DD299536A5

DD299536A5 - Verfahren zur herstellung von entparaffinierten hochsiedenden schmieroelkomponenten

Info

Publication number: DD299536A5
Application number: DD33309189A
Authority: DD
Inventors: Bernd Albrecht; Klaus Lorenz; Horst Preisser; Rolf Haenel; Rolf-Dieter Hoellwarth; Herwig Habel; Josef Turek; Gerd Misselwitz
Original assignee: Addinol Mineraloel Gmbh Luetzkendorf,De
Priority date: 1989-09-29
Filing date: 1989-09-29
Publication date: 1992-04-23

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von entparaffinierten hochsiedenden Schmieroelkomponenten aus schweren Mineraloelkomponenten oder Rueckstandsoelen. Das erfindungsgemaesze Verfahren ist im wesentlichen dadurch charakterisiert, dasz das zu entparaffinierende Einsatzoel mit einem Kristallisationsverbesserer vom Wirkstofftyp Polymethacrylat und mit einem Gatsch, der durch Entparaffinierung einer schweren Mineraloelkomponente oder eines Rueckstandsoeles unter Zugabe eines Kristallisationsverbesserers gewonnen wird und im Vergleich zum Einsatzoel eine gleiche oder hoehere Siedetemperatur aufweist, vermischt wird. Vorteile des Verfahrens sind die Herstellung entparaffinierter hochsiedender Schmieroelkomponenten mit hoher Ausbeute und die Einsparung kostenaufwendiger Polymethacrylat-Wirkstoffe.{Schmieroelkomponenten; schwere Mineraloelkomponenten; Rueckstandsoele; Kristallisationsverbesserer; Polymethacrylat; Gatsch; Entparaffinierung; Siedetemperatur; Einsatzoel; Ausbeute}

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von entparaffinieren hochsiedenden Schmierölkomponenten, die für Schmieröle mit mittlerem bis hohem Leistungsniveau oinsetzber Bind, aus schweren Mineralölkomponenten oder Rückstandsölen.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Es ist bekannt, Mineralöle, insbesondere Schmierölkomponenten, zur Absenkung ihrer Stockpunktes zu entparaffinieren. Bei den klassischen Verfahren, die mit Hilfe selektiver Lösungsmittel arbeiten, wird das Einsatzöl innerhalb des Kristallisationsprozesses mit Lösungsmittel verdünnt, gleichzeitig wird die entstehende Suspension, bestehend aus Lösungemsittel, öl und Paraffinkristallen, abgekühlt. Als selektive Lösungsmittel kommen häufig Gemische aus zwei Komponenten, wie Aceton/Toluen, Methylethylketon/Toluen oder Methylethylketon/Methylisobutylketon, ium Einsatz. Als Kristallisatoren worden meist Schaberkristallisatoren eingesetzt. Die Kühlung der Suspension erfolgt zunächst durch kaltes Filtrat im Gegenstrom und danach durch ein verdampfendes Kältemittel.

Die Paraffinkristalle werden in einer ersten Filtrationsstufe vom Filtrat, das aus Lösungsmittel und dem entparaffinierten Öl besteht, abgetrennt. Der Paraffingatsch der ersten Stufe wird zum Zwecke der Absenkung seines Ölgehaltes nochmals mit Lösungsmittel angemaischt und der zweiten Filtrationsstufe zugeführt. Das Filtrat der zweiten Stufe gelangt als Verdünnungskomponente zur Kristallisation zurück. Aus dem Filtrat der ersten und dem Gatsch der zweiten Filtrationsstufe wird das Lösungsmittel anschließend destillativ abgetrennt. In DD-PS 234437 ist ein solches zweistufiges Entparaffinierungsvefahren beschrieben. ι

Aus der Literatur sind weiterhin Lösungen bekannt, nach denen durch die Zugabe von bestimmten Kristallisationsverbesserern zum Einsatzöl eine günstigere Kristallstruktur und damit eine Vergrößerung der Filtrationsgeschwindigkeit erreicht werden sollen. In DD-PS121631 wird diesbezüglich der Einsatz von Alkylnaphthalinen beschrieben. Nach GB-PS 2093015 und DE-PS 2907225 werden dazu auch Polyalkylacrylate mit einem hohen Molgewicht, beispielsweise Polymethacrylat, verwendet. Nach SU-PS 950751 ist ein Entparaffnierungsverfahren bekannt, wo ein Teil lösungsmittelhaltiger Gatsch der zweiten Filtrationsstufe in die Gatschlösung vor der ersten Stufe zurückgeführt wird. Durch die zusätzliche Verdünnung des Gatsches der ersten Stufe kommt es zu einem besseren Entölungseffekt in der zweiten Filtrationsstufe und zu oiner Ausbeutesteigerung an entparaffinieren! Öl zu Lasten einer Filtrationsflächenvergrößerung auf Grund der größeren Gatschmenge in der zweiten Stufe. Als Kristallisationsverbesserer für die Entparaffinierung wird gemäß SU-PS 564331 dem Einsatzöl ein speziell erzeugter Paraffingatsch in einer Menge von 1 bis 25% zugegeben, um eine günstigere Kristallstruktur, damit eine höhere Filtrationsgeschwindigkeit und eine Ausbeutesteigorung an entparaffiniertem Öl zu erreichen. Der spezielle Paraffingatsch soll eine mittlere Siedetemperatur haben, die nicht weniger als 40°C unterhalb der mittleren Siedetemperatur des Einsatzöles liegt. Bei diesem Verfahren wird die Kristallisation von Hückstandsölen durch die Zugabe von Gatschen aus leichtersiedenden, eng geschnittenen Fraktionen, vorzugsweise aus Vakuumdestillaten, verbessert; da hartparaffinhaltige Gatsche leichter Vakuumdestillate eine bessere Kristallstruktur und damit höhere Filtrationsgeschwindigkeit aufweisen als mikrokristallinhaltiger Gatsch des Rückstandsöles oder intermediateparaffinhaltiger Gatsch schwerer Mineralölkomponenten, wie auch in „Ullmanns Encyklopädie der technischen Chemie", 3. Auflage 1955, Band 6, Seiten 697/698 ausgeführt wird. Das Verfahren führt jedoch dazu, daß die Viskosität des entparaffinierten Rückstandsöles durch die Zugabe der leichtersiedenden Gatsche abgesenkt wird, was allgemein unerwünscht Ist.

Ein weiterer Nachteil der bekannten Verfahren ist, daß jeweils bestimmte Kristallisationsverbesserer in Form vo.i hochmolekularen Verbindungen oder Gatschfraktionen mit hohem Aufwand speziell für diesen Zweck erzeugt werden müssen, um in der Filtrationsstufe des Entparaffinierungsprozesses die bezweckte Erhöhung der Filtrationsgeschwindigkeit und damit die Ausbeutesteigerung an entparaffiniertem Öl zu erreichen.

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Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist die Entwicklung eines Verfehrens zur Herstellung von entparaffinieren hochsiedenden Schmierölkomponenten, das zu einer Ausbeutesteigerung an wertvollen entparaffinierten Ölen und/oder zu einer Einsparung von kostenaufwendigen Kristallisationsverbesserern führt und damit eine hohe Wirtschaftlichkeit aufweist.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei der Herstellung von entparaffinierten hochsiedenden Schmierölkomponenten aus schweren Mineralölkomponenten oder Rückstandsölen ausgehend vom Einsatz eines Kristallisationsverbesserers vom Wirkstofftyp Polymethacrylat durch Zugabe eines gesigneten Mittels die Trennung zwischen Öl- und Paraffinsubstanz im Entparaffinierungsprozeß weiter zu verbessern, ohne daß eine Viskositätsabsenkung des entparaffinierten Öles auftritt.

Erfindungsgemäß ist das Verfahren zur Herstellung von entparaffinieren hochsiedenden Schmierölkomponenten aus schweren Mineralölkomponenten oder Rückstandsölen durch Zugabe eines Kristallisationsverbesserers vom Wirkstofftyp Polymethacrylat zum Einsatzöl, Verdünnung des Einsatzproduktes mit einem Lösungsmittelgemisch, Abkühlung des

Lösungsmittel-Einsatzprodukt-Gemisches, Trennung der entstehenden Lösungsmittel-Öl-Paraffin-Suspension durch ein- oder mehrstufige Filtration und Abtrennung des Lösungsmittelgemisches vom Filtrat und Paraffingatsch im wesentlichen dadurch charakterisiert, daß der Kristallisationsverbesserer vom Wirkstofftyp Polymethacrylat in einer Menge von 0,01 bis 0,05 Masseteilen in % und ein Gatsoh, der in an sich bekannter Weise durch Entparaffinierung einer schweren Mineralölkomponente oder eines Rückstandsöles unter Zugabe eines Kristallisationsverbesserers vom Wirkstofftyp Polymethacrylat zum Eineatzöl in einer Menge von 0,03 bis 0,1 Masseteilen in % bezogen auf das Einsatzöl mit einem Lösungsmittelgemisch aus Ketonkomponente und Aromatenkomponente in einer Ausbeute von 10 bis 25Masseteife in % erhalten wird, in einer Menge von 2 bis 15 Masseteilen in % jeweils bezogen auf das Einsatzöl zugegeben werden und der Gatsch im Vergleich zum Einsatzöl eine gleiche oder eine bis zu 120K höhere mittlere Siedetemperatur aufweist.

Der zugegebene Gatsch weist vorzugsweise eine Dichte von 810 bis 840 kg/m³ bei 7O⁰C, einen Erstarrungspunkt von 55 bis 65⁰C

und einen ölgehalt von 15 bis 25 Masseteilen in % auf.

Als Ketonkomponente wird vorteilhafterweise Methylethylketon und als Aromatenkomponente vorteilhafterweise Toluen verwendet.

Es wurde gefunden, daß die Zugabe von bestimmten Gatschen, die durch Entparaffinierung schwerer Öle unter Zusatz eines Kristallisationsverbesserers vom Wirkstofftyp Polymethacrylat erhalten werden, zu einem zu entparaffinierenden Einsatzöl zu einer Verbesserung der Paraffinkristallstruktur des aus dem Einsatzöl auskristallisierenden Paraffins, damit zu höheren Filtrationsgeschwindigkeiten und zu einer höheren Ausbeute an entparaffiniertem Öl führt, ohne daß eine Viskositätsabsenkung

und Qualitätsverschlechterung des entparaffinierten Öles eintritt. Bei Vorausgesetztergleicher Ausbeute an entparaffiniertem Öl wird Kristallisationsverbesserer vom Wirkstofftyp Polymethacrylat eingespart.

Überraschenderweise erwies sich, daß die Zugabe der erfindungsgemäßen Gatsche eine Wirkung ähnlich der bekannter Kristallisationsverbesserer zeigt, obwohl das Polymethacrylat im erfindungsgemäßen Gatsch innerhalb der Kristallstubstanz gebunden ist und damit eigentlich wirkungslos sein müßte.

Es ist anzunehmen, daß die kristallisationsverbessernde Wirkung durch das disperse Stoffsystem des Gatsches in Kombination mit dem gebundenen Polymethacrylat zustande kommt.

Des weiteren νιΆ'ο ausgehend von der in SU-PS 564331 aufgezeigten Lehre zu erwarten gewesen, daß eine Zugabe eines Gatsches etwa gleicher Siedelage im Vergleich zum Einsatzöl keine vorteilhafte Wirkung zeigt und daß eine Zugabe eines Gatsches mit höherer Siedelage als das Einsatzöl eine Verschlechterung der Filtrationsgeschwindigkeit und eine Absenkung der Ausbeute an entparaffiniertem öl bewirkt, da ein erhöhter Anteil an mikrokristallinhaltigen oder intermediateparaffinhaltigen Gatschen erfahrungsgemäß im Vergleich zu hartpardffinhalten Gatschen zu einer Verschlechterung der Kristallstruktur führt.

Überraschenderweise erwies sich, daß die erfindungsgemäß eingesetzten Gatsche dieses zu erwartende Verhalten nicht zeigen..

Das erfindungsgemäße Verfahren hat gegenüber den Verfahren des Standes der Technik folgende Vorteile:

- Herstellung entparaffinierter hochsiedender Schmierölkomponenten mit hoher Ausbeute,

- Einsparung kostenaufwendiger Polymethacrylat-Wirkstoffe,

- höherer Veredlungsgrad d' Angesetzten Mineralölkomponenten oder Rückstandsöle und Verbesserung der Wirtschaftlichkeit des Entparaffinlerungsverfahrens.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.

Zur Herstellung einer entparaffinierten hochsiedenden Schmierölkomponente aus einer schweren Mineralölkomponente werden zu dieser Mineralölkomponente mit folgenden Kenntwerten

mittlere Siedetemperatur	480°C (Siedebereich 380-585⁰C)
Dichte bei 5O⁰C	0,865 g/cm³
Viskosität bei 100⁰C	8,1 mmVs
Viskositätsindex	104
Flammpunkt	233⁰C
Stockpunkt	42⁰C
Ramsbottom-Test	0,15%

der Kristallisationsverbesserer vom Wirkstofftyp Polymethacrylat in einer Menge von 0,03 Masseteilen in % und ein Gatsch ineiner Menge von 10 Masseteilen in % jeweils bezogen auf das Einsatzöl zugegeben.

Der Qatsch wird wie folgt gewonnen: Ein Rückstandsöl, das durch Entasphaltierung vom Erdölvakuumrückstand und nachfolgender Phenolraffination gewonnen

wird, wird einer zweistufigen Entparaffinierung mit dem Lösungsmittelgemisch aus Methylethylketon und Toluen unterworfen,wobei dem Rückstandsöl ein Kristallisationsverbesserer vom Wirkstofftyp Polymethacrylat in einer Menge von 0,09 Masseteilenin % zugegeben wird.

Dabei fällt der Gatsch in einer Ausbeute von 21 Masseteilen in % an. Der Gatsch hat folgende Kenntwerte:

mittlere Siedetemperatur	59O⁰C
Dichte boi 7O⁰C	830 g/cm³
Erstarrungspunkt	64⁰C
Ölgehalt	19 Masseteile In %

Der Gatsch hat im Vergleich zum Einsatzöl eine um 110 K höhere mittlere Siedetemperatur. Das Einsatzprodukt wird mit dem Lösungsmittelgemisch MethylethyUston-Toluen verdünnt. Nach der Abkühlung des Lösungsmittel-Einsatzprodukt-Gemisches erfolgt die Trennung der entstehenden Lösungsmittel-Öl-Paraffin-Suspension durch

zweistufige Filtration. Nach Abtrennung des Lösungsmittels aus dem Filtrat fallt eine entparaffinierte hochsiedende

Schmierölkomponente mit einem Stockpunkt von —15⁰C in einer Ausbeute von 82,4 Ma.-% bezogen auf die eingesetzte schwere Mineralölkomponente an. Die entparaffinierte hochsiedende Schmierölkomponente kann für Schmieröle mit hohem Leistungsniveau verwendet werden. Im Vergleich dazu führt die Entparaffinierung der schweren Mineralölkomponente nach den bekannten Verfahren des Standes

der Technik unter den gleichen Entparaff inierungsbedingungen und bei gleicher Qualität des entparaff inierten Öles mit einem

Stockpunkt von —15⁰C zu geringeren Ausbeuten an entparaffinlertem Öl oder zu einem höheren Aufwand an dem Kristallisationsverbesserer vom Wirkstofftyp Polymethacrylat, wie nachfolgende Tabelle zeigt.

	ölausbeute	Polymethacrylat-Menge
	(Masseteile in %)	(Masseteile in %)
Erfindungsgemäßes Verfahren	82,4	0,03
Verfahren des Standes der Technik
- ohne Zugabe Polymethacrylat	78,4	-
- mit Zugabe einer üblichen Menge Polymethacrylat	80,1	0,05
- mit Zugabe einer maximalen Menge Polymethacrylat	82,4	0,1

Im Vergleich zu den Verfahren des Standes der Technik, wo die Viskosität des entparaffinieren Öles einen Wert von 9,8mmVs bei 100⁰C hat, führt das erfindungsgemäße Verfahrenzu einer höheren Ölviskosität von 10,4mmVs bei 100⁰C, was bezüglich des Einsatzes als hochsiedende Schmierölkomponente, beispielsweise für hochviskose Motoren- und Getriebeöle von Vorteil ist.

Claims

1. Veifahren zur Herstellung von entparaffinierten hochsiedenden Schmierölkomponenten aus schweren Mineralölkomponenten oder Rückstandsölen durch Zugabe eines Kristallisationsverbesserers vom Wirkstofftyp Polymethacrylat zum Einsatzöl, Verdünnung des Einsatzproduktes mit einem Lösungsmittelgemisch, Abkühlung des Lösungsmittel-Einsatzprodukt-Gemisches, Trennung der entstehenden Lösungsmittel-Öl-Paraffin-Suspension durch ein- oder mehrstufige Filtration und Abtrennung des Lösungsmittelgemisches vom Filtrai und Paraffingatsch, gekennzeichnet dadurch, daß der Kristallisationsverbesserer vom Wirkstofftyp Polymethacrylat in einer Menge von 0,01 bis 0,05 Masseteilen in % und ein Gatsch, der in an sich bekannter Weise durch Entparaffinierung einer schweren Mineralölkomponente oder eines Rückstandsöles unter Zugabe eines Kristallisationsverbesserers vom Wirkstofftyp Polymethacrylat zum Einsatzöl in einer Menge von 0,03 bis 0,1 Masseteilen in % bezogen auf das Einsatzöl mit einem Lösungsmittelgemisch aus Ketonkomponente und Aromatenkomponente in einer Ausbeute von 10 bis 25 Masseteilen in % erhalten wird, in einer Menge von 2 bis 15 Masseteilen in % jeweils bezogen auf das Einsatzöl zugegeben werden und der Gatsch im Vergleich zum Einsatzöl eine gleiche oder eine bis zu 120 K höhere mittlere Siedetemperatur aufweist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß ein Gatsch mit einer Dichte von 810 bis 840 kg/m³ bei 7O⁰C, einem Erstarrungspunkt von 55 bis 65⁰C und einem Ölgehalt von 15 bis 25 Masseteilen in % zugegeben wird.