DE2918902A1 - Grundoelzusammensetzung - Google Patents
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Description
SHELL INTERNATIONALE RESEARCH IIAATSCHAPPIJ H.V.
Den Haag, Niederlanae
Den Haag, Niederlanae
Grundölzusamniensetzung
beanspruchte Priorität:
12. Mai 1978 - Grossbritannien - 19231/70
Die vorliegende Erfindung betrifft Grundölzusammensetzungen
mit verbesserter Oxydationsstabilität/ welche -bestimmte Grunaöle enthalten.
mit verbesserter Oxydationsstabilität/ welche -bestimmte Grunaöle enthalten.
Grundöle, beispielsweise Schmieröle, Transmissionsflüssigkeiten
oder IridustrieÖle/werden aus den verschieuensten Erdölausgangsmaterialien
hergestellt, beispielsweise aus Vakuain-
illatfciii unu/Ouar entaöpnaltii.j.ton Vaka^iiirvickstäiiuei»>,
Eine wichtige Klasse solcher Grundöle vreist einen Viakositüts-
Eine wichtige Klasse solcher Grundöle vreist einen Viakositüts-
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" BAD ORIGINAL
" BAD ORIGINAL
index (V.l.) von mindestens 94 auf. Weil jedoch die meisten
Ausgangsmaterialien einen Viskositätsindex unterhalb 94 naben, beispielsweise im Bereich von 20 bis 85/ ist es erforderlich,
solche Ausgangsmaterialien einer Behandlung zu unterwerfen, durch-welche der Viskositätsindex erhöht wird, beispielsweise
bis auf mindestens 94.
Es ist an sich möglich, den Viskositätsindex eines Ausgangsmaterials
durch Lösungsmittelextraktion oder hydrierende Behandlung oder durch eine Kombination dieser beiden Massnahmen
zu verbessern. Die vorliegende Erfindung befasst sich insbesondere mit solchen Grundölen, welche durch Lösungsmittelextraktion
des Ausgangsmaterials erhalten worden sind, beispielsweise durch Lösungsmittelextraktion bis zu einem
solchen Ausmass, dass das dabei erhaltene Raffinat einen Viskositätsinaex von höchstens 92 aufweist, una durch aiischliessende
hydrierende Behandlung dieses Raffinats,beispielsweise
bis zu einem solchen Ausmass, dass das erhaltene Grundöl einen Viskositätsindex von mindestens 94 hat.
Eine charakteristische Eigenschaft solcher Grundöle ist jedoch, dass sie manchmal dunkel v/erden und/oder in Gegenwart
von Sauerstoff schlammartige Wiederschlüge bilden. Dieses Phänomen wird üblicherweise als Oxydationsinstabilität
bezeichnet.
Es wurde nunmehr überraschenderweise gefunden t dass die
Oxyuatiousstabilität suxougj: Grunu.öxe verj.)es;iort ve rutin kann
durch den Zusamtz eines durch Lösungsmittelextraktion er-
909846/0910 BAD ORlGiNAL
haltenen Raffinats mit einem Viskositätsindex von höchstens 92 und/oder durch Zusatz eines entasphaltierten Vakuumrückstands
und/oder durch den Zusatz eines hydrierend behandelten entasphältierten Vakuumrückstands.
Die erfindungsgemässe Grundölzusammensetzung ist daher dadurch
gekennzeichnet,dass sie enthält
a) ein Grundöl mit einem Viskositätsindex von mindestens 94,
welches durch hydrierende Behandlung eines mittels Lösungsmittelextraktion gewonnenen Raffinats mit einem
Viskositätsindex von maximal 92 erhalten worden ist, unu
b) ein mittels Lösungsmittelextraktion gewonnenes Raffinat mit einem Viskositätsindex von maximal 92 und/oder einen
entasphaltierten Vakuumrückstand und/oder einen hydrierend behandelten entasphaltierten Vakuuitirückstand.
Das Grundöl der erfindungsgemässen Grundölzusammensetzung
kann aus irgendeinem geeigneten Erdölausgangsmaterial stammen4
Wie vorstehend bereits erwähnt wurde, haben solche Ausgangsmaterialien üblicherweise einen Viskositätsindex mit Werten
im Bereich von 20 bis 85. Beispiele für geeignete Ausgangsmaterialien
sind Vakuumdestiilate, entasphaltierte Rückstände,
welche bei der Vakuumdestillation von Rohölen anfallen, beispielsweise von paraffinischen Rohölen, und/ouer Mischungen
aus solchen Vakuumuestillaten unu entasphaltierten Vakuumrückständen.
Ein Destillatausgangsmateriai hat üblicherweise einen Viskos;itütsinuex in gereich von 20 jis bO unu ein
Rückstandsausgangsmaterial hat üblicherweise einen Viskositätsinaex
im Bereich von 60 bin öS. - ■*
909 846/0910 BAD» ORIGINAL
Q-
Derartige Ausgangsmaterialien werden anschliessend einer Lösungsmittelextraktion
unterworfen/ um den Viskositätsindex zu erhöhen. Vorzugsweise hat das so gewonnene Raffinat einen Viskositätsindex im Bereich von 75 bis 92. Falls das Ausgangsmaterial
bereits einen Viskositätsindex von mehr als 75 aufweist, ist es wünschenswert, dass die Lösungsmittelextraktion bis zu einem
solchen Ausmass durchgeführt wird, dass der Viskositätsinuex des dabei erhaltenen Raffinats um mindestens 5 Einheiten über
dem Viskositätsindex des Ausgansmaterials liegt. Die Lösungsmittelextraktion ist eine an sich bekannte Behandlungstechnik
und hierfür geeignete Lösungsmittel sind z.B. Phenol, Furfurol und Schwefeldioxid. Bei einer solchen Lösungsmittelextraktion
wird ein aromatischer Extrakt und ein Raffinat erhalten.
Das mittels Lösungsmittelextraktion gewonnene Raffinat wiru
anschliessend hydrierend bis zu einem solchen Ausmass behandelt, dass das dabei entstehende Grundöl einen Viskositätsinaex
von minuestens 94,vorteilhaft von 95 bis 110 erhält,
obwohl auch Grundöle mit höheren Viskositätsindices bis zu 120 oder noch höher hergestellt werden können, beispielsweise
mit einem Viskositätsindex über 140 (Grundöl mit extra
hohem Viskositätsindex). Die hydrierende Behanulung ist gleichfalls eine an sich bekannte Behandlungstechnik und sie wiru
üblicherweise derart durchgeführt, dass man das Raffinat mit Wasserstoff bei Temperaturen im Bereich von 35C bis i>00°C,
bei Drücken im Bereich von 60 bis 200 bar mit einem Katalysator bei RauiiitjCiSchwiiiuigKCiten i;a Bereich von O,1 «is i,0 kg
Beschickung pro Liter Katalysator je Stunde kontaktiert.
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Für diesen Zweck geeignete Katalysatoren enthalten üblicherweise .ein oder mehrere der nachstehenden Metalle.:
Molybdän, Chrom, Wolfram, Vanadium, Platin, Nickel, Kupfer, Eisen und Kobalt oder deren Oxide und/oder Sulfide, gegebenenfalls auf einem geeigneten Trägermaterial, wie Aluminiumoxid
oder Kieselsäure. Besonders geeignete Katalysatoren enthalten ein übergangsmetall der Eisengruppe (Eisen, Kobalt und Nickel)
oder ein Metall der Gruppe VIB des periodischen Systems der
Elemente (Chrom, Molybdän und Wolfram) . Besonders geeignet für die hydrierende Behandlung sind Katalysatoren, welche
Kombinationen von Metallen jeder dieser beiden Gruppen enthalten, beispielsweise die Kombination Kobalt und Molybdän,
Nickel und Wolfram oder Nickel und Molybdän auf Aluminiumoxid als Träger. Der Katalysator kann auch Promotorsubstanzen
enthalten, beispielsweise Verbindungen, ei ie Phosphor,
Fluor oder Bor enthalten, üblicherweise wira die hydrierende
Behandlung derart durchgeführt, dass sich der Viskositätsindex des durch Lösungsmittelextraktion^ gewonnenen Raffinats
um mindestens 5 Einheiten erhöht.
Als Komponente (b/wird vorzugsweise ein durch Lösungsmittelextraktion
gewonnenes Raffinat mit einem Viskositätsindex ■ von höchstens 92 zu dem so hergestellten Grundöl zugesetzt.
Geeignete Raffinatmengen liegen im Bereich von 0,1 bis 20 Gewichtsprozent
und vorzugsweise von 0,1 bis 10 Gewichtsprozent, bezogen auf die Gewichtsinenge des Grundöls (a) . Geeignet als
Komponente (b) sina aurc!: 7 ür-ong-.nitt-tloxtrahtion gewonnene
Raffinate mit einem Viskositätsindex von höchstens 92^ wie sie
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vorstehend für die Herstellung der Grunaölkomponente (a) beschrieben
worden sind. Solche Raffinate können aus den verschiedensten Erdölausgangsmaterialien erhalten werden"/ beispielsweise
aus Vakuumdestillaten und/oder entasphaltierten Vakuumdestillaten. Es sind die verschiedensten Kombinationen
möglich. Beispielsweise kann ein durch Lösungsmittelextraktion aus einen entasphaltierten Vakuumrückstand, erhaltenes
Raffinat zu einem Grundöl zugesetzt werden, welches aus einem Vakuumdestillat oder einem entasphaltierten Vakuumrückstand
erhalten worden ist. Ein aus einem Vakuumuestiliat
durch Lösungsmittelextraktion gewonnenes Raffinat kann aber auch einem Basisöl zugesetzt werden, welches aus einem
entasphaltierten Vakuumrückstand oder einem Vakuumdestillat erhalten wurde.
Die Grundölkomponente (a) der erfindungsgemässen Grundölzusammensetzungen
kann gegebenenfalls ein oder mehreren weiteren Bearbeitungsstufen unterworfen werden ouer unterworfen
worden sein, beispielsweise einer Nachbehandlung und/oder einer Destillation una/oder einer Entwachsungsbehandlung.
Man kann.das Grundöl einer Destillation unterwerfen, um flüchtigere Bestandteile daraas zu entfernen.
Beispielsweise können mittels Destillation flüchtige Materalien mit einem Siedepunkt unterhalb einer Temperatur im Bereich
von 200 bis 55O°C abgetrennt werden. Eine hintwachsungsbehandlung
üient dazu, den Pourpoint ucs Äusgangsmaterials
zu erniedrigen, intern cos V/aciu; t'i;-::.U3 entfernt viro unu
üblicherweise wira diese Entwachsung nach der hyurierenuen
Behandlung durchgeführt. Zu ^Irichhehanalungsmassnahiaen gehören
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-3-
eine Behandlung mit Ton und/oder mit Säure und/oaer eine
hydrierenüe Behandlung.
Auch das dem Grunuöl als Komponente (b) zugesetzte, uurch
Lösungsmittelextraktion gewonnene Raffinat kann ein oaer
mehreren weiteren Behandlungen unterworfen werden oder unterworfen worden sein, beispielsweise einer Entwachsungsbehandlung.
Das Raffinat kann auch zusammen mit dem Grundöl entwachst werden.
Die Grundolzusammensetzungen gemäss der Erfindung eignen sich
als Schmierölgemische für Verbrennungsmotoren una sie können ein oder mehrere übliche Zusatzstoffe enthalten,
beispielsweise mittels zum Verbessern des Viskositätsinaex, Antiverschleiss/Höchstaruckzusatzstoffe,
Detergentien, Rostverhinderungsmittel, Mittel zum Herabsetzen des Pourpoints und andere Antioxidantien, wie sekundäre Amine/ ferner
Stabilisatoren gegenüber dem Tageslicht, wie Chinone, z.B. Tetrabutyldiphenplchinon.
Die Erfindung wird durch die nachstehenden Beispiele näher erläutert. Die in den Beispielen angegebenen Viskositätsindices
und Viskositäten wurden an entwachsten Proben bestimmt.
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Beispiele 1/2 unü 3
Durch Extraktionsbehandlung eines aus einem leichten paraffinischen
Rohöl stammenden Vakuumdestillats mit einem Viskositätsindex von 54/5 und einer Viskosität, gemessen bei 98,9 C,von
5/03 centistokes wird ein Grundöl hergestellt. Als Extraktionsmittel dient Furfural und das dabei erhaltene Raffinat hat
einen Viskositätsinaex von 87.
Das so erhaltene Raffinat wird mit Wasserstoff bei einer Temperatur von 361°C und einem Druck von 90 bar una einer
Raumgeschwindigkeit von 1,5 kg Beschickung je Liter Katalysator
je Stunde mit einem Ni/W-Aluminiumoxidträgerkatalysator
kontaktiert. Das hydrierend behandelte Grundöl wird anschliessend destilliert, um Komponenten mit einem Siedepunkt
o abzutrennen
unterhalb von etwa 365 C/und anschliessend erfolgt eine Eni_- wachsungsbehandlung mit einer 5O:5O-Mischung von Methyläthylketon und Toluol. Das so erhaltene entwachste una destillierte hydrierend behandelte Grunuöl hat einen Viskositätsindex von 95 und eine Viskosität gemessen bei 98,9°C. von 4/27 centistokes;
unterhalb von etwa 365 C/und anschliessend erfolgt eine Eni_- wachsungsbehandlung mit einer 5O:5O-Mischung von Methyläthylketon und Toluol. Das so erhaltene entwachste una destillierte hydrierend behandelte Grunuöl hat einen Viskositätsindex von 95 und eine Viskosität gemessen bei 98,9°C. von 4/27 centistokes;
Dieses fertige Grundöl wird dann einem Oxidationsstabilitäts·- test unterworfen. Dieser Test besteht darin, ciass man 16ö
Stunden lang bei einer Temperatur von 160 C Luft uurch das
Öl bläst. Nach Beendigung ües Versuchs wird die Menge an gebiluetem
Schlamm, uie SiJurcjücüil unu uio ^.tjiuauij'j liox" Vi»K.Oii.l"
tat des Grundöis bestimmt. Die uabei erhaltenen Ergebnisse
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sind in der nachstehenden Tabelle I als Beispiel Ca) angegeben,
Unter Verwendung dieses Grundöls werden dann Grundölzusammensetzungen
gemäss der Erfindung hergestellt, indem man verschiedene Mengenanteile eines durch Lösungsmittelextraktion
gewonnenen Raffinats mit einem Viskositätsindex von 88 una einer Viskosität, gemessen bei 98,9°C,von 40,8 centistokes
zusetzt..Dieses Raffinat ist erhalten worden durch Extraktionsbehandlung eines aus einem leichten paraffinischen Rohöl
stammenden entasphaltierten Vakuumrückstands mit einem
Viskositätsindex von 66 und einer Viskosität, gemessen bei
98,9°C.von 56,9 centistokes. Die Lösungsmittelextraktion wira
mit Furfural durchgeführt und das dabei erhaltene Raffinat
wird anschliessend mit einer 5O:5O-Mischung von Methyläthyl-"
keton und Toluol entwachst. Die so erhaltenen erfindungsgemässen Grunaölzusammensetzungen werden anschliessena aein
vorstehend beschriebenen Oxyäationsstabilitätstest unterworfen. Die dabei erhaltenen Ergebnisse sind in uer nachstehenden
Tabelle I unter aen Beispielen 1 und 2 angegeben.
Ausserdem wird eine andere erfindungsgemässe GrundÖlzu-
sammensetzung hergestellt, indem man das durch Lösungsmittelgewonnene
extraktion/Raffinat durch aen entasphaltierten Vakμumrückstanα aus dem es gewonnen wird, ersetzt, wobei dieser Rückstand.in der vorstehenden beschriebenen V/eise noch entwachst wira. Diese Grundö!zusammensetzung wird dem vorstehend beschriebenen OxyaationsscaoixitütsuiSL uiit.ej;v/orj,"uu anu uie Lrgebaiss siuu. unter Beispiel 3 in der nachstehenden Tabelle I angegeben.
extraktion/Raffinat durch aen entasphaltierten Vakμumrückstanα aus dem es gewonnen wird, ersetzt, wobei dieser Rückstand.in der vorstehenden beschriebenen V/eise noch entwachst wira. Diese Grundö!zusammensetzung wird dem vorstehend beschriebenen OxyaationsscaoixitütsuiSL uiit.ej;v/orj,"uu anu uie Lrgebaiss siuu. unter Beispiel 3 in der nachstehenden Tabelle I angegeben.
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Tabelle I
Komponente (b) in Gewichtsprozent, bezogen auf das Oxydationsstabilität
Bei- Grundöl (Komponente (a))
spiel durch ent-
Lösungs- asphalmitteltierter extraktion Vakuumgewonnenes
rückRaffinat stand
| Schlamm | Säure | Viskosi | 510 |
| in Ge | zahl, | tätser | 24 |
| wichts | mgag./ | höhung , | |
| prozent, | 100 g | S- | |
| bezogen | Ό | ||
| auf die | |||
| Grundöl- | |||
| zusammen- | |||
| setzung | |||
| 10 | 30 | ||
| 0,77 | 3,2 |
ta)
1 2
2 5-- ~
3 ~ 2 0,9 3,4 26
Beispiel 2 wira wiederholt mit dem Unterschied, aass aas Vakuumdestiliat,
aus welchem das Grundöl (Komponente (a)) hergestellt wird, einen Viskositätsindex von 29 und eine Viskosität, gemessen
bei 98,9oC,von 18,0 centistokes hat. Ausserdem hat uas
durch Lösungsmittelextraktion gewonnene Raffinat einen Viskositätsindex von 88 und eine Viskosität gemessen bei 98,9OC;von
12,2 centistokes. Nach der hydrierenden Behandlung hat das Grundöl einen Viskositätsindex von 97 und eine Viskosität^
gemessen bei 98,9 C.von 10,5 centistokes. Diesem Grundöl wird aas in Beispiel'2 beschriebene, durch Lösungsmittelextraktion
gewonnene Raffinat zugesetzt. Sowohl das Grundöl (Beispiel (b) ) als auch uie ariiituanc,Syt;r:.C.3:i-a Grunuüizassiuauinsetzung
werden dem Oxydationsstabilitätstest unterworfen. Die
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Ergebniss sind in der nachstehenden Tabelle II zusammengefasst.
Tabelle II
Beispiel
Komponente (b) in Gewichtsprozent, bezogen auf das
Grundo1 (Komponente (a))
| Schlamm | Säure | Viskosi |
| in Ge | zahl, | tätser |
| wichts | mgäq./ | höhung, |
| prozent, | 100 g | % |
| bezogen | ||
| auf axe | ||
| Grundöl- | ||
| zusammen- | ||
| setzung | ||
| 0,05 | 26 | 360 |
| 0,05 | 1/4 | 17 |
Beispiele 5 und 6
Durch Extraktionsbehandlung eines aus einem paraffinischen Rohöl
erhaltenen Vakuumdestillats mit einem Viskositätsinaex von
48 und einer Viskosität,gemessen bei 98,90C(VOn 17,6 centistokes
wira ein Basisöl hergestellt. Als üxtraktionsmittel
üient Furfural una das dabei gewonnene Raffinat hat einen
Viskositätsindex von 82 und eine Viskosität, gemessen bei 90,90C,
von 13,5 centistokes. Dieses Raffinat wird gemäss der Arbeitsweise
der Beispiele 1 und 2 hydrierend behandelt, destilliert und entwachst. Das fertige öl hat einen Viskositätsindex von
96 una eine Viskosität gemessen bei 98,9°C.von 10,15 centistokes,
Dieses Grundöl (Beispiel (c)) wird dann dem vorstehend beschriebenen
Oxydationsstabilitätstest unterworfen»
Durch Zusatz von verschiedenen Anteilen eines mittels Lösungs-
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mittelextraktion gewonnenen Raffinats, welches entwachst worden
ist mit einer 5O:5O-Mischung von Methaläthy!keton unu Toluol
mit einem Viskositätsindex von 82 und einer Viskosität, gemessen bei 98,9°C.von 13,5 centistokes, werden erfindungsgemässe Grunaölzusammensetzungen
hergestellt. Auch diese Zusammensetzungen werden dem Oxydationsstabilitätstest unterworfen. Die Ergebnisse
sind in der nachstehenden Tabelle III zusammengefasst.
III
Bei- Komponente (b) in Gewichtsspiel prozent, bezogen auf das Grundöl (Komponente (a))
0,5 3,0
| Schlamm | Säure | Viskosi-1 |
| in -Ge | zahl, | tätser- |
| wichts | mgäq./ | höhung, |
| prozent, | 100 g | % |
| bezogen | ||
| auf die | ||
| Grunüöl- | ||
| zusaramen- | ||
| setzunq | ||
| Wall | 14,9 | 94 |
| Il | 3,6 | 15 |
| ■t | 1/7 | 7,7 |
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Claims (7)
1. Grundölzusammensetzung enthaltend
a) ein Grundöl mit einem Viskositätsindex von minaestens 94,
welches, durch hydrierende Behandlung eines mittels Lösungsmittelextraktion gewonnenen Raffinats mit einem
Viskositätsindex von maximal 92 erhalten worden ist, una
b) ein mittels Lösungsmittelextraktion gewonnenes Raffinat mit einem Viskositätsindex von maximal 92 und/oder einen
entasphaltiertun Vakuumrückstand und/oder einen hydrierend behandelten entasphaltierten Vakuumrückstand.
2. Grundölzusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass sie aie Komponente (b) in einer Menge von 0,1 bis 20 Gewichtsprozent, bezogen auf die Gewichtsmenge
der Komponente (a) enthält.
3. Grundölzusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, üass die Komponente (a) aus einem Vakuumdestillat
und/oder einem entasphaltierten Vakuumrückstand erhalten worden ist.
4. Grundölzusammensetzung nach Anspruch 1 bis 3, aaaurch
gekennzeichnet, dass die Komponente (a) durch hyarierenue
Behandlung eines mittels Lösungsmittelextraktion gewonnenen Raffinats mit einem Viskositütsindox von 75 bis 92 erhalten
worden ist.
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ORIGINAL INSPECTED /
5. Grundölzusammensetzung nach /Anspruch 1 -bis 4, dadurch gekennzeichnet,
dass die Komponente (b) ein mittels Lösungsmittelextraktion gewonnenes Raffinat mit einem Viskositätsindex von 75 bis 92 ist.
6. Grundölzusammensetzung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
dass die Komponente (a) im Anschluss an die hydrierende Behandlung einer Nachbehandlung und/oaer einer
Destillation und/oder einer Entwachsungsbehandlung unterworfen
worden ist.
7. Grundölzusammensetzung nach 7*nspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
dass axe Komponente (b) einer Entwachsungsbehandlung unterworfen worden ist.
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- 1979-05-10 NZ NZ190415A patent/NZ190415A/xx unknown
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| CA1122198A (en) | 1982-04-20 |
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Representative=s name: JUNG, E., DIPL.-CHEM. DR.PHIL. SCHIRDEWAHN, J., DI |
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