SU1155614A1

SU1155614A1 - Method of obtaining alkylsalisylate additive to lubricating oils

Info

Publication number: SU1155614A1
Application number: SU823437236A
Authority: SU
Inventors: Георгий Иванович Сергеев; Вячеслав Михайлович Блудилин; Александр Федорович Немчин; Юрий Тимофеевич Гордаш; Александр Константинович Алексеев; Юрий Алексеевич Михайлов; Александр Петрович Зворанев
Original assignee: Предприятие П/Я М-5593
Priority date: 1982-05-07
Filing date: 1982-05-07
Publication date: 1985-05-15

Abstract

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЛКИПСАЛИЦИЛАТНОЙ ПРИСАДКИ К СМАЗОЧНЫМ МАСЛАМ путем взаимодействи апкилсалициловых кислот с гидроокисью щелочно-земельного металла и углекислым газом Б присутствии углеводородного растворител , нефт ного масла, воды и промотора с последующей отгонкой растворител и очисткой полученной присадки, отличающийс тем, что, с целью упрощени процесса, обработку алкилсалициловых кислот гидроокисью щелочно-земельного металла и-углекислым газом ведут в режиме пузырьковой кавитации в диапазоне размеров пузырьков 50-500 мкм. с &amp;METHOD FOR PRODUCING ALKIPSALITSILATNOY lubricating oil additive by reacting apkilsalitsilovyh acids with hydroxide of alkaline earth metal and carbon dioxide Bytes presence of a hydrocarbon solvent, petroleum oil, water and promoter followed by distilling off the solvent and purifying the obtained additive, characterized in that, in order to simplify the process , the treatment of alkylsalicylic acids with an alkaline earth metal hydroxide and carbon dioxide is carried out in the bubble cavitation mode in the bubble size range 50-5 00 microns c &

Description

ел елate

о:about:

Изобретение, относитс к способам пол чени присадок к смазочным маслам и может быть использовано в производстве алкилсалицилатных присадок.The invention relates to methods for the preparation of lubricant additives and may be used in the manufacture of alkyl salicylate additives.

Известен способ получени алкилсапицилатной присадки к смазочным маслам путем взаимодействи алкилсалипиловых кислот с гидратом окиси щелочно-земельного металла и углекислого газа в присутствии нефт ного масла, спирта, воды и алифатического растворител с последующей механической очисткой получаемой присадки 1.A known method for producing alkylsapicilate additives to lubricating oils by reacting alkylsalipic acids with alkaline earth metal oxide hydrate and carbon dioxide in the presence of petroleum oil, alcohol, water and an aliphatic solvent, followed by mechanical purification of the resulting additive 1.

Недостатком известного способа получени высокор;елочных присадок вл етс то, что процесс карбонатации протекает с избытком гидроокиси металла против того количества, которое необходимо дл создани требуемой щелочности присадки. Этот избыток гидрата окиси металла усложн ет процесс очистки присадки. Успеш|Ное отделение механических примесей зависит от их количества и свойств. Мехпримеси обычно представл ют собой в. основном недиспергированные частицы карбоната металла, а также избыточное количество гидроокиси. Следствием избытка вводимой в процесс гидроокиси вл ютс большие потери (10-12%) с ней присадки и растворител или громоздкие (и в большинстве случаев неработоспособные) схемы утилизации присадки из мехпримесей посл очистки присадки. Избыток гидроокиси ведет к увеличению количества вредных выбросов и снижению экономических показателей производств присадок. The disadvantage of the known method of producing high-order fir-tree additives is that the carbonation process proceeds with an excess of metal hydroxide against the amount needed to create the desired alkalinity of the additive. This excess of metal oxide hydrate complicates the process of refining the additive. Success | The separation of mechanical impurities depends on their quantity and properties. Mechanical impurities are usually c. mostly undispersed metal carbonate particles, as well as an excessive amount of hydroxide. The result of an excess of hydroxide introduced into the process is a large loss (10-12%) of the additive and solvent or cumbersome (and in most cases inoperable) schemes for the disposal of the additive from mechanical impurities after the purification of the additive. An excess of hydroxide leads to an increase in the amount of harmful emissions and a decrease in economic indicators of the production of additives.

Наиболее близким к данному по технической сущности и достигаемому результату вл етс способ получени алкилсалицилатной присадки путем взаимодействи алкилсалициловьк кислот с гидроокисью щелочно-земельного металла и углекислым газом в присутстйии нефт ного масла, воды, промотора и алифатического углеводородного растворител -деароматизированно го бензина с добавкой 0,5-5% аммиака или солей аммони в пересчете на свободный аммиак с последующей отгонкой растворител и очисткой полученной присадки С 2.The closest to this technical essence and the achieved result is a method for producing alkyl salicylate additives by reacting alkyl salicylic acids with alkaline earth metal hydroxide and carbon dioxide in the presence of oil, water, promoter and aliphatic hydrocarbon solvent — dearomatized gasoline with additive 0 5-5% ammonia or ammonium salts in terms of free ammonia, followed by distilling off the solvent and purifying the resulting C 2 additive.

Недостатком известного способа вл етс то, что дл достижени степени использовани гидроокиси металпа до 90% ввод т дополнительные реагенты в виде раствора аммиака или их солей которые значительно усложн ют схему регенерации промотораметанола , присадки из шлама, образующегос при очистке, а также утилизацию указанного шлама.The disadvantage of the known method is that in order to achieve the degree of utilization of metal hydroxide up to 90%, additional reagents are introduced in the form of ammonia solution or their salts, which significantly complicate the scheme for regenerating promoter methanol, additives from the sludge formed during cleaning, as well as disposal of the sludge.

Цель изобретени - упроп;ение технологии процесса при обеспечении высокой степени использовани реагентов и достижении стабильных качественных показателей получаемых присадок .The purpose of the invention is to improve the process technology while ensuring a high degree of reagent utilization and achieving stable quality indicators of the additives obtained.

Поставленна цель достигаетс тем, что согласно способу получени алкилсалицилатной присадки к смазочным маслам путем взаимодействи алкилсалициловых кислот с гидроокисью щелочно-земельного металла и углекислым газом в присутствии углеводородного растворител , нефт ного масла, промотора и воды с последующей отгонкой растворител и очисткой полученной присадки, обработку алкилсалициловьпс кислот гидроокисью щелочно-земельного металла и углекисль1м газом ведут в режиме пузырьковой кавитации в диапазоне .размеров пузырьков 50-500 мкм.The goal is achieved by the fact that according to the method of producing alkyl salicylate additives to lubricating oils by reacting alkyl salicylic acids with an alkaline earth metal hydroxide and carbon dioxide in the presence of a hydrocarbon solvent, oil, promoter and water, followed by distilling off the solvent and purifying the resulting additive, treating the alkyl salicyles acids with alkaline-earth metal hydroxide and carbon dioxide 1m gas are carried out in the regime of bubble cavitation in the range of bubble sizes 50-50 0 microns.

При использовании способа необхоДИМ1-1Й избыток гидрата окиси металла 8-15% от количества, расходуемого на создание общей щелочности присадки .When using the method, a 1-1 D excess of metal oxide hydrate is needed, 8-15% of the amount consumed to create the total alkalinity of the additive.

Пример 1. В металлический герметичный реактор емкостью 1 л, снабженный винтом, конфигураци которого позвол ет достигать при данной в зкости среды кавитационного ре има при числе оборотов свыше 1200 об/мин, поатедовательно загружают 200 г АС-6, 49,6 г гидрата окиси кальци , 240 мл бензина, 200 г метанола, 17,3 г воды и 200 г ал- килсалициловых кислот. Число оборотов кавитирующего винта 6240 об/мин что обеспечивает размер пузырьков 150-220 мкм и число кавитации 0,6. После продувки реактора углекислым газом включают перемешивающее устройство и после 2 мин кавитационной обработки реакционной смеси в зону схлопывани кавитационных пузырьков подают расчетное количество углекислого газа. Температура процесса 35-45 С, врем с момента подачи С0г 8 мин. Абсолютное давление в реакторе 0,13 МПа.Example 1. A 1 liter metal hermetic reactor equipped with a screw, the configuration of which allows to achieve a cavitation mode at a given viscosity at revolutions above 1200 rpm, subsequently, 200 g of AC-6, 49.6 g of oxide hydrate are loaded calcium, 240 ml of gasoline, 200 g of methanol, 17.3 g of water, and 200 g of alkylsalicylic acid. The number of revolutions of the cavitating screw is 6240 rev / min, which provides a bubble size of 150-220 microns and a cavitation number of 0.6. After purging the reactor with carbon dioxide, the mixing device is turned on and after 2 minutes of cavitation treatment of the reaction mixture, the calculated amount of carbon dioxide is supplied to the collapse zone of the cavitation bubbles. Process temperature 35-45 C, time from the moment of filing C0 g 8 min. The absolute pressure in the reactor is 0.13 MPa.

33

После отгонки метанола, поспедующего разбавлени присадки бензином 1:1, очистки на лабораторной центрифуге и отгонки разбавител полученна присадка имеет щелочность 148,4 мг КОН/Г и степень чистоты 320 мг/100 г. Степень использовани гидроокиси кальци 91,5%. В отогнанном метаноле содержитс бензин, шлам после очистки присадки содержи твердую фазу, присадку и бензин.After distillation of methanol, which diluted the additive with 1: 1 gasoline, purification using a laboratory centrifuge and distillation of the diluent, the resulting additive has an alkalinity of 148.4 mg KOH / G and a purity of 320 mg / 100 g. Calcium hydroxide utilization is 91.5%. The distilled methanol contains gasoline, the sludge after cleaning the additive contains a solid phase, an additive and gasoline.

Пример 2 (сравнительный). В металлический герметичньй реактор емкостью 1 л с пропеллерной мешалко последовательно загружают 200 г масла АС-6, 49,6 г гидрата окиси кальци , 240 мл бензина,..200 г метанола , 17,3 г воды, 12 мл 25%-ного водного раствора аммиака и 200 г алкилсалициловых кислот. При работающей мешалке (200 об/мин) в полученную реакционную смесь в течение 1015 мин подают 30 г углекислого газа Температуру в реакторе во врем подчи COi поддерживают 35-45 С. После отгонки метанола и аммиачной воды присадку разбавл ют бензином в соотношении 1:1 и центрифугируют на лабораторной центрифуге. Метанол с пргшесью аммиачной воды и отогнанным бензином поступает на ректифи кационную колонку, где производ т pro выдепение из смеси. Бензин и аммиачную воду раздел ют гравитацией . Шлам, по учеиньй после очистки присаДки, содержит в Виде твердой фазы Са(ОН)2 , СаСО. , присадку, бензин и аммиачные соединени . Дл удалени присадки из шпама последний разбавл ют бензином в соотношении 1:3 и повторно центрифугируют. Бензин с экстрагированной пр садкой содержит слепцы аммиачной воды. В неб .олычих количествах аммиачные соединени обйарзгжены и в экстрагированном шламе.Example 2 (comparative). 200 g of oil АС-6, 49.6 g of calcium oxide hydrate, 240 ml of gasoline, 200 g of methanol, 17.3 g of water, 12 ml of 25% aqueous ammonia solution and 200 g of alkyl salicylic acids. When the stirrer is running (200 rpm), 30 g of carbon dioxide is fed into the resulting reaction mixture for 1015 minutes. The temperature in the reactor is maintained at 35-45 ° C during the calculation of COi. After distilling off the methanol and ammonia water, the additive is diluted with gasoline in a 1: 1 ratio and centrifuged in a laboratory centrifuge. Methanol with ammonia water and distilled gasoline is fed to a rectification column, where pro vydanie from the mixture. Gasoline and ammonia water are separated by gravity. Sludge, according to ucheiny after purification of the additive, contains Ca (OH) 2, CaCO as Solid phase. , additive, gasoline and ammonia compounds. To remove the additive from the spam, the latter is diluted with gasoline in a 1: 3 ratio and re-centrifuged. Gasoline with extracted gas contains blind ammonia water. In small quantities, ammonia compounds are found in extracts and in sludge.

После очистки присадки отгон ют бензин и получают присадку с общей щелочностью 145 КОН/г, степенью чистоты 340 мг/100 г. Степень использовани гидроокиси кальци 90%.After purification of the additive, gasoline is distilled off and an additive is obtained with a total alkalinity of 145 KOH / g, purity 340 mg / 100 g. The degree of use of calcium hydroxide is 90%.

Пример 3 (сравнительный). Провод т по примеру 2, однако водный раствор аммиака в этом опыте не добавл ют . После отгонки метанола и последующей очистки щелочность полученной присадки 107 мг КОН, степень чистоты 400 мг/«100 г, степень использовани Ca(()H)j 64,5%.Example 3 (comparative). It is carried out according to Example 2, however, an aqueous solution of ammonia was not added in this experiment. After distillation of methanol and subsequent purification, the alkalinity of the obtained additive is 107 mg KOH, purity 400 mg / "100 g, degree of use of Ca (() H) j 64.5%.

5614456144

Пример 4. Провод т по примеру 1, но число оборотов кавитир тощего винта 5780 об/мин, размер кавитационных пузьфьков 200-250 мкм. Врем карбонатации 8 мин, температура 43 С. Абсолютное давление в аппарате 0,13 МЛа, число кавитации 0,75. Щелочность присадки 149,8 мг КОН/г. Степень чистоты 510 мг/100 г. Степень JQ использовани гидроокиси кальци 92,5%.Example 4. It is carried out as in Example 1, but the cavitir of the lean screw is 5780 rpm, the size of cavitation chambers is 200-250 microns. The carbonation time is 8 minutes, the temperature is 43 C. The absolute pressure in the apparatus is 0.13 MLa, the cavitation number is 0.75. Alkalinity of the additive is 149.8 mg KOH / g. The degree of purity is 510 mg / 100 g. The degree of JQ of using calcium hydroxide is 92.5%.

Пример 5. Провод т по примеру 1, но число оборотов кавитирующего винта 3280 об/мин. Размер ка- витационных пузырьков 800-1200 мкм, число кавитации 2,3, давление 0,13 №Та. Полученна щелочность присадки 92 мг КОН/г. Степень чистоты 600 мг/100 г. Ст.епень использовани гидроокиси кальци 56,0%.Example 5. It is carried out as in Example 1, but the speed of the cavitating screw is 3280 rpm. The size of cavitation bubbles is 800-1200 microns, the number of cavitations is 2.3, the pressure is 0.13 T. The resulting alkalinity of the additive is 92 mg KOH / g. The degree of purity is 600 mg / 100 g. The degree of use of calcium hydroxide is 56.0%.

Пример 6. Провод т по примеру 1, но число оборотов кавитационного винта 12500 об/мин. Размер кавитационных пузырьков 40-50 мкм, число кавитации 0,15. Щелочность присадки на уровне 80 мг КОН/г. Степень использовани гидроокиси кальци 47%.Example 6. It is carried out as in Example 1, but the speed of the cavitation screw is 12,500 rpm. The size of cavitation bubbles 40-50 microns, the number of cavitation 0.15. Alkalinity of the additive at the level of 80 mg KOH / g. The degree of use of calcium hydroxide is 47%.

Размер кавитационных пузырьков, указанный в примерах, определ ют по данным, полученным в прозрачном аппарате. Последний имеет аналогичную форму и одинаковые размеры с реактором , устройство привода и кавитационньм винт идентичные. В зкостьThe size of the cavitation bubbles indicated in the examples is determined according to the data obtained in a transparent apparatus. The latter has a similar shape and the same size with the reactor, the drive device and the cavitation screw are identical. Viscosity

5 и давление насьпценных паров модельной системы Подбирают близкими по величине соответствуюп(им параметрам рабочей жидкости.5 and the pressure of the vaporized model system vapors. They select the corresponding parameters (the parameters of the working fluid for them).

Проведение обработки алкилсалици0 поБых кислот гидроокисью щелочноземельного металла в режиме пузырьковой кавитации в диапазоне размеров пузырьков менее 50 и более 500 мкм чисел кавитации менее 0,2Treatment of alkyl salicy with alkaline earth metal hydroxide in bubble cavitation mode in a bubble size range of less than 50 and more than 500 micron cavitation numbers of less than 0.2

5 и более 0,8, как показано в примерах 5 и 6, не дает положительного эффекта: снижаетс степень использовани гидрата окиси кальци и уменьшаетс щелочность присадки.5 and more than 0.8, as shown in examples 5 and 6, does not give a positive effect: the degree of utilization of calcium hydroxide decreases and the alkalinity of the additive decreases.

0 Из приведенных примеров видно, что применение данного способа позвол ет в выбранном диапазоне режимов достигнуть, как и в известном способе (прототипе), степень использовани гидроокиси 91-92,5% без0 From the above examples it is clear that the use of this method allows in the selected range of modes to achieve, as in the known method (prototype), the degree of use of hydroxide 91-92.5% without

ухудшени качества пр.исадки по степени чистоты, в то же врем упрощаетс процесс, в част)ости упрощеныdeterioration of the quality of pr.isadki according to the degree of purity, at the same time, the process is simplified, in particular,

узлы регенерации метанола, экстрак- ции присадки из шламов и утилизации .шламов. Наличие солей аммони или аммиачных комплексов в присадке при реализации известного способа вызывает необходимость дополнительной системы доочистки присадки от указанных соеданений. Попадание последних в шлам при очистке,присадки на центробежных машинах создает известные трудности при утилизации шлама .methanol recovery units, extraction of the additive from sludge and sludge utilization. The presence of ammonium salts or ammonium complexes in the additive during the implementation of this method causes the need for an additional system for the purification of the additive from these compounds. Getting the latter in the sludge during cleaning, additives on centrifugal machines creates known difficulties in the disposal of sludge.

гg

Еще большие преимущества способа согласно изобретению по сравнению с известным будут получены при его промьшшенной реализации Отпадает необходимость в товарных емкост х дп дополнительного реагента, системах его подачи и дозировки, упроститс аппаратурное оформление узлов регенерации метанола, утачизации шламов и экстракции присадки.Even greater advantages of the method according to the invention in comparison with the known will be obtained with its industrial implementation. There is no need for commodity tanks, additional reagent, delivery and dosage systems, simplified instrumentation of methanol regeneration units, removal of sludges and extraction of additives.

По способу, реализованному в промыишенных услови х, обработку алкилсалициловых кислот гидроокисью кальци в присутствии бензина, масла, метанола и воды углекислым газом ведут в аппарате с мешалкой при 35-40 С в течение 40-60 мин. ПриAccording to the method implemented under industrial conditions, the treatment of alkyl salicylic acids with calcium hydroxide in the presence of gasoline, oil, methanol and water with carbon dioxide is carried out in an apparatus with a stirrer at 35–40 ° C for 40–60 minutes. With

этом степень использовани Са(ОН) 55-60%. Сокращение расхода Са(ОН) ведет к уменьшению нагрузки на очистное оборудование (центри.фуги, сепараторы ) и. сокращению его количества.This degree of use of Ca (OH) is 55-60%. Reducing the consumption of Ca (OH) leads to a decrease in the load on the cleaning equipment (centrifugal separators) and. reduce its quantity.

При этом существенно снижаютс потери присадки со шламами и улучшаетс экологи . Заметно сокращение времени процесса, что позволит повысить производительность установкиThis significantly reduces the loss of the additive with sludge and improves environmentalists. Noticeable reduction in process time, which will improve plant performance

и осуществить ее работу по непрерывной схеме.and carry out its work in a continuous pattern.

Claims

METHOD FOR PRODUCING ALKYL SALICYLATE ADDITIVE TO LUBRICANTS

LAM by the interaction of alkyl salicylic acids with an alkaline earth metal hydroxide and carbon dioxide in the presence of a hydrocarbon solvent, oil, water and a promoter, followed by distillation of the solvent and purification of the obtained additive, characterized in that, in order to simplify the process, the treatment of alkyl salicylic acid with alkali hydroxide ground metal and carbon dioxide are bubble cavitation in the range of bubble sizes of 50-500 microns.