Способ получения депрессорной присадки к смазочным маслам

Способ получения депрессорной присадки к смазочным маслам

Реферат

 

Сущность изобретения: фенол подвергают алкилированию хлорпарафином в присутствии хлорида алюминия при 135 - 160^oС. Полученный алкилат разбавляют маслом и обрабатывают газообразным аммиаком при 80 - 130^oС до достижения рН отходящих газов 8 - 9 или подвергают последовательной обработке газообразным аммиаком при 80 - 130^oС до достижения рН отходящих газов 7 и алкил (C₂ - C₆)амином. 1 табл.

Изобретение относится к нефтехимии, в частности к способам получения депрессорных присадок к смазочным маслам. Известно использование присадок АФК и АзНИИ-ЦИАТИМ-1 в качестве депрессорных присадок к смазочным маслам. Первой стадией получения АФК и АзНИИ-ЦИАТИМ-1 является алкилирование фенола хлорпарафинами (содержание хлора 12-14 мас.) в присутствии катализатора хлористого алюминия. Далее для получения присадки АФК раствор алкилата в масле обрабатывают водным раствором гидроксида кальция, по окончанию кальцинирования воду выпаривают, присадку очищают центрифугированием. Для получения присадки АзНИИ-ЦИАТИМ-1 алкилат, разбавленный маслом, обрабатывают монохлористой серой, продукт сульфирования обрабатывают водным раствором гидроксида бария. По окончании барирования присадку очищают центрифугированием. Эти процессы имеют общие недостатки: неудовлетворительные депрессорные свойства присадки, трудоемкая технология и наличие сточных вод, получающихся после стадии нейтрализации. Известен способ получения депрессорной присадки к смазочным маслам путем алкилирования фенола хлорпарафином в присутствии хлористого алюминия при температуре 95-160^оС, включающий стадии обработки продукта реакции алкилирования 6-8 мас. воды, нейтрализации гидроксидом кальция, разбавления полученного алкилфенолята кальция минеральным маслом и отделения механических примесей центрифугированием. В этом способе сохраняются основные технологические недостатки предыдущих осушка продукта реакции и образование сточных вод за счет отгонки воды и кроме того создаются дополнительно трудности при обработке водой и гидроксидом кальция продукта алкилирования, не разбавленного маслом образование вязкой, сильно эмульгирующей массы, недостаточная конверсия гидроксида кальция из-за ухудшения массообмена. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому изобретению является способ получения депрессорной присадки АФК путем алкилирования фенола хлорпарафином в присутствии катализатора хлористого алюминия, разбавления алкилата маслом и последующей нейтрализации его водным раствором гидроксида кальция. Недостатками известного способа являются следующие: низкое качество присадки по депрессорным свойствам; использование, а также образование воды при нейтрализации алкилата гидроксидом кальция, что усложняет технологию введением операции по осушке присадки и дает сточные воды, плохая очищаемость присадки, что усложняет технологию повторением операции очистки присадки 2-4 раза. Целью изобретения является повышение депрессорных свойств присадки и упрощение технологии ее получения. Поставленная цель достигается тем, что в известном способе получения депрессорной присадки путем алкилировани фенола хлорпарафином при температуре 135-160^оС в присутствии в качестве катализатора хлористого алюминия с последующим разбавлением продукта алкилирования маслом, разбавленный маслом продукт алкилирования обрабатывают газообразным аммиаком при температуре 80-130^оС до достижения рН отходящих газов, равного 8-9, или подвергают последовательной обработке газообразным аммиаком при температуре 80-130^оС до достижения рН отходящих газов, равного 7, и алкил (С₂-С₆) амином. Прием нейтрализации алкилата обработкой его газообразным аммиаком с последующим аминированием по остаточным атомам хлора аммиаком или (С₂-С₆) алкиламином с целью улучшения качества присадки и упрощения технологии ее получения в патентной и технической литературе не описан. Таким образом, предлагаемое решение обладает и существенными отличиями. Заявляемый способ иллюстрируется приведенными ниже примерами осуществления в лабораторных условиях. В качестве хлорпарафина используют товарный ХП-12-14% по ОСТ N 6-01-15-76. П р и м е р 1 (по прототипу). В реактор алкилирования загрузили 18,8 г (0,2 моль) фенола и 167,4 г (0,62 моль) хлорпарафина (содержание хлора 13,2% ). Смесь при перемешивании нагрели до температуры 85-95^оС и внесли в нее в течение 0,25 часа 5 г (0,038 моль) порошкообразного хлористого алюминия. Затем постепенно в течение 6 ч подняли температуру реакционной смеси до 140-145^оС и выдержали смесь при этой температуре в течение 1,0 ч. Выделяющийся хлористый водород поглощали раствором щелочи. Получено 176,0 г алкилата. Полученный алкилат разбавили маслом-разбавителем в весовом отношении 1: 1, добавили к полученному раствору при температуре 80-95^оС 60 мл 13%-ного водного раствора гидроксида кальция, и продолжали отработку в течение 4-5 ч при этой же температуре. Затем при температуре 120-140^оС от реакционной массы отогнали воду в течение 2-4 ч. Продукт очистили от механических примесей 3-х кратным центрифугированием: после I цикла очистки продукт имел степень чистоты 3000 мг/100 г присадки, содержание механических примесей 0,46% после II цикла: степень чистоты 1100 мг/100 г, содержание механических примесей 0,46% после II цикла: степень чистоты 1100 мг/100 г, содержание механических примесей 0,22% после III цикла: степень чистоты 720 мг/100 г, содержание механических примесей 0,15% Получено: 337 г присадки, 11,9 г твердых отходов и 55 мл сточной воды. П р и м е р 2. В реактор загрузили 18,8 г (0,2 моль) фенола и 148,5 г (0,55 моль) хлорпарафина, содержание хлора 13,2% Смесь при перемешивании нагрели до температуры 80^оС и внесли в нее в течение 0,25 ч 3,06 г (0,023 моль) порошкообразного хлористого алюминия. Затем подняли температуру реакционной смеси со скоростью 20^оС/ч до 160^оС, выдержали смесь при этой температуре до прекращения выделения хлористого водорода. Хлористый водород, выделяющийся в процессе реакции, поглощали раствором щелочи. Остаточный хлористый водород, растворенный в продукте реакции, удалили отсосом водоструйным насосом. Получено 152,0 г алкилата. Содержание хлора в нем 1,92% (0,04 моль). Алкилат разбавили маслом в весовом отношении 1:1, перемешали, масляный раствор нагрели до температуры 100^оС и при перемешивании подали в него через пористый барботер аммиак, который предварительно осушили пропусканием через влагопоглотительную трубку, заполненную прокаленным силикагелем. Скорость барботажа аммиака регулируем так, чтобы не допустить вспенивания продукта. Барботаж окончили при достижении рН газов, отходящих из реактора, 8 (контроль по универсальной индикаторной бумажке или автоматическом рН-метром, установленным на линии отходящих газов). При этом через реакционную смесь пропущено 2,6 л (0,12 моль) аммиака. Избыток аммиака, растворенный в продукте реакции, отсосали водоструйным насосом. Продукт очистили от осадка центрифугированием при температуре 120^оС. Получено 296 г присадки (степень чистоты 310 мг/100 г, содержание механических примесей 0,06% содержание хлора 0,04%) и 7,5 г твердых отходов. П р и м е р 3. Процесс осуществляли аналогично примеру 2, однако в реакцию брали 156,6 г (0,58 моль) хлорпарафина и 3,8 г (0,029 моль) хлористого алюминия. Реакцию алкилирования осуществляли при 140^оС. Было получено 162,0 г алкилата. Содержание хлора в нем 2,4% (0,055 моль). Барботаж аммиака через масляный раствор алкилата осуществляли при 80^оС до рН газового выброса из реактора 9. Объем пропущенного аммиака 3,6 л (0,16 моль). Получено: 315,2 г присадки (степень чистоты 240 мг/100 г, содержание механических примесей 0,08% содержание хлора 0,02%) и 7,3 г твердых отходов. П р и м е р 4. Процесс осуществляли аналогично примеру 2, однако в реакцию брали 162,0 г (0,6 моль) хлорпарафина и 2,2 г (0,024 моль) хлористого алюминия. Реакцию алкилирования осуществляли при температуре 135^оС. Было получено 163,5 г алкилата. Содержание хлора в нем 2,2% (0,057 моль). Барботаж аммиака через масляный раствор осуществляли при температуре 130^оС до рН газового выброса из реактора 9. Объем пропущенного аммиака 3,8 л (0,17 моль) Получено: 323,7 г присадки (степень чистоты 180 мг/100 г, содержание механических примесей 0,04% содержание хлора 0,03%) и 3,3 г твердых отходов. П р и м е р 5. Процесс осуществляли аналогично примеру 4, однако барботаж аммиака через масляный раствор алкилата осуществляли до рН газового выброса из реактора 7. Избыток аммиака, растворенный в продукте реакции, отсосали водоструйным насосом. Нейтрализованный масляный раствор алкилата очистили от механических примесей, как в примере 2. Получено 325,8 г продукта (содержание в нем хлора 0,36%), твердых отходов 4,1 г. а) К 100 г очищенного нейтрализованного масляного раствора алкилата (0,01 г-атом по хлору) добавили 2,0 г (0,02 моль) триэтиламина. Аминирование проводили при 60^оС до визуального появления белой мути (осадка). Продукт реакции нагрели и очистили центрифугированием, как в примере 2. В процессе нагрева отогнали избыточное количество амина (следы). Получено: 100,2 г присадки (степень чистоты 200 мг/100 г, содержание механических примесей 0,06% содержание хлора 0,03%) и 1,2 г твердых отходов. б) К 100 г очищенного масляного раствора алкилата (0,01 г-атом по хлору) добавили 1,5 г (0,02 моль) нормального бутиламина. Аминирование проводили при 50^оС. Далее обработку осуществляли, как oписано в 5а. Получено 99,5 г присадки (степень чистоты 175 мг/100 г содержание механических примесей 0,05% содержание хлора ост.) и 0,7 г твердых отходов. в) К 100 г очищенного масляного раствора алкилата (0,01 г-атом по хлору), предварительно охлажденного до 10-12^оС, добавили 0,9 г (0,02 моль) этиламина (этиламин также предварительно охладили в ампуле до температуры 10-12^оС). Аминирование проводили при температуре 12-14^оС до появления белой мути. Далее обработку осуществляли, как описано в 5а. Получено: 99,7 присадки (степень чистоты 180 мг/100 г, содержание механических примесей 0,05% содержание хлора 0,02%) и 0,7 г твердых отходов. П р и м е р 6. К 100 г очищенного нейтрализованного масляного раствора алкилата (0,01 г-атом по хлору), полученного по примеру 5, добавили 2,0 г (0,02 моль) гексиламинам. Аминирование проводили при температуре 70^оС до визуального появления белой мути (осадка) хлористоводородной соли гексиламина. Продукт реакции нагрели и очистили центрифугированием, как описано в примере 2. Затем от очищенного продукта отогнали избыточное количество амина (следы). Получено: 100,1 г присадки (степень чистоты 190 мг/100 г, содержание механических примесей 0,05% содержание хлора отс.) и 1,1 г твердых отходов. П р и м е р 7. Процесс осуществляли аналогично примеру 2, однако в реакцию брали 140 г (0,52 моль) хлорпарафина и 3,4 г (0,026 моль) хлористого алюминия. Реакцию алкилирования осуществляли при 140^оС. Было получено 146,9 г алкилата. Содержание в нем хлора 2,1% (0,044 моль). Барботаж аммиака через масляный раствор алкилата осуществляли при 80^оС до рН газового выброса из реактора 7. Объем пропущенного аммиака 2,5 л (0,011 моль). После очистки центрифугированием получено 288 г нейтрализованного продукта (содержание в нем хлора 0,53%) и 2,8 г твердых отходов. К 100 г очищенного нейтрализованного масляного раствора алкилата (0,015 г-атомов по хлору) добавили 2,5 г (0,03 моль) н.амиламина. Аминирование проводили при температуре 80^оС. Далее обработку осуществляли, как описано в примере 5а. Получено 101 г присадки (степень чистоты 150 мг/100 г, содержание механических примесей 0,04% содержание хлора отсутствие) и 0,8 г твердых отходов. Характеристики образцов присадки, полученных по примерам 1-7, приведены в таблице. Для сравнения в ней представлены также данные о физико-химических и эксплуатационных свойствах присадки АФК, в соответствии с ГОСТ 12261-87. Как показывают данные примеров и таблицы, предложенный способ позволяет значительно улучшить депрессорные свойства присадки: при использовании в дистиллятных маслах эффективность депрессорной присадки увеличивается в 2 раза, кроме того эта присадка оказалась работоспособной в остаточных маслах, для которых практически отсутствуют депрессаторы. При этом другие эксплуатационные свойства присадки либо улучшаются, либо остаются на том же уровне. Обработка алкилата газообразным аммиаком заметно упрощает технологию получения присадки по сравнению с использованием для нейтрализации гидрооксида кальция, т.к. исключаются длительные и трудоемкие операции по приготовлению водного раствора гидроксида кальция и по отпарке воды от присадки. Сокращение продолжительности этой стадии в 2-3 раза позволяет увеличить мощность установки. Кроме того устраняются из производства сточные воды, а твердый осадок получается более легко отделяемым, что позволяет очищать присадку за один цикл центрифугирования, при этом присадка получается более чистой и практически беззольной. Использование изобретения в народном хозяйстве позволит получить экономический эффект в сфере производства депрессорной присадки за счет упрощения процесса и в сфере применения присадки за счет снижения расхода ее в маслах в 1,5-2 раза.

Формула изобретения

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДЕПРЕССОРНОЙ ПРИСАДКИ К СМАЗОЧНЫМ МАСЛАМ путем алкилирования фенола хлорпарафином при 135 - 160^oС в присутствии хлорида алюминия с последующим разбавлением продукта алкилирования маслом, отличающийся тем, что, с целью повышения депрессорных свойств присадки и упрощения способа, разбавленный маслом продукт алкилирования обрабатывают газообразным аммиаком при температуре 80 - 130^oС до достижения pH отходящих газов, равного 8 - 9, или подвергают последовательной обработке газообразным аммиаком при температуре 80 - 130^oС до достижения pH отходящих газов, равного 7, и алкил (C₂ - C₆) амином.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 10-2002

Извещение опубликовано: 10.04.2002