DD299537A5

DD299537A5 - METHOD FOR PRODUCING HYDROGENATED AND DEPARAFFINED LUBRICATING COMPONENTS

Info

Publication number: DD299537A5
Application number: DD33309289A
Authority: DD
Inventors: Bernd Albrecht; Horst Preisser; Herwig Habel; Josef Turek; Gerd Misselwitz; Rolf Haenel
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 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}The invention relates to a process for the preparation of hydrogenated and dewaxed lubricating oil components from hydrogenated redistillates or solvent refinerates. The process of this invention is characterized essentially by blending the feed oil to be dewaxed with a slack wax obtained by deep dewaxing of a hydrogenated mineral oil component at a point below 20 ° C and having an equal or higher boiling temperature compared to the feed oil. Advantage of the process is the production of high-quality hydrogenated and dewaxed lubricating oil components with high yield. hydrogenated redistillates; Solvent raffinates; Einsatzoel; Slack wax; OElstockpunkt; dewaxing; boiling point; Mineraloelkomponente; Yield}

Description

Field of application of the invention

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.The invention relates to a process for the preparation of hydrogenated and dewaxing lubricating oil components which can be used for lubricating oils of medium to high performance level, hydrogenated redistillates or solvent refineries.

Characteristic of the known state of the art

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. ,It is known to dewax mineral oils, especially lubricating oil components, to lower their pour point. In the classical methods, which work with the aid of selective solvents, the feed oil is diluted with solvent during the crystallization process, at the same time the resulting suspension, consisting of solvent, oil and paraffin crystals, is cooled. Frequently mixtures of two components, such as acetone / toluene, methyl ethyl ketone / toluene or methyl ethyl ketone / methyl isobutyl ketone, are used as selective solvents. As crystallizers mostly scraper crystallizers are used. The cooling of the suspension takes place first by cold filtrate in countercurrent and then by a pre-evaporating refrigerant. The paraffin crystals are separated in a first filtration stage from the filtrate, which consists of solvent and the dewaxing oil. The first stage slack wax is again solvent mashed for the purpose of lowering its oil content and fed to the second filtration stage. The filtrate of the second stage passes back as a dilution component for crystallization. From the filtrate of the first and the Gatsch the second filtration stage, the solvent is then separated by distillation. DD-PS 234 * 437 describes such a two-stage dewaxing process. .

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.When deep dewaxing to achieve oil pour points of below -2O ⁰ C, for example at Tranformatorenölen, white oils or hydraulic oils, the cooling of the oil-solvent mixture to temperatures below -25 is performed ⁰ C.

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.From the literature further solutions are known, according to which an increase in the filtration rate and an improvement in the Gatschqualität is to be achieved by the addition of certain crystallization improvers to the feed oil before the crystallization process. DD-PS121631 describes the use of alkylnaphthalenes in this regard. According to GB-PS 209901 δ and DE-PS 2907225 also polyalkyl acrylates are used with a high molecular weight. According to SU-PS 950751 a dewaxing process is known, where a part of solvent-containing Gatsch the second filtration stage is recycled to the Gatschlösung before the first filtration stage. The additional dilution of the first stage Gatsches results in a better Entölungseffekt in the second filtration stage and an increase in yield of dewaxed oil at the expense of a Filtration surface enlargement due to the larger Gatschmenge in the second stage. As a crystallization improver for dewaxing, a specially produced slack wax is added to the feed oil in an amount of 1 to 25% in order to achieve a more favorable crystal structure, to increase the filtration rate and thus also to increase the yield of dewaxed oil according to SU-PS 564331. This special Paraf.ingatsch should have an average boiling temperature, which is not less than 4O ⁰ C below the average boiling point of Einsauöles. In this process, the crystallization of residual oils is improved by the addition of gasses from lower boiling, narrow cut fractions, preferably a vacuum distillates; since hard paraffin-containing Gatsche lighter vacuum distillates have a better crystal structure and thus higher filtration rate than microcrystalline Gatsch the residue oil or intermediateparaffinhaltige Gatsch heavy mineral oil components, as also in "Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry", 3rd edition 1955, Volume 6, pages 697/698 is executed. However, the process causes the viscosity of the dewaxing residual oil to be lowered by the addition of the lighter-boiling gass, which is generally undesirable.

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.A further disadvantage of the known processes is that in each case certain crystallization enhancers in the form of high molecular weight compounds or high purity graft fractions have to be produced specifically for this purpose in order to achieve the intended increase in the filtration rate and thus the yield increase of dewaxed oil in the filtration stage of the dewaxing process ,

Object of the invention

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.The aim of the invention is the development of a process for the preparation of hydrogenated and dewaxing lubricating oil components, which leads to eleventh increase in yield of valuable dewaxing oils and thus has a high efficiency.

Explanation of the essence of the invention

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.It is an object of the present invention to improve the separation of oil and paraffin substance in the dewaxing process in the production of hydrogenated and dewaxed lubricating oil components from hydrogenated redistillates or solvent refineries by adding a slack wax without a viscosity reduction of the dewaxing oil. According to the invention, the process for the preparation of hydrogenating and dewaxing lubricating oil components from hydrogenated redistillates or solvent refined by mixing the feed oil with slack wax in an amount of 3 to 20 parts by mass in% based on the feed oil, dilution of the feedstock with a solvent mixture, cooling of the solvent feedstock Mixture, separation of the resulting solvent-oil-paraffin suspension by single or multi-stage filtration sowio separation of the solvent mixture from the filtrate and Paraffingatsch essentially characterized in that as a slack wax in a conventional manner by deep, to an oilstock point of below -20 ⁰ C directed dewaxing of a hydrogenated mineral oil component by hydrogenation of petroleum vacuum distillates having a flash point coarser 200 ⁰ C at hydrogenation temperatures of 370 to 43O ⁰ C and hydrogenation pressures of 25 to 35MPa and subsequent speeches tillation of the hydrogenation product or redistillation of the hydrogenation product and subsequent solvent refining of a redistillate fraction is obtained, with the solvent mixture of ketone component and flavoring component in a yield of 15 to 40 parts by mass in Paraffingatsch obtained in comparison to the feed oil an equal or up to 5OK higher boiling point has, is used. Methyl ketone is advantageously used as the ketone component, and toluene is advantageously used as the aromatic component. The slack wax used preferably has a density of 790 to 820 kg / m ³ at 70 ° C, a recovery point of 45 to 60 ° C and an oil content of 25 to 35 parts by mass in%.

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.It has been found that the admixture of certain slack waxes from hydrogenated redistillates or solvent raffinates to a dewaxing hydrotreating pulp or solvent refined to a higher yield of dewax! Oil with at least the same quality of the dewaxing oil without a viscosity reduction of dewaxing oil occurs.

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. 'Based on the teaching taught in SU-PS 564331 would have been expected that an addition of a Gatsches about the same Siedelage compared to the feed oil shows no beneficial effect and that an addition of a Gatsches with higher boiling point than there; Feed oil a deterioration of the filtration rate and a decrease in the yield of dewaxing! Oil causes, as an increased proportion of intermediate paraffin-containing Gatschen experience in comparison to Harparaffinhaltigen Gatschen lead to a deterioration of the crystal structure. Surprisingly, it was found that the slack wax used according to the invention does not show this expected behavior. In contrast, an additional structurally selective separation effect occurs in the paraffin crystallization, presumably by additional naphthenic aromatic hydrocarbon compounds and a much higher proportion of short-chain iso-paraffins and a much lower proportion of long-chain iso-paraffins enter the dewaxed oil than that in the known dewaxing the Case is. '

The process according to the invention has the following advantages over the processes of the prior art:

- Herstellung hochwertiger hydrierer und entparaffinieren Schmierölkomponenten mit hoher Ausbeute,- high-quality production of high-yield hydrogenation and dewaxing lubricating oil components,

- damit höhere Veredlung des Einsatzgemisches und Verbesserung der Wirtschaftlichkeit des Entparaffinierungsverfahrans.- thus improving the feed mix and improving the economics of the dewaxing process.

Ausführungsbelsplol The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment.

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 hatTo produce a hydrogenation and dewaxing lubricating oil component from a solvent refinery, raffinate oil is obtained by hydrogenating a petroleum vacuum distillate mixture of paraffinic petroleum having a flash point greater than 200 ° C. at a temperature of 400 ° C. and a pressure of 30 MPa, followed by redistillation of the hydrogenation product and subsequent phenol refining Redestillation residue is obtained and has the following characteristics

mittlere Siedetemperaturaverage boiling temperature 525⁰C {Siedebereich 440-615°C)525 ⁰ C {boiling range 440-615 ° C) Dichte bei 50°CDensity at 50 ° C 0,858g/cm*0,858g / cm * Viskosität bei 100⁰CViscosity at 100 ^° C. 9,85 mmVs9.85 mmVs Viskositätsindexviscosity Index 137137 FlammpunktFlash point 269⁰C269 ⁰ C Stockpunktpour point 52⁰C52 ⁰ C Ramsbottom-TestRamsbottom test 0,08%0.08%

mit einem Paraffingatsch in einer Menge von 10 Masseteilen in % bezogen auf das zur Entparaffinierung eingesetzte Raffinatöl vermischt.mixed with a slack wax in an amount of 10 wt.% in% based on the raffinate oil used for dewaxing.

The slack wax is obtained as follows: The described raffinate oil is to achieve a Raffinatöl pour point of -26 ⁹ C a deep, two-stage Dewaxing with dam solvent mixture of methyl ethyl ketone and Toiuen subjected. It falls the slack wax In a yield of 35.2 parts by mass in%. The slack wax has around 6K compared to the raffinate oil used

höhere mittlere Siedetemperatur.higher average boiling temperature.

The slack wax hM following characteristics:

mittlere Siedetemperaturaverage boiling temperature 530^eC530 ^e C Dichte bei 7O⁰CDensity at 7O ⁰ C 0,815g/cm³ 0.815g / cm ³ ErstarrungspunktFreezing point 59⁰C59 ⁰ C Ölgehaltoil content 34 Masseteile in %34 mass parts 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.The raffinate oil-slack wax mixture is diluted in a known manner with the solvent mixture methyl ethyl ketone-toluene. After cooling of the solvent mixture, the separation of the resulting solvent-oil-paraffin suspension is carried out by two-stage filtration. After removal of the solvent from the filtrate, a dewaxed raffinate oil having a pour point of -16 ⁰ C in a yield of 74.8% by mass based on the amount of raffinate applied. The dewaxed Roffinatöl can be used as a lubricating oil component for high performance lubricating oils.

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.-%.By comparison, dewaxing of the raffinate oil according to the known prior art process, without adding gassing under the same dewaxing conditions and with the same quality of dewaxed raffinate oil with a pour point of -16 ° C., gives a yield of 69.3 mass%.

Claims

1. A process for the preparation of hydrogenated and dewaxed lube oil components from hydrogenated redistillates or solvent refined by mixing the feed oil with slack wax in an amount of 3 to 20 parts by mass in% based on the feed oil, dilution of the feedstock with a solvent mixture, cooling of the solvent-feed mixture , Separation of the resulting solvent-oil-paraffin suspension by single or multi-stage filtration and separation of the solvent mixture from the filtrate and slack wax, characterized in that as a slack wax in a known manner by deep, to an oil cake point of below -2O ⁰ C. directed dewaxing of a hydrogenated mineral oil component obtained by hydrogenation of petroleum vacuum distillation with a flash point greater than 200 ⁰ C at hydrogenation temperatures of 370 to 430 ⁰ C and hydrogenation pressures of 25 to 35 MPa and subsequent redistillation of the hydrogenation product or redistillation of the hydrogenation product and subsequent solvent refining of a redistillate fraction is obtained with the solvent mixture of ketone component and aromatic component in a yield of 15 to 40 parts by mass in Paraffingatsch.'der compared to the use of an identical oil or up to 100K higher boiling point, is used.

2. The method according to claim 1, characterized in that a slack wax is used with a density of 790 to 820 kg / m ³ at 7O ⁰ C, a solidification point of 45 to 60 ⁰ C and an oil content of 25 to 35 parts by weight in%.