Синтез и исследование алкилсалицилатных присадок

Страница 9

Поэтому в данном случае АК имеет большую сольватирующую способность, чем метанол.

Механизм действия высокощелочных моющих присадок алкилсалицилатного типа состоит в том, что благодаря наличию полярной части в алкилсалицилатных остатках, торчащих наружу из мицелл присадок, эти мицеллы адсорбируются на поверхности детали двигателя, и при этом своей массой вытесняют с этой поверхности грязь, которая удерживается на поверхности менее прочно, чем эти мицеллы. Наличие на поверхности детали двигателя адсорбированных мицелл не препятствует работе детали, а наоборот, облегчает эту работу, благодаря тому, что эти мицеллы оказывают смазывающее действие.

Механизм действия низкощелочных моющих присадок алкилсалицилатного типа в целом аналогичен, только адсорбируются не мицеллы, а молекулы алкилсалицилата кальция.

Ещё одна роль алкилсалицилатных присадок состоит в том, что они благодаря своей щёлочности нейтрализуют сернистую кислоту, которая образуется при сгорании в двигателе серусодержащих топлив, и тем самым защищают детали двигателя от кислотной коррозии. Действительно, при сгорании топлива в двигателе всегда образуется вода. Если же топливо содержало серу, то образуется ещё и SO2. В итоге происходит образование сернистой кислоты:

Чем выше щёлочность присадки, тем большее количество сернистой кислоты она может нейтрализовать. Действительно, если в топливе содержится немного серы, то для нейтрализации Н2SO3 достаточно обычного количества среднещелочной присадки. Если же используемое топливо является высокосернистым, то сернистой кислоты образуется много и для нейтрализации такого её количества необходимо либо дополнительное количество низкощелочной присадки, либо обычное количество, но высокощелочной присадки. Последний вариант экономически выгоднее первого, потому что СаСО3 и Са(ОН)2 дешевле, чем алкилсалицилат кальция. Поэтому применение высокощелочных алкилсалицилатных присадок необходимо при использовании высокосернистых топлив.

Следует отметить, что наши планы на будущее связаны с разработкой процесса карбонатации с целью получения алкилсалицилатов с щёлочностью выше 180 мг КОН на г.

Выводы.

В настоящей работе детально описан процесс получения важных для моторных масел присадок алкилсалицилатного типа. Заключительная стадия данного производства была испытана в лабораторных условиях. Испытание заключалось в том, что для проведения этой стадии использовались алкилсалициловые кислоты, полученные с использованием олигомеров этилена состава С16 – С18 вместо олефинов фракции 240-320 ºС термокрекинга парафинов.

Олефины термокрекинга парафинов содержат много парафинов и кислородсодержащих соединений. Из-за этого процесс алкилирования фенола с использованием данных олефинов протекает неэффективно, образуется много отходов. Олигомеры этилена содержат намного меньше парафинов (см. таблицы 2 и 3) и кислородсодержащих соединений, и, кроме того, имеют меньший разброс по длине углеродных цепей входящих в их состав углеводородов (см. те же таблицы).

Поэтому целесообразно перейти на использование в производстве алкилсалицилатных присадок олигомеров этилена состава С16 – С18 вместо олефинов фракции 240-320 ºС термокрекинга парафинов.

Возможность осуществления данного перехода и была проверена в ходе наших лабораторных исследований.

Полученные в результате проведённого испытания Детерсолы отвечают требованиям научно-технической документации по основному показателю общая щёлочность, что было проверено нами в ходе проведения опыта 5.

Таким образом результаты проведенных лабораторных исследований свидетельствуют о том, что использование в производстве алкилсалицилатных присадок олигомеров этилена состава С16 – С18 вместо олефинов фракции 240-320 ºС термокрекинга парафинов позволяет получать присадки Детерсол-50, Детерсол-140 и Детерсол-180, отвечающие требованиям научно-технической документации по основному показателю общая щёлочность.

Список литературы.

1. Исагулянц В. И., Фёдорова Р. И., Кустанович З. Д. и др. Алкилирование метилового эфира салициловой кислоты олефинами // Химия и технология топлив и масел. – 1968. -№8. –С.15-19.

2. Broaddus C. D. Metallation of Toluene. The question of kinetic v. s. Thermodynamic control // J. Amer. Chem. Soc. – 1966. – 88 , №18. – P. 4174-4178.

3. Benkeser R. A., Hooz J., Liston T. V. at al. Factors governing orientation

in metallation reactions. ׀׀. The metallation of isopropylbenzene with n-amylsodium and n-amylpotassium // J. Amer. Chem. Soc. – 1963. – 85 , №24. – P. 3984-3989.

4. Agami C. Les solvants aprotonique (|/). Emploi de la N,N,N`,N`-tetramethylethylenediamine en chimie organometallique // Bull. Soc. Chim. France. -1970. №4. –P.1619-1624.s

5. Турянчик И. Г., Лебедев Е. В., Скляр В. Т. и др. О карбоксилировании алкилфенольных соединений окисью углерода в присутствии поташа // Нефтеперераб. и нефтехимия. –Киев: Наук. думка. –

1972. –Вып. 8. – С. 11-18.

6. Kolbe H. Carboxylierung von Phenolen // Ann. Phys. R4. -1860. –B.113. –S. 125-128.

7. Kolbe H. Ulber eine neue Darstellungsmethodeund einige bemerken-swerthe Eigenschafften der salicylsaure // J. Pract. Chem. – 1874. -10, №2. –S. 89-112.

8. Schmitt R.Beitrag zur Kenntniss der Kolbe`schen salicylsauresynthese // J. Pract. Chem. – 1885. –B. 31, №1. –S. 397-411.

9. Pat. 2 744 069 USA, IC C 10 m 1/20. Compounded lubricating compositions / M. Loon (Netherlands); Shell Development Company (USA). -№ 350 525; Appl. 22.04.53; Publ. 1.05.56.

10. Pat. 795 657 GB., IC C 07c. C 10 m. Basic polyvalent metal salts of organic asids / J. Hartley, E. C. Lumb, J. C. Moseley (GB); Shell Research Ltd. (GB). -№16347/55; Appl. 7.06.55; Publ. 28.05.58.

11. Лященко А. Ф., Вязкова Е. А., Назарова К. Р. Раздельное определение солей кальция в присадках потенциометрическим методом // Химия и технология топлив и масел. -1964. -№ 9. –С. 62-65.

12. Pat. 2 197 837 USA, IC C 10 m. Mineral oil composition / O. M. Reiff (USA); Socony Vacuum Oil Co. (USA). –No. 247001; Appl. 21.12.38; Publ. 23.04.40.

13. Pat. 2 252 662 USA, IC C 10 m. Metal salts of alkyl substituted hydrohyaromatic carboxylic acids / O. M. Reiff (USA); Socony Vacuum Oil Co. (USA). –No. 213 183; Appl. 11.06.38; Publ. 12.08.41.

14. Reiff O. M. Lubricating oil addition agents. Application of phenolic compounds and their metal derivatives // Ind. Eng. Chem. – 1941. -№33. –P. 351-357.

15. Pat. 2 258 591 USA, IC2 10 M 1/24. Lubricating oil compositions / F. R. Moser, A. S. Dijksman (Netherlands); Shell Development Company (USA). –No. 306 330; Appl. 27.11.39; Publ. 14.10.41.

16. Pat. 2 472 593 USA, IC2 10 M 1/54. Lubricating oil compositions / J. L. van der Minne (Netherlands); Shell Development Company (USA). –No. 708935; Appl. 9.11.46; Publ. 1.10.65.

17. Pat. 2 477 913 USA, IC2 10 M 1/24. Mineral lubricating oil / M. van Loon (Netherlands); Shell Development Company (USA). –No. 659668; Appl. 4.04.46; Publ. 2.08.49.

18. Pat. 495 270 Canada, IC. C 10 m. Lubricating oil composition / Van der Minne J. L. (Netherlands); Shell Development Company (USA). –No. 550 413; Appl. 9.11.46; Publ. 11.08.53.

19. Pat. 496 510 Canada, IC. C 10 m. Lubricating oil composition containing zinc salt / Van Loon M. (Netherlands); Shell Development Company (USA). –No. 539 996; Appl. 3.04.46; Publ. 29.09.53.

20. Pat. 3 318 809 USA, IC. C 07c 65/12. Counter current carbonation process / U. B. Bray (USA); Bray Oil Company (USA). –No. 471 666; Appl. 13.07.65; Publ. 9.05.67.

21. Pat. 3 105 049 USA, IC. C 07c 65/12. Colloidal dispersions of salts / V. Voorhees, J. Altos (USA); Bray Oil Company (USA). –No. 46 459; Appl. 1.09.60; Publ. 24.09.63.