PL100759B1 - Sposob przerobu pozostalosci podestylacyjnej z produkcji alkilobenzenu na smary lub oleje - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób przerobu pozostalosci podestylacyjnej z produkcji alkilobenzenu w celu wytworzenia smarów plastycznych lub olejów smarowych lub olejów elektroizolacyjnych lub olejów grzewczych o dobrej stabilnosci w czasie eksploatacji. Podczas wytwarzania monoalkilobenzenu, przeznaczonego do produkcji detergentów typu aIki lobenzenosulfonianu sodu, metoda alkilacji benzenu n-chloroparafinami wobec AICI3 uzyskuje sie po oddestylowaniu z mieszaniny alkilacyjnej nieprzereagowanych substratów oraz alkilobenzenu odpadowa pozostalosc podestylacyjna, stanowiaca produkt alkilacji benzenu polichloroparafinami bedacymi zanieczyszczeniami n-chloroparafin stosowanych do procesu alkilacji. Pozostalosc ta stosowana jest w charakterze plastyfikatora drugorzedowego w mieszaninie z plastyfikatorami pierwszorzedowymi typu estrów kwasów karboksylowych lub fosforowych oraz stosowana jako komponent olejów opalowych. Stwierdzono, ze pozostalosc podestylacyjna moze byc wykorzystana do produkcji smarów plastycznych lub olejów: smarowych, elektroizolacyjnych lub grzewczych.

Wedlug wynalazku pozostalosc podestylacyjna uzyskana po wydzieleniu kompleksu katalitycznego oraz po oddestylowaniu nieprzereagowanych substratów oraz monoalkilobenzenu z produktów alkilacji benzenem czesciowo schlorowanymi parafinami i/lub gaczem parafinowym o ilosci wegla w czasteczce 10-18 glównie -14, o zawartosci chloru od 3 do 14% wagowych, korzystnie 5-10% wagowych wobec AICI5 poddaje sie frakcjonowanej destylacji prózniowej, odbierajac frakcje o wspólczynnikach zalamania swiatla n2D do 1,55, korzystnie do 1,53.

Istotnym elementem wplywajacym na jakosc wytworzonej pozostalosci, szczególnie stabilnosci termo- oksydacyjnej jest stosunek ilosci atomów wegla w ugrupowaniach aromatycznych do ilosci atomów wegla w ugrupowaniach nasyconych, który daje sie w prosty sposób okreslic przy pomocy wspólczynnika zalamania swiatla.

Stwierdzono, ze niska stabilnosc termooksydacyjna pozostalosci podestylacyjnej zwiazana jest z zawar¬ toscia w niej alkiloaromatów, o wspólczynniku zalamania swiatla n™ powyzej 1,55, które usunac mozna na2 100 759 drodze destylacji. Weglowodory alkiloaromatyczne zawarte w pozostalosci charakteryzujace sie wspólczyn¬ nikiem zalamania swiatla n2p do 1,55, korzystnie do 1,53, wykazuja dobra stabilnoscia termooksydacyjna i po ewentualnej dodatkowej rafinacji kwasem siarkowym i/lub ziemia aktywna i/lub wodorem moga byc uzyte do wytworzenia wysokojakosciowych smarów plastycznych lub olejów: smarowych, elektroizolacyjnych lub grzewczych.

Stwierdzono, ze pozostalosc po destylacji o wysokiej zawartosci alkiloaromatów o stosunku ilosci wegli w ugrupowaniach aromatycznych do ilosci wegli w ugrupowaniach nasyconych charakteryzujacych sie wspólczynnikiem zalamania swiatla n2p do 1,55 korzystnie do 1,53 uzyskuje sie przy stosowaniu do procesu alkilacji chloroparafin o zawartosci chloru od 3 do 14% wagowych, korzystnie 5-10% wagowych. Uzyskane frakcje rafinuje sie kwasem siarkowym i/lub ziemia aktywna i/lub wodorem w celu usuniecia zanieczyszczen.

Uzyskane frakcje uzywa sie do kompowania z olejami mineralnymi i/lub syntetycznymi oraz dodatkami typu inhibitorów utlenienia, korozji, dodatków smarowych, dyspergujaco-detergentowych, przeciwpiennych i/lub zageszczaczami typu soli metali i kwasów tluszczowych lub kwasów tluszczowych i niskoczasteczkowych kwasów karboksylowych wprowadzonymi do oleju lub wytworzonymi w oleju.

Przyklad I. N-parafiny o skladzie {% wagowy:) C9p5,1, Ci0 -17,3, Cu -19,1, Ci2 -20,3, Ci 3—18,4, C14 — 15,7, Ci 5 -3,9 poddaje sie chlorowaniu gazowym chlorem w temperaturze 110°C do zawartosci chloru 7,8% wagowych. Do benzenu, zawierajacego zawieszony AICI3 w ilosci 0,5% wagowych na mase reakcyjna wprowadza sie powoli chlorowane n-parafiny w stosunku wagowym benzen: chlorowane n-parafiny 1,8:1. Alkilowanie prowadzi sie utrzymujac temperature 45°C do zakonczenia wydzielania sie chlorowodoru. Wytworzony alkilat przedmuchuje sie azotem, sedymentuje i wydziela katalizator, neutralizuje wodnym roztworem NaOH, przemywa woda i kieruje do destylacji, odbierajac frakcje: benzen do temperatury 130°C, przy cisnieniu atmosferycznym zawracany do procesu, n-parafiny do temperatury 150°C, przy cisnieniu 20mmHg, zawracane do procesu, monoalkilobenzen w zakresie temperatur 150 do 220°C przy cisnieniu mm Hg, kierowany do produkcji alkilobenzenosulfonianu sodu, pozostalosc podestylacyjna o wlasnosciach: lepkosc kinematyczna w 50°C 18,3 cSt, gestosc d2^ w 20°C 0,91 g/cm3, wspólczynnik zalamania swiatla n2D° 1,506, temperatura zaplonu w tyglu otwartym 176 C,pozostalosc po spopieleniu 0,09% wagowych, wytworzona w ilosci 19,3% wagowych w stosunku do monoalkilobenzenu.

Pozostalosc podestylacyjna poddaje sie rozfrakcjonowaniu pod zmniejszonym cisnieniem odbierajac frakcje: frakcja 1 w zakresie temperatur 220 do 250°C przy 20 mm Hg, o wspólczynniku zalamania swiatla n2D° •1,500 i lepkosci kinematycznej w 50°C 8,3 cSt, frakcja 2 — w zakresie temperatur 250 do 280°C przy 20 mm Hg o wspólczynniku zalamania swiatla n2p 1,503 i lepkosci kinematycznej w 50°C 14,6 cSt, frakcja 3 - w zakresie temperatur 280 do 310°C przy 20 mm Hg, o wspólczynniku zalamania swiatla n2° 1,509 i lepkosci kinema¬ tycznej w50°C 26,8 cSt, frakcja 4 - w zakresie temperatur 310 do 340°C przy 20 mm Hg, o wspólczynniku zalamania swiatla n2^ 1,518 i lepkosci kinematycznej w 50°C 53,1 cSt, pozostalosc powyzej 340°C przy mm Hg o wspólczynniku zalamania swiatla n2^ 1,541.

Przyklad II. Frakcje 1 wytworzona jak w przykladzie I poddaje sie rafinacji ziemia aktywna w ilosci 4,5% wagowych, w temperaturze 85°C w ciagu 1 godziny, uzyskujac raf inat z wydajnoscia 94,7% wagowych. Tak wytworzony rafinat w ilosci 34 kg wprowadza sie do reaktora, ogrzewa do 120°C, a nastepnie wprowadza 3,8 kg izopropanolanu glinu. Po calkowitym rozpuszczeniu izopropanolanu glinu wprowadza sie 4,9 kg stearyny i 2,2 kg kwasu benzoesowego. Po 1 godzinie, po przereagowaniu kwasu wprowadza sie 65 kg rafinatu o tempera¬ turze 20°C. Po doprowadzeniu temperatury masy reakcyjnej do 90°C wprowadza sie emulsje 0,34 kg wody w3,4 kg rafinatu. Reakcje hydrolizy prowadzi sie wciagu 1 godziny, utrzymujac temerature 90°C,a nastepnie odparowuje alkohol izopropylowy i ogrzewa do temperatury 180°C celem zdyspergowania wytworzonego zageszczacza zasadowego benzeosanostearynianu glinu w oleju. Dyspergowanie zageszczacza prowadzi sie w ciagu 0,5 godziny, utrzymujac temperature 180°C, a nastepnie chlodzi. W temperaturze 120°C wprowadza sie 1,5 kg dwuizooktylodwutiofosforanu cynku. Chlodzenie kontynuuje sie do uzyskania temperatury 60°C.Wytworzony smar egalizuje sie w tarczowym mlynie koloidalnym przy szczelinie 0,1 mm. Tak uzyskany smar posiada penetracje w 25°C po ugniataniu 284 mm/10, temperature kropienia 263°C, lepkosc strukturalna przy 10 sek _1 w temperaturze minus 50°C 10100 puazów, posiada zywotnosc w badaniu w lozysku tocznym 6204 przy 10000 obr/minute w temperaturze 80°C (metoda FTMS 331.1.) 940 godzin.

Przyklad III. Frakcje I i II wytworzone jak w przykladzie I komponuje sie w stosunku 65 czesci frakcji 1 i 35 czesci frakcji 2 i poddaje rafinacji ziemia aktywna w ilosci 6% wagowych w temperaturze 110°C, wciagu 0,5 godziny, uzyskujac rafinat z wydajnoscia 93,2% wagowych. Do tak wytworzonego rafinatu wpro¬ wadza sie w temperaturze 75° C 0,3% wagowych 2,6 dwubutylop-krezolu oraz 0,003% wagowych metylopolisilo- ksanów, uzyskujac olej do smarowania szybkoobrotowych lozysk o nastepujacych wlasnosciach: lepkosc100 759 3 kinematyczna w 50°C 10,3 cStr wskaznik lepkosci 87, lepkosc kinematyczna w temperaturze minus 20°C 520 cSt, temperatura krzepniecia minus 55°C, temperatura zaplonu w tyglu zamknietym 168°C, odpornosc na utlenianie w obecnosci miedzi w temperaturze 180°C wciagu 16 godzin przy przeplywie powietrza 5dm3/godzine (PN-67/C-04080) -stosunek lepkosci V2/Vi 1,00, róznica pozostalosci po koksowaniu Cj-C, 0,10.

Przyklad IV. Frakcje 4 wytworzona jak w przykladzie I poddaje sie procesowi hydrorafinacji w temperaturze 300°C, przy cisnieniu wodoru 47 ata wobec katalizatora kobalt-molibden osadzonego na tlenku glinu, uzyskujac rafinat z wydajnoscia 98,6% wagowych. Wytworzony rafinat komponuje sie w ilosci 33 czesci wagowych z 67 czesciami wagowymi adypinianu dwuizooktylowego o liczbie kwasowej 0,02mgKOH/g oraz temperaturze zaplonu w tyglu otwartym 205°C. Do uzyskanego oleju wprowadza sie w temperaturze 85°C (w procentach wagowych) 1% fenotiozyny, 0,5% fenylobetanaftyloaminy, 0,003% metylofenylosiloksanów oraz 1% wiskozatora polimetylokrylanowego, uzyskujac olej do silników turboodrzutowych o wlasnosciach: lepkosc kinematyczna w temperaturze 100°C 4,1 cSt, lepkosc kinematyczna w temperaturze minus 40°C 10600 cSt, temperatura zaplonu w tyglu otwartym 207°C, temperatura krzepniecia minus 61°C, liczba kwasowa 0,0018 mg KOH/g, pozostalosc po spopieleniu 0,003% wagowych, odpornosc na utlenianie oraz dzialanie korodujace w temperaturze 200°C wciagu 10 godzin, przy przeplywie powietrza 3 dm3/godzine wobec plytek ze stali LH13 i aluminium PA29C (PN-67/C-04080) -zmiana lepkosci kinematycznej w temperaturze 100°C 9,2%, osady nierozpuszczalne w benzenie 0,04%,, zmiana masy plytek 0,06 g/m2, odpornosc na scinanie, spadek lepkosci kinematycznej w temperaturze 100°C 0,9%, sklonnosc do pienienia, objetosc piany w cm3 w tempera¬ turze 25°C 58, trwalosc piany po 10 minutach 0, w temperaturze 90°C 14,7, trwalosc piany po 10 minutach 0, w temperaturze 25°C po badaniu w temperaturze 90°C 63.

Przyklad V. Frakcje 1 wytworzona jak w przykladzie I poddaje sie procesowi hydrorafinacji w temperaturze 290°C przy cisnieniu wodoru 41 ata wobec katalizatora kobalt—molibden osadzonego na tlenku glinu, uzyskujac rafinat z wydajnoscia 98,7% wagowych. Wytworzony rafinat komponuje sie z 40 czesciami wagowymi oleju, uzyskanego z destylatu o zakresie wrzenia temperatur 290—395°C, przy 760 mm Hg z ropy parafinowej, poddanego odparafinowaniu rozpuszczalnikowemu, rafinacji selektywnej oraz rafinacji wodorem, o wlasnosciach: lepkosc kinematyczna w temperaturze 50°C 8,5 cSt, temperatura krzepniecia minus 21°C, wspólczynnik stratnosci dielektrycznej w 90°C przy czestotliwosci 50 Hz 0,01, uzyskujac olej transformatorowy o wlasnosciach: lepkosc kinematyczna w temperaturze 20°C 28,3 cSt, lepkosc kinematyczna w temperaturze 50°C 8,4 cSt, temperatura krzepniecia minus 49°C, temperatura zaplonu w tyglu zamknietym 152°C, wspólczynnik stratnosci dielektrycznej 0,008 w90°C przy 50 Hz, odpornosc wlasciwa w90°C4'1013 cm, napiecie przebicia 60 kV, odpornosc na utlenianie w 110°C wciagu 96godzin (PN-72/C-96058 p.3.6): liczba kwasowa 0,11 mg KOH/g, zawartosc osadów 0,03% wagowych, wspólczynnik stratnosci dielektrycznej w90°C przy 50 Hz 0,07.

P r z y k l.a d VI. Frakcje 3 wytworzona jak w przykladzie I poddano rafinacji 5% wagowymi stezonego kwasu siarkowego w temperaturze 45°C, w dwu porcjach po 2 i 3% wagowych. Po odpuszczeniu kwasnego gudronu olej zneutralizowano wodnym roztworem lugu sodowego o stezeniu 66°Be, a nastepnie przemyto woda o temperaturze 40°C oraz wysuszono ogrzewajac do temperatury 120°C oraz przedmuchujac azotem. Uzyskany olej poddano nastepnie rafinacji 4% wagowymi ziemi aktywnej w temperaturze 120°C wciagu 0,5 godziny, uzyskujac rafinat z wydajnoscia 87,4% wagowych. Do tak wytworzonego rafinatu wprowadzono w temperaturze 70°C 0,5% wagowych inhibitora 4,4-metyleno-bis- (2,6-dwubutylofenol), uzyskujac olej grzewczy o nastepuja¬ cych wlasnosciach: lepkosc kinematyczna w temperaturze 50°C 29,4 cSt, lepkosc kinematyczna w temperaturze 200°C 0,92 cSt, lepkosc kinematyczna w temperaturze 300°C 0,41 cSt, temperatura zaplonu w tyglu otwartym 238°C, temperatura krzepniecia minus 43°C, cieplo wlasciwe w temperaturze 200°C 0,806 Kcal/kg/°C, przewodnictwo cieplne w temperaturze 200°C 0,088 Kcal/rn/h/°C, odpornosc na utlenianie wedlug metody PN—67/C-04080 w temperaturze 200°C w obecnosci miedzi przy przeplywie powietrza 5cm3/h przez okres 16 godzin: stosunek lepkosci w 50°C Vj/Vi 1,31, róznica pozostalosci po skoksowaniu Ca -Ci 0,49, badanie na aparacie Panel Cocking w temperaturze 300°C przy przeplywie powietrza 15 cm3/godzine przez okres 8 godzin: przyrost lepkosci w 50°C 19,7%, przyrost masy plytki (osad na plytce) 0,0310 g. •4 100 759

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób przerobu pozostalosci podestylacyjnej z produkcji alkilobenzenu na smary lub oleje, wytworzonego przy wykorzystaniu znanych procesów alkilowania benzenu n-chloroparafinami, znamienny tym, ze odpadowa pozostalosc podestylacyjna uzyskana po oddestylowaniu nieprzereagowanych substratów oraz monoalkilobenzenu z produktu alkilacji benzenu czesciowo schlorowanymi n-parafinami, zawierajacymi od 3 do 14% wagowych chloru, korzystnie 5 do 10% wagowych, poddaje sie frakcjonowanej destylacji prózniowej, odbierajac frakcje o wspólczynniku zalamania swiatla n^0 1,55, korzystnie do 1,53, a uzyskane frakcje rafinuje sie. Prac. Poligraf. UP PRL naklad 120-l 18 Cena 45 zl