SU919592A3 - Способ получени высокоосновных сульфонатов кальци - Google Patents

Description

(5) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКООСНОВНЫХ СУЛЬФОИАТОВ КАЛЬЦИЯ

Изобретение относитс  к способу ггалучен1   иысокоосновных сульфонэтов кальци , которые используютс  в качестве присадок к смазочным мас лам.5

Известен способ получени  высокоосновных сульфонатов каЛьци , согласно которому смесь сульфоната кальци , гидроокиси кальци , углеводородного масла и спирта с 1-5 атомами углерода )0 подвергают взаимодействию с углекислым газом до превращени  50-83% гидроокиси кальци  в карбонат при З 93°С с последующим фильтрованием смеси fl.

Наиболее близким к НредлагаеАому  вл етс  способ получени  высркоосновных сульфонатов кальци , согласно которому смесь, содержащую 5-30 вес.ч. маслорастворимого сульфоната кальци , 20 10-50 вес.ч. углеводорода с т.кип. не ниже 150°С, вес.ч. метанола, около 0,25 ч. нелетучего масла с т.кип. выше , 1-25 ч. окиси кальци , гидроокиси кальци , обрабатыва- 25

ют углекислым газом в расчете 0,75 ,0,95 моль на 1 моль гидроокиси или оксида кальци  при температуре не выше 35°С, добавл ют 20-85 вес.ч. нелетучего масла на 100 ч. смеси, нагреваот дл  удалени  основной части летучих веществ и затем пропускают через смесь углекислый газ дл  превращени  всей гидроокиси или оксида кальци  в карбонат с последующим фильтрованием 12.

Однако этот способ характеризуетс  относительно невысокой растворимостью целевого продукта в масле, что ухудшает качество продукта, а также низкой скоростью фильтровани  полученных дисперсий.

Цель изобретени  - интенсификаци  процесса и повышение качества целевого продукта.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу получени  высокоосновных сульфонатов кальци  смесь, содержащую сульфокислоту или сульфонат кальци , гидроокись кальци  в 5 50%-ном по весу избытке, углеводородный растворитель, спирт с 1-3 атомами углерода и воду в количестве 4-35 от веса гидроокиси кал ци , обрабатывают углекислым газом при 20-35°С, затем удал ют летучие вещества и фильтруют, обработку угл кислым газом провод т в присутствии воды, вз той в количестве от веса гидроокиси кальци , и использо ние 5-50 -ного избытка гидроокиси Кальци , Причем предпочтительно использую метиловый спирт, С целью повышени  скорости фильт рации, реакционную смесь по заверше нии добавлени  углекислого газа и гидроокиси кальци  выдерживают при 20-35°С. К сульфокислотам, использующимс  в данном способе, относ тс  маслорастворимые сульфокислоты естествен ного или синтетического прйисхождени , например нефт ные алкилсульфокислоты или алкарилсульфокислоты. Алкилсульфокислота, предпочтительно должна содержать, по меньшеймере, 25 атомбв углерода на молекулу, а алкарилсульфокислота (например алкилбензолсульфокислота ) -,по меньшей мере, 18 атомов углерода в алкильной цепи. Наиболее предпочтител ными  вл ютс  сульфокислоты с молекул рным весом от 300 до 700, например 400-500. Предпочтительно, чтобы сульфокислота или сульфонат примен лись в виде раствора в минеральном масле с содержанием 50-30%. Углеводородный растворитель может представл ть собой ароматический или алифатический углеводород. Предпочг тительными  вл ютс  ароматические углеводороды, например толуол, ксилол , этилбензол. К пригодным алифатическим углеводородам относ тс  пара(| новые, как н-гексан, н-гептан н-декан, н-додекан, уайт-спирт, нефт ные или изо-парафины и циклические парафины, как циклогексан. Примен емый C -Cj-спирт, предпочтительно, представл ет собой метанол, поскольк в случае применени  других спиртов во врем  карбонизации наблюдаетс  тенденци  к гелеобразо&анию. Согласно насто щему изобретению получают продукты, растворимые в парафиновых маслах с в зкостью при 37 78С выше 500 сП или равной этому значению. Эти продукты также обладают улучшенной фильтруемостью. Точное количество воды, необходимое дл  этой реакции, зависит от количества избытка примен емой гидроокиси кальци  и степени ее чистоты. Применение стехиометрического избытка гидроокиси кальци  ведет к получению продукта с повышенной растворимостью в масле, в частности парафиновых минеральных маслах. Выражение стехиометрический избыток выше и ниже обозначает избыток относительно количества, необходимого дл  взаимодействи  с сульфокислотой и углекислъ1м газом. Повышение маслорастворимости достигаетс  введением, избытка гидроокиси кальци  в реакционную смесь и регулированием количества углекислого газа таким образом, чтобы осталось некоторое количество непрореагировавшей гидроокиси кальци , или же карбонизацией реакционной смеси до завершени  поглощени  углекислого газа с последующим добавлением дополнительного количества гидроокиси кальци  перед фильтрацией. Чтобы продукт отличалс  повышенной растворимостью в масле, он должен показывать щелочность по фенолфталеину. Реакционна  смесь представл ет собой раствор в масле компонентов, причем к пригодным маслам следует отнести углеводородные масла, в частности, минерального происхождени . Очень пригодным следует считать масла с в зкостью пор дка сП .при 37,78с. Альтернативным вариантом  вл ютс  масла дл  смазки, описываемые ниже. Количественные соотношени  компонентов в реакционной смеси критическими не  вл ютс , но предпочтительными  вл ютс  значени  следующего пор дка: на каждые 350 ч. по весу сульфокислоты приходитс  150-350, предпочтительно , 250-300 ч. спирта вместе с 300-800, предпочтительно, 00600 ч, углеводородного растворител  и 180-210 ч. по весу гидроокиси кальци  . Реакционную смесь выдерживают во врем  карбонизации в пределах диапазона 20-35 С, предпочтительно 20-30 0, поскольку при применении более высоких температур, наприглер , продукт становитс  в зким, в то врем  как в случае температур ниже 10°С он становитс  молочного цвета. 8 случае ведени  карбонизации до точки насыщени  и последующего добавлени  избытка гидроокиси кальци  на каждые 550 ч. по весу сульфокислоты, содержащейс  в реакционной смеси, поглощаетс  95-115 и. по весу углекислого газа. По завершении карбонизации и добавлени  избытка гидроокиси кальци , реакционную смесь, предпочтительно дл  повышени  скорости фильтрации, выдерживают при температуре пор дка 20-35°С, более предпочтительно, 25-30°С в течение, по меньшей мере, получаса. Детергенты на основе сверхосновно го сульфоната кальци , получаемые по предлагаемому способу, пригодны дл  применени  в качестве добавок и присадок к смазочным масЛам минерального и синтетического происхождени . Смазочное масло может быть животным, растительным или минеральным, например фракции нефт ного топлива от наф ты до шпиндельного масла и смазочных масел типа касторового масла, рыбьего жира или окисленного минерального масла. В частности,.продукты наход т применение в парафиновых минеральных маслах, в которых ранее известные сульфонаты кальци  раствор ютс  лишь в ограниченной степени. К пригодным синтетическим сложноэфирным смазочным маслам относ тс  сложные диэфиры, как диоктиладипат, диоктилсебакат, дидецилазелат, тридециладипат , дидецилсукцинат, дидецилглутарат и их смеси. С другой стороны, синтетический сложный эфир может представл ть собой сложный полиэфир , например,- получейный взаимодействием мк|огоэтомных спиртов, как триметилолпропан и пентаэритрол, с монокарбоновыми кислотами, как масл  ной, капроновой, каприловой и пеларг новой, с получением соответствующих сложных три- и тетраэфиров. Применение могут найти как и комп лексные сложные эфиры в качестве основных масел, так и полученные этерификацией в сложный эфир путем взаимодействи  дикарбоновой кислоты со спиртом или монокарбомовой кислотой. Вместе с добавками, получаегфцим по предлагаемому способу,в смазочное масло можно добавить и другие добавки . Выбор этих добавок зависит от «а значени  смазочного материала. К соответствующим добавкам относ тс  алкилсукцинимидные диспергаторы, сополимерные агенты повышени  показател  в зкости и добавки против износа на основе диалкилдитиофосфат.а цинка. В примерах скорость фильтрации измер ют в воронке Бухнера либо в течение 1 ч, либо дополучени  500 г фильтрата. Примен ют бумажный фильтр размером 77 см при 150С и 7 г вспомогательного фильтрующего агента в виде сло  на бумажном фильтре. Пример 1. 52 ч. по весу алкиларилсульфокислоты и 90 ч. по весу толуола смешивают в реакторе до полного растворени  сульфоки слоты.. Затем добавл ют 1 ч. метанола и 6,7 ч. воды , смесь перемешивают, добавл ют28 ,5 ч, гидроокиси кальци  ( степени чистоты с содержанием 3% по весу карбоната кальци ) и выдерживают температуру около . Через реакционную смесь пропускают углекислый газ со скоростью Ц,2 ч, в час до прекращени  его адсорбции Лпримерно k 1 при 25-30°С. По завершении карбонизации ввод т еще 6 ч. гидроокиси кальци  и смесь перемешивают 1 ч при . Затем добавл ют 6 ч. парафинового минерального масла, смесь нагревают дл  удалени  летучих веществ, отгон ют при толуол и воду, а остаточный толуол удал ют отгонкой ,легких фракций в токе азота при . В конце добавл ют 7,5 ч. указанного вспомогательного фильтрующего средства , продукт фильтруют описанным методом, получа  фильтрат общей щелочности (ОЦ) пор дка 300-320 мгКОН/г. Если карбонизацию приостанавливают до завершени  поглощени  углекислого газа или варьируют количество добавл емой после карбонизации гидроокиси кальци  и количество воды, вводимой в реакционную смесь, продукт обладает 01Ц около 300, а его фильтруемость, внешний вид и растворимость в т желом парафиновом минеральном масле с в з-. костью 600 сП при ЗУ. и с содержанием 60% парафиновых атомов углерода приведены в табл. 1., Во всех случа х добавлени  воды продукт обладает приемлемой в зкостью. Растворимость определ ют добавлением 5 г фильтрата в 95 г масла с последующим визуальным наблюдением растворимости при комнатной температуре. Пример 2. В услови х примера 1 примен ют гидроокись кальци  98%-мой степени чистоты и с содержанием менее 1% по весу карбоната каль ци , при этом все количество гидроокиси кальци  добавл ют в исходную реакционную смесь, а карбонизацию прекращают при поглощении реакционно смесью В2% стехиометрического количества углекислого газа, затем добав л ют различные количества воды, полумэ  продукты, свойства которых при ведены в табл. 2. В этом примере 15 г вспомогателього фильтрующего средства добавл ют на каждые 500 г сульфоната перед фильтрацией. Масло 1 - парафиновое масло, примен вшеес  в примере 1, масло 2 - смесь из 70 ч. масла примера 1 и 30 ч. парафинового масла с содержанием 60% парафиновых атомов 9 8 углерода и с в зкостью при 17. 2500 сП. Пример 3. В услови х примера 2 примен ют гидроокись кальци , использованную в примере 1, включа  7,5 по весу воды в пересчете на вес гидроокиси кальци . В зависимости от времени, в течение которого смесь выдерживают примерно при до фильтрации, получают различные результаты по скорости фильтровани  (табл. 3). Оба продукта прозрачны после фильтрации. В аналогичном опыте, где продукт нагревают до 50 С в течение 1 ч, скорость фильтрации составл ет только 48 кг/ч/м. Скорость фильтрации та же, вне зависимости от добавлени  разбавл ющего масла до или после выдержки. Таблица 1

В пересчете на 8 пересчете на первоначальное количество гидроокиси кальци , общее количество гидроокиси кальци .

6,5

Claims (2)

1. 52 Врем  при , ч I Скорость ф1льтрации , кг/ч/м Формула изобретени  1. Способ получени  высокооснойных сульфонатов кальци  путем работки смеси, содертащей суль{|К кислоту или сульфонат кальци , гидроокись кальци , углеводородный раство({тель и спирт, углекислым газом при температуре 20-35 С с последущим удала нием летучих веществ и ((мльтроаанйем о т л и ч а ю щ и и с   тем, цто.

   919592ТО

   Т а б л и ц :а 2

   Прозрач-Прозрач- Прозрачный ныйный повышени  качества целевого продукта, обработку углекислым газом провод т в присутствии воды, вз той в коли4ectBe -35 от веса гидроокиси каль ци , а гидроокись кальци  используют а избытке. 2.Способ по п. ,t, о т л и Чающийс  тем, что используют метиловый спирт. 3.Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и и с   тем, что, с целью повышений скорости фильтрации, реакционную смесь по завершении добавлени  углекислого газа и гидроокиси кальци  выдерживают при температуре 20-35°С. (Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Патент США Vf 3537996, кл. 252-33.4, 1972.
2. 2.Патент СЙЙ Vf 3830739, кл. 252-33., 197.