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

шающнх эксплуатационные свойства масел (присадка ВНИИ НП-360). Синтез и технология отечественных многофункциональных присадок разработаны в послево­ енные годы советскими учеными С. Э. Крейном, B. И. Исагулянцем, А. М. Кулиевым, В. Н. Монастыр­ ским, А. В. Дружининой, П. И. Саниным, А. А. Фуфаевым и др.

Синтез депрессора АзНИИ. Депрессор АзНИИ пред­ ставляет собой диалкилпроизводное нафталина. Его промышленный синтез, разработанный в 1947 г. бакин­ скими учеными О. А. Гейман, А. М. Кулиевым,

C.X. Шхиян, состоит из трех основных этапов: хлорирования парафина

конденсации хлорированного парафина с нафталином в присутствии хлористого алюминия

t

и удаления не вошедших в реакцию продуктов и моноалкилпроизводных нафталина путем перегонки и выде­ ления остатка, который и представляет собой депрес­ сор АзНИИ.

По внешнему виду депрессор АзНИИ напоминает вы­ соковязкое масло с вишнево-красноватым оттенком.

Синтез присадки АзНИИ-ЦИАТИМ-1. Присадка АзНИИ-ЦИАТИМ-1 синтезирована в 1950-ых годах как первая многофункциональная отечественная присадка в результате исследовательских работ А. М. Кулиева, С. Э. Крейна и др. Синтез ее состоит из следующих ос­ новных этапов: хлорирования парафина (см. в разделе синтеза депрессора АзНИИ); синтеза алкилфенола ал­ килированием фенола хлорированным парафином в при­ сутствии катализатора (безводного хлористого алюми­ ния)

25

получения бис- (алкилфенол) -дисульфида осернением алкилфенола однохлористой серой

ОН

<КѴ-'ППЯ2П+1

омыления бис- (алкилфенол) -дисульфида гидроокисью бария и разбавления минеральными маслами (50%) с получением искомой присадки — бариевой соли бис-(ал­ килфенол) -дисульфида ■

АзНИИ-ЦИАТИМ-1

Синтез присадки ЦИАТИМ-339. Присадка ЦИАТИМ-339, как и присадка АзНИИ-ЦИАТИМ-1, представляет собой раствор бариевой соли бис-(алкил­ фенол) -дисульфида в минеральном масле (50%-ный),

исинтез ее состоит из тех же этапов. Различие состоит

втом, что при получении присадки ЦИАТИМ-339 фенол алкилируют не хлорированным парафином, а олефино­ выми углеводородами. Катализаторами служат бензол-

сульфокислота C6H5SO3H или катионит КУ-2 (продукт сополимеризации стирола с дивинилбензолом). Получен­ ные алкилфенолы различаются между собой видом ал­ кильных радикалов и их положением в молекуле.

26

Синтез присадки БФК- Присадка БФК представляет собой бариевую соль продукта конденсации алкилфенола с формальдегидом. По данным АзНИИ, она обладает лучшими моющими и противокоррозионными свойства­ ми, чем присадка ЦИАТИМ-339.

Синтез присадки БФК, разработанный А. М. Кулие­ вым, Г. А. Зейналовой и др., слагается из следующих стадий.

1. Алкилирование фенолов олефиновыми углеводо­ родами. Алкилирование проводили дистиллятом терми­ ческого крекинга парафина — фракцией 100—180 °С, со­ держащей до 76% олефиновых углеводородов. Пополь­ зовали также 60%-ный отгон от керосина, полученного термическим крекингом мазута (отгон содержит 40—• 45% олефиновых углеводородов). Наилучшие результа­ ты получены с промышленными алкилфенолами, полу­ чаемыми алкилированием фенола полимердистиллятом в присутствии бензолсульфокислоты или КУ-2 и исполь­ зуемыми для присадок ЦИАТИМ-339 и др.

2. Конденсация полученных алкилфенолов с 37%-ным формальдегидом в присутствии соляной кислоты:

гидроокисью бария (20—25%) в растворе масла инду­ стриального Л (50%) с получением' бариевых солей. В зависимости от количества гидроокиси и условий ней­ трализации могут образовываться как нейтральные, так и основные соли (см. схему на след, стр.)

При синтезе нейтральных солей (реакция 1) гидро­ окись бария расходуется в стехиометрическом количест­ ве, необходимом для полной нейтрализации продуктов конденсации; для получения основных солей (реакция 2) требуется избыточное количество Ва(ОН)2.

Присадки БФК на базе различных алкилфенолов имеют одинаковые моющие и противокоррозионные

27

свойства, хотя и отличаются по выходам и цвету. Наи­ больший выход и наилучший цвет достигнуты для при­ садки, полученной из промышленного алкнлфеиола, син­ тезированного на полимердистилляте.

Синтез присадки ВНИИ НП-370. Присадка ВНИИ НП-370 представляет собой продукт конденсации алкилфенолята кальция с формальдегидом. Эта присадка об­ ладает моющими, противокоррозионными и антиокислнтельными свойствами и в смеси с другими присадками применяется для улучшения качества моторных масел. Синтез присадки состоит из следующих стадий.

1. Получение катализатора: часть фенола сульфиру­

ют 98%-ной серной кислотой с образованием фенолсульфокислоты:

ОН ОН

н,о

•S020H

В реакцию берут фенол в количестве, необходимом для получения как катализатора, так и алкилфенола.

2. Адкидировапие фенола полдмердистиллятом в.при­ сутствии фенолсульфокислотьі (олефины, входящие в со-

28

став полимерднстиллята, содержат 8—12 атомов угле­ рода) :

+ С;,Но,і C0H4OHSO3H

СпН2Г!-( I

Фенолсульфокислота, выполнив роль катализатора в синтезе алкилфенола, также алкилируется с получением алкилфенолсульфокислоты:

3. Омыление алкилфенола и нейтрализация алкилфе­ нолсульфокислоты гидроокисью кальция (известью) с образованием алкилфенолята кальция (I) и алкилфенолсульфоната кальция (II):

4- Са(ОН)2

!S03H

29

4. Конденсация алкнлфенолята кальция с избытком свободного алкилфенола и 40%-ным формальдегидом:

Полученное соединение является основой присадки ВНИИ НП-370.

Синтез присадок АСК и MACK. Присадки АСК (ал-

килсалицилат кальция) и MACK (многозольный алкилсалицилат кальция) синтезированы во ВНИИ НП. Они обладают высокими моющими и антиокислительными свойствами. Основным компонентом присадок АСК и MACK, растворимым в минеральном масле до различных пределов щелочности, является кальциевая соль алкилсалициловых кислот, получаемых на основе алкилфеиолов.

Синтез присадки АСК слагается из следующих эта­ пов.

1. Алкилирование фенола на катализаторах (БСК КУ-2, хлористом цинке) в среде сухого хлористого водо­ рода фракцией 240—320 °С а-олефинов — продукта кре­ кинга парафина с выделением целевой фракции алкил­ фенола перегонкой в глубоком вакууме. Алкилфенолы, содержащие 8—12 атомов углерода в боковой цепи и по­ лучаемые при алкилировании фенола полимердистиллятом, дают малорастворимые в масле соли алкилсалициловых кислот. Алкилфенолы, содержащие 22—24 атома углерода в боковой цепи и получаемые алкилированием фенола хлорированным парафином, дают низкий выход алкилсалициловых солей, хорошо растворимых в масле. Поэтому нужно было синтезировать алкилфенолы, содер­ жащие среднее число (14—18) атомов углерода в бо­ ковой цепи. Этой цели соответствует фракция 240— 320°С продуктов крекинга парафина.

30

2. Получение алкилфенолята натрия:

3. Получение алкилсалицилата натрия действием на алкилфенолят натрия двуокисью углерода (реакция кар-

4. Получение алкилсалициловых кислот реакцией алкилсалнцилата натрия с соляной кислотой:

АСК — нейтрализацией алкилсалициловых кислот гидро­ окисью кальция:

или реакцией замещения с хлористым кальцием (это ис­ ключает этап разложения алкилсалицилата натрия со­ ляной кислотой):

ОН

COONa

-j- СаС12 ----->

R

31