Спосіб одержання алкілсаліцилатної присадки до мастил

Изобретение относится к области нефтехимии и касается способа получения высокощелочных алкилсалицилатных присадок к смазочным маслам. Известен способ получения высокощелочных алкилсалицилатных присадок взаимодействием алкилсалициловых кислот с оксидом или гидроксидом кальция и диоксидом углерода при нагревании в присутствии минерального масла, промотора и углеводородного растворителя [1]. Для получения присадки от продукта карбонатации отгоняют промотор и растворитель, полученную присадку очищают. В качестве промотора используют метанол или смесь его с уксусной кислотой, а в качестве растворителя бензин или ксилол и др. Использование в процессе в качестве промотора легколетучего и токсичного метанола и углеводородных растворителей придает ему экологическую опасность. Кроме того, известным способом не мг КОН . г удается получить присадку со щелочностью более 200 Наиболее близким к заявляемому является способ получения алкилсалицилатной присадки с высокой мг КОН г ), в котором метанольную карбонатацию проводят в две ступени. На 1-ой щелочностью (до 400 ступени получают нейтральный продукт взаимодействием алкилсалициловых кислот C14-C18 с гидроксидом кальция при 40-65°С в присутствии ксилола и метанола при пропускании СО2 в количестве 0,6-0.8 эквивалента на 1 эквивалент гидроксида щелочно-земельного металла и перемешивают в течение 15 минут; на 2-ой ступени вводят остальное количество гидроксида щелочно-земельного металла и диоксида углерода (5-15 эквивалентов на эквивалент кислоты) и перемешивают в течение 18 часов при 50-65°С. От полученного продукта отгоняют промотор и растворитель. Полученную присадку очищают центрифугированием. Известным способом получают присядку с высокой щелочностью, однако проведение процесса в две стадии усложняет его, а использование токсичного промотора ухудшает экологию. Задачей изобретения является разработка способа получения алкилсалицилатной присадки, в котором, путем замены токсичного промотора нетоксичным соединением, достигалось бы улучшение экологии производства и одновременно упрощался бы процесс получения присадки. Поставленная задача решена предлагаемым способом получения алкилсалицилатной присадки к смазочным маслам взаимодействием алкилсалициловых кислот с числом атомов углерода в алкильной цепи 14-18 с гидроксидом кальция и диоксидом углерода, с использованием в качестве промотора этиленгликоля или метил/этил/целлозольва, который вводят в количестве 10-20 мас.% на реакционную массу и процесс ведут при температуре 80-140°С и остаточном давлении 0,1-1 кг/см2. Для получения присадки со щелочностью более 140 мгКОН/г гидроксид кальция вводят в реакционную смесь в 1,3-1,5 кратном избытке к стехиометрическому. Использование в качестве промотора этиленгликоля или его производных - метил- или этилцеллозольва позволяет исключить из процесса токсичный, легковоспламеняющийся метанол. Кроме того, отпадает необходимость в углеводородном растворителе при карбонатации. Все это позволяет значительно улучшить экологию. Процесс протекает в 1 стадию, в течение 30-40 минут, т.е. при значительном сокращении времени по сравнению с прототипом (18-20 часов). Предлагаемый промотор, нетоксичен, нелетуч и легко отделяется от продукта карбонатации отслоем с последующей отгонкой. Таким образом, предлагаемый способ позволяет решить поставленную задачу улучшения экологии и упрощения процесса, а приводимые ниже примеры иллюстрируют изобретение и подтверждают возможность получения алкилсалицилатной присадки с. высокой щелочностью. К дополнительным преимуществам способа следует отнести также то, что получаемая присадка легко поддается очистке, в случае среднещелочных присадок твердый осадок может быть отделен фильтрованием. Пример 1. В 4-горлый реактор, снабженный мешалкой, термометром, газоподводной трубкой СО2 и мановакуумметром, помещают 10 г (20% на реакционную массу) этиленгликоля, 24,2 г масла М-6, 21,5 г алкилсалициловых кислот (к.ч. 105 мгКОН/г), 6,4 г (1,5 кратный избыток) гидроксида кальция. Смесь нагревают до 100° при перемешивании, затем вакуумируют (0,5 кг/см2) в течение 0,5 час. Систему продувают двумя объемами СО2 от воздушного пространства реактора (0,4 л) при выключенной мешалке, герметизируют, подают 1,95 г СО2 в течение 16 минут (температура 100°С). Реакцию проводят при небольшом вакууме (остаточном давлении) до 0,01 кг/см2. По окончании процесса газоподводную трубку заменяют нисходящим холодильником и отгоняют воду и этиленгликоль при перемешивании в вакууме 0,9 кг/м2 водоструйного насоса при температуре в колбе 160°. Смесь разбавляют бензином БР-1 в соотношении 1:1, центрифугируют для отделения твердого осадка при 3000 об/мин в течение 20 минут. Присадку в растворителе декантируют в перегонную колбу, бензин отгоняют при 120°, вакууме 0,9 кг/см2. Выход количественный (50 г). Пример 2. Проводят аналогично примеру 1, за исключением температуры. Температура карбонатации 120°С. Время реакции 16 мин. Выход 50 г. Пример 3. Проводят аналогично примеру 1. Температура карбонатации 130 С. Остаточное давление 1 кг/см2. Время карбонатации 6 мин. Выход 50 г. Пример 4. Проводят аналогично примеру 1. За исключением температуры. Температура карбонатации 140°С. Время реакции 14 мин. Выход 50 г. Пример 5. Проводят аналогично примеру 1. За исключением температуры. Температура карбонатации 95°С. Время реакции 73 мин. Выход 48 г. Пример 6. Проводят аналогично примеру 1. За исключением количества этиленгликоля. В реактор загружают 5 г (10% на реакционную массу) этиленгликоля, 24,2 г масла М-6, 21,5 г алкилсалициловых кислот (к.ч. 105 кг КОН/г), 6,4 г (1,5-кратный избыток) гидроксида кальция. Реакцию проводят при 120°С, остаточном давлении 0,01 кг/см2 в течение 13 мин. После отгонки этиленгликоля твердый осадок отделяют от присадки фильтрованием через воронку Бюхнера с фильтром "белая лента". Выход 50 г. Пример 7. Проводят аналогично примеру 1. За исключением количества этиленгликоля. Количество этиленгликоля 2,5 г (5% на реакционную массу). Время реакции 45 мин. Выход 40 г. Пример 8. Проводят аналогично примеру 1. В реактор загружают 10г этилцеллозольва (20% на реакционную массу), 24,2 г масла М-6, 21,5 г алкилсалициловых кислот, 6,4 г (1,5-кратный избыток) гидроксида кальция. Температура карбонатации 80°С. Остаточное давление 1 кг/см2. Время реакции 30 минут. Выход 50 г. Пример 9. Проводят аналогично примеру 1. В реактор загружают 7,5 г метилцеллозольва (15% на реакционную смесь), 24,2 г масла М-6, 21,5 г алкилсалициловых кислот, 6,4 г (1,5-кратный избыток) гидроксида кальция. Температура карбонатации 100°С. Время реакции 30 минут. Выход 50 г. Пример 10. Проводят аналогично примеру 1, за исключением количества гидроксида кальция. В реактор загружают 5 г этиленгликоля (10% на реакционную массу), 24,2 г масла М-6, 21,5 г алкилсалициловых кислот, 5,0 г гидроксида кальция (стехиометрическое количество). Время карбонатации 12 мин. Выход 45 г. Пример 11. Загружают в реактор 10 г этиленгликоля (20% на реакционную массу), 14,8 г масла М-6, 25 г алкилсалициловых кислот, 13 г гидроксида (1,5-кратный избыток) кальция. Отгоняют воду в вакууме водоструйного насоса в течение 10 минут при 120°С. Процесс про водят аналогично примеру 1, однако диоксида углерода пропускают 4,46 г при 120°С в течение 40 минут. Выход 45 г, Пример 12. Проводят аналогично примеру 1. В реактор загружают 10 г этиленгликоля (20% на реакционную массу), 11,72 г масла М-6, 25 г алкилсалициловых кислот, 17,4 г гидроксида кальция (1,5-кратный избыток), 11,7 г диоксида углерода. Время реакции 33 мин. Температура 120°С. Выход 40 г. Пример 13. Проводят аналогично примеру 1. В реактор загружают 15 г этиленгликоля (30% на реакционную массу). 24,2 г масла М-6, 21,5 г алкилсалициловых кислот, 6,4 г гидроксида кальция (1,5-кратный избыток). После отгонки воды образовался твердый продукт. Карбонатацию не проводили. Результаты испытаний по примерам 1-13 приведены в таблице. Приведенные в таблице данные показывают, что проведение процесса при температуре ниже 100° (пример 5) приводит к замедлению процесса и снижению щелочности присадки. Использование промотора в количестве менее 5 г (10%) (пример 7) значительно снижает щелочность и выход присадки, а в количестве более 10 г (20%) - не позволяет провести карбонатацию, поскольку реакционная смесь загустевает (пример 13).