Главная -> Словарь

Маслорастворимых сульфонатов

Таблица 6.4. Защитные свойства маслорастворимых ингибиторов коррозии

Таблица 6.6. Полярные свойства комплексных маслорастворимых ингибиторов коррозии, добавленных к маслу АС-6 в количестве 2%

ранирующих ингибиторов, проявляют защитное действие не только за счет торможения электродных реакций электрохимической коррозии; они склонны также к образованию адсорбционных и хемосорбционных пленок на металлах. На рис. 6.14 представлена схема механизма действия маслорастворимых ингибиторов коррозии.

Шехтером с соавторами исследована возможность улучшения физико-химических и защитных свойств комбинированных маслорастворимых ингибиторов НГ-1018 и ИНГА-3 путем использования в процессе получения электромагнитных полей. Действие электромагнитных полей при синтезе присадок приводит к увеличению их полярности и улучшению защитных и водовытесняющих свойств.

Патентуется метод ингибирования коррозии и замедления образования ржавчины путем добавления в смазочные масла маслорастворимого ингибитора — литиевой соли алкил- или алкенилянтарной кислоты. В качестве маслораствори-мых ингибиторов исследованы также магниевые соли органических кислот. Так, алкилсалицилаты, сульфонаты и алкилфено-ляты магния улучшают полярные, водовытесняющие и защитные свойства масла. Описаны свойства и механизм защитного действия маслорастворимых ингибиторов коррозии — карболовых кислот и их производных .

Водомаслорастворимые С. н. и сульфонаты мол. веса 400—450 являются основой современных высокоэффективных эмульсолов и защитных эмульсионных масел; последние защищают металлы от коррозии в пресной и морской воде. Малорастворимые С. н. и сульфонаты мол. веса 400 применяют в качестве моющих присадок к картерных маслам и маслорастворимых ингибиторов коррозии.

Защитные свойства определяют способность индустриальных масел предотвращать агрессивное действие на детали машин органических кислот, содержащихся в маслах и образующихся в результате окисления при наличии влаги, попадающей в масла в процессе эксплуатации , а также веществ, агрессивных по отношению к некоторым металлам. Коррозия черных металлов возникает при попадании в масло воды, а коррозия цветных металлов и сплавов вызывается действием органических кислот, образующихся при окислении масла и некоторых присадок. Вода, а также частицы продуктов коррозии стимулируют коррозионную агрессивность органических кислот. Кроме того, попадая в зону трения, частички продуктов коррозии действуют как абразив и повышают интенсивность изнашивания. Коррозия цветных металлов усиливается с повышением температуры. Защитные свойства улучшаются при введении в масло маслорастворимых ингибиторов коррозии, антикоррозионных присадок, которые препятствуют контакту металла с влагой и органическими кислотами.

Ингибиторы коррозии являются поверхностно-активными веществами ; их подразделяют на водорастворимые , водомаслорастворимые и маслорастворимые соединения . Существует связь между химическим строением ПАВ — ингибиторами коррозии, их поверхностной активностью на границе с воздухом, водой и металлом и защитной эффективностью. Общие закономерности поверхностной активности и мицеллообразования маслорастворимых ингибиторов анионо- и катионоактивного типов в углеводородных средах являются, в известной мере, «зеркальным» отображением соответствующих закономерностей для водорастворимых ПАВ в полярных средах. С увеличением молекулярной массы маслорастворимых ПАВ, уменьшением их гидрофильно-лиофильного баланса уменьшается полярность, возрастает энергия связи со средой, убывает поверхностная активность и критическая концентрация мицеллообразования, при этом защитные свойства ухудшаются.

На основании изучения объемных и поверхностных свойств маслорастворимых ингибиторов коррозии предложено разделить их на ингибиторы хемосорбционного и адсорбционного действия. В свою очередь, ингибиторы коррозии хемосорбционного действия подразделяют на ингибиторы анодного действия и ингибиторы катодного действия . Ингибиторы-доноры электронов содержат группы с сильным отрицательным суммарным электронным эффектом .

Консервационные масла — это средства временной противокоррозионной защиты на основе минерального или синтетического масла со значительным содержанием маслорастворимых ингибиторов коррозии, предназначенные для наружной и внутренней консервации металлоизделий во время хранения или транспортирования в различных условиях . При использовании консервационного масла находящуюся на хранении технику перед введением в эксплуатацию необходимо расконсервировать, т.е. удалить консервационное масло.

и значительного количества маслорастворимых ингибиторов коррозии обеспечивает следующие особенности и преимущества ПИ НС перед традиционными защитными маслами и смазками:

Додецилбензол производится несколькими нефтяными компаниями алкилироианием бензола полипропиленом. Эти же компании вырабатывают и производные сульфонатов, которые используются в качестве детергентов для промышленных и бытовых нужд. Аналогично полистирол можно рассматривать как нефтяной углеводород, поскольку оба исходных соединения для его производства получаются в настоящее время из нефти. В масляных фракциях, используемых для приготовления маслорастворимых сульфонатов, необязательно должны преобладать ароматические углеводороды, но сульфированию подвергаются только углеводороды, содержащие в молекуле ароматические кольца, которые избирательно сульфируются и в виде сульфонатов остаются в растворенном состоянии в остаточной неароматической части масла.

В зависимости от условий защелачивания и соотношения реагентов сульфонаты могут содержать значительное количество оксидов, гидроксидов и карбонатов в тонкодисперсном и коллоидном состоянии. Сульфонаты с избыточной щелочностью способны нейтрализовать кислотные соединения, накапливающиеся в масле при работе двигателя. Сульфокислоты для маслорастворимых сульфонатов получают путем сульфирования минеральных масел олеумом или серным ангидридом .

Одним из источников получения маслорастворимых сульфонатов являются побочные продукты, образующиеся при глубокой очистке минеральных масел олеумом. Сульфокислоты, полученные при сульфировании этих высококипящих нефтяных дистиллятов, являются сложными смесями производных ароматических и нафтеновых углеводородов и содержат по меньшей мере одну сульфо-группу, присоединенную к атому углерода. Из продуктов сульфирования сульфокислоты могут быть выделены при обработке водным раствором уксусной кислоты, спирта или эфира, фенола и др. Для получения чистых маслорастворимых сульфонатов нейтрализованные сульфокислоты обычно подвергают экстракции водным раствором спирта .

Маслорастворимые сульфонаты получают большей частью непосредственным сульфированием минеральных масел, так как эти масла содержат значительное количество ароматических углеводородов, способных к сульфированию. Из различных групп ароматических углеводородов для получения маслорастворимых сульфонатов с высокими выходами и хорошим качеством желательно использовать легкие углеводороды — моно- и бициклические алкилароматические углеводороды с длинными боковыми цепями , обладающие высоким индексом вязкости. Поэтому сырье рекомендуется подвергать селективной очистке фурфуролом для удаления нежелательных тяжелых углеводородов .

Исследовалась возможность замены олеума серным ангидридом . В первом промышленном процессе такого типа серный ангидрид применяли в виде паров, разбавленных воздухом. Сейчас этот парофазный процесс проводят в больших масштабах. Преимущества использования серного ангидрида следующие: малый расход сульфирующего агента, меньшая продолжительность процесса, минимальное образование кислого гудрона, высокий выход сульфоната и низкое содержание кислоты в кислом гудроне. Первая в СССР установка по получению маслорастворимых сульфонатов с использованием газообразного серного ангидрида была пущена в эксплуатацию в 1949 г. в г. Баку . В настоящее время газообразный серный ангидрид широко применяют в производстве водорастворимых и маслорастворимых сульфонатов. Его обычно используют в смеси с воздухом, азотом или печными газами .

гудрон не образуется. Сульфирование жидким серным ангидридом в среде жидкого сернистого ангидрида получило распространение как за рубежом, так и в Советском Союзе для производства водо-и маслорастворимых стабильных и эффективных сульфонатов с хорошим выходом. В СССР этот процесс впервые был использован для получения моющих средств из а'лкилбензолов. Однако жидкий серный ангидрид является очень сильным реагентом и способен расщеплять длинную алкильную цепь алкиларома-тических углеводородов. По мнению ряда исследователей, для получения маслорастворимых сульфонатов более целесообразно использовать газообразный серный ангидрид.

боковыми цепями — маслорастворимые, но водонерастворимые сульфонаты. Это полностью согласуется с исследованиями Спер-линга, который, разделяя нефтяные сульфонаты и гидролизуя их до исходных углеводородов, выяснил, что из маслорастворимых сульфонатов выделяются моноциклические алкилароматические углеводороды с длинными боковыми цепями, а из водорастворимых сульфонатов — полициклические ароматические углеводороды с короткими боковыми цепями .

Очистка масляных дистиллятов серным ангидридом. Для получения высококачественных белых ма'сел, нафтенового компрессорного масла, а также парафина для пищевой и белково-витаминной промышленности проводят очистку сырья олеумом. При получении белых масел сульфирующий агент —серный ангидрид —либо растворен в серной кислоте , либо смешан с газом-носителем . Очистка газом имеет следующие преимущества перед очисткой олеумом: уменьшение количества кислого гудрона, увеличение количества маслорастворимых сульфонатов, которые можно использовать в качестве моющих присадок и ингибиторов коррозии.

Концентрация кислоты. Концентрация кислоты играет весьма важную роль при кислотной очистке. Очень разбавленная кислота, например концентрацией 1—20%, может применяться в качестве нейтрализующего агента при очистке химических стоков. Для полимеризации алкенов и диенов применяют кислоту концентрацией от 35 до 80 %. Еще более концентрированную-кислоту применяют для сульфирования ненасыщенных углеводородов и в качестве катализатора алкилирования. Для очистки смазочных масел обычно применяют кислоту концентрацией 93—98%. Дымящая серная кислота концентрацией 104,5% моногидрата применяется для глубокой очистки в производстве минеральных масел, деодоризации и обесцвечивания специальных бензинов и лигроинов и для производства высокомолекулярных маслорастворимых сульфонатов. Для производства таких сульфонатов можно также применять серный ангидрид, разбавленный инертным носителем, например возухом или азотом. Частично отработанная кислота после очистки дымящей серной кислотой может использоваться для очистки смазочных масел средней вязкости. В тех случаях, когда общая схема очистки допускает последовательное использование отработанных кислот,, удается достигнуть значительной их экономии. Отработанная кислота с установок сернокислотного алкилирования часто используется для обессерива-ния и удаления металлических ядов из прямогонных бензино-лигроиновых фракций.

Кз алкилатора алкилат направляют в отстойник 3 для осаждения отработанного катализатора, а затем в промывную емкость 4 для промывки алкилата водой и щелочным раствором. Далее алкилат подвергают ректификации в четырех последовательно расположенных ректификационных колонках 5 --8. В первой колонне 5 отгоняют бензол, который затем осушают и возвращают в процесс. Во второй колонне 6 отгоняют фракцию с температурой кипения 140- 280 "С, в состав которой входят непрореагировавшие алкены, насыщенные углеводороды, ниэкомолекулярные алкилбензолы. В третьей колонне 7 выделяют целевую фракцию алкилбензолов с температурой кипения 280-340 "С. Выход этой фракции в пересчете на исходные алкены составляет 87- 90% , средняя молекулярная масса алкилбен-золов составляет 246. 13 последней ректификационной колонне 8 отгоняют фракцию кипящих при 340 - 500 "С алкилатов - высокомолекулярных продуктов побочных реакций. Их можно использовать для получения маслорастворимых сульфонатов и синтетических масел,

Смолы могут быть сульфированы с образованием водо- или маслорастворимых сульфонатов:

Смолы могут быть сульфированы с образованием водо- или маслорастворимых сульфонатов: