Файл: Сулейманова, Ф. Г. Композиции присадок к моторным маслам из бакинских нефтей.pdf

При достаточно высоких антиокислительных и антикор­ розийных свойствах автотракторные масла из бакинских нефтей обладают невысокими вязкостно-температурными свойствами, а также неудовлетворительными низкотемпера­ турными качествами.

Неудовлетворительные низкотемпературные свойства ма­ сел из бакинских нефтей связаны главным образом с каче­ ством перерабатываемого сырья. В отличие от восточных заводов, на которых масла вырабатываются из парафини­ стых нефтей, на бакинских заводах автолы и дизельные мас­ ла вырабатываются из смеси малапарафинистых нефтей, большую часть которых составляет низкосортная нефть место­ рождения Нефтяные Камни.

Автолы и дизельные масла, полученные из бакинской перспективной смеси нефтей с применением селективно-кис- лотно-контактной очистки, имеют индекс вязкости 60—65 вме­ сто 80—90 у масел из восточных сернистых парафинистых нефтей. Работами А. М. Кулиева и Р. Ш. Кулиева [13] пока­ зано, что вязкостно-температурные свойства дизельных масел из бакинских нефтей могут быть улучшены использованием высококачественных остаточных масляных компонентов балаханской масляной нефти и нефти Нефтяных Камней, т. е. выработкой компаундированных масел, состоящих из дистил­ лятного и остаточного компонентов.

Для производства остаточного дизельного масла, кроме действующей установки по деасфальтизации гудрона балаханской масляной нефти, сооружена установка для деас­ фальтизации гудрона нефти Нефтяных Камней. Остаточное дизельное масло на базе деасфальтизатов указанных нефтей, полученное путем селективно-киелотно-контактной очистки, по своим качествам превосходит бакинское товарное дизель­ ное масло. В перспективе предусматривается замена селек­ тивно-контактной очистки дизельного масла адсорбционной. Это даст возможность получить дизельное масло с лучшими вязкостно-температурными свойствами и позволит рацио­ нальнее использовать перерабатываемое сырье.

Масла для карбюраторных двигателей (автолы) будут вырабатываться загущением основы с вязкостью 4—5 сст при 100° С, полученной селективно-киелотно-контактной очи­ сткой, до вязкости 6— 10 сст. Для загущения основы с такой вязкостью требуется 1,0—1,2% полиизобутилена. Полученные таким образом масла АСЗП -6 и АСЗП-10 при удовлетвори­ тельных антиокислительных и антикоррозийных свойствах обладают хорошей вязкостно-температурной характеристикой (индекс вязкости их до 110). АСЗп-6 является хорошим зим­ ним маслом, а АСЗ „-10 с успехом может применяться как. всесезонное масло для южных районов страны.

18

Как указано выше, на бакинских Заводах большую часть масляного сырья составляют нефти месторождения Нефтяные Камни. По прогнозам добычи состав этих нефтей будет под­ вергаться значительным изменениям. Доля парафинистой и высокопарафинистой нефтей составит около 30%. Наличие в перспективной смеси парафинистой и высокопарафинистой нефтей создает затруднение в получении некоторых сортов низкокипящих масел.

Прогнозы показывают, что содержание высакопарафинистой части нефти месторождения Нефтяные Камни будет и дальше значительно увеличиваться. Таким образом через 3—5 лет из этой нефти без применения процесса депарафи­ низации невозможно будет получать масла с нужной темпе­ ратурой застывания. При наличии установок по депарафи­ низации масел, очевидно, целесообразнее перерабатывать высококачественные парафинистые нефти, чем нефть Нефтя­ ных Камней.

Исследования [13] показали, что для получения высоко­ качественных масел рациональным является использование в качестве сырья смеси бакинских парафинистых нефтей с максимальным вовлечением нефти о. Песчаного, являющейся исключительно ценным сырьем для производства масел ши­ рокого ассортимента.

Работами ИНХП установлено, что переработку смеси парафинистых нефтей целесообразно проводить по трехком­ понентной схеме получения масел. По этой схеме мазут при вакуумной перегонке разбивается на три масляных компо­ нента: два дистиллятных (выкипающих до 500° С) и один остаточный. Для получения готовых масел масляные компо­ ненты последовательно подвергаются селективной очистке фурфуролом, депарафинизации и контактной очистке отбе­ ливающей глиной. Остаточный компонент, кроме этого, пред­ варительно обессмоливают, а масляный — депарафинизи­ руют.

Качество полученных масел из бакинских парафинистых нефтей (АС-6, АС-10, Д-8, Д-11) почти не отличается от ка­ чества тех же марок масел из восточных нефтей, за исклю­ чением индекса вязкости. Исследование углеводородного состава показало, что эти масла различны как по количе­ ству, так и по свойствам отдельных групп углеводородов. Например, масло Д-11 из бакинских парафинистых нефтей содержит 76,3% метано-нафтеновых групп углеводородов и 20,12% ароматики, с индексами вязкости 88 и 92 соответ­ ственно. Масло ДС-11 из восточных нефтей содержит этих углеводородов соответственно 56,7 и 40%, индекс вязкости 10 для первой и 82,1 для второй группы углеводородов.

Применение селективного метода очистки не позволяет полностью и избирательно удалять из масла нежелательные

19

углеводороды и высокомолекулярные смолистые вещества. Увеличение же количества растворителя приводит к боль­ шему извлечению из масла ароматических углеводородов и смол, являющихся ценными компонентами, улучшающими стабильность смазочных -масел. При адсорбционной очистке масла в движущемся слое адсорбента высоковязкие остаточ­ ные масляные компоненты бакинских нефтей легко очища­ ются от нежелательных смолистых веществ.

Переработка смеси бакинских парафинистых нефтей позволит резко улучшить общий качественный уровень ба­ кинских масел. Выход масел из смеси бакинских парафини­ стых нефтей составляет около 33%, т. е. более чем в два раза превышает выход масел из восточных сернистых нефтей.

Весьма важное значение имеет расширение ресурсов сырья для производства авиамасла МК-22 и усовершенство­ вание технологии его производства. За последние годы ввиду падения добычи сураханской отборной нефти, являющейся единственным сырьем для получения высококачественного авиамасла МК-22, выработка последнего несколько снизи­ лась, а дизельное масло Д-11 и масло П-28 для прокатных станов стали получать из смеси сураханокой отборной и карачухурекой нефтей. Систематическое падение добычи высо­ кокачественных парафинистых (сураха,некая, карачухурская и кали-некая) нефтей приведет к дальнейшему уменьшению выработки вышеуказанных масел.

Исследования ИНХП АН Азербайджанской ССР [13] показали, что новые перспективные бакинские нефти о. Пес­ чаный, Кушхана и другие могут быть использованы для вы­ работки -высококачественного авиамасла. Так, например, авиама-сла МК-22 и МС-20, полученные из нефти о. Песча­ ный, по выходу и качеству не уступают полученным из сура­ ханокой отборной нефти.

Для переработки нефти о. Песчаный или с-меси, содер­ жащей нефти месторождений о. Песчаный, Кушхана и дру­ гих, с целью получения авиамасла МК-22 необходимо корен­ ное усовершенствование технологического процесса на заво­ де им. Джапаридзе. В ИНХП АН Азербайджанской ССР [13] разработана новая усовершенствованная технология по­ лучения авиамасла, предусматривающая применение вместо кислотно-контактной адсорбционную очистку с регенерацией отработанного адсорбента в кипящем слое и применение ме­ тода селективной депарафинизации.

Перед адсорбционной очисткой концентрат должен под­ вергаться двухступенчатой деасфальтизации жидким пропа­ ном -с получением деасфальтизата, имеющего коксуемость

20

стки и депарафинизации будет получаться авиамасло, а из деасфальтизата второй ступени после этих процессов — мас­ ло П-28для прокатных станов.

По предложенной схеме, наряду с получением остаточ­ ных масел будут вырабатываться также высококачественные дистиллятные и компаундированные масла. Предложенные изменения в технологии масляного производства позволят исключить из состава масляного сырья нефти Нефтяных Камней и организовать производство высококачественных базовых масел, удовлетворяющих всем требованиям совре-* манных и перспективных двигателей, машин и механизмов. При этом выход масел из используемой смеси парафинистых нефтей будет доведен до 34%.

УЛУЧШЕНИЕ КАЧЕСТВ МОТОРНЫХ МАСЕЛ ПУТЕМ ДОБАВЛЕНИЯ К НИМ ПРИСАДОК

Широкое использование высокосернистых дизельных топлив с содержанием серы 1—'1,2% и форсирование двига­ телей внутреннего сгорания за последние 15 лет создали крайне неблагоприятные условия для работы масел в дизель­ ных и других типах двигателей. В этих условиях нормальная работа двигателей на ранее выпускавшихся маслах не обес­ печивается, так как масла подвергаются значительно более быстрому окислению с образованием растворимых и не рас­ творимых в масле продуктов термоокислительной полимери­ зации и конденсации. Сгорание дизельных топлив с высоким содержанием серы приводит к образованию сернистых соеди­ нений, агрессивно действующих на детали двигателей и уско­ ряющих старение масла [14—16]. В результате этого детали двигателя подвергаются интенсивному износу, покрываются лаковыми отложениями и нагаром, что способствует сниже­ нию работоспособности двигателей. Если некоторые карбю­ раторные двигатели могут работать на автолах без присадок, хотя и с большим износом и загрязнением деталей, то работа дизельных двигателей при применение сернистых топлив на маслах без присадок практически не представляется воз­ можной. Это положение вызвало необходимость значитель­ ного улучшения качества смазочных масел путем добавления к ним присадок, содержащих различные функциональные группы.

В результате плодотворной работы исследовательских коллективов многих институтов (ИНХП, ВНИИНП, МНИ им. Губкина и др.) был осуществлен синтез и организовано промышленное производство ряда присадок. Потребность в улучшении отдельных функциональных свойств моторных

21

масел вызвала необходимость синтеза и организации произ­ водства присадок различного целевого назначения.

К числу основных типов присадок для моторных масел относятся:

1.Вязкостные присадки для улучшения вязкостно-темпера­ турной характеристики масел и повышения индекса вязкости.

Вэту группу входят паратон, суперол, полиизобутилен, топанол, виниловые полимеры, полимеры сложных эфиров акрило­ вой кислоты.

2.Депрессарные присадки, обеспечивающие понижение температуры застывания масел. К их числу следует отнести парафлоу, сантопур и депрессатор АзНИИ.

3.Антиокислительные присадки, улучшающие стабиль­ ность масел против окисления (трибутилфосфат, трифенил-

фосфит, соединения, содержащие кислород, фосфор, серу

идр.).

4.Моющие и диспергирующие присадки для снижения

отложений лака и осадков на деталях двигателя и для устранения пригорания поршневых колец. Это сложные хи­ мические вещества, в состав которых входят мыла различ­ ных металлов, таких как кальций, барий, цинк, никель, ко­ бальт и Др.

•5. Противоизноаные присадки для снижения трения скольжения и уменьшения износа трущихся деталей. В качестве присадок этого типа обычно применяют .полярные вещества с длинной молекулярной цепью —1жирные кислоты

иих эфиры.

6.Антипенные присадки для уменьшения склонности масла к пенообразованию; для этой цели применяются со­ единения на основе силиконов.

7.Многофункциональные присадки (универсальные),

применяемые для улучшения одновременно нескольких по­ казателей качеств масла. Имеются многофункциональные присадки, улучшающие моющие, антиокислительные, анти­ коррозионные и другие свойства моторных масел.

До 1960 г. в СССР присадки не производились вообще, а с 1947—1950 гг. были пущены в эксплуатацию промышленные установки по производству депрессатора АзНИИ и присадок АзНИИ-4 и АзНИИ-ЦИАТИМ-1. Промышленное производ­ ство депрессатора АзНИИ, эффективно снижающего темпера­ туру застывания различных смазочных масел, позволило уве­ личить ресурсы масляного сырья за счет вовлечения в перера­ ботку нефтей парафинистого основания. Наиболее распростра­ ненными и широко используемыми в мировой практике типа­

22