Способ получения сульфоната щелочно-земельного металла

Способ получения сульфоната щелочно-земельного металла

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (>i) 5266I7

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 25.07.74 (21) 2052160/04 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 30.08.76. Бюллетень ¹ 32

Дата опубликования описания 27.08.76 (51) М. Кл."- С 07С 139/00

С 10М 1/40

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 621.892.8 (088,8) Ло делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

В. Н. Антонов, Ю. А, Михайлов, Л. А. Потоловский, А. А. Фуфаев, Т. И. Катренко, А. А. Чекаленко и М, Г. Кузнецова (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СУЛЬФОНАТА

ЩЕЛОЧНОЗЕМЕЛЬНОГО МЕТАЛЛА

Изобретение относится к способу получения сульфонатов щелочноземельных металлов, широко применяемых в качестве поверхностно-активных веществ, в частности в качестве эффективных добавок к моторным смазочным маслам с целью улучшения их эксплуатационных свойств.

Известно несколько способов получения сульфонатов щелочноземельных металлов.

Одним из них является способ получения сульфоната кальция путем нейтрализации продуктов сульфирования водным раствором

NH, или NaOH, или КОН с дальнейшим проведением обменной реакции с водным раствором хлористого кальция или гидратом окиси щелочно-земельного металла (1 и 2).

Как правило, сульфонаты кальция подвергают высокотемпературной обработке при

180 — 230 С с целью получения стабильного продукта и снижения его коррозионной активности к железу (2).

Недостатком известных способов получения сульфонатов щелочноземельных металлов является необходимость раздельного проведения стадий обменной реакции сульфоната аммония, натрия или калия и высокотемпературной стабилизации полученного сульфоната кальция, недостаточная скорость проведения этих реакций.

С целью упрощения технологии по предлагаемому способу обменную реакцию между сульфонатом аммония и гидратом окиси щелочноземельного металла проводят при температуре 60 — 100 С в присутствии карбоновых кислот, имеющих от 1 до 4 атомов углерода, или их смеси. Карбоновую кислоту желательно использовать в количестве 0,5—

2 вес. % в расчете на сульфонат аммония.

Предлагаемый способ позволяет интенси10 фицировать процесс за счет увеличения скорости реакции, исключения высокотемпературной стабилизации полученного сульфоната, приводит к увеличению производительности. Время проведения обменной реакции в

15 присутствии химических добавок — карбоновых кислот С вЂ” С4 составляет 30 — 40 мин вместо 2,5 час по известным способам.

Возможно использование полученного сульфоната щелочноземельных металлов для

2з улучшения эксплуатационных свойств моторных масел. На основании полученного сульфоната щелочноземельных металлов возможно также получение высокощелочного сульфоната с различным уровнем щелочности по

25 известным способам, при этом общее время для его получения значительно сокращается.

Пример 1. Получение сульфоната кальция из сульфоната аммония путем последовательного проведения обменной реакции иона

30 аммония на кальций и высокотемпературной

526Ь 17

GO

65 обработки полученного сульфоната кальция (известньш способ) .

300 Г 45% -НОГО сульфона1 а а. >1мон1! я в м асле смешивают с 150 г бензина (фракция

100 в 160"Ñ) и 20 r гидроокисн кальции.

Смесь нагревают до 85" l и перемешивают в течение 2 час с отгонкой выделяющегос» аммиака азотом.

Е>нализ ПОЛУ>1ОННОГО п1?0,1> ILI d; ви;3косгь при 100 С 75 сст, щело líî TL 1,5 мг К011/ã, содержание азота 0,15%, Далее проводят нагрев полученного сульфоната кальция до 180 С и выдерживают при этой темт1ературе 30 мин.

Ланализ пол ченного прод к Га: вязкость при 100 С 32 сст, щелочность 4,5 мг КОНег, содержание азота 0,06 ;L>. Оощее врем51 нос 1сдовательного проведения обменной реакции и стабилизации 2 час 30 мин.

После высокотемпературной обработкll стабилизируется качество сульфоната — — более полно проходит обменная реакция, понижается вязкость и повышается щелочносГь полученного сульфоната кальция.

Г1 р и м е р 2. Получение сул.фаната кальция из сульфоната аммония в присутствии добавок — низкомолекулярных карбоновых кислот С1 — С4 (предлагаемый способ) . (1-lизкомолекулярные карбоновые кислоты С1 — С4 являются побочными продуктов при производстве высокомолекулярных жирных кислот) .

300 г 45 /o-ного сульфоната аммония в масле смешивают с 15 г бензина (фракция

100 †1 С), 20 г гидроокиси кальция, 1,5 г карбоновых кислот CI — С4. Смесь нагревают до 85 С перемешивают в течение 30 мин. 3атем отделяют непрореагировавшие продукты, отгоняют воду и растворитель.

Лнализ полученного продукта: вязкость при

100 С 29 сст, щелочность 6,2 мг КОН/г, содержание азота 0,03 .

При использовании низкотемпературных карбоновых кислот CI — С4 одновременно с обменной реакцией происходит стабилизация сульфоната кальция, при этом увеличивается скорость реакции.

Время получения сульфоната кальция составляет 30 мин, вместо 2 час 30 мин по примеру 1.

Из сульфоната кальция, полученного по этому способу, возможно получение высокощелочного сульфопата с различным уровнем щелочности по любому известному способу, при этом общее время его получения значительно сокращается.

Пример 3. Получение сульфоната кальция из сульфоната аммония в присутствии уксусной кислоты.

300 r 45%-ного сульфоната аммония в масле смешивают со 150 г бензина (фракция

100 †1 С), 20 г гидроокиси кальция, 1,5 г уксусной кислоты. Смесь нагревают до 85 С, перемешивают в течение 30 мин. Затем отде5

lu

2<1

Д>)

35 ляют непрореагировавшие продукты, отгоняют воду и растворитель.

Лнализ полученного продукта: вязкость при 100"С 31 сст, щелочность 5,8 мг КОН/г, содержание азота 0,04%.

11ри использовании уксусной кислоты, так

?ке 1 ак II п1?и использовании фракции карooновых кислот С,— С4 (по примеру 2), одновременно с обменной реакцией происходит стабилизация сульфоната кальция, при этом увеличивается скорость проведения реакции.

Бремя получения сульфоната кальция составляет 30 мин.

Из сульфоната кальция, полученного по этому способу, возможно получение высокощелочного сульфоната с различным уровнем щелочности по любому известному способу, при этом общее время его получения значительно сокращается.

П р и мер 4. Получение сульфоната магния из сульфоната аммония с применением уксу.сной кислоты.

300 г 45%-ного сульфоната аммония в масле смешивают со 150 г бензина (фракция

100 — 160" (. ), 20 г гидрата окиси магния, 1,5 г уксусной кислоты. Смесь нагревают до 90 С, перемешивают в течение 40 мин. Затем отделяют непрореагировавшие продукты, отгоняют воду и растворитель.

Лнализ полученного продукта: вязкость при

100 С 32,3 сст, щелочность 5,2 мг КОН/г, содержание азота 0,06%.

Из сульфоната магния, полученного нo этому способу, возможно получение высокощелочного сульфоната с различным уровнем щелоч ности по любому известному способу, нри этом общее время его получения значительно сокращается.

Формула изобретения

1. Способ получения сульфоната щелочноземельного металла путем взаимодействия сульфоната аммония с гидратом окиси щелочноземельного металла с последующим выделением целевого продукта, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью упрощения технологии, реакцию проводят в присутствии карбоновых кислот, имеющих от 1 до 4 атомов углерода, или их смеси при температуре 60—

100 С.

2. Способ по п. 1, о тл ич а ю щи и ся тем, что реакцию проводят с добавлением 0,5—

2 ве . % карбоновой кислоты С1 — С4 в расчете на сульфонат аммония.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: (1). Патент США ¹ 3367865, 252 †, 1965. (2). Патент Англии № 1033410, С 2С, 1966 (прототип). (3). Патент США ¹ 3772198, 252 — 32, 1973 г.