CS203277B1 - Device for the continuous preparation of antioxidantdetergent nased on alkylsalicylic acid - Google Patents

Description

ČESKOSLOVENSKÁ SOCIALISTICKÁ REPUBLIKA (19) POPIS VYNÁLEZU K AUTORSKÉMU OSVEDČENIU 203277 (Π) (Bl) s (22) Přihlášené 12 08 77(21) (PV 5336-77) (51) Int. Cl.3 C 07 C 51/00 C 10 M 1/24 (40) Zverejnené 30 06 80 ÚŘAD PRO VYNÁLEZY A OBJEVY (43) Vydané 15 12 82 (75). .

Auto? vynálezu MAlAS MICHAL ing. DrSc.,

TKÁČ ALEXANDER prof. DrSc. aCVENGROŠ JÁN ing. CSc , BRATISLAVA (54) Zariadenia pra kontinuálnu přípravu antioxidantudetergentu na bázekyseliny alkylsalicylovej 1

Vynález sa týká zariadenia pře kontinuál-nu přípravu vysokoaktívného antioxidantu--detergentu na báze kyseliny alkylsalicy-lovej do mastiacich olejov pre vysokona-máhané motory s vylúčením kyslíkové) kon-taminácie.

Detergenty-antioxidanty na báze kyselinyalkylsalicylovej typu alkysalicylátov alka-lických zemin sa podl'a ďoteraz známýchpostupov pripravujú v zariadeniach nása-dového typu. Pódia autorského osvedčenia ZSSR č. 266764 je známy spůsob přípravy alkylsalicy-látu sodného v kombinácii aparátov reak-tor—čerpadlo, kde sa neutralizácii alkylfe-nolu lúhom napomáhá odčerpáváním reakč-nej vody při cirkulácli reakčne) zmesi čer-padlom a na úplné odstránenie vlhkosti sado systému privádza dusík. Po skončení su-šenia sa přívod dusíka zastaví.a do reak-tora sa privedie kysličník uhličitý. Systémsa utěsní, zvýši sa tlak na 0,8 MPa a tentosa udržiava 25 až 30 minút dó ukončeniakarboxylácie.

Podlá patentového spisu NSR č. 1 039 069sa alkylfenolát alkalického kovu dvojná-sobné karboxyluje a na produkt druhej kar-boxylácie sa působí kysličníkom alebo hy-droxidom kovu vyššieho mocenstva.

Nevýhodou týchto postupov je, že pre- 2 blehajú diskontinuálne, čím medzi jednot-livými operáciami nie je vylučená konta-minácia vzdušným kyslíkom, ktorá negativ-né ovplyvňuje kvalitu dělového produktuv tých etapách jeho přípravy, kedy reak-čný systém vykazuje alkalickú reakciu. Spo-mínané postupy a zariadenia na ich vyko-náváme neumožňujú čistenie reakčnýchproduktov vo vhodnéj etape syntézy a tiežúčinnost procesov, ktorých. riadiacim de-jom je difúzia, pri ich vedení v hrubýchkvapalinových vrstvách je. nízká. Tieto ne-výhody boli odstránené postupom podlá Čs.autorského osvedčenia č. 193 886, ktorý rie-ši kontinuálnu přípravu alkylfenolátov ko-vov, ďálej postupom podfa čs. autorskéhoosvedčenia č. 193 890, ktorý rieši kontinu-álnu karboxyláciu alkylfenolátov alkalic-kých kovov a konečne postupom podl'a čs.autorského osvedčenia č. 193 892, ktorý satýká kontinuálnej přípravy alkylsalicylo-vých kyselin a ich solí s vysokou čistotou.Spomínané postupy kryjú niektoré čiast-kové etapy přípravy vysokoúčinného anti-oxidantu-detergentu, nezaoberajú sa všakpříslušnými strojnými zariadeniami a ťežneriešia komplexně celé zariademe, zaru-čujúce vysoká kvalitu dělového aditívu.

Spomínané nevýhody sú odstránené v za- riadení pre kontinuálnu přípravu antíoxb 203277 203277 3 dantu-detergentu na báze kyseliny alkyl- ·salicylovej do mastiačich olejov pre -vyso-konamáhané motory pódia vynálezu, ktořé-ho podstatou je, že dno zmešovača neutra-zátora je spojené spojovacou rúrkou neu-tralizátora cez čerpadlo· neutralizátora· apredhrievač neutralizátora s hornou častouodpeňovača neutralizátora, ktorého dolnáčást je spojená'nástrekovou rúrkou neutra-lizátora s vrcholom filmového neutralizá-tora, ktorého dno je spojené produktovourúrkou neutralizátora s čerpadlom karbo-xylátora, ktoré je nástrekovou rúrkou kar-boxylátora spojené s vrcholom filmovéhokarboxylátora, ktorého dno je spojené cezproduktovú rúrku karboxylátora a reduk-čný ventil s nástrekovou rúrkou prvéhozmešovača, ústiacoú v prvom zmešovači, zktorého vychádza výstupná rúrka prvéhozmešovača a ústi v strednej časti prvéhorozsadzováka, ktorého horná časť je spo-jená nástrekovou rúrkou druhého zmešo-vača s druhým zméšovačom, ktorý je spo-jený výstupnou rúrkou druhého zmešova-ča so střednou častou druhého rozsadzo-váka, na ktorého hornú časť je připojená .výstupná rúrka druhého rozsadzováka, při-pojená na čerpadlo odparky, ktoré je spo-jené spojovacou rúrkou odparky cez pred-hrievač odparky s hornou častou odpeňo-vača odparky, ktorého dolná časť je spo-jená nástrekovou rúrkou odparky s vrcho-lom trojstupňovej molekulovej odparky, zdolnej časti ktorej vychádza rúrka desti-látu, spojená s destilátovým čerpadlom, kto-ré nástrekovou rúrkou zmešovača alkali-zátora je spojené so žmešovačom aikalizá-tora, na ktbřěho dno jé pripojertá výstupnárúrka 'zm^šdýáča neutralizátora, ktorá je·spojená-1 cfezt-čerpadlo alkalizátora· a préd-hrieýač alkalizátora s hornou častou odpe-ňovača alkáližátorá, ktorého dolná část, jespojená nástrekovou rúrkou alkalizátora s·vrcholom ^filmového alkalizátora, z ktoréhodolnej Časti vychádza proďuktová. rúrka ál-kalizátqra, spojená s produktovým čerpad-.lom aíkaližátořa.: k.'

Okrem vysokých konverzií, dosahovanýchvofilmpvýchrěaktoroch v tenkých štierd- .ný^h;Íjímock’pri neútralizáciiý karboxyláciia:^álÓtožíácii,"tátúčinného Cistenia surové},ky01p|ý^ydík'yisalicylovej v trojstupňovejmOjpkm.pyej· odparke v. zariadeni podlá vy-riá^ežtí^/ppslaline sa vyšší účinok . tým,, žev .ííOptiíiuárrié pracujúcom zariadeni sú vy-tvořSrté, ^yšétky · předpoklady na vylúčeniekpritdmiíláciě spracovávaného materiáluvždušným kyslíkom. Tým sa.zamedzí oxi-dácíi alkylfenolov v alkalickom prostředíza vzniku tmavých polykondenzačných pro-duktov, ktoré sú zárodkom tvorby lakov akoksovitých usadenín na stěnách valcov apiestov motorov. Zvýši sa tým kvalita a vý-tažok vysokoúčinného antioxidaňtu;deter-gentu ..pre mastiace oleje najvyšších. tried.

Na pripojenom výkrese je schématickyznázorněné zařiadenie pódia vynálezu. ...

Dno zmešovača neutralizátora 1 je spo-jené spojovacou rúrkou neutralizátora 2cez čerpadlo neutralizátora 3 a predhrie-vač neutralizátora 4 s hornou častou odpe-ňovača neutralizátora 5. Z dolnej časti od-péňóvača 3 vedie' nástreková rúrka neutra-llzátora 6 na vrchol filmového neutralizá-tora 7. Jeho dno je spojené produktovourúrkou neutralizátora 8 s čerpadlom kar-boxylátora 10, ktoré je potom nástrekovourúrkou karboxylátora 11 spojené s vrcho-lom filmového karboxylátora 12. Dno fil-mového karboxylátora 12 je přepojené cezproduktuvú rúrku karboxylátora 13 a re-dukčný ventil 14 s nástrekovou rúrkou pr-vého zmešovača 16, ktoré ústi v prvom zme-šovači 17. Prvý zmešovač 17 je opatřenývýstupnou rúrkou prvého zmešovača 18,ktorá ústi v strednej časti prvého rozsad-zováka 19. Z hornej časti prvého rozsadzo-váka 19 vychádza nástreková rúrka dru-hého zmešovača 20, ktorá .ústi v druhomzmešovači 21. Tento je spojený výstupnourúrkou druhého zmešovača 22 so střednoučastou druhého rozsadzováka 23. 2 hornejčasti druhého rozsadzováka 23 vychádzavýstupná rúrka druhého rozsadzováka 24,na ktoru je připojené čerpadlo odparky 26.Čerpadlo odparky 26 je spojené spojova-cou rúrkou odparky 27 cez predhrievač od-parky 28 s hornou častou odpeňovača od-parky 29. Z dolnej časti odpeňovača odpar-ky 29 'vedie nástreková rúrka odparky 30na vrchol trojstupňovej molekulovej odpar-ky 31. Zo spodnej časti tretieho stupňa troj-stupňovej molekulovej odparky 31 vychád-za rúrka destilátu 32, spojená s destiláto-vým čerpadlom 33, z-ktorého výchádza ná-streková rúrka zmešovača alkalizátora 33a ústi v zmenšovači alkalizátora 36. Vý-stupná rúrka zmešovača alkalizátora 37,ktorá. vychádza z dna zmešovača alkalizá-tora 38, je spojená cez čerpadlo alkalizá-tora 38 a predhrievač alkalizátora 39 s hor-nou častou odpeňovača alkalizátora 40. Zdolnej časti odpeňovača alkalizátora 40vedle nástreková rúrka alkalizátora 41 navrchol filmového alkalizátora 42. Jeho dno-je spojené cez. produktovú rúrku alkalizá-tora 43 s produktovým čerpadlom alkali-zátora 44, Prevádzková spolehlivost zaria-denia · podlá vynálezu sa zvýši zaradenímniekofkýčh uzavretých medzizásobníkovbez narušenia kontinuality jeho Chodu. Svýhodou je možné takto zařadit medzi pro-duktovú rúrku neutralizátora 8 a čerpadlokarboxylátora 10 zásobník neutralizátora 9,ďalej medzi redukčný ventil 14 a nástre-kovú rúrku prvého zmešovača 16 zásob-ník karboxylátora 13, rovnako medzi vý-stupná rúrku druhého usadzováka 24 ačerpadlo odparky 26 zásobník surověj ky-seliny 23 a konečne medzi destílátové čer-padlo 33 a nástreková rúrku zmešovača al-kalizátora 35 zásobník čistej kyseliny 34.Dvojica aparátov zmešovač-usadzovák slú-ži na intenzívně, premiešanie vzájomne ne- 203277 5 6 rozpustných kvapalín a na rozsadeníe vy-tvořené j zmesi. Okrem kombinácie zmešo-vača a rozsadzováka může byt pře tentoúčel použitá napr. rotačná disková kolonas rozsadzovacími zónami buď vo vnútri, ale-bo mimo kolony. Na mieste trojstupňovejmolekulovej odparky 31 je možné s výho-dou použit odparku podía čs. AO 181058.Východiskovou surovinou pre přípravuantioxidantu-detergentu na báze kyselinyalkylsalicylovej sú alkylfenoly, obsahujúcev polohe 2 alebo 4 alkylový reťazec s dl'ž-kou 14 až 18 uhlíkových atómov, a to ne-rozvetvený alebo různé vetvený. V zmešo-vači neutralizátora l v Inertnej atmosféředusíka alebo vzácného, plynu sa kontinuál-ně zmiešavajú alkylfenoly s vodným roz-tokom hydroxidu sodného v molovom po-měre od 1 : 0,8 do 1 : 1,2 pri teplote 10 až80 °C, pričom vodný roztok hydroxidu sod-ného obsahuje 35 až 50 % hmot. lúhu.Zmes je kontinuálně dávkovaná čerpádlomneutralizátora 3 cez predhrievač neutrali-zátora 4, kde sa kontinuálně vyhřeje nateplotu 40 až 120 °C a vstupuje do evakuo-vaného odpeňovača neutralizátora , 5, kdesa zbaví časti rozpúšťadlovej aj reakčnejvody. Z odpeňovača neutralizátora 5 pri-chádza na ohrevnú plochu filmového neu-tralizátora 7, kde v tenkom stieranom fil-me za čas 10 až 300 s pri teplote 60 až 160°C a tlaku 4 až 15 kPa za stálého odčerpá-vania vody z filmu reakčnej zmesi prebeh-ne neutralizácia alkylfenolov s účinnostou95 až 100 % a obsah vody v reakčnom pro-dukte je nižší ako 0,1 % hmot. Alkylfeno-láty sodné odchádzajú z filmového neutra-lizátora 7 produktovou rúrkou neutra'izá-tora 8 priamo alebo cez zásobník neutra-lizátora 9, pomocou čerpadla karboxyláto-ra 10 na ohrevnú plochu filmového karbo-xylátora 12, kde v tenkom stieranom filmeza čas 10 až 300 s, pri teplote 100 až 180 °Ca tlaku kysličníka uhličitého 0,5 až 3,0 MPaprebehne karboxylácia alkylfenolátov sod-ných za vzniku alkysalicylátov sodných súčinnosťou 95 až 100 °/o. Alkylsalicylátysodné sú pod tlakom kontinuálně pretiá-čané cez redukčný ventil 14 priamo alebocez zásobník karboxylátora 15, do prvéhozmešovača 17, kde sa pri teplote 10 až80 °C zmiešavajú s vodným roztokom mi-nerálnej kyseliny napr. kyseliny sírovej skoncentráciou minimálně 3 % hmot. V dů-sledku posobenia minerálnej kyseliny saalkylsalicyláty sodné konvertujú na alkyl-salicylové’ kyseliny za vzniku sodnej soliminerálnej kyseliny. Je výhodné pracovatminimálně s 5 % prebytkom minerálnejkyseliny vzhfadom na sodíkový katión.Zmes, vzniklá působením minerálnej kyse-liny na alkysalicyláty sodné, kontinuálněpreteká z prvého zmešovača 17 do prvéhorozsadzováka 19, v ktorom v hornej vrstvěsa oddelia alkylsalicylová kyseliny a v spod-nej vrstvě vodný roztok nezreagovanej ky-seliny a jej sodnej soli. Rozsadzovák je vhodné dimenzovať tak, aby priemerný časpobytu zmesi v ňom bol; 30 až 60 minút astyčný povrch fáz dostatočne velký. Alkyl-salicylové kyseliny sú z prvého rozsadzo-váka 19 kontinuálně odvádzané do dru-hého zmešovača 21, kde sa pri teplote 10až 90 °C perú vodou v hmotnostnom pomě-re voda ku kyselinám od 0,1 : 1 do. 5 : 1.Vzniklá zmes sa kontinuálně vedle do dru-hého rozsadzováka 23, v ktorom sa v hor-nej vrstvě oddelia přeprané alkylsalicylovékyseliny a v spodnej vrstvě voda so zbyť-kom minerálnej kyseliny a jej sodnej soli.Rozsadzovák je vhodné dimenzovat tak, abypriemerný čas pobytu zmesi v ňom bol 30až 60 minút a styčný povrch fáz dostatoč-ne velký. Alkysalicylové 1'yseliny, obsahu-júce 0 až 10 % hmot. alkylfenolov, sa kon-tinuálně odvádzajú z druhého rozsadzová-ka 23 priamo alebo cez zásobník surovějkyseliny 25, pomocou čerpadla odparky 26cez predhrievač odpaky 28, kde sa konti-nuálně predehrejú na teplotu 50 až 120 °Ca vstupujú do evakuovaného odpeňovačaodparky 29, kde sa zbavia vlhkosti a ná-strekovou rúrkou odparky 30 sú kontinuál-ně dávkované na odparnú plochu trojstup-ňovej molekulovej odparky 31. Tu v jednot-livých vákuových stupňoch pri teplote 100až 300 °C a tlaku 102 až 101 Pa se destilo-vaná kvapalina postupné v prvom stupniodplyní, v druhom stupni oddělí sa z nejpredná frakcia v množstve 10 až 20 %hmot. z nástreku, tvořená prevážne alkyl-fenolmi a v treťom stupni sa ako destilátzískajú čisté kyseliny alkylsalicylové v množ-stve 70 až 85 % hmot. z nástreku, pričomv zbytku sa oddelia kovové kontamináciespolu s kondenzovanými živičnými produk-tami_v množstve 5 až 10 % hmot. z nástre-ku. Čisté kyseliny alkylsalicylové sú od-vádzané z trojstupňovej molekulovej odpar-ky 31 rúrkou destilátu 32 pomocou destilá-tového čerpadla 33 priamo, alebo cez zá-sobník čistej kyseliny 34, do zmešovačaalkalizátora 36, kde sa pri teplote 15 až80 °C v inertnej atmosféře zmiešavajú svodnou suspenziou hydroxidu alebo hydro-xidov, oxidu alebo oxidov alkalických ze-min v molovom pomere 1 : 0,5 až 1 : 2,ktorá může obsahoval; dispergacné činidlonapr. alkylsalicyláty alkalických zemin, azrieďovadlo napr. minerálny olej. Obsaholeja v neutralizačnej zmesi může byť 20až 95 % hmot. vzhfadom na zmes alkysa-licylových kyselin a oleja. Zo zmešovačaalkalizátora 36 je zmes dávkovaná čerpad-lom alkalizátora 38 cez predhrievač alka-lizátora 39, kde sa vyhřeje na teplotu 50až 120 °C a vstupuje do evakuovaného od-peňovača alkalizátora 40, kde sa zbaví čas-ti rozpúšťadlovej a reakčnej vody. Z odpe-ňovača alkalizátora 40 potom reakčná zmesprichádza na ohrevnú plochu filmovéhoalkalizátora 42, kde pri teplote 90 až 180 °Ca tlaku 4 až 15 kPa v tenkom stieranom fil-me za čas 10 až 500 s prebehne neutrali-

Claims (2)

1. 2 O 3 277 zácia alkylsalicylových kyselin s účinnos-ťou 95 až 100 % za súčasného odfahovaniarozpúšťadlovej 1 reakčnej vody. Zneutrali- zovaně alkylsalicylové kyseliny sú odčer-pávané z filmového alkalizátora 42 pro-duktovým čerpadlom alkalizátora 44. PREDMET

   1. Zariadenie pře kontinuálnu přípravuantioxidantu-detergentu na báze kyselinyalkysalicylovej do mastiacich olejov prevysokonamáhané motory s vylúčením kys-líkové] kontaminácie, vyznačujúce sa tým,že dno zmešovača neutralizátora (1) jespojené spojovacou rúrkou neutralizátora(2) cez čerpadlo neutralizátora (3) a pred-hrievač neutralizátora (4) s hornou častouodpeňovača neutralizátora (5j, ktoréhodolná část je spojená nástrekovou rúrkouneutralizátora (6) s vrcholom filmovéhoneutralizátora (7), ktorého dno je spojenéproduktovou rúrkou neutralizátora (8) sčerpadlom karboxylátora (10), spojenéhonástrekovou rúrkou karboxylátora (11) svrcholom filmového karboxylátora (12),ktorého dno je spojené cez produktovúrúrku karboxylátora (13) a redukčný ven-til (14) s nástrekovou rúrkou (16), ústia-cou v prvom zmešovači (17), odkia! vy-chádza rúrka (18) a ústi v strednej častiprvého rozsadzováka (19), majúceho spo-jenú hornú část nástrekovou rúrkou (20)s druhým zmešovačom (21) spojeným vý-stupnou rúrkou (22) so střednou častoudruhého rozsadzováka (23), na hornú časťktorého je připojená výstupná rúrka dru-hého rozsadzováka (24), připojená na čer-padlo odparky (26), ktoré je spojené spo-jovacou rúrkou odparky (27) cez pred-hrievač odparky (28) s hornou časťou od-peňovača odparky (29), ktorého dolná část VYNALEZU je spojená nástrekovou rúrkou odparky (30)s vrcholom trojstupňovej molekulovej od-parky (31), z ktorej dolněj časti vychádzarúrka destilátu (32), spojená s destiláto,vým čerpadlom (33), ktoré nástrekovourúrkou zmešovača alkalizátora (35) je spo-jené so zmešovacím alkalizátorom (36), naktorého dno je připojená výstupná rúrkazmešovača neutralizátora (37), ktorá jespojená cez čerpadlo alkalizátora (38) apredhrievač alkalizátora (39) s hornoučasťou odpeňovača alkalizátora (40), kto-rého dolná časť je spojená nástrekovourúrkou alkalizátora (41) s vrcholom filmo-vého alkalizátora (42), z ktorého dolnejčasti vychádza produktová rúrka alkalizá-tora (43), spojená s produktovým čerpad-lom alkalizátora (44).
2. 2. Zariadenie pre kontinuálnu přípravuantioxidantu-detergentu na báze kyselinyalkylsalicylovej podl'a bodu 1, vyznačujúcesa tým, že medzi produktovú rúrku neutra-Pzátora (8) a čerpadlo karboxylátora (10)je zaradený zásobník neutralizátora (9),medzi redukčný ventil (14) a nástrekovú rúr-ku prvého zmešovača (16) je zaradený zásob-ník karboxylátora - (15), medzi výstupnúrúrku druhého rozsadzováka (24) a čer-padlo odparky (26) je zaradený zásobníksuroyej kyseliny (25) a medzi destilátovéčerpadlo (33) a nástrekovú rúrku zmešo-vača alkalizátora (35) je zaradený zásob-ník čistéj kyseliny (34). 1 list výkresov Severografia, n. p., závod 7, Most