DE944668C - Verfahren zur Herstellung von Schmieroelen - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von Schmierölen Die Erfindung bezweckt die Herstellung von Schmierölen durch Kondensation von Olefinen bzw. chlorierten aliphatischen Kohlenwasserstoffen unter sich oder mit ein- oder mehrkernigen Aromaten in Gegenwart von Fluorwasserstoff als Katalysator.
• Die Verwendung von Fluorwasserstoff als Katalysator für Kondensationsreaktionen ist schon in verschiedenen Abhandlungen beschrieben worden. Hiernach synthetisierte man, ausgehend von niedermolekularen Olefinen bzw. chlorierten aliphatischen Kohlenwasserstoffen mit weniger als 7 Kohlenstoffatomen, durch Kondensation mit Benzol, Toluol oder Naphthalin die entsprechenden Alkylderivate.
• Eine Verwendung von höheren Olefinen oder Paraffinen mit mehr als 6 Kohlenstoffatomen ist dagegen für eine Kondensation mit Fluorwasserstoff bisher nicht bekanntgeworden. Eine Eignung dieser höheren Kohlenwasserstoffe zur Kondensation mit Fluorwasserstoff war wegen der geringen Reaktionsfreudigkeit und der damit verbundenen höheren Aktivierungsenergie auch durchaus nicht zu erwarten. Um so überraschender ist es, daß es nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gelingt, auch diese höhermolekularen, aliphatischen - Kohlenwasserstoffe unter sich allein (Beispiel I) oder auch gemeinsam mit ein- oder mehrkernigen Aromaten - (Beispiel .2 und 3) zu Schmierölen zu kondensieren.
• Die Herstellung von Schmierölen aus diesen Ausgangsstoffen ist unter Verwendung der hierfür bisher als allein geeignet angesehenen Katalysatoren, wie Al C13, A1 Br3, aktiv. A1 und B F., bekannt. Man stellt sich den Reaktionsverlauf bei der Friedel-Craftschen Reaktion etwa so, vor, daß sich zunächst eine Anlagerungsverbindung, die sogenannte - Doppelverbindung aus beispielsweise A4-C13 und der aromatischen bzw. a'liphatischen Komponente, bildet, die dann die eigentliche Kondensation katalysiert. Die Bildung dieser Doppelverbindung erfolgt bei der Schmierölsynthese auf Kosten der Schmierölausbeute.
• Im Gegensatz zu den bisherigen Anschauungen über den Verlauf von Kondensationsreaktionen kommt die Schmierölkondensation in Gegenwart des Fluorwasserstoff-Katalysators in überraschender Weise auch ohne vorherige Bildung einer Doppelverbindung zustande. Diese nicht zu erwartende, Feststellung ist von großer Bedeutung- für die wirtschaftliche Durchführung der Schmierölsynthese, da mit Fortfall der Doppelverbindung die Schmierölausbeute ansteigt. Im Gegensatz zu den bisherigen Kondensationskatalysatoren kann der Fluorwasserstoff immer wiedergewonnen und wiedereingesetzt werden, da derselbe sich chemisch nicht verändert, wie z. B. Aluminiumchlorid, u. a.
• Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gelingt es, Olefine oder chlorierte aliphatische Kohlenwasserstoffe mit mehr als 6 Kohlenstoffatomeri in Gegenwart von Fluorwasserstoff zu Schmierölen zu polymerisieren (Beispiel i) bzw. zu kondensieren. Die Arbeitstemperatur liegt zwischen o und Ioo'. Arbeitet man bei Temperaturen oberhalb o', so ist die Anwendung von Druckgefäßen erforderlich. Die Fluorwasserstoffmenge kann in weiten Grenzen schwanken. Vorteilhaft ist es, durch Rühren oder Schütteln für eine innige Durchmischung des Reaktionsgutes zu sorgen.
• Die Kondensation von Olefinen bzw. chlorierten Paraffinen mit ein- oder mehrkernigen Aromaten in Gegenwart des Fluorwasserstoffkatalysators wird vorteilhaft in Anwesenheit eines Schwerbenzins vom Siedebereich I50 bis 22ö', wie es bei der Benzinsynthese nach Fischer und Tropsch mit oder ohne Druck erhalten wird, vorgenommen. Es kann auch ein derartiges Schwerbenzin verwendet werden, das keine Olefine mehr enthält. Das Schwerbenzin dient hierbei als Lösungsmittel bzw. Verdünnungsmittel und verhindert die Bildung allzu zähflüssiger Schmieröle. Wie aus den Beispielen 2 und 3 hervorgeht, erhält man in Abwesenheit von Schwerbenzin ein Schmieröl von 33° E bei 5o', gegenüber einer Viskosität von 4,5° E bei 5o', wenn die Kondensation im Beisein von Schwerbenzin als Verdünnungsmittel vorgenommen wird. Besondere Vorteile bietet für das vorliegende Verfahren die Verwendung der Produkte der Benzinsynthese nach Fischer und T r o p s c h , ohne oder mit Druck, da die nach diesem Verfahren erhaltenen Kohlenwasserstoffe wegen ihrer eindeutigen rein aliphatischen Struktur eine sichere Reproduzierbarkeit gewährleisten. Die höhersiedenden Fraktionen (Kp. oberhalb, 28o'°) sind besonders geeignet, da die aus diesen mit Aromaten hergestellten Schmieröle ein besonders gutes Viskositätstemperaturverhalten aufweisen. Die Polhöhe solcher Schmieröle liegt bei etwa 1,9 bis 2,2. Beispiel r 2,5 kg einer olefinreichen Fraktion der Benzinsynthese mit einem Siedebereich von 16o bis 1951 (Olefingehalt 43,5"/0) werden mit einem mit Kupfer ausgeschlagenen Druckgefäß mit 0,35 kg F luorwasserstofF als Katalysator 4o Stunden bei Zimmertemperatur oder 31 Stunden bei etwa ioo°' geschüttelt. Nach Beendigung der Reaktion wird das Reaktionsprodukt durch Eingießen in verdünnte Sodalösung neutralisiert, mit etwas Kaliumcarbon.at getrocknet und mit etwa :2%, Bleicherde behandelt. Nach der Filtration wird destilliert und hierbei o,6 kg" eines oberhalb 200'j',5 mm Hg siedenden Schmierölrückstandes gewonnen. Das erhaltene Schmieröl hat eire Viskosität von 6,2a E bei 5o'. Beispiel 2 3 kg einer zwischen 28o und 32o'°' siedenden Kohlenwasserstofffraktion (Kogasin), wie sie nach der Benzinsynthese von Fischer und T r o p s c h ohne oder mit Druck erhalten wird, wird bei etwa 6o' so lange mit Chlor behandelt, bis aas Produkt eine Gewichtszunahme von etwa o,6 kg aufweist. 3,6 kg dieses etwa 2011/o Chlor, bezogen auf Kogasin, enthaltenden Chlorkogasins werden mit 3,2 kg Reinnaphthalin und 1,7 kg Fluorwasserstoff in ein Druckgefäß eingefüllt'und 25 bis 30 Stunden bei Temperaturen zwischen 8o und iio' geschüttelt. Der Druck beträgt etwa 25 atü. Nach Beendigung der Reaktion wird das Kondensationsprodukt durch Eingießen in wäßrige Sololösung von dem gelösten Fluorwasserstoff befreit und vorteilhaft mit einigen Prozent Bleicherde behandelt. Das gebleichte Produkt wird alsdann destilliert. Der oberhalb Zoo' bei 15 mm Hg siedende Rückstand beträgt 3,8 kg und stellt ein hochviskoses Schmieröl dar, mit einer Zähigkeit von 33' E bei 50'. Beispiel 3 3,6 kg eines gemäß Beispiel 2 erhaltenen Chlorkogasins werden mit 3,2 kg Naphthalin und 5,1 lcg einer als Lösungs- bzw. Verdünnungsmittel wirkenden, zwischen I50 und 22o' siedenden olefinhaltigen oder olefinfreien Kohlenwasserstofffraktion (Schwerbenzin der Benzinsynthese ohne oder mit Druck) unter Zugabe von 0,4 kg Fluorwasserstoff 6 Stunden bei Temperaturen um ioo' geschüttelt. Nach einer gemäß Beispie12 verlaufenden Neutralisation und Bleichung wird destilliert. Der oberhalb 20o° bei 15 mm Hg siedende Schmierölrückstand beträgt 4,1 kg, die Zähigkeit 4,5° E bei 5o°.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von Schmierölen durch Polymerisation bzw. Kondensation von ungesättigten und bzw. oder chlorierten gesättigten Kohlenwasserstoffen unter sich oder mit aromatischen Kohlenwasserstoffen in Gegenwart von Fluorwasserstoff, gekennzeichnet durch die Verwendung von aliphatischen Kohlenwasserstoffen mit mehr als 6 Kohlenstoffatomen. als Ausgangsstoffe, und zwar vorzugsweise solchen Kohlenwasserstoffen, wie sie bei der Kohlenoxydhydrierung erhalten werden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in Gegenwart von Schwerbenzin der Kohlenoxydhydrierung vom Siedebereich 15o bis 22o° als Lösungsmittel gearbeitet wird. Angezogene Druckschriften: Deutsche -Patentschrift Nr. 5a4 891; Referate der französischen Patentschriften Nr. 766903 und 795 429 in Müller - van der Werth, »Netz-, Dispergier- und. Waschmittel«,
3. 3. Auflage (1939),.S. 40 und. 42; Journal of the American Chemical Society, Bd.6o (1938), S.2952 und 2953, Bd.61 (1939) S. 1013, und Bd. 62 (194o), S.451.