Способ получения присадок к смазочным маслам Советский патент 1987 года по МПК C10M177/00 

0

:п

Изобретение относится к способу получения присадок с высокой степень чистоты и может найти широкое применение в нефтеперерабатываклцей и нефтехимической промьшенности. Высокочистые присадки обладают повышенной стабильностью при длительном хранении высокой устойчивостью против влаги, т.е. улучшенными эксплуатационными ха рактеристиками по сравнению с выпускаемыми присадками.

Известньй 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 вбензиновом 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 пр именимы и методы фильтрования, поскольку они недостаточно эффективны из-за задерживающей способности перегородо и низких фильтрационных свойств осадков. Сложность аппаратурного оформления процесса, необходимость использования суперцентрифуг с ручной выгрузкой осадка, невысокая производительность труда и недостаточная степень чистоты пд лучаемых 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 бензиновьй 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

использованц 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 в количестве 5-7% (в расчете на бензиновый раствор) 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 тяжeqти. Скорость отстаивания осадков при этом достигает 500 мм/ч и более. Степень чистоты очищенной присадки (над осадком) не превьш1ает 100 мг/100 г (обычно 30-60 мг/100 г) 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 тбряют- агрегативную устойчивость и коагулируют по периметру смачивания. Вода (или водные растворы) вводится в таких количествах, чтобы они полностью адсорбировались на частицах загрязнений, не образовывали при.этом самбстоятельной 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 0,1%), так как вода будет удалена на последующе стадии ртгонки бензина, которую проводят при 160-180°С.

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

Пример 1с Многофункциональную, присадку МНИ ИП-22к (кальциевая саль 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 контрольньй опыт с бензиновым раствором МНИ ИП-22к.без добавления воды.

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

Как видно из табл. 1, предлагаемьш способ позволяет получать присад ку МНИ ИП-22к в 20-30 раз более чистую. Пример 2. Сульфонатную присадку 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 различные полярные соединения : воду и водяные растворы электролитов и неэлектролитов. Одновременно ставят контрольный опыт с бензиновым раствором без добавления коагулянтов. Присадку отстаивают в течение 1 ч при . При этом измеряют скорость отстаивания осадка и степень чистоты декантата. Полученные данные приведены в табл. 2. Как видно из табл. 2, водные раст воры электролитов, например кальция азотнокислого и других солей, и водные растворы неэлектролитов, наприме 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 сте пень чистоты присадки остается практически 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 центрифу

Однако необходимо, чтобы в качестве коагулянта соединение удовлетворяло, по крайней мере, следующим усЛОВИЯМ.

-соединение должнокипеть пр температуре, близкой к температуре кипения бензина, и надежно удаляться из присадки на стадии отгонки -раство-

рителя;

-соединение не должно содержать посторонних элементов по отношению

к присадке.

Так, для присадки , которая представляет собой кальциевую соль сульфокислот, в качестве коагулянтов помимо воды могут быть рекомендованы водные растворы солей кальция, изопропилового спирта и некоторых других соединений. Разработанный способ позволяет получать высокочистые присадки с улучшенными технологическими свойствами. Состав опытной партии высокочистой присадки , полученной по разработанной технологии и товарной , выпускаемой по существующей технологии, приведен в табл. 3. 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 испытаний образцов высокочистой (опытная партия) и товарной . Таблица 1.

Таблица 2

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 экспЛу- атационньлх «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%.

Коагулянт

7,537160172156

7,560162173157

1034795104

101274132125

102194142126

1066124145130

11

-

Щелочность, мг/КОН/г Содержание, %

кальция фенола

воды

Растворимость в масле

Температура вспышки, С Содержание активного вещества,

ДС-11 из западно-сибирских нефтей +6%- В-360, 0,8% 354+0,003% Ш1С-200+4,2% (товарные)

.11,37 1,74

105,5

4,9

0,04

0,03

Полная

Таблицу 4

9,0

8,52

0,85 отс

3,8

8,55

0,75 отс

ДС-lt из западмо-сибирских вефтей +6% В-360, 0,8% 35440 003Z ПМС-200+4,2% (товарные)

из западно сибирских нефтей +6% В-360 0,08% ,003% ПМС200+3,5 (опытный)

Продолжение табл.4

64

120

80

80

120

64