DD299538A5

DD299538A5 - METHOD FOR PRODUCING DEPARAFFINED LUBRICATING OIL COMPONENTS

Info

Publication number: DD299538A5
Application number: DD33309389A
Authority: DD
Inventors: Bernd Albrecht; Horst Preisser; 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 Schmieroelkomponenten aus Erdoelvakuumdestillaten oder Solventraffinaten. Das erfindungsgemaesze Verfahren ist im wesentlichen dadurch charakterisiert, dasz das zu entparaffinierende Einsatzoel mit einem Paraffingatsch, der durch 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 entparaffinierter Schmieroelkomponenten mit hoher Ausbeute und verbesserter Qualitaet.{Schmieroelkomponenten; Erdoelvakuumdestillate; Solventraffinate; Paraffingatsch; Entparaffinierung; hydrierte Mineraloelkomponente; Siedetemperatur; Einsatzoel; Ausbeute; Qualitaet}The invention relates to a process for the preparation of dewaxed lubricating oil components from Erdoelvakuumdestillaten or Solventgraffinaten. The process of the present invention is characterized essentially in that the feed oil to be dewaxed is blended with a slack wax obtained by dewaxing a hydrogenated mineral oil component and having an equal or higher boiling temperature compared to the feed oil. Advantage of the process is the production of high-quality dewaxed lubricating oil components with high yield and improved quality {lubricating oil components; Erdoelvakuumdestillate; Solvent raffinates; Slack wax; dewaxing; hydrogenated mineral oil component; boiling point; Einsatzoel; Yield; Quality}

Description

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung vcn entparaffinieren Schmierölkomponenten, die für Schmieröle mit mittlerem bis hohem Leistungsniveau einsetzbar sind, aus Erdölvakuumdestillaten oder Solventraffinaten.The invention relates to a process for the preparation of dewaxing lubricating oil components useful in medium to high level lubricating oils, petroleum vacuum distillates 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 Susspension, 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 verdampfendos 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 Fiitrat der zweiten Stufe gelangt als Verdüiv lungskomponente 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 Entparaffinierungsverfahren beschrieben.It is known to dewax mineral oils, especially lubricating oil components, to lower their pour point. In the classic processes, which use selective solvents, the feed oil is diluted with solvent during the crystallization process, and at the same time the resulting sweet board, 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 vaporizing refrigerant. The paraffin crystals are separated in a first filtration stage from the filtrate, which consists of solvent and the dewaxed oil. The first-grade slack wax is again mashed with solvent for the purpose of lowering its oil content and fed to the second filtration stage. The second stage fitrate passes back to the crystallization as an evaporation component. From the filtrate of the first and the Gatsch the second filtration stage, the solvent is then separated by distillation. DD-PS 234437 describes such a two-stage dewaxing process.

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 soll. In DD-PS 121631 wird diesbezüglich der Einsatz von Alkylnaphthalinen beschrieben. Nach GB-PS 2099015 und DE-PS 2907225 werden dazu auch P^lyalkylacrylate mit einem hohen Molgewicht, beispielsweise Polymethacrylat, verwendet. Nach SU-PS 950751 ist ein Entparaffinierungsverfahren 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 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 zum Einsatzöl ein speziell erzeugter Paraffingatsch in einer Menge von 1 bis 25% zugegeben, um eine günstigere Kristallstruktur, damit eine höhere Filtrationsgeschwindigkeit und eine Ausbeutesteigerung an entparaffiniertem Öl zu erreichen. Der spezielle Paraffingatsch soll eine mittlere Siedetemperatur haben, die nicht weniger als 4O⁰C unterhalb der mittleren Siedetemperatur des Einsatzöles liegt. Bei diesem Verfahren wird die Kristallisation von Rückstandsölen durch die Zugabe von Gatschen aus leichtersiedenden, eng geschnittenen Fraktionen, vorzugsweise aus Vakuumdestillaten, verbessert; da hartparaffinhaltige Gatsche leichter Vakuumdestillate eine bessere Kristallstruktur und damit eine höhere Filtrationsgeschwindigkeit aufweisen als mikrokristallinhaltiger Gatsch des Rückstandsöles oder intermediateparaffinhaltiger Gatsch schwerer Mineralölkomponenten, wie auch in „Ulimanns 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.From the literature further solutions are known, according to which a more favorable crystal structure and thus an increase in the filtration rate should be achieved by the addition of certain crystallization improvers to the feed oil. DD-PS 121631 describes the use of alkylnaphthalenes in this regard. According to GB-PS 2099015 and DE-PS 2907225 also P ^ lyalkylacrylate having a high molecular weight, for example polymethacrylate, are used. According to SU-PS 950751 a dewaxing process is known, where a part of solvent-containing Gatsch of the second filtration stage is recycled to the Gatschlösung before the first 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 crystallization improver for dewaxing, a specially produced slack wax is added to the feed oil in an amount of 1 to 25% according to SU-PS 564331 to achieve a more favorable crystal structure, thus a higher filtration rate and an increase in yield of dewaxed oil. The special slack wax should have an average boiling temperature which is not less than 4O ⁰ C below the average boiling point of the feed oil. In this process, the crystallization of residual oils is improved by the addition of gasses from lower boiling, narrow cut fractions, preferably from vacuum distillates; since hard paraffin-containing gasses lighter vacuum distillates have a better crystal structure and thus a higher filtration rate than microcrystalline Gatsch the residue oil or intermediateparaffinhaltiger Gatsch heavy mineral oil components, as also in "Ulimann's Encyclopedia of Industrial Chemistry", 3rd edition 1955, Volume 6, pages 697/698 is executed However, the process causes the viscosity of the dewaxed 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 Kristallisationsverbesserer 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 öl zu erreichen.Another disadvantage of the known methods is that in each case certain crystallization improvers in the form of high molecular weight compounds or Gatschfraktionen must be created with great effort especially for this purpose to achieve in the filtration stage of the dewaxing the intended increase in the filtration rate and thus the yield increase of dewaxed oil ,

Object of the invention

Ziel der Erfindung ist die Entwicklung eines Verfahrens zur Herstellung von entparaffinieren Schmierölkomponenten, das zu einer Ausbeutesteigerung an entparaffinieren ölen mit verbesserter Qualität führt und damit eine hohe Wirtschaftlichkeit aufweist.The object of the invention is the development of a process for the preparation of dewaxing lubricating oil components, which leads to an increase in yield of dewaxing oils of improved quality and thus has a high economy.

Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei der Herstellung von entparaffinieren Schmierölkomponenten aus Erdölvakuumdestillaten oder Solventraffinaten durch Zugabe eines Paraffingatsches die Trennung rwischen Öl- und Paraffinsubstanz im Entparaffinierungsprozeß zu verbessern, ohne daß eine Viskositätsabsenkung des entparaffinieren Öles auftritt. Erfindungsgemäß Ist das Verfahren zur Herstellung von entparaffinieren Schmierölkomponenten aus Erdölvakuumdestillaten oder Solvontraffinaten 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-Efnsatzprodukt-Gemisches, Trennung des entstehenden Lösungsmittel-Öl-Paraffin-Suspension durch ein- oder mehrstufige Filtration und Abtrennung des Lösungsmittelgemisches vom Filtrat und Paraffingatsch im wesentlichen dadurch charakterisier, daß als Paraffingatsch ein in an sich bekannter Welse durch Entparaffinierung einer hydrieren Mineralölkomponente, die durch Hydrierung von Erdölvakuumdestillaten mit einem Flammpunkt größer 200⁰C bei Hydrieremperaturen von 370 bis 430⁰C 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 Aromatenkomponente in einer Ausbeute von 15 bis 40 Masseteilen in % erhaltener Paraffingatsch, der im Vergleich zum Einsatzöl eine gleiche oder eine bis zu 80 K höhere mittlere Siedetemperatur aufweist, eingesetzt wird.The invention has for its object to improve the separation between oil and paraffin substance in the dewaxing process in the preparation of dewaxing lubricating oil components from petroleum vacuum distillates or Solventgraffinaten by adding a Paraffingatsches without a viscosity reduction of dewaxing oil occurs. According to the invention, the process for producing dewaxing lubricating oil components from petroleum vacuum distillates or solvation powders 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-Efnsatzprodukt 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 Paraffingatsch essentially characterized in that as a slack wax in a known catfish by dewaxing a hydrogenated mineral oil component by hydrogenation of petroleum vacuum distillates 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 nac The 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, compared to the feed oil has an identical or up to 80 K higher boiling temperature, is used.

Als Ketonkomponente wird voreilhafterweise Methylethylketon und als Aromatenkomponente voreilhafterweise Toluen verwendet. Der eingesetzte Paraffingatsch weist vorzugsweise eine Dichte von 790 bis 820kg/m³ bei 70°C, einen Erstarrungspunkt von 45 bis 60⁰C 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 Erdölvakuumdestillat oder Solventraffinat zu einer höheren Ausbeute an entparaffinieren! Öl und zu einer Qualitätsverbesserung des entparaffinieren Öles führ, ohne daß eine Viskositätsabsenkung des entparaffinieren Öles auftritt.As a ketone component, methyl ethyl ketone is advantageously used, 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 solidification point of 45 to 60 ⁰ C and an oil content of 25 to 35 parts by mass in%. It has been found that the admixture of certain slack waxes of hydrogenated redistillates or solvent raffinates to a dewaxing petroleum vacuum distillate or solvent raffinate to a higher yield of dewaxing! Oil and to a quality improvement of dewaxing oil without a viscosity reduction of dewaxing oil occurs.

Ausgehend von der in SU-PS 564 331 aufgezeigten Lehre wäre zu erwaren gewesen, daß eine Zugabe eines Gatsches etwa gleicher Siedelage im Vergleich zum Einsatzöl keine voreilhafte Wirkung zeigt und daß eine Zugabe eines Gatsches mit höherer Siedelage als das Einsatzöl eine Verschlechterung der Filtrationsgeschwindigkeit und eine Absenkung der Ausbeute an entparaffinieren! Öl bewirkt, da ein erhöhter Anteil an mikrokristallinhaltigen oder intermediateparaffinhaltigen Gatschen erfahrungsgemäß im Vergleich zu harparaffinhaltigen Gatschen zu einer Verschlechterung der Kristallstruktur führ. Überraschenderweise erwies sich, daß die erfindungsgemäß eingesetzten Paraffingatsche dieses zu erwarende Verhalten nicht zeigen. Im Gegensatz dazu tritt bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vielmehr ein zusätzlicher strukturselektiver Trenneffekt bei der Paraffinkristallisation auf, indem vermutlich zusätzliche naphthenisch-aromatische Kohlenwasserstoffverbindungen und ein weit höherer Anteil an kurzkettigen iso-Paraffinen sowie ein weit geringerer Anteil an langkettigen iso-Paraffinen in das entparaffiniere Öl gelangen als das bei den bekannten Entparaffinierungsverfahren der Fall ist.Based on the teachings in SU-PS 564 331 would have been to be expected that an addition of a Gatsches about the same Siedelage compared to the feed oil shows no premature effect and that an addition of a Gatsches higher boiling than the feed oil deterioration of the filtration rate and a Reduce the yield of dewaxing! Oil causes, as an increased proportion of microcrystalline-containing or intermediate paraffin-containing gossets experience in comparison to harparaffin-containing 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 behavior to be expected. In contrast, in the process according to the invention, an additional structurally selective separation effect on paraffin crystallization occurs, as presumably additional naphthenic-aromatic hydrocarbon compounds and a much higher proportion of short-chain iso-paraffins and a far smaller proportion of long-chain iso-paraffins enter the dewaxing oil than is the case with the known dewaxing processes.

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

- Herstellung hochweriger entparaffinierter Schmierölkomponenten mit hoher Ausbeute und verbesserer Qualität,Preparation of high quality dewaxed lubricating oil components with high yield and improved quality,

- damit höhere Veredlung des Einsatzgemisches und Verbesserung der Wirtschaftlichkeit des Entparaffinierungsverfahrens.- Thus, higher refining of the feed mixture and improvement of the economy of the dewaxing process.

embodiment The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment. To prepare a dewaxing lubricating oil component from a solvent refinery, the solvent refractorate is used

durch Phenolraffination eines Efrdölvakuumdestillates gewonnen wird und folgende Kennwere hatobtained by phenol refining of a vacuum oil distillate and has the following characteristics

mittlere Siedetemperatur 48O⁰C (Siedebereich 380 bis 585⁰C)average boiling point 48O ⁰ C (boiling range 380 to 585 ⁰ C)

Density at 5O ⁰ C 0,865g / cm ^3. Viscosity at 100 ° C 8.1 mm '/ s Viscosity index 104 Flashpoint 233 ⁰ C Pour point 42 ⁰ C Ramsbottom Test '0.15%

mit einem Paraffingatsch in einer Menge von 10 Masseteilen in % bezogen auf das zur Entparaffinierung eingesetzte Solventraffinat vermischtwith a slack wax in an amount of 10 wt .-% in% based on the used for dewaxing solvent refining mixed

Der Paraffingatsch wird wie folgt gewonnen: The slack wax is obtained as follows:

Eine Mineralölkomponente, die durch Hydrierung eines Erdölvakuumdestillatgemisches aus paraffinbasischem Erdöl mit einem Flammpunkt größer 200⁰C bei einer Temperatur von 400°C und einem Druck von 30MPa, anschließende Redestillation des Hydrierproduktes sowie nachfolgende Phenolraffination des Redestillationsrückstandes gewonnen wird, wird einer zweistufigen Entparaffinierung mit dem Lösungsmittelgemisch aus Methylethylketon und Toluen unterworfen. Dabei fällt der Paraffingatsch in einer Ausbeute von 35,2 Masseteilen in % an. Der Paraffingatsch hat im Vergleich zum eingesetzten Solventraffinat eine um 50K höhere mittlere Siedetemperatur.The greater than 200 ⁰ C is recovered at a temperature of 400 ° C and a pressure of 30 MPa, followed by redistillation of the hydrogenation and subsequent phenol refining the redistillation residue by hydrogenation of a petroleum vacuum distillate mixture of paraffinic oil with a flash point of a mineral oil component, is a two-stage dewaxing with a solvent mixture of from methyl ethyl ketone and toluene. The slack wax precipitates in% yield in a yield of 35.2 parts by weight. The slack wax has a 50K higher boiling temperature than the solvent used.

The slack wax has the following characteristics:

mittlere Siedetemperaturaverage boiling temperature 630⁰C630 ⁰ C Dichte bei 7O⁰CDensity at 7O ⁰ C 0,815g/cm^J 0.815g / cm ^J ErstarrungspunktFreezing point 59⁰C59 ⁰ C ölgehaltoil content 34 Massetelle in %34 mass parts in%

Das Solventraff inat-Paraffingatsch-Gemisch wird In bekannter Weise mit dem Lösungsmittelgemisch Methylethylketon-Toluen verdünnt. Nach der Abkühlung des Lösungsmittel-Einsaüprodukt-Gemisches erfolgt die Trennung der entstehenden Lösungsmittel-Öl-Paraffinsuspension durch zweistufige Fiitration. Nach Abtrennung des Lösungsmittels aus dem Fiitrat fällt ein entparaffiniertes Raffinatöl mit einem Stockpunkt von -15⁰C, einer Viskosität bei 100⁰C von 10,1 mmVs und In einer Ausbeute von 85,4Ma.-% bezogen auf die eingesetzte Solventraffinatmenge an. Das entparaffinierte Raffinatöl kann als Schmierölkomponente für Schmieröle mit hohem Leistungsniveau verwendet werden.The Solventraff inat-Paraffingatsch mixture is diluted in a known manner with the solvent mixture of methyl ethyl ketone-toluene. After cooling of the solvent-Einsaüprodukt-mixture, the separation of the resulting solvent-oil-paraffin suspension is carried out by two-stage filtration. After removal of the solvent from the fitrate falls a dewaxed raffinate oil with a pour point of -15 ⁰ C, a viscosity at 100 ⁰ C of 10.1 mmVs and in a yield of 85.4Ma .-% based on the Solventraffinatmenge. The dewaxed raffinate oil can be used as a lubricating oil component for high performance lubricating oils.

Im Vergleich dazu führt die Entparaffinierung des Solventraffinates nach dem bekannten Verfahren des Standes der Technik ohne Gatschzugabe unter den gleichen Entparaffinierungsbedingungen zu einem entparaffinieren Raffinatöl mit einem Stockpunkt von -15⁰C, einer Viskosität bei 100⁰C von 9,8mmVs und einer Ausbeute von 78,4Ma.-%.In comparison, the dewaxing of the Solventraffinates leads to the known method of the prior art without Gatschzugabe under the same dewaxing at a dewaxing raffinate oil with a pour point of -15 ⁰ C, a viscosity at 100 ⁰ C of 9,8mmVs and a yield of 78 4mA .-%.

Claims

1. A process for the preparation of entparaffinlertem lubricating oil components from petroleum vacuum distillates or Solventgraffinaten by mixing the feed oil with Paraffing chat 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 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 conventional manner by dewaxing a hydrogenated mineral oil component by hydrogenation of petroleum vacuum distillates with a flash point greater 200 ⁰ C at hydrogenating 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 a Redestiltatfraktion is obtained, with a solvent mixture of ketone component and aromatic component in a yield of 15 to 40 parts by mass in% obtained Paraffingatsch, compared to the feed oil has an equal or up to 8OK 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 70 ⁰ C, a solidification point of 45 to 60 ⁰ C and an oil content of 25 to 35 parts by mass in%.