 |
Химизм процесса получения сульфонатной присадки КНД (ООО «НЗМП»).
|
|
|
|
- Получение контактного газа с содержанием в газе 3-8% SO3
S + 2O2 → 2SO2
2SO2 + O2 → 2SO3
Процесс осуществляют сжиганием серы в циклонных печах с последующим окислением SO2 в SO3 в контактном аппарате на ванадиевом катализаторе. Температура в печи 700-12000С.
- Сульфирование масла М-14 или алкилбензола контактным газом
Проводится в растворе бензина в гидродинамических реакторах.
На процесс сульфирования большое влияние оказывает групповой состав масла и очистка сырья от гетероциклических, полициклических и сернистых соединений, способствующих образованию побочных продуктов (кислого гудрона).
При содержании в масле более 5% тяжелых ароматических углеводородов в процессе сульфирования образуется повышением содержания маслонерастворимых кислот, что отрицательно влияет на процесс карбонатации и очистку присадки от механических примесей.
Суммарное содержание легких и ароматических углеводородов должно быть не менее 40% мас.
- Нейтрализация сульфированного масла водным раствором аммиака
- Получение сульфоната кальция обменной реакцией в избытке Са(ОН)2
- Реакция карбонатации
Бензиновый раствор сульфоната кальция, содержащий избыток Са(ОН)2, обрабатывают СО2 (карбонатация) в присутствии промотора – уксусной кислоты СН3СООН.
Реакция карбонатации – сложное коллоидно-химическое взаимодействие, сильно зависит от качества исходного сырья. Протекает в предкарбонаторе и карбонаторе.
Затем очистка от механических примесей в две стадии: центрифугирование и очистка на сепараторах.
Далее отгонка растворителя атмосферная, затем вакуумная и получение готовой присадки КНД.
Принципиальная схема установки по производству присадки ПМС приведена на рис. 3.1.
|
|
|
Рис. 3.1. Принципиальная схема установки по производству присадки ПМС.
Аппараты: 1 – пленочный реактор-сульфуратор; 2, 4 – отстойники;
3, 5 – реакторы для нейтрализации; 6 – стабилизатор; 7 – абсорбер; 8 – центрифуга;
9 – отгонная колонна.
Потоки: I – кислое масло после первой ступени сульфирования;
II – свежий контактный газ; III – вода; IV – отработанный контактный газ;
V – сульфированное масло; VI – отходы; VII – аммиачная вода;
VIII – бензин; IX – водный раствор солей и смолы;
X – раствор нейтрального сульфоната аммония; XI – известь-пушонка;
XII – промотор (уксусная кислота); XIII – диоксид углерода; XIV – присадка ПМС.
Масло ДС-14 (ДС-11 или АС-5) сульфируют контактным газом в скребковых аппаратах типа «Вотатор», затем в пленочных роторных реакторах непрерывного действия 1. Температура сульфирования не превышает 55оС. Образующиеся сульфокислоты нейтрализуют водным раствором аммиака (4-8%-ным), можно и известковым молоком, но аммиаком удобнее. Процесс осуществляется в реакторе 3 при температуре 50-70оС и непрерывном перемешивании. Расход аммиачной воды поддерживается автоматически при заданном рН нейтрализуемой среды 6-8. Для понижения вязкости сырья в реактор добавляют бензин (30-50% на сырье).
Описанные выше масла – базовые, используются для производства моторных масел. ДС-14 (М-14) – смесь дистиллятного и остаточного (не менее 40%) масел, ДС-11 (М-11) – смесь дистиллятного и остаточного (не менее 30%), АС-5 – дистиллятное.
Нейтрализованный продукт (смесь сульфоната аммония с бензином и водой) поступает в отстойник 4, где нижний водный слой (раствор водорастворимых солей) дренируется в канализацию. Верхний слой (бензино-масляный раствор нейтрального сульфоната аммония) поступает в реактор 5 для проведения обменной реакции с гидроксидом кальция или известью-пушонкой. Процесс проводится при температуре 70-80оС, смесь продуктов непрерывно откачивается в стабилизатор 6 качества нейтрального сульфоната, где заканчивается обменная реакция.
|
|
|
В стабилизаторе 6 проводится и реакция карбонатации (карбонилирования), для чего в аппарат закачивают уксусную кислоту (промотор) и через барботер подают смесь двуокиси углерода и инертного газа (для перемешивания и отдувки аммиака). Возможно и непрерывное карбонилирование продукта диоксидом углерода в двух последовательных винтовых реакторах «идеального смешения» при 85-90оС. Пары аммиака, бензина и воды вместе с инертным газом поступают в абсорбер 7, орошаемый постоянно циркулирующей аммиачной водой. Присадку очищают от механических примесей в растворе бензина сначала на центрифуге 8, затем в сепараторах (нет на схеме). Заключительной стадией является отгон растворителя от присадки в колонне 9.
Алкилфенольные присадки
Алкилфенольные присадки (табл. 3.2, 3.3) являются наиболее распространенным и широко применяемым типом детергентно-диспергирующих присадок. Это обусловлено доступностью исходного сырья и разнообразием эксплуатационных свойств этих присадок, которое достигается введением в их состав различных функциональных групп. Помимо моющего действия алкилфенольные присадки могут обладать антиокислительным и противоизносным действием.
| Отечественный ассортимент алкилфенольных присадок ограничивается присадками с низким щелочным числом, с пониженной влагостойкостью и низким содержанием элементов. ЦИАТИМ-339 является одной из старейших присадок, вырабатываемых промышленностью. Представляет собой дисульфидалкилфенолят бария. Присадка улучшает моющие и антикоррозионные свойства моторных масел. Применяется в концентрации 3-6% мас. | 
Присадка ЦИАТИМ-339
|
ВНИИ НП-360 применяется в моторных маслах старого поколения в концентрации 3,5-6,0% мас. и придает им моющие, антикоррозионные и противоизносные свойства.
Таблица 3.2
|
|
|
