книги / Присадки к смазочным маслам (вопросы синтеза, исследования и применения присадок к маслам, топливам и полимерным материалам)
..pdf
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вязкость |
|
Вязкостно |
Температура |
|
Наименование продукта |
|
|
|
|
„20 |
кинематиче |
Индекс |
||||||
|
|
|
Рч° |
весовая |
застывания, |
||||||||
|
|
|
nD |
ская |
при |
вязкости |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
100°С, |
сст |
|
константа |
°С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Первый компонент |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0.8592 |
1,4750 |
2,44 |
82,82 |
0.S108 |
+5 |
||
Масло от очистки первого компонента 6 % кислоты |
0.857о] 1.4751 |
2,44 |
80.80 |
0,8079 |
— 1 |
||||||||
Депарафиннроваипое |
в растворе |
селективных |
раство 0,8732 |
1,4846 |
2,54 |
64,16 |
0.8286 |
- 4 6 |
|||||
рителей масло от |
очистки |
первого |
компонента |
6 96 |
|
|
|
|
|
|
|
||
кислоты |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Масло от очистки первого компонента 15 96 кислоты |
0.8532 |
1,4752 |
2,44 |
82,76 |
0,8028 |
—3 |
|||||||
Депарафиннрованное в растворе |
селективных |
раство 0,8692 |
1,4837 |
2,52 |
56,00 |
0.8236 |
— 42 |
||||||
рителей масло от очистки |
первого |
компонента |
1596 |
|
|
|
|
|
|
|
|||
кислоты |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Масло от очистки первого компонента 2096 кислоты |
0,8530 1,4750 |
2,44 |
82.50 |
0.8024 |
- 2 |
||||||||
Депарафиннрованное в растворе t селективных |
раство 0.8650 |
1,4812 |
2,52 |
65,80 |
0,8180 |
- 4 6 |
|||||||
рителей масло от очистки первого |
компонента |
2 0 % |
|
|
|
|
|
|
|
кислоты
Наименование продукта |
. 2° |
„20 |
Р 4 |
n D |
|
Второй компонент __ |
10.8956-1,4904 |
Рафинат от очистки второго компонента фурфуролом | 0,8806 1,4825
Депарафннированный в растворе селективных раство-' 0,8916 1,4882 рителей рафинат от очистки второго компонента; фурфуролом
|
|
|
|
Т а б л и ц а 2 |
||
Вязкость |
|
|
Вязкостно |
Температура |
||
кинематиче |
Индекс |
|
||||
весовая кон застывания, |
||||||
ская |
при |
вязкости |
||||
100°С, |
сст |
|
|
станта |
°С |
|
|
|
|
|
|||
7,66 |
- |
|
0,8365 |
+ 35 |
||
7,20 |
- |
• |
0.8221 |
+35 |
||
8,64 |
67,4 |
|
0,8316 |
- 2 5 |
Масло после кислотно-контактной доочистки депара- |
0,8909 |
1,4882 |
8,54 |
. 69,64 |
0,8310 |
— 22 |
финированного в растворе селективных растворителей |
|
|
|
|
|
|
рафината от очистки второго компонента |
|
|
|
|
|
|
Третий компонент |
0,9231 |
- |
42.37 |
- |
[0,8454 |
+50 |
Масло, полученное депарафинизацией рафината от очи 0,8989 1,4934 |
30,82 |
86,95 |
[0,8193 |
—14 |
||
стки фенолом деасфальтированного пропаном третье |
|
|
|
|
|
|
го комплекта |
1 |
|
|
|
|
|
Без Наименование продукта при садки
Первый компонент |
|
|
|
|
-г 5 |
|
Масло от очистки |
первого |
компо |
- 1 |
|||
нента 6% кислоты |
|
|
|
|
|
|
Депарафнннрованиое |
в растворе |
- 4 6 |
||||
селективных растворителей |
масло от |
|
||||
очистки первого |
компонента 6% ки |
|
||||
слоты |
|
|
|
|
|
|
Масло от очистки первого компо |
- 3 |
|||||
нента 15% кислоты |
|
|
|
|
|
|
Депарафинированное |
в |
растворе |
-4 2 |
|||
селективных растворителей |
масло от |
|
||||
очистки первого |
компонента |
15% |
|
|||
кислоты |
|
|
|
|
|
|
Масло от очистки |
первого |
компо |
■—2 |
|||
нента 20% кислоты |
|
|
|
|
|
|
Депарафинированное |
в |
растворе |
- 4 6 |
|||
селективных растворителей |
масло от |
|
||||
очистки верного |
компонента 20% |
|
||||
кислоты |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 3 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
Т е м п е р а т у р а з а с т ы в а н н я, °С |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
IIрол. |
конд. моноал- |
Прод. конд. |
триалкил- |
Прод. конд. трналкил- |
Прод. конд. тряалкнл- |
|
|
|
|
|||||||||||
кнлфенола с иормальде- |
фенола |
с формальдегидом |
нафтола с формальдеги |
Денрессатор АэНИИ |
||||||||||||||||
фенола с 1,2-дихлорэта- |
||||||||||||||||||||
гидом |
(сооткошение 4:3) |
(соотношение 2:1) |
|
|
иом |
|
дом |
(соотношение 2:1) |
|
|
|
|
||||||||
Деп |
|
Деп |
|
Деп |
|
Деп |
|
Деп |
Деп |
|
Дсп- |
|
Деп |
|
Деп |
|
Деп |
|||
1?о |
0,5% |
1% |
0,596 |
.1% |
|
196 |
0,5% |
1% |
||||||||||||
0,5 % рес |
рес |
рес |
рес |
рес |
рес |
0,596 рес-. |
рес |
рес |
рес |
|||||||||||
сия |
|
сия |
|
сия |
|
сия |
|
сия |
|
сия |
|
спя |
|
сия |
|
сия |
|
сия |
||
- 5 |
10 |
- 8 |
13 |
—10 |
15 |
- 1 5 |
20 |
—12 |
17 |
-1 7 |
22 |
- 1 2 |
17 |
—15 |
20 |
—5 |
10 |
—12 |
17 |
|
-1 5 |
14 |
—18 |
1 |
—20 |
19 |
—26 |
25 |
—20 |
19 |
—25 |
- 24 |
-21 |
20 |
- 2 6 |
25 |
—о |
4 |
-21 |
20 |
|
- 4 8 |
2 |
- 5 0 |
4 |
- 5 0 |
4 |
- 5 2 |
6 |
- 5 0 |
4 |
-5 2 |
6 |
-51 |
5 |
-5 3 |
7 |
—50 |
-I |
—51 |
5 |
|
—18 |
15 |
—20 |
17 |
—20 |
17 |
—25 |
22 |
-2 0 |
17 |
-2 7 |
24 |
—21 |
18 |
—27 |
24 |
—8 |
5 |
—22 |
19 |
|
- 4 6 |
4 |
- 4 8 |
6 |
-4 8 |
6 |
- 5 0 |
8 |
- 5 0 |
8 |
—52 |
10 |
—50 |
8 |
-5 2 |
1 10 |
—44 |
2 |
—46 |
4 |
|
—17 |
15 |
—19 |
17 |
- 2 5 |
23 |
-2 7 |
25 |
- 2 5 |
23 |
—27 |
25 |
-2 0 |
18 |
- 2 6 |
24 |
—8 |
6 |
-2 2 |
20 |
|
—48 |
2 |
—50 |
4 |
—18 |
2 |
—52 |
6 |
—50 |
4- |
-5 2 |
6 |
—50 |
4 |
- 5 2 |
6 |
- 4 6 |
0 |
—48 |
2 |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
4 |
|
||
|
|
|
|
Температура |
застывания, °С |
|
|
||||||
|
|
|
|
С депрессатором |
С |
продукт, |
кон |
||||||
|
|
|
|
денсации трнал- |
|||||||||
Наименование продукта |
5 |
|
АзНИИ |
|
|
кнлфепола с фор |
|||||||
|
|
|
|
1 |
мальдегидом |
| |
|||||||
|
|
|
а |
о |
депрес сия |
|
депрес сия |
о |
депрес сия |
|
депрес |
сия |
|
|
|
|
со |
|
|
||||||||
|
|
|
с |
о° |
|
|
|
|
1Л |
|
|
|
|
|
|
|
|
ю |
|
я |
|
|
|
|
|
|
|
Второй компонент |
|
4-35 +34 |
1 |
+34 |
|
1 |
+32 |
3 |
+ 2 2 |
13 |
|||
Рафинат от очистки второго |
4-35 +34 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
компонента фурфуролом |
1 |
-1-32 |
|
3 |
+30 |
5 |
+28 |
|
7 |
||||
Депарафнпнрованный в рас |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
творе селективных растворите |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
лей рафинат от очистки второ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
рого компонента |
фурфуролом |
— 22 -2 8 |
6 |
-30 |
|
8 |
-3 0 |
8 |
- 3 2 |
10 |
|||
Масло после кислотно-кон |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
тактной доочистки |
денарафнни- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
рованного в растворе |
селектив |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ных растворителей |
рафината |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
от очистки второго компонента |
— 22 -2 7 |
5 |
-3 0 |
|
|
-3 2 |
|
-3 3 |
|
|
|||
фурфуролом |
|
|
|
8 |
10 |
11 |
|||||||
Третий компонент |
|
+ 50 +50 |
0 |
+50 |
|
0 |
+50 |
0 |
+50 |
|
0 |
||
Масло, полученное депарафи |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
низацией рафината от очистки |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
фенолом деасфальтированного |
|
|
|
|
|
|
|
|
-1 6 |
|
|
||
пропаном третьего компонента |
- 1 4 - 1 4 |
0 |
-1 6 |
|
2 |
-1 6 |
2 |
|
2 |
||||
|
|
|
Изучение восприимчивости к депрессорам масел, получен ных из первого компонента, показали, что продукты конден сации триалкилфенола и триалкил-0-нафтола с’формальдеги дом и триалкилфенола с 1,2-дихлорэтаном являются более эффективными депрессаторами по сравнению с депрессатором АзНИИ.
Если депрессатор АзНИИ при добавлении в количестве 0,5% снижает температуру застывания исходного компонента и недепарафинированных масел на 4—6°С, то указанные про дукты при добавлении в том же количестве снижают темпе ратуру застывания этих масел на 15—23°С.
Из этих данных также следует, что эффективность дей ствия испытуемых образцов депрессоров на исходный компо нент и полученные из него масла повышается с увеличением их концентрации от 0,5 до 1%.
Так, с увеличением концентрации продуктов конденсаций
от 0,5 до 1% депрессия |
увеличивается от 13—23°С до 24— |
|
25°С, |
а с депрессатором |
АзНИИ — от 4—6°С до 19—20ЭС. |
Что |
касается депарафинированиых масел, то все они обла- |
133
даюг слабой приемистостью ко всем депрессаторам. Депрессатор АзНИИ снижает температуру застывания этих масел на. О—5°С, а продукты конденсации на 2—4°С и 8— 10°С, в зависимости от степени очистки масел и от эффективности дерпессатора.
Второй и третий компоненты, а также масло, полученное из третьего компонента, содержат более высокоплавкие па рафиновые углеводороды и в большем количестве, чем пер вый дистиллятный компонент, поэтому они имеют высокие температуры застывания и действие на них указанных депрессаторов является менее эффективным.
Как* видно из приведенных в табл. 4 данных, исходные второй и третий компоненты, рафинат от селективной' очист ки второго компонента и масло из третьего компонента не восприимчивы к депрессатору АзНИИ. Продукт конденсации триалкилфенола с формальдегидом является более эффектив ным депрессором по действию на второй масляный компо нент и полученный из него рафинат,. имеющие высокое со держание парафина.
В количестве 0,5.% он снижает температуру застывания указанных продуктов на 3—5°С, а в количестве 1%—на 7— 13°С. Лучшей восприимчивостью к депрессорам обладает депарзфинированный рафинат и полученное из него кислотно контактной доочисткой масло. Депрессия температуры зас тывания этого масла при добавлении 0,5% депрессатора АзНИИ—5—6°С, а при добавлении такого же количества продукта конденсации триалкилфенола с формальдегидом — 8—10°С.
Таким образом, продукт конденсации триалкилфенола с формальдегидом является более эффективным депрессором по сравнению с депрессатором АзНИИ при действии на мас ла с большим содержанием парафина.®
Данные, полученные нами при исследовании действия депрессорных присадок на масляные компоненты и масла из карачухурской нефти верхнего отдела согласуются с резуль татами исследований И. М. Оруджевой и М. М. Мирджавадовой, изучавших действие депрессатора АзНИИ на узкие масляные фракции, полученные из этой же нефти до и после депарафинизации" карбамидом [4).
Мы изучили также действие депрессатора АзНИИ и про дукта конденсации триалкилфенола с формальдегидом на нафтено-парафиновые углеводороды, выделенные из первого и второго масляных компонентов различных бакинских неф тей, резко отличающихся друг от друга по углеводородному составу.
134
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 5 |
||
|
|
|
Вязкость |
|
Вязкостно |
Температура |
|
Нафтено-парафиновые углеводороды |
20 |
|
кинематиче| |
Индекс |
|||
|
весовая |
застывания, |
|||||
?4 |
«D |
ская при |
вязкости |
||||
|
константа |
°С |
|||||
|
|
|
ЮО'С, сст |
|
|||
|
|
|
|
|
|
||
Из первого компонента нефти Нефтяных Камней |
0.8802 1,4765 |
3,41 |
57,90 |
0,8253 |
— 6 |
||
Из второго компонента нефти Нефтяных Камней |
0.8871 |
1,4836 |
8,18 |
78,45 |
0,8315 |
+ 15 |
|
Из первого компонента балаханскон масляной нефти |
0,8657 |
1,4750 |
3,30 |
68,97 |
'0,8145 |
—56 |
|
Из второго компонента балаханскон масляной нефти |
0,8853 |
1,4851 |
7,36 |
62,96 |
0,8275 |
- 3 2 |
|
Из первого компонента балаханскон тяжелой нефти |
0.8804 |
1,4824 |
3,91 |
57,96 |
0,8357 |
-5 4 |
|
Из второго компонента балахапской тяжелой нефти |
0,8290 |
1,4891 |
11,2 2 |
53.47 |
0,8349 |
- 3 6 |
|
Из первого компонента карачухурской нефти верхнего 0,8363 1.4620 |
2,42 |
108,7 |
0,7939 |
+7 |
|||
отдела |
|
|
|
|
|
|
|
Из второго компонента карачухурской нефти верхнего 0,8733 1/766 |
6,57 1 |
- |
0,8111 |
+ 37 |
|||
отдела |
|
|
|
|
|
|
Эти нафтено-парафиновые углеводороды были выделены из соответствующих масляных компонентов хроматографией на силикагеле марки АСК. Результаты исследований пред ставлены в таблице 6.
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
G |
|
|
|
|
Температура застывания. °С |
||||
|
|
|
|
с продукт, конден |
с депрессато- |
||
Нафтено-парафиновые углеводороды |
Без |
сации трналкнлфе- |
|||||
нола с формальде |
ром АзНИИ |
||||||
|
|
|
при |
|
гидом |
||
|
|
|
садки |
0,5% >депрессня |
|денрос- |
||
|
|
|
|
0,5% I |
сия |
||
Из первого компонента |
нефти Неф |
< -6 |
- 4 8 |
42 |
- 4 8 |
42 |
|
тяных Камней |
|
|
|
|
|
|
|
Из второго компонента |
нефти Неф |
-г 15 |
- 3 4 |
49 |
— 34 |
49 |
|
тяных Камней |
|
|
|
|
|
|
|
Из первого компонента |
балаханской |
—56 |
- 6 0 |
4 |
— 58 |
2 |
|
масляной нефти |
|
|
|
|
|
|
|
Из второго компонента |
балаханской |
— 32 |
- 4 0 |
8 |
- 3 8 |
6 |
|
масляной нефти |
|
|
|
|
|
|
|
Из первого компонента |
балаханской |
— 54 |
—56 |
2 |
—56 |
2 |
|
тяжелой |
нефти |
|
|
|
|
|
|
Из второго |
компонента |
балаханской |
- 3 6 |
- 3 8 |
2 |
- 3 8 |
2 |
тяжелой |
нефти |
|
|
|
|
|
|
Из первого |
компонента |
карачухур- |
+ 7 |
— 7 |
14 |
— 7 |
14 |
ской нефти верхнего отдела |
|
|
|
|
|
||
Из второго |
компонента |
карачухур- |
+ 3 8 |
+ 2 4 |
14 |
+35 |
3 |
ской нефти верхнего отдела |
|
|
|
|
|
Нафтено-парафиновые углеводороды из масляных ком понентов различных нефтей резко отличаются по температу ре застывания. Эти же углеводороды из первого и второго масляных компонентов балаханских масляной и тяжелой неф тей имеют весьма низкие температуры застывания (соответ ственно минус 54—минус 56 и минус 32 — минус 36°С); из мас ляных компонентов нефти Нефтяных Камней застывают при —6 и -+15°С, а из масляных компонентов парафинистой карачурхурской нефти верхнего отдела—при + 7 и +38°С.
При изучении восприимчивости к депрессорам было по казано, что нефтено-парафины из балаханских нефтей очень слабо восцринимают депрессаторы, так как они имеют весьма низкие температуры застывания и, очевидно, содержат не значительные количества парафиновых углеводородов нор мального строения. В то же время нафтено-парафиновые
136
А. М. КУЛИЕВ, Д. Г. ГАСАНОВ
АЛКИЛИРОВАНИЕ ФЕНОЛА НЕПРЕДЕЛЬНЫМИ УГЛЕВОДОРОДАМИ В ПРИСУТСТВИИ АЛЮМОСИЛИКАТНОГО КАТАЛИЗАТОРА И СИНТЕЗ ПРИСАДОК НА ОСНОВЕ ПОЛУЧЕННЫХ АЛКИЛФЕНОЛОВ
В последние годы синтезирован ряд эффективных алкнлфенольных присадок, содержащих в своем составе различ ные функциональные группы. Синтез этих присадок осущест вляется с использованием различных алкилфенолов, получае мых алкилированием фенола спиртами или непредельными углеводородами в присутствии 98—100%-ной серной кисло ты, взятой в качестве катализатора. Для алкилирования фенола применяются также и другие катализаторы.
При этих условиях выход целевых продуктов очень ни зок и не превышает 45—50%. В. И. Исагуляиц с сотрудни ками [1J в качестве катализатора для алкилирования фенола непредельными углеводородами рекомендует применять ка тионообменные смолы КУ-2.
Алкилирование фенола в присутствии твердых катализа торов является наиболее удобным, так как позволяет осу ществлять этот процесс на установках непрерывного действия. Учитывая это, мы исследовали возможность осуществления алкилирования фенола различными непредельными углеводо родами в паровой фазе при атмосферном и повышенном давлениях в присутствии алюмосиликатного катализатора.
Для получения непредельных углеводородов спирты— изоамиловый, гексиловый, гептиловый, октиловый и ионило- вый—подвергались дегидратации при температуре 380—400°С над окисью алюминия. Из соответствующих продуктов де гидратации были выделены индивидуальные непредельные
138
углеводороды—2-метил-бутен-2, гексен-2, гептен-2, октен-2 и нонен-1. Физико-химические свойства этих непредельных углеводородов указаны в табл. 1.
Опыты алкилирования фгпола 2-метил-бутеном-2, прове денные при атмосферном давлении, показали, что выход алкилфенола не превышает 52,2% от теории, считая на фенол, взятый в реакцию алкилирования. Исходя из этого, в дальнейшем алкилирование фенола различными непредель ными углеводородами осуществлялось в автоклаве под дав лением. Для проведения опытов алкилирования фенол, непредельный углеводород и катализатор загружались в авто клав, где нагревались до требуемой температуры при непре рывном механическом перемешивании.
С увеличением температуры давление в автоклаве посте пенно увеличивается н затем падает до определенного
уровня. |
Далее |
увеличение продолжительности реакции при |
|||||||
данной |
температуре не |
оказывает |
влияния |
на |
давление |
||||
в автоклаве. |
|
|
|
считали |
завершенной |
з |
момент |
||
Реакцию алкилирования |
|||||||||
падения |
давления |
в автоклаве. Полученный |
алкилат отде |
||||||
ляли от катализатора путем |
фильтрации и подвергали сна |
||||||||
чала атмосферной |
(до 130°С), затем |
вакуумной |
перегонке |
||||||
.для удаления |
фенола, |
полимердистиллята, |
не |
вошедших |
|||||
в реакцию, и целевого алкилфенола. |
|
|
|
в раз |
|||||
Опыты алкилирования в автоклаве проводились |
личных условиях с целью изучения влияния отдельных факторов на выходы алкилфенолов. Подобранные оптималь ные-условия алкилирования фенола различными непредель ными углеводородами приведены в табл. 2. Как показывают данные этой таблицы, выход алкилфенолов в оптимально найденных условиях уменьшается с увеличением молекуляр ного веса непредельных углеводородов, взятых для алки лирования фенола (от 90,6 до 53,3%, считая на фенол).
В табл. 3 приведен анализ полученных алкилфенолов. Было установлено, что повышение температуры при алки лировании, а также увеличение соотношения непредельных углеводородов к фенолу, количества катализатора и про должительности реакции способствуют увеличению выхода ди-алкилфенолов. С использованием индивидуальных алкилфенолов были синтезированы присадки типа БФК (табл. 4).
Синтез присадок с использованием индивидуальных алкилфенолов осуществлялся в условиях, рекомендованных для получения присадки БФК на базе промышленного алкил фенола.
Из данных табл. 4 видно, что присадки, синтезированные с использованием различных алкилфенолов, по вязкости и
139