Файл: Гальперин А.Е. Производство присадок к моторным и трансмиссионным маслам.pdf

ются кислотное число и стабильность конечных про­ дуктов, увеличивается выход смолистых веществ, присутствие которых в дальнейших процессах нежела­ тельно, а при производстве некоторых присадок вообще недопустимо.

Рис. И. Принципиальная схема установки непрерывного фосфиро-

вания:

2. Продолжительность подъема температуры до оп тимального значения. Для каждой оптимальной темпе­ ратуры существует строго определенный промежуток времени. Отклонение от этого значения также повышает смолообразование в результате побочных реакций.

ЮО

3.Скорость подачи суспензии пятисернистого фосфо­ ра. Увеличение скорости сверх определенного предела приводит к бурному вспениванию реакционной массы с возможным выбросам ее из реактора.

4.Качество исходного сырья и пятисернистого фос­ фора. Исходное сырье должно удовлетворять определен­

ным нормам и быть безводным. Пятисернистый фосфор должен отвечать требованиям ГОСТ 7200—54. Наличие влаги в сырье вызывает самовозгорание .пятисернистого фосфора в реакционной массе и выброс ее из реактора. Для предупреждения самовозгорания фосфирование про­ водят в атмосфере сухого инертного .газа. Чем лучше очищен пятисернистый фосфор, тем меньше его расход, тем лучше качество получаемой присадки и меньше об­ разуется побочных смолистых продуктов. В зависимости от степени очистки пятисернистого фосфора удельный расход его колеблется в пределах 20—30% на загружае­ мый продукт.

КОНДЕНСАЦИЯ АЛКИЛФЕНОЛОВ С ФОРМАЛЬДЕГИДОМ

Продукты конденсации алкилфенолов с формальдеги­ дом при добавлении к моторным маслам эффективно улучшают их моющие, антиокислительные и противокор­ розионные свойства масел. Направление реакции кон­ денсации зависит от природы катализатора (кислотный или щелочной).

Небольшое количество соляной или серной кислоты, добавляемой к реакционной массе перед началом про­ цесса, играет роль кислотного катализатора — создает кислую-среду, в которой и проходит конденсация алкилфенолов с формальдегидом. Щелочная среда для реак­ ции создается в результате небольшого (против теорети­ ческого) избытка гидроокиси кальция или бария в начале реакции омыления, а затем конденсации алкил­ фенолов с формальдегидом. Избыток щелочи каталити­ чески воздействует на последующую реакцию алкилфенолятов с формальдегидом.

В Советском Союзе присадки на основе продуктов конденсации алкилфенолов с формальдегидом получают проведением процесса как в кислой, так и в щелочной среде. В кислой среде получают присадку БФК, в ще­ лочной — присадки ВНИИ НП-370 и ВНИИ НП-371 (бариевая).

101

Конденсацию можно проводить периодическим и не­ прерывным способами.

Периодический способ конденсации. Принципиальная

создается'давление 2 кгс/см2. Повышенное давление в реакторе уменьшает потери формальдегида. Кроме того, для этой цели реактор обо­ рудован обратным холодильником 5. Окончание процес­ са конденсации определяют по коэффициенту преломле­ ния продукта. Полученный продукт IX откачивают в

нируют в канализацию II.

102

Полного отделения воды не происходит, так как плот­ ности воды и продукта конденсации близки. Окончатель­ ное отделение воды происходит в дальнейших процессах. Перед откачкой из реактора 7 продукт разбавляют мас­ лом-разбавителем (1:1).

Конденсацию в щелочной среде проводят в тех же аппаратах и в той же последовательности. Дозатор кис­ лоты отглушают. Щелочность среды достигается пода­ чей при омылении небольшого избытка (против стехио­ метрического) нейтрализующего агента. Температура реакции 70—72 °С для алкилфенолятов бария и 80 °С — для алкилфенолятов кальция. Реагенты дозируют в сле­ дующих соотношениях: 2 моль формальдегида на 2 моль алкилфенола или 1 моль алкилфенол-ята. Процессы до­ вольно продолжительные и проходят с бурным вспенива­ нием реакционной массы, что является серьезным недо­ статком схемы периодического действия. В разработан­ ном непрерывном способе конденсации эти недостатки устранены.

Рис. 13. Схема узла для непрерывной конденса­ ции алкилфенолов с формальдегидом:

I — емкость для формальде­ гида; 2, 5 — дозировочные насосы; 3 , 6 — подогрева­ тели продуктов; 4 — аппарат

Непрерывный способ конденсации. Принципиальная схема установки непрерывной конденсации алкилфено­ лов с формальдегидом представлена на рис. 13. Исход­

103

ные компоненты IV — алкилфенол с соляной кислотой (при проведении реакции в кислой среде) или алкилфенолят кальция в смеси с алкилсульфонатом кальция (при проведении реакции в щелочной среде) загружают в аппарат 4. Туда же закачивают дозу масла-разбавите­ ля III. Смесь тщательно перемешивают. В емкость 1 принимают из парка формальдегид VI. Дозировочными насосами 2 и 5 в определением •соотношении реагенты подают в пленочный реактор 7. Температура реакции в системе поддерживается нагревом реагентов в подо­ гревателях 3 и 6. Для отгонки воды продукты реакции поступают в пленочный испаритель 8, работающий в ва­ кууме. После охлаждения и конденсации в конденсато­ ре-холодильнике 9 конденсат собирают в вакуум-прием­ ник 10. С низа испарителя продукт реакции конденсации поступает в вакуум-приемник 11, откуда откачивается на последующие процессы. Конденсат из приемника 10 дренируется в канализацию.

На процесс конденсации алкилфенолов с формаль­ дегидом кроме природы катализатора влияют следующие

факторы.

1. Соотношение реагирующих масс алкилфенола и формальдегида. При проведении реакции в кислой среде это соотношение составляет 1 :0,24 (по весу); при прове­

костью, содержанием золы и щелочного металла, про­ тивокоррозионными и другими свойствами.

2. Температура реакции. Оптимальная температура реакции в кислой и щелочной средах приведена в опи­ сании технологической схемы процесса. Понижение тем­ пературы снижает выход конечных продуктов (не про­

исходит полного взаимодействия алкилфенолов с форм­ альдегидом). При повышении температуры реакция конденсации может пойти в сторону образования твер­ дых, нерастворимых в масле продуктов.

3. Качество алкилфенола. Наиболее эффективные присадки получают на основе алкилфенолов, получен­ ных алкилированием фенола олефиновым сырьем в при­ сутствии кислотных катализаторов (бензолсульфокислоты, толуолсульфокислоты, серной кислоты). Их характе­ ристику см. на стр. 146.

104