[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft Erdölmitteldestillate, die geringe Mengen eines
herkömmlichen Fließverbesserers auf Ethylenbasis und Copolymere aus ethylenisch ungesättigten
Carbonsäureestern langkettiger n-Alkanole mit langkettigen Alkylvinylethern enthalten
und sich durch verbesserte Fließeigenschaften in der Kälte auszeichnen.
[0002] Mitteldestillate wie Gasöle, Dieselöle oder Heizöle, die durch Destillation aus Erdölen
gewonnen werden, haben je nach Herkunft des Rohöls und in Abhängigkeit von der Verarbeitungsweise
in der Raffinerie unterschiedliche Gehalte an Paraffinen. Insbesondere der Anteil
an langkettigen n-Paraffinen bestimmt das Kältefließverhalten derartiger Destillate.
Beim Abkühlen scheiden sich die n-Paraffine als plättchenförmige miteinander verzahnte
Kristalle aus, die ein dreidimensionales Netzwerk aufbauen (Kartenhausstruktur), worin
große Mengen noch flüssigen Destillats eingeschlossen und immobilisiert werden. Der
Kristallisation der n-Paraffine geht eine Abnahme der Fließfähigkeit und Zunahme der
Viskosität parallel. Dadurch wird die Zufuhr von Mitteldestillaten zu den Verbrennungsaggregaten
erschwert, die ausgefallenen Paraffine verstopfen vorgeschaltete Filter, so daß es
im Extremfall zum völligen Erliegen der Zufuhr kommen kann.
[0003] Es ist seit langem bekannt, daß durch Zusatz sogenannter Fließverbesserer dem Verstopfen
der Filter bei tiefen Temperaturen begegnet werden kann. Die Additive sorgen durch
Keimbildung für die Ausbildung vieler kleiner anstelle weniger großer Paraffinkristalle.
Gleichzeitig ändern sie deren Kristallmodifikation, so daß es nicht zur Ausbildung
der oben beschriebenen Plättchen kommt. Die bei Anwesenheit von Fließverbesserem gebildeten
Paraffinkristalle sind so klein, daß sie die Filter passieren können oder sie bauen
einen Filterkuchen auf, der für den noch flüssigen Anteil des Mitteldestillats durchlässig
ist, so daß auch bei tiefen Temperaturen ein störungsfreier Betrieb sichergestellt
wird.
[0004] In zunehmendem Maße treten in den Raffinerien Mitteldestillat-Schnitte auf, bei denen
die Standard-Fließverbesserer ungenügend wirken oder sogar ganz versagen. Dies trifft
besonders bei sogenannten hochgeschnittenen Ölen also Fraktionen mit hohem Siedeende
(S.E. > 370 C) zu. Das Siedeverhalten ist jedoch nicht das einzige Kriterium. So kommt
es vor, daß bei zwei Fraktionen mit ähnlicher Siedekurve aber unterschiedlicher Provinienz
des Basis-Rohöls der Standard-Fließverbesserer in einem Öl gut anspricht, im anderen
Öl jedoch nicht. Die Wirksamkeit der Fließverbesserer wird nach DIN 51 428 indirekt
durch Messung des "Cold Filter Plugging Points" (CFPP) ausgedrückt.
[0005] Als Standard-Kältefließverbesserer werden an sich bekannte Ethylencopolymere, vor
allem Copolymere aus Ethylen und ungesättigten Estern, wie sie z.B. in der DE-A-21
02 469 oder der EP-A-84 148 beschrieben werden, verwendet.
[0006] In der Technik werden jedoch neue Fließverbesserer oder Kombinationen benötigt, die
auch bei den oben beschriebenen kritischen Ölen gute Wirksamkeit zeigen.
[0007] Aus der DE-A-16 45 785 ist die Verwendung von Polymeren mit unverzweigten, gesättigten
Seitenketten mit mindestens 18 Kohlenstoffatomen zum Herabsetzen des Fließpunktes
von wachshaltigem Heizöl bekannt. Dies sind z.B. Homo- oder Copolymere von Alkylestern
ungesättigter Mono- oder Dicarbonsäuren sowie Homo- oder Copolymere verschiedener
Alkylvinylether.
[0008] Die DE-A-20 47 448 beschreibt den Zusatz einer Mischung, bestehend aus Polyvinylethern
und Ethylen-Vinylacetat-Copolymeren, zu paraffinbasischen Rohölen.
[0009] In der EP-A-360 419 werden Mitteldestillate beschrieben, die Polymere aus Vinylethern
mit Kohlenwasserstoffresten von 1 bis 17 Kohlenstoffatomen enthalten. Als Comonomere
sind u.a. Alkylacrylate bzw. -methacrylate genannt. In den Beispielen werden jedoch
nur Polymere aus Alkylvinylethern mit bis zu 4 Kohlenstoffatomen in der Seitenkette
beschrieben. Diese C
i-bis C
4-Vinylether sind mit Malein- bzw. Fumarsäurederivaten copolymerisiert. Beispiele für
Copolymere mit Acrylsäurederivaten werden nicht angegeben. Die beanspruchten Additive
können zusammen mit anderen Fließverbesserern eingesetzt werden.
[0010] Bezüglich ihrer Wirksamkeit als Kältefließverbesserer in Mitteldestillaten lassen
diese Polymeren jedoch noch zu wünschen übrig.
[0011] Es bestand deshalb die Aufgabe, Zusätze zu Mitteldestillaten zu finden, die eine
bessere Wirksamkeit als Kältefließverbesserer besitzen.
[0012] Demgemäß wurde nun gefunden, daß Erdölmitteldestillate, enthaltend geringe Mengen
von A bekannten Fließverbesserern auf Ethylenbasis und B Copolymeren, die zumindestens
70 Gew.-% aus einem oder mehreren Monomeren sowohl der Formel I als auch 11 bestehen,

und

wobei
R1 Wasserstoff oder Methyl,
R2 C8- bis C18-Alkyl und
R3 C18-bis C28-Alkyl bedeuten,
diese Anforderungen erfüllen.
[0013] Das Gewichtsverhältnis von Monomeren gemäß Formel I zu Monomeren gemäß Formel II
liegt zwischen 10:90 und 95:5, bevorzugt zwischen 40:60 und 95:5 und besonders bevorzugt
zwischen 60:40 und 90:10 und das Verhältnis von Fließverbesserer A zu Copolymer B
liegt zwischen 40:60 und 95:5, bevorzugt zwischen 60:40 und 95:5 und besonders bevorzugt
zwischen 70:30 und 90:10.
[0014] Die Alkylreste R
2 und R
3 sind bevorzugt geradkettig und unverzweigt. Es können jedoch auch bis zu 20 Gew.-%
cyclische und/oder verzweigte Anteile enthalten sein.
[0015] Beispiele für Monomere gemäß Formel 1 sind n-Octyl(meth)acrylat, n-Decyl(meth)acrylat,
n-Dodecyl-(meth)acrylat, n-Tetradecyl(meth)acrylat, n-Hexadecyl(meth)acrylat und n-Octadecyl(meth)acrylat
sowie Mischungen davon.
[0016] Beispiele für Monomere gemäß Formel II sind n-Octadecylvinylether, n-Eicosylvinylether,
n-Docosylvinylether, n-Tetracosylvinylether, n-Hexacosylvinylether und n-Octacosylvinylether
sowie Mischungen davon.
[0017] Die Copolymeren B bestehen zu mindestens 70 Gew.-% aus Monomeren gemäß Formeln I
und II. Zusätzlich können noch bis zu 30 Gew.-% andere ethylenisch ungesättigte Monomere
enthalten sein, wie z.B. Styrol, Alkylstyrole, geradkettige oder verzweigte Olefine
mit 2 bis 16 Kohlenstoffatomen, Vinylester von C
1- bis C
s-Carbonsäuren, Acrylnitril, N-Alkyl-substituierte Acrylamide, N-haltige, ethylenisch
ungesättigte Heterocyclen wie Vinylpyrrolidon, Vinylimidazol oder Vinylpyridin, hydroxyl-
oder aminogruppenhaltige Monomere wie Butandiolmonoacrylat, Hexandiolmonoacrylat,
Dimethylaminoethylacrylat, Diethylaminoethylacrylat sowie (Meth)acrylsäureester aus
C
1- bis C8-Alkanolen wie Methylmethacrylat, Ethylacrylat, Isobutylacrylat u.a., sowie
Maleinsäure-, Fumarsäure- und Itaconsäureester aus C
1- bis C28-Alkanolen.
[0018] Beispiele für die Fließverbesserer A sind die bereits erwähnten, in DE-A-21 02 469
und EP-A-84 148 beschriebenen Polymeren, wie Copolymere aus Ethylen mit Vinylacetat,
Vinylpropionat, Vinylbutyrat, Vinylpivalat bzw. mit Estern der (Meth)acrylsäure, die
sich von Alkanolen mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen ableiten. Ebenfalls geeignet sind
Mischungen mehrerer Copolymerer aus Ethylen und Vinylacetat (EP-A-261 951, Additiv
A), Copolymere aus Ethylen mit a-Olefinen (EP-A-261 957, Additiv D) sowie die in der
DE-A-36 24 147 angegebenen Mischungen aus Terpolymeren aus Ethylen, Vinylacetat und
Diisobuten mit oxidiertem Polyethylenwachs. Besonders bevorzugt sind Copolymere aus
Ethylen mit Vinylacetat oder Vinylpropionat oder Ethylhexylacrylat.
[0019] Die Copolymeren B zeigen zusammen mit Fließverbesserern synergistische Wirkungen.
Obwohl die Copolymeren B alleine keine oder nur geringe fließverbessernde Wirkung
zeigen, übertrifft die Kombination von A und B die Einzelwirksamkeiten bei weitem.
[0020] Die Monomeren gemäß Formel 1 sind leicht zugänglich. Sie können nach den bekannten
Verfahren der Veresterung erhalten werden. Beispielsweise erhitzt man eine Lösung
aus (Meth)acrylsäure und einem Alkanol oder einer Mischung verschiedener Alkanole
in einem organischen Lösungsmittel unter Zusatz der üblichen Polymerisationsinhibitoren,
z.B. Hydrochinonderivaten und Veresterungskatalysatoren wie Schwefelsäure, p-Toluolsulfonsäure
oder sauren lonenaustauschern zum Sieden und entfernt das gebildete Reaktionswasser
durch azeotrope Destillation. Da Vinylether unter sauren Bedingungen kationisch polymerisieren
können bzw. sich bei Anwesenheit von Wasser und Säure unter Bildung von Acetaldehyd
zersetzen, der die radikalische Polymerisation stört, ist die Neutralisation der Katalysatorsäure
sowie überschüssiger (Meth)acrylsäure mit z.B. Aminen oder deren Entfernung durch
Waschen der Esterlösung mit alkalischen Mitteln und Wasser zur Herstellung der Copolymeren
B angezeigt. Besonders reine Ester können durch Destillation der vorgereinigten Esterlösung
erhalten werden.
[0021] Weitere Möglichkeiten zur Herstellung der Monomeren gemäß Formel I ist die Umsetzung
von (Meth)-acrylsäurechlorid oder -anhydrid mit den entsprechenden Alkanolen sowie
die als Umesterung bekannte Umsetzung von niederen (Meth)acrylsäureestern mit den
entsprechenden C
8- bis C
18-Alkanolen unter Zusatz saurer oder basischer Katalysatoren und destillativer Entfernung
des niederen Alkanols. Auch bei diesen Herstellverfahren sollte der Ester soweit aufgearbeitet
werden, daß keine Säure mehr vorhanden ist.
[0022] Die Vinylether gemäß Formel 11 sind nach bekannten Verfahren durch Umsetzung von
Alkanolen mit Acetaldehyd und anschließender Wasserabspaltung bzw. durch katalytische
Addition von Acetylen an Alkanole erhältlich. Besonders reine Monomere können auch
hier durch Destillation erhalten werden. Bei Vinylethern mit mehr als 20 bis 22 Kohlenstoffatomen
im Alkylteil ist die unzersetzte Destillation technisch schwierig durchzuführen. In
diesen Fällen ist eine Reinigung durch Filtration, Extraktion oder Umkristallisieren
zur Entfernung der Katalysatoren empfehlenswert.
[0023] Die Herstellung der Copolymeren B erfolgt nach bekannten diskontinuierlichen oder
kontinuierlichen Polymerisationsverfahren wie Masse-, Suspensions-, Fällungs- oder
Lösungspolymerisation und Initiierung mit üblichen Radikalspendern wie Acetylcyclohexansulfonylperoxid,
Diacetylperoxidicarbonat, Dicyclohexylproxidicarbonat, Di-2-ethylhexylperoxidicarbonat,
tert.-Butylperneodecanoat, 2,2'-Azobis(4-methoxy-2,4-di- methylvaleronitril), tert.-Butylperpivalat,
tert.-Butylper-2-ethylhexanoat, tert.-Butylpermaleinat, 2,2'-Azobis-(isobutyronitril),
Bis-(tert.-butylperoxid)-cyclohexan, tert.-Butylperoxiisopropylcarbonat, tert.-Butylperacetat,
Dicumylperoxid, Di-tert.-amylperoxid, Di-tert.-butylperoxid, p-Menthanhydroperoxid,
Cumolhydroperoxid oder tert.-Butylhydroperoxid und Mischungen untereinander. Im allgemeinen
werden diese Initiatoren in Mengen von 0,1 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise 0,2 bis 15
Gew.-% berechnet auf die Monomeren, eingesetzt.
[0024] Die Polymerisation erfolgt in der Regel bei Temperaturen von 40 bis 400 ° C, vorzugsweise
70 bis 300 °C, wobei die Verwendung von Lösungsmitteln mit Siedetemperaturen unterhalb
der Polymerisationstemperatur zweckmäßig unter Druck gearbeitet wird. Die Polymerisation
wird zweckmäßig unter Luftausschluß, d.h. wenn nicht unter Siedebedingungen gearbeitet
werden kann, z.B. unter Stickstoff oder Kohlendioxid durchgeführt, da Sauerstoff die
Polymerisation verzögert. Durch Mitverwendung von Redox-Coinititiatoren wie Benzoin,
Dimethylanilin, Ascorbinsäure sowie organisch löslichen Komplexen von Schwermetallen
wie Kupfer, Kobalt, Mangan, Eisen, Nickel und Chrom kann die Reaktion beschleunigt
werden. Die üblicherweise eingesetzten Mengen liegen bei 0,1 bis 2000 Gew.-ppm, vorzugsweise
0,1 bis 1000 Gew.-ppm. Bei der Wahl des Initiators bzw. Initiatorsystems ist es zweckmäßig,
bei der gewählten Polymerisationstemperatur darauf zu achten, daß die Halbwertszeit
des Initiators oder Initiatorsystems weniger als 4 Stunden beträgt.
[0025] Zur Erzielung niedermolekularer Copolymerer ist es oftmals zweckmäßig, in Gegenwart
von Reglern zu arbeiten. Geeignete Regler sind beispielsweise Allylalkohole, wie 1-Buten-3-ol,
organische Mercaptoverbindungen wie 2-Mercaptoethanol, 2-Mercaptopropanol, Mercaptoessigsäure,
Mercaptopropionsäure, tert.-Butylmercaptan, n-Butylmercaptan, n-Octylmercaptan, n-Dodecylmercaptan
und tert.-Dodecylmercaptan, die im allgemeinen in Mengen von 0,1 bis 10 Gew.-% eingesetzt
werden.
[0026] Für die Polymerisation geeignete Apparaturen sind z.B. übliche Rührkessel mit beispielsweise
Anker-, Blatt-, Impeller- oder Mehrstufenimpuls-Gegenstrom-Rührer und für die kontinuierliche
Herstellung Rührkesselkaskaden, Rohrreaktoren und statische Mischer.
[0027] Die einfachste Polymerisationsmethode ist die Massepolymerisation. Dabei werden die
Monomeren in Gegenwart eines Initiators und in Abwesenheit von Lösungsmitteln polymerisiert.
Zweckmäßigerweise mischt man alle Monomeren in der gewünschten Zusammensetzung und
legt einen kleinen Teil, z.B. ca. 5 bis 10 %, im Reaktor vor, erhitzt unter Rühren
auf die gewünschte Polymerisationstemperatur und dosiert die restliche Monomerenmischung
und den Initiator und gegebenenfalls Coinitiator sowie Regler innerhalb von 1 bis
10 Stunden, vorzugsweise 2 bis 5 Stunden, gleichmäßig zu. Es ist dabei zweckmäßig,
den Initiator sowie den Coinitiator getrennt in Form von Lösungen in einer kleinen
Menge eines geeigneten Lösungsmittels zuzudosieren. Das Copolymere läßt sich dann
direkt als erstarrte Schmelze oder nach Aufnahme in einem geeigneten Lösungsmittel
dem Mitteldestillat zusammen mit dem Fließverbesserer zugeben.
[0028] Geeignet zur Herstellung der gewünschten Copolymeren ist auch ein kontinuierliches
Hochdruckverfahren, das Raum-Zeit-Ausbeuten von 1 bis 50 kg Polymer pro Liter Reaktor
und Stunde zuläßt. Als Polymerisationsapparatur kann z.B. ein Druckkessel, eine Druckkesselkaskade,
ein Druckrohr oder auch ein Druckkessel mit einem nachgeschalteten Reaktionsrohr,
das mit einem statischen Mischer versehen ist, verwendet werden. Vorzugsweise polymerisiert
man die Monomeren aus (Meth)acrylsäureestern und Vinylethern in mindestens zwei hintereinander
geschalteten Polymerisationszonen. Dabei kann die eine Reaktionszone aus einem druckdichten
Kessel, die andere aus einem heizbaren statischen Mischer bestehen. Man erhält dabei
Umsätze von mehr als 99 %. Ein Copolymer aus (Meth)acrylsäureestern und Vinylethern
kann beispielsweise dadurch hergestellt werden, daß man die Monomeren und einen geeigneten
Initiator einem Reaktor oder zwei hintereinander geschalteten Reaktionszonen, beispielsweise
eine Reaktorkaskade, kontinuierlich zuführt und das Reaktionsprodukt nach einer Verweilzeit
von 2 bis 60, vorzugsweise von 5 bis 30 Minuten, bei Tempeaturen zwischen 200 und
400 °C kontinuierlich aus der Reaktionszone ausschleust. Die Polymerisation wird zweckmäßig
bei Drücken von mehr als 1 bar, vorzugsweise zwischen 1 und 200 bar durchgeführt.
Die erhaltenen Copolymeren weisen Feststoffgehalte von über 99 % auf und können ohne
weitere Behandlung dem Mitteldestillat zugeführt werden.
[0029] Eine weitere einfache Methode zur Herstellung der Copolymeren B ist die Lösungspolymerisation.
Sie wird durchgeführt in Lösungsmitteln, in denen die Monomeren und die gebildeten
Copolymeren löslich sind. Es sind hierfür alle Lösunsmittel geeignet, die diese Vogabe
erfüllen und die mit den Monomeren keine Reaktion eingehen. Beispielsweise sind dies
Toluol, Xylol, Ethylbenzol, Cumol, hochsiedende Aromatengemische wie z.B. Solvesso@
100, 150 und 200, aliphatische und cycloaliphatische Kohlenwasserstoffe wie z.B. n-Hexan,
Cyclohexan, Methylcyclohexan, n-Octan, iso-Octan, Paraffinöle, Shellsol@ TD, T und
K sowie Tetrahydrofuran und Dioxan, wobei zur Erzielung niedermolekularer Copolymerer
Tetrahydrofuran und Dioxan besonders gut geeignet sind. Bei der Durchführung der Lösungspolymerisation
ist es zweckmäßig, Lösungsmittel und einen Teil der Monomerenmischung (z.B. ca. 5
bis 20 %) vorzulegen und den Rest der Monomerenmischung mit dem Initiator und gegebenenfalls
Coinitiator, Regler und Lösungsmittel zuzudosieren. Die Monomeren können auch einzeln,
mit unterschiedlicher Geschwindigkeit, zudosiert werden. Dies empfiehlt sich bei Monomeren
mit stark unterschiedlicher Reaktivität, wie dies bei (Meth)-acrylaten und Vinylethern
der Fall ist und wenn eine besonders gleichmäßige Verteilung des weniger reaktiven
Vinylethers gewünscht wird. Dabei wird das weniger reaktive Monomer schneller und
das reaktivere Monomer langsamer zudosiert. Es ist auch möglich die gesamte Menge
eines Monomeren, vorzugsweise des weniger reaktiven Vinylethers, vorzulegen und nur
das (Meth)acrylat zuzudosieren. Schließlich ist es auch möglich die gesamten Monomeren
und das Lösungsmittel vorzulegen und nur den Initiator und gegebenenfalls Coinitiator
und Regler zuzudosieren ("Batch"-Fahrweise). Bei der Durchführung dieser Fahrweise
in größerem Maßstab können jedoch Probleme mit der Wärmeabführung auftreten, so daß
diese Fahrweise nur bei geringen Konzentrationen der zu polymerisierenden Monomeren
angewendet werden sollte. Die Konzentrationen der zu polymerisierenden Monomeren liegen
zwischen 20 und 80 Gew.- %, bevorzugt 30 und 70 Gew.-%. Das feste Copolymer kann problemlos
durch Verdampfen des Lösungsmittels gewonnen werden. Es ist jedoch zweckmäßig, ein
Lösungsmittel zur Polymerisation zu wählen, welches mit dem Mitteldestillat verträglich
ist, so daß die Polymerisatlösung dem Mitteldestillat direkt zugesetzt werden kann.
Die Lösungspolymerisation ist die bevorzugte Herstellungsform für die Copolymeren
aus (Meth)acrylaten und Vinylethern.
[0030] In der Technik besteht die Notwendigkeit, die erfindungsgemäßen Additive, bestehend
aus einem Fließverbesserer A und einem Copolymeren B, in leicht handhabbarer Form
bereitzustellen. Dazu sollten die Polymeren A und B zusammen in Form eines Konzentrats
vorliegen, da die Verwendung von 2 Konzentraten - je eins für Polymer A und Polymer
B - die Handhabung erschwert. Aufgrund der möglichen Unverträglichkeit der Polymeren
A und B, kann es bei der reinen Abmischung der beiden Polymeren in einem gemeinsamen
Lösungsmittel zur Phasenseparation kommen. Diese kann gegebenenfalls durch geeignete
Lösungsmittel und/oder Zusatzstoffe unterdrückt werden. Geeignet sind z.B. Alkanole
wie isoButanol, n-Hexanol, 2-Ethylhexanol, iso-Decanol und deren Addukte mit Ethylenoxid,
Propylenoxid und/oder Butylenoxid, Alkylphenole und deren Addukte mit Ethylenoxid,
Propylenoxid und/oder Butylenoxid sowie Halbester oder Dieester von Dicarbonsäuren
mit Alkanolen oder (Oligo)alkylenoxidhalbethern wie Mono-oder Dibutylphthalat, Mono-
oder Di-2-ethylhexylphthalat oder Di-(2-methoxyethyl)-phthalat.
[0031] Eine weitere Methode, eine eventuelle Phasenseparation zu vermeiden, besteht darin,
das Copolymer B zumindest zum Teil auf den Fließverbesserer zu pfropfen. Zur Pfropfung
wird vorzugsweise die Masse- oder Lösungspolymerisation verwendet. Die Polymerisation
kann nach der "Batch"- oder Zulauffahrweise erfolgen. Bei der "Batch"-Fahrweise wird
die gesamte Menge an Fließverbesserer A, auf die gepfropft werden soll, zusammen mit
den Monomeren vorgelegt und Initiator sowie gegebenenfalls Coinitiator und Regler
zudosiert. Bei der Zulauffahrweise wird die gesamte Menge an Fließverbesserer A, auf
die gepfropft werden soll, gegebenenfalls zusammen mit einem Teil der Monomeren vorgelegt
und der Rest der Monomeren, Initiator sowie gegebenenfalls Coinitiator und Regler
zudosiert.
[0032] Wie bereits erwähnt, ist es nicht nötig das Copolymer B auf den gesamten Anteil des
Fließverbesserers A zu pfropfen. Beispielsweise wird man bei einem Verhältnis A:B
von 90:10 aus Gründen der Raum-ZeitAusbeute das Copolymer B nur auf einen Anteil von
2 bis 20 Gew.-% der Gesamtmenge von A pfropfen. Bei einem Verhälntis von A:B von 40:60
jedoch auf einen Anteil von 30 bis 100 Gew.-% der Gesamtmenge von A.
[0033] Auch ist es nicht nötig, das Copolymer B vollständig auf einen Teil des Fließverbesserers
A zu pfropfen. Dies ist ohnehin schwierig, da die Pfropfausbeute im allgemeinen 100
% nicht erreicht, so daß in den beschriebenen Konzentraten neben Pfropfcopolymerisaten
und unumgesetztem oder zugemischtem Fließverbesserer A auch nicht gepfropftes Copolymer
B vorliegen kann.
[0034] Die K-Werte (nach H. Fikentscher, Cellulosechemie, Band 13, Seiten 58 bis 64 und
71 bis 74 (1932)), bestimmt in 2 %iger (Gew./Vol.) xylolischer Lösung der Copolymerisate
B liegen zwischen 10 und 50, vorzugsweise zwischen 10 und 40 und besonders bevorzugt
zwischen 13 und 30. Der besonders bevorzugte Bereich entspricht Molekulargewichten
zwischen ca. 5000 und 25.000 g/mol (Zahlenmittelwerte, bestimmt durch Gelpermeationschromatographie
gegen Polystyrol-Standards).
[0035] Die erfindungsgemäßen Additive A und B werden den Erdölmitteldestillaten zusammen
in Mengen von 50 bis 5000 ppm, bevorzugt 100 bis 2000 ppm, zugesetzt.
[0036] Die erfindungsgemäßen Mitteldestillate, enthaltend geringe Mengen eines Fließverbesserers
A und eines Copolymeren B, können, je nach Verwendungszweck, noch andere Additive
oder Zusatzstoffe wie Dispergatoren, Anti-Schaum-Additive, Korrosionsschutzmittel,
Antioxidantien, Farbstoffe u.a. enthalten.
[0037] Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele erläutert:
Herstellung der erfindungsgemäßen Copolymeren B
Beispiel 1
[0038] In einem Reaktor, der versehen war mit Rührer, Heizung und Zulaufvorrichtung wurden
144 g Laurylacrylat, 16 g n-Octadecylvinylether, 0,16 g 2-Mercaptoethanol, 65 mg Triethylamin
und 69 g Toluol im schwachen Stickstoffstrom unter Rühren auf 100°C erhitzt und innerhalb
von 4 Stunden eine Lösung von 0,64 g tert.-Butylper-2-ethylhexanoat in 38,2 g Toluol
gleichmäßig zudosiert. Anschließend wurde noch eine Stunde bei 100°C nacherhitzt und
mit ca. 54 g Toluol verdünnt. Man erhielt eine klare, gelbliche ca. 50 gew.-%ige Lösung.
Der K-Wert des Polymeren betrug 24,8.
Beispiel 2
[0039] In einem Reaktor gemäß Beispiel 1 wurden 144 g Laurylacrylat, 16 g n-Octadecylvinylether
und 68,6 g Solvesso@ 150 (hochsiedendes Aromatengemisch der Fa. Esso) im schwachen
Stickstoffstrom unter Rühren auf 80 ° C erhitzt und innerhalb von 4 Stunden eine Lösung
von 0,48 g Azoisobutyronnitril in 30 g Solvesso@ 150 gleichmäßig zudosiert. Anschließend
wurde eine Lösung von 0,16 g Azoisobutyronitril in 8,5 g Solvesso@ 150 zugegeben,
zwei Stunden bei 80 °C nacherhitzt und mit 53,5 g Solvesso@ 150 verdünnt. Es wurde
eine klare, farblose, viskose, ca. 50 gew.-%ige Polymerlösung erhalten. Der K-Wert
des Polymeren betrug 28,3.
Beispiel 3
[0040] In einem Reaktor gemäß Beispiel 1 wurden 29,2 g Laurylacrylat, 7,3 g n-Octadecylvinylether
und 55,4 g Shellsol@ K (hochsiedendes n- und iso-Paraffingemisch der Fa. Shell) im
schwachen Stickstoffstrom unter Rühren auf 100°C erhitzt und innerhalb von 2 Stunden
eine Lösung von 102, 1 g Laurylacrylat, 26,0 g n-Vinyloctadecylether und 14,6 g Shellsol@
K sowie innerhalb von 4 Stunden eine Lösung von 0,5 g tert.-Butylper-2-ethylhexanoat
in 25 g Shellsol@ K gleichmäßig zudosiert. Anschließend wurde eine Lösung von 0,17
g tert.-Butylper-2-ethylhexanoat in 4,2 g Shellsol@ K zugegeben, eine Stunde bei 100°C
nacherhitzt und mit 67,5 g Shellsol@ K verdünnt. Es wurde eine klare, farblose, schwach
viskose Polymerlösung erhalten. Der K-Wert des Polymeren betrug 19,6.
Beispiel 19 (Vergleichsversuch analog EP-A-360 419, Beispiel C4)
[0042] In einem Reaktor gemäß Beispiel 1 wurden 51,4 g (ca. 0,1 Mol) Di-n-Tetradecylfumarat
und 10,0 g (0,1 Mol) n-Butylvinylether mit schwachen Stickstoffstrom und Rühren auf
90 °C erhitzt. Dann wurden 0,4 g AIBN zugegeben und 6 Stunden polymerisiert, wobei
jede Stunde weitere 0,1 g AIBN zugesetzt wurden. Es wurde eine viskose, 99 gew.-%ige
Polymerlösung vom K-Wert 11,5 erhalten.
Beispiel 20 (Vergleichsversuch analog DE-A-16 45 785)
[0043] In einem Reaktor gemäß Beispiel 1 wurden 1,5 g Bortrifluorid-etherat in 187,5 g Toluol
vorgelegt und bei 30 °C eine Lösung von 90 g n-Octadecylvinylether in 22,5 g Toluol
gleichmäßig innerhalb einer Stunde zudosiert, weitere 10 Minuten gerührt und die Polymerisation
durch Zugabe von 5 ml Methanol beendet. Die Polymerlösung wurde in Aceton gefällt
und im Vakuum getrocknet. Der K-Wert betrug 15,4.
[0044] Die Beispiele 17 bis 20 sind Vergleichsbeispiele und nicht Bestandteil der vorliegenden
Erfindung.
Beispiel 21
[0045] Pfropfung von Laurylacrylat und n-Octadecylvinylether auf einen Fließverbesserer,
bestehend aus 60 Gew.-% Ethylen und 40 Gew.-% Vinylpropionat mit einem mittleren Molekulargewicht
von ca. 2500 (bestimmt durch Dampfdruckosmometrie) = FI(A).
[0046] In einem Reaktor gemäß Beispiel 1 wurden 215 g des Fließverbesserers FI(A) und 86
g Shellsol@ K im schwachen Stickstoffstrom und Rühren auf 100°C erhitzt. Dazu wurden
86 g einer Mischung aus 516 g Laurylacrylat, 129 g n-Octadecylvinyleher und 73,1 g
Shellsol@ K gegeben und der Rest der Mischung in 2 Stunden gleichmäßig zudosiert.
Gleichzeitig wurden 1,94 g tert.-Butylper-2-ethylhexanoat, gelöst in 64,5 g Shellsol@
K innerhalb von 4 Stunden gleichmäßig zudosiert. Anschließend wurde eine Lösung von
0,65 g tert.-Butylper-2-ethylhexanoat in 21,5 g Shellsol@ K zugegeben, eine Stunde
nachgeheizt und mit 615 g Solvesso@ 150 (hochsiedendes Aromatengemisch der Fa. Esso)
verdünnt. Es wurde eine ca. 50 gew.-%ige schwach trübe Polymerlösung vom K-Wert 25,2
erhalten. Davon wurden 80 g mit 110 g FI(A) und 110 g Solvesso@ 150 bei 60°C gemischt.
Es wurde eine bei Raumtemperatur trübe Mischung erhalten, die aus insgesamt ca. 80
Teilen Fließverbesserer FI(A) und 20 Teilen Copolymer B besteht. Die Mischung ist
mehr als 10 Wochen bei Raumtemperatur stabil.
Verwendungsbeispiele
[0047] Im folgenden bedeuten:
FI = Fließverbesserer, im besonderen
FI(A) Ethylen/Vinylpropionat (mit ca. 40 Gew.-% Vinylpropionat) mit einem mittleren
Molekulargewicht von ca. 2500 (bestimmt durch Dampfdruckosmometrie)
FI(B) Ethylen/Vinylpropionat (mit ca. 30 Gew.-% Vinylpropionat mit einem mittleren
Molekulargewicht von ca. 2500
Fl(C) Ethylen/Vinylacetat (mit ca 30 Gew.-% Vinylacetal) mit einem mittleren Molekulargewicht
von ca. 2500.
[0048] Bei den Fließverbesserern FI(A), FI(B) und Fl(C) handelt es sich um handelsübliche
Produkte, z.B. die Keroflux® Marken der Fa. BASF.
[0049] Als Mitteldestillate wurden Heizöle und Dieselkraftstoffe in handelsüblicher westdeutscher
Raffineriequalität verwendet. Sie sind als Mitteldestillat I, II, III und IV bezeichnet.

Testmethode:
[0051] Wie die obigen Beispiele zeigen, wirken die herkömmlichen Fließverbesserer FI(A),
FI(B) und Fl(C) in den Mitteldestillaten nur ungenügend. Alleiniger Zusatz der erfindungsgemäßen
Copolymere verschlechtert den CFPP der Mitteldestillate eher noch. Die synergistische
Wirkung von Fließverbesserer und erfindungsgemäßen Copolymeren wird durch die Beispiele
7 bis 40 verdeutlicht.
[0052] Wie die Vergleichsbeispiele zeigen, bewirkt weder das Polyacrylat (Beispiel 42) noch
der Polyvinylether (Beispiel 45) zusammen mit den herkömmlichen Fließverbesserern
eine befriedigende CFPP-Erniedrigung Auch die in EP-A-360 419 beschriebenen Copolymere
mit kurzkettigen Vinylethern (Beispiele 43 und 44) erweisen sich in obigen Ölen als
unwirksam, während die erfindungsgemäßen Copolymerisate aus Alkylacrylaten, langkettigen
Vinylethern und gegebenenfalls einem weiteren Monomeren in Kombination mit Fl-(A),
FI(B) oder Fl(C) bei geringer Dosierung den CFPP deutlich absenken.
1. Erdölmitteldestillate mit verbesserten Fließeigenschaften in der Kälte, enthaltend
geringe Mengen
A) herkömmlicher Fließverbesserer auf Ethylenbasis und
B) Copolymere, die zu mindestens 70 Gew.-% aus einem oder mehreren Monomeren sowohl
der Formeln I als auch II bestehen,

und

wobei
R1 für Wasserstoff oder Methyl, R2 für C8- bis C,8-Alkyl und R3 für C18- bis C28-Alkyl steht und das Gewichtsverhältnis A zu B 40 zu 60 bis 95 zu 5 beträgt.
2. Erdölmitteldestillate gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Mengenverhältnis
der Monomeren gemäß Formel I zu Monomeren gemäß Formel II in den Copolymeren B 10
zu 90 bis 95 zu 5 beträgt.
3. Erdölmitteldestillate gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das die Alkylsubstituenten
in den Copolymeren B geradkettig und unverzweigt sind.
4. Erdölmitteldestillate gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Copolymeren
bis zu 30 Gew.-% andere ethylenisch ungesättigte Monomere enthalten können.
5. Erdölmitteldestillate gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als herkömmliche
Fließverbesserer Copolymere aus Ethylen mit Vinylacetat, Vinylpropionat oder Ethylhexylacrylat
verwendet.
6. Erdölmitteldestillate gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Copolymeren
zu 0 bis 100 % auf die herkömmlichen Fließverbesserer gepfropft sind.
7. Erdölmitteldestillate gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Erdölmitteldestillate
die Fließverbesserer A und die Copolymeren B zusammen in Anteilen von 50 bis 5000
ppm enthalten.
Patentansprüche für folgende folgenden Vertragsstaat: ES
1. Verfahren zur Herstellung von Erdölmitteldestillaten mit verbesserten Fließeigenschaften
in der Kälte, dadurch gekennzeichnet, daß man den Erdölmitteldestillaten geringe Mengen
A) herkömmlicher Fließverbesserer auf Ethylenbasis und
B) Copolymere, die zu mindestens 70 Gew.-% aus einem oder mehreren Monomeren sowohl
der Formeln I als auch II bestehen,

und

zugibt,
wobei R1 für Wasserstoff oder Methyl, R2 für C8- bis C,8-Alkyl und R3 für C18- bis C28-Alkyl steht und das Gewichtsverhältnis A zu B 40 zu 60 bis 95 zu 5 beträgt.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man Copolymere zugibt,
in denen das Mengenverhältnis der Monomeren gemäß Formel I zu Monomeren gemäß Formel
II 10 zu 90 bis 95 zu 5 beträgt.
3. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Alkylsubstituenten
in den Copolymeren B geradkettig und unverzweigt sind.
4. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man Copolymeren zugibt,
die bis zu 30 Gew.-% andere ethylenisch ungesättigte Monomere enthalten können.
5. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als herkömmliche Fließverbesserer
Copolymere aus Ethylen mit Vinylacetat, Vinylpropionat oder Ethylhexylacrylat verwendet.
6. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man Copolymeren zugibt,
die zu 0 bis 100 % auf die herkömmlichen Fließverbesserer gepfropft sind.
7. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man den Erdölmitteldestillaten
die Fließverbesserer A und die Copolymeren B zusammen in Anteilen von 50 bis 5000
ppm zugibt.