Синтетический сульфонат кальция со сверхвысоким щелочным числом представляет собой присадку, широко используемую в смазочных маслах, обладающую превосходными моющими, диспергирующими и антиоксидантными свойствами. Приготовление сульфата кальция TBN400 включает следующие ключевые этапы для увеличения щелочного числа и поддержания стабильности продукта.
Состав сырья
- Сульфоновая кислота:
- Обычно используется алкилбензолсульфоновая кислота, алкилсульфоновая кислота или алкенилсульфоновая кислота.
- Источник может быть природным или синтетическим.
- Щелочные компоненты:
- Гидроксид кальция (Ca(OH)₂) или оксид кальция (CaO).
- Ускоритель:
- Метанол, этиленгликоль или другие низкомолекулярные спирты.
- Углекислый газ (CO₂):
- Используется в реакциях карбонизации.
- Базовое масло:
- В качестве реакционной среды обычно используется базовое масло низкой вязкости.
- вода:
- Обеспечьте однородную реакционную среду.
- Сорастворитель:
- Ароматические углеводороды или сложные эфиры способствуют диспергированию реагентов.
Процесс синтеза
- Реакция сульфирования
- Растворите алкилбензолы или другие алкилаты в базовых маслах.
- Сульфирование проводят серной кислотой или дымящей серной кислотой с образованием сульфонатов.
- Контролируйте температуру реакции на уровне 50-70°C, чтобы избежать чрезмерного сульфирования, приводящего к образованию побочных продуктов.
- Реакция нейтрализации
- Добавьте сульфоновую кислоту в реакционный котел и нейтрализуйте ее гидроксидом или оксидом кальция, чтобы получить сульфоновую кислоту кальция.
- Температуру реакции поддерживают на уровне 60-80°С и смесь равномерно перемешивают, чтобы обеспечить полную нейтрализацию.
- Реакция подщелачивания
- Добавьте избыток гидроксида кальция или оксида кальция, чтобы еще больше повысить щелочность.
- В то же время добавляется небольшое количество ускорителя (например, метанола) для улучшения растворимости и эффективности реакции кальция.
- Реакция карбонизации
- Углекислый газ подается в реактор и реагирует с веществами на основе кальция с образованием частиц карбоната кальция.
- Температуру реакции карбонизации поддерживают на уровне 60-90°С.
- Диспергаторы и базовые масла используются для обеспечения равномерного распределения образующихся частиц карбоната кальция и предотвращения выпадения осадка.
- Обезвоживание и восстановление растворителя.
- Реакционную смесь нагревают до 120-140°С для испарения воды и низкомолекулярного спирта.
- Обеспечить стабильность и однородность продукта.
- Фильтрация и очистка
- Используйте высокоэффективные фильтры для удаления непрореагировавших твердых примесей и крупных частиц.
- После рафинирования получается чистый и однородный синтетический сульфонат кальция со сверхвысоким щелочным числом.
Управление параметрами процесса
- Молярное соотношение сульфоновой кислоты к основанию:
- Обычно от 1:2 до 1:3 для обеспечения адекватной нейтрализации и подщелачивания.
- Давление карбонизации:
- Обычно при 0,2-0,5 МПа слишком высокое значение может привести к неравномерной кристаллизации карбоната кальция.
- Скорость перемешивания:
- 500-800 об/мин для обеспечения равномерного распределения частиц карбоната кальция.
- Время реакции:
- Реакция нейтрализации занимает 1-2 часа, реакция карбонизации — 2-4 часа.
Производительность продукта
- Общее щелочное число (TBN):
- Более 400 мгКОН/г.
- Появление:
- Прозрачная жидкость от светло-коричневого до темно-коричневого цвета, без осадка.
- Чистота:
- Он может эффективно нейтрализовать кислотные вещества, образующиеся при сгорании топлива, и поддерживать чистоту деталей двигателя.
- Дисперсия:
- Равномерно распределяется в базовом масле для обеспечения стабильности в условиях высоких температур.
На что следует обратить внимание
- Контроль дозировки ускорителя:
- Чрезмерная дозировка ускорителя может вызвать последующее затруднение обезвоживания.
- Расход карбонизирующего газа:
- Слишком высокая скорость карбонизации может вызвать агрегацию частиц, что потребует контроля скорости потока газа.
- Охрана окружающей среды и безопасность:
- При использовании серной кислоты и углекислого газа необходимо уделять внимание очистке отходящих газов и отработанной жидкости для соблюдения требований по охране окружающей среды.
Благодаря строгому контролю параметров процесса синтетический сульфонат кальция со сверхвысоким щелочным числом TBN400 может широко использоваться в маслах для двигателей внутреннего сгорания, судовых маслах и промышленных смазочных материалах, обеспечивая превосходную защиту и очищающий эффект для систем смазки.
Добавить комментарий