Brevet FR2474049A1 — publié le 19810724

L'invention concerne l'utilisation de mélanges de solvants sélectifs pour l'obtention, par extraction liquide-liquide, d'huiles lubrifiantes à partir de mélanges hydrocarbonés les contenant. Les huiles lubrifiantes sont obtenues industriellement par des procédés de raffinage par extraction liquide-liquide de distillats provenant de la distillation sous-vide de produits pétroliers ou de résidus désasphaltés, qui peuvent comprendre à la fois des produits hydrocarbonés et non-hydrocarbonés. Les huiles lubrifiantes sont soumises a de nombreuses contraintes d'ordre thermique et mécanique et doivent répondre à des spécifications précises pour leur bonne utilisation, c'est-à-dire avoir un indice de viscosité élevé, présenter une bonne stabilité à l'oxydation et avoir un bas point d'écoulement. C'est le but des procédés de traitement par extraction au solvant d'éliminer des charges brutes contenant ces huiles, les constituants nuisant à l'obtention de ces caractéristiques, c'est-à-dire les constituants à caractère aromatique pour obtenir un produit raffiné. En ce qui concerne le point d'écoulement, lorsque les charges traitées sont à base paraffinique, un traitement ultérieur de finition. des huiles obtenues est souvent nécessaire (déparaffinage par exemple). Le développement récent de la pétrochimie et plus particulièrement de la séparation et de la purification des aromatiques, a permis de tester de. nombreux solvants sélectifs, c'està-dire de solvants présentant la propriété de dissoudre les constituants insaturés de nature aromatique et oléfinique préférentiellement aux constituants saturés de nature paraffinîque et cyclanique et un pouvoir solvant suffisant pour en limiter les quantités à mettre en oeuvre. Il existe des procédés développés industriellement selon ce principe. Le phénol et particulièrement le furfurol ont été et restent encore les plus utilisés bien que présentant des inconvénients majeurs. D'une part, leur pouvoir solvant élevé les rend insuffisamment sélec- tifs, ils entraînent des hydrocarbures linéaires et cycliques saturés, d'autre part, leur utilisation présente des difficultés de mise en oeuvre dues à ce que le phénol est toxique et corrosif et a ce que le furfurol doit être utilisé en atmosphère inerte pour éviter son oxydation et que sa récupération est rendue difficile car il forme un azéotrope avec l'eau. On a maintenant trouvé et ceci fait l'objet de l'invention que, dans le traitement par extraction liquide-liquide des charges brutes contenant les huiles lubrifiantes, l'utilisation de mélanges specifiques de solvants permettait d'obtenir des huiles répondant aux spécifications requises, dans des conditions particulièrement économiques. Ces mélanges sont constitués par (a) le diméthylsulfoxyde (DMSO) et/ou l'aniline et (b) le dimethylformamide (DMF). L'invention consiste donc a mettre en contact les huiles lubrifiantes brutes contenant des constituants a caractère aromatique et non-aromatique avec le mélange de solvants précité, à une température inférieure à la température de miscibilité tuile + solvants, de manière a obtenir deux phases : une phase raffinat R qui comprend les constituants les moins solubles dans les solvants en même temps qu'un peu de solvants et une phase extrait E qui comprend les constituants solubles dans les solvants ainsi que la majorité du mélange de solvants on élimine de R les solvants par des moyens connus pour produire une fraction huileuse raffinée. Les solvants contenus dans la phase E sont éliminés de la même manière que pour la phase R, par exemple par distillation sous-vide, avec un évaporateur rotatif ou par lavage a l'eau. Les conditions préférées de l'extraction sont : une température de 60 à 130 OC, et un taux de solvant (défini comme rapport en poids du solvant à la charge d'hydrocarbures) de 1:1 à 10:1. Les proportions respectives, en volume, des deux solvants sont avantageusement de 1090 % de (a) pour 90-10 % de (b), de préférence 5080 % de DMF pour 50-20 % de DMSO et 30-75 % de DMF pour 70-25 % d'aniline. EXEMPLES Les essais ont été effectués sur une charge huileuse constituée par le distillat sous-vide moyen d'un pétrole brut d'Arzew dont les caractéristiques sont Densité à 20 C : 0,8815 Viscosité à 40 OC ; 26,6 x 10-6 m2/s Viscosité à 100 OC : 4,68 " Indice de viscosité : 70,5 (après déparaffinage) Point d'écoulement :+24 OC Teneur en aromatiques : 37,13 % poids On a procédé de la manière suivante L'extraction de la charge par le ou les solvants a été réalisée dans un mélangeur-décanteur en verre a jacquette thermostatée dans lequel l'agitation était maintenue pendant 30 minutes et la décantation pendant 30 minutes également. Les contacts étaient faits en 1 étage dans un extracteur muni d'un agitateur axial qui permettait de traiterdes quantités voisines de 1 litre. Après décantation, le ou les solvants étaient séparés des 2 phases obtenues, raffinat et extrait, soit par distillation sous-vide, soit avec un évaporateur rotatif, soit par lavage a l'eau. Un barbotage d'azote permettait d'éliminer les dernières traces de solvant. On obtenait un raffinat r et un extrait e. Sur les raffinats r, on procédait à un déparaffinage classique avec de la méthylisobutylcétone-comme solvant avec un taux égal à 3,0 en volume, à une température de -20 OC pour obtenir l'huile lubrifiante préparée selon l'invention. Exemple n On a procédé de manière a obtenir des huiles de qualités égales (VI = 90). Les résultats sont donnés dans le tableau 1 (t = 80 C). TABLEAU 1 Solvant Rend. DMSO (1) 2,8 nXF + DNSO (70/309. en vol.) 80,3 2,8 DMF + Aniline (50/50% en vol. 79 2,3 Furfurol j 74 3,1 DMF 69 2,8 (1) Avec ce taux de solvant, il n'a pas été possible d'obtenir une huile de VI = 90. Pour obtenir cette qualité d'huile il est nécessaire d'utiliser un taux de solvant nettement plus élevé, d'au moins 4,5. Exemple 2 On a procédé avec un taux de solvant (S/F = 3) t = 80 OC. TABLEAU 2 Solvant VI Rend. DMSO + DMF(30/70 % en vol.) 91 79,6 DMF + Aniline (50/50 % en vol ) 92,5 76,2 Furfurol 89,5 74,4 DMF 90,5 68,0 Exemple 3 Les exemples précédents ont été réalisés en un étage. Il est clair que l'efficacité de l'extraction s'accroit avec le nombre d'étages. C'est ainsi qu'en répétant l'Exemple 2 avec le mélange à 70 % en volume de DMF et 30 % en volume de DMSO et en opérant en 4 étages, toutes choses égales par ailleurs} on a obtenu un VI de 96 pour. un rendement de 74,5 % en poids. REVENDICATIONS 1. - Procédé de production d'huile lubrifiante comportant une étape d'extraction au solvant caractérisé en ce que, comme solvant, on utilise un mélange de (a) le diméthylsulfoxyde et/ou l'aniline et (b) le diméthylformamide. 2. - Procédé selon la revendication 1, dans lequel les proportions res pectives de (a) et (b) sont de 10 à 90 % pour 90 à 10 % en volume. 3. - Procédé selon la revendication 2, dans lequel les proportions res pectives sont de 50 à 80 % en volume de diméthylformamide pour 50 a 20 % en volume de diméthylsulfoxyde. 4. - Procédé selon la revendication 1, dans lequel les proportions res pectives sont de 30 a 75 % de diméthylformamide pour 70 a 25 % d'aniline. 5. - Procédé selon la revendication 1, dans lequel la température de l'extraction est de 60 OC à 130 OC. 6. - Procédé selon la revendication 1, dans lequel le taux de solvant est de 1/1 a 10/1.