze względu na wysoką stabilność termiczną i odpowiednie właściwości fizykochemiczne może znaleźć zastosowanie w środkach smarowych, jako ekologiczna alternatywa dla obecnie stosowanych olejów mineralnych.Abyssinian oil can be an alternative to the vegetable oils mentioned above. Abyssinian oil is obtained from Abyssinian blueberry; it is a light yellow liquid with a nutty odor, a density of 0.900 g / cm ³ , a viscosity of 175 mPas, and a high smoke point of 222 ° C. Abyssinian oil is characterized by high thermal stability and resistance to oxidation, with its properties even better than olive oil. The peroxide number for Abyssinian oil is 0.806 meq O2 / kg oil. The total amount of unsaturated fatty acids is 95%. The most, as much as 64%, is erucic acid, followed by 15% oleic acid and 13% linoleic acid. The most common fatty acids are behenic acid (2.1%) and stearic acid (0.5%). Abyssinian oil, due to its high thermal stability and appropriate physicochemical properties, can be used in lubricants as an ecological alternative to the currently used mineral oils.

Zazwyczaj smary zawierają 90% oleju bazowego oraz około 10% dodatków. Stosuje się dodatki zmniejszające tarcie, poprawiające wskaźnik lepkości, odporność na korozję, zapobiegające utlenianiu i starzeniu się smarów. Nowoczesne smary mogą zawierać także dodatki obniżające temperaturę krzepnięcia, środki przeciwpienne, a także detergenty, inhibitory korozji czy dodatki przeciwzużyciowe.Typically, lubricants contain 90% base oil and about 10% additives. Additives reducing friction, improving the viscosity index, corrosion resistance, preventing oxidation and aging of lubricants. Modern lubricants may also contain additives reducing the pour point, antifoams, as well as detergents, corrosion inhibitors and anti-wear additives.

Z chemicznego punktu widzenia stanowiące bazę olejową oleje roślinne składają się z trójglicerydów kwasów tłuszczowych o różnym stopniu nienasycenia. Zawartość nienasyconych kwasów tłuszczowych w olejach roślinnych waha się w szerokich granicach, w zależności od pochodzenia oleju. Największą część w oleju rzepakowym stanowią jednonienasycone kwasy tłuszczowe (głównie kwas oleinowy), następnie kwasy tłuszczowe wielonienasycone, w tym linolowy należący do grupy kwasów tłuszczowych omega-6 i alfa-linolenowy z rodziny omega-3. Z kolei właściwości oleju abisyńskiego determinowane są przez dużą, ponad 50% zawartość kwasu erukowego, należącego do grupy jednonienasyconych kwasów tłuszczowych. Ponadto olej abisyński zawiera znaczne ilości kwasu oleinowego i linolowego.From a chemical point of view, the vegetable oils which are the base of the oils are composed of triglycerides of fatty acids with varying degrees of unsaturation. The content of unsaturated fatty acids in vegetable oils varies widely, depending on the origin of the oil. The largest part in rapeseed oil are monounsaturated fatty acids (mainly oleic acid), followed by polyunsaturated fatty acids, including linoleic fatty acids belonging to the group of omega-6 fatty acids and alpha-linolenic fatty acids from the omega-3 family. On the other hand, the properties of Abyssinian oil are determined by the high, over 50% content of erucic acid, belonging to the group of monounsaturated fatty acids. Moreover, Abyssinian oil contains significant amounts of oleic and linoleic acids.

W celu dostosowania właściwości olejów roślinnych do wymogów środków smarowych prowadzi się modyfikację chemiczną. Modyfikacja chemiczna może być realizowana przez prowadzenie takich procesów jak selektywne uwodornienie, epoksydację, hydroformylowanie, transestryfikację, alkilowanie, acylowanie Friedla-Craftsa, czy metatezę.Chemical modification is carried out in order to adapt the properties of vegetable oils to the requirements of lubricants. Chemical modification can be carried out by carrying out such processes as selective hydrogenation, epoxidation, hydroformylation, transesterification, alkylation, Friedel-Crafts acylation, or metathesis.

Z patentu WO 2010104609 znany jest sposób modyfikacji oleju roślinnego nadtlenkiem wodor u w obecności kwasu organicznego w roli katalizatora. W wyniku tego procesu otrzymuje się epoksydowany olej roślinny, który może być wykorzystany jako środek smarny.The patent WO 2010104609 discloses a method for modifying vegetable oil with hydrogen peroxide in the presence of an organic acid as a catalyst. This process produces an epoxidized vegetable oil that can be used as a lubricant.

Celem wynalazku było opracowanie sposobu modyfikacji olejów roślinnych do otrzymania do środków smarnych o pożądanych właściwościach fizykochemicznych, które umożliwią zastosowanieThe aim of the invention was to develop a method of modification of vegetable oils to obtain lubricants with the desired physicochemical properties that will allow the use of

PL 239 455 B1 tych olejów jako bazy w proekologicznych środkach smarnych, przede wszystkim o wysokiej stabilności i o lepkości wymaganej normami.These oils are used as a base in pro-ecological lubricants, especially those with high stability and viscosity required by standards.

Okazało się, że w ciśnieniowym procesie modyfikacji olejów roślinnych za pomocą tlenu oraz w obecności katalizatora możliwe jest otrzymanie środków smarnych o wysokiej stabilności i o lepkości wymaganej normami. Wysoka temperatura procesu, poza pozytywnymi efektami takimi jak wzrost stabilności i lepkości bazy olejowej, powoduje niekorzystną degradację olejów roślinnych. Obniżenie temperatury procesu jest możliwe dzięki zastosowaniu katalizatorów reakcji utleniania, takich jak N-hydroksyftalimid, azobis(izobutyronitryl), azobis(cykloheksanokarbonityl), N-hydroksysukcynoimid, tri N-hydroksyimid kwasu cyjanurowego lub ich pochodnych.It turned out that in the pressure process of the modification of vegetable oils with the use of oxygen and in the presence of a catalyst, it is possible to obtain lubricants with high stability and viscosity required by standards. The high temperature of the process, apart from the positive effects such as increased stability and viscosity of the base oil, causes unfavorable degradation of vegetable oils. Lowering the process temperature is possible thanks to the use of oxidation reaction catalysts such as N-hydroxyphthalimide, azobis (isobutyronitrile), azobis (cyclohexanecarbonityl), N-hydroxysuccinimide, cyanuric acid tri N-hydroxyimide or their derivatives.

Istota sposobu według wynalazku polega na tym, że w reaktorze ciśnieniowym umieszcza się olej roślinny, 01-1% wagowych N-hydroksyftalimidu, azobis(izobutyronitrylu), azobis(cykloheksanokarbonitrylu), N-hydroksysukcynoimidu, tri N-hydroksyimidu kwasu cyjanurowego lub ich pochodnych w roli katalizatora, do szczelnie zamkniętego reaktora wprowadza się tlen do uzyskania czy nadciśnienia 0,01-1 MPa, proces prowadzi się w temperaturze 80-150°C przez 1-8 godzin przy stałym mieszaniu zawartości reaktora, przy czym temperaturę, ciśnienie czas reakcji i ilość katalizatora dobiera się tak, że:The essence of the process according to the invention is that vegetable oil, 01-1% by weight of N-hydroxyphthalimide, azobis (isobutyronitrile), azobis (cyclohexanecarbonitrile), N-hydroxysuccinimide, cyanuric acid tri N-hydroxyimide or their derivatives in role of the catalyst, oxygen is introduced into the sealed reactor until the overpressure of 0.01-1 MPa is obtained, the process is carried out at a temperature of 80-150 ° C for 1-8 hours with constant stirring of the reactor contents, temperature, pressure, reaction time and the amount of the catalyst is chosen so that:

• dla uzyskania produktu o lepkości klasy do VG 46, liczby kwasowej niższej niż 5 oraz liczby nadtlenkowej poniżej 90, proces prowadzi się pod nadciśnieniem 0,01-0,6 MPa, w temperaturze nieprzekraczającej 105°C, przez 1-6 godzin, wobec 0,01-0,5% wagowych katalizatora, • dla uzyskania lepkości klasy powyżej VG 46 a poniżej 150, liczby kwasowej niższej niż 20 oraz liczby nadtlenkowej poniżej 90 proces prowadzi się przez pod ciśnieniem 0,1-0,8 MPa, w temperaturze 100-130°C, przez 4-6 godzin, wobec 0,04-0,6% wagowych katalizatora, • dla uzyskania lepkości klasy VG 150 lub wyższych, liczby kwasowej niższej niż 40 oraz liczby nadtlenkowej poniżej 90 proces prowadzi się przez pod nadciśnieniem 0,3-1 MPa, w temperaturze 100-150°C, przez 4-8 godzin, wobec 0,04-1% wagowych katalizatora.• to obtain a product with a viscosity of up to VG 46, an acid number lower than 5 and a peroxide number lower than 90, the process is carried out under an overpressure of 0.01-0.6 MPa, at a temperature not exceeding 105 ° C, for 1-6 hours, against 0.01-0.5% by weight of the catalyst, • to obtain a viscosity of the class above VG 46 and below 150, an acid number lower than 20 and a peroxide number below 90, the process is carried out at a pressure of 0.1-0.8 MPa, at a temperature of 100-130 ° C, for 4-6 hours, in the presence of 0.04-0.6% by weight of the catalyst, • to obtain a viscosity of VG 150 or higher, an acid number lower than 40 and a peroxide number lower than 90, the process is carried out under positive pressure 0.3-1 MPa, at the temperature of 100-150 ° C, for 4-8 hours, in the presence of 0.04-1% by weight of the catalyst.

Korzystnie jest, jeżeli jako katalizatory stosuje się N-hydroksyftalimid i azobis(izobutyronitryl) lub N- hydroksyftalimid i azobis(cykloheksakarbonityl),Preferably, N-hydroxyphthalimide and azobis (isobutyronitrile) or N-hydroxyphthalimide and azobis (cyclohexacarbonityl) are used as catalysts,

Korzystnie jest, jeżeli jako katalizator stosuje się N-hydroksysukcynoimid, tri-N-hydroksyimid kwasu cyjanurowego lub ich pochodne.Preferably, the catalyst is N-hydroxysuccinimide, cyanuric acid tri-N-hydroxyimide or derivatives thereof.

P r z y k ł a d 1P r z k ł a d 1

W reaktorze ciśnieniowym umieszcza się:In the pressure reactor, the following are placed:

• 80 g oleju rzepakowego o lepkość 35.2 cSt co odpowiada klasie lepkości VG 32, • 0.04 g N-hydroksyftalimidu (NHPI) • 0.04 g azobis(izobutyronitrylu) (AIBN).• 80 g of rapeseed oil with a viscosity of 35.2 cSt, which corresponds to the viscosity grade VG 32, • 0.04 g of N-hydroxyphthalimide (NHPI) • 0.04 g of azobis (isobutyronitrile) (AIBN).

Do szczelnie zamkniętego reaktora wprowadza się tlen z butli do uzyskania ciśnienia 0.1 MPa i ogrzewa się do temperatury 100°C. Proces prowadzi się przez 5 godzin przy obrotach mieszadła 900 rpm. Otrzymuje się zmodyfikowany olej rzepakowy o liczbie kwasowej 1.7, liczbie nadtlenowej 7.14 i lepkości 42,1 cSt, co odpowiada klasie lepkości VG 46 (Norma ISO 3448).Oxygen from a cylinder to a pressure of 0.1 MPa is introduced into the sealed reactor and heated to a temperature of 100 ° C. The process is carried out for 5 hours at the stirrer speed of 900 rpm. A modified rapeseed oil is obtained with an acid number of 1.7, a peroxygen number of 7.14 and a viscosity of 42.1 cSt, which corresponds to the viscosity grade VG 46 (ISO 3448 standard).

P r z y k ł a d 2P r z k ł a d 2

Do szczelnie zamkniętego reaktora wprowadza się tlen z butli do uzyskania ciśnienia 0.1 MPa i ogrzewa się do temperatury 120°C. Proces prowadzi się przy stałym ciśnieniu przez 5 godzin przy obrotach mieszadła 1200 rpm. Otrzymuje się zmodyfikowany olej rzepakowy o liczbie kwasowej 5.3, liczbie nadtlenowej 21.3 i lepkości 65.6 cSt, co odpowiada klasie lepkości VG 64 (Norma ISO 3448).Oxygen from a cylinder to a pressure of 0.1 MPa is introduced into the sealed reactor and heated to a temperature of 120 ° C. The process is carried out under constant pressure for 5 hours with the stirrer speed of 1200 rpm. A modified rapeseed oil is obtained with an acid number of 5.3, a peroxygen value of 21.3 and a viscosity of 65.6 cSt, which corresponds to the viscosity grade VG 64 (ISO 3448 standard).

P r z y k ł a d 3P r z k ł a d 3

• 80 g oleju rzepakowego o lepkość 35.2 cSt co odpowiada klasie lepkości VG 32, • 0.40 g N-hydroksyftalimidu (NHPI) • 0.04 g azobis(cykloheksanokarbonitrylu) (ACHN).• 80 g of rapeseed oil with a viscosity of 35.2 cSt which corresponds to the viscosity class VG 32, • 0.40 g of N-hydroxyphthalimide (NHPI) • 0.04 g of azobis (cyclohexanecarbonitrile) (ACHN).

Do szczelnie zamkniętego reaktora wprowadza się tlen z butli do uzyskania ciśnienia 0.4 MPa i ogrzewa się do temperatury 120°C. Proces prowadzi się przy stałym ciśnieniu przez 5 godzin przy obrotach mieszadła 1400 rpm. Otrzymuje się zmodyfikowany olej rzepakowy o liczbie kwasowej 17.3, liczbie nadtlenowej 28.1 i lepkości 110.0 cSt, co odpowiada klasie lepkości VG 100 (Norma ISO 3448).Oxygen from a cylinder to a pressure of 0.4 MPa is introduced into the sealed reactor and heated to a temperature of 120 ° C. The process is carried out under constant pressure for 5 hours with the stirrer speed of 1400 rpm. A modified rapeseed oil is obtained with an acid number of 17.3, a peroxygen number of 28.1 and a viscosity of 110.0 cSt, which corresponds to the viscosity grade VG 100 (ISO 3448 standard).

PL 239 455 B1PL 239 455 B1

P r z y k ł a d 4 - porównawczyExample 4 - comparative

W reaktorze ciśnieniowym umieszcza się 80 g oleju rzepakowego o lepkość 35.2 cSt co odpowiada klasie lepkości VG 32.80 g of rapeseed oil with a viscosity of 35.2 cSt are placed in the pressure reactor, which corresponds to the viscosity class VG 32.

Do szczelnie zamkniętego reaktora wprowadza się tlen z butli do uzyskania ciśnienia 0.6 MPa i ogrzewa się do temperatury 100°C. Proces prowadzi się przy stałym ciśnieniu przez 5 godzin przy obrotach mieszadła 1500 rpm. Otrzymuje się zmodyfikowany olej rzepakowy o liczbie kwasowej 2.04, liczbie nadtlenowej 35.1 i lepkości 35.1 cSt, co odpowiada klasie lepkości VG 32 (Norma ISO 3448).Oxygen from a cylinder to a pressure of 0.6 MPa is introduced into the sealed reactor and heated to a temperature of 100 ° C. The process is carried out under constant pressure for 5 hours with the stirrer speed of 1500 rpm. A modified rapeseed oil is obtained with an acid number of 2.04, a peroxygen number of 35.1 and a viscosity of 35.1 cSt, which corresponds to the viscosity grade VG 32 (ISO 3448 standard).

Nie zwiększyła się klasa lepkości oleju. Zastosowanie katalizatora pozwoliłoby otrzymać wyższą lepkość modyfikowanego oleju rzepakowego, przy uzyskaniu niższej liczby kwasowej i porównywalnej liczby nadtlenowej.The viscosity grade of the oil has not increased. The use of a catalyst would make it possible to obtain a higher viscosity of the modified rapeseed oil, while obtaining a lower acid number and a comparable peroxygen number.

P r z y k ł a d 5P r z k ł a d 5

• 80 g oleju abisyńskiego o lepkość 48.2 cSt co odpowiada klasie lepkości VG 46, • 0.40 g N-hydroksyftalimidu (NHPI) • 0.04 g azobis(cykloheksanokarbonitrylu) (ACHN).• 80 g of Abyssinian oil with a viscosity of 48.2 cSt, which corresponds to the viscosity grade VG 46, • 0.40 g of N-hydroxyphthalimide (NHPI) • 0.04 g of azobis (cyclohexanecarbonitrile) (ACHN).

Do szczelnie zamkniętego reaktora wprowadza się tlen z butli do uzyskania ciśnienia 0.1 MPa i ogrzewa się do temperatury 120°C. Proces prowadzi się przy stałym ciśnieniu przez 5 godzin przy obrotach mieszadła 900 rpm. Otrzymuje się zmodyfikowany olej abisyński o liczbie kwasowej 6.23, liczbie nadtlenowej 70.2 i lepkości 70.2 cSt, co odpowiada klasie lepkości VG 68 (Norma ISO 3448).Oxygen from a cylinder to a pressure of 0.1 MPa is introduced into the sealed reactor and heated to a temperature of 120 ° C. The process is carried out under constant pressure for 5 hours with the stirrer speed of 900 rpm. A modified Abyssinian oil with an acid number of 6.23, a peroxygen number of 70.2 and a viscosity of 70.2 cSt is obtained, which corresponds to the viscosity grade VG 68 (ISO 3448 standard).

P r z y k ł a d 6P r z k ł a d 6

• 80 g oleju abisyńskiego o lepkość 48.2 cSt co odpowiada klasie lepkości VG 46, • 0.04 g N-hydroksyftalimidu (NHPI) • 0.04 g azobis(izobutyronitrylu) (AIBN).• 80 g of Abyssinian oil with a viscosity of 48.2 cSt which corresponds to the viscosity grade VG 46, • 0.04 g of N-hydroxyphthalimide (NHPI) • 0.04 g of azobis (isobutyronitrile) (AIBN).

Do szczelnie zamkniętego reaktora wprowadza się tlen z butli do uzyskania ciśnienia 0.4 MPa i ogrzewa się do temperatury 120°C. Proces prowadzi się przy stałym ciśnieniu przez 5 godzin przy obrotach mieszadła 700 rpm. Otrzymuje się zmodyfikowany olej abisyński o liczbie kwasowej 25,7, liczbie nadtlenowej 15.2 i lepkości 156.9 cSt, co odpowiada klasie lepkości VG 150 (Norma ISO 3448).Oxygen from a cylinder to a pressure of 0.4 MPa is introduced into the sealed reactor and heated to a temperature of 120 ° C. The process is carried out under constant pressure for 5 hours with the stirrer speed of 700 rpm. A modified Abyssinian oil with an acid number of 25.7, a peroxide number of 15.2 and a viscosity of 156.9 cSt is obtained, which corresponds to the viscosity grade VG 150 (ISO 3448 standard).

P r z y k ł a d 7P r z k ł a d 7

• 80 g oleju abisyńskiego o lepkość 48.2 cSt co odpowiada klasie lepkości VG 46, • 0,04 g N-hydroksyftalimidu (NHPI) • 0.04 g azobis(izobutyronitrylu) (AIBN).• 80 g of Abyssinian oil with a viscosity of 48.2 cSt, which corresponds to the viscosity grade VG 46, • 0.04 g of N-hydroxyphthalimide (NHPI) • 0.04 g of azobis (isobutyronitrile) (AIBN).

Do szczelnie zamkniętego reaktora wprowadza się tlen z butli do uzyskania ciśnienia 0.4 MPa i ogrzewa się do temperatury 100°C. Proces prowadzi się przy stałym ciśnieniu przez 5 godzin przy obrotach mieszadła 1200 rpm. Otrzymuje się zmodyfikowany olej abisyński o liczbie kwasowej 29.8, liczbie nadtlenowej 92.7 i lepkości 203.5 cSt, co odpowiada klasie lepkości VG 220 (Norma ISO 3448).Oxygen from a cylinder to a pressure of 0.4 MPa is introduced into the sealed reactor and heated to a temperature of 100 ° C. The process is carried out under constant pressure for 5 hours with the stirrer speed of 1200 rpm. A modified Abyssinian oil is obtained with an acid number of 29.8, a peroxygen number of 92.7 and a viscosity of 203.5 cSt, which corresponds to the viscosity grade VG 220 (Standard ISO 3448).

P r z y k ł a d 8 - porównawczyExample 8 - comparative

W reaktorze ciśnieniowym umieszcza się 80 g oleju abisyńskiego o lepkość 48.2 cSt co odpowiada klasie lepkości VG 46.80 g of Abyssinian oil with a viscosity of 48.2 cSt are placed in the pressure reactor, which corresponds to the viscosity grade VG 46.

Do szczelnie zamkniętego reaktora wprowadza się tlen z butli do uzyskania ciśnienia 0.6 MPa i ogrzewa się do temperatury 100°C. Proces prowadzi się przy stałym ciśnieniu przez 5 godzin przy obrotach mieszadła 1500 rpm. Otrzymuje się zmodyfikowany olej abisyński o liczbie kwasowej 1.18, liczbie nadtlenowej 17.4 i lepkości 49.1 cSt, co odpowiada klasie lepkości VG 46 (Norma ISO 3448).Oxygen from a cylinder to a pressure of 0.6 MPa is introduced into the sealed reactor and heated to a temperature of 100 ° C. The process is carried out under constant pressure for 5 hours with the stirrer speed of 1500 rpm. A modified Abyssinian oil with an acid number of 1.18, a peroxygen number of 17.4 and a viscosity of 49.1 cSt is obtained, which corresponds to the viscosity grade VG 46 (ISO 3448 standard).

Zastosowanie katalizatora pozwoliłoby otrzymać wyższą lepkość modyfikowanego oleju abisyńskiego, przy uzyskaniu niższej liczby kwasowej i porównywalnej liczby nadtlenowej.The use of the catalyst would allow to obtain a higher viscosity of the modified Abyssinian oil, while obtaining a lower acid number and a comparable peroxygen number.

P r z y k ł a d 9P r z k ł a d 9

• 80 g oleju arganowego o lepkość 22.6 cSt co odpowiada klasie lepkości VG 22, • 0.40 g N-hydroksyftalimidu (NHPI) • 0.04 g azobis(izobutyronitrylu) (AIBN).• 80 g of argan oil with a viscosity of 22.6 cSt which corresponds to the viscosity grade VG 22, • 0.40 g of N-hydroxyphthalimide (NHPI) • 0.04 g of azobis (isobutyronitrile) (AIBN).

Do szczelnie zamkniętego reaktora wprowadza się tlen z butli do uzyskania ciśnienia 0.4 MPa i ogrzewa się do temperatury 100°C. Proces prowadzi się przy stałym ciśnieniu przez 5 godzin przy obrotach mieszadła 900 rpm. Otrzymuje się zmodyfikowany olej abisyński o liczbie kwasowej 45.2, liczbie nadtlenowej 83.3 i lepkości 110.0 cSt, co odpowiada klasie lepkości VG 100 (Norma ISO 3448).Oxygen from a cylinder to a pressure of 0.4 MPa is introduced into the sealed reactor and heated to a temperature of 100 ° C. The process is carried out under constant pressure for 5 hours with the stirrer speed of 900 rpm. A modified Abyssinian oil with an acid number of 45.2, a peroxygen number of 83.3 and a viscosity of 110.0 cSt is obtained, which corresponds to the viscosity grade VG 100 (ISO 3448 standard).

PL 239 455 B1PL 239 455 B1

P r z y k ł a d 10 - porównawczyExample 10 - comparative

W reaktorze ciśnieniowym umieszcza się 80 g oleju arganowego o lepkość 22.6 cSt co odpowiada klasie lepkości VG 22,80 g of argan oil with a viscosity of 22.6 cSt are placed in the pressure reactor, which corresponds to the viscosity class VG 22,

Do szczelnie zamkniętego reaktora wprowadza się tlen z butli do uzyskania ciśnienia 0.6 MPa i ogrzewa się do temperatury 100°C. Proces prowadzi się przy stałym ciśnieniu przez 5 godzin przy obrotach mieszadła 1500 rpm. Otrzymuje się zmodyfikowany olej abisyński o liczbie kwasowej 0.87, liczbie nadtlenowej 5.59 i lepkości 25,56 cSt, co odpowiada klasie lepkości VG 22 (Norma ISO 3448).Oxygen from a cylinder to a pressure of 0.6 MPa is introduced into the sealed reactor and heated to a temperature of 100 ° C. The process is carried out under constant pressure for 5 hours with the stirrer speed of 1500 rpm. A modified Abyssinian oil is obtained with an acid number of 0.87, a peroxide number of 5.59 and a viscosity of 25.56 cSt, which corresponds to the viscosity grade VG 22 (ISO 3448 standard).

Zastrzeżenia patentowePatent claims

Claims

Patent claims

The method of modification of vegetable oils, characterized in that vegetable oil, 01-1% by weight of N-hydroxyphthalimide, azobis- (isobutyronitrile), azobis (cyclohexanecarbonitrile), N-hydroxysuccinimide, cyanuric acid tri N-hydroxyimide or theirs are placed in the pressure reactor of derivatives as a catalyst, oxygen is introduced into the sealed reactor until the pressure reaches 0.01-1 MPa, the process is carried out at the temperature of 80-150 ° C for 1-8 hours with constant stirring of the reactor content, temperature, pressure and time the reaction and the amount of catalyst are selected so that:

• to obtain a product with a viscosity of up to VG 46, an acid number lower than 5 and a peroxide number lower than 90, the process is carried out under an overpressure of 0.01-0.6 MPa, at a temperature not exceeding 105 ° C, for 1-6 hours, against 0.01-0.5% by weight of the catalyst, • in order to obtain a viscosity of the class above VG46 and below 150, an acid number lower than 20 and a peroxide number below 90, the process is carried out at a pressure of 0.1-0.8 MPa, at a temperature of 100 -130 ° C, for 4-6 hours, in the presence of 0.04-0.6% by weight of the catalyst, • in order to obtain a viscosity of VG class 150 or higher, an acid number lower than 40 and a peroxide number lower than 90, the process is carried out under a positive pressure of 0 , 3-1 MPa, at a temperature of 100-150 ° C, for 4-8 hours, in the presence of 0.04-1% by weight of the catalyst.

2. The method according to p. The process of claim 1, wherein the catalysts are N-hydroxyphthalimide and azobis (isobutyronitrile) or N-hydroxyphthalimide and azobis (cyclohexanecarbonitrile).

3. The method according to p. The process of claim 1, wherein the catalysts are N-hydroxysuccinimide, cyanuric acid tri-N-hydroxyimide or derivatives thereof.