Вопрос 11 Моющие присадки. Назначение, состав, классификация. Алкилфенольные присадки. Примеры данных присадок

Алкилфенольные присадки являются наиболее распространенным и широко применяемым типом детергентно-диспергирующих присадок. Это обусловлено доступностью исходного сырья и разнообразием эксплуатационных свойств. этих присадок, которое достигается введением в их состав различных функциональных групп. Помимо моющего действия алкилфенольные присадки могут обладать антиокислительным и противоизносным действием.

Отечественный ассортимент алкилфенольных присадок ограничивается присадками с низким щелочным числом, с пониженной влагостойкостью и низким содержанием элементов. ЦИАТИМ-339 является одной из старейших присадок, вырабатываемых промышленностью. Представляет собой дисульфидалкилфенолят бария. Присадка улучшает моющие и антикоррозионные свойства моторных масел. Применяется в концентрации 3-6 % мас.

Присадка ЦИАТИМ-339

ВНИИ НП-360 применяется в моторных маслах старого поколения в концентрации 3,5-6,0 % мас. и придает им моющие, антикоррозионные и противоизносные свойства.

Вопрос 12 Моющие присадки. Назначение, состав, классификация. Алкилсалицилатные присадки. Примеры данных присадок. Принципиальная схема установки по производству алкилсалицилатных присадок

В составе моторных масел им отводится значительное место. Они обладают моющим, антиокислительным, антикоррозионным и антифрикционным действием. Вследствие сложности получения алкилсалицилатные присадки вырабатываются в ограниченном объеме. Ведущим зарубежным производителем этих присадок является фирма Shell, характеристики некоторых из этих присадок приведены в табл. 3.4.

Алкилсалицилатные присадки представляют собой соли алкилсалициловых кислот, в основном соли кальция. Их изготовляют на основе алкилфенола, полученного алкилированием фенола альфаолефинами. В качестве примера структуры алкилсалицилатной присадки можно привести алкилсалицилат кальция – АСК. Отечественной промышленностью вырабатываются следующие алкилсалицилатные присадки (табл. 3.5):

Алкилсалицилат кальция

Детерсол Д-50. Концентрат алкилсалицилата кальция в минеральном масле. Присадка обеспечивает моторным маслам антиокислительные свойства при концентрации 0,5 % мас., при концентрации 2 % мас. Придает маслам моющие свойства.

Детерсол Д-140 и Д-180. Растворы карбонатированного алкилсалицилата кальция в масле. Присадки применяются в моторных маслах различного назначения и придают им моющие, нейтрализующие и антиокислительные свойства.

Детерсол-300 – сверхщелочная алкилсалицилатная присадка, представляющая собой стабильную дисперсию карбонатированного алкилсалицилата кальция в масле М-16 (Д-16, базовое масло, содержащее не менее 50 % остаточного). Предназначена для улучшения нейтрализующих, моющих и антиокислительных свойств моторных масел групп Г, Д, Е.

Комплексал-100. Щелочная кальциевая присадка, полученная на сонове смеси алкилсалициловых и сульфокислот. Обладает моющими, диспергирующими и антиокислительными свойствами. Применяют в моторных маслах групп Г, Д и Е.

Ниже приведена схема установки по производству алкилсалицилатных присадок.

Процесс производства алкилсалициловых присадок (типа АСК) состоит из следующих стадий: алкилирование фенола -олефинами, получение алкилфенолята натрия, карбоксилирование с образованием алкилсалицилата натрия, получение алкилсалициловых кислот и омыления их с образованием алкилсалицилата кальция по приведенной ниже схеме.

Рис. 3.2. Принципиальная схема установки по производству алкилсалицилатных присадок.

Аппараты: 1 – алкилатор; 2 – холодильник; 3 – вакуумная отгонная колонна;

4 – пленочный реактор; 5 – автоклав; 6 – реактор; 7 – приемник; 8 – центрифуга;

9 – отгонная колонна.

Потоки: I – фракция -олефинов; II – фенол; III – бензольсульфокислота;

IV – непрореагировавший фенол и -олефинов; V – раствор едкого натра;

VI – ксилол; VII – диоксид углерода; VIII – раствор соляной кислоты;

IX – гидроксид кальция; X – масло; XI – отходы; XII – присадка АСК.

Алкилирование фенола -олефинами (фракция 240-320^оС) осуществляется в реакторе-алкилаторе 1 в присутствии бензолсульфокислоты при 135^оС. Полученный сырой алкилфенол последовательно разгоняют в трех вакуумных колоннах (на схеме условно обозначены одним аппаратом 3). В первой колонне отгоняют фенол от продукта алкилирования при остаточном давлении 6,65 – 8 кПа и температуре верха колонны 100-110^оС, во второй колонне отделяют непрореагировавшие фракции -олефинов при остаточном давлении 1,06 – 1,33 кПа и температуре 170-175^оС; целевую фракцию алкилфенола (360-540^оС) выделяют в третьей колонне при остаточном давлении не более 0,4 кПа и температуре 340^оС.

Алкилфенол в пленочных реакторах 4 обрабатывают 40%-ным ксилольным раствором едкого натра при 130-140^оС и остаточном давлении 5,3-6,65 кПа с получением алкилфенолята натрия. Далее в автоклавах 5 раствор алкилфенолята натрия обрабатывают СО₂ до кислотного числа 80 мг КОН/г (реакция карбоксилирования) под давлением 0,7-0,8 МПа при 140-150^оС. Затем полученный алкилсалицилат натрия поступает в реактор 6, где при 60-70^оС его разлагают 27 %-ным раствором соляной кислоты. Раствор алкилсалициловых кислот в ксилоле подвергают обработке гидроксидом кальция при 80^оС. Экономически более выгодно получать алкилсалицилат кальция обменной реакцией натриевой соли с хлористым кальцием. В этом случае исключается использование соляной кислоты, вызывающей коррозию оборудования.

Механические примеси отделяют от присадки центрифугированием в растворе ксилола при температуре 50-70^оС. Завершающей стадией производства является отгон ксилола и воды.