Смазочная кол1позиция

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К ПАТЕНТУ

Зависимый от патента №вЂ”

Заявлено 14.V.1970 (№ 1436444/23-4) М. Кл. С 10m 1/04

Приоритет 16.Ч.1969, № 25017/69, Beëèêîáðèòàния

Гаоударотвенный комитет

Совета Министров СССР па делам изобретений и открытий

Опубликовано 23.Ч.1973. Бюллетень ¹ 23

Дата опубликования описания 9.Х.1973

УДК 621.892(088.8) Автор изобретения

Иностранец

Рудольф Якоб Маас (Федеративная Республика Германии) Иностранная фирма

«Шелл Интернатионале Рисерч Маатсхаппий Н. В.» (Нидерланды) Заявитель

СМАЗОЧНАЯ КОМПОЗИЦИЯ

Изобретение относится к,компаунднрованным омазотчным маслам, частично состоящим из базового смазочного масла и одной или нескольких п|рисадок, а также одного или более обычных смазочных масел.

Базовые смазочные ьмасла и компаундирован ные смазочные масла ложно |классифицировать,на осно ва нии их индекса вязкости;- а ,масла с низким (менее 30), средним (30 — 90), высоким (90 — 120) и очень высоким (оолее

120) индексами .вязкости. Их определяют методом АЯТМЭ 2270 — 64.

Известно смазочное <масло, состоящее из смеси рафината экст раицио1нной очистки с ком|понентом парафинового основания, имеющее и ндекс вяз кости 110 — 130. В состаз масла введены вя зкостные и моющие присадки. Индекс вязкости получаемых масел

114 и 102.

С целью повьншения качества смазочного масла, особенно и ндекса вязкости, в состав масла введены,выделе нные из комплекса с тиока рбамидом утлеводороды, немеющие индекс вязкости не менее 135.

В ысокои нде ксны и KOMIIl01H ен т сна з очи ого .масла, получают путем обработки нефтяного сырья тиомочевиной до образования,комплекса тиокарбамида, отделения этого комплекса от остального масла, разделения его на углеводород ную фазу и тиокарбамид и удаления последнего. Продукты для образования ком.плекса «нефтяное сырье» контактируют с тиокарбамидом .в присутствии растворителей для углеводородов. К предпочтительным раство

;рителям относятся жидкие продукты. * содержащие один или цесколы<о углеводородов, например пропан, бутан, ген<сан, гаптан, о.<тан, нонан, декан, додекан, бензол, толуол и ксплолы, а также содержащие один или нескольl0 ко галоидиро ванных углеводородов, .например дихлорметан, xëîðîôîðì, 1,2-дихлорэтан, бутилхлорид, трихлорэта н, четыреххлористый углерод и углеводороды, замещенные хлором и фтором с одним или двумя атомами угле,рсда в .молекуле. Пригодны также растворителя, сами образ;ющие комплекс с тиокарба,мидом, так как они оказывают благоприятное влияние на образование таких продуктов. Та;кими растворптелями являются цш<логексан, Ю хлороформ и четыреххлористый углерод.

Можно .применять также смеси двух или более растворителей, например смесь гептана и толуола.

Образование комплекса ускоряется в присутствии растворителя тиокарбамида. Можно применять насыщенные растворы тиокарба мида, содержащие твердый тиокарбамид и разбавленные его растворы. Для растворения тиокарбамида пригодны вода, низшие одно30 атомные спирты, имеющие не более 5 атомов

383315 углерода .в молекуле, например метанол или этанол, à TBIK?Ke многоатом ные спирты, на пример глицерин и гликоли (этилен-, пропилеи- и бугиленгликоль). Тиокарба мнд особенно хорошо растворяется в жидком ам IHaкс

iH метиламине. При желании тепло, выделяющееся во время образования:ком плекса тиока рбамида, мож но удалять .путеся испарения жидкого аммиака или метиламина. Для растворения карбамида можно применять также смешанные растворители, например, содержащие воду и один или более из упомянутых спиртов, или состоящие из воды и жидкого амииака, или из воды, спирта и жидкого аммиака.

Ком плакс образуется быстро, если основа масла рабство рена в растворителе, в котором тиакарбам ид растворяется в небольшой степени — нримерно до 5 вес. %, например, s смеси ацетона и дихлорметана или толуо7B .и ацетона, а также в том случае, когда тиокарбамид растворен в растворителе, в котором основа масла растворима в небольшой степени, напригмер до 5 вес. %.

Комплекс можно отделять от масла путем дека нтации, осаждения (отстаивания), фильтрования, центрифугирования или с помощью гидроциклонов. Разделение значительно облегчается, если комплекс таблетирован. Эти продукты можно очистить при промывке относительно инертным растворителем, IHBIIpH мер пентаном, гексаном, гептаном, бензолом или толуолом. Затем комплекс разлагают го,рячим растворителем для гиокарба мида, налример аммиаком или водой. Углеводородную фазу, образующуюся лри разложении комплекса, можно затем депарафизировать, например,,растворителе м или карбамидом.

Основу масла можно де парафинизировать растворителем или карбами дом,до обработки тиокарбамидом; в этом случае часто отпадает необходимость депарафинизировать углеводород ную фазу. К растворителям, пригодным для депарафинизации, относятся такие галоидирова нные углеводороды, как смесь дихлорметана и 1,3-дихлорэтана, а также кетоны, напри мер метилизобутилкетон, с меси кетонов и ароматических углеводородов, например метилэтилкетона и толуола или ацетона и толуола и,пропана.

При депарафинизации карбамндом так же, как и .при депара фи низации растворителем, лредпочтительно применяют тот же растворитель, который был использован для растворения масла 1IIlpH обработке THolKBpoBNHQQAI, в результате чего раствор масла можно обрабатывать непосредственно без предварительного удаления,растворителя.

Индеис вязкости углеводородной фазы, об разующейся при ра зложении комплекса, обычно выше 120, чаще выше 135 и может быть выше 150. Такое, масло работает в машинах значительно дольше. Кроме того, такая фаза peaiiHpyeT на добавку антиокисли5

1О

25 зо

65 телей лучше, чем базовое смазочное масло, получаемое при гидрообраоотке.

В качестве обычного или базового смазочных масел в комиаундированном смазочном масле можно применять, на пример, веретенное, маловязкое машинное, средневязкое машинное или брайтсток.

К пригодным для данной цели присадкам относится антиокислительные, противокоррозионные,,противозадирпые, диспергирующие ,загустители, противовспенивающие присадки, а генты, при дающие .типкость.

При введении присадок IB ком паундироваHное масло предпочтительно приготовляют концентрирован ные pacTIBGipbr всей или части присадки в основе масла или летучем растворителе и смешивают этот раствор с одной (или более) масляной основой, которая должна составлять часть компаундированного смазочного масла. Летучие растворители удаляют при вьвпарива нии.

Пример 1.

Получение масла А.

Из остатка от перегонки при атмосферном давлении индонезийской нефти выделяют при ,перегонке нри пониженном давлении фракцию, кипящую при 400 — 480 С при атмосферном давлении. Эгу фракцию депарафинизируют с помощью карбамида следующим способом. Исходную фракцию растворяюT .в 5 об. ч. дихлор метана. К полученному раствору нри 30 С добавляют насыщенный раствор мочевины в воде, имеющий температуру 70 С.

Насыщенный раствор ка рбамида применяют из расчета 2,0 об. ч. на 1 об. ч. обрабатываемой фракции. Температура полученной смеси

32 С. Тепло, выделяющееся при образовании комплекса углеводородов с карбамидом, удаляется при испарении дихлорметана при атмосферном да влен»и. После перемешивания в течение 30 мин комплекс выделяют из раствора при фильтровании. Затем депарафинизированный раствор разделяют при перегонке на дихлорметан и фра кцию, епарафинизирова.IHóþ карбамидом. Эта фракция и меет ,индекс вязкости 87 и,вязкость 6,8 сст при

99 С. 1 об. ч. дипарафинизированной фракции растворяют в 2,3 оо. ч. смеси, состоящей из

1 об. ч. дихлорметана и 1 об. ч. ацетона, Полученный раствор перемешивают в течение

24 час при О С с 70 вес. О о порошкообразного тиокарбамида в пересчете на депарафинизированную фракцию. Затем образовавшийся твердый комплекс с тиакарбамидом и ненрореагировавший твердый тиокарбамид отфильтровывают и промывают,пентаном. Промытый комплекс разлагают при контактировании с горячей водой,при 80 С. Полученный водный раствор тиокарбами да удаляют и получают углеводородную фракцию с индексом вязкости 149. Эта фракция имеет вязкость

4,8 сст при 99 С и температуру застывания

+17 С (ОВИВ-масло). Полученную углеводородную фракцию депарафинизируют,при растворении ее и пе383315

6 ремепзивапии при 50 С со смесью равнык частей по объему метилэтилкетона .. толуоlа, при этом на 1 оо. ч. этой фракции берут

3 оо. ч. указанной смеси.

Затем раствор охлаждают при перемешиBàHèè до — 30 С и путем фильтрования парафин отделяют от масла. Парафин промывают указанной смесью растворителей и промывную жидкость добавляют к фильтрату. Затем при перегонке из фильтрата удаляют растворитель. Депарафинизированное масло имеет индекс, вязкости 136 и температуру засты:валия — 16 С, вязкость .при 99 С 4,8 сст, вы. .од

12,5 вес. % в пересчете на депарафпнизпрованную карбамидоьм фракцию. Характеристика полученного масла приведена в табл. 1.

К депарафинизирован ному маслу добавляют 0,5 вес. % 4,4-метилен-бис-2,6-ди-трет.бутилфенола (аптиокислитель) .

Получение масла В.

Опыт повторяют с фракцией, полученной при перегонке иракс кой нефти, экстрагирова ой фурфуролом перед депарафинизацпей карбамидо;I. Эта фракция имсет предел к:iпеиия 430 — 480 С .при атьмосферном давлении.

Экстракцию фурфуролом проводят следующим cïосооом. 1 îo. ч. средней дистиллятной фракции смешивают с 2,8 оо. ч. фурфурола при 80 С. Смесь разделяют на дзе фазы; фазу, содержащую фурфурол, и фазу содержащую маловязкое машинное масло. Масляную фазу обрабатывают тиокарбатгпдом. Полученные результаты приведены в табл. 1.

К депарафинизирован ному маслу дооавляют 1 вес. "/0 алкил- (Ci4 — Сга) салицилата кальция с основностью 200% в качестве антп— окислителя и диспергатора. Если ос: овпач соль содержит М эквиваленто в металла .: 1. эквивалентов органической кислоты на 100 2

Таблица 1

Полученные из фракцш: дистиллята с пределом кипения С

Показатели

400 480

Масла

В ОВ1В С

ОВИВ

ОВИВ А

ОВИВ Д

12,4 10,6!

2,5

17,3

7,8

+19 — 8

--, 8

5,2

+ 11 — 20!

+11 — 19

5,4, 5,6!

143 135!!

1 !

7 5 !

145 !

+17

216 — 13 — 19

4,8

5,3

7,9

149

136

152

143

150

К депарафинизированному маслу дооавляют 1 вес. % основного алкилсалицилата кальция.

П.р и м е р 2.

Из масла А получают две смеси с брайтстоком, полученным из северо-африка:;c ой сырой, нефти. Весовое от ношение смеси 1 равВыкод, вес. % от депарафицизированного вакуу.;:дистпллята

Точка помутнения, =C

Точка застывания, С

Вязкость при 99 С, сст

Ипдекс вязкости по ЛЯТМР-2270/64 б.Ч основной солп, то основностьравпа 1 — — 1

y,1004/в

Получение масла С.

Опыт повторяют с приме:нпгием фракции из сырой иракской нефти, не экстрагированной фурфуро",ìi, с пределом кипения 480 — 520 С лри атмосферном, давлении. Полученные результаты приведены в табл. 1.

В соответствии со спецификацией SAL вязкости прп — 18 С и 99 С загущенного ссмазочного масла класса 10Я г/20 должны удовлетворять следующим требованиям: 12 113 <

< (г) — 18 С - 24 пз (определяется методом

АЬТ."10 2602) и (сл) 99 С<9,6 сст.

Депарафппизпрованпое ОВ11В-масло можно классифицировать как масло класса

10W/20, вязкость которого прп — 18 С и 99 С равна 15 пз и 7.6 сст, соответственно.

Опыты повторяют, проводя обработку тпокарбамидом Hpii 25 С и не подвергая ОВИВласло денар".фиппзацпп. Лндекс вязкости такого масла прп получении комплекса при

25 С составляет 152, а выкод его — 4,2 1ес. л/и на депарафп1нзпрован ный нарбамяд-.м дпстиллят, пр.i полученiiii комплекса прп G С, индекс вязкости 115, выкод масла — 7,8 вес. /0 на депарафпнпзпровалный,карбамидом дпстиллят.

К депарафпнпзпрованпому маслу дооавляют 0.5 вес. а/в 4,4-метилен-бис-2.6-дп-третбутилфеиол а.

Получение масла D

35 Опыт повторяют с дпстиллятной фракцией сырой араосi4oi нефти, перед депарафпп|пзацией экстрагпрозанной фурфуролом, с преде",ом кипения 430 — 480 С при атмосфсрном давлен iii. Результаты представлены в табл. 1.

430 — -180 20 430 †4 о 1: 1, а смеси 2 — 1,5: 1.

Высоковязкое остаточное цилиндровое .масло представляет собой остаточную фракцию, которую получают путем деасфальтиза40 ции экстр",ã"èðîâàíèÿ фурфуролом и депарафинизац;.и растворителем; индекс вязкости ее равен 97. В соответствии со спецификацией

383315 — 18 С соответственно при индексе вязкости

118. B соответствии со спецификацией SAE, вязкости при — 18 и +99 С масла классн

20W 40 должны удовлепворять следующим

5 требованиям:

24 пз (v) — 18 С<96 пз и 12,9 сст-<(vt,)

100 С<16,8 сст.

Приготовленная смесь .представляет собой ласло класса 20W/40.

10 Пример 3.

Брайтсток из иракской нефти подвергают гидроирекингу и из полученных продуктов получают .веретенное, легкое ма шинное, среднее ма шинное и деасфальтизированное масла.

15 Эти четыре масла обрабатывают тиомочеви,ной и получе нные ком плегксы разлагают аналогично примеру 1.

В табл. 3 показаны вязкости и индексы вязкости веретенного, легкого маши нного и

20 деасфальтиэированного масел, машинного масла средней, вязкости, а также масла, лолученного после растворения 0,5 вес. /О антиокислителя 4,4 -метилен-бис-2,6-ди-трет-бутилфенола в масляной фра кции, выделенной из

25 комплекса с тиокар ба мидом этих масел.

Таблица 2

Депарафинизироваиное растворителем

ОБИВ-масло

М о

F о ы сг, (о

Смеси

Показатели

1 1 2

150

133

97 126

Индекс вязкости

Вязкость при 99 С, сст

37,6 12,2

10,1

5,3

Вязкость при — l8 С (ASTMD-2602), пз

Таблица 3

Масла, полученные после растворения антиокислителя

Индекс вязкости

Вязкость, пз

Масло

Вязкость при 99 С сспг

Индекс вязкости

Выход, 105

119

115,5

18,8

18,8

20,9

9,5

3,29

4,72

7,48

9,30

3,49

5,21

8,76

17,25

151

152

166

Как видно,из таблицы, таким путем можно получать составы смазочных масел с очень высоки ми индексами вязкости.

|Пример 5.

Стойкость ас окислению составов смазочного масла о пределяли ци ркуляционным методом окислвния при встряхивании. Это ич,пытание гпроводили при 180 С без катализатора.

Основы гмасел:приготовляли из машинно- 35 го масла сред ней вязкости и легкого машинного масла лри обработке тиокарбамидом и разложении комплекса, как описано .в примере 1, с последующей депарафинизацией рас пворителегм углеводородных омесей. К сма- 40 зочным маслам добавляли 1 Bcc. % основного аЛКИЛ- (CI4 — Сга) КаЛЬЦИЯ (ПРИСаД«а Л) И

0,5 вес. % 4,4 -метилен-бис-2,6-ди-трет-бутилфенола (присадка Б). Полученные результаты приведены в табл. 4. В таблице сравниваются депарафинизированное гидрированное легкое ма шинное,масло и ОВИВ-масло,,полученное при гидрокрекинге брайтстока с последующей дел а р а фи н изацией.

Ка(к видно из табли|цы; описываемые мас- 50 ла более стойки «окислению, чем гидрированное легкое гма шинное масло и масло

Количество

О,, поглощенного

10 г масла,,ггл

Продолжительность испытания, .нгг гг

Масло

Присадки

А В А

Гидрированное легкое машинное

ОВИВ-масло

Полученное при обработке карбамидом машинного масла средней вязкости из легкого машинного масла

108 50

144 50 !

201

402

198

255

144 8 39

450 450

420 420

146 18

SAE, вяз кости при — 18 и 99 С смазо иного масла класса 20Ч//30 должны удовлетворять следующим условиям:

24 пз < (v) — 18 С<96 пзи 9,6 сст:< (vt,)

99 С<12,9 сст.

Обе смеси соответствуют по спецификации маслу класса 20W/30; (см. табл. 2).

Полу чают также смесь, содержащую

59 вее. % масла с брайтстока. Вязкость этой смеси равна 13,8 сст и 73 пз при +99 и

Веретенное

Легкое машинное

Среднее машинное (депарафинизированное)

Деасфальтизированное с очень большигм и ндексом вязкости (во всех случаях сравнивались масла, содержащие одинаковые присадки) .

Таолица 4

Предмет изобрете ни я

Смазочная композиция, содержащая базо. вое нефтяное гмасло с добавлением одной или ,нескольких,присадок, отличающееся тем, что, 383315

Составитель Л, Иванова

Техред Т. Ускова

Корректор Н Аук

Редактор Н. Джарагетти

Заказ 427/1271 Изд. ¹ 593 Тираж 551 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-З5, Раушская наб., д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент> целью повышения качества масза, в состав

КОМПОЗИЦИИ ВВЕДЕНЫ ВЫДЕЛЕHHÛЕ ИЗ КОМПЛЕКса с тиокароамидом углеводороды, 11чею1цие индекс вязкости не менее 135.