ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Маслорастворимые сульфонаты из "Химия и технология присадок к маслам и топливам" В качестве моющих присадок применяются главным образом соли различных сульфокислот и карбоновых кислот. Кроме этих соединений в практике часто используют различные алкил феноляты и их производные, беззольные и малозольные полимерные присадки, присадки на основе производных сукцинимида, многозольные и высокощелочные сульфонаты и алкилфеноляты и др. Некоторые из указанных соединений обладают многофункциональным действием. В этой главе рассматриваются только вещества, обладающие в основном моющими и диспергирующими свойствами, а именно маслорастворимые сульфонаты, соли карбоновых кислот и сукцинимидные присадки. [c.67] Производство сульфокислот из нефтепродуктов впервые возникло в г. Баку на основе работ Г. С. Петрова. Еще в 1911 г. он разработал и запатентовал метод производства поверхностно-активных веществ алкиларилсульфонатного типа (контакт Петрова). Высокая поверхностная активность и дешевизна нефтяных сульфонатов обеспечивают их широкое применение. Они используются как моющие средства и эмульсионные растворы при обогащении руд, в качестве деэмульгаторов, диспергаторов, пептизаторов, пенообразователей, пластификаторов, при расщеплении жиров, в противоржавейных композициях, в качестве моющих присадок к смазочным маслам и т. д. [c.67] Сульфонаты, получаемые из нефтепродуктов, подразделяют на В0Д0-, водомасло- и маслорастворимые. Водорастворимые сульфонаты имеют большое народнохозяйственное значение как сильные поверхностно-активные вещества их применение в качестве моющих средств позволяет сэкономить сотни тысяч тонн пищевых жиров и масел. Водомаслорастворимые сульфонаты широко используют при получении эмульсий воды и масла ( растворимые масла ). Маслорастворимые (или растворимые в углеводородах) сульфонаты применяют в качестве моющих и диспергирующих присадок к моторным маслам. Эти сульфонаты не способствуют окислительным процессам, происходящим в масле, и вследствие большой моющей способности предупреждают оседание смолистых и углеродистых веществ на деталях двигателей. Моющие присадки сульфонатного типа одновременно являются эффективными солюбилизаторами и нейтрализующими агентами. [c.68] В зависимости от условий защелачивания и соотношения реагентов сульфонаты могут содержать значительное количество окислов, гидроокисей и карбонатов в тонкодисперсном и коллоидном состоянии. Сульфонаты с избыточной щелочностью (так называемые сверхосновные или многозольные, стр. 77) способны нейтрализовать кислотные соединения, накапливающиеся в масле при работе двигателя. [c.68] Сульфокислоты для маслорастворимых сульфонатов получают путем сульфирования минеральных масел олеумом или серным ангидридом (газообразным или жидким). Исследования в области сульфонатных присадок проводились в ИХП АН АзССР, на Московском заводе Нефтегаз , во ВНИИ НП и других научно-исследовательских институтах. [c.68] Бутков и др. разработали способ получения магний-суль-фоно-сульфонатной присадки ВНИИ НП-121 путем предварительного окисления масла ДС-11 из сернистых нефтей (стр. 80). Авторами составлен ряд товарных композиций с использованием этой присадки такие композиции можно добавлять к маслам различных групп для карбюраторных и дизельных двигателей. [c.69] Из других сульфонатных присадок укажем малозольные сульфонаты, полученные из экстрактов фенольной очистки дистиллят-ных масел , а также алкиларилсульфонаты щелочноземельных металлов, полученные нейтрализацией алкиларилсульфокислот окисями или гидроокисями этих металлов в присутствии безводного спирта и небольшого количества хлорида того же металла . [c.69] Одним из источников получения маслорастворимых сульфонатов являются побочные продукты, образующиеся при глубокой очистке минеральных масел олеумом - . Сульфокислоты, полученные при сульфировании этих высококипящих нефтяных дистиллятов, являются сложными смесями производных ароматических и нафтеновых углеводородов и содержат по меньшей мере одну сульфогрунпу, присоединенную к атому углерода. Из продуктов сульфирования сульфокислоты могут быть выделены при обработке водным раствором уксусной кислоты, спирта или эфира, фенолом и др. Для получения чистых маслорастворимых сульфонатов нейтрализованные сульфокислоты обычно подвергают экстракции водным раствором спирта . [c.69] Как известно, в промышленности наиболее распространены способы сульфирования нефтепродуктов олеумом и серным ангидридом (газообразным или жидким). Способ сульфирования олеумом получил широкое распространение, несмотря на то что он имеет ряд существенных недостатков. Основной недостаток заключается в необходимости использования большого избытка олеума. Протекающие в этих условиях побочные реакции окисления и осмоле-ния углеводородов приводят к образованию кислого гудрона и отработанной серной кислоты, содержащих значительное количество органических веществ. [c.70] С целью смягчения условий сульфирования масел при использовании олеума предложено добавлять в реакционную смесь сернистый ангидрид . Однако сульфирование олеумом даже в наиболее благоприятных условиях протекает с образованием большого количества кислого гудрона и ухудшает цвет водо- и маслорастворимых сульфонатов. Например при сульфировании дистиллятных масел 20%-ным олеумом в три ступени максимальный выход 100%-ного сульфоната составляет всего 7%, в то время как выход кислого гудрона достигает 30—50%. Для возможно более полного удаления кислого гудрона, образовавшегося во время сульфирования нефтепродуктов, предлагается сначала отстаивать реакционную смесь, а затем проводить центрифугирование и последующую экстракцию сульфокислот водным раствором спирта . [c.70] В зависимости от количества и качества применяемого сульфирующего агента выход сульфокислот может быть различным. Так, например , при сульфировании вазелинового дистиллята олеумом, смесью серного ангидрида с воздухом, а также газо-воздушной смесью, образующейся при получении серной кислоты контактным способом, выход сульфокислот составляет соответственно 8—10%, 14 и 20%. Серный ангидрид, получаемый отдувкой воздухом из олеума, несмотря на более слабый эффект (по сравнению с га-зо-воздушной смесью из контактной системы), все же довольно широко распространен в мировой практике в качестве сульфирующего реагента. В США для сульфирования применяют смесь серного ангидрида с воздухом в соотношении примерно 1 10. На Бакинском НПЗ для сульфирования нефтепродуктов применяют газовоздушную смесь с 7—8 объемн. % серного ангидрида - . [c.71] При сульфировании минеральных масел газообразным серным ангидридом (в смеси с воздухом, азотом или другими газами) в одну и несколько ступеней при 60—70 °С было установлено что применение газообразного серного ангидрида взамен олеума способствует увеличению выхода сульфоната более чем в два раза и уменьшению количества образующегося кислого гудрона почти на одну треть, считая на исходное масло. В СССР путем сульфирования товарных масел и нефтепродуктов газообразным серным ангидридом были разработаны методы получения - присадок АзНИИ-4, АзНИИ-5, СБ-3 и СК-3. [c.71] Обобщая вышеизложенное, можно отметить, что сульфирование масел газообразным серным ангидридом является удобным и выгодным процессом, отличающимся простотой технологического оформления. Однако этот процесс не лишен недостатков. При действии газообразного серного ангидрида на углеводороды масел особенно в присутствии воздуха, наряду с сульфированием проис ходят также реакции окисления, осмоления и пересульфирования в результате чего образуется определенное количество кислого гуд рона. Он имеет более твердую консистенцию, чем гудрон, образу ющийся при сульфировании масел олеумом, трудно отделяется от сульфинированного масла и плохо транспортируется. [c.72] В последние годы для смягчения условий сульфирования газообразным серным ангидридом предложено применять растворители— галогенпроизводные низкомолекулярных углеводородов (дихлорэтан, три- и тетрахлорэтилен, четыреххлористый углерод и др.) . В практике используют главным образом дихлорэтан и четыреххлористый углерод, однако их применение связано с рядом существенных недостатков — коррозией аппаратуры, потребностью в дополнительном охлаждении реакционного устройства, необходимостью регенерации растворителя, токсичностью растворителей. Более перспективным растворителем является жидкий сернистый ангидрид — он дешев и доступен, легко и без потерь регенерируется, за счет испарения в сульфураторе снимает часть выделяющегося при сульфировании тепла и ослабляет окислительное действие серного ангидрида. [c.72] Эффективность действия сульфонатных присадок зависит от молекулярного веса и химического состава исходного сырья и условий его получения, от металла, присоединенного к сульфогруппе, и от других факторов. [c.72] В результате исследования структурно-группового состава и свойств отдельных групп углеводородов, выделенных из этих фракций, было установлено, что парафино-нафтеновые углеводороды из фракций балаханской масляной нефти являются более высококачественным сырьем для синтеза присадок, чем те же углеводороды, выделенные из фракций двух других нефтей, причем наиболее низкие качества имеют парафино-нафтеновые углеводороды балаханской тяжелой нефти. [c.73] Что же касается ароматических углеводородов, сравнительный анализ этих соединений, выделенных из фракций 350—420 °С, показал, что наилучшими качествами обладают углеводороды балаханской масляной нефти, наихудшими —углеводороды, выделенные из нефти месторождения Нефтяные Камни. В высококипящих фракциях (420—500°С) наилучшие качества наблюдаются у ароматических углеводородов из нефти Нефтяных Камней, наихудшие— у углеводородов из балаханской тяжелой нефти ароматические углеводороды балаханской масляной нефти в данном случае занимают промежуточное положение. Из всех исследованных групп ароматических углеводородов наилучшими качествами обладают легкие ароматические углеводороды, выделенные из фракции 350— 420 °С балаханской масляной нефти и из фракции 420—500 °С нефти Нефтяных Камней (индекс вязкости 60,7), наихудшими — тяжелые ароматические углеводороды балаханской тяжелой нефти. [c.73] На основе выделенных ароматических углеводородов были синтезированы сульфонатные присадки. Сульфирование ароматических углеводородов осуществляли олеумом (102%-ным) в растворе н-гексана при комнатной температуре и соотношении олеума к углеводороду 3 1. Полученные сульфокислоты нейтрализовали гидроокисью бария или окисью кальция, а сульфонаты экстрагировали затем этиловым спиртом или бензолом. При получении сульфонатов из тяжелых ароматических углеводородов в качестве экстрагента брали воду. [c.73] Вернуться к основной статье