CS255347B1 - Spnscb přípravy bazických suifnnátov horečnatých a vápenatých - Google Patents

Abstract

Riešenie sa týká sposobu přípravy bázického sulionátu horečnatého a vápenatého za přítomnosti promótorov typu organických a anorganických peroxidov, ako peroxidu vodíka, peroxidu sodíka, terc.butylhydroperoxidu, di-terc.butylperoxidu, kuménhydroperoxidu, dibenzoylperoxídu, kyseliny peroctovej alebo ich zmesi. Příprava bazického sulfoinátu horečnatého a vápenatého spočívá v jednostupňovej karbonatácii plynným oxidom uhličitým zmesi ohsahujňcej olejový roztok neutrálneho sulionátu horečnatého a vápenatého, οχιά horečnatý alebo· vápenatý, vodu, alkohol, benzén a benzín pri teplote 50 až 60 CC. Odstředěním a destiláciou sa získá bázický sulfoinát horečnatý alebo vápenatý. Bázické sulíonáty horečnaté a vápehaté sa používajú ako přísady detergentno-dispergačné a antikorozívne do mazacích olejov, ohrábacích kvapalín, konzervačných olejov a plastických maziv.

Description

Predmet vynálezu rieši přípravu bázických sulfonátov horečnatých a ,vápenatých, ktoré sa používajú ako detergentno-dispergačné a antikorozívne přísady jjlo mazacích olejov, obrábacích kvapalín, Jconzervačných olejov a plastických maziv.

V patente USA č. 4 129 589 je opísaná příprava vysokobázickej olejorozpustnej horečnatej soli kyseliny sulfónovej za přítomnosti promótorov typu nízkých karboxylových kyselin, nízkých karboxylových anhydridov a esterov, substituovaných nízkých karboxylových kyselin, vody a nízkého alkoholu. Pri tejto přípravě sa přidává CO? ku komerčnému MgO v přítomnosti Mg-sulfonátu a zlúčenín vyššie uvedených za přítomnosti inertného rozpúšťadla. Použitý Mg-sulfonát je na báze olejorozpustných ropných a syntetických sulfokyselín. Reakcia je jednostupňová pri teplote reakčnej zmesi od 10 ^CC do refluxnej teploty zmesi. Vysokobázický produkt sa získá po filtrácii a oddestilovaní prchavých zložiek.

Pódia patentu USA č. 4 192 758 je opísaná příprava vysokobázických sulfonátov horečnatých za přítomnosti amoniaku ako promotora. Pri tejto príprave sa přidává CO2 ku komerčnému MgO za přítomnosti olejorozpustného Mg-sulfonátu (na báze ropných alebo syntetických sulfokyselín), promotora (NH4OH), alkoholu a vody pri teplote 21 až 60 °C. Mg-sulfonát vysokobázický sa získá oddestilovaním vody, metanolu, amoniaku nasledovnou filtráciou a konečne destiláciou reakčnej zmesi.

Patent NSR č. 2 951 384 uvádza přípravu vysokobázických detergentno-dispergačných přísad do mazacích olejov karbonatáciou produktov reakcie MgO a glycínu (alebo

NH4HCO3—HCHO—NaCN alebo

N/CH2C.O2H/3) za přítomnosti Ca-alkylarénsulfonátov, CH3OH alebo C2H5OH a uhlovodíkových rozpúšťadiel. Produkty obsahujú 1,2 až 9,8 % N.

Patent USA č. 3 853 774 chrání přípravu koncentrátu olejorozpustného Mg-sulfonátu bázického kontaktováním CO2 pri 38 až 62 °ÍC so zmesou obsahujúcou koncentrát Mg-sulfonátu neutrálneho, MgO, vody, CH3OH, nafténických kyselin ako promotora a uhlovodíkového rozpúšťadla za přítomnosti protipenivej přísady. Z reakčnej zmesi sa oddestiluje metanol a voda a po upravení zmesi vodou sa znovu oddestiluje voda. Potom sa reakčná zmes přefiltruje a po oddestilovaní rozpúštadla sa získá vysokobázický koncentrát Mg-sulfonátu.

Spósob přípravy bázických sulfonátov horečnatých a vápenatých podlá vynálezu prebieha reakciou olejového roztoku neutrálneho sulfonátu horečnatého alebo vápenatého obsahujúceho oxid horečnatý alebo vápenatý, vodu, nižší alkohol, benzen, benzín s oxidom uhličitým v jednom stupni za přítomnosti promótora s následným odstředěním a oddestilovaním prchavých zložiek podstatou ktorého je, že prebieha pri teplote 50 až 60 °C za přítomnosti promótora, ktorým je anorganický alebo organický peroxid, připadne ich zmesi v množstve 1 až '50 % hmot. počítané na použitý oxid horečnatý alebo vápenatý. Prídavok vody je 5 až 15 % hmot. počítané na vložený 28- až 33 %-ný olejový roztok neutrálneho sulfonátu horečnatého alebo vápenatého, použije sa alkohol s počtom atómov uhlíka v molekule 1 až 5 v hmotnostnom pomere k oxidu horečnatému alebo vápenatému, ktorý je rovný 1 ku 1, 4 až 1 ku 2,3. Množstvo oxidu horečnaého alebo vápenatého sa použije 10- až 25 %-ných hmot. počítané na 28- až 33 %-ný olejový roztok neutrálneho sulfonátu horečnatého alebo vápenatého a oxid uhličitý sa použije v molárnom pomere ku oxidu horečnatému alebo vápenatému rovnom 1:1 až 1:1,3. Ako rozpúšťadlo a zrieďovadlo sa použije benzín v hmot. pomere 1,5 : 1 počítané na 28- až 33 %-ný olejový roztok neutrálneho sulfonátu horečnatého alebo vápenatého a na rozpustenie promótora sa použijú aromatické uhlovodíky ako benzén, toluén alebo xylény v hmot. pomere 1:1 až 1:4, počítané na hmotnosť promótora.

Proces přípravy bázických sulfonátov horečnatých a vápenatých podlá vynálezu zahrňuje jednostupňový proces karbonatácie zmesi obsahujúcej 28 až 33 % hmot. olejového· roztoku Mg alebo Ca-sulfonátu neutrálneho, oxid horečnatý alebo vápenatý, vodu, nižší alkohol, rozpúšťadlo a promotor s kyslým plynom, v tomto případe oxidom uhličitým. Plynný oxid uhličitý sa privádza do reakčnej zmesi pri teplote 50 až 60 °C. Po skončení reakcie karbonatácie sa reakčná zmes odstředí alebo přefiltruje a po oddestilovaní prchavých zložiek ako je alkohol, voda, rozpúšťadlo, sa získá bázický sulfonát horečnatý alebo vápenatý.

Karbonatácia je ukončená vtedy, ak prietoky vstupujúceho a vystupujúceho oxidu uhličitého sú zhodné a zároveň sa zníži reakčná teplota.

Týmto spósobom sa získajú produkty s vysokými hodnotami TBN, ktoré sú vhodné ako přísady do mazacích olejov.

Ako promótory sa pri tomto procese použili organické a anorganické peroxidy a peroxykyseliny, ako sú peroxid vodíka, peroxid sodíka, terciárny butylhydroperoxid, di-terciárny butylperoxid, kuménhydroperoxid, dibenzoylperoxid, kyselina peroctová a iné. Výťažky a kvalita získaných produktov závisí od chemickej struktury a druhu použitého peroxidu alebo peroxyzlúčeniny.

Východiskové neutrálně sulfonáty horeč5 naté alebo vápenaté, použité podlá vynálezu bolí připravené zo sodných ropných sulfonátov konverziou s chloridům horečnatým alebo vápenatým. Na reakciu karbonatácie sa použili 28- až 33 %-né olejové roztoky neutrálnych sulfonátov horečnatých alebo vápenatých.

Kvalita finálneho produktu je závislá na mnohých faktoroch a jedným z velmi důležitých je čistota, a množstvo použitého oxidu horečnatého alebo vápenatého. Pre přípravu bázického sultonátu horečnatého je důležitá vysoká aktivita oxidu horečnatého, ktorá sa dosiahne jeho aktiváciou žíháním, čím sa z něho odstráni voda a uhličitan horečnatý přejde na oxid horečnatý. Vyhovujúca teplota aktivácie je 600 'C a čas 4 hodiny.

Množstvo oxidu horečnatého alebo vápenatého pre karbonatáciu sa pohybuje v rozmedzi 10 až 25 % hmot., počítané na vložený 28- až 33 %-ný olejový roztok neutrálneho sulfonátu horečnatého alebo vápenatého.

Dalším důležitým faktoroni je množstvo použitej vody na východiskový 28- až 33 %·· -ný olejový roztok neutrálneho sulfonátu a pohybuje sa v rozmedzí 5 až 15 % hmot. na olejový roztok neutrálneho sultonátu.

Ako alkoholy možno použit nižšie alifatické alkoholy ako sú metylalkohol, etylalkohol, propyalkoholy, butylalkoholy, alkylalkoholy alebo· ich vzájomné zmesi. Množstvo použitých .alkoholov v reakčnej zmesi, počítané na oxid horečnatý alebo vápenatý je 1: 1,4 až 1: 2,3 (hmot. poměr j.

Ako rozpúšfadlo, resp. zried’ovádi© pre karbonatáciu možno použit 1'ahký benzín s teplotou varu 80 až 110 °C, ako i ťažký benzín s teplotou varu 150 až 190 °C, cyklohexán, toluén, benzen, xylény alebo ich vzájemné zmesi v potrebnom množstve.

V procese karbonatácie sa použil ako kyslý plyn oxid uhličitý, ktorý sa privádzal do reakčnej zmesi rýchlosťou v rozmedzí 20 až 100 ml. min^-1 v množstve 1 molu oxidu uhličitého na 1 až 1,3 mola oxidu horečnatého alebo vápenatého.

Připravené bázické sulfonáty horečnaté alebo vápenaté podlá vynálezu sú číře olejové roztoky, svetlejšie ako bázické sulfonáty připravené za použitia iných typov promótorov, například kyseliny octovej, etanolamínov alebo bez promótora. Normované usadeniny neprevyšujú hodnoty 0,1 % objemového.

Bázické sulfonáty horečnaté alebo vápenaté připravené podlá vynálezu sa použijú ako detergentno-dispergačné a antikorozívne přísady do mazacích olejov, obrábacích kvapalín, konzervačných olejov a plastických maziv. Ich účinok je podmienený hlavně tým, že majú určitú hodnotu bázicity, ktorá je vyjádřená ako číslo bázicity — TBN (total base numberj, a uvádza sa v mg KOH/g olejového roztoku bázického sulfonátu, čo spůsobuje, že bázické sulfonáty sú schopné neutralizovť kyseliny vznikajúce v oleji pri jeho použití.

Pre ilustráciu sú uvedené příklady přípravy bázických sulfonátov horečnatých a vápenatých za použitia niektorých typov peroxidických promótorov, ktoré však neobmedzujú predmet vynálezu.

Příklad 1

Následovně látky sa zmiešajú spolu v 500 mililitrovej banke, opatrenej miešadlom, chladičom, teplomerom a prívodom oxidu uhličitého:

neutráhiy sulfonát horečnatý 100 g oxid horečnatý 14 g voda 13 g metanol 8 g dibenzoylperoxid +

4- benzen 4 g + 13 g benzín 80/110 150 g oxid uhličitý 15 g

Zmes sa intenzívně miešala pri teplote 60 °C a oxid uhličitý sa privádzal rýchlosfou 100 ml/min. Karbonatácia trvala 3 hodiny. Po jej ukončení sa reakčná zmes podrobila odstredeniu a po vydestilovaní prchavých podielov sa získal vysokobázický sulfonát s TBN = 300 mg KOH/g, obsah 7,66 % hmot. Mg, obsah 0,1 % objemového normovaných usadenín.

Příklad 2

V tomto příklade sa použil ako východiskový sulfonát neutrálny PS-30 N (neutrálny sulfonát vápenatý} a ako oxid sa použil oxid vápenatý. Následovně látky sa zmiešajú v 500 ml banke tak, ako v postupe 1:

PS-30 N 50 g oxid vápenatý 9 g veda 3 g metanol 4 g dibenzoylperoxid + benzen 2 g +7 g benzín 80/110 150 g oxid uhličitý 8 g

Podmienky pri karbonatácii, včetne spracovania produktu, sú rovnaké ako v příklade 1. Karbonatácia trvala 2 hodiny. Získal sa bázický sulfonát vápenatý s TBN = 243 miligramov KOH/g, obsah pod 0,1 % objemového normovaných usadenín.

Příklad 3

V tomto příklade sa použil pri príprave bázického sultonátu horečnatého ako promotor peroxid vodíka. Následovně látky sa zmiešajú v banke ako v predchádzajúcich postupech:

neutrálny sulfonát horečnatý	100	g
oxid horečnatý	14	g
voda	13	g
metanol	10,3	g
peroxid vodíka	5,8	g
benzín 80/110	150	g
oxid uhličitý	15	g

Karbonatovalo sa pri teplote 50 °C pooas 2 hodin. Ostatně podmienky pri karbonatácii, včetne spracovania produktu, sú ako v příklade 1. Získaný bazický sulfonát horečnatý mal TBN == 219 mg KOH/g, obsah 0,1 percenta objemového normovaných usadenín.

Příklad 4

V tomto příklade sa použil pri přípravě bázického sulfonátu horečnatého ako promótor kuménhydroperoxid. Následovně látky sa zmiešajú v banke, pričom postup pri karbonatácii včetne spracovania produktu je ako v příklade 1:

neutrálny sulfonát

horečnatý	100	g
oxid horečnatý	14	g
voda	15	g
metanol	10	g
kuménhydroperoxid + + benzén	4	g + 10 g
benzín 80/110	150	g
oxid uhličitý	14	g

Získaný bázický sulfonát horečnatý mal TBN = 305 mg KOH/g, obsah pod 0,1 % objemového normovaných usadenín.

Příklad 5

Na přípravu bázického sulfonátu horečnatého sa použil ako· promótor di-terciárny butylperoxid a ako alkohol sa použil etylalkohol. Postup pri karbonatácii včetne spracovania produktu je ako v příklade 1. Následovně látky sa zmiešajú v banke:

Neutrálny sulfonát horečnatý	100	g
oxid horečnatý	14	g
voda	10	g
etylalkohol	13	g
di-terciámy butylperoxid +
+ benzén	3	g + 3 g
benzín 80/110	150	g
oxid uhličitý	13	g

Získaný bázický sulfonát horečnatý mal TBN = 298 mg KOH/g, obsah pod 0,1 % objemového normovaných usadenín.

Příklad 6

V tomto přiklade sa promótor nepoužil vóbec. Navážka surovin pre karbonatáciu včetne postupu a spracovania produktu sú ako v příklade 1:

neutrálny sulfonát horečnatý 100 g oxid horečnatý 14 g voda 13 g metanol 8 g benzín 80/110 150 g oxid uhličitý 15 g

Produkt, ktorý vznikol, mal hodnotu TBN rovnú 48 mg KOH/g. Ak to porovnáme s predchádzajúcimi príkladmi, je jasné vidieť účinok námi uvedených peroxidických zlúčenín ako promótorov pri přípravě bázických sulfonátov horečnatých a vápenatých.

Claims (1)

1. PŘEDMET

   Spósob přípravy bázických sulfonátov horečnatých a vápenatých reakciou olejového roztoku neutrálneho sulfonátu horečnatého alebo vápenatého obsahujúceho oxid horečnatý alebo vápenatý, vodu, nižší alkohol, benzín, benzén s oxidom uhličitým v jednom stupni v přítomnosti promotora s následným odstředěním a oddestilováním prchavých zložiek, vyznačujúci sa tým, že reakcia prebieha pri teplote 50 až 60 °C, pričom promótorom je anorganický alebo organický peroxid, připadne ich zmesi, v množstve 1 až 50 % hmot., počítané na použitý oxid horečnatý alebo vápenatý, prídavoik vody je 5 až 15 % hmotnostných vody, počítané na vložený 28- až 33 %-ný olejový roztok neutrálneho sulfonátu horečnatého alebo vápenatého, použije sa alkohol s počtom

   VYNÁLEZU atómov uhlíka· 1 až 5 v hmot. pomere k oxidu horečnatému alebo vápenatému rovnom 1 : 1,4 až 1: 2,3, pričom oxid horečnatý alebo vápenatý sa použije v množstve 10 až 25 % hmot., počítané na 28- až 33 %-ný olejový roztok neutrálneho sulfonátu horečnatého alebo vápenatého a oxid uhličitý sa použije v molárnom pomere k oxidu horečnatému rovnom 1:1 až 1:1,3 a ako rozpúšfadlo a zrieďovadlo sa použije benzín v hmotnostnom pomere 1,5 : 1, počítané na 28až 33 %-ný olejový roztok neutrálneho sulfonátu horečnatého alebo vápenatého a na rozpustenie promotora sa použijú aromatické uhlovodíky ako benzén, toluén alebo xylény v hmotnostnom pomere 1:1 až 1: : 4, počítané na hmotnost promotora.