Спосіб одержання протизношувальної присадки для мастильних матеріалів

Спосіб одержання протизношувальної приса дки для мастильних матеріалів шляхом взаємодії метилового ефіру олеїнової кислоти і сірки в присутності активуючих добавок, який відрізняється тим, що як сировину використовують неперегнані ефіри рослинних олій, наприклад ріпакової чи соняшникової, а сульфідований продукт обробляють ХІМІЧНИМИ реагентами, наприклад бензотриазолом, поліетиленполіаміном, високолужним алкілсаліцилатом кальцію, в концентрації 0,1-1,0% при температурі 90-100°С Винахід відноситься до мастильних матеріалів, а саме до способу одержання протизношувальної присадки, яка може використовуватися в оливах для трансмісійних і гіпоїдних передач, мастильно-холодильних рідинах, пластичних мастилах для зменшення зношування поверхні тертя в зоні контакту Найчастіше такими присадками є продукти реакції сіркування ненасичених сполук (олефінів, рослинних та тваринних жирів тощо) Однак, технологія одержання їх не досконала через довготривале нагрівання ненасичених сполук з сіркою при високій температурі, реакція супроводжується утворенням корозійно-агресивних продуктів реакції - залишкова елементарна сірка, меркаптани, низькомолекулярні тюефіри тощо При випробуванні на МІДНІЙ пластинці такі продукти не відповідають нормам технічних вимог щодо корозії при температурі понад 160°С Задачею винаходу є розробка енерго - та ресурсозаощадливого способу одержання присадки для мастильних матеріалів на основі доступної екологічно сприятливої сільськогосподарської сировини, підвищення її антикорозійних властивостей та покращення екології довкілля Поставлена задача досягається тим, що для виробництва присадки використовуються неперегнані метилові ефіри ріпакової чи соняшникової олій Переетерифікацією їх перетворюють в метилові ефіри в присутності гідроксиду калію і оксиду кальцію та метанолу при 50-60°С Після відстоювання суміші та декантації, неперегнаний ефір сульфідують елементарною сіркою в присутності 0,5-1 %мас активатора, наприклад, 2меркаптобезтіазолу (каптакс) чи поліетиленполіаМІНІВ (ПЕПА) і їх сумішей протягом 8 годин при температурі 140-150°С Суміш охолоджують до кімнатної температури Продукт ВІДДІЛЯЮТЬ фільтрацією, нагрівають до 100°С і вакуумують 0,5 год за допомогою водоструминного насосу для видалення летких сполук Найбільш близьким за технічною суттю і за складом є спосіб одержання протизношувальної присадки для мастильно-холодильних рідин взаємодією метилового ефіру олеїнової кислоти з елементарною сіркою при температурі 180°С в присутності 0,5%мас гексаметилендіаміну в якості активатора-прискорювача процесу (прототип [1]) Одержана присадка містить 7-14%мас сірки Недоліком цього способу є значні енергетичні витрати внаслідок проведення процесу при високій температурі, малодоступність синтетичної сировини, утворення агресивних сірчистих сполук, які викликають корозію кольорових металів та забруднення довкілля сірководнем, який виділяється Стадія сульфідування розроблена нами раніше (заявка №2001117782 від 14 11 01) Для підвищення антикорозійних властивостей (дезактивація корозійно-активних сполук) сульфідований продукт обробляють ХІМІЧНИМИ реагентами в концентрації 0,1-1,0%мас, наприклад поліетиленполіаміни, бензотриазол, високолужний алкілсаліцилат кальцію, і перемішують на протязі 1 години при 90100°С ю 52941 Виділену присадку аналізують шляхом визначення складу, характеристик та властивостей з використанням загальноприйнятих стандартних методик кислотного числа за ГОСТ 11362, вмісту сірки - ГОСТ 1437, корозії на МІДІ - ГОСТ 6321 та розчинності (до 10% мас) в оливі І-20А Заявлений спосіб ілюструється прикладами Приклад 1 Одержання метилового ефіру ріпакової олії Реакцію переетерифікацм рослинних олій метанолом проводять в колбі з механічним перемішуванням при температурі 50°С До 830мл ріпакової олії додають 5г оксиду кальцію і перемішують 2-3 хвилини Туди ж вносять ЮОмл абсолютованого метанолу з розчиненими у ньому 5г КОН, перемішують 15 хвилин і відстоюють Відшаровану гліцеринову фазу ВІДДІЛЯЮТЬ, а неперегнані метилові ефіри використовують в подальших синтезах сірковмісної присадки В реактор завантажують 75 г метилового ефіру ріпакової олії, додають 25г сірки, 0,5г каптаксу, 0,1г ПЕПА і нагрівають до 140-150°С Реакційну суміш витримують при цій температурі протягом 8год Суміш охолоджують до кімнатної температури Продукт ВІДДІЛЯЮТЬ фільтрацією, нагрівають до 100°С і вакуумують 0,5 год за допомогою водоструминного насосу Для підвищення антикорозійних властивостей сульфідований продукт обробляють 0,5г (0,5% мас) високолужного алкілсаліцилату кальцію (АССа) і витримують при 90-100°С протягом 1 год Розчинність присадки в оливі І-20А - повна Приклади 2-3 Проводять аналогічно прикладу 1 Дезактивацію корозійно-активних сполук проводять АССа в кількостях 1,0 і 0,1г/100г продукту при 90-100°С, які приведен втаблиці Розчинність присадки в оливі 1-20А - повна Корозія на МІДНІЙ пластинці, одержаними сірковмісними продуктами до і після обробки їх АССа, вміст сірки в присадках та їх кислотні числа приведені також в таблиці Приклади 4-6 Проводять аналогічно прикладу 1 Дезактивацію корозійно-активних сполук проводять бензотриазолом (БТ) в кількостях 0,5, 1,0 і 0,1г/100г продукту при 90-100°С, які приведені в таблиці Розчинність присадки в оливі І-20А - повна Корозія на МІДНІЙ пластинці, одержаними сірковмісними продуктами до і після обробки їх БТ, вміст сірки в присадках та їх кислотні числа приведені також в таблиці Приклад 7 Одержання метилового ефіру соняшникової олії Реакцію переетерифікацм соняшникової олії метанолом проводять в колбі з механічним перемішуванням при температурі 50°С До 830мл соняшникової олії додають 5г оксиду кальцію, перемішують 2-3 хвилини Туди ж вносять ЮОмл абсолютованого метанолу з розчиненими у ньому 5г КОН, перемішують 15 хвилин і відстоюють Відшаровану гліцеринову фазу ВІДДІЛЯЮТЬ, а неочищені метилові ефіри використовують для подальшого синтезу присадки Сульфідування метилового ефіру проводять наступним чином В реактор завантажують 75г метилового ефіру соняшникової олії, 25г сірки, 0,5г каптаксу, 0,1г ПЕПА і нагрівають до 140-150°С протягом 8 год Суміш охолоджують до кімнатної температури Продукт ВІДДІЛЯЮТЬ фільтрацією, нагрівають до 100°С і вакуумують 0,5 год за допомогою водоструминного насосу Для дезактивації корозійно-активних сполук до одержаної сірковмісної присадки додають при постійному перемішуванні 0,5г ПЕПА, витримують при 90-100°С протягом 1 год 0,5г і визначають властивості Розчинність присадки в оливі І-20А - повна Корозія на МІДНІЙ пластинці, одержаним сірковмісним продуктом до і після обробки його ПЕПА, вміст сірки в присадці і її кислотне число приведені втаблиці Приклади 8-9 Проводять аналогічно прикладу 7 Дезактивацію корозійно-активних сполук проводять ПЕПА в кількостях 1,0 і 0,1г/100г продукту при 90-100°С, які приведені втаблиці Розчинність присадки в оливі І-20А - повна Корозія на МІДНІЙ пластинці, одержаними сірковмісними продуктами до і після обробки їх ПЕПА, вміст сірки в присадках та їх кислотні числа приведені також в таблиці Таблиця Вплив обробки ХІМІЧНИМИ реагентами на корозію зразків сірковмісних метилових ефірів ріпакової (соняшникової) олії, одержаних по заявленому способу та прототипу № прикладу 1 2 3 4 5 Назва метилового ефіру олії Метилолеат (прототип) Ріпакової Показники ХІМІЧНИЙ реагент Назва * 4с 14 Кислотне число, мгКОН/г продукту 8,0 АССа 0,5 1,0 0,1 0,5 1,0 4с 4Ь ЗЬ 4с 4Ь 1а 1а 2с 1а 1а 24,7 25,0 24,7 25,0 25,0 15,0 5,0 2,7 6,5 2,7 БТ Мас доля, г/100г продукту Корозія на МІДІ, бал, до і Масова до після обробки присадки ля сірки, % ХІМІЧНИМ реагентом 5 6 -" 52941 0,1 -" 6 4b 2a 25,0 2,9 Продовження таблиці № прикладу 7 8 9 Назва метилового ефіру олії Соняшникової Показники ХІМІЧНИЙ реагент Назва * ПЕПА Мас доля, г/100г продукту 0,5 1,0 0,1 Корозія на МІДІ, бал, до і Масова до після обробки присадки ля сірки, % ХІМІЧНИМ реагентом 4Ь 4Ь 4Ь 1а 1а 2Ь 25,7 25,7 25,7 Кислотне число, мгКОН/г продукту 3,0 3,0 3,0 * Примітка АССа - високолужнии алкілсаліцилат кальцію, БТ - бензотриазол, ПЕПА - поліетиленполіаміни З таблиці видно, що у порявнянні з відомим способом (прототип), одержані присадки при випробуванні на МІДІ не витримують допустимих норм за технічними умовами (корозія по шкалі в балах дає ЗЬ - 4с) Обробка ХІМІЧНИМИ реагентами сірковмісних метилових ефірів соняшникової (ріпакової) олії при температурі 90-100°С і концентрації 0,1-1,0% мас дає можливість покращити корозійні властивості присадки до 1а, 1Ь (в межах норми) Разом з тим, запропонований спосіб дозволяє одержати некорозійні сірковмісні присадки при скороченні енергозатрат, оскільки процес проводять без вакуумної перегонки ефірів, та покращити екологію виробництва за рахунок застосування рослинних олій замість ефіру індивідуальної кислоти Використані джерела 1 Каталитическая активность отдельных соединений в реакции сульфидирования метилолеата / В А Уткин, В А Серов, В А Кузнецов и др // Нефтепереработка и нефтехимия Новые смазочные материалы М 1976 Вып 11 С 96-68 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24