CS215929B1

CS215929B1 - Způsob výroby komplexních aditivů určených k výrobě všesezonních motorových olejů jednostupňovým míšením se základním ropným olejem

Info

Publication number: CS215929B1
Application number: CS188278A
Authority: CS
Inventors: Vaclav Rabas; Vaclav Stepina; Jan Benes; Zdenek Sebek; Miroslav Pribyl; Marta Groetschlova
Original assignee: Vaclav Rabas; Vaclav Stepina; Jan Benes; Zdenek Sebek; Miroslav Pribyl; Marta Groetschlova
Priority date: 1978-03-24
Filing date: 1978-03-24
Publication date: 1982-10-29

Abstract

Způsob výroby komplexních aditivů pro všesezonní motorová oleje spočívá v míšení základního ropného oleje předepsané jakosti a modifikátory viskozitního indexu, snižovači bodu tuhnutí, detergentně dispersními přísadami, bezpopelnýml dispersanty a antioxidanty v předepsaném pořadí, v předepsaných hmotnostních poměrech a za definovaných teplotních podmínek. Komplexní aditiva připravená způsobem podle vynálezu poskytnou jednostupňovým míšením se základním ropným olejem jakostní všesezonní motorové oleje.

Description

(54) Způsob výroby komplexních aditivů určených k výrobě všesezonních motorových olejů jednostupňovým míšením se základním ropným olejem

215 929

Vynález se týká jednostupňového způsobu výroby komplexních aditivů pro věesezonní motorové oleje.

Jakostní motorové oleje se vyrábí míšením základních ropných olejů s různými aditivy, kterými se dosahuje zlepšeni jejich některých jakostních a užitkových parametrů a prodloužení životnosti. Při výrobě jednotlivých druhů motorových olejů se přimísí k základnímu ropnému oleji vhodných vlastností v přesných poměrech antioxidanty, detergentně dispersní složky, modifikátory viskozity a viskozitního indexu a snižovaěe bodu tuhnutí, případně i jiné přísady. Jako antioxidanty se používají kovové soli dialkylditiofosfátů, alkylarylditiofosfátů a diarylditiofosfátů, případně jejich směsi s antioxidanty bezpopelnými. Punkci detergehtně dispersních přísad plní vápenaté, vápenatobarnaté, barnaté nebo hořeěnaté soli ropných nebo syntetických alkylarylsulfonátů s TBN asi do 400 mg KOH/g, vápenaté soli alkylsalicylátů s TBN asi do 170 mg KOH/g, vápenaté soli alkylfenolátů s TBN asi do 300 mg KOH/g, barnaté a vápenaté soli alkenylfiofosfonátů s TBN asi do 100 mg KOH/g a bezpopelné dispsrzanty typu sukcinimidů, produktů Mannichovy reakoe a jiné. Jako modifikátory viskozity a viskozitního indexu slouží směsi polyisobutylenu s molekulovou hmotností 30 000 až 60 000 ataktický polypropylén s mol. v· 30 000 - 160 000 s kopolymerem styren - isopren s molekulovou hmotností 7u ΟΠΟ až 120 000, nebo s kopolymerem styren - butadien s molekulovou hmotností 70 000 až 120 000, polymethakryláty s mol. hmotností 100 000 až 500 000, kopolymery ethylen - propylen s mol. hmotností kolem 80 000 a jiné. Ve funkci snižovačů bodu tuhnutí se používají nejčastěji polymetakryláty, polyakryláty nebo polyvinylacetáty.

Z uvedeného popisu vyplývá, že kvali~'í motorové oleje vznikají ze základního ropného oleje přimíšením určitého množství různých aditivů, které zlepšují kvalitativní parametry produktu míšení. Vzhledem k tomu, že způsoby výroby motorových olejů, při kterých se k základnímu ropnému oleji přidávají jednotlivé aditivy jsou pracné, náročné na energii potřebnou k míšení a k ohřevu, náročné na skladovací prostory a manipulaci a materiálem, byly vyvinuty tak zvané směsné aditivy. Představují směs chemicky i funkčně odlišných aditivů. Způsoby výroby motorových olejů využívající směsných aditivů se značně zjednodušují. Při takových způsobech výroby se zmenšuje počet složek, které je nutno přimísit k základnímu ropnému oleji a tím se snižují nároky na skladovací prostory, manipulaci s materiálem a řízení jakosti. Současné zkušenosti s používáním směsných aditivů ukazují, že tyto způsoby výroby jsou ekonomicky výhodné.

Nedostatkem všech dosud známých způsobů výroby je, že jimi nelze realizovat výrobu komplexního směsného aditivů, z kterého by bylo možno připravit věesezonní motorové oleje jednostupňovým míšením se základním ropným olejem.

Komplexní aditivy pro výrobu všesezonních motorových olejů jednostupňovým procesem míšení lze připravit způsobem podle vynálezu.

Způsob výroby komplexních aditivů určených k výrobě všesezonních motorových olejů jednostupňovým míšením se základním ropným olejem spočívá v tom, že do 10 až 45 hmot. dílů základního ropného oleje, jehož kinematická viskozita při 100 °C leží v rozmezí 5 až 10

1 n mm .s a hodnota viskozitního indexu je nejméně 80, se při teplotách v oblasti od 120 C

215 929

150 °G vnese za intensivního míchání nejméně jedna ze složek modifikátorů viskozitního in dexu na bázi polyisobutylenu s molekulovou hmotnosti od 30 000 do 60 000 v množství 5 až 10 hmot. dílů, nebo na bázi kopolymeru styrenu s isoprenem s molekulovou hmotností od 80 000 do 120 000 ěi na bázi kopolymeru styrenu s butadienem s molekulovou hmotností od 80 000 do 120 000 v množství 2 až 30 hmot. dílů, nebo na bázi ataktického polypropylenu s molekulovou hmotností 30 000 až 160 000 v množství 4 až 60 hmot. dílů, po úplném rozpuš tění složek se směs ochladí na teplotu 90 až 100 °C a za míchání se vnesou polymery s vlastnostmi zlepěovaěů viskozitního indexu a snižovačů teploty tuhnutí na bázi polymethakrylátů, polyakrylátů nebo polyvinylacetátů v množství 2 až 30 hmot. dílů, po homogenizaci se směs ochladí na teplotu 70 až 90 °C a v míchané směsi se rozpustí nejméně jedna z detergentně dispersníoh přísad na bázi vápenatých, barnatých ěi horečnatých solí alkylarylsulfonátů ěi alkylsalycylátů v množství do 60 hmot. dílů, nebo na bázi alkylfenolátu vápenatého v množství do 50 hmot. dílů, nebo na bázi alkenyltiofosfonátu vápenatého Si barnatého v množství do 20 hmot. dílů, nebo typu bezpopelných disperzantů v množství od 5 do 40 hmot.. d£LŮ a po rozpuštění těchto složek se směs ochladí na teplotu 50 až 70 °C, při které se rozpustí 3 až 30 hmot. dílů antioxidantů na bázi dialkylditiofosfátu kovu nebo alkylaryltiofosfátu kovu nebo diarylfosfátu kovu.

Předností způsobu podle vynálezu je, že jednotlivé aditivy lišící se chemickým složením a funkčním účinkem se vnáší do míchané směsi v průběhu ochlazování předehřátého základního ropného oleje. 7 procesu míšení je spotřeba energie k udržení předepsaného teplotního režimu malá· Je tedy způsob podle vynálezu mnohem méně náročný na energii ohřevu v procesu míšení. Kromě toho značné zjednodušení procesu přípravy směsného aditivu přináší další úspory energie nezbytné k pohonu míchadel, čerpadel, transportních zařízení a pod.

Další předností způsobu podle vynálezu je, že v průmyslovém komplexu, rafinerie - mí síma aditivů, jsou mnohem menší nároky na skladovací prostory, manipulaci s materiálem a řízení jakosti, oož vede ve svém důsledku k snížení pracnosti a úspoře pracovních sil.

Způsob výroby lze doložit následujícími příklady.

Příklad 1

Do 43 hmot. dílů intenzivně míchaného základního ropného oleje, který měl při 100 °C kinematickou viskozitu 8,5 mm^.s“^ viskozitní index 96, teplotu tuhnutí -12 °0 a teplotu vzplanutí 225 °C bylo přidáno při teplotě 140 °C 16 hmot. dílů polyisobutylenu o molekul, hmotn. 40 000 a 3,5 hmot. dílu kopolymeru styren - isopren o molekulové hmotnosti 100 000 Po rozpuštění přidaných složek byla směs ochlazena na teplotu 100 °C a do směsi bylo vneseno 4,5 hmot. dílu polymethakrylátu (50% koncentrát). 7 průběhu homogenizace směs samovolně vychladla na teplotu 85 °C. Při této teplotě přidáno 14 hmot. dílů alkylfenolátu vápenatého (50% koncentrát) a 8 hmot. dílů bisukcinimidu (55% koncentrát). Rozpouštění probíhalo za Intenzivního míchání a samovolného chladnutí. Směs byla zcela homořenní při teplotě 60 °C. Při této teplotě bylo rozpuštěno 11 hmot. dílů zinečnaté soli dialkyldltiofosfátu (koncentrát 85%). Takto připravený komplexní aditiv byl v množství 12% hmot smísen

215 929 se základním olejem. Získaný olej svými jakostními parametry odpovídal požadavkům pro všesezonní motorový olej SAE 20 W 30 speoifikaoe API CB. Měl při 100 °C kinematiokou viskozitu 12,5 mm².s“\ při teplotě -18 °C dynamickou viskozitou 4,7 Pa s, viskozitní index 116, teplotu tuhnutí -32 °C a teplotu vzplanutí 226 °C. Vyhověl limitům při motorových zkouěkách Petter a Petter AV 1 předepsaným pro specifikaci DBF 2101 D (API CB). Při zkoušoe střihové stálosti podle DIN 51 382 došlo k poklesu viskozity po 30 cyklech o 4,5%.

Příklad2

Do 42 hmot* dílů intenzivně míchaného základního ropného oleje, který měl při 100 °C kinematickou viskozitu 6,9 mm².s'¹, viskozitní index 104, teplotu tuhnutí -12 °C a teplotu vzplanutí 214 °C, bylo přidáno při teplotě 135 °C 11 hmot. dílů polyisobutylenu o molekulové hmotnosti 40 000 a 8 hmot. dílů kopolymeru styren - isopren o molek. hmotnosti 100 000. Po rozpuštění těchto složek byla směs ochlazena na teplotu 95 °C a při této teplotě byly rozpuštěny 4 hmot. díly polymethakrylátu (koncentrát 50% hmot.)· Teplota směsi snížena na 70 °C a při této teplotě byly postupně rozpuštěny 2 hmot. díly neutrálního petrosulfonátu vápenatého (koncentrát 30% hmot·), 8 hmot. dílů syntetického báziokého alkylarylsulfonátu vápenatého (koncentrák ^0¾ hmot.), 6 hmot. dílů báziokého alkylfenolátu vápenatého (konoentrát 50% hmot.) a 10 hmot. dílů bissukoinimidu (koncentrát 55% hmot.). Směs ochlazena na 55 °C a při této teplotě bylo rozpuštěno 9 hmot. dílů zineěnaté soli dialkylditiofosfátu (koncentrát 85% hmot·)·

Takto připravený komplexní aditiv byl v množství 18% hmot. přimíšen k základnímu ropnému oleji^ Získaný olej odpovídal svými :~>aky všesezonnímu motorovému oleji SAE 15 V 40 speoifikaoe AFI CC. Olej měl při teplotě 100 °C kinematiokou viskozitu 14,2 mm².s~¹, při teplotě -18 °C měl dynamickou viskozitu 4,7 Pa s, viskozitní index 142, teplotu tuhnutí -31 °C a teplotu vzplanutí 216 °C. Při motorových zkouškách Petter a Petter AV^ vyhověl limitům předepsaným pro specifikaci MIL - L - 2104 B (API 00). Při zkouěoe střihové stálosti podle DIN 5-1 382 došlo po 30 cyklech k poklesu viskozity o 3,2%.

Příklad 3

Do 42 hmot. dílů intenzivně míchaného základního ropného oleje, který měl při 100 °C kinematickou viskozitu 6,9 mm².s“¹, viskozitní index 104, teplotu tuhnutí -12 °C a teplotu vzplanutí 214 °C, bylo přidáno při teplotě 140 °C 8 hmot. dílů polyisobutylenu s mol. hmotností 40 000 a 6 hmot. dílů kopolymeru styren - isopren s mol. hmotností 100 000. Po rozpuštění těchto složek byla směs ochlazena na teplotu 90 °C. Při této teplotě byly v míchané směsi rozpuštěny 2 hmot. díly polymetakrylátu (koncentrát 50% hmot.). 7 průběhu rozpouštění tepla směsi poklesla na 80 °C. Při této teplotě bylo do směsi postupně vneseno 11 hmot. dílů vápenatě soli báziokého alkylsalioylátu (koncentrát 50% hmot.) 14 hmot. dílů vápenaté soli syntetického báziokého alkylarylsulfonátu (konoentrát 30% hmot.) a 11 dílů bissukcinimidu (koncentrát 55% hmot.). Směs byla zoela homogenní při teplotě 55 ®C. Při této teplotě byly ve směsi rozpuštěny 3 hmot. díly zineěnaté soli dialkylditiofosfátu a 3 hmot. dály zinečaató soli alkylarylditiofosfátu. Takto připravený komplexní aditiv byl v

215 929 množství 12% hmot. smísen se základním ropným olejem. Získaný olej odpovídal svými jakostními znaky všesezónnímu motorovému oleji SAS 15 W 40 specifikace AFI CD. Olej měl při teplotě 100 °C kinematickou viskozitu 14,4 mm².s”\ při teplotě -18 °C dynamickou viskozitu 4,8 Pa s, viskozitní index 144, teplotu tuhnutí -30 °C a teplotu vzplanutí 217 °C.

Příklad 4

Do 40 hmot· dílů intenzivně míchaného základního ropného oleje, který měl při 100 °C kinematickou viskozitu 6,4 mm².s¹, viskozitní index 95, hod tuhnutí -10 °C a teplotu vzplanutí 209 °C bylo přidáno při teplotě 145 °C 5 hmot. dílů kopolymeru styrenu s butadienem o mol. hmotnosti 90 000. Po rozpuštění této složky byla směs ochlazena na teplotu 100 °C a při této teplotě bylo rozpuštěno 25 hmot. dílů polyakzylátu s mol. hmotností asi 500 000. Po ochlazení směsi na 90 °C bylo postupně rozpuštěno 10 hmot. dílů vápenaté soli bázického syntetického alkylarylsulfonátu s TBN 300 mg KOH/g, 3 hmot. díly slabě bázického ropného alkylarylsulfonátu vápenatého β TBN 8 mg KOH/g, 6 hmot. dílů alkenyltiofosfonátu barnatého s TBN 70 mg KOH/g, 6 hmot. dílů alkylfenolátu vápenatého s TBN 130 mg KOH/g 4 hmot. díly monosukcinimidu. Po rozpuštění uvedenýoh složek byla Směs ochlazena na teplotu 65 °C. Při této teplotě bylo rozpuštěno 6 hmot. dílů zinečnaté soli dialkylditiofosfátu. Takto získaný komplexní aditiv byl v množství 10% přimíšen k základnímu ropnému oleji. Získaný olej odpovídal svými jakostními znaky víoesezonnímu motorovému oleji SAB 20 V 30, specifikace API CB.

P ř í kl a d 5

Do 43 hmot. dílů intenzivně míohaného základního ropného oleje, který při 100 °C měl

P 1 Λ kinematickou viskozitu 8,5 wm.s~ , viskozitní index 96, teplotu tuhnutí -12 C a teplotu vzplanutí 225 °C bylo přidáno při teplotě 140 °C 7 hmot. dílů ataktického polypropylenu o mol. hmotnosti 70 000 a 3,5 hmot. dílů kopolymeru styren - isopren o molek. hmotnosti 110 000. Po rozpuštění přidaných složek byla směs ochlazena na teplotu 100 °C a při této teplotě rozpuštěno 4,5 hmot. dílu polymethakrylátu (50% hmot. koncentrát). Směs ochlazena na teplotu 80 °C. Do směsi postupně přidáno 14 hmot. dílů alkylfenolátu vápenatého (50% hmot. koncentrát) a 8 hmot. dílů bisukcinimidu (55% hmot. koncentrát). Homogenizace probíhala za samovolného chladnutí. Po vychladnutí na 60 °C bylo rozpuštěno 11 hmot. dílů zinečnaté soli dialkylditiofosfátu (koncentrát 85% hmot.). Takto připravený komplexní aditiv byl v množství 12% hmot. smísen se základním ropným olejem. Získaný olej odpovídal jakostními parametry požadavkům pro všesezonní motorový olej SAE 20 W 30 specifikace API CB.

Claims

PŘEDMĚT VYNÁLEZU

Způsob výroby komplexních aditivů určených k výrobě všesezonních motorových olejů jednostupňovým míšením se základním ropným olejem vyznačený tím, že do 10 až 45 hmot. dílů základního ropného oleje, jehož kinematická viskozita při 100 °C leží v rozmezí 5 až 10

215 929
2 1 nm »s a hodnota viakozitního indexu je nejméně 80, se při teplotách v oblasti od 120 do 150 °C vnese za intensivního míchání nejméně jedna ze složek modifikátorů viskozitního in dexu na bázi polyisobutylenu β molekulovou hmotností od 30 000 do 60 000 v množství 5 až 50 hmot. dílů nebo na bázi kopolymerů styrenu s isoprenem a molekulovou hmotností od 80 000 do 120 000 ěi na bázi kopolymerů styrenu s butadienem a molekulovou hmotností od 80 000 do 120 000 v množství 2 až 30 hmot. dílů nebo na bázi ataktiokého polypropylenu s molekulovou hmotností 30 000 až 160 000 v množství 4 až 60 hmot. dílů, po úplném rozpuštění složek se směs ochladí na teplotu 90 až 100 °C a za míchání se vnesou polymery s vlastnostmi zlepšovaěů viskozitního indexu a snižovačů teploty tuhnutí na bázi polymethakrylátů, polyakrylátů nebo polyvinylacetátů v množství 2 až 30 hmot. dílů, po homogenizaci se směs ochladí na teplotu 70 až 90 °C a v míchané směsi se rozpustí nejméně jedna z detergentně dispersníoh přísad na bázi vápenatých barnatýoh ěi hořeěnatých solí alkylarylsulfonátů ěi alkylsalioylátů v množství do 60 hmot. dílů, nebo na bázi alkylfenolátu vápenatého v množství do 50 hmot. dílů, nebo na bázi alkenyltiofosfonátu vápenatého ěi barnatého v množství do 20 hmot. dílů, nebo typu bezpopelných dispersantů v množství od 5 do 40 hmot. dílů a po rozpuštění těchto složek se směs ochladí na teplotu 50 až 70 °C, při které se za míchání rozpustí 3 a? 30 hmot. dílů antioxidantů na bázi dialkylditiofosfátů kovu nebo alkylaryltiofosfátu kovu nebo diarylfosfátu kovu.