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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 08.07.2024

Просмотров: 194

Скачиваний: 2

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

4. Повышение давления в процессе конденсации не влияет на качество и выход конечных продуктов реак­ ции. Характеристика продуктов конденсации алкилфенолов с формальдегидом следующая:

d f> ...............................................

0,9567—0,9615

Вязкость при ]00 °С, сСт . . . . . .

40—50

Температура, °С

106—108

вспышки (в открытом тигле) . . .

застывания......................................

+ 19

Молекулярный в е с ...............................

400—500

1,5120—1,5150

НЕЙТРАЛИЗАЦИЯ

Процессы нейтрализации (омыления) окисями и гид­ роокисями металлов завершают процессы синтеза боль­ шинства многофункциональных присадок. В качестве нейтрализаторов в основном применяют гидроокиси ба­ рия и кальция и окись цинка. Как правило, реакции нейтрализации проходят с обильным выделением паров воды и с вспениванием реакционной массы. Поэтому ней­ трализацию проводят, тщательно наблюдая за темпера­ турой и пенообразованнем.

Реагенты на омыление можно подавать различными

способами: в кристаллическом виде — при

помощи та­

рельчатых питателей [Ва(ОН)2, Са(ОН)2];

в виде сус­

пензии

в масле — самотеком

или при помощи насоса

[ZnO,

Ва(ОН)2, Са(ОН)2];

в виде водной суспензии —

самотеком-и насосом [Са(ОН)2]. Широко практикуется также подача гидроокиси бария в расплавленном виде самотеком или насосом.

Нейтрализацию проводят периодическим и непрерыв­ ными способами.

Периодический способ нейтрализации. Принципиаль­ ная схема периодического способа нейтрализации пред­ ставлена на рис. 14. Перед началом процесса на установ­ ку завозят нейтрализующие агенты (гидроокись бария, известь-пушонку, окись цинка). При помощи лифтаподъемника их на тележке 2 доставляют к бункерам 1, 4 или к плавильнику 3. Включают системы технологиче­ ских отсосов через отбойники 5 по линиям VII и VIII

взависимости от природы паров и газов, выделяющихся

впроцессе нейтрализации.

105


Включают мешалку в аппарате 7 и по линиям X и XII закачивают в него нейтрализуемый продукт. До необхо­ димой температуры реакционную массу нагревают паром или охлаждают водой, подаваемыми в рубашки и змее­ вики аппарата, и циркуляцией через теплообменник 14.

Рис. 14. Принципиальная

схема установки нейтрализации (омыле­

ния) в производстве различных присадок:

I — загрузочный бункер

при

приготовлении суспензии омылнтеля в масле;

2 — тележка-платформа

для

перевозки бочек или мешков; 3 — дозатор-пла­

вильник гидроокиси бария; 4 — загрузочный бункер для подачи кристалли­ ческих омылителей; 5 — отстойник-циклон; 6 — аппарат для приготовления

суспензии;

7 — реактор нейтрализации;

8 — тарельчатый питатель

сыпучих

тел; 9 — вакуум-приемник;

10

— вакуум-насос с

наполнительным

бачком;

I I

— насос;

12

— конденсатор-холодильник; 13

— емкость для

растворителя;

Линин: I

 

вода;

 

 

N — теплообменник.

 

 

 

конден­

/ / — в канализацию;

I I I

— теплоноситель;

I V —

сат,

возврат

теплоносителя;

V

— инертный

газ,

сжатый

воздух;

V I

— в

атмосферу;

V I I

на

поглощение сероводорода;

V I I I —

на

конденсацию

водяных паров;

I X

на сушку;

X — целевой алкилфенол,

продукты

фос-

фировання;

X I

— масло-разбавитель;

X I I

— продукты

сульфирования

(конденсации);

X I I I

—- циркуляция;

X I V

на

отделение

механических

примесей

нтн

смешение;

X V I

суспензии

окисей и гидроокисей метал­

лов; XI'//

 

- -'зсплав гидроокиси бария; X V I I I

нейтрализующий

реагент

всухом ( •.рнс-аллическом) виде; X I X — возврат растворителя.

Взависимости от принятой технологии дозу нейтрали­ зующего реагента задают в бункере 4 или плавильнике 3. Бункер I служит для загрузки аппарата 6, в котором

приготовляют масляные и водяные суспензии нейтрали­


зующего реагента. В аппарат 7 из аппарата 6 подают суспензию окиси цинка в масле (передавливанием инерт­ ным газом или насосом 11; подача проводится относи­ тельно быстро) и известковое молоко — во избежание выбросов из-за бурного вспенивания (медленно, не­ большими порциями); кроме того, к реакционной массе добавляют противопенную присадку -ПМС-200А.

В плавильнике 3 загруженная доза гидроокиси бария плавится при помощи водяного пара, подаваемого в ру­ башку, и по линии «труба в трубе» XVII, обогреваемой паром, подается небольшими порциями в аппарат 7. По окончании подачи гидроокиси бария линию «труба в тру­ бе» продувают острым паром в двух направлениях (в ап­ парат 7 и в дозатор 3). В бункер 4 засыпают дозу ре­ агента в кристаллическом виде XVIII и при помощи та­ рельчатого питателя 8 мелкими порциями подают на нейтрализацию в аппарат 7. По окончании нейтрализа­ ции продукт тщательно обезвоживают — сушат при ва­ кууме 400—500 мм рт. ст. Вакуум в аппарате 7 создает­ ся вакуумным насосом 10. Водяные пары, пройдя конденсатор-холодильник 12, собираются в вакуум-при­ емнике 9. По окончании сушки вакуум-систему через воздушники сообщают с атмосферой и конденсат из приемника 9 дренируют. Все нейтрализованные продук­ ты за исключением компонента ВНИИ НП-350, иду­ щего на смешение и термообработку, откачивают соот­ ветствующим насосом 11 на отделение от механических примесей.

Непрерывный способ нейтрализации. На рис. 15 пред­ ставлена схема установки непрерывной нейтрализации сульфокислот гидроокисью кальция при производстве сульфонатных присадок. Эту схему используют также для нейтрализации алкилфенолсульфокислоты до алкилфенолсульфонатов кальция с одновременным получе­ нием алкилфенолятов кальция в производстве присадки ВНИИ НП-370.

Сырье II и нейтрализующий агент III поступают в оп­ ределенном соотношении в аппарат 1, где смешиваются и подогреваются паром, подаваемым в рубашку. Частич­ но подогретая смесь насосом 2 через подогреватель 3 при 120—125 °С поступает в пленочный реактор 4. Прой­ дя за определенное время пленочный реактор сверху вниз, нейтрализованная смесь IV поступает в приемную

107


емкость 5. Реакция нейтрализации проводится в тонком пленочном слое, что значительно ускоряет и углубляет процесс. Углубление процесса также улучшает качест-

Рис. 15. Схема узла непрерывной нейтрализации про­ дуктов сульфирования:

1 — аппарат с мешалкой; 2

— дозировочный насос;

3

— по­

догреватель; 4 — пленочный

 

реактор;

5 — емкость для го­

тового продукта. Линии: 1 —

пар; / / — сырье; i l l

— нейтра­

лизующий агент;

I V

— готовый

продукт.

 

 

во конечного продукта — в

нем уменьшается

содержа­

ние механических примесей и повышается его зольность.

Влияние различных факторов на процесс нейтрализации

На процессы нейтрализации (омыления) полупродук­ тов синтеза различных присадок гидроокисями и окися­ ми щелочноземельных металлов в основном влияют следующие факторы: температурный режим, качество исходного сырья и реагентов, скорость и способы подачи в реактор нейтрализующего агента, присутствие в про­

цессе минерального масла-разбавителя. Основные тех­ нологические параметры процессов омыления приведе­ ны для присадок бариевого основания — в табл. 19; для присадок кальциевого основания — в табл. 20; для цин­ кования фосфорсодержащих присадок — в табл. 21.

108

Т а б л и ц а 19.

Основные технологические параметры процесса омыления

 

 

 

 

 

для присадок

бариевого основания

 

 

 

Показатели

 

 

■АзНИИ-ЦИАТИМ-1

ЦИАТИМ-339

ВНИИ НП-360

ЭФО

БФК

СБ-З

Расход гидроокиси

бария

на

 

 

 

 

 

 

100%-ный загружаемый для омы­

 

 

 

 

 

 

ления продукт, вес. % ...............

 

20—22

32—34

75—80

6—6,5

20—25

10—12

Температура, °С

 

 

 

 

 

 

 

 

процесса во время подачи

гид­

 

 

 

 

 

 

роокиси бария -(начало—ко­

 

 

 

 

 

 

нец) ......................................

 

 

80—90

110-125

120—130

120—130

105—105

60—70

сушки продукта омыления . .

130

135—140

135—140

150

105—110

90—130

Конечное разбавление продукта мас­

 

 

 

 

 

 

лом (по весу) ...............................

 

 

1:1

1:1

• 1:1

0,35:1

2:1

Содержание воды, %,

не более. .

0,2

0,1

0,4

Следы

0,1

0,2

Зольность (сульфатная),

%, не ме­

11,0

8,0

13,5

6,5

9,0

6,5

нее ..................................................

 

 


Т а б л и ц а

20. Основные

технологические

параметры

процесса

 

 

омыления для присадок кальциевого основания

 

 

 

Показатели

МНИ ИП-22К

ВНИИ НП-370

пмс

АСК

Расход

гидроокиси каль­

 

 

 

 

 

 

 

 

ция

на

100%-ный за­

 

 

 

 

 

 

 

 

гружаемый для омыле­

15+1,95

 

10—11

.15—20

2 - 3

ния продукт, вес. %

.

 

Температура,

°С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

процесса во время по­

 

 

 

 

 

 

 

 

дачи

 

гидроокиси

 

 

 

 

 

 

 

 

кальция

(начало—

30-80

 

 

80

40-80

80

конец) ...................

 

 

 

 

сушки продукта омы­

НО

 

 

ПО

105—110

140

ления ...................

 

 

 

 

Конечное разбавление мас­

1:1,2

 

 

1:2,1

1:2,3

1:1

лом (по весу) . . . .

 

 

 

Содержание воды, %, не

0,1

 

Отсутствует

0,1

0,1

более

...........................

(сульфатная),

 

Зольность

10

 

 

 

7

15—20

6—8

%, не м енее...............

 

 

 

 

Т а б л и ц а

21. Основные технологические

параметры

процесса

 

 

омыления для цинкфосфорсодержащих присадок

 

 

 

Показатели

 

ВНИИ НП-360

ЭФО

 

ДФ-11

Расход окиси цинка на загру­

 

 

 

 

 

 

 

женный для омыления про­

 

10

 

3,5

 

22

дукт, вес. % ...........................

 

 

 

 

 

Температура,

°С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

процесса во время цинкова­

75—80

 

75—100

40-50

ния (начало—конец) . . .

 

сушки продукта................

маслом

85—1Ю

160

 

100—130

Конечное

разбавление

 

1:1

 

И,35:1

 

1,35:1

(по весу)

...............................

 

 

 

 

 

 

pH раствора в конце централи­

 

 

 

 

 

7—7,5

зации

.......................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Влияние температуры. В процессе осернения алкилфенолов при пониженной температуре и избытке одно­ хлористой серы получают как вязкие высокосернистые, так и менее вязкие (с меньшим содержанием серы) бис-(алкилфенол)-дисульфиды. Первые нейтрализуют гидроокисью бария при ПО—115 °С, вторые— при 120— 125 °С. При повышении температуры нейтрализации бо-

110