Способ получения синтетического масла Советский патент 1989 года по МПК C10M105/36 C07C69/44 

Изобретение относится к получений синтетических масел на основе эфиров оксипропилированных спиртов Cg-C ,g и адипиновой кислоты, которые могут найти применение в качестве масел для авиационных двигателей.

Целью изобретения является улучшение вязкостно-температурных харак- тергстик масла.

При ;.f ер 1 . В трехгорлую колбу, снабженную мешалкой, обратным

холодильником, термометром и капельной воронкой, загружают 144 г синтетических спиртов (средняя мол. М. 1 моль) и 2,9 г NaOH (2% из расчета на взятое количество спирта). Содержимое колбы нагревают до 155 С и при этой температуре в колбу по каплям в течение 7 ч подают 232 г (4 моль) окиси пропилена. В процессе оксипропилирования тe пepaтypy можно nv- BMt jaTb до 180 С. По окончании пода31505

чн окиси пропилена при указанной температуре реакционную смесь перемешивают в течение 1 ч в атмосфере азота. Затем реакционную массу охлаждают до комнатной температуры и продукт реакции в количестве 371 г (98,7 %) растворяют в 150 мл толуола, промывают водой до нейтральной реакции и после отгонки растворителя (толуола) до 120 С остаток подвергают щ куум- ной разгонке. При этом отделяют фракцию, выкипающую при 72-120 С/О,6 мм рт. ст. Остаток, т.е. фракция, выкипающая вьппе ,6 мм рт.ст. (320 С при атмосферном давлении), представляет собой смесь оксипропили- рованных спиртов Cg-C,c, , которая в дальнейшем служит в качестве исходного компонента для реакции этерифика- цин. Выход 296,2 г (79%).

Полученный продукт представляет собой прозрачную масляную жидкость светло-коричневого цвета со слабым специфическим запахом и обладает еледующими свойствами: вязкость при 2,7 , индекс вязкости 63,5, температура застывания -69°С, п 1.,4429, мол.м. 379 г.

Пример 2. В реакцконную колбу загружают 150 г синтетических ,спиртов Cg-C,o (средняя мол.м.1 моль 3,2 г NaOH и при 160 С к этой смеси в течение 6 ч подают по каплям 232 г (4 моль) окиси пропилена. По окончании подачи окиси пропилена реакционную смесь при указанной температуре перемешивают в течение 1 ч в атмосфере азота. Затем реакционную массу охлаждают до комнатной температуры п продукт реакции о количестве 377,5 (98,8%) растворяют в 150 мл толуола, промывают водой до нейтральной реакп ции и после отгонки растворителя (толуола) до остаток подвергают вакуумной разгонке. При этом отделяют фракцию, выкипающую при 72 - 130°С/0,6 мм рт.ст. Остаток, т.е. фракция, выкипающая выше nO C/OjG м рт.ст. (330°С при атмосферном давлении), представляет собой смесь окси пропилированных спиртов Cg-C,o , которая в дальнейшем служит в качестве исходного компонента дпя реакции этерификации. Выход составляет 283 г К74,1 %).

Полученный продукт представляет собой прозрачную масляную жидкость светло-коричкевого цвета и обладает

Q 5 0

5

о ,п ; 5

5

5

следующими свойствами: вязкость при 100 С 2,80 , индекс вязкости 64,1, температура застывания -68,5 С, п 1,4437, мол. м. 381 г.

При проведении серийных опытов выявлено, что в случае проведения синтеза в условиях при 160 - 180°С и продолжительности 6 - 7 ч оксипропи- лйрованный продукт получается с хорошим цветом и выходом. Повышение температуры реакции (выше 185°С) отрицательно влияет на цвет и выход полученного продукта. При температуре ниже 155 С реакция оксипропилирова- ния не протекает.

Пример 3. В круглодонную колбу, снабженную холодильником с ловушкой для воды, загружают 818 г (2,2 моль) оксипропилированных синтетических спиртов , , 146 г (1 моль) адипиновой кислоты, 29,4 г (3% из расчета на реакционную смесь) катализатора - кислого сернокислого натрия (NaFSG.) и ЮО мп толуола в

.

качестве инертного растворителя. Реакцию ведут в атмосфере азота при температуре кипения толуола в течение 10 ч. Конец реакции определяют по количеству вьщелившейся воды. Реакционную массу промывают 5 - 6%-ным раствором соды и водой до нейтральной реакции. После отгонки растворителя до продукт подвергают вакуумной разгонке и вьщеляют фракг : цию, выкипающую при 95 - 135 С/0,60 мм рт.ст. (до 340 С при атмосферном давлении), а остаток, который не подвергается перегонке, считается целевым продуктом.

Выход 736,8 (89,1%). Вязкость при 75 , индекс вязкости 157, Пр 1,4495, кислотное число 0,61 мг кон/на 1г.

Пример 4.В круглодонную. колбу, снабженную холодильником с ловушкой для воды, загружают 853 г (2,3 моль) оксипропилированных синтетических спиртов , 146 г (1 моль) адипиновой кислоты, 34,3 г (3,5% из расчета на реакционную смесь) катализатора - безводного кислого сернокислого натрия (NaHSO) и 100 мл толуола в качестве инертного растворителя . Реакцию ведут в атмосфере азота при температуре кипения толуола в течение 3 ч. Конец реакции определяют по количе.ству выделившейся воды. Реакционную кассу промывают 55

6%-ным раствором соды и водой до нейтральной реакции. После отгрнкк растворителя (толуола) до продукт подвергают вакуумной разгонке и выделяют фракцию, выкипающую при 95 - ,60 мм рт.ст. (до при атмосферном давлении). Остаток, который не подвергается перегонке, считается целевым продуктом.

Выход 781,5 г (90,5 %). Вязкость при-ЮО С 7,1 , индекс вязкости 154, п 1,4487, кислотное число 0,42 мг кон/на 1 г.

Пример 5.В круглодонную колбу, снабженную холодильником и ловушкой для воды, загружают 803 г (2,4 моль) оксипропилированных синтетических спиртов Cg-C,g, 146 г (1 моль) адипиновой кислоты, 37 г (3,5% из расчета на реакционную смесь) катализатора - кислого сернокислого натрия (NaHSO) и 100 мл толуола в качестве инертного растворителя . Реакцию ведут в атмосфере азота при температуре кипения толуола в течение 9 ч. Конец реакции определяют по количеству вьщелившейся воды. Реакционную массу промывают 5- 6%-ным раствором соды и водой до нейтральной реакции. После отгонки растворителя до 120°С продукт подвергают вакуумной разгонке и выделяют фракцию, выкипающую при 95 - ,6 мм рт.ст. (до 330°С при атмосферном давлении), а остаток, который не подвергается перегонке, считается целевым продуктом.

Выход 790,1 г (91,8%). Вязкость при 100°С 6,5 MMVc, индекс вязкости 141, п.р 1,4469, кислотное число 0,08 мг кон/на 1 г.

В результате проведенных исследований установлено, что фракции оксипропилированных синтетических спиртов Cg-C,Q с температурой кипения вьппе 320 - (при атмосферном давлении) обеспечивают получение сме05962

шанного,эфира оксипропилированн1)1Х синтетических спиртов Cg-C, адипиновой кислоты вязкостью при 100 С 7.5- . 7,1 соответственно (примеры 3, V4).

Основные характеристики предлагае- мого масла и известного приведены в таблице.

10 Из данных таблицы видно преимущество предлагаемого масла по сравнению с известным по кинематической вязкости, определенной при минус . Предлагаемое масло почти в два J5 раза является менее вязким, чем известное, что является определяющей характеристикой для данного типа -масел.

20 Формула изобретения

Способ получения синтетического масла путем взаимодействия алифатических спиртов с окисью алкилепа в - присутствии щелочи с последующей зте25 рификацией адипиновой кислотой в присутствии катализатора, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью улучшения вязкостно-температурной характеристики масла, в качестве алифати30 ческих спиртов берут одноатомные синтетические спирты , в качестве окиси алкилена используют окись пропилена и процесс ведут при 155-I8C С и при соотношении спирт: 1окись пропилена 1:4 соответственно , последующим охлаждением реакцион й массы, промывкой ее толуолом и водой, с отгонкой фракции, кипящей при 72- ,6 мм рт.ст., после чего полученный остаток подвергают этерифи- кации и в качестве катализатора используют кислый сернокислый натрий, взятый в количестве 3-3,5% из расчета на реакционн:,тс смесь, при молярд5 ном соотнощении оксипропилирова ный спирт:адипиновая кислота 2,20-2,30:1 соответственно с последующим отгоном от конечного продукта фракции, кипящей до 330-340 С.

35

40

Вязкость кинематическая, (температура, с) Индекс вязкости Температура, С- застьшания вспышки

7,19 (98,9)

35,7 (37,8)

21500 (-40)

153

-53 232,2

Изобретение касается производных кислот , в частности, получения синтетического масла на основе эфиров оксипропилированных C₈-C₁₀-спиртов и адипиновой кислоты, которое может быть использовано для авиационных двигателей. Цель - улучшение вязкостно-температурных характеристик масла. Синтез ведут реакцией соответствующих алифатических спиртов - промышленных одноатомных спиртов C₈-C₁₀ с оксипропиленом при 155-180°С при их соотношении 1:4 соответственно. Затем проводят охлаждение реакционной массы, промывку толуолом и водой, а затем отгоняют фракцию, кипящую при 72-120°С/0,6 мм рт.ст. Потом полученный остаток вводят в процесс этерификации и проводят этерификацию, полученной смеси адипиновой кислотой при молярном соотношении 1:(2,2-2,3) в присутствии NAHSO₄, взятого в количестве 3-3,5 мас.%, с последующей отгонкой фракции с т.кип. 330-340^С. Эти условия обеспечивают вязкость полученного продукта при 100°С 7,5-7,1 мм²/с, температуру застывания (-58)°С, температуру вспышки 235°С против 7,19 мм²/с, (-53)°С, 232,2°С соответственно, т.е. полученное масло является в два раза менее вязким, чем в известном случае. 1 табл.

Редактор Н.Гунько

Составитель Е.Уткина

Техред М.Моргентал Корректор Т.Малец

Заказ 5391/26

Тираж 446

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г.Ужгород, ул. Гагарина,101

Подписное