Procédé de préparation d'un produit à partir
d'un distillât d'huile minérale et produit obtenu <EMI ID=1.1>
La- présente invention concerne un procédé de préparation
de produits à partir de distillats d'huiles minérales ou d'extraits aux solvants de ces distillats.
La présente invention crée un procédé de préparation de produits qui peuvent être intéressante du point de vue technique, à partir de distillats d'huiles minérales ou d'extraits aux solvants de ces distillats, ce procédé consistant à oxyder un ou plusieurs distillats d'huiles minérales et/ou des extraits aux solvants de distillats d'huiles minérales ayant une teneur en carbone aromatique correspondant à un indice CVD (constante viscosité-densité) d'au moins 0,85 de préférence, d'au moins 0,90 et un poids moléculaire moyen de 150 à 600, notamment de 200 à
500 en insufflant de l'oxygène, de préférence, sous la forme d'air et à fractionner le distillat et/ou l'extrait oxydé,
au moins une fraction de produit bouillant dans la gamme d'environ
320[deg.]C à environ 420[deg.]C sous 760 mm de mercure et une autre fraction de produit ayant une température d'ébullition plus basse, de
400[deg.]C ou plus, sous 760 mm de mercure est isolée lors du fractionnement, et les produits obtenus par ce procédé.
Selon la présente invention, on a trouvé entre autres qu'une
<EMI ID=2.1>
senter des propriétés extrêmement intéressantes en ce qui concerne la stabilité à l'oxydation et qui peut être utilisée comme une huile de traitement, peut être obtenue par oxydation d'un ou plusieurs distillats d'huiles minérales et/ou d'extraits aux solvants à partir de distillats d'huiles minérales ayant une certaine teneur minimum en carbone aromatique en y insufflant de l'air, en distillant par la suite le distillat et/ou l'extrait oxydé et en récupérant certaines fractions de produits
<EMI ID=3.1>
sante en tant qu'un additif dans les compositions à mouler pour disques d'enregistrement, cette fraction donnant une vitesse de production accrue et une meilleure reproduction des sons. Une troisième fraction possible comprise entre ces deux premières fractions peut être utilisée comme une huile de traitement. Cette troisième fraction peut avoir un intervalle de point d'ébullition
<EMI ID=4.1>
Les différentes fractions de produits pouvant être obtenues <EMI ID=5.1> étroite comprise dans cette gamme. Si un point éclair inférieur ou une couleur plus sombre de la première fraction de produit est . considéré comme étant tolérable, il est possible que la température d'ébullition d'une partie mineure de la fraction s'étende un peu en dessous de 320[deg.]C sous 760 mm de mercure, par exemple <EMI ID=6.1>
produit si la viscosité ou le collage du produit en question est considéré comme étant tolérable.
Selon un mode de réalisation préféré du procédé de l'invention, les différentes fractions de produits sont récupérées dans des opérations séparées dont chacune est précédée par une opération d'oxydation. La deuxième fraction de produit peut, par exemple être récupérée en soumettant la fraction de queue qui reste après la distillation de la première fraction de produit à une oxydation en y insufflant de l'air, après quoi les composés ayant un point d'ébullition inférieur à la ranime du point d'ébullition de la fraction désirée sont éliminés par distillation ou par entraînement.
Selon un autre mode de réalisation préféré de la présente invention, une partie des substances quittant le distillât et/ou l'extrait avec les gaz d'oxydation dans une opération d'oxydation peut'être condensée et recyclée dans le procédé-
Selon un autre mode de réalisation préféré de la présente invention, l'oxydation est réalisée en présence d'un catalyseur qui est soluble dans le distillat et/ou l'extrait oxydé ou qui
est transformé en composés qui sont solubles dans le distillât et/ou l'extrait oxydé par réaction avec le distillat et/ou l'extrait. La fraction de produit ayant une température d'ébullition plus basse, de 400[deg.]C ou plus, aura, dans ce cas, un indice de pénétration supérieur pour un point de ramollissement équivalent ce qui signifie, dans la pratique, une diminution dans la longueur du produit.
Suivant l'invention, le catalyseur peut être, par exemple, un sel organique d'un métal, un oxyde d'un métal ou un mélange de ceux-ci, le catalyseur étant utilisé, de préférence, dans une proportion correspondant à 0,01 à 2 % en poids de métal, calculée sur le distillat ou extrait à oxyder. La fraction de produit ayant une température d'ébullition plus basse, de 400[deg.]C ou plus,
<EMI ID=7.1>
poids de métal calculés sur le poids de cette fraction.
Tout métal connu agissant comme un catalyseur par variation continue de sa valence entre deux états d'oxydation peut être utilisé. Des exemples de ces métaux sont représentés par le chrome, le cobalt, le nickel, le fer, le cuivre et le manganèse.
En outre, le zinc s'est révélé être excellent en tant que catalyseur conformément à l' invention .
Les sels organiques de métaux peuvent être, par exemple, des naphténates ou des sels d'acides carboxyliques aliphatiques.
La fraction organique du sel est, de préférence, aussi faible que possible. Les naphténates, les acétates, les propionates et les butyrates sont des sels particulièrement préférés.
Peu importe que le catalyseur soit ajouté sous la forme d'un oxyde ou d'un composé organique d'un métal, le métal sera présent sous la même forme finale dans le résidu après la distillation.
L'oxydation est effectuée tant en présence qu'en l'absence d'un catalyseur pendant une période d'au moins sept heures afin d'obtenir un point de ramollissement du résidu après la distillation d'au noins 100[deg.]C notamment compris dans la gamme de 1.05[deg.]C
<EMI ID=8.1>
de 140[deg.]C ne peuvent pas être amenés facilement sous la forme de particules en refroidissant par pulvérisation et ils doivent être amenés sous cette forme par broyage.
La fraction de produit bouillant entre 375[deg.]C et 400[deg.]C
peut être récupérée lors d'une opération de distillation séparée mais elle peut également être récupérée à partir de la même colonne de distillation comme les deux autres fractions. En principe, il est naturellement possible de récupérer les trois fractions
de produits à partir de la même colonne mais, comme mentionné plus haut, les fractions de produits sont récupérées, de préférence, selon des opérations séparées dont chacune est précédée par une opération d'oxydation.
Chaque opération d'oxydation peut être divisée, si on le désire, en plusieurs sous-opérations. Une telle division peut être envisagée, notamment pour la première opération d'oxydation énergique.
L'oxydation est avantageusement réalisée à une température de 180[deg.]C à 300[deg.]C sous 760 mm de mercure.
La deuxième fraction de produit chaude résultant du procédé peut être refroidie par pulvérisation pour donner une forme pré-
<EMI ID=9.1>
aisée.
Toute fraction obtenue par distillation d'une huile minérale ayant une teneur en carbone aromatique correspondant à un indice CVD d'au moins 0,85, de préférence, d'au moins 0,90 et un poids moléculaire moyen de 150 à 600,'plus particulièrement, de
200 à 500, peut être utilisée comme un distillat d'huile minérale pour servir en tant que matière de départ dans le procédé selon l'invention. Les distillats d'huiles lubrifiantes ayant un inter-
<EMI ID=10.1>
à un poids moléculaire moyen d'environ 210, 250, 295, 350 et respectivement 425) sont des exemples de telles fractions.'
L'expression "extraits aux solvants de distillats d' huiles . minérales" est utilisée dans l'invention pour désigner les produits obtenus selon toute façon convenable par extraction de distillats d'huiles minérales avec, par exemple, du furfural, du crésol, du phénol ou du dioxyde de soufre liquide. Pour qu'ils soient appropriés pour être utilisés dans le procédé de l'invention, les extraits doivent avoir une teneur en carbone aromatique et un poids moléculaire moyen en conformité avec ce qui a été mentionné plus haut pour les distillats d'huiles minérales ci-dessus.
L'indice CVD (CVD = constante viscosité-densité) est une mesure'habituelle pour la teneur en produits aromatiques d'huiles minérales et est déterminé selon la norme ASTM D 2140. Un indice CVD de 0,85 correspond, en général, à une teneur en- carbone aromatique d'environ 10 à 30 % et un indice CVD de 0,90 correspond,
en général, à une teneur en carbone aromatique d'environ 25 % à
40 % calculée sur la quantité totale de carbone.
Les proportions obtenues des différentes fractions peuvent être réglées par un choix convenable de la durée d'oxydation et du poids moléculaire moyen de la matière de départ. Une durée d'oxydation plus longue ou un poids moléculaire moyen accru donne
-des rendements supérieurs pour la deuxième fraction de produit. Les exemples ci-après illustrent de façon non limitative, la présente invention.
<EMI ID=11.1>
dice CVD de 0,958, sont oxydés en insufflant de l'air dans l'extrait (31/mn) avec un reflux total et une sépration de l'eau formée, l'oxydation se produisant tout d'abord pendant cinq heures à
240[deg.]C puis pendant 4 heures à 30C[deg.]C. La viscosité à 98,9[deg.]C augmente ainsi de 2 centistokes à 80 centistokes. Une distillation est en-
<EMI ID=12.1>
ensuite une fraction moyenne bouillant dans la Gamme de 325[deg.]C à
<EMI ID=13.1>
cupère enfin une autre fraction bouillant dans la gamme de 375[deg.]C
<EMI ID=14.1>
obtient comme résidu avec un rendement de 50 % un produit bouillant
<EMI ID=15.1>
ramollissement (bille et anneau) de 116[deg.]C. (Tous les rendements sont calculés par rapport au poids avant la distillation).
EXEMPLE 2
On répète l'exemple 1 en partant cependant à partir d'un
<EMI ID=16.1>
celui du produit bouillant dans la gamme d'environ 325[deg.]C à 375[deg.]C
<EMI ID=17.1>
à 400[deg.]C d'environ 5 % et celui de la fraction de queue d'environ % -tous ces rendements étant calculés par rapport au poids avant la distillation.
EXEMPLE 3
3,0 litres d'un extrait obtenu à partir d'une huile lubri- ;
<EMI ID=18.1> CVD de 0,960 sont oxydés en insufflant de l'air dans l'extrait
<EMI ID=19.1>
le rendement étant de 18 % en poids. On obtient comme résidu un
<EMI ID=20.1>
<EMI ID=21.1>
xydation.
EXEMPLE 4
3,0 litres d'un extrait obtenu à partir d'une huile lubrifiante bouillant dans la gamme de 340[deg.]C à 385[deg.]C et ayant un indice CVD de 0,960 sont oxydés en insufflant de l'air dans l'extrait (3 1/nn) cn présence de 0,5 % en poids de ZnO (0,44 % en poids de zinc calculé par rapport au poids de l'extrait) avec un reflux total et une séparation de l'eau formée, pendant 11 heures à 3C0[deg.]C- Le point de ramollissement de la matière est alors de
83[deg.]C (bille et anneau).
On effectue ensuite une distillation sous �ide (environ
<EMI ID=22.1>
sous 760 mm de mercure compris dans la gamme de 320[deg.]C à 375[deg.]C,
le rendement étant de 4 %. On récupère une autre fraction bouillant
<EMI ID=23.1>
secondes. La pénétration pour une fraction de produit correspondant obtenue sans l'emploi d'un catalyseur est respectivement
<EMI ID=24.1>
et respectivement 500 secondes.
<EMI ID=25.1>
On oxyde un extrait, conformément à l'exemple 4, de lamine façon que décrit dans cet exemple 4 mais l'oxyde de zinc est rem-
<EMI ID=26.1>
de cobalt calculé par rapport au poids de l'extrait) en tant que catalyseur et l'oxydation est effectuée pendant dix heures. Le point de ramollissement de la matière est alors de 83[deg.]C (bille et anneau) .
<EMI ID=27.1>
Eg). On récupère une fraction ayant un point d'ébullition sous
760 mm de mercure compris dans la garnie de 320 [deg.]C à 400[deg.]C, le rendement étant de 19 %. On obtient comme résidu, un produit homo-
<EMI ID=28.1>
un point de ramollissement (bille et .anneau) de 109[deg.]C, le rendement est de 81 % calculé par rapport au poids de l'extrait avant
<EMI ID=29.1>
3 mm/10 pour cinq secondes et respectivement 500 secondes la charge étant de 100 g.
EXEMPLE 6
On oxyde un extrait,. conformément à l'exemple 4, de la même
<EMI ID=30.1>
<EMI ID=31.1>
cuivre calculé par rapport au poids de l'extrait) en tant que catalyseur et l'oxydation est effectuée pendant douze heures. Le
<EMI ID=32.1>
d'ébullition sous 760 mm de mercure compris dons la gamme de
320[deg.]C à 360[deg.]C et une deuxième fraction ayant un point d'ébullition
<EMI ID=33.1>
les rendements étant respectivement de 2 % et de 18 %, On obtient comme résidu. un produit homogène bouillant au-dessus de 400[deg.]C
<EMI ID=34.1>
<EMI ID=35.1>
<EMI ID=36.1>
la charge étant de 100 g.
EXEMPLE 7
3,0 litres d'un extrait obtenu à partir d'un distillât
<EMI ID=37.1> ayant un indice CVD de 0,95 sont oxydés en insufflant de l'air "
<EMI ID=38.1>
en poids de zinc calculé par rapport au poids de l'extrait) avec "un reflux total et une séparation de l'eau formée, pendant douze
<EMI ID=39.1>
de 89[deg.]C (bille et anneau).
<EMI ID=40.1>
Hg). On récupère une fraction ayant un point d'ébullition sous
<EMI ID=41.1>
un point de ramollissement (bille et anneau) de 125[deg.]C, le rendement est de 80,5 %, calculé par rapport au poids de l'extrait avant l'oxydation.
EXEMPLE 8
3 , 0 litres d''un extrait obtenu à partir d'un distillât
<EMI ID=42.1>
et ayant un indice CVD de 0,958 sont oxydés en insufflant de l'air dans l'extrait (3 1/mn) avec un reflux total et une sépration de l'eau formée, pendant dix heures à 300[deg.]C. Le point de ramollissement de la matière est alors de 85[deg.]C (bille et anneau).
Une partie en poids de l'extrait oxydé ainsi obtenu est malaxée et broyée subséquemment avec neuf parties en poids d'es-
<EMI ID=43.1>
obtient comme résidu un produit homogène ayant un point de ramollissement (bille et anneau) supérieur à 150[deg.]C et un point d'ébul-
<EMI ID=44.1>
50 %, calculé par rapport au poids de l'extrait avant l'oxydation.
L'essence est séparée par entraînement de la liqueur surnageante, après quoi on effectue une distillation sous vide (environ 0, 3 mm Hg) et on récupère une fraction ayant un point d'ébullition sous 760 mm de mercure compris dans la gamme de 320[deg.]C à
420[deg.]C.
<EMI ID=45.1>
1 - Procédé de préparation d'un produit à partir d'un distillat d'huile minérale, caractérisé en ce qu'il consiste à oxyder
<EMI ID=46.1>
distillât d'huile minérale en faisant passer de l'oxygène dans
le distillât ou l'extrait, le distillat ou extrait ayant une te-
<EMI ID=47.1>
<EMI ID=48.1>