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PROCEDES POUR L'ELIMINATION DES CRISTAUX DES HUILES DE GOU-
DRON, ET POUR L'OBTENTION D'HULIES DE GRAISSAGE
La présente invention,. due aux recherches de Monsieur RENAUDIE, concerne l'éli- mination des cristaux qui se.forment aux basses températures dans les huiles de gou- dron, et en particulier dans les huiles anthracéniques traitées pour servir de lubri- fiants de remplacement, ainsi que l'obtention d'huiles de graissage. L'invention éli- mine l'obstacle insurmonté jusqu'ici, à savoir l'extrême viscosité des huiles réfri- gérées , qui s'opposait à la maturation rapide des cristaux présents et en puissance dans l'huile, et surtout à leur élimination totale même par centrifugation.
Selon l'invention l'huile de goudron traitée est diluée dans un solvant soécie- lement choisi, le mélangé est ensuite réfroidi, pendant un temps relativement res- treint une température égale ou de quelques degrés supérieure à celle que l'on dé- sire comme température limite de non cristallisation; les'cristaux formés sont sépa- rés naturellement ou mécaniquement, opération très facilitée par la faible viscosité du mélange huile-solvant, (de l'ordre de 2 Engler à 0 C, contre 1000 environ par e- xemple pour l'huile lubrifiante non diluée); enfin l'huile de groudmon est régénérée tandis que le solvant est récupéré par une simple distillation et est réintroduit dans le circuit.
On choisit de préférence un solvant n'altérant pas l'huile traitée, possédant un
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pouvoir dist2olv-rt aussi iulble que possible vis à vis des cristaux de toute nature en dissolution dons l'huile, et un point d'ébullition suffisamment bas pour permettre une Flimination conrode en fin d'opération, ne cristallisant pas lui-même aux basses tempé- ratures mises en oeuvre, enfin nui soit industriel et facile à se procurer dans le com- merce. Les substances chimiques qui conviennent le mieux sont les alcools à bas point
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d'/bulliti,3n, l'éthanol en particulier, convient parfaitement; il peut être anhydre ou contenir une petite proportion d'eau, il peut être dénaturé, en particulier par du mé- thanol.
Si l'alcool éthylique est anhydre, il est entièrement miscible aux huiles de goudron, ce qui facilite beaucoup les opérations. S'il est plus ou moins hydraté, les mélanges se cessent par refroidissement, il est nécessaire d'homogénéiser et la sépara- tion des cristaux est un peu plus laborieuse, tout en restant relativement facile. Le
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-r"thanol sAul convient aussi parfaitement. L'ecéton? peut être utilisée si l'on ne veut qu'une C1lcristéÙlisation partielle car elle dissout une certaine proportion de cristaux.
Le temes de maturation, des cristaux varie selon le degré et le temps de réfrigéra-
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tion à à le ';os8e, ainsi qu'avec les volumes respectifs de constituants des mé- lunt'='s tr:i c=. Il est généralei.1ent compris entre 24 et 48 heures. La majeure partie des cristaux tonbe au fond du récipient qui contient le Melanee, une très minime quan- tité surnage. Leur élimination peut se faire par simple décantation, mais elle est
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plus sûre, n1us complète et plus rapide par filtration, ou mieux encore par essorage ou centrifugation.
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L'élimination de l'alcool ne pr'se,^te aucune difficulté. Le Point Eclair de lHui- le peut servir de repère pour marquer la fin de distillation du solvant.
Le solvant,
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qui peut être déshydrate directement en phase vapeur, avant sa condensation, sur de @ la chaux, du carbonate de potasse, ou du sulfate de cuivre anhydre, est réintroduit dans le circuit; les pertes sont rendues négligeablees en opérant dans des appareils clos.
L'invention réalise également une méthode de dosage des cristaux actuels à la ter. rature de l'huile, ou potentiels à une température plus basse donnée.
Le procédé s'applique à toutes les huiles de goudron qui laissent déposer des cristaux rar réfrigération, a le condition que le début de la courbe distillatoire de l'huile soit supérieure à la température d'ébullition du solvant : huilesanthra-
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cCni n:'f:, huiles de brais et aussi avec des précautions spéciales huiles à naphtali- ne.
Il est particulièrement indiqué pour l'obtention d'huiles de graissage de rem-
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Ont 8ntrrecpniueB, but nour lanuel il a été conçu. Les huiles obtenues sont
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améliorées, non seulement par un abaissement considérable du Point de figeage, A.S.T.M. mais aussi par une diminution, légère mais sensible, de la viscosité à 0 C. Il ne s'y produit plus, à une température de quelques degrés inférieure à celle choisie pour le traitement, de dépôts cristallins, ni cette pellicule de cristaux de surface, 1;flime mais bien visible, caractéristique de l'imparfaite décristellisetion d'hné huile.
L'invention concerne également un procédé de polymérisation thermique ayant pour but d'obtenir des huiles anthracéniques lubrifiantes, applicable aux huiles anthracéni- ques provenant de la distillation des goudrons de houille, brutes, raffinées ou non,dé- cristallisées ou non, consistant à distiller une proportion d'huile de goudrons qui va- rie selon la viscosité désirée la nature de l'huile et les conditions thermiques, et à recueillie le résidu qui jouit de propriétés lubrifiantes marquées tandis que le distil. lat peut être utilisé comme huile de laveurs, huile pour comnteurs ou huile diélectri- que.
Les huiles de graissage obtenues par ce procédé ne doivent pas être redistillés ce qui détruirait les.polymères formés. Cette polymérisation est possible non seule- ment sur les huiles d'anthracène brutes, mais aussi sur les huiles anthracéniques dé- barrassées de leurs constituants acides et basiques par n'importe quel traitement raf- finant approprié; il suffit. dans ce cas d'augmenter la proportion de distillat. Ce qu' on perd en rendement dans ces conditions est regagné en résistance à l'altération.
Selon la nature des huiles que l'on désire obtenir, les opérations de décristal- lisation et de polymérisation peuvent être appliquées isolément ou en combinaison.
On indiquera ci-après à titre d'exemple, une préparation d'huiles lubrifiantes de remplacement claires :
1 ) Polymérisation de'l'huile anthracénique en huile lubrifiante: on part d'une huile anthracénique quelconque (provenant de goudrons, séparés ou en mélanges, de fours à carbonisation de la houille, à cornues ou à chambres, horizontales, imcli- nées ou verticales, continues ou discontinues), simplement clarifiée par décantation à la température ambiante.
Ces huiles sont placées dans une chaudière qui est chauffée jusqu'à distillation
Celle-ci est.poussée selon la viscosité désirée de l'huile de base ; cette viscosité croît surtout avec la quantité de distillat éliminé et dans une proportion moindre a- vec la nature de l'huile et les conditions thermiques (régime ascentionnel, degré fi- nal et durée d'action de la température). Ainsi pour obtenir une viscosité de 3 à 3,5
Engler 50 C, on élimine, selon l'origine de l'huile, de 30 à 40% de distillat dans une opération de 24 h. Le régime ascentionnel de température est réglé pour une dis- @
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filiation d'huile de 1,5 a 2,;' environ de li charge à l'heure. Le d=;ré final dépas- se 350 C, et uttei-.t parfois 400 C.
La durfe d'action de la température supérieure à 300 C dVCl 1.?e U h, Lf: >.4sii, cie la distillation constitue une huile po1yzlérisée, douée de proprié- tés lub¯r'i:nts. "'::lle est visqueupe, onctueuse, de couleur noire par réflexion et rou, 0 :r t.....w¯re:ce. =Il; est directe::=ut ranhitable. Elle est utilisable pour m\hre d'uT""1ie::tio:l ou 1., ,)r!s'nce d'une n-.inime quantité de cristaux ne rêne pas;on peut t li :1;;..>r : u>e n:,rtie de ceux..ci n; r re.froidiesea:,-.nt et décantation naturels.
Les rliEtilLcts 'OU'!." être utili.E(,s, soit directement CO'11r.le huile pour laveurs à';; ines Ù ,.'<"1Z, soit T''""F :1'nh',",o18r:e, COPl:,e huile pour compteur SigrBsjils jouissent e.'. i,lh;2, (- ;="7,ri't, diélectriques ..C.tlçi'E',15.11t29.
2 ) Dcrist2111so'i:)n àe l'huile poly;F-ris-e: Pour d"'8 application: à bas- '2 ¯ 'r¯;c;¯.rr-,t.zre, il est 7Or':t'r8Q18 de dscr-istéJlliser 1'h'Ü18. L'élimination des cris- Cc,);x ,-. lit:., :.1-r. le T!roc'de â'c^it: une Ch:)Té,.8 d'huile (F. tonnes par exemple)est mé- lu. f" d- , u.. 1"8"rvoi:':1 fond troncor.i<lu , do prfrence, muni d'un agitateur ré- el."T.., ,",V()C <,ioi i±é 4e son v.;lu.re, d"Jlco,,18nh'[i:;,e ou industriel à 97 , dénaturé si 1' :,1 ':,',c par de 1' :lco;1 nc: t:,; li^,:, n-'-u" des commodité? rie Rie.
L'alcool absolu ::; iu. 1t ckG :a:lo:.g;9s 1:àrl':*its, et . un- plus j;rende commodité dans la suite des o- g:J:.:.'ùi.i;;:=, ,,,(..i:. 1" lc :> .l il.j é -;..,:et hydr:t'': n'en est pis ;oin;# utilisable, On abais- c''- ''; ::;1;.3i':, ,(3. la .Js.:à-;J/ryt..=.* du dr'18f.t e une 'température de -10 ou -15 C, pen- , ::,¯, 24 h. ia ;.ioi.::.. On ho..\:), ,'::iS2 .? .:.:élonC0 à intervalles réguliers au moyen de 1' 1. i tit<;:=, c: 'Lui favorisa, ('21 outre, les échanges frigorifiques, puis on le fait é- ooul'-;.' ibn, ui.:; -sso :-a:r qài rptiert les cristaux et libère le liquide clair,Ce der- ni=.= -sb diri. ' .';.'.'-' cU! Ci;3u(Ure de régônÀration, permettant de porter l'huile à 1?;-2: C C 3U #1.ni:.:.i :.
L'alcool diftille; s'il est absolu on prend par exemple la pré- c: '. ';i o: d," ":.i.c .. traverser - ."3:' ses Vé\"8UrS àa là chaux vive pour en parfaire la déshy- :t;a;i^n, Le :o1-,ant est remis dans le circuit pour servir a une nouvelle opération.
L':. 'd'::il1:;;icJ ont ent14=enini clos, pour rendre les pertes négligeables.
Il est t ., ,:::;1:.':;.: t po: cible de àécristJlliser l'huilR d'anthracène, matière premiè- )", :.;,-;; ,ahr-,.'risatio:, Les volumes à traiter sont plus grands, mais le distillat est .'..:;r;nt débs.r,ssa de ses cristaux.
L'huile obtenue, refroidie et stockée, est prête il l'usage. Elle est absolument exrhpte de cristaux, né:>xe par refroidisseme-t à une température à peine supérieure au degré (,e froid qui lui a été appliqué. Voici les caractéristiques moyennes de ces hui-
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,les:
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<tb> Huiles <SEP> simplement <SEP> Huiles <SEP> polymérisées
<tb>
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<tb> polvmérisées.
<SEP> et <SEP> décristallisées
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<tb>
<tb>
<tb>
<tb> densité <SEP> à <SEP> 20 <SEP> c <SEP> 1,2 <SEP> sans <SEP> changement <SEP> ' <SEP>
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<tb>
<tb> inflammabilité <SEP> Luchaire <SEP> 168 <SEP> - <SEP> 187 C <SEP> d
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<tb>
<tb>
<tb>
<tb> viscosité <SEP> Engler <SEP> 0 <SEP> C <SEP> 800 <SEP> à <SEP> 1000 <SEP> 600 <SEP> à <SEP> 700
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> "20 <SEP> 43 <SEP> à <SEP> 60 <SEP> 40 <SEP> à <SEP> 50
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> " <SEP> 35 <SEP> 7,5 <SEP> à <SEP> 10 <SEP> sans <SEP> changement
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> " <SEP> 50 <SEP> 3 <SEP> à <SEP> 3;
5 <SEP> d
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> " <SEP> ' <SEP> 100. <SEP> 1,3 <SEP> à <SEP> 1,4 <SEP> d
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> point <SEP> de <SEP> congélation <SEP> ASTM <SEP> 0 <SEP> à <SEP> 3 C <SEP> -15 <SEP> à <SEP> -12
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> essai <SEP> au <SEP> firctomètre <SEP> bon <SEP> fonctionnement <SEP> bon <SEP> fonctionnement
<tb>
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METHODS FOR REMOVING CRYSTALS FROM GOU OILS
DRON, AND FOR OBTAINING LUBRICATION HULIES
The present invention ,. due to the researches of Mr. RENAUDIE, concerns the elimination of crystals which form at low temperatures in tar oils, and in particular in anthracene oils treated to serve as replacement lubricants, as well as 'obtaining lubricating oils. The invention eliminates the obstacle insurmounted hitherto, namely the extreme viscosity of the refrigerated oils, which opposed the rapid maturation of the crystals present and potentially in the oil, and above all their elimination. total even by centrifugation.
According to the invention the treated tar oil is diluted in a specially chosen solvent, the mixture is then cooled, for a relatively short time to a temperature equal to or a few degrees higher than that which is desired. as the limit temperature for non-crystallization; the crystals formed are separated naturally or mechanically, an operation greatly facilitated by the low viscosity of the oil-solvent mixture (of the order of 2 Engler at 0 C, against about 1000, for example for non-lubricating oil. diluted); finally the groudmon oil is regenerated while the solvent is recovered by a simple distillation and is reintroduced into the circuit.
A solvent is preferably chosen which does not alter the treated oil, having a
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power dist2olv-rt as flexible as possible with respect to crystals of any kind dissolved in oil, and a sufficiently low boiling point to allow a convenient elimination at the end of the operation, not crystallizing itself at low temperatures used, finally harmed is industrial and easy to obtain in the trade. The most suitable chemicals are low-grade alcohols
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d '/ bulliti, 3n, ethanol in particular, is perfectly suitable; it can be anhydrous or contain a small proportion of water, it can be denatured, in particular by methanol.
If ethyl alcohol is anhydrous, it is completely miscible with tar oils, which greatly facilitates operations. If it is more or less hydrated, the mixing ceases on cooling, it is necessary to homogenize and the separation of the crystals is a little more laborious, while remaining relatively easy. The
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-r "thanol sAul is also very suitable. Eceton ™ can be used if only partial C1lcrystelization is desired because it dissolves a certain proportion of crystals.
The maturation time of crystals varies according to the degree and time of refrigeration.
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tion to the '; os8e, as well as with the respective volumes of constituents of the m- lunt' = 's tr: i c =. It is generally between 24 and 48 hours. Most of the crystals appear at the bottom of the container that contains the Melanee, a very small amount floats. Their elimination can be done by simple decantation, but it is
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safer, more complete and faster by filtration, or better still by spinning or centrifugation.
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The elimination of alcohol presents no difficulty. The Flash Point of the oil can be used as a benchmark to mark the end of the solvent distillation.
The solvent,
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which can be dehydrated directly in the vapor phase, before its condensation, on lime, potassium carbonate, or anhydrous copper sulphate, is reintroduced into the circuit; losses are made negligible by operating in closed devices.
The invention also provides a method of assaying current crystals at the ter. rature of the oil, or potentials at a given lower temperature.
The process is applicable to all tar oils which allow crystals to deposit rare refrigeration, provided that the start of the distillation curve of the oil is greater than the boiling temperature of the solvent: anthra-
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cCni n: 'f :, pitch oils and also with special precautions naphthalene oils.
It is particularly suitable for obtaining refill lubricating oils.
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Have 8nrecpniueB, but nour lanuel it was designed. The oils obtained are
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improved, not only by a considerable lowering of the Freezing Point, A.S.T.M. but also by a slight but noticeable decrease in viscosity at 0 C. At a temperature a few degrees lower than that chosen for the treatment, neither crystalline deposits nor this film of surface crystals are produced. , 1; flime but clearly visible, characteristic of the imperfect decristellisetion of anne oil.
The invention also relates to a thermal polymerization process the aim of which is to obtain lubricating anthracene oils, applicable to anthracene oils obtained from the distillation of coal tars, crude, refined or not, decrystallized or not, consisting in distilling a proportion of tar oil which varies according to the desired viscosity, the nature of the oil and the thermal conditions, and to collect the residue which enjoys marked lubricating properties while the distillation. lat can be used as a scrubber oil, comntor oil or dielectric oil.
The lubricating oils obtained by this process must not be redistilled, which would destroy the polymers formed. This polymerization is possible not only on crude anthracene oils, but also on anthracene oils stripped of their acidic and basic constituents by any suitable refining treatment; it is enough. in this case to increase the proportion of distillate. What is lost in yield under these conditions is regained in resistance to weathering.
Depending on the nature of the oils that it is desired to obtain, the operations of de-crystallization and of polymerization can be applied singly or in combination.
By way of example, a preparation of clear replacement lubricating oils will be indicated below:
1) Polymerization of anthracene oil into lubricating oil: one starts from any anthracene oil (coming from tars, separated or in mixtures, from furnaces for carbonization of coal, with retorts or chambers, horizontal, inclined or vertical, continuous or discontinuous), simply clarified by decantation at room temperature.
These oils are placed in a boiler which is heated until distillation.
This est.poussée according to the desired viscosity of the base oil; this viscosity increases above all with the quantity of distillate removed and in a lesser proportion with the nature of the oil and the thermal conditions (ascending speed, final degree and duration of action of the temperature). Thus to obtain a viscosity of 3 to 3.5
Engler 50 C, depending on the origin of the oil, 30 to 40% of the distillate is removed in a 24-hour operation. The rising temperature regime is set for dis- @
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oil filiation from 1.5 to 2 ,; ' approximately charge per hour. The final d =; d exceeds 350 C, and sometimes 400 C.
The duration of action of the temperature greater than 300 C dVCl 1.?e U h, Lf:> .4sii, cie distillation constitutes a polyzlérized oil, endowed with lubricating properties. "':: it is viscous, smooth, black in color by reflection and rou, 0: r t ..... w¯re: ce. = It; is direct :: = ut ranhitable. It can be used for m \ hre d'uT "" 1ie :: tio: l or 1.,,) r! s'nce of an n-.inimal quantity of crystals does not reign; we can t li: 1 ;; ..> r: u> en:, rtie of those..ci n; r re.froidiesea:, -. nt and natural settling.
The rliEtilLcts 'OU' !. "be used (, s, either directly CO'11r.the oil for scrubbers at ';; ines Ù,.' <" 1Z, or T '' "" F: 1'nh ', ", o18r: e, COPl:, e oil for SigrBsjils meter enjoy e.'. i, lh; 2, (-; =" 7, ri't, dielectrics ..C.tlçi'E ', 15.11t29 .
2) Dcrist2111so'i:) n to poly oil; F-ris-e: For d "'8 application: at low-' 2 ¯ 'r¯; c; ¯.rr-, t.zre, it is 7Or ': t'r8Q18 to dscr-istéJlliser 1'h'Ü18. Elimination of cris- Cc,); x, -. Lit:.,: .1-r. The T! Roc'de â'c ^ it: un Ch:) Tee, .8 of oil (F. tons for example) is m- lu. f "d-, u .. 1" 8 "rvoi: ': 1 bottom troncor.i <lu, do preferably, fitted with a real stirrer. "T ..,,", V () C <, ioi i ± é 4th sound v.; lu.re, d "Jlco ,, 18nh '[i:;, e or industrial at 97, denatured if 1 ':, 1':, ', c by 1': lco; 1 nc: t:,; li ^,:, n -'- u "of the conveniences? laughs Rie.
Absolute alcohol ::; iu. 1t ckG: a: lo: .g; 9s 1: àrl ': * its, et. un- plus j; makes it convenient in the following o- g: J:.:. 'ùi.i ;;: =, ,,, (.. i :. 1 "lc:> .l il.j é - ; ..,: and hydr: t '': n't pis; oin; # usable, We lower c '' - ''; ::; 1; .3i ':,, (3. la .Js .: at-; J / ryt .. =. * of dr'18f.te a 'temperature of -10 or -15 C, pen-, ::, ¯, 24 h. ia; .ioi. :: .. We ho .. \ :),, ':: iS2.?.:.: ElonC0 at regular intervals by means of 1' 1. i tit <;: =, c: 'Him favored, ('21 furthermore, the exchanges refrigerators, then we do it é- ououl'- ;. 'ibn, ui.:; -sso: -a: r qài rptiert the crystals and releases the clear liquid, Ce der- ni =. = -sb diri.'. ';.'. '-' cU! Ci; 3u (Ure of regeneration, allowing the oil to be brought to 1?; - 2: CC 3U # 1.ni:.:. i:.
Diftille alcohol; if it is absolute, we take for example the pre- c: '. '; io: d, "": .ic .. cross -. "3:' ses Vé \" 8UrS a la lime to perfect dehy-: t; a; i ^ n, Le: o1-, ant is put back into the circuit to be used for a new operation.
The :. 'd' :: il1: ;; icJ have ent14 = closed end, to make losses negligible.
It is t.,, :::; 1:. ':;.: T po: target of deécristJlliser anthracene oil, raw material-) ",:.;, - ;;, ahr- ,.' risatio :, The volumes to be treated are larger, but the distillate is. '..:; r; nt debs.r, ssa of its crystals.
The oil obtained, cooled and stored, is ready for use. It is absolutely free of crystals, born:> xed by cooling to a temperature barely greater than the degree (, e cold which was applied to it. Here are the average characteristics of these oils.
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,the:
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<tb> Oils <SEP> simply <SEP> Polymerized <SEP> oils
<tb>
<tb>
<tb> polvmerized.
<SEP> and <SEP> decrystallized
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> density <SEP> to <SEP> 20 <SEP> c <SEP> 1,2 <SEP> without <SEP> change <SEP> '<SEP>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> flammability <SEP> Luchaire <SEP> 168 <SEP> - <SEP> 187 C <SEP> d
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> viscosity <SEP> Engler <SEP> 0 <SEP> C <SEP> 800 <SEP> to <SEP> 1000 <SEP> 600 <SEP> to <SEP> 700
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> "20 <SEP> 43 <SEP> to <SEP> 60 <SEP> 40 <SEP> to <SEP> 50
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> "<SEP> 35 <SEP> 7.5 <SEP> to <SEP> 10 <SEP> without <SEP> change
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> "<SEP> 50 <SEP> 3 <SEP> to <SEP> 3;
5 <SEP> d
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> "<SEP> '<SEP> 100. <SEP> 1.3 <SEP> to <SEP> 1.4 <SEP> d
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> point <SEP> of <SEP> freezing <SEP> ASTM <SEP> 0 <SEP> to <SEP> 3 C <SEP> -15 <SEP> to <SEP> -12
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> test <SEP> at <SEP> firctometer <SEP> good <SEP> functioning <SEP> good <SEP> functioning
<tb>
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