Селезнева, Ирина Ефимовна. Синтез и разработка технологии производства сверхщелочных серусодержащих алкилфенольных присадок к моторным маслам

Короткий опис

Селезнева, Ирина Ефимовна. Синтез и разработка технологии производства сверхщелочных серусодержащих алкилфенольных присадок к моторным маслам : диссертация ... кандидата технических наук : 05.17.07.- Москва, 2000.- 158 с.: ил. РГБ ОД, 61 00-5/3206-7

РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
НЕФТИ И ГАЗА им. И.М. Губкина
ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ
ПО ПЕРЕРАБОТКЕ НЕФТИ
На правах рукописи
СЕЛЕЗНЕВА Ирина Ефимовна
СИНТЕЗ И РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА СВЕРХЩЕЛОЧНЫХ СЕРУСОДЕРЖАЩИХ АЛКИЛФЕНОЛЬНЫХ ПРИСАДОК К МОТОРНЫМ МАСЛАМ
05.17.07 - Химическая технология топлива Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук
Научный руководитель: к.т.н., ст.научн.сотр. Левин А.Я.
Москва - 2000

2
ОГЛАВЛЕНИЕ
Стр.
ВВЕДЕНИЕ 5
ГЛАВА 1. СЕРУСО ДЕРЖАЩИЕ АЛКИЛФЕНОЛЬНЫЕ
ПРИСАДКИ К МОТОРНЫМ МАСЛАМ
(литературный обзор) 9
1.1 .Механизм действия, функциональные свойства и применение алкилфенольных присадок 9
1.2 .Способы получения сверхщелочных
серусодержащих присадок на основе алкилфенола 16
1.2.1.0сернение алкилфенола 17
1.2.2.Нейтрализация осерненного алкилфенола 32
1.2.3.Карбонатация солей осерненного алкилфенола 37
ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 45
ГЛАВА 3. СИНТЕЗ, ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ И
ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ СВОЙСТВА ОСЕРНЕННОГО АЛКИЛФЕНОЛА И СВЕРХЩЕЛОЧНЫХ
ПРИСАДОКНАЕГО ОСНОВЕ 57
3.1.Исследование основных закономерностей осернения
алкилфенола различными осерняющими агентами 57
3.1.1. Осернение алкилфенола хлоридами серы 58

з
3.1.2. Осернение алкилфенола элементарной серой 63
3.1.3.Исследование химизма осернения алкилфенола
элементарной серой 72
3.2.Исследование условий нейтрализации и карбонатации при получении сверхщелочных присадок на основе
осерненного алкилфенола 83
3.2.1.Исследование условий применения различных
промоторов нейтрализации и карбонатации 85
3.2.2.Оценка функциональных свойств присадок,
полученных с применением различных промоторов .... 94 3.3.Оптимизация условий получения сверхщелочных серусодержащих алкилфенольных присадок с
различным уровнем щелочности 99
ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА ПРОМЫШЛЕННОГО ПРОЦЕССА
ПОЛУЧЕНИЯ СВЕРХЩЕЛОЧНЫХ СЕРУСОДЕРЖАЩИХ АЛКИЛФЕНОЛЬНЫХ ПРИСАДОК ВНИИ НП-714 (В-714)
иВНИИНП-7120 (В-7120) 114
4.1.Исследование воспроизводимости процесса
получения присадок В-714 и В-7120 в опытно-
промышленных и промышленных условиях 114

4
4.2.Разработка технологии производства присадок В-714 и
В-7120 118
4.3.Оценка уровня функциональных свойств
разработанных присадок 123
ГЛАВА 5. ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА И ОБЛАСТИ
ПРИМЕНЕНИЯ РАЗРАБОТАННЫХ ПРИСАДОК 129
5.1. Применение присадки В-714 в моторных
маслах для наземных видов техники 129
5.2. Применение присадки В-7120 в моторных маслах
для судовых двигателей 135
ВЫВОДЫ 140
ЛИТЕРАТУРА 143
ПРИЛОЖЕНИЕ 150

Список літератури

ВЫВОДЫ
1. Разработана технология производства двух эффективных сверхщелочных серусодержащих алкилфенольных присадок: ВНИИ НП-714 (со щелочностью 140-150 мгКОН/г) и ВНИИ НП-7120 (со щелочностью >200 мгКОН/г), использование которых позволяет практически во всем ассортименте моторных масел полностью заменить устаревшие алкилфенольные и дорогостоящие алкилсалицилатные присадки с существенным улучшением экономических показателей и экологических характеристик масел без ухудшения их эксплуатационных свойств..
2. Достоинством разработанной технологической схемы является возможность ее реализации на существующих установках по производству алкилфенольных присадок предыдущего поколения после незначительного дооборудования. При этом в процессе используется доступное промышленное сырье, не применяются токсичные коррозионно-агрессивные реагенты и высококипящий растворитель. По разработанной технологии освоено промышленное производство присадок на Ярославском НПЗ им. Д.И.Менделеева и наПСГНафтан".
3. Установлены основные закономерности осернения монозамещенного алкилфенола элементарной серой:

141
- показано изменение компонентного состава продуктов осернения алкилфенола элементарной серой в зависимости от продолжительности реакции, предложен химизм процесса и установлена взаимосвязь между составом и свойствами осерненного алкилфенола;
- выявлены условия синтеза, обеспечивающие получение осерненного алкилфенола, содержащего преимущественно смесь моносульфидов димерного и олигомерного строения, обладающего высокой термической стабильностью и пониженной коррозионной агрессивностью (мольное соотношение АФ : S = 1 : 1; t = 170-180 С; 0.7% масс, катализатора (NaOH); продолжительность - 12 часов);
- показано, что длина алкильного радикала исходного алкилфенола при переходе от изононил- к изододецилфенолу существенно не влияет на свойства продукта осернения;
- установлено, что применение монохлорида серы в качестве осерняющего агента не позволяет получить в исследованных условиях осерненный алкилфенол с требуемыми свойствами.
4. Установлены закономерности нейтрализации и карбонатации осерненного алкилфенола в присутствии этиленгликоля:
- выявлена зависимость физико-химических и функциональных свойств
присадок от условий нейтрализации и карбонатации, а также от
содержания в них карбоната кальция;

142
- найдены оптимальные значения параметров процесса (количество промотора и реагентов, температурный режим и продолжительность), обеспечивающие получение сверхщелочных серусодержащих алкилфенольных присадок, которые по своим функциональным свойствам находятся на уровне лучших зарубежных аналогов.
5 Разработан новый способ (патент РФ № 1637315) и найдены
оптимальные параметры процесса получения сверхщелочных
серусодержащих алкилфенольных присадок, которые по
эксплуатационным свойствам находятся на уровне лучших зарубежных
аналогов.
6 По результатам испытаний по комплексу методов квалификационной оценки присадка В-714 допущена к применению и в настоящее время используется при производстве моторных масел для автомобильной, сельскохозяйственной и железнодорожной техники групп В, Вг и Гг практически на всех заводах отрасли. По результатам испытаний в объеме комплекса методов квалификационной оценки для тепловозных и судовых двигателей были допущены к производству и применению масла М-16Е-30 и М-10ДЦЛ-20, содержащие в своем составе присадку В-7120.
Экономический эффект от использования присадки В-714 в маслах, производимых только на одном из заводов (ПО "Нафтан"), составляет более 1млн.$ США/год.