PL240081B1

PL240081B1 - Method for modification of vegetable oils

Info

Publication number: PL240081B1
Application number: PL425873A
Authority: PL
Inventors: Jolanta Iłowska; Rafał Grabowski; Michał Szmatoła; Jan Gniady; Julia Woch; Justyna Chrobak; Kamil Korasiak; Bronisław Dejnega; Iwona Szwach; Beata Tarczyńska
Original assignee: Inst Ciezkiej Syntezy Organicznej Blachownia
Priority date: 2018-06-11
Filing date: 2018-06-11
Publication date: 2022-02-14
Also published as: PL425873A1

Description

PL 240 081 B1PL 240 081 B1

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest sposób modyfikacji olejów roślinnych do uzyskania środków smarnych.The subject of the invention is a method of modifying 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 sło necznikowy, 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 mineralnych. W celu zwiększenia tego zakresu stosuje się środki obniżające temperaturę krzepnięcia, dzięki czemu oleje roślinne z powodzeniem można stosować nawet do temperatury -40C. 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 the possibility of using vegetable oils as lubricants. Vegetable oils have potential applications 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, epoxies, 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 lower 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 -40C. When 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 eurokowy, 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 smarnych, 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 nut smell, density 0.900 g / cm ³ , viscosity 175 mPa.s, and high smoke point of 222 ° C. Abyssinian oil is characterized by high thermal stability and resistance to oxidation, it surpasses even olive oil with its properties. 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 eurokic acid, followed by 15% oleic acid and 13% linoleic acid. %). 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 that 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 smarnych 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 wodoru 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 of 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 240 081B1 tych olejów jako bazy w proekologicznych środkach smarnych, przede wszystkim o wysokiej stabilności i o lepkości wymaganej normami.PL 240 081B1 of these oils as a base in pro-ecological lubricants, mainly 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 i dzięki utlenianiu oleju roślinnego tlenem w środowisku nadkrytycznego dwutlenku węgla. Jako katalizatory stosuje się N-hydroksyftalimid i azobis(izobutyronitryl) lub N-hydroksyftalimid i azobis(cykloheksanokarbonitryl), a także N-hydroksysukcynoimid, tri N-hydroksyimid kwasu cyjanurowego lub ich pochodne. Wysoka temperatura stosowana w procesie, poza pozytywnymi efektami takimi jak wzrost stabilności i lepkości bazy olejowej, powoduje niekorzystną degradację olejów roślinnych. Nadkrytyczny CO2 jako rozpuszczalnik posiada szereg zalet: jest łatwo dostępny oraz tani, bezpieczny dla środowiska i nietoksyczny, inertny w procesach utleniania; znakomicie miesza się z tlenem i innymi gazami; posiada wysoki współczynnik dyfuzji oraz niską lepkość; posiada wysoką przewodność cieplną; w prosty sposób można go wydzielić z mieszaniny reakcyjnej. Zastosowanie nadkrytycznego CO2 pozwala na zmniejszenie stopnia degradacji olejów roślinnych do niepożądanych małocząsteczkowych związków.It turned out that in the pressure process of modification of vegetable oils with 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 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 catalysts and the oxidation of vegetable oil with oxygen in the environment of supercritical carbon dioxide. N-hydroxyphthalimide and azobis (isobutyronitrile) or N-hydroxyphthalimide and azobis (cyclohexanecarbonitrile) as well as N-hydroxysuccinimide, cyanuric acid tri N-hydroxyimide or their derivatives are used as catalysts. The high temperature used in the process, apart from the positive effects such as increased stability and viscosity of the base oil, causes unfavorable degradation of vegetable oils. Supercritical CO2 as a solvent has a number of advantages: it is easily available and cheap, environmentally safe and non-toxic, inert in oxidation processes; mixes perfectly with oxygen and other gases; has a high diffusion coefficient and low viscosity; has high thermal conductivity; it can easily be separated from the reaction mixture. The use of supercritical CO2 allows to reduce the degree of degradation of vegetable oils to undesirable low molecular weight compounds.

Istota sposobu według wynalazku polega na tym, że w reaktorze ciśnieniowym umieszcza się olej roślinny, 0.01-1% wagowych N-hydroksyftalimidu, azobis(izobutyronitrylu), N-hydroksyftalimidu, azobis(cykloheksanokarbonitrylu), N-hydroksysukcynoimidu, tri N-hydroksyimidu kwasu cyjanurowego lub ich pochodnych w roli katalizatora, do szczelnie zamkniętego reaktora wprowadza się tlen do uzyskania nadciśnienia 0.5-5 MPa oraz dwutlenek węgla do uzyskania sumarycznego ciśnienia 8-30 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, 0.01-1% by weight of N-hydroxyphthalimide, azobis (isobutyronitrile), N-hydroxyphthalimide, azobis (cyclohexanecarbonitrile), N-hydroxysuccinimide, tri N-cyanimuridic acid are placed in the pressure reactor or their derivatives as a catalyst, oxygen is introduced into the tightly closed reactor to obtain an overpressure of 0.5-5 MPa and carbon dioxide to obtain a total pressure of 8-30 MPa, the process is carried out at a temperature of 80-150 ° C for 1-8 hours at a constant mixing the contents of the reactor, the temperature, pressure, reaction time and amount of catalyst being selected so that:

• dla uzyskania lepkości klasy do VG 46, liczby kwasowej niższej niż 10 oraz liczby nadtlenkowej poniżej 90, proces prowadzi się pod nadciśnieniem tlenu 0.5-2.0 2.0 MPa przy sumarycznym ciśnieniu 8-20 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 30 oraz liczby nadtlenkowej poniżej 120 proces prowadzi się pod ciśnieniem tlenu 14 MPa, przy sumarycznym ciśnieniu 10-30 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 50 oraz liczby nadtlenkowej poniżej 60, proces prowadzi się pod nadciśnieniem tlenu 1.5-5 MPa, przy sumarycznym ciśnieniu 10-30 MPa w temperaturze 100-150°C, przez 4-8 godzin, wobec 0,04-1% wagowych katalizatora.• to obtain a viscosity class up to VG 46, an acid number lower than 10 and a peroxide number below 90, the process is carried out under an oxygen overpressure of 0.5-2.0 MPa at a total pressure of 8-20 MPa, at a temperature not exceeding 105 ° C, for 1-6 hours, in the presence of 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 30 and a peroxide number below 120, the process is carried out under an oxygen pressure of 14 MPa, with a total pressure of 10- 30 MPa, at the 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 class 150 or higher, an acid number lower than 50 and a peroxide number lower than 60, the process is carried out under an oxygen overpressure of 1.5-5 MPa, at a total pressure of 10-30 MPa, at a 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(izobutylonitryl) lub N-hydroksyftalimid i azobis(cykloheksanokarbonitryl).Preferably, N-hydroxyphthalimide and azobis (isobutylnitrile) or N-hydroxyphthalimide and azobis (cyclohexanecarbonitrile) 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, • 0.40 g N-hydroksyftalimidu (NHPI) • 0.04 g azobis(izobutyronitryl)u (AIBN).• 80 g of rapeseed oil with a viscosity of 35.2 cSt, which corresponds to the viscosity grade VG 32, • 0.40 g of N-hydroxyphthalimide (NHPI) • 0.04 g of azobis (isobutyronitrile) u (AIBN).

Do szczelnie zamkniętego reaktora wprowadza się tlen z butli do uzyskania ciśnienia 2 MPa i dozuje się ciekły dwutlenek węgla do uzyskania ciśnienia 20 MPa, równocześnie całość ogrzewa się do temperatury 80°C. Proces prowadzi się przez 5 godzin przy obrotach mieszadła 850 rpm. Otrzymuje się zmodyfikowany olej rzepakowy o liczbie kwasowej 5.11, liczbie nadtlenowej 43.6 i lepkości 43.6 cSt, co odpowiada klasie lepkości VG 46 (Norma ISO 3448).Oxygen from a cylinder to a pressure of 2 MPa is introduced into a sealed reactor, and liquid carbon dioxide is dosed to a pressure of 20 MPa, while at the same time the whole is heated to a temperature of 80 ° C. The process is carried out for 5 hours with the stirrer speed of 850 rpm. A modified rapeseed oil is obtained with an acid number of 5.11, a peroxide number of 43.6 and a viscosity of 43.6 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

• 80 g oleju rzepakowego o lepkość 35.2 cSt co odpowiada klasie lepkości VG 32, • 0.40 g Hydroksyftalimidu (NHPI) • 0.04 g azobis(izobutyronitryl)u (AIBN).• 80 g of rapeseed oil with a viscosity of 35.2 cSt which corresponds to the viscosity grade VG 32, • 0.40 g of hydroxyphthalimide (NHPI) • 0.04 g of azobis (isobutyronitrile) u (AIBN).

PL 240 081 B1PL 240 081 B1

Do szczelnie zamkniętego reaktora wprowadza się tlen z butli do uzyskania ciśnienia 3 MPa i dozuje się ciekły dwutlenek węgla do uzyskania ciśnienia 10 MPa, równocześnie całość ogrzewa się do temperatury 100°C. Proces prowadzi się przez 5 godzin przy obrotach mieszadła 1150 rpm. Otrzymuje się zmodyfikowany olej rzepakowy o liczbie kwasowej 27.6, liczbie nadtlenowej 44.2 i lepkości 109.7 cSt, co odpowiada klasie lepkości VG 100 (Norma ISO 3448).Oxygen from a cylinder to a pressure of 3 MPa is introduced into a sealed reactor, and liquid carbon dioxide is dosed to a pressure of 10 MPa, while at the same time the whole is heated to a temperature of 100 ° C. The process is carried out for 5 hours at the stirrer speed of 1150 rpm. A modified rapeseed oil is obtained with an acid number of 27.6, a peroxide number of 44.2 and a viscosity of 109.7 cSt, which corresponds to the viscosity grade VG 100 (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, • 0.04 g N-hydroksyftalimidu (NHPI) • 0.04 g azobis(izobutyronitryl)u (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) u (AIBN).

Do szczelnie zamkniętego reaktora wprowadza się tlen z butli do uzyskania ciśnienia 2.5 MPa i dozuje się ciekły dwutlenek węgla do uzyskania ciśnienia 10 MPa, równocześnie całość ogrzewa się do temperatury 120°C. Proces prowadzi się przez 5 godzin przy obrotach mieszadła 1350 rpm. Otrzymuje się zmodyfikowany olej rzepakowy o liczbie kwasowej 28.9, liczbie nadtlenowej 12.1 i lepkości 131.4 cSt, co odpowiada klasie lepkości VG 150 (Norma ISO 3448).Oxygen from a cylinder to a pressure of 2.5 MPa is introduced into a sealed reactor, and liquid carbon dioxide is dosed to a pressure of 10 MPa, while at the same time the whole is heated to a temperature of 120 ° C. The process is carried out for 5 hours at the stirrer speed of 1350 rpm. A modified rapeseed oil is obtained with an acid number of 28.9, a peroxide number of 12.1 and a viscosity of 131.4 cSt, which corresponds to the viscosity grade VG 150 (ISO 3448 standard).

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 grade VG 32.

Do szczelnie zamkniętego reaktora wprowadza się tlen z butli do uzyskania ciśnienia 3.5 MPa i dozuje się ciekły dwutlenek węgla do uzyskania ciśnienia 15 MPa, równocześnie całość ogrzewa się do temperatury 100°C. Proces prowadzi się przez 5 godzin przy obrotach mieszadła 1600 rpm. Otrzymuje się zmodyfikowany olej rzepakowy o liczbie kwasowej 2.1, liczbie nadtlenowej 22.0 i lepkości 35.8 cSt, co odpowiada klasie lepkości VG 32 (Norma ISO 3448),Oxygen from a cylinder to a pressure of 3.5 MPa is introduced into a sealed reactor, and liquid carbon dioxide is dosed to a pressure of 15 MPa, while at the same time the whole is heated to a temperature of 100 ° C. The process is carried out for 5 hours at the stirrer speed of 1600 rpm. A modified rapeseed oil with an acid number of 2.1, a peroxygen number of 22.0 and a viscosity of 35.8 cSt is obtained, which corresponds to the viscosity class VG 32 (ISO 3448 standard),

Uzyskuje się jednorodny produkt, bez zmiany klasy lepkości. Niewielki dodatek katalizatora w obecności CO2 pozwoliłby uzyskać wyższą lepkość.A homogeneous product is obtained, without changing the viscosity class. A slight addition of the catalyst in the presence of CO2 would allow a higher viscosity to be obtained.

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, • 0.04 g N-hydroksyftalimidu (NHPI) • 0.04 g azobis(izobutyronitryl) u (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) u (AIBN).

Do szczelnie zamkniętego reaktora wprowadza się tlen z butli do uzyskania ciśnienia 2.5 MPa i dozuje się ciekły dwutlenek węgla do uzyskania ciśnienia 20 MPa, równocześnie całość ogrzewa się do temperatury 100°C. Proces prowadzi się przez 5 godzin przy obrotach mieszadła 1350 rpm. Otrzymuje się zmodyfikowany olej abisyński o liczbie kwasowej 14.2, liczbie nadtlenowej 57.3 i lepkości 110.0 cSt, co odpowiada klasie lepkości VG 100 (Norma ISO 3448).Oxygen from a cylinder to a pressure of 2.5 MPa is introduced into a sealed reactor, and liquid carbon dioxide is dosed to a pressure of 20 MPa, while at the same time the whole is heated to a temperature of 100 ° C. The process is carried out for 5 hours at the stirrer speed of 1350 rpm. A modified Abyssinian oil is obtained with an acid number of 14.2, a peroxide number of 57.3 and a viscosity of 110.0 cSt, which corresponds to the viscosity grade VG 100 (ISO 3448 standard).

P r z y k ł a d 6P r x l a d 6

• 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(izobutyronitryl)u (AIBN).• 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 (isobutyronitrile) u (AIBN).

Do szczelnie zamkniętego reaktora wprowadza się tlen z butli do uzyskania ciśnienia 3.0 MPa i dozuje się ciekły dwutlenek węgla do uzyskania ciśnienia 15 MPa, równocześnie całość ogrzewa się do temperatury 100°C. Proces prowadzi się przez 5 godzin przy obrotach mieszadła 1000 rpm. Otrzymuje się zmodyfikowany olej abisyński o liczbie kwasowej 21.4, liczbie nadtlenowej 22.8 i lepkości 140.8 cSt, co odpowiada klasie lepkości VG 150 (Norma ISO 3448).Oxygen from a cylinder to a pressure of 3.0 MPa is introduced into a sealed reactor, and liquid carbon dioxide is dosed to a pressure of 15 MPa, while at the same time the whole is heated to a temperature of 100 ° C. The process is carried out for 5 hours with the stirrer speed of 1000 rpm. A modified Abyssinian oil with an acid number of 21.4, a peroxide number of 22.8 and a viscosity of 140.8 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 arganowego o lepkość 22.6 cSt co odpowiada klasie lepkości VG 22, • 0.40 g N-hydroksyftalimidu (NHPI) • 0.04 Ng azobis(izobutyronitryl)u (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 Ng azobis (isobutyronitrile) u (AIBN).

Do szczelnie zamkniętego reaktora wprowadza się tlen z butli do uzyskania ciśnienia 2.0 MPa i dozuje się ciekły dwutlenek węgla do uzyskania ciśnienia 20 MPa, równocześnie całość ogrzewa się do temperatury 80°C. Proces prowadzi się przez 5 godzin przy obrotach mieszadła 1300 rpm. Otrzymuje się zmodyfikowany olej abisyński o liczbie kwasowej 20.7, liczbie nadtlenowej 117.9 i lepkości 69.4 cSt, co odpowiada klasie lepkości VG 68 (Norma ISO 3448).Oxygen from a cylinder to a pressure of 2.0 MPa is introduced into a sealed reactor and liquid carbon dioxide is dosed to a pressure of 20 MPa, at the same time the whole is heated to a temperature of 80 ° C. The process is carried out for 5 hours at the stirrer speed of 1300 rpm. A modified Abyssinian oil with an acid number of 20.7, a peroxide number of 117.9 and a viscosity of 69.4 cSt is obtained, which corresponds to the viscosity grade VG 68 (ISO 3448 standard).

Claims

PL 240 081B1

Patent claims

1. The method of modification of vegetable oils, characterized by placing vegetable oil, 0.01-1% by weight of N-hydroxyphthalimide, azobis (isobutyronitrile), N-hydroxyphthalimide, azobis (cyclohexanecarbonitrile) N-hydroxycynoroimide, tri N-hydroxyanimurid acid in the pressure reactor or derivatives thereof as a catalyst, oxygen is introduced to the sealed reactor until the pressure is 0.5-5 MPa and carbon dioxide is introduced to the total pressure of 8-30 MPa, the process is carried out; at a temperature of 80-150 ° C for 1-8 hours with constant stirring of the reactor contents, the temperature, pressure, reaction time and amount of catalyst being selected so that:

• to obtain a viscosity class up to VG 46, an acid number lower than 10 and a peroxide number below 90, the process is carried out under an oxygen overpressure of 0.5-2.0 MPa, at a total pressure of 8-20 MPa, at a temperature not exceeding 105 ° C, for 1-6 hours, in the presence of 0.01-0.5% by weight of the catalyst, • in order to obtain a viscosity of the class above, VG 46 and below 150, the acid number is lower than 30 and the peroxide number is below 120, the process is carried out under an oxygen pressure of 1-4 MPa, with a total pressure of 10-30 MPa at a temperature of 100-130 ° C for 4-6 hours, in the presence of 0.04-0.6% by weight of a catalyst, • to obtain a viscosity of VG class 150 or higher, an acid number lower than 50 and a peroxygen number lower than 60, the process is carried out under oxygen excess pressure of 1.5-5 MPa, at a total pressure of 10-30 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).

The method according to claim 1, characterized in that the catalysts are N-hydroxysuccinimide, cyanuric acid tri-N-hydroxyimide or their derivatives.