ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 15.10.2024
Просмотров: 156
Скачиваний: 5
пени очистки, не отвечают этим требованиям. Поэтому в смазочные масла вводят специальные вещества — добавки (присадки), улуч шающие различные эксплуатационные свойства масел. Присадки представляют собой сложные химические вещества, получаемые специальными синтезами.
Моюще-диспергирующие и нейтрализующие присадки способны как бы растворять и нейтрализовать кислые соединения, образую щиеся из масла при высоких температурах. Все эти соединения как бы смываются с клапанов и других поверхностей, обеспечивая тем самым более длительную работу двигателя или механизма. Наибо лее часто применяемые присадки этой группы синтезируют на осно ве алкилфенолятов бария, магния и кальция. Например, присадки ВНИИ НП-370 (Са) и ВНИИ НП-371 (Ва) или сульфанатные при садки, представляющие собой соли алкилсульфокислот различных металлов (Са и Ва), обладают не только высокими моющими (дис пергирующими) свойствами, но и способствуют уменьшению нага ров в камере сгорания двигателя. Еще лучшими свойствами обла дают беззольные диспергирующие присадки типа сукцинимидов (АСБ и MACK), представляющие собой производные имиды ян тарной кислоты. Одним из путей их синтеза являются соединения полимера бутиленов или изобутилена с молекулярным весом 600—1000 с малеиновым ангидридом. К получаемому веществу при соединяют долиалкиламины.
Антиокислительно-антикоррозионные присадки защищают сма зываемые металлические поверхности от коррозии кислыми продук тами, образующимися в масле в процессе его эксплуатации. В каче стве таких присадок применяют производные серы, фосфора, фе нольные соединения, нафтенаты алюминия и хрома и др. Предпола гается, что присадки образуют на поверхности металла предохрани тельные пленки. К числу эффективных присадок этого типа относят ся ДФ-11 и диофенольные МБ-1 и НГ-2240 (беззольные).
Применение этих присадок, а также присадки ионол [ее получа ют алкилированием технической крезольной фракции изобутиленом с последующей нейтрализацией, выделением целевой фракции (145—148° С) и дальнейшей ее кристаллизацией] удлиняет срок ра боты турбинных и особенно трансформаторных масел. Ионол добав ляют к маслам в количестве 0,1—0,2%, а ДФ-11 — 1 —1,5%.
Противозадирно-противоизносные присадки улучшают показате ли работы индустриальных и трансмиссионных (в том числе гипо идных) масел. Они наиболее эффективны тогда, когда изготовляют ся на очищенном масле с добавлением соединений серы и фосфора.
Вязкостные присадки применяют для получения зимних и аркти ческих сортов масел, имеющих высокий индекс вязкости (до 140) и низкую температуру застывания. Загущающими средствами слу жат полиизобутилен (молекулярный вес 18—20 тыс.) и поли метакрилаты. Эти масла называются всесезонными, так как их мож но использовать в любое время года. В качестве масляной основы берут очищенный дистиллят с вязкостью при 50° С 4—6 условных единиц.
311
Депрессорные присадки понижают температуру застывания. К ним относится депрессатор АзНИИ, представляющий собой диалкилпроизводное нафталина, получаемое конденсацией хлорирован ного парафина с нафталином в присутствии хлористого алюминия. Добавление к маслу 0,2—1% депрессатора понижает его температу ру застывания на 10—12° С.
Производство пластичных (консистентных) смазок
Консистентные смазки состоят из двух и более компонентов. Од ним из основных компонентов обычно является масляная жидкость, вторым — загуститель.
Кроме минеральных масел применяют синтетические масла на основе кремнийорганических (силиконов), фторорганических и дру гих соединений, позволяющих готовить смазки, работающие при низких и высоких температурах двигателей, механизмов и машин.
По роду загустителей консистентные смазки делятся на мыль ные, загущаемые мылами (натриевые, кальциевые, алюминиевые, бариевые, литиевые, свинцовые мыла органических кислот) и угле водородные, в которых загустителями являются парафины, петрола тумы и церезины.
В смазках специального назначения, работающих в тяжелых условиях, в качестве загустителя применяют бентонитовые глины
(специально подготовленные), а также синтетические |
загустите |
ли — карбамидные смолы и фталоциановые соединения. |
Эти загу |
стители применяют также для загущения синтетических масел. Процесс производства консистентных смазок слагается, из сле
дующих операций: подготовки компонентов (расплавление, обезво живание и подогрев до необходимой температуры), дозировки ком понентов в варочном аппарате, варки, охлаждения и слива смазки. Качество смазки, прочность ее коллоидной структуры зависят не только от состава смазки, но и от технологии изготовления, а глав ное — от режима охлаждения.
По области применения консистентные смазки делятся на сле дующие основные классы: 1) антифрикционные, снижающие трение
и износ трущихся деталей; 2) |
фрикционные, увеличивающие трение |
||
для предотвращения скольжения; такие |
смазки необходимы для |
||
смазывания шкивов ременных |
передел, |
трансмиссий и т. д.; 3) за |
|
щитные (протекционные), предохраняющие детали от |
коррозии; |
||
4) диспергирующие, улучшающие приработку трущихся |
поверхно |
||
стей деталей. Большинство смазок относится к классу антифрикци онных, многие из них обладают также хорошими защитными свой ствами. Такие смазки называются универсальными.
' Г л а в а 11
ПРОИЗВОДСТВО БИТУМА, ПАРАФИНА И ЦЕРЕЗИНА
§ 45. ПРОИЗВОДСТВО БИТУМА
Нефтяные битумы, как уже говорилось, являются важными про дуктами нефтепереработки. Их применяют в гидротехническом и дорожном строительстве, в шинной, резиновой, лесной, химической и многих других отраслях народного хозяйства.
Битумы представляют собой сложную коллоидную систему. В их состав входят в основном масла, смолы, асфальтены. Асфальтены в битуме влияют на его твердость и температуру размягчения: чем больше.в битуме асфальтенов, тем он тверже. Смолы повышают эла стичность и цементирующие свойства битумов. Масла в битуме яв
ляются разжижающей средой, в которой |
растворяются смолы |
и набухают асфальтены. |
и ряда зарубежных |
Исследовательские работы БашНИИ НП |
исследователей показали, что чем выше в нефти отношение асфаль тенов к смолам и ниже содержание твердых парафинов, тем выше качество получаемых из нее битумов. Для улучшения качества би тумов (особенно адгезии — прочного и устойчивого сцепления с су хой и влажной поверхностью различных материалов) в них вводят анионоили катионоактивные присадки, в том числе кубовые остат ки от перегонки синтетических жирных кислот.
В настоящее время для производства битумов в основном при меняют (раздельно и в сочетании) следующие процессы: 1) глубо кую концентрацию нефтяных остатков, 2) выделение асфальтов при деасфальтизации гудронов и концентратов нефти, 3) окисление воз духом при высокой температуре остатков от переработки нефти.
Битумы, получаемые с применением первых двух процессов, на зывают остаточными, а последнего — окисленными. Остаточные би тумы имеют большей частью низкие температуры размягчения, а окисленные — высокие.
При производстве высокоплавких битумов в результате окисле ния воздухом при более высоких температурах гудронов или легко плавких битумов в битумах значительно увеличивается содержание смол и асфальтенов за счет превращения части углеводородов в продукты уплотнения.
Лучшие сорта битумов получают из остатков высокосмолистых малопарафинистых нефтей, содержащих многокольчатые нафтено ароматические углеводороды. В битумах из остатков других нефтей при окислении образуется большое количество асфальтенов и по
3 1 3
вышенное количество карбенов, поэтому битумы, особенно высоко плавкие, получаются хрупкими и малоэластичными.
Нефти, из остатков которых вырабатывают битумы, должны быть хорошо обессолены. Наличие сернистых соединений в сырье не оказывает вредного влияния на товарные качества окисленных
битумов.
Повышение температуры ускоряет процесс окисления, однако при слишком высоких температурах увеличивается образование карбенов и карбоидов. Обычно окисление остатков из высокосмоли стых асфальтовых и смешанных нефтей ведут при 240—280, а окис ление остатков парафинистых нефтей при 270—300° С.
Рис. 132. Принципиальная технологическая схема установки для непрерывного окисления битумов:
]. 2, |
10— насосы; 3 — теплообменник; 4, |
8 — сепараторы; 5 — трубчатая печь; 6 — колонна |
для |
окисления битума; 7 — конденсатор; |
Р —промывная колонна; линии: / — сырья; II — |
вывода товарного битума; III — воды; /V — сброса воды в канализацию; V — сброса га |
||
|
зов в атмосферу; VI — вывода отгона «черной солярки»; VII — ввода воздуха |
|
При слишком большой подаче воздуха температура в реакцион |
||
ном пространстве может подняться выше допустимой. При ведении |
||
процесса окисления с подачей большого количества воздуха избы точное тепло снимают, пропуская часть продукта через холодиль ник. Общий расход воздуха за время окисления составляет
400—500 м3 на 1 т битума.
Окислительный куб (вертикальный или горизонтальный) пред ставляет собой полый стальной аппарат, оборудованный маточни ками для подачи воздуха в его нижнюю часть, а сырья сверху. Объем современных окислительных кубов от 50 до 250 м3.
На рис. 132 приведена принципиальная технологическая схема установки для непрерывного окисления битумов.
Непрерывный метод окисления битумов имеет большие преиму щества по сравнению с периодическим. При-его использовании по вышается производительность установки, снижаются капитальные вложения и эксплуатационные затраты. Установка может быть же стко (без промежуточных резервуаров) связана с атмосферно вакуумной (или вакуумной) установкой, что позволяет использовать тепло гудрона.
314
Режим получения окислением битумов различных марок на од-
[ |
приводится ниже. |
||
П оказат ели |
Б Н -П Б Н -Ш Б Н -V |
||
Производительность установки, г/сут . . . . |
600 |
400 |
200 |
Температура в реакционном пространстве, °С . |
260 |
265 |
290 |
Расход воздуха, м3/ ч ............................................... |
1750 |
1750 |
2000- |
Уровень продукта в колонне, м . . . . . |
7,5 |
7,5 |
7,5 |
Содержание кислорода в газообразных продуктах |
3 |
3 |
9—11 |
окисления, °/о ............................................................. |
|||
Как видно из приведенных данных, при получении более туго плавких битумов температура в реакционном пространстве и рас ход воздуха, так же как и содержание кислорода в газообразных продуктах, увеличиваются, а производительность установки сни жается.
§ 46. ПРОИЗВОДСТВО ПАРАФИНА И ЦЕРЕЗИНА
Общие сведения
Сырьем для производства обезмасленных парафинов и церези нов являются гачи и петролатумы: из гача дистиллятных масел вы рабатывают парафин, а из петролатумов остаточных масел — церезшк
В гачах содержатся в основном парафины; в зависимости от фракционного состава фракции, взятой для очистки, они имеют температуру кипения от 370 до 560° С, температуру плавления от 30 до 70° С и молекулярный вес от 300 до 500.. В петролатуме содер жатся главным образом церезины, имеющие температуру кипения 500—700° С, температуру плавления 65—85° С л выше и молекуляр ный вес 500—700.
Обезмасливание гачей и петролатумов производят в основном в присутствии тех жерастворителей, которые применяют при депа рафинизации масел.
Однако парафин и церезин можно получать и другими метода ми. По одному из них парафин выделяют путем охлаждения мало вязкого масляного дистиллята с последующим отделением выде лившихся кристаллов фильтрацией и обезмасливания парафина в камерах потения. Этим методом можно получать только парафин. Церезины получают, обезмасливая озокерит (горный воск), который напоминает своим видом, особенно после очистки, и некоторыми физическими свойствами пчелиный воск. Добытую породу с озоке ритом вываривают в горячей воде или извлекают озокерит экстрак цией бензином. Полученный продукт обезмасливают и очищают.
Кроме указанных методов, парафин и церезин можно получать синтезом из синтез-газа СО + Н2. Такой церезин имеет температуру каплепадення 110° С и выше.
315