ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Механизм действия депрессорных присадок из "Химия и технология присадок к маслам и топливам" Проблема получения низкозастывающих смазочных масел является очень важной. Наилучшим сырьем для производства высо кокачественных масел являются нефти парафинового основании, содержащие твердые углеводороды в масляных фракциях. Однако значительная часть этих углеводородов теряется при глубокой де-парафинизации и эксплуатационные свойства масел частично ухудшаются. Поэтому целесообразным является применение присадок, снижающих температуру застывания масел, — депрессоров. Использование депрессоров позволяет вовлекать в производство масел сырье различного происхождения, а в некоторых случаях — даже без удаления парафиновых углеводородов. Кроме того, проведение депарафинизации в присутствии депрессоров позволяет увеличить выход товарных масел вследствие повышения скорости фильтрования - . [c.153] Способность высокомолекулярных смолистых веществ понижать температуру застывания масел была отмечена впервые Л. Г. Гурви-чем еще в 1921 г., а с 1931 г. начались широкие исследования в области синтеза и применения депрессоров. Для этой цели предложено довольно значительное число различных веществпри всем их разнообразии они имеют некоторые сходные черты — наличие полярных групп или ароматических ядер и длинных алифатических цепей, высокий молекулярный вес (800—1000) и хорошую растворимость в минеральных маслах. В качестве депрессоров исследованы алкилпроизводные нафталина , алкилфенолы , поли мета крилаты ° 2. [c.153] Ниже приводятся типичные представители наиболее часто применяемых депрессоров. [c.153] Высокоэффективный продукт типа парафлоу был получен при алкилировании нафталина хлорированным церезином . Такие депрессоры оказались наиболее эффективны для масел, содержащих церезины . Для остаточных масел (например, из сураханской нефти) рекомендуется в качестве депрессоров использовать вещества с более длинными, чем у парафлоу, парафиновыми цепями. [c.154] В качестве депрессоров был исследован ряд продуктов, синтезированных конденсацией различных моноалкилфенолов с формальдегидом, а также конденсацией триалкилфенола и триалкил-р-нафтола с формальдегидом и 1,2-дихлорэтаном . Результаты исследования показали, что по эффективности действия синтезированные присадки не уступают депрессатору АзНИИ. [c.154] Процесс получения присадки может быть осуществлен следующим образом. Грозненский парафин (т. пл. 52—55°С) хлорируют при 65—75°С до увеличения массы парафина на 12—12,5%- Полученный хлорпарафин в присутствии хлористого алюминия конденсируют с нафталином в растворе керосина или газойля, который добавляют в начале процесса конденсации. По окончании конденсации реакционную смесь отстаивают, отделяют от комплексных соединений. хлористого алюминия и промывают горячей водой до нейтральной реакции промывных вод. Промытый конденсат высушивают и перегоняют для удаления растворителя и непрореагировавшего парафина. В остатке получается присадка-депрессор, представляющая собой вязкое масло, темное с красноватым оттенком. [c.155] При другом варианте синтеза весь процесс протекает в аналогичных условиях, но с той разницей, что растворитель добавляют к реакционной смеси после стадии конденсации. По второму варианту значительно повышается эффективность депрессора, но несколько увеличивается его зольность. Пониженная эффективность депрессора при первом варианте (когда растворитель добавляют к реакционной смеси до начала реакции) объясняется тем, что содержащиеся в растворителе ароматические углеводороды, по-видимому, вступают в реакцию с хлорпарафином. Поэтому в промышленных условиях синтез присадки осуществляют по второму варианту. [c.155] Характеристика полученной присадки такая мол. вес 725—750, относительная плотность 0,905—0,910, вязкость 27—28 сст при 100 °С, зольность не более 0,2%. [c.156] Значительный практический интерес для синтеза представляет возможность добавки петролатума к парафину, установленная в результате лабораторных исследований и опытного пробега промышленной установки. Добыча бакинского петролатума составляет до 25% от количества грозненского парафина. [c.156] Депрессатор АзНИИ при испытаниях в лабораторных условиях и в условиях эксплуатации проявил высокую эффективность. Например, при добавлении 0,1% этой присадки температура застывания товарного автола 18 снизилась на 14—15°С. При изучении моторных свойств автолов из парафинистых нефтей - , содержащих около 1% депрессатора АзНИИ, было установлено, что присадка не влияет на коррозионные свойства и термоокислительную стабильность масел. Выяснено также, что при добавлении 1 % депрессатора АзНИИ к автолу из калинской нефти температура застывания масла снижается на 50—55 °С и улучшается его текучесть при низкой температуре. [c.156] Действие депрессатора АзНИИ в сравнении с многофункциональной присадкой АзНИИ-ЦИАТИМ-, которая наряду с моющим и противокоррозионным оказывает и депрессорное действие, изучалось на узких масляных фракциях, полученных из балахан- ских масляной и тяжелой нефтей, на товарных маслах из бакинских нефтей различного углеводородного состава, а также на углеводородах отдельных групп . Оказалось, что добавление депрессоров к фракциям балаханской тяжелой нефти практически не влияет на их температуру застывания, но после деароматизации фракции балаханских масляной и тяжелой нефтей проявляют хорошую приемистость к депрессорам. С повышение температуры выкипания фракций приемистость их к депрессорам снижается. [c.156] В табл. 32 приводятся данные, показывающие действие депрессатора АзНИИ на масла различного происхождения и на отдельные фракции, выделенные из этих масел. Приемистость к депрессатору неодинакова не только у масел и дистиллятов, но и у пара-фино-нафтеновых углеводородов, выделенных из различных нефтей. Тем не менее четко обозначена хорошая приемистость для па-рафино-нафтеновых углеводородов и парафинистых масляных дистиллятов присутствие смол и ароматических углеводородов (особенно полициклических) почти полностью парализует депрес-сорную способность присадки. Поэтому применение депрессорных присадок необходимо сочетать с исследованием углеводородного состава масляных фракций и с подбором оптимальной степени их очистки. [c.156] Осуществление синтеза депрессатора АзНИИ в промышленном масштабе позволило значительно увеличить ресурсы сырья для производства смазочных масел за счет нефтей парафино о основания. [c.156] Дистиллят масла АК-Ю. [c.157] Дизельное масло Д-11. [c.157] Несмотря на то что присадки, понижающие температуру застывания масел, применяются очень давно, механизм их действия остается пока недостаточно изученным. С. С. Наметкин отмечал, что эффективность депрессоров необходимо связывать с их составом и строением, а также с происхождением масла и способами его очистки . [c.157] Согласно наиболее распространенной гипотезе кристаллизация твердых углеводородов из масла, приводящая к его застудневанию, рассматривается как образование в системе парафин — масло пространственной сетки (или каркаса), которая, иммобилизуя жидкую фазу, препятствует ее движению. Сцепление частиц дисперсной фазы происходит по ребрам монокристаллов, где наблюдается разрыв пленок дисперсионной среды ° образовавшийся гель обладает определенной механической прочностью . Другая гипотеза связывает застудневание с образованием сольватных оболочек жидкой фазы вокруг кристаллов парафина. Дисперсионная среда, иммобилизованная вокруг дисперсных частиц, значительно увеличивает их объем, что повышает внутреннее трение всей системы и понижает ее текучесть . Предполагают, что при сдвиге, обусловленном механическим воздействием, толщина сольватных оболочек уменьшается и гель может превращаться в золь . Высказано также предположение что при понижении температуры масел развитие процесса ассоциации приводит к образованию мицелл, вызывающих застудневание системы независимо от того, выделяется твердая фаза или нет. Добавление депрессоров значительно снижает как статическое , так и динамическое предельное напряжение при сдвиге депрессоры задерживают появление аномальной вязкости, отодвигая начало образования структуры в область более низких температур - . [c.158] Задолго до появления синтетических депрессоров было отмечено, что некоторые из природных поверхностно-активных веществ типа смол, находящихся в нефтях, препятствуют их за.тыва-нию Современные исследования показали , что асфальто-смолистые вещества в зависимости от их химического состава обладают двойным действием на процесс кристаллизации парафинов нерастворимые в фенолах смолы, молекулы которых характеризуются наличием достаточно длинных боковых алифатических цепей, оказывают объемное действие, выражающееся в изменении формы кристаллов в результате внедрения смол в кристаллическую структуру парафинов, а растворимые в феноле смолы проявляют поверхностное действие — они адсорбируются на выделившихся кристаллах и способствуют агломерации кристаллов в неизменно.м виде. [c.158] Установлено , что в неочищенной присадке сантопур имеются примеси высокомолекулярных соединений, действующих иначе, чем очищенная присадка. Однако объяснить это явление удалось значительно позднее — при исследованиях с помощью электронного микроскопа. При изучении кристаллизации парафинов в присутствии присадок парафлоу, сантопур и депрессатора АзНИИ было показано, что эти присадки (содержащие побочные продукты конденсации) действуют и объемно (изменяя структуру кристаллов) и поверхностно (адсорбируясь на выделившихся кристаллах и агрегируя их) . При этом эффективность присадок, содержащих компоненты, действующие и поверхностно и объемно, оценивается выше, чем у присадок однотипного действия . [c.159] Для научно обоснованного синтеза присадок очень важно установить изменение их активности в зависимости от структуры. Например, при исследовании алкилфенолов как депрессоров было обнаружено, что действие их наблюдается лишь начиная с октил-фенолов и повышается с уменьшением разветвленности и с увеличением числа алкильных групп. [c.159] Вернуться к основной статье