Спосіб одержання депресорної присадки до мастил

Изобретение относится к нефтехимии, в частности, к способам получения депрессорных присадок к смазочным маслам. Известен способ получения присадки АзНИИЦИАТИМ-1 [1], первой стадией которой является алкилирование фенолахлорпарафинами (содержание хлора 12 - 14мас.% в присутствии катализатора хлористого алюминия). Далее алкилат, разбавленный маслом, обрабатывают монохлористой серой, продукт сульфирования обрабатывают водным раствором гидроксида бария. По окончании барирования присадку очищают центрифугированием. Эти процессы имеют общий недостатки: неудовлетворительные депрессорные свойства присадки, трудоемкая технология и наличие сточных вод, получающи хся после стадии нейтрализации. Известен способ получения депрепсорной присадки к смазочным маслам путем алкилирования фенола хлорпарафином в присутствии хлористого алюминия при температуре 95 - 160°C, включающий стадии обработки продукта реакции алкилирования 6 8мас.% воды, нейтрализации гидроксидом кальция, разбавления полученного алкилфенолята кальция минеральным маслом и отделения механических примесей центрифугированием [2]. В этом способе сохраняются основные технологические недостатки предыдущих (осушка продукта реакции и образование сточных вод за счет отгонки воды) и, кроме того, создаются дополнительно трудности при обработке водой и гидроксидом кальция продукта алкилирования, не разбавленного маслом - образование вязкой, сильно эмульгирующей массы, недостаточная конверсия гидроксида кальция из-за ухудшения массообмена. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому изобретению является способ, получения депрессорной присадки АФК путем алкилирования фенола хлорпарафином в присутствии катализатора хлористого алюминия, разбавления алкилата маслом и последующей нейтрализации его водным раствором гидроксида кальция [3]. Недостатками известного способа являются следующие: низкое качество присадки по депрессорным свойствам; использование, а также образование воды при нейтрализации алкилата гидроксидом кальция, что усложняет технологию введением операции по осушке присадки и дает сточные воды; плохая очищаемость присадки, что усложняет технологию повторением операции очистки присадки 2 - 4 раза. Авторы заявляемого изобретения решают задачу повышения депрессорных свойств присадки и упрощения процесса ее получения. Указанная задача решена предлагаемым способам получения депрессорной присадки, включающим алкилирование фенола хлорпарафином при температуре 135 - 160°C в присутствии в качестве катализатора хлористого алюминия с последующим разбавлением продукта алкилирования маслом и отличающимся тем, что разбавленный маслом продукт алкилирования обрабатывают газообразным аммиаком при температуре 80 130°C до достижения pH отходящи х газов, равного 8 - 9 или подвергают последовательной обработке газообразным аммиаком при температуре 80 - 130°C до достижения pH отходящи х газов, равного 7, и алкил (C2-C6) амином. Заявляемый способ иллюстрируется приведенными ниже примерами осуществления в лабораторных условиях. В качестве хлорпарафина используют товарный ХП-12 - 14% по ОСТ №6 - 01 - 15 - 76. Пример 1 (по прототипу). В реактор алкилирования загрузили 18,8г (0,2 моля) фенола и 167,4г (0,62 моля) хлорпарафина (содержание хлора 13,2%). Смесь при перемешивании нагрели до температуры 85 - 95°C и внесли в нее в течение 0,25 часа 5г (0,038 моля) порошкообразного хлористого алюминия. Затем постепенно в течение 6 часов подняли температуру реакционной смеси до 140 - 145°C и выдержали смесь при этой температуре в течение 1,0 часа. Выделяющийся хлористый водород поглощали раствором щелочи. Получено 176,0г алкилата. Полученный алкилат разбавили масломразбавителем в весовом соотношении 1 : 1, добавили к полученному раствору при температуре 80 - 95°C 60мл 13% - ного водного раствора гидроксида кальция и продолжали обработку в течение 4 - 5 часов при этой же температуре. Затем при температуре 120 - 140°C от реакционной массы отогнали воду в течение 2 - 4 часов. Продукт очистили от механических примесей 3 - х кратным центрифугированием: после I цикла очистки продукт имел степень чистоты 3000мг/100г присадки, содержание механических примесей - 0,46%; после II цикла: степень чистоты - 1100мг/100г, содержание механических примесей - 0,46%; после II цикла: степень чистоты - 1100мг/100г, содержание механических примесей - 0,22%; после III цикла: степень очистки чистоты - 720мг/100г, содержание механических примесей - 0,15%. Получено: 337г присадки, 11,9г твердых отходов и 55мл сточной воды. Пример2. В реактор загрузили 18,8г (0,2 моля) фенола и 148,5г (0,55 молей) хлорпарафина (содержание хлора 13,2%). Смесь при перемешивании нагрели до температуры 80°C и внесли в нее в течение 0,25 часа 3,06г (0,023 моля) порошкообразного хлористого алюминия. Затем подняли температур у реакционной смеси со скоростью 20°C/час до 160°C, выдержали смесь при этой температуре до прекращения выделения хлористого водорода. Хлористый водород, выделяющийся в процессе реакции, поглощали раствором щелочи. Остаточный хлористый водород, растворенный в продукте реакции, удалили отсосом водоструйным насосом. Получено 152,0г алкилата. Содержание хлора в нем 1,92% (0,04 моля). Алкилат разбавили маслом в весовом отношении 1 : 1, перемешали, масляный раствор нагрели до температуры 100°C и при перемешивании подали в него через пористый барботер аммиак, который предварительно осушили пропусканием через влагопоглотительную трубку, заполненную прокаленным силикагелем. Скорость барботажа аммиака регулируем так, чтобы не допустить вспенивания продукта. Барботаж окончили при достижении pH газов, отходящи х из реактора, 8 (контроль по универсальной индикаторной бумажке или автоматическом pH-метром, установленным на линии отходящи х газов). При этом через реакционную смесь пропущено 2,6л (0,12 молей) аммиака. Избыток аммиака, растворенный в продукте реакции, отсосали водоструйным насосом. Продукт очистили от осадка центрифугированием при температуре 120°C. Получено 296г присадки (степень чистоты 310мг/100г, содержание механических примесей 0,06%, содержание хлора 0,04%) и 7,5г твердых отходов. Пример 3. Процесс осуществляли аналогично примеру 2, однако в реакцию брали 156,6г (0,58 моля) хлорпарафина и 3,8г (0,029 молей) хлористого алюминия. Реакцию алкилирования осуществляли при 140°C. Было получено 162,0г алкилата. Содержание хлора в нем 2,4% (0,055 моля). Барботаж аммиака через масляный раствор алкилата осуществляли при 80°C до pH газового выброса из реактора 9. Объем пропущенного аммиака 3,6л (0,16 молей). Получено: 315,2г присадки (степень чистоты 240мг/100г, содержание механических примесей 0,08%, содержание хлора 0,02%) и 7,3г твердых отходов. Пример 4. Процесс осуществляли аналогично примеру 2, однако в реакцию брали 162,0г (0,6 молей) хлорпарафина и 2,2г (0,024 моля) хлористого алюминия. Реакцию алкилирования осуществляли при температуре 135°C. Было получено 163,5г алкилата. Содержание хлора в нем 2,2% (0,057 моля). Барботаж аммиака через масляный раствор осуществляли при температуре 130°C до pH газового выброса из реактора 9. Объем пропущенного аммиака 3,8л (0,17 моля). Получено: 323,7г присадки (степень чистоты 180мг/100г, содержание механических примесей 0,04%, содержание хлора 0,03%) и 3,3г твердых отходов. Пример 5. Процесс осуществляли аналогично примеру 4, однако барботаж аммиака через масляный раствор алкилата осуществляли до pH газового выброса из реактора 7. Избыток аммиака, растворенный в продукте реакции, отсосали водоструйным насосом. Нейтрализованный масляный раствор алкилата очистили от механических примесей, как в примере 2. Получено 325,8г продукта (содержание в нем хлора 0,36%), твердых отходов 4,1г. а) К 100г очищенного нейтрализованного масляного раствора алкилата (0,01г - атом по хлору) добавили 2,0г (0,02 моля) триэтиламина. Аминирование проводили при 60°C до визуального появления белой мути (осадка). Продукта реакции нагрели и очистили центрифугированием, как в примере 2. В процессе нагрева отогнали избыточное количество амина (следы). Получено: 100,2г присадки (степень чистоты 200мг/100г, содержание механических примесей 0,06%, содержание хлора 0,03%) и 1,2г твердых отходов; б) К 100г очищенного масляного раствора алкилата (0,012г - атом по хлору) добавили 1,5г (0,02 моля) нормального бутиламина. Аминирование проводили при 50°C. Далее обработку осуществляли, как описано в 5а. Получено 99,5г присадки (степень чистоты 175мг/100г, содержание механических примесей 0,05%, содержание хлора - отс.) и 0,7г твердых отходов. в) К 100г очищенного масляного раствора алкилата (0,01г - атом по хлору), предварительно охлажденного до 10 - 12°C, добавили 0,9г (0,02 моля) этиламиана (этиламин также предварительно охладили в ампуле до температуры 10 12°C). Аминирование проводили при температуре 12 - 14°C до появления белой мути. Далее обработку осуществляли, как описано в 5а. Получено: 99,7г присадки (степень чистоты 180/мг/100г, содержание механических примесей 0,05%, содержание хлора 0,02%) и 0,7г твердых отходов. Пример 6. К 100г очищенного нейтрализованного масляного раствора алкилата (0,01г - атом по хлору), полученного по примеру 5, добавили 2,0г (0,02 моля) гексиламина. Аминирование проводили при температуре 70°C до визуального появления белой мути (осадка) хлористовородной соли гексиламина. Продукт реакции нагрели и очистили центрифугированием, как описано в примере 2. Затем от очищенного продукта отогнали избыточное количество амина (следы). Получено: 100,1г присадки (степень чистоты 190мг/100г, содержание механических примесей 0,05%, содержание хлора - отс.) и 1,1г твердых отходов. Пример 7. Процесс осуществляли аналогично примеру 2, однако в реакцию брали 140г (0,052 моля) хлорпарафина и 3,5г (0,026 моля) хлористого алюминия. Реакцию алкилирования осуществляли при 140°C. Было получено 146,9г алкилата. Содержание в нем хлора 2,1% (0,044 моля). Барботаж аммиака через масляный раствор алкилата осуществляли при 80°C до pH газового выброса из реактора 7. Объем пропущенного аммиака 2,5л (0,011 молей). После очистки центрифугированием получено 288г нейтрализованного продукта (содержание в нем хлора 0,53%) и 2,8г твердых отходов. К 100г очищенного нейтрализованного масляного раствора алкилата (0,015г - атомов по хлору) добавили 2,5г (0,03 моля) н.амиламина. Аминирование проводили при температуре 80°C. Далее обработку осуществляли, как описано в примере 5а. Получено 101г присадки (степень чистоты 150мг/100г), содержание механических примесей 0,04%, содержание хлора - отсутствие) и 0,8г твердых отходов. Характеристики образцов присадки, полученных по примерам 1 - 7, приведены в таблице. Для сравнение в ней представлены также данные о физико-химических и эксплуатационных свойствах присадки АФК, в соответствии с ГОСТ 12261 - 87. Как показывают данные примеров и таблицы, предложенный способ позволяет значительно улучшить депрессорные свойства присадки: при использовании в дистиллятных маслах эффективность депрессорной присадки увеличивается в 2 раза, кроме того эта присадка оказалась работоспособной в остаточных маслах, для которых практически отсутствуют депрессаторы. При этом другие эксплуатационные свойства присадки либо улучшаются, либо остаются на том же уровне. Обработка алкилата газообразным аммиаком заметно упрощает технологию получения присадки по сравнению с использованием для нейтрализации гидроксида кальция, так как исключаются длительные и трудоемкие операции по приготовлению водного раствора гидроксида кальция и по отпарке воды от присадки. Сокращение продолжительности этой стадии в 2 - 3 раза позволяет увеличить мощность установки. Кроме того устраняются из производства сточные воды, а твердый осадок получается более легко отделяемым, что позволяет очищать присадку за один цикл центрифугирования, при этом присадка получается более чистой и практически беззольной. Использование изобретения в народном хозяйстве позволит получить экономический эффект в сфере производства депрессорной присадки за счет упрощения процесса и в сфере применения присадки за счет снижения расхода ее в маслах в 1,5 - 2 раза.