Способ получения присадок к смазочным маслам

 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПРИСАДОК К СМАЗОЧНЫМ МАСЛАМ с.использованием, очистки присадки от механических примесей гравитационным разделением фаз, отличающийся тем, что, с целью повышения степени чистоты присадок и улучшения их экспЛуатационньлх «свойств, бензиновый раствор присадки предварительно смешивают с водой или водным раствором электролита или неэлектролита плотностью 1-1,2 г/см^ в количестве 0,25-10%.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ИИ (11) Ш4 С 10М 177 00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ,(21) 1878866/23-4 (22) 02.02.73 (46) 15.08.87. Бюл. У 30 (71) Институт физической химии

АН СССР (72) В.И.Спицын, П.П.Назаров, В.Ф.Хромых, Л.А.Бычков, Л.Е.Злотников, З.А.Бернадюк, Д.Г.Груба, В.А.Елизаров и В.Г. Сергиенко (53) 621.892.8(088.8) (54) (57) СПОСОБ. ПОЛУЧЕНИЯ ПРИСАДОК

К СМАЗОЧНЫИ МАСЛАМ с .использованием очистки присадки от механических примесей гравитационным разделением фаз, отличающийся тем, что, с целью повышения степени чистоты присадок и улучшения их эксплуатационных .свойств, бензиновый раствор присадки предварительно смешивают с водой или водным раствором электролита или неэлектролита плотностью

1-1,2 г/см в количестве 0 25-10Х.

444425

ЗО

Изобретение относится к способу получения присадок с высокой степенью чистоты и может найти широкое применение в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промыленности. Высокочистые присадки обладают повышенной

%. стабильностью при длительном хранении, высокой устойчивостьюпротнв влаги, т.е. улучшенными эксплуатационными характеристиками по сравнению с выпускаемыми присадками.

Известный способ получения присадок к смазочным маслам имеет в качестве основной наиболее трудоемкой операции двухстадийную очистку с помощью центрифуг (ОПН-1000) и суперцентрифуг (СГО-150) с высоким фактором разделения первоначально в масляном, а затем в бензиновом растворах. Это вызвано тем, что процесс очистки присадок, получаемых по существующей технологии, мало эффективен из-за небольшой разности плотности дисперсной фазы и дисперсионной среды и малого размера частиц загрязнений. Для очистки от таких частиц не применимы и методы фильтрования, поскольку они недостаточно эффективны из-за задерживающей способности перегородок и низких фильтрационных свойств осадков. Сложность аппаратурного оформления процесса, необходимость использования суперцентрифуг с ручной выгрузкой осадка, невысокая производительность труда и недостаточная степень чистоты получаемых присадок сдерживают выпуск высококачественных отечественных смазочных масел.

Цель изобретения — разработка способа, обеспечивающего получение присадок с высокой степенью чистоты и обладающих улучшенными эксплуатационными свойствами. Для этого бензиновый раствор присадки предварительно смешивают с водой или водным раствором электролита или неэлектролита плотностью 1-1,2 г/см в количестве

0,25-10 .

При добавлении воды или водных растворов происходит коагуляция мелкодисперсных частиц твердых загрязнений с получением хорошо отстаивающихся осадков, что позволяет значительно упростить аппаратурное оформление стадии очистки и обеспечить получение высокочистых присадок. В этом случае, например, могут быть использованы автоматические центрифуги, поскольку не потребуется высоких факторов разделения, автоматические фильтры, так как значительно улучшаются фильтрационные свойства осадков и др. В ряде случаев процесс отделения загрязнений от.присадок можно проводить в отстойных аппаратах, поскольку скорость седиментации осадков после их коагуляции возрастает в тысячи раз по сравнению с осадками в исходных присадках.

Так, добавление воды в сульфонатную присадку ПМС"Я в количестве 5-7Х (в расчете на бензиновый раствор) о при 50-70 С и последующее перемешивание в течение 15-30 мин вызывают быстрое укрепление микрочастиц загрязнений до размеров, обеспечивающих их легкое осаждение даже в поле силы тяжести. Скорость отстаивания осадков при этом достигает 500 мм/ч и более. Степень чистоты очищенной присадки (над осадком) не превышает

100 мг/100 г (обычно 30-60 мг/100 r), т.е. находится на уровне лучших образцов зарубежных присадок.

Коагуляция загрязнений полярными соединениями объясняется способностью последних избирательно адсорбироваться на гидрофильных частицах твердой фазы в углеводородных средах, Так, вода гораздо лучше, чем молекулы присадки, Смачивает минеральные частицы загрязнений в присадках. При этом происходит десорбция молекул присадки с частиц твердой фазы, последние теряют- агрегативную устой" чивость и коагулируют по периметру смачивания. Вода (или водные растворы) вводится в таких количествах, чтобы они полностью адсорбировались на частицах загрязнений, не образовывали при.этом самостоятельной фазы и практически нацело выводились с осадками при последующем разделении фаз. Возможное попадание воды в очищенный бензиновый раствор присадки не вызовет ухудшения качества товарного продукта по этому показателю (по ГОСТУ допускается содержание воды в присадке не более О, 1X), так как вода будет удалена на последующей стадии отгонки бензина, которую проводят при 160-180 С.

Разработанный способ получения высокочистых присадок к смазочным маслам может быть применен для по444425 лучения различных типов присадок высокой степени чистоты.

Пример i. Многофункциональную.присадку МНИ ИП-22к (кальциевая соль диэфиродитиофосфорной кислоты) с исходной степенью загрязненности

3850 мг/100 г разбавляют бензином

"Галоша" в соотношении 1: 1,5 (по объему) и к ней при интенсивном перемешивании добавляют воду в различном соотношении. Одновременно ставят контрольный опыт с бензиновым раствором MHH ИП-22к без добавления воды.

Присадку отстаивают в течение 4 ч о при 60 С и в декантате определяют степень чистоты. Полученные данные приведены в табл. 1.

Как видно из табл. i предлагаемый способ позволяет получать присадку МНИ ИП-22к в 20-30 раз более чист ую °

Пример 2. Сульфонатную присадку IINC"ß с исходной степенью загрязненности 6520 мг/100 г разбавляют бензином "Галоша" в соотношении

1: 1,5 (по объему) и к ней при интенсивном перемешивании добавляют раэлйчные полярные соединения воду и водяные растворы электролитов и неэлектролитов. Одновременно ставят контрольный опыт с бензиновым раствором ПМС"Я без добавления коагулянтов.

Присадку отстаивают в течение

1 ч при 60 С. При этом измеряют скоо рость отстаивания осадка и степень чистоты декантата. Полученные данные приведены в табл. 2, Как видно из табл. 2, водные растворы электролитов, например кальция азотнокислого и других солей, и водные растворы неэлектролитов, например глицерина, изопропилового спирта и других органических водорастворимых соединений, в малых концентрациях (до 0,1 — 1 М) обладают инергетическим эффектом, т.е. усиливают коагулирующие свойства воды. При этом степень чистоты присадки остается прак 6 тически такой же, как и при использовании воды в качестве коагулянта, но скорость седиментации скоагулированных осадков существенно увеличивается. Последнее улучшает условия отделения механических примесей и повышает производительность центрифуг.

Коагу лянт

КоличестСтепень Коэффици« чистоты, ент очистмг/100 r ки во коагулянта, Ж

2875

1,34

Нет

1,22

3150

30,8

125

"Вода 7,5

То же 7,5

40,5

26,6

145

22,0

175

1О

Однако необходимо, чтобы в качестве коагулянта соединение удовлетворяло, по крайней мере, следующим ус5 ловиям ° — соединение должно кипеть при температуре, близкой к температуре кипения бензина, и надежно удаляться из присадки на стадии отгонки -раство10 рителя3 — соединение не должно содержать посторонних элементов по отношению к присадке.

Так, для присадки ПИС"Я, которая представляет собой кальциевую соль сульфокислот, в качестве коагулянтов помимо воды могут быть рекомендованы водные растворы солей кальция, изопропилового спирта и некоторых дру20 гих соединений.

Разработанный способ позволяет получать высокочистые присадки с улучшенными технологическими свойствами.

25 Состав опытной партии высокочистой присадки ПМС"Я, полученной по разработанной технологии и товарной ПИС"Я, выпускаемой по существующей технологии, приведен в табл. 3. щ Присадка, полученная по разработанной технологии, содержит на 1520 больше активного вещества. Следовательно, ее расход в смазочных маслах будет на 15-20 меньше. В табл. 4 приведены результаты испытаHKH образцов высокочистой (опытная партия) и товарной ПМС"Я.

Таблица 1

444425

Та блица 2 оличест- Скорость осаждения осадка о коа- мехпримесей, мм/ч

Коагулянт улянта, J»

7. 10 мин 30 мин 50 мин 60 мин стки

2907

2,2

Нет

25-80 261-82

158 .169 153

Вода

75 36

7,5 42 166 178, 156

7 5 37 160 172 156

7,5 60 162 173 157

47 95 . 104

10 3

Вода

74 132 125

94 142 126

66

124 145 130

Таблица 3

Сульфонатная присадка ПМС"Я . по технологии

Показатели разработанной существующей

Содержание мехпримесей, Х

Степень очистки, мг/100 r

0,00

0,03

780

Вязкость при 100 С, сСт

27,3

19,9

Зольность, 7:

ll9,7

16,7

11,7

10,7

Соотношение зольностей

1,67

1,65

0,1 М раствор глицерина

0,1 М раствор изопропилового спирта

0,1 М раствор кальция азотнокислого

0,1 M раствор глицерина

О, 1 M раствор изопропилового спирта

О, 1 М раствор кальция азотнокислого сульфатная несульфатная

0000000

Степень чистоты, мг/100 г

Ко эффицнент очи444425

Показатели

123,7

Щелочность, мг/КОН/г

105,5

Содержание, Х

5,87

4,9 кальция фенола

0,04

0,05 воды

0,00

0,03

Полная

Полная

Растворимость в масле

Температура вспышки, С

Содержание активного вещества, Х

173

192

21,4

25,6

Таблица 4

0,85 отс

8,52 9,0

11,30 1,75

0,75 отс

ДС-11 из западно-сибирских нефтей

+6X В-360, О,SX

354+0,003Х

ПИС-200+4,2Х ПИС"Я (товарные) ДС-11 из западносибирских нефтей

+6% В-360, 0,08Х

354+0,003Х ПМС200+3,5 ПИС"Я (опытный) 11,37 1,74 8,55 3,8

Продолжение табл S

444425

Продолжение табл.4

° МФ е44а4а йЬЕ»тю ю в

Образцы

ДС-11 иэ западносибирских нефтей

+6X В»360 О,BX

354+0, 003Х

ПИС-200+4,23 ПИСИЛ (товарные) 18,51

64

120

° »а аде»ееаа ь»наев»вю»»авюМйнавйвв» м

Д01! нз западно сибирских нефтей

+6X В-360 0,08З

354+0,003Х ПИС

200+3,5 ПЧС"Я (опытный) 18,76

120

Корректор С. Шекмар

Редактор П. Горькова

Техред. Л. Сердюкова

Подписное

Заказ 3613/2

Тираж 462

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4