Brevet FR2328035A1 — publié le 19770513

La presente invention concerne des compositions huile de base, P.ex des compositions d'huile lubrifiante, de fluides de transmission ou d'huile industrielle ayant une stabilité amdliorée a la lumière à faible longueur d'onde qui caractérise la lumière du jour. Une pratique connue consiste à effectuer, lors de la fabrication d'huiles de base, une étape d'bydrotraitement, p.ex dihyro- craquage ou d'hydrofinition. De telles huiles hydrotraitées, notamment les huiles de base hydrocraquées, présentent l'inconvénient d'être instables à la lumière du jour L'exposition de ces huiles à la lumière du jour produit normalement un ou plusieurs des effets fâcheux suivants: noircissement, formation d'un trouble et formation de boue.On a essayé de remédier à cet inconvénient en mélangeant huile de base avec plusieurs autres huiles, p.ex.des huiles non hydrotraitées, mais ces autres huiles doivent être utilisées en quantités assez importantes, dépassant p.ex. 5% en poids, qui ont pour effet de changer les propriétés des huiles de base. Les demandeurs ont maintenant constaté que l'on peut améliorer sensiblement la stabilité à la lumière du jour des huiles de base hydrotraitées en y incorporant 0,001 à 0,5% en poids d'un colorant stable ayant son absorptivité maximum dans la gamme d'ondes comprise entre 300 et 475 nm. L'invention est utile pour ltamélioration de la stabilité à la lumière du jour d'huiles de base hydrofinies et/ou hydrotraitées, mais elle est partieulièrement utile pour l'amélioration de la stabilité à la lumière du jour d'huiles de base bydrocraquées et hydrofinies. Les huiles hydrotraitées peuvent être dérivées de mélanges d'hydrocarbures dérivés de fractions pétrolières lourdes obtenues par pyrolyse de charbon, de schiste bitumineux ou de sable asphaltique, mais elles sont de préférence dérivées de pétrole brut, p,ex. de fractions de distillats sous vide, de fractions pétrolières désasphaltées ou de paraffine non déshuilée. On a avantage à se servir de fractions pétrolières bouillant, au moins partiellement au-dessus de l'intervalle d'ébullition d'huile lubrifiante. L'hydrofinition est un traitement d'hydrogénation peu rigoureux dans des conditions dépendant de la nature de la charge1 mais qui normalement consiste à mettre la charge en contact avec de l'hydro- gène en présence d'un catalyseur d'hydrogénation, à une température située normalement entre 150 et 35000 et sous une pression comprise normalement entre 10 et 200 Bars. Le traitement s'effectue normalement en complément d'une étape d'extraction classique au solvant. Normalement l'hydrofinition ne fait pas augmenter l'indice de viscosité de la charge. L'hydrocraquage est un traitement plus rigoureux dans des condit ions dépendant de la nature de la charge, mais qui normalement consiste à mettre la charge en contact avec de lthydrogène en pré sence d'un catalyseur d'hydrogénation (qui peut être le meme ou un autre catalyseur que celui utilisé pour l'hydrofinition), à une température située n0ormalement entre 350 et 500 C et sous une pression comprise normalement entre 60 et 200 Bars. L'hydrocraquage s'effectue normalement au lieu d'une étape d'extraction classique au solvant. Normalement l'hydrocraquage fait augmenter l'indice de viscosité de la charge, et il est appliqué dans la préparation d'huiles de base à indice de viscosité élevé, très élevé ou extraélevé. D'une manière générale, lorsque la charge est soumise à un traitement d'hydrocraquage suivi d'un traitement d'hydrofinition, les conditions des deux traitements sont semblables å celles décrites ci-dessus pour l'hydrocraquage, à l'exception de la tempé- rature d'hydrofinition, qui est inférieure d'au moins 2500 à la température de craquage. La présente invention se prête particulièrement à l'amélioration de la stabilité à la lumière du jour d'huiles de base hydrotraitées ayant des indices de viscosité situés entre 55 et 155, et de pré férenee entre 75 et 135. Des colorants particulièrement appropriés à l'usage dans les compositions de la présente invention sont des colorants stables ayant leur absorptivité maximum dans la gamme d'ondes comprise entre 340 et 440 nm. L'expression "colorant stable", telle qu'employée dans la présente description, désigne des colorants qui absorbent la lumière en augmentant leur configuration d'éleetrons de fanon à atteindre un état excité. Il n'y a donc pas d'absorption par décomposition chimique ou physique des composés en question. On peur se servir de tout colorant ayant son absorptivit'e maximum dans la gamme d'ondes susindiquée. On a cependant trouvé que les colorants azoïques sont à préférer aux fins de la stabilité à long terme des compositions d'huiles de base de la pré- sente invention. Sont à préférer en particulier les colorants d'azobenzène dans lesquels chacun ou l'un des noyaux de benzène peuvent porter un ou plusieurs substituants sélectionnés parmi l'hydroxyle, l'alcoyle, l'alcoxv, l'amine, l'alcoylamine et la dialcoylamine. La quantité préférée de colorant est comprise entre 0,05 et 0,2% en poids, toutes les quantités mentionées dans ce qui précède étant exprimées en fonction du poids de l'huile de base hydrotraitée. Bien que les compositions de la présellte invention puissent contenir d'autres additifs teS: que les agents améliorant l'in dice de viscosité, des antioxydants, .les détergents ou~des additifs anti-usure, il faut souligner que pour obtenir l'avantage de cette invention, savoir l'amélioration de la stabilité å la lumière, il suffit d'incorporer seulement les colorants susindiqués. Cela signifie que la présence supplémentaire d'autres additifs tels que des antioxydants classiques du type N > N'-dialcoyle-p-phénylène diamine, n'est pas nécessaire pour obtenir une stabilité améliorée à la lumière. On préfère même employer les additifs de la présente invention en l'absence desdits composés de p-phénylène diamine. E:C:LES Dans les exemples, la stabilité à la lumière du jour des huiles de base ou des compositions d'huiles de base est déterminée par un essai de la stabilité à la lumière du jour artificielle. Dans cet essai, des tubes Pyrex ASTM pour l'essai du point d'écoulement, contenant 30 g de lthuile, sont placés dans un compartiment qui est maintenu à une température de 35 + 0,50C. Les tubes d'essai sont alors irradiés par deux tubes fluorescents (Philips TL 40W/57) et l'on note les laps de temps qui s'écoulent jusqu'à la formation d'un trouble ou d'une boue. La formation de boue se manifeste par le dépôt de matières solides sur le fond du tube d'essai. Huile de base 60 Un distillat sous vide hydrocraqué et hydrofini ayant une viscosité de 5 cSt à 98,9 Cet un indice de viscosité de 95. Huile de base 95 Un résidu court désasphalté, hydroeraque et hydrofini ayant une viscosite de 7,5 cSt a98,90Cet un indice de viscosité de 95. Huile de base 1608 Un distillat sous vide hydrocraque et hydrofini ayant une viscosité de 11,5 cSt à 98,90Cet un indice de viscosité de 95. Huile de base 160B Un mélange contenant 70 parties en poids d'un distillat sous vide hydrocraqué et hydrofini ayant une viscosité de 7,5 cSt à 98,90Cet un indice de viscosité de 95, et 30 parties en poids d'un distillat sous vide hydrocraqué et hydrofini ayant une viscosité de 38 cSt à 98,90Oet-un indice de viscosité de 95. Les colorants essayés sont les suivants: TABLEAU I Rf. 7 Colorant Absorp- DaminFtion tion mcur. : commerciale nm I I a: zz =nu (CX3)2 395 Sudan Yellov gazGG b - l 460 Orange S2 I 46o Orange 82 N11=N-CH 392 Sudan Yellow 3G i 3 1 V 348 Yellov Organol CH3 e = 4 , SOT ERed Organol BX QH t Orange Organol à t TABLEAU I (suite) Colorant Absorp- Dcenomination tion max. commerciale N=/.NH2 365 - i g' -NH2 h - 463 Sudan Orange R i j - 390 Oil Yellow N Les résultats suivants ont été obtenus: TABLEAU II Colo- Quan- Huile rant tité % en 60 95 160 160B poids Trou- Boue, Trou- Boue, Trou- Boue, Trou- Boue, ble, jours ble, jours ble, jours ble, jours jours jours jours jours sans colo- - 2 3 2 4 2 5 4 8 rant a 0,10 4 10 a 0,15 12 20 6 16 5 13 10 18 a 0,20 7 14 b 0,15 13 21 10 19 8 20 10 19 c 0,15 13 22 10 17 5 14 9 17 d 0,15 12 22 6 17 5 14 10 17 e 0,05 7 17 f 0,05 10 14 g 0,10 7 14 h 0,05 10 13 i 0,005 10 11 fital REVENDICATIONS 1. Une composition d'huile de base comprenant une huile de base et une proportion peu importante d1un colorant, caractérisée en ce que l'huile de base est une huile de base hydro-traithe et qu'elle contient entre 0,001 à 0,5 % en poids d'un colorant stable ayant une absorptivité maximum dans la gamme d'ondes de 300 à 475 nm. 2. Une composition selon la revendication 1, carac térisée en ce que le colorant a son absorptivité maximum entre 340 et 440 nm. 3. Une composition selon l'une des revendications 1 ou 2, caractErisée en ce que le colorant est un colorant azoïque. 4. Une composition selon la revendication 3, caractérisée en ce que le colorant est un composé d'azobenzbne dans lequel chacun ou l'un des noyaux de benzène portent des substituants sélectionnés parmi les groupes dthydroxyle, d'alcoyle, d'amine, d'alcoylamine, de dialcoylamine et d'alcoxy. 5. Une composition selon l'une quelconque des revendications 1 A 3, caractériste en ce que l'huile.de base hydrotraitée a un indice de viscosité situé entre 55 et 165.