DD299537A5 - Verfahren zur herstellung von hydrierten und entparaffinierten schmieroelkomponenten - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von hydrierten und entparaffinierten Schmieroelkomponenten aus hydrierten Redestillaten oder Solventraffinaten. Das erfindungsgemaesze Verfahren ist im wesentlichen dadurch charakterisiert, dasz das zu entparaffinierende Einsatzoel mit einem Paraffingatsch, der durch tiefe, auf einen OElstockpunkt von unterhalb 20C gerichtete Entparaffinierung einer hydrierten Mineraloelkomponente gewonnen wird und im Vergleich zum Einsatzoel eine gleiche oder hoehere Siedetemperatur aufweist, vermischt wird. Vorteil des Verfahrens ist die Herstellung hochwertiger hydrierter und entparaffinierter Schmieroelkomponenten mit hoher Ausbeute.{Schmieroelkomponenten; hydrierte Redestillate; Solventraffinate; Einsatzoel; Paraffingatsch; OElstockpunkt; Entparaffinierung; Siedetemperatur; Mineraloelkomponente; Ausbeute}

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von hydrierten und entparaffinieren Schmierölkomponenten, die für Schmieröle mit mittlerem bis hohem Leistungsniveau einsetzbar sind, aus hydrierten Redestillaten oder Solventraffinaten.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Es ist bekannt, Mineralöle, insbesondere Schmierölkomponenten, zur Absenkung ihres 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 Lösungsmittel, Öl und Paraffinkristallen, abgekühlt. Als selektive Lösungsmittel kommen häufig Gemische aus zwei Komponenten, wie Aceton/Toluen, Methylethylketon/Toluen oder Methylethylketon/Methylisobutylketon zum Einsatz. Als Kristallisatoren werden meist Schaberkristallisatoren eingesetzt. Die Kühlung der Suspension erfolgt zunächst durch kaltes Filtrat im Gegenstrom und danach durch ein vordampfendes Kältemittel. Die Paraffinkristalle werden in einer ersten Filtrationsstufe vom Filtrat, das aus Lösungsmittel und dem entparaffinieren Öl besteht, abgetrennt. Der Paraffingatsch der ersten Stufe wird zum Zwecke der Absenkung seines Ölgehaltes nochmals mit Lösungsmittel angemaischt und der zweiten Filtrationsstufezugeführt. 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 234*437 ist ein solches zweistufiges Entparaffinierungsverfahren beschrieben. ,

Bei der tiefen Entparaffinierung zur Erreichung von ölstockpunkten von unterhalb -2O⁰C, beispielsweise bei Tranformatorenölen, Weißölen oder Hydraulikölen, erfolgt die Abkühlung des Mineralöl-Lösungsmittel-Gemisches bis auf Temperaturen unterhalb -25⁰C.

Aus der Literatur sind weiterhin Lösungen bekannt, nach denen durch die Zugabe von bestimmten Kristallisationsverbesserern zum Einsatzöl vor dem Kristallisationsprozeß eine Vergrößerung der Filtrationsgeschwindigkeit und eine Verbesserung der Gatschqualität erreicht werden soll. In DD-PS121631 wird diesbezüglich der Einsatz von Alkylnaphthalinen beschrieben. Nach GB-PS 209901 δ und DE-PS 2907225 werden dazu auch Polyalkylacrylate mit einem hohen Molgewicht verwendet. Nach SU-PS 950751 ist ein Entparaffinierungsverfahren bekannt, wo ein Teil lösungsmittelhaltiger Gatsch der zweiten Filtrationsstufe in die Gatschlösung vor der ersten Filtrationsstufe zurückgeführt wird. Durch die zusätzliche Verdünnung des Gatsches der ersten Stufe kommt es zu einem besseren Entölungseffekt in der zweiten Filtrationsstufe und zu einer Ausbeutesteigerung an entparaffiniertem 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 zu erreichen, die Filtrationsgeschwindigkeit zu erhöhen und damit ebenfals die Ausbeute an entparaffiniertem Öl zu steigern. Dieser spezielle Paraf.ingatsch soll eine mittlere Siedetemperatur haben, die nicht weniger als 4O⁰C unterhalb der mittleren Siedetemperatur des Einsauöles liegt. Bei diesem Verfahren wird die Kristallisation von Rückstandsölen durch die Zugabe von Gatschen aus leichtersiedenden, eng geschnittenen Fraktionen, vorzugsweise a js 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 entparaffinieren Rückstandsöles durch die Zugabe der leichtersiedenden Gatsche abgesenkt wird, was allgemein unerwünscht ist.

Ein weiterer Nachteil der bekannten Verfahren ist, daß jeweils bestimmte Kristallisationsverbesjerer in Form von 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 Ol zu erreichen.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist die Entwicklung eines Verfahrens zur Herstellung von hydrierten und entparaffinieren Schmierölkomponenten, das zu elfer Ausbeutesteigerung an wertvollen entparaffinieren ölen führt und damit eine hohe Wirtschaftlichkeit aufweist.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei der Herstellung von hydrierten und entparaffinieren Schmierölkomponenten aus hydrierten Redestillaten oder Solventraffinaten durch Zugabe eines Paraffingatsches die Trennung zwischen öl- und Paraffinsubstanz im Entparaffinierungsprozeß zu verbessern, ohne daß eine Viskosltätsabeenkung des entparaffinieren Öles auftritt. Erfindungsgemäß ist das Verfahren zur Herstellung von hydrieren und entparaffinieren Schmierölkomponenten aus hydrieren Redestillaten oder Solventraffinaten durch Vermischung des Einsatzöles mit Paraffingatsch in einer Menge von 3 bis 20 Masseteilen in % bezogen auf das Einsatzöl, Verdünnung des Einsatzproduktes mit einem Lösungsmittelgemisch, Abkühlung des Lösungsmittel-Einsatzprodukt-Gemisches, Trennung der entstehenden Lösungsmittel-Öl-Paraffin-Suspension durch ein- oder mehrstufige Filtration sowio Abtrennung des Lösungsmittelgemisches vom Filtrat und Paraffingatsch im wesentlichen dadurch charakterisier, daß als Paraffingatsch ein in an sich bekannter Weise durch tiefe, auf einen Ölstockpunkt von unterhalb -20⁰C gerichtete Entparaffinierung einer hydrieren Mineralölkomponente, die durch Hydrierung von Erdölvakuumdestillaten mit einem Flammpunkt gröber 200⁰C bei Hydrieremperaturen von 370 bis 43O⁰C und Hydrierdrücken von 25 bis 35MPa und anschließende Redestillation des Hydrierproduktes oder Redestillation des Hydrierproduktes und nachfolgende Solventraffination einer Redestillatfraktion gewonnen wird, mit dem Lösungsmittelgemisch aus Ketonkomponente und Aromaienkomponente in einer Ausbeute von 15 bis 40 Masseteilen in % erhaltener Paraffingatsch, der im Vergleich zum Einsatzöl eine gleiche oder eine bis zu 5OK höhere mittlere Siedetemperatur aufweist, eingesetzt wird. Als Ketonkomponente wird voreilhafterweise Methylethylketon und als Aromatenkomponente vorteilhafterweise Toluen verwendet. Der eingesetzte Paraffingatsch weist vorzugsweise oine Dichte von 790 bis 820 kg/m³ bei 70°C, einen Er HuTungspunkt von 45 bis 60°C und einen ölgehalt von 25 bis 35 Masseteilen in % auf.

Es wurde gefunden, daß die Zumischung von bestimmten Paraffingatschen aus hydrieren Redestillaten oder Solventraffinaten zu einem zu entparaffinierenden hydrieren Redestlllat oder Solventraffinat zu einer höheren Ausbeute an entparaffinieren! Öl bei mindestens gleicher Qualität des entparaffinieren Öles führ, ohne daß eine Viskositätsabsenkung des entparaffinieren Öles auftritt.

Ausgehend von der in SU-PS 564331 aufgezeigten Lehre wäre 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 da; Einsatzöl eine Verschlechterung der Filtrationsgeschwindigkeit und eine Absenkung der Ausbeute an entparaffinieren! Öl bewirkt, da ein erhöhter Anteil an intermediateparaff inhaltigen Gatschen erfahrungsgemäß im Vergleich zu harparaffinhaltigen Gatschen zu einer Verschlechterung der Kristallstruktur führ. Überraschenderweise erwies sich, daß die erfindungsgemäß eingesetzten Paraffingatsche dieses zu erwartende Verhalten nicht zeigen. Im Gegensatz dazu tritt ein zusätzlicher strukturselektiver Trenneffekt bei der Paraffinkristallisation auf, indem vermutlich zusätzliche naphtenischaromatische Kohlenwasserstoffverbindungen und ein weit höherer Anteil an kurzkettigen iso-Paraffinen sowie ein weit geringerer Anteil an langkettigen iso-Paraffinen in das entparaffinierte Öl gelangen als das bei den bekannten Entparaffinierungsverfahren der Fall ist. '

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

- Herstellung hochwertiger hydrierer und entparaffinieren Schmierölkomponenten mit hoher Ausbeute,

- damit höhere Veredlung des Einsatzgemisches und Verbesserung der Wirtschaftlichkeit des Entparaffinierungsverfahrans.

Ausführungsbelsplol Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.

Zur Herstellung einer hydrieren und entparaffinieren Schmierölkomponente aus einem Solventraffinat wird Raffinatöl, welches durch Hydrierung eines Erdölvakuumdestillatgemisches aus paraffinbasischem Erdöl mit einem Flammpunkt größer 200"C bei einer Temperatur von 400°C und einem Druck von 30 MPa, anschließende Redestillation des Hydrierproduktes sowie nachfolgende Phenolraffination des Redestillationsrückstandes gewonnen wird und folgende Kennwerte hat

mittlere Siedetemperatur	5250C {Siedebereich 440-615°C)
Dichte bei 50°C	0,858g/cm*
Viskosität bei 1000C	9,85 mmVs
Viskositätsindex	137
Flammpunkt	2690C
Stockpunkt	520C
Ramsbottom-Test	0,08%

mit einem Paraffingatsch in einer Menge von 10 Masseteilen in % bezogen auf das zur Entparaffinierung eingesetzte Raffinatöl vermischt.

Der Paraffingatsch wird wie folgt gewonnen: Das beschriebene Raffinatöl wird zur Erreichung eines Raffinatöl-Stockpunktes von -26⁹C einer tiefen, zweistufigen Entparaffinierung mit dam Lösungsmittelgemisch aus Methylethylketon und Toiuen unterworfen. Dabei fällt der Paraffingatsch In einer Ausbeute von 35,2 Masseteilen in % an. Der Paraffingatsch hat im Vergleich zum eingesetzten Raffinatöl eine um 6K

höhere mittlere Siedetemperatur.

Der Paraffingatsch hM folgende Kennwerte:

mittlere Siedetemperatur	530eC
Dichte bei 7O0C	0,815g/cm3
Erstarrungspunkt	590C
Ölgehalt	34 Masseteile in %

Das Raffinatöl-Paraffingatsch-Gemisch wird in bekannter Weise mit dem Lösungsmittelgemisch Methylethylketon-Toluen verdünnt. Nach der Abkühlung des Lösungsmlttel-Elnsatzprodukt-Gemlsches erfolgt die Trennung'der entstehenden Lösungsmittel-Öl-Paraffin-Suspension durch zweistufige Filtration. Nach Abtrennung des Lösungsmittels aus dem Filtrat fällt ein entparaffiniertes Raffinatöl mit einem Stockpunkt von -16⁰C In einer Ausbeute von 74,8 Ma.-% bezogen auf die eingesetzte Raffinatölmenge an. Das entparaffinierte Roffinatöl kann als Schmierölkomponente für Schmieröle mit hohem Leistungsniveau verwendet werden.

Im Vergleich dazu führt die Entparaffinierung des Raffinatöles nach dem bekannten Verfahren des Standes der Technik oiine Gatschzugabe unter den gleichen Entparaffinierungbedingungen und bei gleicher Qualität des entparaffinierten Raffinatöles mit einem Stockpunkt von --16"C zu einer Ausbeute von 69,3Ma.-%.

Claims (2)

1. Verfahren zur Herstellung von hydrierten und entparaffinierton Schmierölkomponenten aus hydrierten Redestillaten oder Solventraffinaten durch Vermischung des Einsatzöles mit Paraffingatsch in einer Menge von 3 bis 20 Masseteilen in % bezogen auf das Einsatzöl, Verdünnung des Einsatzproduktes mit einem Lösungsmittelgemisch, Abkühlung des Lösungsmittel-Einsatzprodukt-Gemisches, Trennung der entstehenden Lösungsmittel-Öl-Paraffin-Suspension durch ein- oder mehrstufige Filtration sowie Abtrennung des Lösungsmittelgemisches vom Filtrat und Paraffingatsch, gekennzeichnet dadurch, daß als Paraffingatsch ein In an sich bekannter Weise durch tiefe, auf einen ölstockpunkt von unterhalb -2O⁰C gerichtete Entparaffinierung einer hydrierten Mineralölkomponente, die durch Hydrierung von Erdölvakuumdestillation mit einem Flammpunkt größer 200⁰C bei Hydriertemperaturen von 370 bis 430⁰C und Hydrierdrücken von 25 bis 35 MPa und anschließende Redestillation des Hydrierproduktes oder Redestillation des Hydrierproduktes und nachfolgende Solventraffination einer Redestillatfraktion gewonnen wird, mit dem Lösungsmittelgemisch aus Ketonkomponente und Aromatenkomponente in einer Ausbeute von 15 bis 40 Masseteilen in % erhaltener Paraffingatsch.'der im Vergleich zum Einsatzöl eine gleiche oder eine bis zu 100K höhere mittlere Siedetemperatur aufweist, eingesetzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß ein Paraffingatsch mit einer Dichte von 790 bis 820 kg/m³ bei 7O⁰C, einem Erstarrungspunkt von 45 bis 6O⁰C und einem Ölgehalt von 25 bis 35 Masseteilen in % eingesetzt wird.