Спосіб одержання детергентно-диспергуючої присадки до масел для двигунів

Изобретение относится к нефтехимии и может быть использовано для получения высокоэффективной детергентно-диспергиру-ющей присадки к моторным маслам. Известен способ-прототип получения сульфонатной детергентно-диспергирую-щей присадки, реализованный в промышленности, включающий следующие стадии: сульфирование минерального масла с последующим отстоем и отделением кислого гудрона от масляного раствора полученных сульфокислот; нейтрализация образовавшихся сульфокислот водным раствором аммиака; экстракция сульфокислот или сульфона-тов аммония водным раствором изопропи-лового спирта; получение сульфоната кальция реакцией обменного разложения сульфоната аммония и гидроксида кальция при температуре 80-120°С; обработка гидроксида кальция диоксидом углерода в присутствии полученного сульфоната кальция в углеводородном растворе в присутствии промоторов; отгонка промоторов и очистка полученной присадки от механических примесей [1]. Алкилсалицилатные присадки представляют собой коллоидную дисперсию карбоната кальция, стабилизированную алкилсалицилатом кальция, которая в зависимости от технологии получения имеет щелочность от 110 до 320 мг КОН/г. Известные детергентно-диспергирую-щие присадки как сульфонатные, так и алкилсалицилатные, по своим основным функциональным свойствам введенные в отдельности уже не удовлетворяют возрастающим требованиям техники и поэтому для обеспечения необходимого уровня детер-гентно-диспергирующих свойств в моторные масла высших групп (Г, Д, Е) вводят совместно сульфонатную и алкилсалицилатную присадки. Однако, при совместном присутствии этих присадок в составе масла имеет место их конкурентная адсорбция и одна из присадок выступает как бы загрязнителем по отношению к другой, что снижает ожидаемый эффект от их совместного введения. Заявляемое изобретение решает задачу. создания высокоэффективной детергентио-диспергирующей присадки к моторным маслам с высоким содержанием активного вещества и улучшенными функциональными свойствами. Поставленную задачу решает предлагаемый способ получения детергентно^дис-пергирующей присадки к моторным маслам, включающий сульфирование нефтяного масла и отделение масляного раствора полученных сульфокислот от кислого гудрона, отличающийся тем, что полученный продукт обрабатывают коллоидной дисперсией карбоната кальция, стабилизированной алкил-салицилатом кальция, с общей щелочностью 140-320 мг КОН/г в течение 0,016-1,0 часа при перемешивании и температуре 90-150°С в присутствии углеводородного растворителя. Эффективная присадка может быть получена также путем взаимодействия масляного раствора сульфонатов аммония с коллоидной дисперсией карбоната кальция при указанных выше параметрах, для чего полученный после отделения кислого гудрона масляный раствор сульфокислот предварительно нейтрализуют гидроксидом аммония. Коллоидную дисперсию карбоната кальция вводят в количестве 1,9-3,6 мае.ч. на 1 мае. часть масляного раствора сульфокислот или сульфоната аммония, полученного после нейтрализации сульфокислот гидроксидом аммония, При физико-химическом взаимодействии сульфонатного компонента (масляного раствора сульфокислот или сульфоната аммония), полученного при сульфировании нефтяного масла, с алкилсалицилатным компонентом (коллоидной дисперсией карбоната кальция, стабилизированной алкилсалицила-том кальция) в указанных в формуле условиях получают комплексную детергентно-диспер-,тирующую присадку, которая по основным функциональным свойствам превосходит как сульфонатную присадку, полученную по способупрототипу, так и пакет присадок, полученный механическим смешиванием известных сульфонатной и алкилсалицилатной присадок. Ниже приведены примеры осуществления предлагаемого способа в лабораторных (примеры 1-4) и опытно-промышленных (пример 5) условиях. В качестве алкилсали-цилатного компонента в примерах 1-3 и 5 используют товарную присадку Детерсол-140 по ТУ 38 1011090-88 с изм. 1, а в примере 4 - импортную алкилсалицилатную присадку САП-005 производства фирмы Шелл (Великобритания), т.е. коллоидные дисперсии карбоната кальция, стабилизированные алкилсалицилатом кальция. Пример 1. 1000 г дистиллятного базового масла М-14, имеющего индекс вязкости 95, цвет - 3,5 ед. ЦНТ, массовая доля смолистых веществ - 1,9%, массовая доля ароматических углеводородов -49,8%, в том числе третьей группы -4,8%, сульфируют на лабораторной установке при температуре 45-47°С и расходе серного ангидрида 69 г (7об.% в смеси с воздухом). От полученной реакционной смеси путем пропускания через нее азота отдувает остатки серного ан- ' гидрида, затем отстаивают в течение 24 часов и отделяют отстоявшийся кислый гудрон (нижний слой). Полученное кислое масло (верхний слой) имеет следующие характеристики: общее кислотное число 40,1 мг КОН/г, кислотное число сульфокислот - 18,4 мг КОН/г, массовая доля гудрона - 0,2 мас.%. 392 г кислого масла и 50 г водного раствора аммиака (12%) загружают в 3-х-горлую колбу, снабженную мешалкой и обратным холодильником, и в течение 0,5 часа проводят нейтрализацию в температурном интервале 7080°С. Затем в колбу загружают 160 мл бензина фракции 110-140°С и 190 мл технологической воды и отстаивают в течение 10-12 часов для отделения водорастворимых солей аммония. Полученную смесь переносят в делительную воронку и отделяют нижний водный слой. Верхний бензиновый слой, содержащий бензиновый раствор сульфоната аммония, используют для получения присадки. Массовая доля сульфоната аммония - 35 мас.%, массовая доля бензина - 50 мас.%. В трехгорлую колбу, снабженную мешалкой, термометром и обратным холодильником, загружают 30 г полученного бензинового раствора масляного концентрата сульфоната аммония и добавляют 57 г 50%-го бензинового раствора алкилсали-цилатного компонента, имеющего общую щелочность 140 мг КОН/г. Массовое соотношение сульфонатного компонента к алкил-салицилатному равно 1:1,9. Полученную смесь нагревают в течение О.бчаса при температуре 90°С, затем температуру повышают до 160°С и процесс ведут до полного удаления бензина при вакууме 0,5-0,6 атм. Пример 2. Аналогичен примеру 1 с тем отличием, что процесс обработки алкил-салицилатным компонентом проводят в течение 1 часа. Пример 3. Аналогичен примеру 1 с тем отличием, что получение присадки проводят при температуре 160°С. Пример 4. Аналогичен примеру 1 с тем отличием, что используют алкилсалици-латный компонент, имеющий общую щелочность 320 мг КОН /г. Пример 5. 2200 л синтетического алкилбензола преимущественно С20-С24, имеющего молекулярную массу - 520, вязкость кинематическую при 100°С - 8,2 мм2/с, индекс вязкости - 130, показатель преломления 1,4762, смешивают с 2200 л бензина фракции 110-140°С и сульфируют в две ступени в гидродинамических смесителях сульфирующей смесью, содержащей 6-8 об.% серного ангидрида, при температуре 45-55°С. Затем полученный продукт подают на отстой в течение 24.часов в отстойники первой и второй ступени. Отстоявшийся кислый гудрон удаляют. Полученный раствор алкилбензолсульфокислоты в бензине имеет следующие характеристики; общее кислотное число - 98,3 мг КОН/г, кислотное число сульфокислот - 86,1 мг КОН/г, массовая доля бензина - 46,8 мае.%, массовая доля кислого гудрона - 1,5 маc. %. Далее процесс получения присадки ведут следующим образом: 600 л бензинового раствора полученной алкилбензолсульфокислоты смешивают в трубном пространстве с 2050 л очищенного бензинового раствора алкилсалицилатного компонента, имеющего следующие характеристики: общая щелочность - 189 мг КОН/г, вязкость кинематическая при 100°С-24,4мм /с, массовая доля бензина - 50,0 мас.%, массовая доля активного вещества - 30,4 мас.%, зольность сульфатная - 23,6 мас.%, массовая доля механических примесей - 0,08 мас.%. Полученную смесь пропускают через пленочный испаритель при следующих рабочих параметрах: температура низа - 150°С, верха - 124 С, остаточное давление - 80мм рт.ст., расход азота в испарителе - 15 м /ч, время пребывания-0,016 час. Соотношение сульфонатного компонента к алкилсалици-латному в смеси составляет 1:3,6-мае. частей. Присадку, полученную после удаления бензина на пленочном испарителе, анализируют. В таблице представлены основные характеристики присадок, полученных по примерам 1-5 и для сравнения - показатели сульфонатной присадки С-150, данные о свойствах присадки, полученной смешением товарных присадок С-150 и Детерсол-140 в массовом соотношении 1:1,9, а также присадки, полученной смешением нейтрального сульфоната кальция (НСК) и присадки Детерсол-140, взятых в соотношении 1:1,9. Представленные в таблице данные показывают, что предлагаемый способ позволяет повысить массовую долю активного вещества в среднем в 1,5 раза как по сравнению с сульфонатной присадкой, так и по сравнению с пакетами двух присадок (алкил-салицилатной и сульфонатной). Значительно повышается также показатель времени срабатывания щелочного резерва, что свидетельствует о более высокой по сравнению с аналогами эффективности нейтрализующего действия новой присадки и ее коллоидной стабильности. Заметен также эффект улучшения моющих свойств и стабильности по индукционному периоду осадкообразования. Таким образом, предлагаемый способ позволяет получить качественно новую комплексную детергентнодиспергирующую присадку с улучшенными показателями функциональных свойств и высоким содержанием активного вешества, что обеспечит повышение качества содержащих ее масел или снижение нормативов ее расхода в маслах.