PL85288B1 - - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarza¬ nia olejów do chlodziarek, w szczególnosci do chlo¬ dziarek z czynnikami chlodzacymi chlorowcoweglo- wodorowymi.

Wiadomo, ze oleje do chlodziarek wytwarzac mo¬ zna w oparciu o frakcje naftenowe olejów mine¬ ralnych i mieszaniny frakcji olejów mineralnych z weglowodorami alkiloaromatycznymi. Stosowano juz takze estry kwasu krzemowego, estry kwasów karboksylowych z przeszkoda przestrzenna, glikole polialkilenowe, polimery fluorochloroolefinowe, po¬ limery etylenu i czyste weglowodory alkiloaroma- lyczne jako oleje do chlodziarek. Wada olejów opartych na frakcji naftenowej jak równiez mie¬ szanin z weglowodorami alkiloaromatycznymi jest fakt, ze nie mieszaja sie one juz calkowicie w ni¬ skich temperaturach z czynnikami chlodzacymi.

Oleje polimerów etylenowych .oddzielaja sie od czynnika chlodzacego nawet w temperaturze po¬ wyzej 0°C. Estry kwasu krzemowego obok niewy¬ starczajacej smarnosci sa silnie wrazliwe na dzia¬ lanie wody. Wytwarzanie olejów fluorochloroolefi- nowych. jest bardzo kosztowne, dlatego tez tego ro¬ dzaju oleje znajduja zastosowanie tylko w spec¬ jalnych przypadkach, to samo dotyczy takze stoso¬ wania estrów kwasów karboksylowych i glikoli po- lialkilenowych. Weglowodory alkitoaromartyczne, w szczególnosci w calkowicie hermetycznych sprezar¬ kach, nie spelniaja wysokich wymagan odnosnie wlasciwosci termicznych, zas intensywne tworzenie sie zywicy i wegla prowadzi do zaklócen w urza¬ dzeniu chlodniczym.

W celu usuniecia tych wad weglowodory alkilo- aromatyczne oczyszcza sie przez destylacje lub uwodarniajaca rafinacje. Obie metody zwiazane sa z wysoka strata oleju i powaznie obciazaja koszty produktu. Wielokrotna rafinacja za pomoca ziemi bielacej w temperaturze 140°C daje w rezultacie duze straty wydajnosci, przy czym osiaga sie nie¬ wielka poprawe jakosci oleju.

Celem wynalazku jest dostarczenie sposobu wy¬ twarzania olejów do chlodziarek opartych na we¬ glowodorach alkiloaromatycznych, który pozwala wytworzyc jakosciowo wysokowartosciowe oleje do chlodziarek z niewielkimi stratami wydajnosci. % Zadaniem wynalazku jest opracowanie sposobu wytwarzania olejów do chlodziarek, w szczególnosci do chlodziarek na czynnik chlodzacy oparty na chlorowcoweglowodorach, z pominieciem destylacji zwiazanej z wysokimi stratami oleju.

Stwierdzono, ze z monoalMlofoenzenów i polialki- lobenzenów, jak równiez z dwiuaryloalkanów i po- liaryloalkanówi, które gromadza sie jako pozostalosc po destylacji podczas reakcji benzenu i chloropa- rafin lub olefin z utworzeniem monoalkilobenze- nów o 10—14 atomach wegla o wzorach struktu¬ ralnych 1, 2, 3 i 4, w których R oznacza grupe alkilowa o 1—36 atomach wegla, korzystnie 12—24 atomach wegla i rozgaleziona, n oznacza liczbe calkowita 1—6, korzystnie 1—3, x oznacza liczbe £5 28885288 calkowita 1—6, korzystnie 1—4, y oznacza liczbe calkowita 1—36, korzystnie 1—18 i z oznacza licz¬ be calkowita 1—6, korzystnie 1—4, przy czym pierscien aromatyczny moze zawierac czesciowo chlorowiec, korzystnie chlor i grupy eterowe, przez kwasna rafinacje, korzystnie z kwasem siarkowym i/lub zwiazkami metali dzialajacych slabo zasado¬ wo, jak chlorek zelaza lub chlorek glinu, uzyskuje sie przy nieznacznych stratach wysokowartosciowe oleje do chlodziarek.

Rafinacje za pomoca kwasu siarkowego przepro¬ wadza sie przy uzyciu kwasu siarkowego rozcien¬ czonego, stezonego lub dymiacego w temperatu¬ rach oczyszczania od — 10°C do :fl20°C, korzyst¬ nie 20^40°C, w ilosci 0,5—20% wagowych, ko¬ rzystnie 3—10°/o wagowych kwasu siarkowego, jed¬ norazowo lub wielokrotnie w ciagu 5—60 minut, korzystnie 10—30 minut.

Rafinacje za pomoca halogenków metali slabo alkalicznych, korzystnie chlorku glinu, przeprowa¬ dza sie przy uzyciu 0,1—20% wagowych korzyst¬ nie 1—8% (wagowych w temperaturach oczyszcza¬ nia od —10° do +180°C, korzystnie 20—120°C, w ciagu 20 minut 'do 20 godzin, korzystnie 2—10 go¬ dzin jednostopniowo lub wielostopniowo. Kombi¬ nacje obydwu rodzajów rafinacji mozna stosowac w szerokim zakresie stezen. Stosunek wagowy ha¬ logenku metalu do kwasu siarkowego miesci sie prizy tyni w granicach od 0,1: 10 do 10 : 0,1, ko¬ rzystnie od 1:5 do 5:1. Stosuje sie 0,1—20% wa¬ gowych, korzystnie 0,5—5% wagowych mieszaniny srodków rafinujacych w temperaturze od —10° do + 120°C przy czasach rafinacji korzystnie od 10 minut do 8 godzin. Temperatura i czas trwania rafinacji zalezne sa scisle od uzytej ilosci kwasu siarkowego. Przy duzym nadmiarze jednego z uzy¬ tych srodków rafinujacych aktualne isa zasadniczo dane dotyczace stezenia, temperatury i czasu trwa¬ nia dla czystych srodków czyszczacych. Wszy¬ stkie trzy odmiany rafinacji mozna przeprowadzic wielostopniowo i laczyc je wzajemnie ze soba. Prze¬ róbka olejów rafinowanych wedlug powyzszych trzech sposobów nie rózni sie.

Po zadaniu srodkiem czyszczacym pozwala sie osadzic zywicy kwasowej lub szlamowi halogen¬ ków metali i oddziela sie obydwie fazy. Nastepne zobojetnianie przeprowadza sie za pomoca wodnego roztworu lugu i nastepnie przemywanie woda. Po odwodnieniu oleju traktuje sie go ziemia bielaca.

Mozliwe jest jednak równiez przeprowadzenie zo¬ bojetniania na sucho, korzystnie samym wapnem lub w mieszaninie z ziemia bielaca.

Weglowodory alkiloaromatyczne w celu popra¬ wienia okreslonych wlasciwosci mozna mieszac z innymi syntetycznymi zwiazkami weglowodoro¬ wymi lub z olejami mineralnymi. Jesli skladniki mieszaniny oparte na weglowodorach lub oleju mi¬ neralnym nie maja zadnych wlasciwosci, jakie sa wymagane w przypadku wysokowartosciowego ole¬ ju do chlodziarek, wówczas mozna je rafinowac w mieszaninie z weglowodorami alkiloaromatycz- nymi.

Rozwiazanie wedlug wynalazku umozliwia wy¬ tworzenie z pozostalosci po destylacji ,przy wytwa¬ rzaniu monoalkilobenzenów o 10—14 atomach weg¬ la w grupie alkilowej wysokowartosciowych ole¬ jów do chlodziarek z niewielkimi stratami podczas przeróbki.

Wynalazek wyjasniaja blizej nastepujace przy- klady wykonania.

Przyklad I. W mieszalniku umieszczono 26 kg polialkilobenzenu, otrzymanego jako pozostalosc po¬ destylacyjna podczas wytwarzania manoalkiloben- zenu o 10—14 atomach wegla. W temperaturze po¬ lo kojowej wkroplono w ciagu 10 minut stezony kwas siarkowy w ilosci 10% wagowych. Po oddzieleniu zywicy kwasowej zobojetniono rafinat równowaz¬ nikowa iloscia 10% lugu sodowego i nastepnie przemyto woda do odczynu obojetnego. Produkt odwodniono w temperaturze 110C° w atmosferze azotu i nastepnie w tej samej temperaturze wybie¬ lono za pomoca 5% ziemi bielacej. Otrzymano ja- snozólty olej z wydajnoscia 86% wagowych.

Przyklad II. W tych samych warunkach jak w przykladzie I rafinowano pozostalosc polialkiló- benzenowa, której lepkosc zwiekszono olejem mi¬ neralnym o wysokiej lepkosci lub przez oddziele¬ nie skladników o niskiej lepkosci przez destylacje.

W obydwu przypadkach otrzymano jasnozólte oleje.

Przyklad III. W mieszalniku traktowano kg pozostalosci polialMlobenzenowej 2% wago¬ wymi A1C13 w temperaturze 80°C w ciagu 30 mi¬ nut. Po oddzieleniu szlamu A1C18 poddano olej prze¬ róbce jak w przykladzie I. Otrzymano jasnozólty olej z wydajnoscia 88% wagowych. Podobne wy¬ niki uzyskano, stosujac jako substancje wyjsciowe surowce podane w przykladzie II.

Przyklad IV. 20 kg pozostalosci polialkilo- benzenowej umieszczono w mieszalniku. Rafinacje przeprowadzono w stezonych H2SO4 w ilosci 0,5% wagowych i A1C13 w ilosci 1% wagowych, w tem¬ peraturze 60°C. Po oddzieleniu zywicy kwasowej nastepowala dalsza przeróbka jak w przykladzie I.

Obok wysokiej wydajnosci równej 92% uzyskano bardzo jasny olej.

Przyklad V. W warunkach podanych w przy¬ kladzie IV i z uzyciem takich samych ilosci su¬ rowca przeprowadzono rafinacje dwustopniowa.

W pierwszym etapie zastosowano stezony kwas siarkowy. Po oddzieleniu zywicy kwasowej olej ra¬ finowano za pomoca A1C13. Przy zastosowaniu srodków rafinujacych w odwrotnej kolejnosci otrzymano analogiczne wyniki.

Okreslono wlasciwosci mieszania olejów do chlo¬ dziarek podanych w przykladach I—V w porów¬ naniu ze znanym srodkiem chlodniczym metoda flokulacji. Wszystkie oleje dopiero w temperaturze ponizej —58°C wykazywaly tworzenie oddzielnej fazy. Próbe odpornosci chemicznej wykonano przez ogrzewanie olejów w srodowisku czynnika chlo¬ dzacego w temperaturze 250°C. Po uplywie 96 go¬ dzin nie stwierdzono obecnosci jonów chlorowych.

Oleje otrzymane wedlug przykladów I—III pod- 60 dano próbie trwalosci w ciagu ponad 2000 godzin w malej chlodziarce w temperaturze 140°C. Spraw¬ dzono dla porównania dwa oleje handlowe oparte na oleju mineralnym i pólsyntetycznym, jak rów¬ niez olej oparty na polialkilobenzenach, który po- 65 traktowano tylko ziemia bielaca. W tablicy 1 po- 85 40 45 50 555 85 288 6 Olej Olej mineralny Olej pólsyntetyczny Polialkilobenzen obrobiony ziemia bielaca .

Olej z przykladu I Olej z przykladu II | Olej z przykladu III Ocena wartosci eksploatacyjnej w chlodziarce*) 1 „T ., 1 Platero- rv • Wegiel Zywica i . wanie J z oleju • j • | 1 miedzia 17 11,5 7 7,3 11 16 ,5 2,5 0,5 0 0 12 4 1 0 1,8 1 | * Dla oceny zawartosci zywicy, zawartosci wegla z oleju i rozmiaru platerowania miedzia czesci urzadzen ustalono „stopnie" w ten sposób, ze 0 odpowiada przypadkowi idealnemu, a litery rosna¬ ce oznaczaja stopien pogorszenia jakosci. Z war¬ tosci tych wynika jednoznacznie wyzszosc olejów wytworzonych sposobem wedlug wynalazku.

Claims (5)

Zastrzezenia patentowe

1. Sposób wytwarzania olejów do chlodziarek, w szczególnosci do chlodziarek z czynnikami chlo¬ dzacymi opartymi na chlorowcoweglowodorach, znamienny tym, ze monoalkilobenzeny i/lub poli- alkilobenzeny i/lub dwuaryloalkany i/lub poliary- loalkany o wzorach strukturalnych 1, 2, 3, 4, w których R oznacza grupe alkilowa o 1—36 ato¬ mach wegla, korzystnie 12—24 atomach wegla, n oznacza liczbe calkowita o wartosci 1—6, korzy¬ stnie 1—3, x oznacza liczbe calkowita o wartosci 1—6, korzystnie 1—4, y oznacza liczbe calkowita o wartosci 1—36, korzystnie 1—18 i z oznacza licz¬ be calkowita o wartosci 1—6, korzystnie 1—4, przy czym pierscien aromatyczny moze zawierac czescio¬ wo chlorowiec, korzystnie chlor i grupy eterowe, rafinuje sie jednostopniowo lub wielostopniowo kwasnymi srodkami czyszczacymi, korzystnie kwa¬ sem siarkowym i/lub halogenkami metali dziala¬ jacych slabo zasadowo, korzystnie chlorkiem glinu i/lub ukladami obydwu rodzajów srodków rafinu¬ jacych, nastepnie poddaje sie olej zobojetnianiu na drodze mokrej i/hub suchej.

2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze rafinacje kwasnymi srodkami rafinujacymi, ko¬ rzystnie kwasem siarkowym, który stosuje sie jako kwas rozcienczony, stezony lub dymiacy w ilosci 0,5—20% wagowych, korzystnie 3—10% wagowych, przeprowadza sie w temperaturze od —10 do +120°C, korzystnie 20—40°C w ciagu 5—60 minut, korzystnie w ciagu 10—30 minut.

3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze rafinacje halogenkami slabo zasadowych metali, ko¬ rzystnie chlorkiem glinu, przeprowadza sie w ciagu 20 minut do 20 godzin, korzystnie w ciagu 2—1P godzin w temperaturze od —10 do +180PC, korzyst¬ nie w temperaturze 20—120°C przy uzyciu 0,1—20°/* wagowych, korzystnie 1—8% wagowych srodków rafinujacych.

4. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze rafinacje przeprowadza sie za pomoca mieszaniny halogenków slabo zasadowych metali i kwasu siar¬ kowego w stosunku 0,1:10 do 10:0,1, korzystnie 1:5 do 5:1 w ilosci 0,1—20% wagowych, korzystnie 0,5—5% wagowych mieszaniny srodków rafinuja¬ cych w temperaturze od —1-0 do +120°C przy cza¬ sach rafinacji korzystnie od 10 minut do 8 godzin,

5. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze rafinacje przeprowadza sie jednostopniowo lub wielostopniowo za pomoca srodka rafinujacego lub kilku srodków rafinujacych w dowolnej kolejnosci. 15 20 25 30 dano najwazniejsze liczby charakterystyczne z tych prób. Tablica 1 Ocena wartosci eksploatacyjnej s Ocena wartosci eksploatacyjnej w chlodziarce*) 6ywica Wegiel z oleju Platero¬ wanie miedzia85 288 G~fR\. fR)n WZÓR 1 WZÓR 2 (*), ^ / W // WZÓR 3 ¦M„ K- ^ // (CH21 W // Mn WZÓR 4 W.Z.Graf. Z-d Nr 1, zam. 979/76, A4, 105 + 15 Cena 10 zl