CS250026B1 - Spůsob výroby syntetického mazadla a/alebo komponentu - Google Patents

Description

Vynález sa týká sposobu výroby syntetic-kého mazadla a/alebo komponentu maziv,zvlášť vysoko vis|kóznych mazacích olejov amaziv na báze tradičných, tak aj novýchvýchodiskových, nízko zhodnocovaných pe-trochemických surovin.

Okrem moderných ropných olejov ipre po-krytie stále rastúcich požiadaviek nielen namnožstvo, ale aj na ich spoiahlivú funkciuza obvyklých a zvlášť za extrémnych pod-mienok čoraz vačšmi rastie význam synte-tických olejov a maziv. Patria k nim hlavněpolyalkylénglylkoly, resp. polyalkylétery, oli-goméry a nizkoanoíekulárne polymery alké-nov, allkylaromáty, polyfenylétery, chlorova-né a zvlášť fluorované uhlovodíky, polysi-loxány, alkylestery, ako aj arylestery kyse-liny trihydrogénfosforečnej, alkylesterymonokarboxylových alifatických kyselin(Štěpina V., Veselý V.: Maziva a speciální•oleje. Veda, Bratislava 1980). Z alkylesterov monokarboxylových kyse-lin sú doležité hlavně estery monokarbo-xylových kyselin C5 až Cio a polyolov, hlav-ně neoalkylpoiyolov a z nich predovšellkýmtrimetylolproipán, ipentaerytriíol a dipenta-erytritol. K významným monoesterom patriaestery připravené z kyseliny 2-etyihexáno-vej a heptanolu, ako aj 2-etylhexanolu a izo-oktadekanolu. Potom z kyseliny izodekáno-vej a n-hexadekanolu, kyseliny heptánoveja izononanolu a izotridekanolu. K dlesterovým olejom patří hlavně olejpřipravený z dipropylénglykolu a kyselinyn-nonanovej a kyseliny pelargónovej, 1,6--hexándiolu s kyselinami: 2-etylhexánovou, n-nonanovou, izodekánovou a izotridekánovou. Z tetraolových esterov známe sú esterypentaerytritolu s kyselinami: n-heptánovou, n-oktánovou, n dekánovou, izodekánovou a izostearovou.

Nedostatkom sú však obmedzené zdrojesurovin, čo bráni aj širším aplikáciám este-rových i polyesterových olejov. Podobná si-tuácia je aj v případe alkylesterov dikarbo-xylových alifatických kyselin (Hickeman K.C., Sanford C. R.: Rev. Sci lustr. 1, 140/1930/); Nikeronov E. M. a iní: Sb. nauč.trud. Vsesojuz. naučno-issled. inst. pererab.nefti 42, 66 /1982/; Imporato L. a iní: SAEPreprint 740 118 /1973/; Rumpf K. K.: Mine-ralOltechnik 16, 11 /1971/; Stech W.: Mine-raloltechnik 17, 10 /1972/, či diesterových•olejov.

Známy je ťiež (čs. autorské osvedčeniePV 5086-84) pozoruhodný sposob výrobysyntetického mazadla z vedíajšieho kyslíka- tého organického produktu z výroby cyklo-hexanónu a/alebo cylklohexanolu, a alkoho·lov, diolov až ťetraolov, avšak vedlajší pro-dukt před použitím sa zbavuje nielen vody,ale aj organického podielu s teplotou varu100 až 200 °C, čo technicky komplikuje vý-robu a zvyšuje nároky na spotřebu energiea surovin.

Naproti tomu sposob výroby syntetickéhomazadla a/alebo komponentu mazadiel nabáze kyslíkatých organických,zlúčenín, esíe-riíikáciou, preesterifikáciou a/alebo poly-esterifikácíou pri teplote 90 až 280 "C, spra-vidla za spolupósobenia esterifilkačnéhoa/alebo polyesterifikačného katalyzátoraalebo katalyzátorov sa uskutečňuje tak, že100 hmot. častí vedíajšieho kysiíkatého or-ganického produktu izolovaného ako desti-lačný zvyšok z varáka hydrolyzačnej kolonypo oddělení aspoň časti vody z výroby cyk-lohexanolu a/alebo cyklohexanónu oxidá-ciou cyklohexánu, o hustotě pri 20 °C 1 010až 1 115 kg . nr3, čísle Ikyslosti 150 až 300miligramov KOH/g, čísle zmyidelnenia 250až 480 mg KOH/g, brómovom čísle 18 až55 g ΒΓ2/100 g, obsahu hydroxylových sku-pin 3 až 8 % hmot. sa kondenzuje a/alebopolylkondenzuje s 5 až 60 hmot. časťami pať-mocného a/alebo šesťmocného alkoholu. Výhodou sposobu výroby podlá tohto vy-nálezu je technické využiíie dosiaí nízkozhodnocovaného vedfajšieho· produktu z vý-roby cyklohexanónu a/alebo cyklohexanolu,sípravidla izolovaného ako destilačný zvyšokz varáka hydrolyzačnej kolony po odděleníaspoň časti vody, na výrobu kvalitných ma-zadiel, tesniacich olejov, najma pre ©tvoře-né převody. Ďalej flexibilita výroby aplikáciou paťmoc-ných až šesťmocnýoh alkoholov, připadne vzmesi s dvojmocnými až štvorrnocnými al-koholmi, v závislosti od určenia použitiamazadla alebo komponentu mazadiel, akoaj surovinovej a technickej dostupnosti viac-mocných alkoholov.

Vedlajší kyslíkatý organický produkt zvýroby cyklohexanolu a/alebo cyklohexanó-un oxidáciou cyklohexánu, izolovaný obvy-kle ako organický zvyšok z varáka hydro-lyzačnej kolony po oddělení zpravidla pod-statnej časti vody (napr. kolonou D 110),má hustotu pri teplote 20 aC 1 010 až 1115kilogramov . m-3; obsah vody 4 až 10 %hmot.; číslo kyslosti 150 až 300 mig KOH/g;číslo zmydelnenia 250 až 480 mg KOH/g;brómové číslo 18 až 55 g Br/100 g; obsahhydroxylových skupin 3 až 8 % hmot. Pozo-stáva zo zmesi monokarboxylových a dikar-boxylových kyselin, hydroxy- a ketokyselín,ich cylklohexylesterov a diesterov. Ďalej sú přítomné laktóny v monlomérnejformě, ale aj diméry a polymery. Identifi-kovali sa monokarboxylové kyseliny (kyse-lina máslová, kaprónová, valerováj, ďalejdikarboxylové kyseliny (jantárová, glutáro-vá, adipová) a hydroxylkyseliny (delta-hyd- 2 δ ο roxymaslová (kyselina, hydroxyvalerová ahydroxykaprónová kyselina). Potom esteryuvedených a dalších karbonových kyselin(valeran cyklohexylnatý, kaprónan cyklohe-xylnatý, glutaran dicyklohexylnatý, adipancyklohexylnatý).

Olkrem tohto obsahuji! příměsi zlúčenínkobaltu, železa, niklu, titánu a zinku. Pří-měsí zlúčenín kovov sa však obvykle zba-vuje vypieraním za spolup&sobenia silnýchminerálnych kyselin, připadne i spoluposo-benia oxidačných činidiel aleho chelátoúvor-ných činidiel i iónomeničov.

Dvoj-m-ocným alkoholom podlá ic-hto vy-nálezu sa rozumle hlavně: monoetylénglykol, dietylénglylkol, trietylénglykol, polyetylénglyikol, propylénglykol, dipropylénglykol, polypropylénglykol, dietanolamín, 1.3- butandiol, 1.4- butandiol, 1,6-hexandiol, dioly Ce, dioly C12.

Trojmocným alkoholem sa rozumie hlav-ně glycerol, trimetylolpropán, trletanolamín,ale -aj produkty etoxylácie, ako aj propoxy-lácie glycerolu a trimetylolpropánu, ďalejprodukty ipolyadície etylénoxidu a/alebopropylénoxidu na uvedené a ďalšie technic-ky dostupné trojmocné alkoholy.

Zo štvormocných až šestimocných alkoho-lov najvýznamnejší je pentaerytritol, xylitol,dipentaerytritol, redukované cukry, produk-ty adície a polyadície etylénoxidu, ako ajpropylénoxidu na viacmocné alkoholy, -ved-1'ajšie produkty z výroby trojmocnýoh ažšesťmocných alikoholov, napr. z výroby tri-metylolpropánu, ako aj pentaerytritolu a di-pentaerytritolu, tzv. sirupy. Ďalej produkty lích adície i polyadície setylénoxidom, ako aj propylénoxidom, tiežprodukty kopolyadície etylénoxidu s propy-lénoxidom na trojmocné až šestm-ocné alko-holy.

Na urýchlenie esterifikácie, resp. preeste-rifikácie, prípaldne polyesterjfikácle, Ikloréspravidla prebiehajú simultánně a móžuprehiehať i bez katalyzátorov, sú vhodnéznáme esterifikačné a polyesterifikačné ka-talyzátory, ako: minerálně kyseliny, organické sulfelkyseliny, kationity, zlúčeniny cínu, titánu, zirkónia, manganu,germánia ap. V mnohých prípadoch je vhodné kataly-zátory esterifikácie a ipolyesterifikácie kom-binovat dokonca aj s katalyzátormi převáž- né preesterifikačnými, ku ktorým patrianapr. zlúčeniny mangánu, antimonu, mo-lybdenu a olova.

Stupeň zosietenia a viskozity konečnéhoproduktu určnje druh a množstvo použitéhoviacmocného alkoholu, či zmesi viaiomoc-ných alkoholov, resp. vzájemný poměr jed-notlivých komponentov reakčnej zmesi este-rifikácie, preesterifíkácie a polyesterifiká-cie.

Pre ufahčenie spravidla vysokoviskóz-nych, připadne tuhých produktov sa tietoupravujú, najma v prostředí, kde nle je mož-né z bezpečnosiných aleho aplilkačných do-vo-dov mazadlo ohrievať, přidáváním nehoř-lavých, 1'ahk-o prchavých rozpúšťadiel. V niektorých prípadoch sa používá zmesviskóznych a tuhých produktov, s obsahámvhodných přísad, napr. Ikoloidného grafitu.V závislosti od -aplikácie mazadla a/alebokomponentu je vhodné přidávat do mazivzusfachťujúce přísady, ako· odpeňovače, e-mulgátcry, iprotíkorózne přísady, antioxidan-ty ap. Získané produkty sú zvlášť vhodné na ma-zanie reťazovýoh prevodov, článkových aŘíhových, ďalej mazanie pohybových sru-bav a ozubených tyčí, ocelových lán, lebomajú nielen -vy-sokú viskozitu, ale aj dohruprirodzenú priínavosť k povrchu lana. 0-krem toho nestekajú ani za vyšších vonkaj-ších teplot a sú do-statoone elastické i vzimnom období.

Sp&sob výroby pódia tohto vynálezu mož-no uskuločňovať predovšetkým diskontinuál-ne, ale možno ho· realizovat aj polokonti-nuálne, obvykle za ipoužitia kvapalných ale-foo plynných ,,vynášačov‘: vody, za zvýšené-ho, najma vsak atmosférického tlaku alehoza vakua. Ďalšie údaje o sposobe výroby podlá toh-to vynálezu, ako aj ďalšie výhody sú zřejmá z príklaďov. Příklad 1

Do írojhrdlej sklenensi banky o -objeme4. dm3 -opatrenej miešadlom, kontaktnýmteplomerom, prívodom inertného plynu, nad-Rtavccm, chladičem a bankou na odběr des-tilátu sa naváži 2 000 g organického- zvySkuz varáka hydrolyzačnej ko-ióny po odděleníčasti vody z výroby cyklohsxanónu kataly-tickou oxidáciou cylklohexánu, Tento- orga-nický zvyšok (z kolony DX 110) má tút-ocharakteristiku: žltohnedá až tmavohnědá -kvapaíina;dynamická viskozita pri 20 ÚC — 268,9 MPa .,-s; hustota -pri 20 °C — 1106 ikg . m 3; obsah vody = 6,9 % hmot.; číslo ky-sl-osti — 236,3 mg KOH/g; číslo zmydelnenia = 412,8 mg KOH/g; brómové číslo = 23,1 g Br/100 g; obsah hydr-oxylovýc-h skupin = 4,7 % hmot.

Claims (3)

1. Ďalej sa přidá 280 g dipentaerytritolu, 20gramov polyproipoxylovaného trimetylolpro-pánu a 5 g tetrabutyltitanátu ako esterifi-kačného, preesterifikačného i póly esterifi-kačného kaíalyzátora. Reakcia sa uskuteč-ňuje při teplote 200 °C při použití 00 g xy-lenu ako unášača vody. Získaný produkt mápo oddělení prednýoh podielov za zníženéhotlaku číslo kyslosti 0,9 mg KOH/g; číslozmydelnenia 360,2 mg KOH/g a dynamickáviskozitu pri 50 °C 6 8Í20 mPa . s. Produkt mávelmi dobru adhéziu k ocelovému plechua pri teplote —-20 'C dobré lipně na povrchu.Je zvlášť vhodný alko· mazadlo· pre otvorenópřevody. P r í ik lad 2 Do· trojhrdlej esterifikačnej banky o ob-jeme 500 cm3 ctpatrenej miešadlom, kon-taktním teploměrom, prívodom inertnéhoplynu, nádstavcom s náplňou, chladičem abankou na odběr destilátu sa naváži 200 gz vedlajšieho organického kyslíkatého pro-duktu — destilačného zvyšku z varáka hyd-rolyzačnej Ikolóny z výroby cyklohexanónua/alebo cyklohexanolu, charakterizovanéhov příklade 1, ďalej 30 g xylitolu s teplotoutavenia 92 až 94 °C, 15 g etylénglykolu, 30 gxylenu, 0,8 g kyseliny p-toluénsulfónovej.Reakcia sa uskutečňuje pri teplote 120 až160 °C počas 26 h. Získaný produkt ipo oddě-lení rozpúšťadla destiláciou za zníženéhotlaku, neutralizácii a vysušení produktu máčíslo kyslosti 0,6 mg KOH/g, kinematickáviskozitu 2 850 m2. s-1 a je po aditivácii 0,5 % hmot. 2-terc.-butyl-4-kumylfenolu akoúčinného antioxidantu ako mazadlo vhodnýpre otvorené iprevody. Příklad 3 Do trojhrdlej esterifikačnej banky o ob-jeme 4 dm·5, opatreuej miešadlom, kontakt-ným teplomerom, prívodom inertného ply-nu, chladičom a bankou na odběr destilátusa naváži 2 000 g vedlajšieho organickéhokyslíkatého produktu — destilačného zvyš-ku z varáka hydrolyzačnej kolony z výrobycyklohexanónu a/alebo cyklohexanolu, cha-rakterizovaného· v příklade 1, 200 g dipen-taerytritolu čistoty 85,4 %, obsahujúcehonavýše 14,6 % pentaerytritolu, 50 g etylén-glykolu a 4,5 g tetrabutyltitanátu ako kata-lyzátora. Reakcia sa uskutečňuje pri teplote 200 °Cpočas 26 h, za pretvkovania reakčnej z-mesidusíkom, oddeíovania reakčnej vody a ma-lého množstva nízkovrúceho podielu. Pro-dukt má při 100 °C kinematická viskozitu380 mm2. s_1 a je vhodný ako mazadlo preotvorené převody. Pri ochladnutí produktuv reakčnej banke na teplotu 50 -'C sa k vis-kóznemu produktu pre uíahčenie odběru aaplikácie přidá 10 % trlchlóretylénu, 0,2 %hmot. arylalkylsulfonátu horečnatého, 0,15procent fenotiazínu, 0,3 % hmot. N,N‘-dife-nyl-p-fenyléndiamínu, 0,1 % N,N‘-bis-salicy-lidén-1,2 dlamínopropánu, 0,2 °/o hmot. di-alkylditioíosfátu zinočnatého a 0,05 % kyse-liny antranilovej. PEEDMET

   1. Spósob výroby syntetického· mazadlaa/alebo komponentu mazadiel na báze kys-líkatýc-h organických zlúčenín, esterifiká-•ciou, preesterifiikáciou a/alebo polyesterifi-káciou pri teplote 90 až 280 C'C, spravidla zaspolupQscibenia esterifikačného a/alebo po-lyesterifikačného katalýza tóra alebo kataly-zátorov, vyznačený tým, že 100 hmot. častívedfajšieho kyslíkatého· organického pro-duktu izolovaného ako destilačný zvyšok zvaráka hydrolyzačnej kolony po odděleníaspoň časti vody z výroby cyklohexanolu a//alebo cyklohexanónu oxidáciou cyklohexá-nu, o hustotě pri 20 &C 1010 až 1115 kg. . m"3, čísle kyslosti 150 až 300 mg KOH/g,čísle zmydelnenia 250 až 480 mg KOH/g,brómovom čísle 18 až 55 g Brž/100 g, obsa-hu hydroxylových skupin 3 až 8 % hmot.,sa kondenzuje a/alebo polylkondenzuje s 5 V V M A L E Z U až 60 hmot. časfami pafmocného a/alebošes+mocného alkoholu.
2. 2. Spósob výroby podlá bodu 1, vyznače-ný tým, že 100 hmot. častí vedla jšieho kys-líkatého· organického produktu sa konden-zuje s 5 až 60 hmot. časfami pafmocnéhoa/atebo šesťmocného alkoholu, s výhodouobsahujúceho primárné hydroxylové skupi-ny a použije sa v zmosi s 1 až CO % aspoňjedného dvojmocného až štvormocného al-koholu.
3. 3. Spósob výroby podlá bodov 1 a 2, vyzna-čený tým, že sa získaný viskózny až tuhýprodukt spravidla fyzikálně a/alebo che-micky upravuje, ako· oddestilovaním lahšíchpodielov za zníženého tlaku, extrakiciou, rie-dením přidáním nehořlavých rozpúšťadiel,aditiváciou antioxidantmí a dalšími obvyk-lými zušlachťujúcimi přísadami. Sevnrogrníia, n p., zflvini 7, Most Cena 2,40 Kčs