Технология получения алкилсалицилатных моющих присадок аск и mack

Технология синтеза присадок АСК и MACK разработана во ВНИИ НИ. Присадки АСК (алкилсалицилат кальция) и MACK (многозольный алкилсалицилат кальция) представляют собой концентраты каль­циевых солей алкилсалициловых кислот в масле-разбавителе. Эти присадки эффективно улучшают моющие свойства моторных масел.

Основными стадиями процесса производства являются алкилирование фенола продуктом крекинга парафина, удаление непрореагировавших веществ, получение алкилфенолята натрия, карбонатация с получением кальциевой соли, центрифугирование или фильтрование присадки и отгон растворителя. В производстве ис­пользуют фракцию 240—320 °С продуктов крекинга парафина, фе­нол, едкий натр, оксид кальция, ксилол и бензолсульфокислоту (катализатор).

Технологическая схема установки приведена на рис. 6. Алкилирование осуществляется в аппарате 4 с перемешивающим устрой­ством, куда подается через теплообменник 2 олефинсодержащая фракция продуктов крекинга и поступают расплавленный фенол и бензолсульфокислота. После промывки водой и отстаивания про­дукты алкилирования через теплообменник 7 направляются в от­гонную колонну 8, где под вакуумом отгоняются непрореагировавшие фенол и исходная углеводородная фракция; отогнанный фе­нол возвращают на алкилирование (на рисунке не показано).

Алкилфенол из куба колонны 8 поступает для карбонатации в аппарат 12 с механическим перемешиванием, куда подают рас­творитель (ксилол) и едкий натр. При 140—145 ⁰С и остаточном давлении 0,6—1,0 мПа в аппарат поступает диоксид углерода. С целью выделения алкилсалициловых кислот в аппарат 12 по­дают соляную кислоту, а затем для удаления образовавшегося Хлорида натрия — воду. После отстаивания и спуска водного слоя продукт смешивают в аппарате 15, с маслом-разбавителем М-6 в соотношении 1:1. Масляный концентрат алкилсалициловых кислот обрабатывают оксидом кальция, а полученный продукт омыления поступает на центрифугирование или фильтрование, после чего от него отгоняют ксилол.

Для получения присадки MACK алкилсалициловые кислоты в аппарате 15 разбавляют маслом М-6 и обрабатывают избыточным количеством оксида кальция при 80 °С в присутствии промотора — метилового спирта; при этом через реакционную смесь пропускают углекислый газ. Полученную присадку (в виде раствора в ксилоле) отделяют от. механических примесей и отгоняют растворитель. Присадки АСК и MACK выпускаются соответственно по ТУ 38-101458—74 и ОСТ 38-01100—76.

За последние годы технология получения присадок АСК и MACK усовершенствована: предложено осуществлять алкилирова­ние фенола непредельными углеводородами в присутствии катео­нита КУ-2, что позволило увеличить выход алкилсалициловых кис­лот и повысить качество присадок.

Диспергирующие присадки

К промышленным диспергантам относятся:

1. Алкилсукцинимидные присадки

2. Высокомолекулярные основания Манниха (амины), получаемые обработкой алкилфенолов или полиакриламида формальдегидом и диметиламином.

3. Загущающие (вязкостные) полиметакрилатные присадки (описаны ниже) в случае введения в их состав азотсодержащих звеньев проявляют и свойства диспергаторов, т.е. становятся вязкостно-диспергирующими.

Они находят все большее применение, т.к. не содержат ионов металла, т.е. являются беззольными. В основном применяют азотосодержащие дисперганты, которые за счет взаимодействия атомов азота с поверхностным зарядом твердых частиц эффективно поддерживают их во взвешенном состоянии и не дают укрупняться и оседать. Наибольшее распространение получили олигомерные сукцинимидные присадки, являющиеся имидопроизводными янтарной кислоты. Основные стадии их получения:

1. Синтез низкомолекулярного полимера (олигомера) с молекулярной массой от 800 до 1200, катионной полимеризацией изобутилена или его сополимеризация со стиролом (или другими мономерами), иногда используют олигомеры бутадиена.

2. Конденсация полученных олигомеров с малеиновым ангидридом с получением алкилянтарного ангидрида:

3. Обработка полученного полупродукта аминопроизводными (чаще всего), аминоспиртами или спиртами. Наиболее применимы фракции полиаминов:

Наличие двух олигомерных углеродных фрагментов обеспечивает хорошую растворимость в масле, а полярные имидные и аминные группы – эффективное взаимодействие с твердыми частичками. В России разработаны сукцинимидные присадки типа С-5А, СД-73М, К-51 (фирма «Квалитет»).

При варианте обработки полупродукта 2,2-дизамещенными этаноламинами проходит реакция с образованием оксазолинового производного

Иногда полупродукт обрабатывают гликолями:

Другим типом беззольного дисперганта является алкилфенольное основание Манниха. Его получают по реакции Манниха из алкилфенолов, формальдегида и полиаминов:

Присадка такого типа является днепролом. Она более стабильна, чем С-5А и применяется в маслах, эксплуатируемых при повышенных температурах. Для повышения термостойкости иногда используют модификации этой присадки борной кислотой. Иногда получаемые на основе полиизобутиленов и P₂S₅ (пентасульфид фосфора) зольные дисперсанты тиофосфитного типа.

Основные стадии их получения:

1 Получение олигомерного полиизобутилена (ПИБ) (или их закупка)

2 Получение и очистка алкилтиофосфорной кислоты

3 Обработка оксидом пропилена

Оксид пропилена берут в недостатке и часть кислых групп остаются не этерифицированны.

4 Нейтрализация кислотных групп оксидами или гидроксидами металлов.

Достоинствами этой присадки являются хорошие диспергирующие свойства и меньшая стоиомсть по сравнению с сукцинимидами. Недостатки: зольность (т.к. в составе есть металлы).