Способ получения присадки к смазочным маслам Советский патент 1979 года по МПК C10M1/40 C10M1/44 

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПРИСАДКИ К СМАЗОЧНЫМ

МАСЛАМ

1 ;

Изобретение относитсй к способу получения присадок к смазочным маслам, улучшающих качество смазок и изготовленных с использованием хлорпарафинов.

Известен способ получения присадки к смазочным маслам на основе алкиларилсульфоната или дитиофосфата с использованием хлорирования парафиновых углеводородов, алкилирования ароматического соединения полученными хлорпарафинами, переводом промежуточных алкильных производных в их сульфо- или дитиофосфорные кислоты с последующим переводом их в щелочные, щелочноземельные, аммониевые соли или сложные эфиры 1. Хлорирование парафинов проводят до достижения содержания хлора 12- 15 вес. %.

Недостаток способа заключается в недостаточной эффективности получаемых присадок.

Целью изобретения является повыщение эффективности присадки.

Поставленная цель достигается тем, что и способе получения присадки к смазочным маслам на основе алкиларилсульфоната

или дитиофосфата с использованием хлорирования парафиновых углеводородов, алкилирования ароматического соединения полученными хлорпарафинами и последующей обработки хлорирование ведут до содержания хлора в хлоруглеводородах, равного 0,9-10 вес. %.

Степень хлорирования парафинов, из которых получают алкилбензол, влияет на

состав продукта, и этот состав остается неизменным на всем протяжении, вплоть до конечного продукта.

Способ осуществляют следующим образом.

Нарафин при температуре не более 140°С хлорируют до содержания хлора, лежащего в области среднего содержания хлора, соответствующего монохлорпроизводного или ниже этого уровня.

Полученным хлорпарафином алкилируют ароматические соединения, содержащие одно или два кольца, или их гидроксипроизводные, преобразуют алкилпроизводные известным способом в их сульфо- или дитиофосфорные кислоты, переводят эти кислоты в их щелочные, щелочноземельные, аммоНиевые, алкиламмониевые соли или сложные эфиры и, при необходимости, очищают продукт.

Способ проводят в периодическом режиме или в непрерывном по принципу каскадного расположения реакторов.

Для классификации хлорпарафинов был разработан метод, позволяющий делать заключение относительно состава продукта.

Показателем этого метода испытаний является содержание хлора в хлорированной части хлорпарафина. Уменьшение этого показателя означает зменьшение количества полихлорсоединений, что соответствует повышению эффективности присадки.

Существенным в данном способе является то, что исходным материалом служат хлорпарафины с высоким содержанием монозамещенных соединений, так как содержание хлора в хлорированной части максимально приближается к содержанию хлора монохлорированного продукта, при этом одновременно минимальным является количество полихлорпродуктов.

Соотношение в неодинаковой степени замещенных молекул в смеси изменяется в зависимости от степени хлорирования. Это соотношение можно вычислить, если знать константу скорости неодинаково связанных атомов при реакции замещения.

Пример 1. В круглую колбу вводят парафин с мол. весом 366 и температурой каплепадения S2-54°С. Материал нагревают до 80°С и затем начинают подводить к нему хлор. Температуру парафина поддерживают на уровне 80-85°С. Хлорирование ведут до достижения степени хлорирования продукта 8%, т. е. в течение 2- 3ч. Содерл ание хлора хлорированной части полученного хлорпарафина составляет 13,9%.

Этим продуктом алкилируют бензол. Полученный алкилбензол отделяют, очищают и сульфируют газом, содержащим ЗОзАлкилбензолсульфокислоту переводят в бариевую соль взаимодействием с гидроокисью бария. После удаления осадка получают присадку - алкилбензолсульфокислый барий, 65%-ный раствор которого в веретенном масле содержит 9,3% бария.

К смазочному маслу М-60 примешивают 6% присадки и 0,7% дитиофосфата цинка в качестве ингибитора M-2Q1. На этом масле запускают на 120 ч и испытывают на тормозном стенде двигатель.

Результаты такого испытания показывают, что смазочное масло имеет суммарный показатель 92 (нри максимально возможном 100).

Этот показатель характеризует детергентное действие присадки.

Качество масла исследуют согласно нормам ОБЕ 2101. Суммарный качественный показатель дополнен другими характеристиками. При опытах по торможению препятствия прохождению масла, соответственно характеристики состояния пазов характеризуют чистоту поршня.

Если нет препятствия прониканию и паз полностью является чистым, то это показатель 10; еели он относится к поршню, то он равен 0.

В случае суммированного показателя, равного 91, средний пазовый показатель 8,5, препятствие протеканию 8, среднее обоих показателей 8,2.

Были проведены сравнительные испьгтания.

A.Хлорирование ведут так, как описано в примере 1, до достижения содержания хлора 10,5%. Содержание хлора в хлорированной части составляет 15,6%.

При дальнейшей обработке этого хлорпарафина способом по примеру 1 содержание -бария в 65%-ном растворе полученного сульфоната бария составляет 9,4%.

Б. Хлорирование ведут так, как описано в примере 1, однако до достижения содержания хлора 11,8%. Содержание хлора в хлорированной части полученного хлорпарафнна составляет 17,8%.

При дальнейшей обработке этого хлорпарафина способом по примеру 1 содержание бария в 65%-ном растворе полученного сульфоната бария составляет 9,2%.

В смазочное масло М-60 добавляют 6% присадки и 0,7% дитиофосфата цинка в качестве ингибитора М-201.

Па этом масле запускают на 120 ч и испытывают двигатель на тормозном стенде. Это испытание показало, что смазочное масло не отвечает предъявленным требованиям - значительно ниже по качеству. Сзммарный показатель равен 77.

B.В трубчатый реактор вводят каждый час парафин и хлор. Температура реакции 100-110°С. Через 6 ч устанавливается равновесное состояние и содержание хлора в продукте перестает возрастать. Содержание хлора в продукте равно 9,8%, а содержание в его хлорированной части - 17,6%. При дальнейшей обработке полученного хлорпарафина способом по примеру 1 содержание бария в 65%-ном растворе составляет 9,7%. Этуприсадку примешивают в смазочное масло. Суммарный показатель равен 77 и масло не отвечает предъявляемым требованиям.

Пазовый показатель 4,6; препятствие протеканию 2,6; среднее обоих показателей 3,5.

Пример 2. В эмалированный реактор вводят парафин, температура каплебтделения которого равна 52-54°С и средний молекулярный вес составляет 366. Парафин нагревают до 100°С и хлорируют при этой температуре до достижения содержа:ния хлора 8%. Содержание хлора в хлррированной части полученного хлорпарафина равно 13,8%. При дальнейшей обработке получают присадку на основе сульфоната бария; содержание бария в его 65%-ном растворе равно 8,4%. В смазочное масло М-60 примешивают 2,5% этой присадки и 0,7% дитиофосфата цинка в качестве ингибитора. Это масло испытывают на двигателе. Суммарный показатель масла равен 88. Средний пазовый показатель 7; препятствие протеканию 7,2; среднее показателей 7,1. Для сравнения были произведены следующие измерения. Взаимодействием алкилбензолсульфокислоты, получаемой с использованием олефинов, с гидроокисью бария получают и бариевую соль. Из полученного алкилбензолсульфокислого бария удаляют осадок. Содержание бария в 65%-ном растворе этой соли составляет 8,4%. Смазочное масло М-60, в которое добавлено 2,5% такой присадки и 0,7% дитиофосфата цинка в качестве ингибитора, испытывают на стенде. Это масло не соответствует техническим условиям, суммарный показатель его равен 80. Средний пазовый показатель 4,4; препятствие протеканию 4,7; среднее обоих показателей равно 4,5. Пример 3. Из хлорпарафина, полученного по примеру 1, получают известным способом диалкилфенилдитиофосфат бария. Содержание бария в его 47%-ном растворе в веретенном масле составляет 4,1%. В смазочное масло добавляют 5% полученной присадки и 0,7% дитиофосфата цинка. Суммарный показатель масла равен 65. Средний пазовый показатель 0,2; препятствие протеканию 3; среднее обоих показателей равно 1,6. Пример 4. По примеру 1 производят хлорирование до тех пор, пока содержание продукта по хлору не составит 0,9%. Согласно этому содержание хлорированной части хлорпарафина по хлору составляет 9,2%. Полученный хлорпарафин используют как алкилирующее средство в присутствии катализатора - хлорида алюминия и, таким образом, алкилируют бензол. Полученный алкилбензол отделяют, очищают и очищенный продукт сульфируют газом, содержащим трехокись серы. Полученная алкилбензолсульфоновая кислота содержит значительное количество не вступивщего в реакцию углеводорода. Этот продукт смещивают с пятикратным при расчете по его весу количеством растворителя (1:4, бензин-метанол), депарафинируют при 20°С таким образом, чтобы отделялся содержащая верхний парафин, бензиновая фаза. Содержащую нижний метанол фазу дистиллируют и удаляют растворитель. Из этого уменьшенного количества содержа щей парафин, сульфоновой кислоты с помощью гидроокиси бария получают бариевую соль, удаляют осевшую фазу и получают присадку к смазочному веществу, состоящую из бариевой соли алкилбензолсульфоновой кислоты. Присадка в форме 65%-ного раствора в веретенном масле содержит 9,2% бария. Базовое масло М-бО смешивают при расчете по его весу с 6% полученной присадки и 0.7% дитиофосфата цинка в качестве ингибитора и испытывают на стенде на двигатель Петтера. Согласно AVI испытание продолжают 120 ч. Исследования показывают, что масло соответствует требуемым нормам. Суммарный коэффициент 95,5; сечение канавки 9,6; препятствие протеканию 9,0; средний показатель обоих величин 9,3. Пример 5. Согласно примеру 1 производят хлорирование до тех пор, пока содержание продукта по хлору не будет составлять 4,0%. Согласно этому содержание хлорированной, части хлорпарафина по хлору составляет 10,1%. Полученный хлорпарафин обрабатывают согласно примеру 4 и получают содержащую 65%-ный бариевый сульфонат - присадку к веретенному маслу, содержащую 9,6 вес. % бария. Базовое масло М-60 смешивают при расчете по ему весу с 6,0% полученной присадки и с 0,7% дитиофосфата цинка в качестве ингибитора испытывают на стенде на двигателе Петтера. Согласно A.V.I. Испытание продолжают 120 ч. Исследования показывают, что масло соответствует существующим нормам. Суммарный коэффициент 94,3; сечение канавки 9,1; препятствие протеканию 8,8; средний показатель обеих величин 8,9. При м е р 6. Согласно примеру 1 производят хлорирование до тех пор, пока содержание продукта по хлору не будет составлять 10,0%. Содержание хлорированной части хлорпарафина по хлору при этом составляет 14,7%. Базовое масло М-60 при расчете по его весу смешивают с 6,0% полученной присадки и 0,7% дитиофосфата цинка в качестве ингибитора и испытывают на стенде на двигателе Петтера. Согласно A.V.I, испытание продолжают 120 ч. Исследования показывают, что масло соответствует существующим нормам. Суммарный коэффициент 88,1; сечение канавки 7,3; препятствие протеканию 6,7; средний показатель обеих величин 7,0. Таким образом, предлагаемый способ позволяет улучшить качество масла. Формула изобретения Способ получения присадки к .смазочным маслам на основе алкиларилсульфо7ната или дитиофосфата с использованием хлорирования парафиновых углеводородов, алкилирования ароматического соединения полученными хлорпарафинами и последующей обработки, отличаюп1,ийся тем,5 что, с целью повышения эффективности присадки, хлорирование ведут до содержа8ния хлора в хлоруглеводородах, равного 0,9-10 вес. %. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США № 3031284, кл. 44-78, опублик. 1968.