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Hochviskose Schmieröle aus Braunkohlenparaffin Von Dr. GERHARD KÜHNHANSS, Hydrierwerk Zeitz Die Versuchsarbeiten zur Gewinnung hochviskoser Öle aus Zeitzer Paraffin begannen im Jahre 1949 unter vorwiegend wirtschaftlichen Gesichtspunkten. Schwierigkeiten im Absatz der Zeitzer Paraffinpro duktion ließen es angebracht erscheinen, dem Paraffin neue Verwendungsmöglichkeiten zu erschließen. Da bei der Druckhydrierung von Braunkohlenteer nach dem TTH-Verfahren nur geringviskose Schmier öle bis höchstens 7° E/50° C gewonnen werden, wäh rend Motorenöle oder Heißdampfzylinderöle sich unter den Hydrierungsprodukten des Braunkohlenteeres nicht finden, so sollte versucht werden, aus Zeitzer Paraffinen durch chemische Umsetzung hochviskose Öle zu erzeugen, die als Brightstocks für die anfallen den niedrigviskosen Spindel- und Maschinenöle und als Heißdampfzylinderöle verwendbar sind. Nach van der WERTH [1] sind für die Synthese von Schmierölen aus Paraffin im wesentlichen zwei Ver fahren getrennt zu halten: diejenigen, bei denen das Paraffinmolekül durch einen geeigneten Crackprozeß in ungesättigte Bruchstücke gespalten und diese dann polymerisiert bzw. kondensiert werden, und diejeni gen, die ohne Spaltung der Moleküle eine Dehydrie rung des Paraffins erreichen und die auf diese Weise erhaltenen ungesättigten Körper polymerisieren bzw. mit anderen kondensieren. Nach dem ersten Verfahren erhält man aus Crack- olefinen, äthylenhaltigen Crackgasen oder Äthylen durch Polymerisation mit Aluminiumchlorid o. ä. brauchbare Syntheseöle. Nach dem zweiten Verfahren erhält man ohne Spal tung der Moleküle wertvolle Schmieröle durch Kon densation von chlorierten Paraffinen mit Aromaten und durch Chlorierung und Entchlorierung gesättigter und ungesättigter Kohlenwasserstoffe. Die Polymerisation von Olefinen und die Konden sation von Chlorparaffinen mit Aromaten sind tech nisch erprobte Verfahren und in der Literatur einge hend beschrieben. Nach beiden Verfahren werden groß technisch wertvolle Schmieröle hergestellt. Die Dechlorierung von Chlorparaffinen ist zwar in mehreren Patenten und Veröffentlichungen als gang barer Weg zur Gewinnung viskoser Öle beschrieben worden, eine technische Durchführung wird jedoch kaum erwähnt. Dies erscheint um so verwunderlicher, da das tech nische Verfahren einfach ist und die paraffinischen Einsatzprodukte bestes Viskositätstemperaturverhalten der gebildeten Schmieröle erwarten lassen. Ausführliche Angaben über das Verfahren, chlorierte Paraffinkohlenwasserstoffe thermisch oder katalytisch zu dechlorieren und unter gleichzeitiger Kondensation in Schmieröle zu überführen, finden sich in den Ver öffentlichungen von Franz FISCHER und Mitarbei tern [2], Hierin wird auch der vermutliche Reaktionsablauf und die Qualität der erhaltenen Öle beschrieben. Als Ausgangspunkt wird das bei der Fischer-Tropsch- Synthese anfallende sogenannte Kogasin II, ein Ge misch von Paraffinkohlenwasserstoffen mittleren Mo lekulargewichts, benutzt. Das erhaltene Chlorkogasin wird durch Erhitzen auf 130° C in Gegenwart von Aluminiumamalgam vom Halogen befreit und durch gleichzeitige Kondensation in viskoses Öl überführt. Aus den Molgewichten und Elementaranalysen der Einsatz- und Endprodukte kommt Franz FISCHER über den Verlauf der Reaktion zu dem Schluß, daß unter Entbindung von Salzsäure eine Verdoppelung der Moleküle des Ausgangsproduktes mit gleichzei tiger Bildung je einer Doppelbindung und 1—2 Naph- thenringen pro Mol eingetreten ist. In den niedrigen Viskositätspolhöhen sollen diese Öle den besten pennsylvanischen Schmierölen gleichen. Die Viskositäten sind jedoch niedrig und steigen auch bei Einsatz von höherchloriertem Kogasin nicht über 10° E/50° C. Aus den vorgefundenen Patentschriften läßt sich entnehmen, daß viskose Öle auch mit anderen Einsatz produkten und abgeänderten Versuchsbedingungen zu erhalten sind [3], Als Ausgangsprodukte können Paraffinkohlenwas serstoffe von mittlerem bis hohem Molekulargewicht eingesetzt werden. Der Chlorgehalt der verwandten Chlorparaffine ist verschieden. Eine untere Grenze wird mit 10%, eine obere mit „weitgehend chloriert“ angegeben. Die Dechlorierung wird thermisch oder mit Kataly satoren, vorwiegend mit den üblichen Kondensations mitteln der organischen Chemie — Chloride von Alu minium, Zink, Zinn, Eisen und Phosphor, Borfluorid, aktivierte Metalle usw. — durchgeführt. Zur Mäßigung der Reaktion Wird der Zusatz reaktionsverzögernder Stoffe, z. B. Ammoniak, Soda usw., empfohlen. Beson ders gut soll die Reaktion in Anwesenheit oberflächen aktiver Stoffe, z. B. Bleicherden, vor sich gehen. Die Aufarbeitung der Kondensationsprodukte er folgt nach bekannten Methoden. Uber die Qualität der erhaltenen Öle ist wenig aus gesagt. Die Viskositäten der synthetischen Öle be schreibt Franz FISCHER [2], Danach lassen sich aus Chlorkogasin nur niedrigviskose Öle herstellen. Zusammenfassend läßt sich aussagen, daß nach diesem Verfahren aus Paraffinkohlenwasserstoffen und Chlor in einfacher Herstellungsart Schmieröle mit bestem Temperaturverhalten, aber geringer Viskosität erhalten worden sind. Aus den angeführten Tatsachen ergab sich die Problemstellung für die vorliegende Arbeit: