CH170457A

CH170457A - Process for lowering the pour point of lubricating oils.

Info

Publication number: CH170457A
Authority: CH
Inventors: Aktiengesellsc Farbenindustrie
Original assignee: Ig Farbenindustrie Ag
Priority date: 1940-04-29
Filing date: 1933-03-06
Publication date: 1934-07-15

Description

  

  Verfahren zur Herabsetzung des Stockpunktes von Schmierölen.    Es ist bekannt, aus hochmolekularen,  ganz oder     vorwiegend    aus Hart- oder Weich  paraffin bestehenden     Kohlenwasserstoffen     viskose     schmierölartige    Stoffe, die bei Zusatz  zu Schmierölen deren Eigenschaften in ver  schiedener     Weise    verbessern, dadurch herzu  stellen, dass man die genannten Ausgangs  stoffe durch     Halogenierung    und     da.rauffol-          gende    Kondensation in Gegenwart von Kata  lysatoren oder durch Einwirkung stiller elek  trischer Entladungen in die viskosen schmier  ölartigen Produkte überführt.  



  Es wurde nun gefunden, dass man wirk  samere     Olzusatzmittel    erhält,. wenn man zu  ihrer Herstellung speziell solche Paraffin  kohlenwasserstoffe     bezw.    allgemein Stoffe  der     paraffinischen    Reihe, die ein erheblich hö  heres     Molekulargewicht    als     HartparafFin    besit  zen, nämlich     ein    solches von über 330, besser  von 350 und darüber, als Ausgangsstoffe für  die Behandlung mit hochgespannten, zweck  müssig hochfrequenten Strömen verwendet.

      Als Ausgangsstoffe zur Erzeugung des Zu  satzmittels kommen Paraffinwachs oder sol  ches in erheblicher Menge enthaltende was  serstoffreiche Öle in Betracht, die von Natur  aus Anteile mit einem über<B>330</B> liegenden       Molekulargewicht    aufweisen. Sie können  auch durch Mischung hergestellt werden.

   Der  Gehalt an den hochmolekularen Stoffen der       paraffinischen        Reihe        mit    einem über 330 lie  genden     Molekulargewicht,    wie in     Ceresin,          Ozokerit,        Neftegil,        Hatchettin,    Talg, Mineral  fett, Wollfett, Montanwachs oder andern  Wachsen, zum Beispiel Bienenwachs und der  gleichen, kann zum Beispiel 5, 10, 2,5 % oder  mehr betragen.

   Ferner kann man hochmole  kulare Alkohole, wie     Cerylalkohol,    oder  hochmolekulare Säuren, zum Beispiel     Cero-          tinsäure,    oder hochmolekulare Ester, zum  Beispiel die     Glyceride    von Fettsäuren, wie       Stearinsäure,        Palmitinsäure,        Laurinsäure     und dergleichen, verwenden. Die erwähnten  hochmolekularen     Kohlenwasserstoffe    können      auch synthetisch hergestellt werden, zum  Beispiel durch     elektrolytische    Behandlung  von     Fettsäuren.     



  Bei der Behandlung der genannten Stoffe  mit stillen elektrischen Entladungen in       Siemens-Ozonröhren    oder andern     Voltolappa-          raten    verwendet man zweckmässig ein Ver  dünnungsmittel, das vor, während oder nach  der elektrischen Behandlung zugesetzt wer  den kann.

   Als solche kommen Hart- oder  Weichparaffin oder solche in erheblicher  Menge enthaltende wasserstoffreiche Öle, wie       Petrolatum,        Paraffingatsch,    Vaselin, Paraf  fin enthaltende Rohschmieröle oder derglei  chen oder andere Öle, wie Paraffinöle,     Spin-          delöl,    Maschinenöl, Teeröl, Zylinderöl, hy  drierte     Naphtaline,    hochsiedende, zweck  mässig wasserstoffreiche     Hydrierprodukte,     kohlenstoffhaltige Substanzen, wasserstoff  reiche aromatische Öle oder dergleichen in  Frage. Das Verdünnungsmittel kann hierbei,  insbesondere wenn es schon zu Beginn zu  gesetzt wird, zum Teil oder sogar vollständig  mit     umgewandelt    werden.

   Den Ausgangs  stoffen können ferner auch - aromatische       Kohlenwasserstoffe,    falls solche in diesen  nicht enthalten sind, wie zum Beispiel     Naph-          taline,    oder solche von noch höherem       Molekulargewieht,    beispielsweise     Anthracen,          Phenanthren        etc.    zugesetzt werden; man kann  auch     Kondensations-        bezw.        Poly-merisations-          produkte    von     niedrigmolekularen    ungesättig  ten     Kohlenwasserstoffen    oder dergleichen zu  geben.

   Zweckmässig     wird    unveränderter  Ausgangsstoff, sowie     Verdünnungsmittel,    so  weit es an der Umwandlung nicht teilgenom  men hat, nach erfolgter Behandlung durch  Destillation oder mit Hilfe eines Lösungsmit  tels von dem Kondensationsprodukt abge  trennt.  



  Die erhaltenen viskosen Produkte wer  den erfindungsgemäss als     Zusatzmittel    zu  Schmierölen verwendet. Sie besitzen den  Vorteil, schon in ganz geringen Mengen die  Eigenschaften der Schmieröle zu verbessern,  zum Beispiel den Stockpunkt von gewöhn  lichem Schmieröl ganz erheblich zu erniedri-    gen und die     Viskositätskurve    zu verflachen.  Man kann beispielsweise durch Zusatz von  0,1 bis     107o,    zweckmässig 0,1 bis     31'o,    den  Stockpunkt von Schmierölen um 10 bis 40   C  erniedrigen.  



  Die erwähnte elektrische Behandlung  kann in Gegenwart von Gasen oder Dämpfen,  wie Wasserstoff, Stickstoff, Halogenwasser  stoff, Halogene, gasförmige gesättigte oder  ungesättigte     Kohlenivasserstoffe    und     der-          0   <B>0-</B> e       ichen,    ausgeführt werden. Die Verwen  dung schaumbildender Mittel, wie     Saponin,          Sulfosäuren    und deren Salze, hochmoleku  lare Fettsäuren, wie     Olsäuren,    ist von Vor  teil.

   Ferner können Stoffe, wie aktive Kohle,  aktive Kieselsäure und dergleichen zuge  gen sein, oder Metalloxyde, wie Zinkoxyd,       Cadmiumoxyd,        Molybdänoxyd,        Wolfram-          oxyd,    Chromoxyd oder Halogenverbindungen  von     Metalloiden,    wie Schwefel, Phosphor,  Bor oder dergleichen, oder von Metallen,     wie     Kupfer, Silber, Magnesium, Titan,     Vanadin,          Molybdän,    Wolfram, Chrom, Nickel, Kobalt  oder dergleichen, oder Halogenverbindungen  von Benzol,     Toluol,        Xylol,    Naphtalin, sowie       Methyl-,    Äthyl-,

       Methylen-,        Äthylenchlorid-,          jodid    oder     -bromid.       <I>Beispiel 1:</I>       Ceresin    vom Schmelzpunkt<B>73'</B> C wird  bei Temperaturen oberhalb seines Schmelz  punktes, zum Beispiel bei 80 bis<B>100'</B> C, in  einer     Siemens-Ozonröhre    unter einem Druck  von zirka 5 bis 10 mm     Hg    mit elektrischen  Entladungen bei zirka 7000 Volt und 1000  Perioden<B>215</B> bis 30 Stunden lang behandelt,  wobei nach 20 bis 22 Stunden die gleiche  Menge Hartparaffin vom Schmelzpunkt 50   C  als Verdünnungsmittel zugegeben wird.

   Das  erhaltene Gemisch wird dann einer     Vakuum-          Wasserdampf-Destillation    bis 280   C unter  worfen, wodurch das zugesetzte Paraffin und       etwa    entstandene     niedrigsiedende    Produkte       abdestilliert    werden. Setzt man von dem so  erhaltenen     Kondensationsprodukt    0,3 % einem  01 zu, das bei 0   C stockt, so wird der Stock  punkt auf -25   C erniedrigt.

             Deispiel   <I>2:</I>  Ein aus 80 Teilen Hartparaffin und 20  Teilen     Ceresin    bestehendes Gemisch wird bei  80   C in einer     Siemens-Ozonröhre    unter  einem Druck von 5 bis 10 mm     Hg    mit stillen  elektrischen Entladungen von zirka 7000  Volt und 4000 Hertz 10 Stunden lang behan  delt. Das erhaltene Gemisch wird dann einer       Vakuum-Wasserdampfdestillation    bei 2.80  C  unterworfen, wodurch geringe Mengen nicht  vollständig umgesetzten Paraffins und etwa  entstandene     niedrigsiedende    Produkte ab  destilliert: werden.  



  Setzt man dieses     Polymerisationsprodukt     einem     ,(>1    zu, das bei 0   C stockt, so wird bei  einer Zusatzmenge von<B>0,7%</B> der Stockpunkt  des Öls auf -25   C erniedrigt.



  Process for lowering the pour point of lubricating oils. It is known from high molecular weight, wholly or predominantly composed of hard or soft paraffin hydrocarbons, viscous lubricating oil-like substances that improve their properties in various ways when added to lubricating oils, thereby producing that the starting materials mentioned by halogenation and there. Subsequent condensation in the presence of catalysts or by the action of silent electrical discharges is converted into the viscous, greasy oil-like products.



  It has now been found that more effective oil additives are obtained. if you specifically such paraffin hydrocarbons BEZW for their production. In general, substances of the paraffinic series, which have a considerably higher molecular weight than hard paraffin, namely one of more than 330, better of 350 and more, are used as starting materials for treatment with high-tension, expediently high-frequency currents.

      As starting materials for the production of the additive, paraffin wax or such oils containing substantial amounts of hydrogen, which naturally have proportions with a molecular weight greater than 330, come into consideration. They can also be made by mixing.

   The content of the high-molecular substances of the paraffinic series with a molecular weight above 330, such as in ceresin, ozokerite, neftegil, hatchettin, tallow, mineral fat, wool fat, montan wax or other waxes, for example beeswax and the like, can be, for example 5 , 10, 2.5% or more.

   It is also possible to use high molecular weight alcohols, such as ceryl alcohol, or high molecular weight acids, for example cerotic acid, or high molecular weight esters, for example the glycerides of fatty acids, such as stearic acid, palmitic acid, lauric acid and the like. The high molecular weight hydrocarbons mentioned can also be produced synthetically, for example by electrolytic treatment of fatty acids.



  When treating the substances mentioned with silent electrical discharges in Siemens ozone tubes or other Voltolappa apparatuses, it is advisable to use a diluent that can be added before, during or after the electrical treatment.

   These include hard or soft paraffin or those oils rich in hydrogen, such as petrolatum, slack wax, vaseline, paraffin-containing crude lubricating oils or the like or other oils, such as paraffin oils, spindle oil, machine oil, tar oil, cylinder oil, hydrogenated naphthalene , high-boiling, suitably hydrogen-rich hydrogenation products, carbon-containing substances, hydrogen-rich aromatic oils or the like in question. The diluent can be converted in part or even completely, especially if it is used at the beginning.

   The starting materials can also - aromatic hydrocarbons, if they are not contained in these, such as naphthalenes, or those of even higher molecular weight, such as anthracene, phenanthrene, etc .; you can also condensation or. To give polymerization products of low molecular weight unsaturated hydrocarbons or the like.

   Unchanged starting material and diluents, if they have not participated in the conversion, are expediently separated from the condensation product after treatment by distillation or with the aid of a solvent.



  The viscous products obtained are used according to the invention as additives to lubricating oils. They have the advantage of improving the properties of the lubricating oils even in very small quantities, for example by considerably lowering the pour point of ordinary lubricating oil and flattening the viscosity curve. It is possible, for example, to lower the pour point of lubricating oils by 10 to 40 ° C. by adding 0.1 to 10 7 °, expediently 0.1 to 31 °.



  The electrical treatment mentioned can be carried out in the presence of gases or vapors, such as hydrogen, nitrogen, hydrogen halide, halogens, gaseous saturated or unsaturated hydrocarbons and the like. The use of foam-forming agents, such as saponin, sulfonic acids and their salts, high-molecular fatty acids such as oleic acids, is advantageous.

   In addition, substances such as active carbon, active silica and the like can be added, or metal oxides such as zinc oxide, cadmium oxide, molybdenum oxide, tungsten oxide, chromium oxide or halogen compounds of metalloids such as sulfur, phosphorus, boron or the like, or of metals such as Copper, silver, magnesium, titanium, vanadium, molybdenum, tungsten, chromium, nickel, cobalt or the like, or halogen compounds of benzene, toluene, xylene, naphthalene, as well as methyl, ethyl,

       Methylene, ethylene chloride, iodide or bromide. <I> Example 1: </I> Ceresin with a melting point of <B> 73 '</B> C is at temperatures above its melting point, for example at 80 to <B> 100' </B> C, in a Siemens -Ozone tube treated under a pressure of about 5 to 10 mm Hg with electrical discharges at about 7000 volts and 1000 periods <B> 215 </B> for up to 30 hours, with the same amount of hard paraffin with a melting point of 50 ° C after 20 to 22 hours is added as a diluent.

   The mixture obtained is then subjected to vacuum steam distillation up to 280 ° C., whereby the added paraffin and any low-boiling products formed are distilled off. If 0.3% of the condensation product obtained in this way is added to an oil which stagnates at 0.degree. C., the pour point is lowered to -25.degree.

             Example <I> 2: </I> A mixture consisting of 80 parts of hard paraffin and 20 parts of ceresin is heated at 80 C in a Siemens ozone tube under a pressure of 5 to 10 mm Hg with silent electrical discharges of about 7000 volts and 4000 Hertz Treated for 10 hours. The mixture obtained is then subjected to vacuum steam distillation at 2.80 ° C., as a result of which small amounts of incompletely converted paraffin and any low-boiling products that have formed are distilled off.



  If this polymerization product is added to a (> 1, which stagnates at 0 C, the pour point of the oil is lowered to -25 C with an addition amount of 0.7%.

Claims

PATENT CLAIM: Process for lowering the pour point of lubricating oils, characterized in that products of lubricating oil-like nature are added to them, which are obtained when substances of the paraffinic series with a molecular weight above 330 are treated with high-tension, electrical currents .

SUBClaim: The method according to claim, characterized in that a product of lubricating oil-like nature is used as an additive, which was obtained by treating substances of the. paraffinic series, with a molecular weight of more than 330, with high-voltage and high-frequency electrical currents.