СМАЗОЧНАЯ КОЛ1ПОЗИЦИЯ Советский патент 1973 года по МПК C10M127/02 

1

Изобретение относится к компаундированным омазомным маслам, частично состоящим из базового смазочного масла и одной ИЛИ «ескольких П1риса)док, а также одного или более обычныХ смазочных -масел.

Базовые смазочные шасла и комиау.ндировавные смазочные масла .можно 1классифицировать на основании их индекса вязкости на масла с низким (менее 30), средним (30-90), высоким (90-120) « очень высоким (более 120) индексами .вязкости. Их определяют методом ASTMD 2270-64.

Из(веспно смазочное -масло, состоящее из с.меси рафината экстракционной очистки с компонентом парафинового основания, имеющее индекс вяз/кости 110-130. В состав масла введены вязкостные и ..моющие пр исадки. Индекс вязкости получаемых масел 114 и 102.

С целью повышения качества смазочного масла, особенно индекса -вязкости, в состав .масла введены выделенные из комплекса с тиокарбамидом углеводороды, и.меющие индекс вязкости не менее 135.

Высокоиндексный компонент смазочного масла получают путем обработки нефтяного сырья тиомочевиной до образования комплекса тиокарбамида, отделения этого комплекса от остального масла, разделения его на углеводородную фазу и тиокарбамид и удаления

последнего. Продукты для образования «комплекса «нефтяное сырье контактируют с тиокарбамидоМ в .присутствии растворителей для углеводородов. К предпочтительным растворителям относятся жидкие продукты, содержащие один или несколько углаводородов, например пропаян, бутан, гаксан, гептан, охтан, нонан, декан, додекан, бензол, толуол и ксилолы, а та:кже содержащие один -или несколько галоидированных углеводородов, например дихлорметан, хлороформ, 1,2-ДИхлорэтан, бутил:хлорид, трихлорэтан, четыреххлористый углерод и углеводороды, замещенные хлором и фтором с одним или двумя ато-мами углерода в .молекуле. Пригодны также растворители, сам.и образующие комплекс с тиокарбамидом, так как они оказывают благоприятное влияние на образование таких продуктов. Тп1КИМИ раст.вор.ителями являются циклогексап,

хло|рофор1М и четыреххлористый углерод. Можно .применять также смеси двух или более растворителей, напри.мер смесь гептана и толуола.

Образова1ние комплекса ускоряется в ирисутствии растворителя тиокар.ба.мида. .Можно применять насыщенные растворы тиокарбамида, содер.жащие твердый тиокарбамид и разбавленные его растворы. Для растворения тиокарбамида пригодны вода, низшие одноатомные спирты, имеющие ие более 5 атомов

углерода в молекуле, например метанол или этаиол, а также многоатомшые спирты, на|при1мер глицери н и гликоли (этилен-, нролилен- и бутиленгликоль). Тиокарбамид особенно хорошо растворяется в жидком аммиаке и метилаМИне. При желании тепло, выделяющееся во время образования ;ко.л11плекса тиокарбамида, можио удалять .путем исларения жидкого аммиака ил.и метиламина. Для растворения карбамида можно применять также смешаниые растворители, на1нри1мер, содержащие воду и один или более из упомянутых спиртов, илИ состоящие из воды и жидкого аммиака, или из воды, спирта и жидкого аммиака.

Комплекс образуется быстро, если основа масла растворена в растворителе, в котором тиокарбамид растворяется в небольшой степени-примерно до 5 вес. /о, налри-мер, в смеси ацетона и дихлор,метана или толуола и ацетона, а также в том случае, когда тиокарбамид растворен в растворителе, в котором основа -масла растворима в небольшой степени, напри/мер до 5 вес. /оКомплекс можно отделять от масла путем декантации, осагждения (отстаивания), фильтрования, центрифугирования илИ с помощью гидроциклонов. Разделение значительно облегчается, если «оашлекс таблетиро,ван. Эти можно очистить при про,мывке относительно инертным растворителем, иаприiMep пбнтаном, гексаном, гептаном, бензолом или толуолом. Затем комплекс разлагают горячим растворителем для тиокар.ба1мида, например аммиаком или водой. Углйводородную фазу, образующуюся при разложении комплекса, можно затем дапарафизировать, «ainpHAiep, растворителем или карбамидом. Основу масла можно депарафинизировать растворителем или карбамидом до обработки тиокарба1мндом; в этом случае часто отпадает (Необходимость депарафинизировать углеводородную фазу. К растварителям, пригодным для денараф:и1низации, относятся такие галоидироваиные углеводороды, как смесь дихлорметана и 1,3-ди1хлорэтана, а также кетоны, нацрвмер метилизобутилкетон, ОхМеси кетонав и ароматических углеводородов, например метилэхилкетона и толуола или ацетона и толуола и пр апана.

При депарафинизации карбамидом так же, как и при депарафинизации растворителем, предпочтительно при1меняют тот же растворитель, который был использован для растворения масла 1при обработке тиокарбамидом, в результате чего раствор масла можно обрабатывать непосредственно без предварительного удаления растворителя.

Индемс вя13ксж;ти углеводородной фазы, образующейся при разложении «амллекса, обычно выще 120, чаще выше 135 и может быть выше 150. Такое масло работает в мащинах 31начительно дольше. Кроме того, такая фаза реа1РИ.рует на добавку антиокислителей лучше, чем базовое смазочное масло, получаемое цри гидрообработке.

В качестие обычного или базового с.мазочных масел в компаундированном смазочном

(масле можно применять, например, веретенное, маловяэкое машинное, средневязкое мааиинное или брайтстак.

К пригодным для данной цели присадкам относится антиокислительные, противокоррозионные, противозадирные, диспергируюшие за густители, противовспенивающие присадки, агенты, придающие липкость.

При введении присадок IB комоаундированное масло предпочтительно приготовляют концентрированные раст1воры всей или части присадки в основе масла или летучем растворителе и смешивают этот раствор с одной (или более) масляной основой, которая должна составлять часть компаундированного смазочного масла. Летучие растворители удаляют при выпаривая ИИ. П р и ,м е р 1. Получение масла А. Из остатка от перегонки при атмосферном

давлении индонезийской нефти выделяют при перегонке при пониженном давлении фракцию, кипящую при 400-480° С при атмосферном давлении. Эту фракцию депарафинизируют с помощью карбамида следующим способом. Исходную фра1кцию растворяют в 5 об. ч. дихлорметана. К пол у-ченному раствору при 30° С добавляют насыщенный раствор моЧ6ВИИЫ в воде, имеющий температуру 70° С. Насыщенный раствор карбамида применяют

из расчета 2,0 об. ч. на 1 об. ч. обрабатываемой фракции. Температура полученной смеси 32° С. Тбпло, выделяющееся при образовании комплекса углеводородов с карбамидом, удаляется при испарении дихлорметана при атмосферном давлении. После перемещивания в течение 30 мин комплекс выделяют из раствора при фильировании. Затем депарафинизированный раствор разделяют при перегонке на дихлорметан и фрадщию, чепарафинизированную карбамидо.м. Эта фракция вмеет индекс вязкости 87 и вязкость 6,8 ест при 99°С. 1 об. ч. дипарафинизированной фракции растворяют в 2,3 об. ч. смеси, состоящей из I об. ч. дихларметана и 1 об. ч. ацетона. Полученный раствор перемешивают в течение 24 час при 0° С с 70 вес. % порошкообразного тиокарбамида в пересчете на депарафинизированную фращию. Затем образовавшийся твердый комплекс с тиакарбамидам и непрореагировавший твердый тиокарбамид отфильтровывают и промывают пентанам. Промытый комплекс разлагают при контактировании с горячей водой при 80° С. Полученный водный раствор тиокарбамида удаляют и получают углеводородную фракцию с индексом вязкости 149. Эта фракция И1меет вязкость 4,8 ест при 99° С и температлру застывания -f 17°С (ОВИВ-масло).

Полученную )тлбводородную фракцию

депарафинизируют при растворении ее и перембшиваиии при 50°С со разиых частей по объему метилэтилкетона i. толуола, при этом иа 1 об. ч. этой фракции берут 3 об. ч. указанной смеси. Затем раствор охлаждают при перемешивании до -30° С и .путем фильтрования нарафин отделяют от масла. Парафин промывают указанной смесью растворителей и промызную жидкость доба|вляют к фильт)рату. Затем при перегонке из фильтрата удаляют растворитель. ДвнарафиН.изированное масло имеет индекс .вязкости 136 и температуру засты1ваиия -16° С, вязкость .при 99° С 4,8 ест, выход 12,5 -вес. /о в пересчете на денарафинизированную карбамидом фракцию. Характеристика полученного масла приведена в табл. 1. К депарафинизИрованяо;М маслу добавляют 0,5 вес. % 4,4-метилен-бис-2,6-ди-трегбутилфенола (антиокислитель). Получение масла В. Опыт повторяют с фракцией, полученной лри лерегонке иракской нефти, экстрагированной фурфуролом неред депарафинизааией карбам.идом. Эта фракция «моет .предел кине,ния 430-480° С .при атмосферном давлении. Экстракцию фурфуролом проводят следующим способом. 1 об. ч. средней дисгиллятной фракции смешивают с 2,8 об. ч. фурфурола при 80°С. Смесь разделяют на две фазы: фазу, содержащую фурфурол, н фазу содержащую маловязкое мащинное .масло. Масляную фазу обрабатывают тиокарба-мидом. Полученные -результаты .приведены в табл. 1. К дена.рафинизироеаниому .маслу добавляют 1 вес. Vo алкил-{С14-Cis) салицилата кальция с основностью 200/о в качестве антиокислителя и .циопергатора. Если основмач соль содержит М эквизалентогв металла н Б зкви1вале1нтов органической кислоты на 100 г

По.ученные из фракций дистиллята с пределом кипения С ..,.(§-,) основной соли, то основностьравна XlOOVo. Получение масла С. Опыт новторяют с примеиенне.м фракции из сырой иракской нефти, не экстрагированной фурфуролом, с пре.делом кинензгя 480-520° С при атмосферном давлении. Полученные результаты .приведены в табл. 1. В соответствии со спецификацией SAE вязкости при -18° С и 99° С загущенного смазочного масла класса должны удовлетворять следующим требованиям; 12 пз (-с) -18°С 24/гз (определяется методом 2602) и (ил) ,6 ест. Депарафинизированное ОВПВ-масло мож.но классифицировать как масло класса 10AV/20, вязкость iKOToporo нри -18° С и 99° С равна 15 пз и 7,6 ест, соответственно. Опыты повторяют, нроводя обработку тиокарбамидом при 25° С и не подвергая ОВИВ1масло депарафи.пизацли. Индекс вяз-кости такого масла при получении ко:мплекса прн 25° С составляет 152, а выход его-4,2 nsc. Vn на депарафп:п1зирован1ный карба.мидом дистиллят, прм получении комплекса при 0° С, .индекс вязкости 145, выход масла-7,8 вес. Vo на депарафинизиро.ваап-гый жарбамидом дистиллят. К .депарафннизированному маслу добавляют 0.5 вес. Vo 4,4-метилен-бг.с-2,6-ди-г/; ггбутилфеагола. Получение масла D Опыт повторяют с дистиллятной фракцией сырой арабской нефти, неред депараф Ш1Изацией экстрагированной фзффуролом, с пределом ки1нения 430-480° С при атмосферно.м давлении. Результаты представлены в табл. 1. Таблица 1

К депарафинизированному маслу добавляют 1 вес. /0 основного алкилсалицилата кальция.

П р и iM е р 2.

Из .масла А получают две смеем с брайтстоком, полученным из северо-африл-саиской сырой нефти. Весовое от ношоние смеси 1 равно 1 ; 1, а смеси 2-1,5 : 1.

Высоковязкое остаточное цилиндровое .масло представляет собой остаточную фракцию, которую пол чают путем деасфальтизадни зкстрагирования фурфуролом и депарафинизацин растварнтеле1м; индекс вязкостн ее равен 97. В соответствии со спецификацией

SAE, вязкости при -18 и 99° С смазочного масла класса 20W/30 должны удовлетворять следующим условиям:

24 пз (v) -18°C 96 изи 9,6 сстСХ л) 99° С 12,9 ест.

Обе смеси соответст.вуют по спецификации маслу класса 20W/30; {ом. табл. 2).

Т а б л II ц а 2

Полумают также смесь, содержащую 59 вес. о/о масла с брайтстока. Вязкость этой смеси равна 13,8 ест и 73 пз при +99 и

Как видно из таблицы, таки-м путем получать составы смазочных масел с очень ВЫСОКИ1МИ индексами вязкости.

|Пр Им ер 5.

Стойкость к окислению составов смазочного масла определяли циркулядионнььм методом окисления при встряхивании. Это испытание проводили при 180° С без катализатора.

Основы 1масел .приготовляли «з маш}П1ного масла средней вязкости и леПко.го машинного масла при обработке тиокарбамидом и разложении ком.пле(кса, как О1писа«о .в примере 1, с последующей депарафинизацией растворителем углеводородных омесей. К смазочным маслам добавляли 1 вес. Vo основного алк:ил-(С14-Cis) кальция (.присадка А) и 0,5 вес. % 4,4-метилен-бмс-2,6-ди-г/9ет-бутилфенола (присадка Б). Полученные результаты приведены в табл. 4. В таблице сравниваются депарафинизированное гидрированное легкое мащинное .масло и ОВИ.В-масло, полученное при гидрокрекинге брайтстока с последующей |де1парафиниза.цией.

Как видно из таблицы описываемые масла более стойки к окислению, че1м гидрированное легкое MamjHHHoe масло и масло

-18° С соответственно три индексе БЯЗЙОСТИ118. В соответствии со спецификацией SAE,вязкости при -18 и +99° С масла класс 20W/4iO должны удовлет1ворять следующим

требоваииям:

24пз (у) - пз и 12,9 ,ccT(Uft) 100°С 16,8 ест.

Приготовленная смесь .представляет собой Л1асло класса 20W/40.

П р и м е р 3.

Брайтсток из иракской нефти подвергают гидроюрекингу и из полученных продуктов получают веретенное, легкое мащин.ное, среднее машинное и деасфальтизи-раванное масла.

Эти четыре масла обрабатывают тиомочеви ной и .полученные комплексы разлагают аналогично .прямеру 1.

В табл. 3 показаны вязкости и индексы вязкости веретенного, ле.гкого мащинного и

деасфальтизИрованно.го масел, мащинного 1масла средней вяакости, а также масла, полученного после растворения 0,5 вес. % антиокислителя 4,4-метилен-бас-2,6-ди-грег-бутилфенола в масляной фракции, выделенной из

комплекса с тиока.рбамидом этих масел.

Таблица 3

с очень больщиш индексом вязкости (во всех случаях сравнивались масла, содержащие одинаковые присадки).

Таблица 4

П р е д М е Т изобретения

50 Смазочная композидня, содержащая базовое нефтяное масло с добавлением одной или нескольких .присадок, отличающееся тем, что,. с целью повышения композидии введены 910 качества маета, в состав са с тнокарба.мндом утлеводороды, имеющие выделенные из комплек-индекс вязкости не менее 135. 383315