HUT66672A - Preparation of overbased magnesium sulphonates and use thereof - Google Patents

Preparation of overbased magnesium sulphonates and use thereof Download PDF

Info

Publication number
HUT66672A
HUT66672A HU9303316A HU9303316A HUT66672A HU T66672 A HUT66672 A HU T66672A HU 9303316 A HU9303316 A HU 9303316A HU 9303316 A HU9303316 A HU 9303316A HU T66672 A HUT66672 A HU T66672A
Authority
HU
Hungary
Prior art keywords
water
magnesium
added
carbonation
process according
Prior art date
Application number
HU9303316A
Other languages
English (en)
Other versions
HU9303316D0 (en
Inventor
John Arthur Cleverley
Robert Alan Wardle
Joseph Marian Swietlik
John Frederick Marsh
Jeremy Roger Spencer
Original Assignee
Exxon Chemical Patents Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Exxon Chemical Patents Inc filed Critical Exxon Chemical Patents Inc
Publication of HU9303316D0 publication Critical patent/HU9303316D0/hu
Publication of HUT66672A publication Critical patent/HUT66672A/hu

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M159/00Lubricating compositions characterised by the additive being of unknown or incompletely defined constitution
    • C10M159/12Reaction products
    • C10M159/20Reaction mixtures having an excess of neutralising base, e.g. so-called overbasic or highly basic products
    • C10M159/24Reaction mixtures having an excess of neutralising base, e.g. so-called overbasic or highly basic products containing sulfonic radicals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07GCOMPOUNDS OF UNKNOWN CONSTITUTION
    • C07G99/00Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • C07G99/002Compounds of unknown constitution containing sulfur
    • C07G99/0024Overbased compounds

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Lubricants (AREA)
  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Heterocyclic Carbon Compounds Containing A Hetero Ring Having Oxygen Or Sulfur (AREA)
  • Cookers (AREA)
  • Cosmetics (AREA)
  • Detergent Compositions (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Description

A találmány tullogositott magnézium-szulfonátok előállítására alkalmas eljárásra vonatkozik. A találmány szerinti eljárással előállított, tullugositott magnézium-szulfonátok elsősorban adalékanyagként használatosak olajbázisu kompozíciókban - főleg kenőolajokban. A találmány tárgyát képezik a találmány szerinti eljárással előállított, tullugositott magnézium-szulfonátokát tartalmazó, olajbázisu kompozíciók is.
A tullugositott magnézium-szulf onátok jól ismertek, és az sem jelent újdonságot, hogy fel lehet őket adalékanyagként használni olajbázisu kompozíciókban, például kenőolajokban, zsírokban és üzemanyagokban. A tullugositott magnézium-szulfonátok detergens hatású és savközömbösitő anyagok, igy motorokban alkalmazva csökkentik a kopást, valamint a korróziót, és ezáltal megnövelik a motorok élettartamát. Más tullugositott fém-szulfonátokat is gyakran alkalmaznak az említett célra: a tullugositott kalcium-szulfonátokat ·
A szakirodalomban számos eljárást ajánlanak tullugositott kalcium- és magnézium-szulfonátok előállítására. Székhez az eljárásokhoz általában hozzátartozik a karbonátképzés, amelyet olyan elegyben valósítanak meg, amely szerves oldószert vagy higitószert, olaj oldható szulfonátot és/vagy olaj oldható szulfonsavat, valamint - feleslegben - a kívánt fémnek egy olyan vegyületet tartalmazza, amely reakcióba lép a jelenlevő savak bármelyikével. Ismeretes, hogy tullugositott magnézium-szulfonátokat nehezebb előállítani, mint a megfelelő kalciumvegyületekét. A tullugositott magnézium-szulfonátok előállítására eddig javasolt eljárásoknál ezért különböző speciális intézkedéseket írnak .elő: például különleges reakciókörülményeket és/vagy a karbonátképzésnél felhasznált elegy kiegészítő adalékolását például vízzel, alkoholokkal és különböző • · ·· ···· · · • · · * · ·· · « · * ··· · · · • »· · · * · · · ·
- 3 tipusu promotorokkal. A szakirodalomban ajánlott eljárások megvalósításához sok esetben - legalábbis ami az adott eljárás egyes változatait illeti - viszonylag reakcióképes formában kell a magnéziumot biztosítani, például egy bizonyos minimális reakcióképességü magnéziumvegyület alakjában·
A tullugositott magnézium-szulfonátok gyártásával kapcsolatban speciális reakciókörülményeket vagy műveleti lépéseket közölnek például a technika állásához tartozó, következő szakirodalmi helyekén:
- 3 629 109· sz. amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás (többlépcsős karbon át képzési eljárás);
- 4 129 5θ9· sz. amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás [speciális hőmérsékletek, illetve további viz és alkohol beadagolása a karbonátképzés során, amennyiben a a karbonátot könnyű” (aktív) magnézium-oxidot tartalmazó elegyben képzik];
- 4 148 74C. sz. amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás (speciális hőmérsékletek és szén-dioxid-arányok alkalmazása aktivált magnézium-oxidot tartalmazó elegyben való karbonátképzés esetén);
- 4 192 75θ· sz. amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás (karbon át kép zés a kritikus karbonátozási sebesség mellett; a leírásban a tullugositott adalékanyagok készítését bonyolult és nagymértékben kiszámíthatatlan müveletként jellemzik);
- 2 135 33OA. sz. nagy-britanniai közrebocsátási irat (folyamatos, ellenáramú eljárás); és
- 2 036 781A. sz. nagy-britanniai közrebocsátási irat (speciális karbonátképzési hőmérsékletek és szén-dioxid-arányok « ·
- 4 1-5 szénatomos alkoholt vagy 3-6 szénatomos ketont tartalmazó elegyek karbonátozása esetén)·
A következő szakirodalmi helyeken például olyan eljárásokat ismertetnek, amelyeknek az a lényegük, hogy további adalékanyagokat adnak ahhoz az elegyhez, amelyben a karbonátképzést végrehajtják:
- 4 617 135· sz· amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás (vizet, valamilyen alkanolt és két különböző promotort tartalmazó reakcióelegy alkalmazása);
- 3 928 216. sz. amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás (olyan promotorkompoziciók alkalmazása, amelyek egy hidroxilcsoporttal rendelkező vegyületet, egy bórsavsót, valamint egy 2-8 szénatomos alifás diamint vagy poliamint tartalmaznak);
- 3 853 774. sz. amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás (vizet, rövid szénláncu alkoholt és nafténsavakat tartalmazó reakcióé legyek alkalmazása);
- 2 037 801A. sz. és 2 037 310A. sz. nagy-britanniai közrebocsát ási iratok (4-6 szénatomos diketonok, illetve 8-10 szénatomos karbonsavak alkalmazása a reakcióelegyben);
- 2 175 598A. sz. nagy-britanniai közrebocsátási irat (vizet, alkoholt, valamint olyan promotorkompozíciót tartalmazó reakcióelegyek, amely promotorkompoziciónak az egyik komponense borostyánkősavanhidrid vagy annak valamilyen származéka, a másik komponense pedig valamilyen naíténsav vagy valamilyen vizoldható karbonsav);
- 13 808. sz. európai közrebocsátási irat (olyan reakcióelegyek alkalmazása, amelyek vizet, 3-6 szénatomos ketont, valamint egy vagy több promotort, mégpedig karbonsavakat, • «
karbonsavsókat, aminokat és/vagy 4-6 szénatomos diketonokat tartalmaznak);
- 323 088A. sz. európai közrebocsátási irat (hamumentes diszpergálószert tartalmazó reakcióelegyek alkalmazása); és
- 4 647 587· sz. amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás (a találmány tárgyát képező eljárás során vizet, alkoholt, valamint olyan promotorkompoziót tartalmazó reakcióslegyet alkalmaznak, amely promotorkompozició 6-20 szénatomos borostyánkősavanhidridből vagy annak valamelyik szárma-, zékából, továbbá nafténsavból vagy valamilyen vizoldható karbonsavból áll).
A magnéziumforrásokkal megkülönböztetett módon foglalkozó szakirodalmi helyek közül a következőket említjük meg:
- 3 150 089. sz. amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás, amely szerint fémmagnéziumot alkalmaznak kiindulási anyagként;
- 4 225 446. sz. amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás, amely szerint mintegy 200 feletti totális bázisszámu magnézium-sznlfonátból indulnak ki;
- 3 865 757· sz. amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás, amely szerint olyan magnézium-oxidból indulnak ki, amelynek a térfogatsűrűsége a mintegy 1000 °C alatti hőmérsékleten kalcinálással előállított magnézium-oxid térfogatsűrűségének felel meg (vagyis a kiindulási anyag ”könnyü” vagy reaktív” magnézium-oxid); valamint
- 4 129 589. sz. és 4 148 740. sz. amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírások, amelyek szerint aktív magnézium-oxidokból indulnak ki.
Lényeges követelmény, hogy az olajbázisu kompozíciókban például kenőolajokban és üzemanyagokban - felhasználásra kerülő adalékok tiszta folyadékok legyenek, vagyis menteseknek kell lenniük mindenféle lerakódásoktól. A tullugositott magnézium-szulfonátok előállítására szolgáló eljárások alkalmazása esetén a karbonátképzés végén kapott termékek tartalmaznak bizonyos mennyiségű nemkívánatos anyagot (általában kemény lerakódásokat és/vagy zselatinszerü anyagokat, amelyek a tullugositási eljárás során keletkeztek). Gazdaságossági szempontból jelentősége van annak, hogy megoldható-e az üledék gyors és egyszerű eltávolítása - például szűréssel -, és az is kívánatos, hogy az eltávolitandó üledék menynyisége a lehető legkisebb legyen. Abban az esetben, ha zselatinszerü anyag van jelen, az a s'zürő eltömésével képes gátolni vagy megakadályozni a szűrést. Amennyiben a tisztítási művelet szűréssel végrehajtható, a lehető leggyorsabban célszerű a szűrést elvégezni. Abban az esetben, ha nagy mennyiségű üledék van jelen, azt inkább centrifugálással célszerű eltávolítani, mintsem szűréssel, mert nagyipari gyártás esetén még kismennyiségü üledék is képes a szűrő eltömésére, különösen akkor, ha az elegyben olyan, zselatinszerü anyag van, amely a tullugositási eljárás során keletkezett .
A reakcióelegyben közvetlenül a karbonátképzés után - vagyis az üledék eltávolítását célzó centrifugálás vagy szűrés előtt található üledéket rendszerint karbon át képzés utáni üledék’*-nek (PCS) nevezik. Snnek az üledéknek a mennyiségi arányát rendszerint PCS v%-ban adják meg a reakcióelegy térfogatára vonatkoztatva.
Abban az esetben, ha különböző elegyek üledékkoncentrációit hasonlítjuk össze, fontos, hogy a PCS v% összehasonlítható, célszerűen sztrippelt elegyekre legyen vonatkoztatva, amelyek
Itt
• « mentesei minden illékony anyagtól, például víztől, metanoltól és oldószerektől, mert ezek az illékony anyagok csak a reakció lejátszatásához voltak szükségesek, a tullugositott végtermékben nem kívánatos a jelenlétük. Bizonyos esetekben ezeket az illékony anyagokat csak az üledék eltávolítása után űzik ki az elegyből, igy a közölt PCS v%-ok olyan reakcióelegy térfogatára vonatkoznak, amely reakcióelegy még tartalmaz illékony anyagokat. Annak érdekében, hogy az összehasonlítás elvégezhető legyen, ilyen esetekben számítással kell meghatározni, hogy a képzeletbeli, illékony anyagoktól mentes elegyben mekkora lenne a FOS v% értéke.
Rendszerint az a jó, ha az olajbázisu kompozíciókban adalékként alkalmazott, tullugositott anyagoknak viszonylag magas a bázicitásuk, minthogy ebben az esetben leggazdaságosabb az anyagfelhasználás. A bázicitást többnyire a totális bázisszámmal (TBN) adják meg az egyes termékekre. A totális bázisszám (TBN) az 1 g termék titrálásakor szükséges erős sav mennyiségével ekvivalens kálium-hidroxid-mennyiség milligrammokban kifejezve. Bizonyos alkalmazások esetén előnyös, ha a TBN legalább J50 mg KOH/g, célszerűen legalább 400 mg KOH/g az ASTM D2896. sz. szabvány szerinti módszerrel meghatározva. A nagy TBN-ü tullugositott anyagok előállítására alkalmas eljárások megvalósításakor azonban a karbonátképzésési művelet befejezésekor sokkal nagyobb az üledékkoncentráció, mint a kisebb TBN-ü tullugositott anyagok előállítására alkalmas eljárások alkalmazása esetén, illetve nagy koncentrációban kell promotorokat alkalmazni, ha viszonylag kismennyiségü üledék keletkezésének elérése a cél. A promotorok nagy koncentrációban való alkalmazása azonban általában nemkívánatos: például gazdaságossági szempontból és/vagy amiatt, mert a promotorok hatására rosszabbak lesznek az intermedierek és a végtermékek tulajdonságai. így például a nagy promotorkoncentráció bizonyos esetekben nagy viszkozitású, utókarbonátosodott termék keletkezését eredményezi, amely termék csak viszonylag lassan szűrhető·
A tullugositott magnézium-szulfonátok előállítására eddig ismertetett eljárások közül több olyan is van, amelyhez hozzátartozik a jelentős mennyiségű üledék - főtömegében reakcióba nem lépett, magnéziumtartalmu kiindulási anyag - eltávolítása.
A 4 192 758. sz. amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban például kifejtik, hogy ”a végén az oxid jelentős része diszpergálatlan szilárd anyag formájában van jelen, amelyet nehéz kiszűrni”. A 4 617 155· sz. amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban arra utalnak, hogy az általuk ismertetett eljárással ”utókarbon át osodásból származó üledéket rendkívül kis koncentrációban tartalmazó”, tullugositott magnézium-szulfonatokat lehet előállitani, de a leírásból kitűnik koncentrációk annak ellenére még mindig magasak, hogy a korábban ismert eljárásokkal elérhető eredményekkel összehasonlítva viszonylag alacsonyak. így a hivatkozott leírás szerint az ismertetett reakció során létrejött PCS mennyisége a reakcióélegyre vonatkoztatva kisebb 5 v%-nál az esetek többségében. A legalacsonyabb közölt érték 2 v%. Ezen túlmenően a 4 617 155· sz. amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás példáiból világosan kitűnik, hogy a leírásban közölt PCS %-ok olyan reakcióélegyre vonatkoznak, amely még nem került felmelegítésre az olyan illékony adalékanyagok kiűzése céljából, mint a víz, a metanol és a benzin. Az illékony anyagoktól mentes elegyekre kiszámított PCS %-értékek nagyobbak lennének, mint a leírásban közöltek. így például a 4 617 155· sz. amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás 1. példájában említett 5,8-as PCS % megközelítőleg 10 lenne illékony anyagoktól mentes elegyre számit va, míg a 2-es PCS % megközelítőleg 5 lenne, ugyancsak illékony adalékanyagtól mentes elegyre számítva.
A 2 175 598A. sz. nagy-britanniai közrebocsátási iratban elsősorban olyan, tullugositott magnézium-szulf onátokról van szó, amelyeknek nagy a viztürő képességük, ezért a Cummins-tésztnek utókarbonát osodást okozó, viztürőképesség-növelő adalékanyagok jelenléte nélkül is képesek megfelelni. Az említett szabadalmi dokumentumban az olvasható, hogy minimális szinten tudják tartani az utókarbonát osodás miatti üledékképződést, a legalacsonyabb közölt PCS % (az 1. példában) mégis 2 %, a többi példában pedig 5,4 és 8,8 között vannak a PCS %-ok (az alsó határértéket arra az esetre adják meg, ha n-oktenil-borostyánkősavanhidridet alkalmaznak promotorként). (Az eljárásnak a példákat közvetlenül megelőző részletes ismertetéséből kitűnik, hogy a PCS-re közölt százalékos értékek a sztrippelést megelőző állapotra vannak megadva.) Nem esik szó olyan módszerről, amely lehetővé tenné olyan termékek előállítását, amelyek sokkal kisebb mennyiségben tartalmaznak üledéket a sztrippelést követően, és igy gyors szűréssel tisztíthatok.
A 3 865 757· sz, amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban megemlítik, hogy az üledéket a B.S. and W. teszttel mérték ml csapadék/100 g termék egységekben kifejezve. Az említett leírás szerint ipari méretekben felhasználhatók akár olyan anyagok is, amelyeknek B.S. and W. értéke eléri a 10 %-ot, minthogy a B.S. and W. érték centrifugálással és szűréssel javítható. A legalacsonyabb közölt B.S. and W. érték 0,6 %, de ez olyan termékre vonatkozik, amelynek ecet savas bázisszáma csak 320. Amint már említettük, a nagyobb TBN-értékü anyagok előállítására szolgáló eljárások alkalmazása várhatóan sokkal nagyobb üledékkoncentrációkat eredményez.
• · · • ·
- 10 Annak ellenére, hogy a szakirodalomban számos eljárást ajánlanak tullugositott magnézium-szulfonátok előállítására (ezek közül az eljárások közül csak néhányra hivatkoztuk a korábbiakban), változatlanul szükség van olyan eljárásra, amellyel előállíthatok olyan anyagok - elsősorban tullugositott magnézium-szulfonátok -, amelyekben a viszonylag magas TBN-értékek ellenére is csak viszonylag kis koncentrációban keletkezik utókarbonátosodás miatt üledék (előnyösen ez arra az esetre is érvényes, ha nem alkalmazunk nagy koncentrációban promotorokat), és amelyek alkalmazása esetén olyan, üledéket tartalmazó reakciótermék keletkezik, amely viszonylag nagy sebességgel szűrhető.
A találmány kidolgozásakor meglepetéssel tapasztaltuk, hogy amennyiben magnéziumforrásként viszonylag kis reakcióképességü magnézium-oxidot alkalmazunk olyan reakcióközegben, amely - egyebek között - vizet és valamilyen vízben oldódó alkoholt tartalmaz, és a víz egy részét, valamint az alkohol legalább egy részét a karbonátképződés alatt vezetjük a reakcióelegybe, olyan tullugositott magnézium-szulfonátokhoz jutunk, amelyeknek nagy a TBN-értéke, de rendkívül kicsi a százalékos PCS-értéke (az illékony anyagoktól mentes reakcióelegyre vonatkoztatva a PCS-értékek rendszerint 2 v%, lés egyes esetekben 1 v% alatt vannak) amelyek viszonylag gyorsan szűrhetők [ipari méretű gyártás esetén a jellemző szűrési sebesség legalább 150, célszerűen legalább 200, általában legalább 250 kg/(m x h) ] annak ellenére, hogy nem alkalmazunk promotorokat megengedhetetlenül nagy koncentrációban. Mindemellett olyan termékek is előállíthatók, amelyeknek viszonylag alacsony a viszkozitásuk. Ipari méretekben alkalmazva a találmány szerinti eljárást, ökológiai szempontból is előnyös, hogy nagyon kis mennyiségben keletkezik üledék, minthogy igy sokkal kisebb mennyiségű hulladékanyag el- 11 helyezéséről kell gondoskodni.
A találmány szerinti eljárás alkalmazásakor tullugositott magnézium-szulfonátokat olyan elegyek karbonátositásával állítunk elő, amely elegyek a következő komponensekből állnak:
a) olajolcLható szulfonát és/vagy olajoldható szulfonsav;
b) magnézium-oxid, amelynek - még abban az esetben is, ha feleslegben van jelen - teljes mértékben reagálnia kell az a) komponenssel;
c) oldószerként valamilyen szénhidrogén;
cL) víz;
e) valamilyen vizoldható alkohol; és
f) valamilyen promotor.
A találmány szerinti eljárás megvalósításakor olyan magnézium-oxid használható fel, amelynek a későbbiek során meghatározásra kerülő citromsavszáma 200 s-nél nagyobb, és a BET egypontos 2 módszerrel meghatározott fajlagos felülete 12 m /g-nál kisebb. Kikötés továbbá, hogy a magnézium-oxid részecskéinek legalább a 92 %-a nagyobb legyen 2 /Um-nél, a viz egy részét és a vizoldható alkoholnak célszerűen legalább egy részét a karbonátképzés közben juttassuk a reakcióélegybe, és a reakcióélegybe juttatott viz teljes mennyiségé (beleértve a karbonátképzés előtt beadagolt vízmennyiséget, de bele nem számítva a kémiai reakciók során keletkezett vízmennyiséget) legalább 0, 5 mól legyen a b) pontban meghatározott felesleg egy móljára vonatkoztatva. A találmány részét képezi tehát olyan magnézium-oxid felhasználása is, amelynek a citromsavszáma, a fajlagos felülete és a részecskeméret-eloszlása az előbb megadott, hogy a tullugositott magnézium-szulfonátok előállításakor a korábbi eljárásokkal összehasonlítva kisebb menynyiségben keletkezzék üledék.
- 12 - ..........
A találmány szerinti eljárás keretében természetes eredetű vagy szintetikus szulfonátot, illetve szulfonsavat egyaránt fel lehet használni. Jó eredménnyel lehet a szintetikus alkil-aril-szulf onátokat és -szulfonsavakat alkalmazni. A találmány szerinti eljárással előállított, tullugositott magnézium-szulfonátok olajos magnézium-szulfonát-oldatot tartalmaznak, amely felületaktív anyagként diszpergálja a kolloid magnéziumvegyületeket, például a magnézium-karbonátot, a magnézium-oxidot és/vagy a magnézium-hidroxidot. Lényeges tehát, hogy a szulfonsav vagy a szulfonát olajoldható legyen. Olajoldható szulfonátokból és olajoldható szulfonsavból álló elegyek természetesen ugyancsak alkalmazhatók.
Az előállított termékek bázicitása attól függ, hogy milyen arányban tartalmaznak diszpergált állapotban kolloid magnéziumvegyületeket, például magnézium-karbonátot, magnézium-oxidot és/vagy magnézium-hidroxidot a tullugositott magnézium-szulfonátokban. Kiindulási anyagként olyan mennyiségben kell a magnézium-oxidot alkalmazni, hogy az előállított terméknél megkívánt TBN-értéket biztosítani tudja. Egy ekvivalens szulfonsavra számítva előnyös, ha annyi magnézium-oxidot alkalmazunk, hogy az összes magnézium mennyisége 1-45, célszerűen 1-25 ekvivalens legyen: abban az esetben, ha magnézium-szulfonátot már tartalmazó elegyhez adjuk hozzá a magnézium-oxidot, a magnézium-szulfonátnak megfelelő magnézium-ekvivalens és szulfonsav-ekvivalens beleszámít a már megadott értékekbe. A magnézium-oxid egy részét kivánt esetben a karbonátképzés során is be lehet adagolni a reakcióelegybe.
Amint már említettük, a találmány fontos jellegzetessége, hogy viszonylag kevéssé reakcióképes magnézium-oxidot alkalmazunk. Arra is utaltunk már, hogy a tullugositott magnézium-szulfonátok előállítására korábban kidolgozott eljárásoknál előírás a magné- 15 zium-oxid viszonylag reakcióképes formáinak - az általában könynyü, aktív” vagy maró hatású, égetett magnézium-oxidoknak nevezett formáknak - az alkalmazása. Ezek a magnézium-oxidok viszonylag kis sürüségüek és viszonylag nagy fajlagos felületüek a nehéz vagy az agyonégetett magnézium-oxiddal összehasonlítva, (és amelyek viszonylag nagy sürüségüek ^viszonylag kis fajlagos felületüek, ennélfogva kémiai szempontból viszonylag inertek. A találmány szerinti eljárás megvalósításához inkább nehéz, mint könynyü magnézium-oxidokat használunk fel, de megjegyezzük, hogy nem alkalmas minden nehéz magnézium-oxid a találmány szerinti eljárás keretében.
Korábban már rámutattunk arra, hogy a találmány szerinti eljárás olyan magnézium-oxidokkal valósítható meg,
- amelyeknek a citromsavszárna (amelyet a leírás további részében fogunk definiálni) meghaladja a 200 másodpercet;
- amely 12 m /g-nál kisebb fajlagos felülettel rendelkezik az egypontos BET-módszerrel meghatározva; és
- amely legalább 92 v%-ban 2 /Um-nél nagyobb részecskékből áll.
A leírásban citromsavszámnak azt a másodpercekben megadott időt nevezzük, amely ahhoz szükséges, hogy 22 °C-on keverés közben semlegessé váljék egy olyan elegy, amely 100 ml vizet, 1,7 g magnézium-oxidot, 100 ml mennyiségű, 26 g citromsav-monohidrátot és 0,1 g fenolftaleint tartalmaz 1 1 vizes oldat formájában. A semlegesítést az jelzi, hogy az elegy színe rózsaszínűre változik. A találmány szerinti eljárás megvalósításához felhasználásra kerülő magnézium-oxid citromsavszáma előnyös esetben legfeljebb 700 a, még előnyösebb, ha 200-600 s, célszerűen 400-500 s.
• · · • ·
A szilárd részecskék fajlagos felületének mérésére alkalmas egypontos ΒΞΤ-módszert M. J. Katz ismerteti az An Explicit Function fór Specific Surface Arca” c. munkájában [Journal of Analytical Chemistry, 26. 4. 754-755 (1954)]. A találmány szerinti eljárás megvalósításához célszerű olyan magnézium-oxidokat felhasználni, amelyeknek az ezzel a módszerrel megállapított fajlagos
2 felülete 10 m /g alatt van, célszerűen a 2-10 m /g értéktartomány· bán.
Mint már említettük, a találmány szerinti eljárás megvalósításához olyan magnézium-oxidot használunk fel, amely legalább 92 bán 2 zum-nél nagyobb részecskékből áll. Előnyös, ha az alkal mazott magnózium-oxid legalább 94 %-ban olyan részecskékből áll, amelyek 2 ,um-nél nagyobbak.
Célszerű a találmány szerinti eljáráshoz olyan magnózium-oxidot alkaImazni, amely az etilén-diamin-tetraecetsavas titrálás alapján legalább 95 m%-os tisztaságú. A titrálást úgy hajtjuk végre, hogy a magnézium-oxid-mintát feloldjuk hig sósavban, az oldat pH-ját puffer adagolásával beállítjuk körülbelül 10-re, majd az igy kapott elegyet megtitráljuk etilén-diamin-tetraecetsav-dinátrium-só-oldattal. A dinátriumsó komplexet alkot az oldatban levő magnéziumionokkal, igy azok mennyiségét ki lehet számítani a felhasznált dinátriumsó mennyiségéből. A meghatározott magnézium magnézium-oxidban kifejezett tömegét az eredeti minta tömegéhez viszonyítva százalékban fejezzük ki a tisztaságot.
A karbonátképző elegyben olyan szénhidrogén oldószert alkalmazunk, amely legalább részben oldja a szulfonsavat és a tullugositott szulfonátokat. Ezt a szénhidrogént olyan mennnyiségben használjuk fel, amely elegendő ahhoz, hogy az elegyet cseppfolyós halmazállapotban tartsa a karbonátképzés során. Az alkalmazott oldó• · ··· • ·
- 15 - .........
szer előnyös esetben illékony, és a forráspontja atmoszferikus nyomáson célszerűen 150 °C alatt van, hogy könnyen el lehessen távolítani a karbonátképzés befejezését követően. Megfelelő szénhidrogén oldószerek például az alifás szénhidrogének - igy a hexán és a heptán valamint az aromás szénhidrogének - például a benzol, a toluol és a xilol -, előnyösen a toluol. Az a tény, hogy aromás és alifás szénhidrogéneket egyaránt fel lehet használni oldószerként, előnyt jelent bizonyos, korábban javasolt eljárásokkal szemben, minthogy azok esetében a felhasználható oldószerek köre vagy az alifás vagy az aromás szénhidrogénekre korlátozódik. Az oldószert rendszerint mintegy 5 tömegrész mennyiségben alkalmazzuk 1 tömegrész magnézium-oxidra vonatkoztatva.
A szénhidrogén oldószerhez hasonlóan a karbonátképző elegy is tartalmazhat nemillékony higitóolajókat, például ásványolajat, de ezeknek az olajoknak az alkalmazása nem fontos. A találmány szerinti eljárás keretében célszerűen csak abban az esetben alkalmazunk nemillékony higitóolajokat, ha ilyen olajok jelen vannak a kiindulási anyagként felhasznált szulfonsavban. Ezzel kapcsolatban azonban meg kell jegyeznünk, hogy egyes esetekben előnyös lehet valamilyen higitóolaj beadagolása a karbonátképződés befejeződése után, hogy a termék kezelését megkönnyítsük.
Az elegybe juttatott viz teljes mennyisége (beleértve a karbonátképzés előtt beadagolt vizet, de bele nem számítva a kémiai reakciók lejátszódása során in situ képződött vizet) legalább 0,5 mól, előnyösen legalább 1 mól a magnézium-oxid-felesleg 1 móljára számítva, vagyis arra a magnézium-oxid-mennyiségre vonatkoztatva, amely kolloidálisan diszpergált, bázisként reakcióképes termékek létrejöttéhez rendelkezésre áll. A reakcióelegybe bevitt teljes vízmennyiség előnyös esetben nem haladja meg 1 mól tullugositó
magnézium-oxidra számítva az 5 mólt, céslzerüen a 2,5 molt.
A víz egy készét a karbonát ősit ás során vezetjük be a karbonátképző elegybe, a víz másik része már a karbonátképződés kezdete előtt jelen van az elegyben. Előnyös, ha a teljes beadagolt vízmennyiség 10-90 m%-a, célszerűen 3θ-θθ m^-a jelen van az elegyben a karbonátképződés megkezdődése előtt, mig a teljes vízmennyiség 90-10 m%-át, célszerűen 70-40 m%-át a karbonátositás során célszerű az elegybe juttatni. Rutinszerű vizsgálatokkal lehet megállapítani, hogy egy adott elegy esetén milyen megosztásban a legmegfelelőbb beadagolni a vizet a karbonátősitás megkezdése előtt és a karbonátképzés során. A vízmennyiségek optimális aránya elegyenként változik. A következőkben részletesebben ismertetjük, hogyan adagoljuk be a vizet az elegybe a karbonátképzés során.
A találmány szerinti eljárás megvalósításához felhasználható, megfelelő vízoldható alkoholokra példaként meg lehet említeni a rövid, szénláncu alifás alkoholokat és a rövid szénláncu alkoxi-alkanolokat, valamint a felsorolt vegyületek közül kettőt vagy többet tartalmazó elegyeket, azzal a megjegyzéssel, hogy az egyes vegyületek általában legfeljebb 5 szénatomot tartalmaznak. így például megfelelő alkanol a metanol, az etanol, az izopropanol, az n-propanol, a butanol és a pentanol, közülük is elsősorban a metanol. Megfelelő alkoxi-alkanol például a metoxi-etanol.
Amint már említettük, az alkalmazásra kerülő alkanol legalább egy részét a karbonátképzés közben vezetjük be a karbonátképző elegybe. A teljes alkoholmennyiségnek célszerű legalább 10 %-át, előnyösen 40-70 %-át a karbonátképzés során beadagolni. (Az említett teljes alkoholmennyiségbe nem számit bele az az alkoholmennyiség, amelyet adott esetben a szulfonsav semlegesité• · ·· ···· · ♦ • · · «· ··« • «· «·· · ·· * ···« ·· · • · · · «· · « ·
- 17 sekor használunk fel, ha egyáltalán jelen van a reakcióelegyben.) Elegyenként változik a karbonátképződés megkezdése előtt jelenlevő alkoholnak a karbonátképződés közben beadagolásra kerülő alkoholra vonatkoztatott legmegfelelőbb aránya, amelyet rutinvizsgálattal éppúgy meg lehet határozni, mint a legmegfelelőbb viz:alkohol mennyiségi arányt. Tájékoztató jelleggel megemlítjük, hogy a víz és az alkohol tömegaránya rendszerint (10-0,1):1, legtöbbször (7-1,5):1.
A karbonátképzés alatt a vizet és/vagy az alkoholt a reakcióé legybe célszerű gyakorlatilag folyamatosan, előnyösen lényegében állandó térfogatsebességgel bevezetni. A gyakorlatilag folyamatosan” megjelölés azokra az esetekre is vonatkozik, amelyeknek az a jellemzője, hogy a vizet és/vagy az alkoholt több kis részletben adagoljuk be olyan módon, hogy az egyes részletek beadagolása rövid időn belül követi az előző részletét. Nem vonatkozik ez a megjelölés azonban azokra az esetekre, amelyeknél a vizet és/vagy az alkoholt egyszerre vagy több,viszonylag nagy adagban juttatjuk be a reakcióelegybe. Abban az esetben, ha az elegybe a karbonátképzés folyamán vizet és alkoholt egyaránt adagolunk, ezt a két adalékanyagot előnyös ugyanabban az időintervallumban, célszerűen együttesen bevezetni. A viz és az alkohol karbonátképződés közben bevezetésre kerülő mennyiségét a karbonátképzési időtartam legalább ötödének, célszerűen legalább felének, előnyösen legalább háromnegyedének, különösen előnyösen legalább kilenctizedének eltelte után ajánlatos a reakcióelegybe juttatni. Szükség esetén a vizet és az alkoholt eltérő időintervallumokban is be lehet adagolni, ez azonban rendszerint nem előnyös megoldás.
* · · · · · « · *«« · ·· ···· ♦ · ·· · • ·« «· ·
- 18 A találmány szerinti eljárás megvalósításához fel lehet használni bármilyen promotort vagy promotorelegyet, például bármelyiket azok közül, amelyeket a már hivatkozott szabadalmi dokumentumokban tullugositott magnézium-szulfonátok gyártásakor alkalmazóiatoknak minősítettek. A megfelelő promotorokra példaként megemlítjük az ammóniát, az ammóniumiont tartalmazó vegyületeket, az aminokat (például az etilén-diamint), a ketonokat, a nafténsavakat és a karbonsavakat, valamint azok anhidridjeit, beleértve a 4 617 135· sz. amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban ismertetett olajoldható és vizoldható szerves savak elegyeit is. Megfelelő karbonsavak és karbonsavanhidridek lehetnek például & 2 0J7 31θ· sz. nagy-britanniai közrebocsátási iratban felsoroltak, igy az n-oktánsav, az η-dekánsav és a ne ode kánsav, valamint a helyettesített - például alkenilcsoporttal helyettesített - borostyánkősavak, amelyeket célszerű anhidrid formájában alkalmazni, mint például az oktenil-borostyánkősavanhidridet· A találmány szerinti eljárás nemcsak arra ad módot, hogy az ismert eljárásoknál alkalmazott promotormennyiségekkel kisebb üledékkoncentrációkat érjünk el, hanem arra is, hogy csökkentett mennyiségű promotorral biztosítsuk az ismert eljárásoknál szokásos üledékkoncentrációkat.
A karbonátősit ást rendszerint addig folytatjuk, amíg észlelünk számottevő szén-dioxid-felvételt, hogy biztosítsuk a magnézium-dioxid maximális mértékű átalakulását kolloid termékekké. A promotorelegytől függ, hogy milyen hőmérsékleten hajtjuk végre a karbonátosatást. Az a legalacsonyabb alkalmazható hőmérséklet, amelyen a karbonátképző elegy még megőrzi cseppfolyós halmazállapotát. A legmagasabb alkalmazható hőmérséklet a reakcióelegy legalacsonyabb hőmérsékleten bamló komponensének a bomlási hőmérsék- 19 • ♦ ···« · ♦ • · > · · • · « · · · ···« · · ·· · • · · *« « lete, illetve az a legalacsonyabb hőmérséklet, amelyen egy vagy több illékony komponens megengedhetetlen mennyiségben távozik a reakcióelegyből. A karbonátképzést célszerű olyan berendezésben megvalósítani, amely teljes refluxszal üzemeltethető. Ami a hőmérsékletet illeti, az egymással reagáló anyagokat egy előre meghatározott hőmérsékletre melegítjük a karbonátképzés megkezdése előtt, majd hagyjuk, hogy a hőmérséklet aszerint változzék, ahogy azt a reakció folyamatának előrehaladása meghatározza· A karbonátosat ást általában 20-200 °C-on, célszerűen 40-70 °C-on hajtjuk végre·
Ha a szén-dioxid-felvétel már nem jelentős, a karbonátképző elegyet sztrippeljük, hogy eltávolitsuk belőle az illékony anyagokat, igy a vizet, az alkoholt és az illékony oldószere(ke)t. Az elégyben levő szilárd anyagokat is eltávolítjuk, célszerűen szűréssel. Az elegy sztrippelése nemcsak a szilárd anyagok eltávolítása előtt, hanem az után is megvalósítható· A sztrippelés alatti további szén-dioxid-áramot lehet átvezetni kívánt esetben az elegyen. A szén-dioxid szerepe ebben az esetben elsősorban az illékony anyagok “kiöblítése. Korábban már említettük, hogy a találmány szerinti eljárás - meglepő módon - olyan magnézium-szulfonátok előállítását teszi lehetővé, amelyeknek magas a TBN-értéke, amelyekben csak rendkívül kis koncentrációban van jelen a karbonátképződést követően keletkezett üledék, és amelyeket szűréssel lehet tisztítani.
A találmány szerinti eljárással előállított, tullugositott magnézium-szulfonátokat adalékként fel lehet használni olajbázisu kompozíciókban, például kenő nyagokban, kenőzsírokban és üzemanyagokban. A találmány tehát lehetőséget ad olyan készítmények előállítására, amelyekben jelen vannak a találmány szerinti eljá- 20 • · · · · »· « · ♦ ««· ·· * · · • ·« · · · · · ♦ • ··»· ·« · · · ·«· · ♦ · ·♦ « rással előállított, tullugositott magnézium-szulfonátok. A motorokban alkalmazott tullugositott magnézium-szulfonátok semlegesítik a motor működése közben képződött savakat és segítik az olajban levő szilárd anyagok diszpergálódását, és ennek eredményeként csökken az olajban képződött káros lerakódások mennyisége. Ezeknek a magnézium-szulfonátoknak a jelenléte növeli a kenőanyagok rozsdásodás elleni védőképességét is. Az adott kompozíció típusától és alkaImazástechnikai céljától függ, hogy milyen koncentrációban kell tartalmaznia az olajbázisu kompozícióknak tullugositott magnézium-szulfonátot. A gépjármüvek forgattyuházaiban használt kenőolajok célszerűen 0,01-5 m^-ban tartalmaznak tullugositott magnézium-szulf onátokat aktív adalékanyag formájában.
A találmány szerinti eljárással előállítható, tullugositott magnézium-szulfonátok olajoldhatóak vagy - mint a későbbiekben megnevezésre kerülő más adalékanyagok közül egyesek - megfelelő oldószerekkel oldhatóvá tehetők, illetve stabilan diszpergálhatók. Ha a leírásban használjuk az ”olajoldható”, oldhatóvá tehető” vagy stabilan diszpergálható” jelzőket, nem jelenti feltétlenül azt, hogy az adott anyagok korlátlanul képesek olajokban oldódni, hogy az adott anyagok korlátlanul olajoldhatóvá tehetők, olajokkal korlátlanul elegyíthetők vagy olajokban korlátlan mennyiségben stabilan diszpergálhatók, azt azonban jelenti, hogy az adott anyagok például olyan mértékig stabilan oldhatók vagy diszpergálhatók olajban, hogy az oldott vagy diszpergált állapotban levő adalékanyag ki tudja fejteni a kívánt hatást arra a környezetre, amelyben az adalékolt olajat alkalmazzák. Az is előfordul, hogy más adalékanyagok hatására az adott anyag szükség esetén a várhatónál
- 21 nagyobb koncentrációban feloldható vagy diszpergálható az olajban o
Az adalékanyagokat - beleértve a találmány szerinti eljárással előállított, tullugositott magnézium-szulfonátokat is - bármilyen alkalmas módon bele lehet keverni az alapolajba. így például az adalékanyagokat közvetlenül is bele lehet adagolni az olajba, amelyben az adalékanyagok diszpergálódás vagy feloldódás után érik el a megfelelő koncentrációértékeket. Az adalékanyagok bekeverését a környezet hőmérsékletén és a környezetét meghaladó hőmérsékleten egyaránt végre lehet hajtani.
A találmány szerinti eljárással előállított, tullugositott magnézium-szulfonátokat dizelmotorolajokban vagy kenőolajokban lehet felhasználni. A közönséges cseppfolyós dízelmotorólajókat általában ásványolajokból, például normális körülmények között cseppfolyós ásványolajpárlatokból állítják elő. Vannak azonban olyan szintetikus dízelmotorólajók is, amelyeket Fischer-Tropsch-szintézissel vagy más, hasonló eljárásokkal, szerves hulladékanyagok kezelésével vagy szén, lignit, illetve agyagpala feldolgozásával állítanak elő. Az ezekkel az eljárásokkal előállított üzemanyag-kompozicióknak - amint ez szakemberek számára ismeretes - az alkalmazástechnikai céloktól függően különböző lehet a forrásponttartománya, a viszkozitása, a zavarosodási pontja és a dermedéspontja. Szék közé a kompozíciók közé tartoznak például a dízelolajok, a desztillátum formájában előállított motorhajtóanyagok - például a motorbenzin -, a fűtőolajok, a desztillációs maradék formájában kapott tüzelőolajok és a tartályolaj ok, amelyekre a későbbiekben összefoglalóan mint olajkompozíciók-ra hivatkozunk. Ezeknek az olaj kompozícióknak a tulajdonságai - amelyek az adott szakterületen jártas szakemberek számára jól ismertek - megtalálhatók például • ·« *4 «·· * · · «·· · «« * ·««« β « ν · a »»· · a a ·· · a D 596-75· sz. ASTM-szab vány bán, amely az American Society fór Testing Materials-től (1916 Race Street, Philadelphia, Pennsylvania 19105, Amerikai Egyesült Államok) beszerezhető·
Az olaj-középpárlatok körülbelül 49-385 °C forráspontnak - például 191 °C és 385 °C között desztillálnak át -, mint például a petróleum, a dízelolajok, a háztartási tüzelőolajok és a sugárhajtóművek üzemanyagai. Ezek közül azoknak az alkalmazása előnyös, amelyeknél a párlat 20 %-ának átdesztillálásához tartozó hőmérséklet és a párlat 90 %-ának átdesztillálásához tartozó hőmérséklet között 100 °C-nál kisebb a különbség és/vagy amelyeknél a párlat 90 %-ának átdesztillálásához tartozó hőmérséklet és a végső forráspont közötti hőmérséklet-tartomány -7 °C és 10 °C között van és/vagy amelyeknél a végső forráspont 316-371 °C.
A találmány szerinti eljárással előállított, tullugositott magnézium-szulf onátok különösen olyan kenőolaj-kompozíciókban alkalmazhatók jó eredménnyel, amelyekben feloldódnak vagy diszpergálódnak. A tullugositott magnézium-szulf on át okhoz bázisolajként fel lehet használni a szikragyujtásu és a süritéses gyujtásu belsőégésű motorokhoz megfelelő forgattyuház-kenőola jókat, legyen bár szó személygépkocsik vagy tehergépjárművek motorjairól, illetve dízelüzemű vizi vagy vasúti jármüvek motorjairól. Mindezeken túlmenően a tullugositott magnézium-szulfonátokát fel lehet használni olyan alapolajokban is, amelyekből megfelelő kenőanyagok állíthatók elő repülőgépek vagy kétütemű motorok számára.
A szintetikus alapolajok közé tartoznak például a dikarbonsavak alkil-észterei, a poliglikolok alkil-észterei, a poli(alfa-olefin)-ek - beleértve a polibuténeket -, az alkil-benzolok, a foszforsav szerves észterei, valamint a poliszilikon-olajok.
A természetes eredetű alapolajok közé tartoznak azok az ás- 23 -
ványolajból származó olajok, amelyek nagyon eltérőek lehetnek egyrészt amiatt, hogy különböző - paraffinbázisu, nafténbázisu vagy vegyésbázisu (paraffinos+nafténes) - ásványolajokból származhatnak, másrészt amiatt, hogy különböző eljárásokat alkalmaznak az előállításukhoz, például különböző hőmérséklet-tartományban desztillálnak, atmoszferikus lepárlást, krakkolást, hidrogénező finomítást vagy oldószeres extrahálást stb. valósítanak meg.
Arról van szó, hogy az alkalmazható természetes eredetű kenőolaj-alapanyagok lehetnek közvetlenül felhasznált ásványolajok vagy paraffinbázisu, nafténbázisu, aszfaltbázisu, illetve vegyesbázisú nyersolajokból származó párlatok. Ha szükséges, úgy is el lehet járni, hogy különböző olajelegyeket alkalmazunk, valamint maradékolajokat, különösen olyanokat, amelyekből az aszfaltkomponenseket előzőleg eltávolítottuk. Az olajokat finomítani lehet bármilyen alkalmas módszerrel, például savak, lúgok és/vagy agyagok vagy más anyagok - igy aluminium-klorid - felhasználásával vagy oldószerekkel, például fenollal, kén-dioxiddal, furfurollal, diklór-dietil-éterrel, nitro-benzollal vagy krotonaldehiddel.
A kenőolaj-alapanyagok viszkozitása abban az esetben megfeO Z Q lelő, ha körülbelül 2,5 x 10 m /s és 12 x 10 m /s között,
2 6 2 célszerűen körülbelül 2,5 x 10“ m /s és 9 x 10~ m /s között van 100 °C-on. Kívánt esetben szintetikus és természetes eredetű alapolajok elegyét is lehet alkalmazni.
A találmány szerinti eljárással előállított, tullugositott magnézium-szulfonátokat olyan kenőolajokban lehet felhasználni, amelyek - rendszerint nagyobb részben - alapolajokat és - rendszerint kisebb részben - magnézium-szulfonátokat tartalmaznak, például a már közölt arányban. A kenőolajokba bele lehet keverni további adalékanyagokat ia, hogy eleget tehessenek különböző speciális követelményeknek. A kenőolaj-kompozíciókban adalékként jelen lehetnek például más detergensek és fémrozsdásodást gátló szerek, viszkozitási indexet javító adalékanyagok, korróziós inhibitorok, oxidációs inhibitorok, súrlódási tényezőt módosító adalékanyagok, diszpergálószerek, habzásgátló adalékanyagok, kopásgátló adalékok és dermedéspont-csökkentő adalékanyagok is.
További detergensként és fémrozsdásodást gátló szerként lehet alkalmazni például más, célszerűen tullugositott, szulfonsavas fémsókat - elsősorban kalcium- és nátriumsókat -, valamint kénezett alkil-fenolok, alkil-szalicilátok, naftenátok és más olaj oldható mono- és dikarbonsavak célszerűen tullugositott fémsóit.
A viszkozitási indexet javító adalékok (más néven viszkozitásmódositók) magas és alacsony hőmérsékleteken egyaránt használhatóvá teszik a kenőolajokat, és lehetővé teszik, hogy a kenőolajoknak magasabb hőmérsékleteken is megmaradjon a nyírási stabilitásuk, alacsony hőmérsékleteken ugyanakkor még elfogadható legyen a viszkozitásuk, vagyis a folyóképességük. Viszkozitási indexet javító adalékként általában nagy molekulátömegü szénhidrogén polimereket - köztük poliésztereket -, valamint viszkozitási indexet javító diszpergálószereket használunk fel. (Az utóbb említett adalékanyagok egyrészt diszpergálószerként, másrészt viszkozitásmódositó adalékként működnek”.) Az olajoldható, viszkozitásmódositó polimerek átlagos molekulatömege gélpermeációs kromatográfiás módszerrel vagy a fényszóródáson alapuló módszerrel meghatározva általában mintegy 10 000-1 000 000, előnyös esetben 20 000-500 000.
A következőkben példaként felsorolunk néhány olyan viszkozitásmódos i tót , amely megfelelő eredménnyel használható fel a talál- 25 • · ···· • · < · · ··· · ·» • · · · · ·· ·· · mány szerinti eljárás keretében: poliizobutilén, etilénkopolimerek, propilénkopolimerek, polimetakrilátok, metakrilátkopolimerek, telítetlen dikarbonsavak vinil-vegyületekkel alkotott kopolimerei, sztirol és akril-észterek interpolimerei, sztirol és izoprén részlegesen hidrogénezett kopolimerei, sztirol és butadién részlegesen hidrogénezett kopolimerei, izoprén és butadién részlegesen hidrogénezett kopolimerei, valamint butadién és izoprén részlegesen hidrogénezett homopolimerei.
A korróziógátló szerekként is ismert korróziós inhibitorok mérséklik a kenőolaj-kompozíciókkal érintkezésbe kerülő fém alkatrészek korrodeálódását. Korróziós inhibitorként lehet alkalmazni például foszfokénezett szénhidrogéneket, valamint foszfokénezett szénhidrogének és alkáliföldfém-hidroxidok vagy alkálifő ldfém-oxid ok előnyösen valamilyen alkilezett fenol és - ugyancsak előnyösen - szén-dioxid jelenlétében előállított reakciótermékeit. Foszfokénezett szénhidrogéneket elő lehet állítani olyan módon, hogy megfelelő szénhidrogéneket - például terpéneket vagy nehéz ásványolajpárlatokat vagy 2-6 szénatomos olefinpolimereket, igy poliizobutilént - 0,5-15 óra hosszat mintegy 65-315 °C-on reagáltatunk 5-30 m% foszfor-triszulfiddal. A foszfokénezett szénhidrogének semlegesítését bármilyen semlegesítésre alkalmas módszerrel meg lehet oldani, például az 1 969 324. sz. amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban ismertetett módon.
Az oxidációgátló adalékanyagok - vagyis az antioxidánsok csökkentik az ásványolaj-termékek hajlamosságát arra, hogy használat közben tönkremenjenek”· A tönkremenetel” például abban nyilvánul meg, hogy lakkszerü lerakódások keletkeznek a fémfelületeken, iszapszerü lerakódások képződnek, és növekszik a viszkozitás. Megfelelő oxidációs inhibitorok például a ZDDP-k, az
- 26 aromás aminok - igy az alkilezett fenil-aminok és a fenil-alfa-naftil-amin -, a gátolt fenolok, az oldalláncúkban előnyösen 5-12 szénatomot tartalmazó, kénezett alkil-fenolok alkáliföldfémsói - például a kalcium-nonil-fenil-szulficL és a bárium-oktil-fenil-szulfid - és a foszfokénezett vagy kénezett szénhidrogének.
A felsoroltakon kivül a ke nő olgj-kompozic lókban lehet alkalmazni olajoldható rézvegyületeket is oxidációs inhibitorként, vagyis antioxidánsként. A rezet bármilyen megfelelő, olajoldható rézvegyület formájában bele lehet juttatni az olajba. Akkor beszélünk olajoldhatóságról, ha egy anyag a szokásos bekeverési körülméynek között feloldódik az olajban vagy az adalékcsomagban. Rézvegyületként lehet alkalmazni réz(I)- és réz(II)-vegyületeket. A felhasznált rézvegyület lehet például réz-dihidrokarbil-tio-foszfát vagy réz-dihidrokarbil-ditio-foszfát. A rezet adott esetben szintetikus vagy természetes eredetű karbonsavak rézsóiként is be lehet juttatni a kenőolajokba. A sóképzéshez megfelelnek például a következő savak: 8-18 szénatomos zsírsavak - például sztearinsav vagy palmitinsav, de jók a telítetlen savak is, igy az olajsav, illetve az elágazó szénlancu karbonsavak is, igy a mintegy 200-500 molekulatömegű nafténsavak -, illetve a szintetikus karbonsavak. Mindezek a karbonsavak előnyösen alkalmazhatók, mert könnyen kezelhetők, és a belőlük előállított réz-karboxilátok jól oldhatók. Hasonlóan előnyösen alkalmazhatók az olaj oldható ditiokarbarnátok, amelyek RcR^(NCSS)zCu általános képletében z jelentése 1 vagy 2, RQ és R^ jelentése pedig - egymástól függetlenül - valajnilyen 1-18, előnyösen 2-12 szénatomot tartalmazó szénhidrogéncsoport, például alkilcsoport, alkenilcsoport, arilcsoport, aralkilcsoport, alkarilcsoport vagy cikloalifás csoport. Különösen előnyös, ha R és R. valamilyen 2-8 szénatomos alkilcsoportot jelent, például etilcso( • · ·«« · ·· • ···· · · ♦ · *
- 27 portot, n-propil-csoportot, izopropilcsoportot, n-butil-csoportot, izobutilcsoportot, szek-butil-csoportot, amilcsoportot, n-hexil-csoportot, izohexilcsoportot, n-heptil-csoportot, n-oktil-csoportot, decilcsoportot, dodecilcsoportot, 2-etil-hexil-csoportot, fenilcsoportot, butil-feni1-csöpörtót, ciklohexilcsoportot, metil-ciklopentil-csoportot, propenilcsoportot vagy butenilcsoportot· Az összes szénatomnak - vagyis az RQ és Rj csoportokban levő szénatomok együttes számának - általában legalább ötnek kell lennie ahhoz, hogy az olaj oldhatóság biztosítva legyen· Lehet alkalmazni réz-szulfonátokat, réz-fenátokat és réz-acetil-acetonátokat is.
A használható rézvegyületek közül megemlítjük példaként az alkenil-borostyánkősavak vagy az alkenil-borostyánkősavahhidridek réz(I)- és/vagy réz(II)-sóit, amelyek bázikusak, semlegesek vagy savasak lehetnek. Ezeket a vegyületeket úgy lehet előállítani, hogy legalább egy szabad karboxilcsoportot tartalmazó polialkilén-poliaminokból származó polialkilén-szukcinimideket [a) komponenseket] - amelyekben a polimer-molekularészre jutó átlagos molekulatömeg (Mn) 700-5000 - reagáltatunk valamilyen reakcióképes fémvegyülettel [b) komponenssel]. Reakcióképes f émvegyületként lehet például alkalmazni réz(I)- és réz(II)-hidroxidókat, -oxidokat, -acetátokat, bórátokat és - adott esetben bázikus --karbonátokat.
A fémsókra példaként megemlítjük a poliizobutenil-borostyánkősavanhidridből és a poliizobutenil-borostyánkő savból előállítható rézsókat, amelyek közül a réz(II)-sók alkalmazása előnyös. A rézsók előállításához olyan polialkenil-borostyánkősavakat célszerű alkalmazni, amelyekben az alkenil-molekularészre jutó molekulatömeg mintegy 700-nál nagyobb. Ez az Mn-érték előnyös esetben 900-2500, még előnyösebb esetben mintegy 900-1400 és legelőnyösebb esetben körülbelül 950. Különösen jó eredménnyel lehet alkalmazni a poliizobutilén-borostyánkősavanhidricLet vagy a poliizobutilén- 28 -borotyánkősavat. Ezeket a vegyületeket azután kívánt esetben fel lehet oldani valamilyen oldószerben, célszerűen ás ványolajpárlatban, majd a fémet tartalmazó vegyület vizes oldatának vagy vizes zagyának jelenlétében mintegy 70-200 °C-ra, általában 100-140 °Cra melegítjük az igy kapott oldatot. Egyes sók előállításakor nem szabad megengedni, hogy a hőmérséklet tartósan mintegy 140 °C fölött legyen - például több mint 5 órán keresztül -, mert bekövetkezhet a keletkezett só bomlása.
A réztartalmu oxidációgátló adalékokat (például a réz-poliizobutenil-szukcinátot, a réz-oleátot vagy ezek elegyét) általában olyan mennyiségben alkalmazzuk, hogy az elkészített kenőolajkompozíciókban a réz mintegy 50-500 ppm tömegkoncentrációban legyen jelen.
A kész kenőolajban lehetnek olyan, a kompozíció többi komponensével összeférő (kompatibilis) adalékanyagok is, amelyek módosítják a súrlódási tényezőt és gazdaságosabbá teszik az üzemanyag-felhasználást. Néhány példa ezekre az adalékanyagokra: nagyobb szénatomszámú zsírsavak glicerinnel alkotott monoészterei - például a glicerin-monooleát -, hosszú szénláncu polikarbonsavak diolokkal képzett észterei - például valamelyik dimerizált telítetlen zsírsav butándiollal képzett észtere - és oxazolinszármazékok.
A diszpergálószerek a folyadékban szuszpenaált állapotban tartják a kenőolajok használata közben oxidálódás miatt keletkező, olajban oldhatatlan anyagokat, és igy megakadályozzák, hogy az iszap flokkulálódjék és kicsapódjék vagy lerakódjék a fémből készült alkatrészekre. Az úgynevezett ”hamumentes” diszpergálószerek olyan szerves vegyületek, amelyekből elégéskor gyakorlatilag semmi hamu, nem keletkezik a már ismertetett fémtartalmú de- 29 tergensekkel ellentétben, amelyekből elégésük során hamu képződik. A megfelelő diszpergálószerek közé tartoznak például a hoszszu szénláncu szénhidrogéncsoportokkal helyettesített karbonsavszármazékok, amelyekben a szénhidrogén-molekularészek 50-400 szénatomot tartalmaznak, mint például a szénhidrogéncsoporttal helyettesített, nagy molekulátömegü borostyánkősavszármazékok. Ezeket a szénhidrogéncsoportokkal helyettesített karbonsavakat reagáltatni lehet például nitrogéntartalmú vegyületekkel - például polialkilén-poliaminokkal - vagy észterekkel. Ezek a nitrogént tartalmazó vagy észtertipusu diszpergálószerek általánosan ismertek a szakterületen. Különösen jó eredménnyel használhatók diszpergálószerként a polialkilén-aminok alkenil-borostyánkősavanhidridekkel képzett reakciótermékei.
A megfelelő diszpergálószerek közé tartoznak általában azok az olajoldható sók, amidok, imidek, oxazolinszármazékok és észterek - adott esetben elegyek formájában -, amelyeket hosszuláncu szénhidrogéncsoportokkal helyettesített mono- és dikarbonsavakból vagy ezeknek a savaknak az anhidridjeiből lehet előállítani, azok az alifás szénhidrogének, amelyekhez közvetlenül kapcsolódik egy poliaminból származó molekularész, valamint azok a Mannieh-kondenzációs termékek, amelyek úgy állíthatók elő, hogy kondenzációs reakciót játszatunk le egy olyan reakcióelegyben, amely mintegy 1:(1-2,5)J(0,5-2) mólarányban tartalmaz hosszuláncu szénhidrogéncsoporttal helyettesített fenolt, formaldehidet, valamint polialkilén-poliamint. Ezekben a diszpergálószerekben megfelelőek azok a hosszuláncu szénhidrogénésöpörtok, amelyek 2-5 szénatomos monoolefinekből előállított, mintegy 700-5000 molekulátömegü polimerekből származnak.
- 30 Amint már említettük, a viszkozitás! indexet javító diszpergálószerek mind viszkozitás! indexet javító adalékként, mind diszpergáló adalékként kifejtik hatásukat. A találmány szerinti eljárással összefüggésben például a következő, viszkozitási indexet javító diszpergálószereket lehet alkalmazni: aminok - például poliami· nők - reakciótermékeit olyan mono- vagy dikarbonsavakkal, amelyek olyan hosszú szénhidrogéncsoportokkal vannak helyettesítve, hogy azok megfelelő, viszkozitási idexet javító tulajdonságokat képesek kölcsönözni a végyületöknek.
Megfelelj viszozitási indexet javító diszpergálószerek lehetnek például a következő vegyületek:
- a vinil-alkohol 4-24 szénatomos telítetlen észtereinek, 5-10 szénatomos telítetlen karbonsavaknak vagy 4-10 szénatomos dikarbonsavaknak 4-20 szénatomos telítetlen nitrogénvegyületekkel alkotott polimerei;
- 2-20 szénatomos olefinek és aminokkal, hidroxil-aminnal vagy alkoholokkal semlegesített, 5-10 szénatomos telítetlen monovagy dikarbonsavak polimerei; vagy
- etilén és 3-20 szénatomos olefinek kopolimerei, amelyeket tovább reagáltatunk olyan módon, hogy a kopolimer főláncára ráojtunk 4-20 szénatomos, telítetlen, nitrogént tartalmazó monomereket vagy telítetlen savakat, majd az ojtásos polimerizáció utján előállított savak reakcióképes karboxilcsoportjait aminokkal, hidroxil-aminnal vagy alkoholokkal reagáltatjuk.
A 24 246B. sz. európai szabadalmi leírásban ismertetnek olyan, viszkozitási indexet javító diszpergálószereket, amelyeket például fel lehet használni a találmány szerinti eljárással kapcsolatban. Ennek a szabadalmi leírásnak a szövegét a találmány leírását kiegészítő referenciaanyagnak tekintjük.
- 31 Kopásgátló adalékként megemlítjük a cink-dihidrokarbil-ditiofoszfátokat (ZDDP-ket).
A dermedéspont-csökkentő adalékanyagok (másképpen megfogalmazva: a kenőolajok folyási tulajdonságait javító adalékanyagok) csökkentik azt a hőmérsékletet, amelyen á folyadék még folyik vagy csepegtethető. A szakterületen jól ismertek ilyen adalékanyagok. A folyadékok alacsony hőmérsékleteken mutatott folyóképességének növelésére használt tipikus adalékanyagok a 8-18 szénatomos dialkil-fumarátok vinil-acetáttal képzett kopolimerei, a polimetakrilátok, valamint a naftalinviasz.
A habzásgátlást meg lehet oldani valamilyen polisziloxán típusú habzásgátló adalékkal, például szilikonolajjal vagy poli(dimetil-sziloxán )-nal.
Az eddig ismertetett adalékanyagok között vannak olyanok, amelyekkel egyszerre több alkalmazástechnikai cél is elérhető. Van például olyan adalékanyag, amely diszpergáló hatású, ugyanakkor gátolja az oxidációt is. Sz a téma jól ismert, és ezen a helyen nincs szükség arra, hogy részletesebben tárgyaljuk.
Az ismertetett adalékanyagokat tartalmazó kompozíciókat rendszerint olyan mennyiségben kell belekeverni az alapolajokba, hogy elég nagy koncentrációban legyenek jelen az egyes adalékanyagok a tőlük elvárt hatás kifejtéséhez. Amennyiben az egyes adalékanyagok jelen vannak, a kész kenőolaj tömegére vonatkoztatva általában a következő százalékos mennyiségekben alkalmazva fejtik ki megfelelően hatásukat:
* «
- 32 Az adalékanyagok megnevezése Az adalékanyagok szokásos kon- célszerű koncentcentrációja, rációja, m% m%
Detergensek/rozsdagátló in- 0,01-6 0,01-4
hibitorok
Viszkozitásmódositó adalékok 0,01-6 0,01-4
Korróziós inhibitorok 0,01-5 0,01-1,5
Oxidációs inhibitorok 0,01-5 0,01-1,5
Diszpergálószerek 0,1-20 0,1-8
Dermedéspontcsökkentő 0,01-5 0,01-1,5
adalékanyagok
Habzásgátló adalékok 0,001-3 0,001-0,15
Kopásgátló adalékok 0,01-6 0,01-4
Súrlódási tényezőt módosító 0,01-5 0,01-1,5
adalékanyagok
Ásványolaj-eredetű vagy szin- a 100 %-hoz a 100 %-hoz
tetikus alapolajok szükséges meny- szükséges meny-
nyiségben nyiségben
Abban az esetben, ha különféle adalékanyagokat használunk fel, ajánlatos - ha nem is alapvetően fontos - az adalékanyagokból koncentrátumokat készíteni (ezekre a koncentrátumokra mint adalékcsomagokra hivatkozunk a leírásban), amelyek lehetővé teszik, hogy néhány adalékanyagot egyidejűleg adagoljunk az alapolajhoz a kenőolaj-kompozíciók előállítása céljából. Az aaalékkoncentrátum feloldódását az alapolajban elősegíthetjük például keveréssel kombinált melegítéssel, de ezek a műveletek alapvetően nem fontosak. Az adalékkoncentr átumokat, vagyis az adalékcsomagokat úgy állítjuk általában össze, hogy az egyes adalékokat elegendő menynyiségben tartalmazzák ahhoz, hogy a kész kenőolajban - vagyis azt követően, hogy az adalékcsomagot összekevertük előre meghatá- 33 rozott mennyiségű alapolajjal - a kívánt koncentrációban legyenek jelen. így a találmány szerinti eljárással előállított, tullugositott magnézium-szulfonátok közül egyet vagy többet, valamint egyéb, szükséges adalékanyagokat kismenűyiségü alapolajhoz vagy más kompatibilis oldószerhez adagolva olyan adalékcsomagokat állíthatunk elő, amelyek az adalékcsomag teljes mennyiségére vonatkoztatva összesen például mintegy 2,5-90 m%-ban, célszerűen mintegy 5-75 m%-ban, még célszerűbben mintegy 8-50 n%-ban tartalmaznak megfelelő arányban adalékanyagokat a 100 %-hoz szükséges menynyiségü alapolaj mellett.
A kenőolaj-kompozíciók tipikus esetben mintegy 10 m% mennyiségű adalékcsomagot tartalmaznak, a fennmaradó rész alapolaj.
A következő példákkal részletesebben ismertetjük a találmányt. A példákban és az összehasonlító példákban említett magnézium-oxidok tulajdonságait az I. táblázatban ismertetjük. A citromsavszámot, a fajlagos felületet és a tisztasági fokot a korábban már ismertetett módszerekkel határoztuk meg.
I. táblázat
MgO Citromsav- Fajlagos Átlagos A 2 /Um-nél ki- Tiszta-
szám, s felület, részecs- sebb részecskék ság, m%
m2/g keméret , mennyisége, v%
yum
A . 445 5,4 10,7 0,7 99,6
B 329 6,7 3,3 5,2 98,9
C 225 9,7 3,5 5,8 98,0
D 600 2,8 4,9 2,8 98,1
E 43 45,5 11,5 1,5 95,0
F 44 38,0 8,3 8,3 95,6
• ·
I. táblázat (folytatás)
MgO Citromsavszám, s Fajlagos felület, m2/g Átlagos részecskeméret , /Um A 2 yum-nél kisebb részecskék Tiszta- ság, m^
mennyisége, v%
G 23 60,4 12,9 1,8 98,2
H 105 19,9 3,7 5,2 97,6
J 160 13,5 3,1 4,0 98,5
K 21 181 8,0 9,3 95,5
L 220 16,6 9,6 7,2 91,0
M 323 8,1 12,1 9,5 98,2
N 129 8,2 18,7 1,9 91,0
1. példa
800 g toluolt gondosan összekevertünk 670-es molekulatömegű alkil-benzolazulfonsav 36O g mennyiségű, 69,1 m^-os olajos oldatával (0,37 mól), majd az elegyet 22 °C-ra melegítettük egy olyan reaktorban, amely visszafolyató hűtővel, gázelosztócsővel és hőmérsékletszabályozóval volt felszerelve. Ezt követően beadagoltunk 15 g (0,47 mól) metanolt, és ennek eredményeként exoterm reakció kezdődött azonnal, aminek következményeként a hőmérséklet 25 °C-ra emelkedett. Ezután 150 g (3,72 mól) “A” magnézium-oxidot adagoltunk be a reaktorba, és ennek eredményeként - mivel a szulfonsav semlegesítésével járó reakció exoterm - a hőmérséklet gyorsan elérte a 34 °C-ct. Ezt követően promotorként 24 g (0,14 mól) neodekánsavat, majd 24 g (0,75 mól) metanolt, végül 38,2 g (2,14 mól) vizet adagoltunk be a reaktorba. A reakcióelegy hőmérsékletét 55 °C-ra emeltük és ezen az értéken tartottuk, miközben egy- 35 idejüleg megkezdtük - 5° g/h tömegsebességgel - szén-dioxid bevezetését és J6 g metanol, valamint 71,5 g víz elegyének beadagolását a reakcióelegybe· A metanolt és vizet tartalmazó elegyet gyakorlatilag egyenletesen, 150 perc alatt juttattuk be a reaktorba.
A karbonátképző elegy hőmérsékletét a karbonátősitás alatt hagytuk szabadon változni. így a reakcióelegy hőmérséklete először körülbelül 70 °C-ra emelkedett (lassú ütemben), majd csökkenni kezdett, amint a reakció sebessége csökkent és a magnézium-oxid mennyisége fogyott. Amikor a hőmérséklet körülbelül 60 °0-ra csökkent, megkezdtük a reakcióelegy melegítését, és a hőmérsékletet ezen az értéken tartottuk, amíg a karbonátképzés be nem fejeződött. Miután bevezettünk 100 g szén-dioxidot a reakcióelegybe 5 óra 20 perc karbonát ősit ási idő eltelte után -» a reaktort a reflux-üzemeltetésről átállítottuk a desztillációs üzemmenetre. Összesen 138 g szén-dioxid bevezetése után a szén-dioxid bevezetésének ütemét 59 g/h tömegsebességre növeltük, és ezen az értéken tartottuk mindaddig, amíg az összes - 175 g mennyiségű - szén-dioxidot be nem vezettük a reakcióelegybe.
A karbonátképzés befejeződése után mintát vettünk a reakcióelegyből. A minta centrifugálásával megállapítottuk, hogy 0,5 v% üledéket tartalmazott.
A 60 °C-on tartott reakcióelegybe hígítás céljából 260 g ugyancsak 60 °C-os olajat adagoltunk, majd az igy kapott elegyet nitrogénáram bevezetése közben atmoszferikus nyomáson desztilláltuk. Amikor a desztilláció során elértük a 165 °C-os hőmérsékletet, a reakcióelegyet vákuum alá helyeztük, és a vákuumot 2 órán át fenntartottuk, hogy a viz, a metanol és a toluol utolsó nyomait is eltávolitsuk. A sztrippelt elegyből a vákuum megszüntetése
- 36 után 5θ ml mintát vettünk, amelyet 50 ml toluollal hígítottunk· A hígított mintát ezután centrifugáltuk, hogy megállapítsuk, hány v% üledék (PCS) maradt a sztrippelt elegyben (0,8 v%).
A reaktorban levő sztrippelt elegyhez ezután hozzáadtunk 24 g Speedplus szűrési segédanyagot, és az így kapott elegyet átszűrtük egy olyan, 160 °G-ra előmelegített nyomószürőn, amelyre előzetesen felvittünk egy 5 g Speedplus szűrési segédanyagból álló réteget. A szűrési sebesség 492 kg/(m x h) volt. A szűrlet világos és áttetsző volt. 408 mg KOH/g-os TBN-értéket állapítottunk meg a szürletré.
2.-4. példák és____1.-9« összehasonlító példák
Különböző minőségű magnézium-oxidok felhasználásával megismételtük az 1. példa szerinti eljárást. Az eredményeket - az 1. példában kapottakkal együtt - a II. táblázatban foglaltuk össze.
II. táblázat
A példa MgO vagy az összehasonlító példa sorszáma
Üledék a C02 Üledék a sztrip- Szűrési TBN, bevezetésének pelés befejezése sebesség, mg KOH/g 2 befejezése után, v% kg/(m xh) után, v%
1, pld. A 0,5 0,8 492 408
2, pld. B 0,4 1,0 186 405
3. pld. C 0,4 0,6 225 405
4. pld. D 1,2 1,8 174 402
1. QSSZ · E 0,5 + 50 v% gél - felhagytunk a kísérlettel
pld.
2. ossz. F pld.
2,4 + 50 v% gél - felhagytunk a kísérlettel * · ♦ • · ·
- 37 II. táblázat (folytatás)
A példa MgO vagy az összehasonlító példa sorszáma
3· ossz. G pld.
4. ossz. H pld.
5· ossz. J pld.
6. ossz. K pld.
7. ossz. L pld.
8. ossz. M pld.
9. ossz. N pld.
Üledék a CO2 üledék a sztrip- Szűrési TBN, bevezetésének pelés befejezése sebesség, mg KOE/g 2 befejezésé után, v% kg/(m xh) után, v%
3,5 + 0,5 v% gél - gélesedett a sztrippelés folyamán gélesedett a karbonátősit ás folyamán
2,4 4,5 a szűrő eltömődött
3,0 + 2 v% gél - felhagytunk a kísérlettel
0,2 + 20 v% gél - felhagytunk a kísérlettel
3,0 + 5 v% gél - felhagytunk a kísérlettel
0,5 + 60 v% gél - gélesedett a sztrippelés folyamán
A II. táblázatban látható eredmények azt mutatják, hogy - noha a termékeknek magas a TBN-értékülc',> kis üledékkoncentráció és viszonylag nagy szűrési sebesség csak abban az esetben érhető el, ha a találmány szerinti eljáráshoz megfelelő magnézium-oxidokból indulunk ki. Abban az esetben, ha a találmánynak nem megfelelő magnézium-oxid-minőségeket alkalmazunk, az eredmények nem lesznek kielégitőek. így például az 5. és a 7· összehasonlító példa szerint nem megfelelőek az eredmények, ha olyan magnézium-oxidokat • · · használunk fel, amelyeknek a citromsavszáma és fajlagos felülete megközelíti ugyan a találmánnyal összhangban levő, előirt határértékeket, de mégis kívül esik a megfelelő intervallumon. Ezen túlmenően a -8. összehasonlító példából az is kitűnik, hogy az eredmények még abban az esetben sem lesznek kielégitőek, ha olyan magnézium-oxidokat alkalmazunk, amelyeknek a citromsavszáma és a fajlagos felülete az előirt határértékek között van, de a benrük levő, 2 /Um-nél kisebb részecskék részaránya nagyobb, mint a találmány szerint előirt érték. Hangsúlyoznunk kell azt is, hogy a termékekben általában még nagyon kis mennyiségű gél jelenlétét sem lehet elfogadni, mert a gélesedésre hajlamos anyag eltörni a szűrőt.
5.--8. példák és 10.-15. összehasonlító példák
Az 1. példában ismertetett eljárást ismételtük meg olyan módon, hogy változtattuk a karbonátősitás előtt bevezetett metanolnak a karbonát ősit ás folyamán bevezetett metanolra vonatkoztatott mennyiségi arányát és a karbon át ősit ás előtt bevezetett víznek a karbonát ősit ás folyamán bevezetett vízre vonatkoztatott arányát (5·-8· példák). (A szulfonsav semlegesítésének megkönnyítésére szolgáló metanolt minden esetben kizártuk.)
A 10. és a 11. összehasonlító példák szerinti eljárásokat úgy hajtottuk végre, hogy megismételtük az 1. és a 2. példák szerinti eljárásokat azzal a különbséggel, hogy a karbonátositás előtt vezettük be a reakcióelegybe az összes metanolt. A 12. öszszehasonlitó példa szerint úgy ismételtük meg az 1. példa szerinti eljárást, hogy a karbonátositás előtt adtuk a reakcióelegyhez az összes vizet és az összes metanolt. A 13. összehasonlító példa szerint úgy ismételtük meg az 1. példa szerinti eljárást, hogy a metanol teljes mennyiségét a karbonátositás folyamán, a viz tel-
jes mennyiségét pedig a karbonát ősit ás előtt vezettük be a reakcióé légybe. A 14. példa szerint úgy ismételtük meg az 1. példa szerinti eljárást, hogy a viz és a metanol teljes mennyiségét a karbonátősitás előtt adtuk a reakcióelegyhez. A 15. összehasonlító példa szerint úgy ismételtük meg az 1. példa szerinti eljárást, hogy valamennyi metanolt, valamint a viz teljes mennyiségét a karbonátősitás folyamán juttattuk a reakcióslegybe.
A kapott eredményeket a III. táblázatban közöljük, amelyben - összehasonlítás céljára - megadjuk az 1. és a 2. példa adatait is ·
A III. példa adataiból kitűnik, hogy csak abban az esetben érhetünk el kielégítő eredményeket, ha a metanolnak legalább egy részét és a víznek csak egy részét vezetjük be a reakcióélegybe a karbonátősitás folyamán.
9. példa
720 g toluolt gondosan összekevertünk 480-as molekulatömegü alkil-benzolszulfonsav 565 g mennyiségű, 70 m%-os olajos oldatával (0,55 mól), majd az elegyet 22 °C-ra melegítettük egy olyan reaktorban, amely - amint ezt az 1. példában már leírtuk - visszafolyató hűtővel, gázelosztócsővel és hőmérsékletszabályzóval volt felszerelve. Ezt követően beadagoltunk 15 g metanolt. Ennek eredményeként azonnal megindult egy exoterm reakció, amelynek következtében a reakcióelegy hőmérséklete 25 °C-ra emelkedett. Ezután 154 g (5»82 mól) ”A” magnézium-oxidot adagoltunk be a reaktorba. A szulfonsav semlegesítése gyors exoterm reakció eredményeként ment végbe, igy a reakcióelegy hőmérséklete 5θ °C-ra emelkedett. Ezt követőén promotorként 14,5 g (0,069 mól) oktenil-borostyánkősavanhidridet, majd 29,5 g metanolt, végül 40 g vizet adagoltunk be a reaktorba. A reakcióelegy hőmérsékletét 55 °C-ra emel·· · «
- 40 A példa vagy A karbonátősitás A karbonátősitás Üledék,v% Szűrési se- TBN
Λ
X
ÖÖCXJ 'φ a ra >
-P ··
i—l Φ
o öű
OO '<D
Oi
rd •r4
cd φ Ö
P <D a
P cd
i—4 •r4
ti >
Ρ I ι4 Ή
Ο >» &0 q cd 3
*d φ
cd a
φ
X> r4
P a
P cd <D
cd P öO
r-l φ
cd a ra
cd
1 r4
cd
Cu
φ cd
N Ό ö
ra P •3
ra •rl tq
:o 14 ra
Ű A
K o O
cd 05 CO
r—Ir-l
Φφ
PP
-PP φΦ r-1r-l
co ΙΛ cm CM A A
o O r-4 O o o P P P P
4 4- ra P ra P P P
τ4 :o •rl :o :o :o
’d 'd d •d
50 50 50 50
Ctí a cd a a a
:o :o :o :o
-M P P P P
a r-4 ö r-4 r—1 i—4
q Φ d Φ Φ Φ
•P P
50 >> 50 50 50
CM SS O O co KX 00 A öO A A A
οχ CD LTX CM LTX ctí 3 cd 3 3 3
4 Η CM r-l i—1 Λ N N tq N
H CO r-4 co co CO
Φ Φ
Ή cd «Η cd cd cd
1 1 1 1 1 1
co O O co O CD m o o cD in
•b «b * 4b 4b 4b * 4b 4b 4b
o r4 r-4 CM KX r-4 co ox N\ KX KX
m 4b 4· * o 4b CD 4b co eb kx 4b m * O •b o ·> O eb co •b o 4b
o O r4 r4 r4 r4 cD CO KX r-4 CM r4 CM
in tn o o o in
cd CD m CM f—1 cd
in in ο ο ο o cd co ο ο i—l 1-4
O O O o o o O O O O o O
cD cD tn CM r-4 o o o CD
r-4 r-l r-4
<d 'd •d •d •d
r4 r4 r-l r-4 r-l r4
Pl Pr Pl Qi Pi Pl
(“4 CM LTX ω c^- co
<d rd 'd 'd -d
r4 r4 r-4 r-4 <—1 r4
Pi Pi Pi Pi Pi Pi
Xí Φ Xí Φ Λ Φ xí Φ s s
N tq N tq tq tq
CO CO 05 05 ra 05
05 ra 05 05 05 05
:o :o :o :o :o :o
o r4 CM kx •4 m
r-4 r4 r4 r—í r-4 r4
szén-dioxid-bevezetés befejezése után sztrippelés befejezése után
,4 · · · · · · • 4 · ··· · ·· • ···· · · · ♦ · ··· · »· ·· ·
- 41 tűk és ezen az értéken tartottuk, miközben egyidejűleg megkezdtük - 39 g/h tömegsebességgel - szén-dioxid bevezetését és 73,7 g metanol, valamint 90 g viz elegyének beadagolását a reakcióelegybe. A metanolt és a vizet tartalmazó elegyet gyakorlatilag egyenletesen, 60 perc alatt juttattuk be a reaktorba.
Hagytuk, hogy a karbonátképző elegy hőmérséklete a karbonátositás alatt szabadon változzék. így a reakcióelegy hőmérséklete először körülbelül 70 °C-ra emelkedett (lassú ütemben), majd csökkenni kezdett, amint a reakciósebesség csökkent, és fogyott a magnézium-oxid mennyisége. Amikor a hőmérséklet körülbelül 60 °Cra csökkent, megkezdtük a reakcióelegy melegítését, és a hőmérsékletet ezen az értéken tartottuk, amíg a karbonát képződés be nem fejeződött. Miután bevezettünk 138 g szén-dioxidot a reakcióelegybe, reflux-üzemeltetésről átállítottuk a reaktort desztillációs üzemmenetre. A karbonát ősit ást ezután addig folytattuk, amíg át nem vezettünk 175 g szén-dioxidot a reakcióelegyen.
A karbonátképzés befejezése után mintát vettünk a reakcióelegyből. A minta centrifugáiénával megállapítottuk, hogy a minta 0,8 v% üledéket tartalmazott,
A 60 °C-on tartott reakcióelegybe hígítás céljából 260 g ugyancsak 60 °C-os olajat adagoltunk, majd az igy kapott elegyet nitrogénáram bevezetése közben atmoszferikus nyomáson desztilláltuk. Amikor a desztilláció folyamán elértük a 165 °C-os hőmérsékletet, a reakcióele gyet vákuum alá helyeztük, és a vákuumot 2 órán át fenntartottuk, hogy a viz, a metanol és a toluol utolsó nyomait is eltávolitsuk. A sztrippelt elegyből a vákuum megszüntetése után 50 ml mintát vettünk, amelyet 50 ml toluollal hígítottunk. A hígított mintát ezután centrifugáltuk, hogy megállapítsuk, hány v% üledék (PCS) maradt a sztrippelt elegyben (1,0 v%).
* · ·· ···· ♦ · *« · · · · · · • · · ··· · ·· • ·*·· · · « · · ··« · ·* ·· ·
- 42 A reaktorban levő sztrippelt elegyhez ezután hozzáadtunk 8 g szűrési segédanyagot, és az igy kapott elegyet átszűrtük egy olyan,
160 °C-ra előmelegített nyomószürőn, amelyre előzetesen felvittünk egy 5 g szűrési segédanyagból képezett réteget. A szűrési sebesség igen nagy volt: 918 kg/(m x h). A szűr let világos és áttetsző volt. A szürletre 426 mg KOH/g-os TBN-értéket állapítottunk meg.
16. összehasonlító példa
A 9· példa szerinti eljárást ismételtük meg olyan módon, hogy a metanol és a viz teljes mennyiségét a karbonát ősit ás megkezdése előtt adagoltuk be a reakcióelegybe. Az üledékkoncentráció a sztrippelés előtt 6 v%, a sztrippelést követően pedig 10 v% volt. A sztrippelt anyag eltömte a szűrőt, és ebből azt a következtetést lehetett levonni, hogy nem lehet kielégítő eredményeket kapni abban az esetben, ha a metanol és a viz teljes mennyiségét a karbon át ősit ás előtt vezetjük be a reakcióelegybe.
10. példa
A 9. példa szerinti eljárást a következő változtatásokkal ismételtük meg:
- az 1. példa szerinti szulfonsavoldatból 360 g-ot alkalmaztunk;
- az ”A” magnézium-oxidból 151,5 g-ot alkalmaztunk;
- promotorként 10 g hangyasavat és 15 g acetil-acetont tartalmazó elegyet alkalmaztunk;
- a karbon át os itás előtt 20,6 g metanolt és 27,5 g vizet adagoltunk a reakcióélégyhez (a megadott metanolmennyiség nem tartalmazza a semlegesítési művelet során felhasznált metanol mennyiségét);
• r ·· ·♦·λ · · ·· ♦ · · 4 ·♦ • ·» ·4 · ··· • · · · ♦ · · ·« · ·«· · · 4 ···
- a kar bon át ősit ás folyamán 61,9 g metanolt és 82,5 g vizet juttattunk a reakcióé legybe;
- a karbonát ősit ás megkezdésekor 40 °C volt a hőmérséklet, amely először mintegy 65 °C-ra emelkedett, majd 60 °C-ra csökkent és ezen az értéken maradt a karbonát ősit ás hátra levő idejében; és
- 267 g olajat használtunk fel hígítás céljára.
A karbonát ősit ás befejezésével a minta 1,0 v% üledéket tartalmazott. Sztrippelés után az üledék koncentrációja 2,0 v%-ra nőtt, A szűrési sebesség 210 kg/(m x h) volt. A tiszta és áttetsző termék TBN-értéke 405 mg KOH/g volt.
17· összehasonlító példa
A 10. példában leirt eljárást ismételtük meg olyan módon, hogy az összes metanolt és vizet a karbonátősitás előtt adagoltuk be a reakcióélegybe. A karbonátositás végén 8 v% volt az üledék koncentrációja, és ez elfogadhatatlanul magas érték.
11. példa
A 9· példában ismertetett eljárást ismételtük meg a következő változásokkal:
- az 1. példa szerinti szulfonsavoldatból 560 g-ot alkalmaztunk;
- promotorként neodekánsavat alkalmaztunk;
- a karbonátositás előtt 17,5 g metanolt és 27,5 g vizet adagoltunk a re akcióé légyhez (a megadott metanolmennyiség nem tartalmazza a semlegesítési művelet során felhasznált metanol mennyiségét);
- a karbonátositás folyamán 62,5 metanolt és 82,5 g vizet
- 44 • ·* ··«· ·· • · « · · · • · ··· · ·· ···· · · ·· · • ·· ·· · adagoltunk a reakcióélégyhez;
- a metanolt és vizet tartalmazó elegyet a karbonátositás első 90 percében adagoltuk be.
A karbonátositás befejezésével a minta 0,8 v% üledéket tartalmazott. Sztrippelés után az üledék koncentrációja 1,6 v%-ra nőtt. A szűrési sebesség 321 kg/(m x h) volt. A tiszta és áttetsző termék TBN-értéke 407 mg KOH/g volt.
18. összehasonlító példa
A 11. példában ismertetett eljárást ismételtük meg olyan módon, hogy a metanol és a viz teljes mennyiségét a karbonátositás előtt juttattuk a reakcióélegybe. A karbonátositás végén az üledék koncentrációja 13 v% volt, ezért felhagytunk a kísérlet folytatásával.
A 12,-14. példák, valamint a 19.-20. összehasonlító példák
A 9· példában ismertetett eljárást ismételtük meg olyan módon, hogy promotorként különböző mennyiségű neodekánsavat alkalmaztunk, és - bizonyos esetekben - a metanol, valamint a viz teljes mennyiségét a karbonátositás előtt juttattuk a reakcióelegybe. A desztillálás folyamán beadagolt higitóolaj mennyiségét aszerint változtattuk, hogy a neodekánsavat milyen mennyiségben alkalmaztuk. A kapott eredményeket a IV. táblázatban foglaljuk össze.
A IV. táblázat adataiból kitűnik, hogy abban az esetben, ha a metanol és a viz egy részét a karbonátositás folyamán adagoljuk a reakcióé légyhez, nagymértékben csökkentett mennyiségű promotor alkalmazása mellett is kielégítő eredményeket kapunk.
• · · *· · ·
1
1 a •ü
N o rH
ra CO P<
:o
Λ o
Φ +5
o N •H
cm CO r*4
I r-4 Ό a r—1 <ϋ τΐ
I r-4
KD a <ö •
KA r-4
I i—I 'CD a
CM r—1
CÖ Ό
I
Φ Ό
N -P
co •rí
co r—í Tj
:o a r-í
o
ra a
σχ
r-í Λ
N S Φ rí r-4
Φ •Γ3 •rí -P
Φ i—1 'Φ
u> •k IOQ.q.e-[jesT:^
CM O r—í K\ r-í OJ O O r-4 o s 5|Unq.Á9eqx®cJ
U> •k rH Vk 4· •k Cx- •k
CM o <T> O KA rH ω r-í 4 CM
rH 4 CM <T> cs ts ÖO H o.
CM 4
u> •k 4 * •b UA
4 o σχ o KA o o O 1 1 r-í 1
CM 4 CM σχ Φ
CM
UA •k LÍA CM •k 4* •k 4
00 O σχ o KA o o O o 4“
4“ OJ σχ οχ- ω ?H o
CM KA 4 r—í
CM
UA cm o o rH
ω CM
•k o Ο H UA UA
ο σχ o CM CM 4
1 & Φ a r—í O Ű •rí r—í O tí cd -P φ •k -P Φ 00 KD ra •rí cl £ «k
00 > a O cl s
N -P Φ •ra
·» •rí Φ P -P ra a -P
φ > a r4 r—1 •cd s ra
00 O O -P Ό 's
P P QO 00 •rí cd ra CM
tn r-4 r4 cd ra r-4 Ό a
•rí O O Ό o Ο r-4
r*S 00 no cd P Φ ω
£í Φ φ 'Cd •P a a 1
ű τί Ό a x> cl r-í a o
Φ o Ο •rí κ r—í
S Φ Φ rQ 00 Fi
£> 'Cö 'ŐJ -PCM
> P s 3 Ό N a co
-P -P 3 Φ Λ1 cd ra x-z 'Cd
0) P -P >> Φ \ -P
a 50 50 r—í r—í cd cd 00 •rí
'CÖ r—í r-4 Ο o ü N
Φ Φ <H CH Ό 1—1 Ό O
Φ •rí Ό •rí •k Λ1
τ3 co CO <0 O a O 00 tq
o •cd 'CÖ 'CÖ K0 •cd •cd •cd Ό ra
Φ -P -P -P -P Fi •o Fi ra •r-í
a •r4 •r4 00 •r4 00 •rí 00 -P i—í 4^ ra oo >
CO CO ra CO cl Ö φ \
P o O •b o «k o Φ O Φ JO M ra
r-i -p oo P Φ -P Φ -P Φ o O φ O d
O 'CÖ 'CÖ 00 'CÖ 00 •cd 00 Cl ra cl ra w
oO C ·· ö Ö '<D cl o 'cd o •rí
o φ o C0 o W o ra -M -P 00 -P
τ! x> 00 •r4 a •rí & •rí Λ4 •rí -M ra a
Fi Ό Fi P >> Fi Ό 00 Ό a
φ co C? cf cd Ű Ό •rí * ®
33 JSd •r4 Ű Jd Ű Jd cl Φ xi φ :3 a
>> Φ Φ Φ rH r-í N PQ
C a «4 S <r a «4 a ío ío CO A w
• ♦ ·· *··.♦ ·· • ► · · · ·«·
4·· ··· ·· • ···* «· · · t ·*· » * · · · ·
- 46 15« példa
A 9. példában ismertetett eljárást ismételtük meg a következő változtatásokkal:
- promotorként 28 g etilén-diamin-karbamát-oldatot alkalmaztunk, amely 35,5 m% vizet, 35,5 metanolt, 16,8 m% etilén-diamint és 12,2 m% szén-dioxidot tartalmazott;
- a karbonátositás előtt 20,6 g metanolt és 30,1 g vizet adagoltunk a reakcióelegyhez (a metanol megadott mennyisége nem tartalmazza a semlegesítési művelet során beadagolt metanolmennyiséget);
- a karbonátképző elegy hőmérséklete a karbonátositás megkezdésekor 40 °C volt;
- a karbonátositás folyamán 61,8 g metanolt és 90,2 g vizet adagoltunk a reakcióelegyhez;
- a reakcióelegyben levő metanol teljes mennyisége (a semlegesítési művelet során beadagolt metanollal, valamint a promotoroldatbán levő metanollal együtt) 105,3 g volt;
- a reakcióelegyben levő viz teljes mennyisége (a promotoroldatban levő vizet is beleszámítva) 130,2 g volt;
- a metanolt és vizet tartalmazó elegyet a karbonátositás első 90 percében adagoltuk be a reakcióélegybe*
A karbonátositás befejezésével a minta 0,6 v% üledéket tartalmazott. Sztrippelés után az üledék koncentrációja 1,0 v%-ra nőtt. A szűrési sebesség 450 kg/(m x h) volt, A tiszta és áttetsző késztermék TBN-értéke 431 mg KOH/g volt.
21. összehasonlító példa
A 15. példában ismertetett eljárást ismételtük meg olyan mó* · ···
- 47 r· ««ff ·· « « · · · «·· » ·· • 9> · · » »·· * «· ·« · dón, hogy a metanol és a víz teljes mennyiségét a karbonátősitás előtt adtuk hozzá a reakcióélégyhez. Az eredményeket a V. táblázatban szerepeltetjük·
22· összehasonlító példa
A 21. összehasonlító példában ismertetett eljárást ismételtük meg olyan módon, hogy 57 g promotoroldatot alkalmaztunk, és kismértékben megváltoztattuk a beadagolt metanol és viz mennyiségét is. Az eredményeket a V. táblázatban szerepeltetjük.
V. táblázat
Kísérleti jellemzők 15. példa 21. összehasonlító pld. 22. öszszehasonlitó pld.
A beadagolt promotoroldat mennyisé- 28 28 57
ge, g
A metanol kiindulási mennyisége, g 13 13 15
A karbonátősitás előtt beadagolt 30,1 120,$ 110
viz mennyisége, g
A karbonátosat ás előtt beadagolt 20,6 82,4 80
metanol mennyisége, g
A karbonátősitás folyamán beadagolt 90,2 0 0
viz mennyisége, g
A karbonátositás folyamán beadagolt 61,8 0 0
metanol mennyisége, g
Az összes metanol mennyisége, g 105,3 105,3 115,2
Az összes viz mennyisége, g 130,2 130,2 130,2
Üledékkoncentráció a karbonátositás 0,6 5,0 1,0
után, v%
Üledékkoncentráció a sztrippelés 1,0 10 1,3
után, v%
Szűrési sebesség, kg/(m x h) 450 eltömődött 823
a szűrő
TBN, mg KOH/g 431 435
ί· ···· > - © · · · • ύ · ·♦· ·<· · * ···· · 9 · ·· #·«·<««· *
- 48 A V. táblázat adataiból kitűnik, hogy abban az esetben, ha a metanol és a viz egy részét a karbonátositás folyamán adjuk hozzá a reakcióelegyhez, még abban az esetben is kielégítő eredményeket kapunk, ha sokkal kisebb mennyiségben használunk fel promotort.

Claims (13)

  1. Szabadalmi igénypontok
    1. Eljárás tullugositott magnézium-szulfonátok előállítására olyan elegyek karbonátősitásával, amelyek
    a) olajoldható szulfonátot és/vagy olajoldható szulfonsavat;
    b) magnézium-oxidot;
    c) oldószerként valamilyen szénhidrogént}
    d) vizet;
    e) vízoldható alkoholt; és
    f) valamilyen promotort tartalmaznak - amennyiben a magnézium-oxidot feleslegben tartalmazzák, a feleslegnek is teljes mértékben reakcióba kell lépnie az a) komponenssel -, azzal jellemezve, hogy az elegyek elkészítéséhez olyan magnézium-oxidot használunk fel, amelynek a leírásban definiált citromsavszárna 200 másodpercnél nagyobb, a
  2. 2 BET egypontos módszerrel meghatározott fajlagos felülete 12 m /gnál kisebb, amelyben legalább 92 v%-ot tesznek ki a 2 /Um-nél nagyobb méretű részecskék, a víznek és az alkoholnak legalább egy részét a karbonátősitás folyamán juttatjuk az elegybe, és a vizet a karbonátősitás előtt beadagolt vízmennyiséggel együtt, de a kémiai reakciók folyamán keletkező vízmennyiség nélkül olyan összmennyiségben juttatjuk a reakcióelegybe, hogy a b) komponens feleslegére legalább 0,5 molekvivalens viz jusson.
    2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy olyan magnézium-oxidot alkalmazunk, amelynek a citromsavszáma legfeljebb 700 s.
    - 50 :ν ·· «··· ·· • * · · · · • · · ··· ·· ·· • ···· « · · · « ··« · ·· ♦· ·
    5· A 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezv e , hogy olyan magnézium-oxidot alkalmazunk, amelynek a citromsavszárna 200-600 s·
  3. 4. Az 1.-5· igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy olyan magnézium-oxidot alkalmazunk, amelynek a BET egypontos módszerrel meghatározott fajlagos felü2 lete 2-10 m /g.
  4. 5· Az 1.-4. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy olyan magnézium-oxidot alkalmazunk, amelynek legalább 94 v%-a 2 /Um-nél nagyobb részecskékből áll.
  5. 6. Az 1.-6. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy olyan magnézium-oxidot alkalmazunk, amelynek a tisztasága etilén-diamin-tetraecetsav-dinátrium-sóval meghatározva legalább 95 %-os.
  6. 7. Az 1.-6. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a vizet a karbonát ősit ás előtt beadagolt vízmennyiséggel együtt, de a kémiai reakciók folyamán keletkező vízmennyiség nélkül olyan összmennyiségben juttatjuk a reakcióelegybe, hogy az 1. igénypont tárgyi köre szerinti b) komponens feleslegére legalább 1 molekvivalens mennyiségű viz jusson.
  7. 8. Az 1.-7· igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a viz teljes mennyiségének a 10-90 %át a karbon át ősit ás megkezdése előtt juttatjuk a reakcióelegybe.
  8. 9. Az 1.-8. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az adott esetben jelenlevő szulfonsav semlegesítéséhez felhasznált alkohol kivételével az alkohol tel-
    - 51 jes mennyiségének legalább a 10 %-át a karbonátositás folyamán juttatjuk a reakcióelegybe.
  9. 10. Az 1.-9. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve , hogy a vizet és/vagy az alkoholt a karbonátositás során gyakorlatilag folyamatosan adagoljuk az elegyhez.
  10. 11. Az 1.-10. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal j ellemezve , hogy a vizet és az alkoholt a karbonátositás folyamán együtt adagoljuk az elegyhez.
  11. 12. Az l.-ll. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a vizet és/vagy az alkoholt a karbonátositás folyamán a művelet megkezdésétől számítva legalább a karbonátosatási idő 20 %-ának megfelelő időtartamon keresztül adagoljuk be az elegybe.
    15. Az 1.-12. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy olyan promotort alkalmazunk, amelynek legalább az egyik komponense valamilyen amin vagy valamilyen szerves sav.
  12. 14. A 15. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemez v e , hogy olyan promotort alkalmazunk, amely 8-10 szénatomos karbonsavat, helyettesített borostyánkősavat vagy helyettesített borotyánkősavanhidridet tartalmaz.
  13. 15. Eljárás olyan magnézium-oxidok alkalmazására, amelyek citromsavszáma, fajlagos felülete és részecskeméret-eloszlása megfelel az 1. igénypontban előírtaknak, azzal jellemez-
    9 · ·· ·
    - 52 • ···· ··· · _ Λ ···· ·« •..2 · ·· •·· ··· • < · ·· ···· · v e , hogy a tárgyi kör szerinti magnézium-oxidok felhasználásával csökkentjük a tullugositott magnézium-szulfonátok előállításakor keletkező üledék koncentrációját·
HU9303316A 1991-05-24 1992-05-19 Preparation of overbased magnesium sulphonates and use thereof HUT66672A (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB919111257A GB9111257D0 (en) 1991-05-24 1991-05-24 Preparation of overbased magnesium sulphonates

Publications (2)

Publication Number Publication Date
HU9303316D0 HU9303316D0 (en) 1994-03-28
HUT66672A true HUT66672A (en) 1994-12-28

Family

ID=10695555

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
HU9303316A HUT66672A (en) 1991-05-24 1992-05-19 Preparation of overbased magnesium sulphonates and use thereof

Country Status (19)

Country Link
US (1) US5534168A (hu)
EP (1) EP0588824B1 (hu)
JP (1) JP3080652B2 (hu)
CN (1) CN1033807C (hu)
AT (1) ATE143968T1 (hu)
BG (1) BG61308B1 (hu)
CA (1) CA2109842A1 (hu)
CZ (1) CZ282081B6 (hu)
DE (1) DE69214447T2 (hu)
GB (1) GB9111257D0 (hu)
HU (1) HUT66672A (hu)
IE (1) IE921674A1 (hu)
IL (1) IL101964A (hu)
PL (1) PL167659B1 (hu)
RU (1) RU2093509C1 (hu)
SG (1) SG48196A1 (hu)
SK (1) SK278494B6 (hu)
TW (1) TW242616B (hu)
WO (1) WO1992020694A1 (hu)

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9521351D0 (en) * 1995-10-18 1995-12-20 Exxon Chemical Patents Inc Overbased magnesium sulphonates
GB2307916A (en) * 1995-12-08 1997-06-11 Exxon Research Engineering Co Lubricating compositions
US6015778A (en) 1998-03-27 2000-01-18 The Lubrizol Corporation Process for making overbased calcium sulfonate detergents using calcium oxide and a less than stoichiometric amount of water
DE19962570A1 (de) * 1999-12-23 2001-07-05 Basf Ag Herstellung thermoplastischer Formmassen unter Verwendung von Magnesiumoxid
SG121696A1 (en) * 2001-10-19 2006-05-26 Singapore Inst Of Mfg Technolo Filtration system for recycling and purification of a magnesium melt
US6977319B2 (en) * 2004-03-12 2005-12-20 Chevron Oronite Company Llc Alkylated aromatic compositions, zeolite catalyst compositions and processes for making the same
WO2006047091A2 (en) * 2004-10-25 2006-05-04 Huntsman Petrochemical Corporation Fuel and oil detergents
US8470749B2 (en) 2005-12-20 2013-06-25 The Lubrizol Corporation Method of preparing an overbased or neutral detergent
US7989408B2 (en) * 2007-04-10 2011-08-02 Exxonmobil Research And Engineering Company Fuel economy lubricant compositions
IT1392158B1 (it) * 2008-11-24 2012-02-22 Eni Spa Procedimento per la preparazione di additivi per lubrificanti, contenenti cerio
JP5415215B2 (ja) * 2009-10-02 2014-02-12 タテホ化学工業株式会社 分散性に優れる酸化マグネシウム粉末及びその製造方法
US20110136711A1 (en) * 2009-12-03 2011-06-09 Chevron Oronite Company Llc Highly overbased magnesium alkytoluene sulfonates
CN103130635B (zh) * 2011-11-25 2014-12-24 中国石油天然气股份有限公司 一种高碱值润滑油金属清净分散剂的制备方法
CN104403722B (zh) * 2014-10-13 2017-03-08 辽宁渤大化工有限公司 一种超高碱值磺酸镁添加剂及其制备方法
JP6027170B1 (ja) * 2015-03-31 2016-11-16 出光興産株式会社 内燃機関用潤滑油組成物
CA3007127A1 (en) 2015-12-15 2017-06-22 The Lubrizol Corporation Sulfurized catecholate detergents for lubricating compositions
WO2017218657A2 (en) 2016-06-17 2017-12-21 The Lubrizol Corporation Polyisobutylene-substituted phenol, derivatives thereof, and lubricating compositions containing the polyisobutylene-substituted phenol and its derivatives
US20200318029A1 (en) 2016-06-17 2020-10-08 The Lubrizol Corporation Lubricating Compositions
WO2017218654A1 (en) 2016-06-17 2017-12-21 The Lubrizol Corporation Lubricating compositions
EP3472278A1 (en) 2016-06-17 2019-04-24 The Lubrizol Corporation Lubricating compositions
US10260019B2 (en) 2016-06-30 2019-04-16 The Lubrizol Corporation Hydroxyaromatic succinimide detergents for lubricating compositions
EP3339403B1 (en) * 2016-12-22 2019-02-06 Infineum International Limited Magnesium sulfonate synthesis
EP3710566B1 (en) 2017-11-15 2021-08-11 LANXESS Corporation Reduced friction lubricants comprising magnesium detergents and/or overbased magnesium detergents and molybdenum based friction modifiers
CN108531249A (zh) * 2018-03-23 2018-09-14 新乡市瑞丰新材料股份有限公司 一种高镁含量烷基苯磺酸镁的制备方法
CN113186015B (zh) * 2021-02-02 2024-02-06 安徽澳润新材料有限公司 一种高碱值磺酸镁清净剂及其制备方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3980753A (en) * 1970-02-20 1976-09-14 Veitscher Magnesitwerke-Aktiengesellschaft Industrial process of preparing magnesia of high purity
US3865737A (en) * 1973-07-02 1975-02-11 Continental Oil Co Process for preparing highly-basic, magnesium-containing dispersion
GB1483460A (en) * 1974-07-01 1977-08-17 Witco Chemical Corp Process for preparing highly-basic magnesium-containing dispersion
US4129589A (en) * 1976-07-15 1978-12-12 Surpass Chemicals Limited Over-based magnesium salts of sulphonic acids
US4148740A (en) * 1978-05-01 1979-04-10 Witco Chemical Corporation Preparation of overbased magnesium sulfonates
US4192758A (en) * 1978-05-01 1980-03-11 Bray Oil Company, Inc. Overbased magnesium sulfonate process
US4443425A (en) * 1981-12-09 1984-04-17 Calgon Corporation Magnesium oxide composition for coating silicon steel
US4647387A (en) * 1985-04-11 1987-03-03 Witco Chemical Corp. Succinic anhydride promoter overbased magnesium sulfonates and oils containing same
FI901921A0 (fi) * 1989-04-20 1990-04-17 Lubrizol Corp Foerfarande foer minskning av friktionen mellan jaernvaegshjul och jaernvaegsspaor genom anvaendning av kolloidala dispergeringssystem innehaollande metall i oeverskott.

Also Published As

Publication number Publication date
JPH06507926A (ja) 1994-09-08
EP0588824B1 (en) 1996-10-09
DE69214447D1 (de) 1996-11-14
WO1992020694A1 (en) 1992-11-26
SK278494B6 (en) 1997-07-09
GB9111257D0 (en) 1991-07-17
CZ251893A3 (en) 1994-04-13
CN1033807C (zh) 1997-01-15
PL167659B1 (pl) 1995-10-31
IE921674A1 (en) 1992-12-02
HU9303316D0 (en) 1994-03-28
US5534168A (en) 1996-07-09
IL101964A (en) 1994-11-28
CN1067050A (zh) 1992-12-16
BG61308B1 (en) 1997-05-30
DE69214447T2 (de) 1997-02-20
SK131393A3 (en) 1994-07-06
CZ282081B6 (cs) 1997-05-14
JP3080652B2 (ja) 2000-08-28
SG48196A1 (en) 1998-04-17
ATE143968T1 (de) 1996-10-15
RU2093509C1 (ru) 1997-10-20
TW242616B (hu) 1995-03-11
CA2109842A1 (en) 1992-11-26
EP0588824A1 (en) 1994-03-30
BG98237A (bg) 1995-01-31
IL101964A0 (en) 1992-12-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
HUT66672A (en) Preparation of overbased magnesium sulphonates and use thereof
JP5409982B2 (ja) 過塩基化清浄剤添加剤
CA2283105C (en) Lubricating oil compositions
EP0425513B1 (en) Lubricant overbased phenate detergent with improved water tolerance
US4664824A (en) Phenate product and process
US3755170A (en) Preparation of highly basic alkylphenates and sulfurized alkyphenates
EP0604474B1 (en) Overbased metal-containing detergents
US4608184A (en) Phenate process and composition improvement
EP0312315B1 (en) Use of an overbased magnesium sulphonate composition
US3746698A (en) Preparation of highly basic,sulfurized alkylphenols
EP1233053B1 (en) Overbased detergent additives
US4601837A (en) Process for the preparation of overbased, molybdenum-alkaline earth metal sulfonate dispersions
EP0006796B1 (fr) Procédé de préparation de détergents-dispersants métalliques suralcalinisés pour huiles lubrifiantes et produits obtenus
EP0616636A1 (en) Reduction of diesel emissions
EP1721958A1 (en) Detergent
TWI257949B (en) Lubricant compositions containing an overbased amorphous alkaline earth metal salt as a metal protectant

Legal Events

Date Code Title Description
DFC4 Cancellation of temporary protection due to refusal