199892. lajstromszámú szabadalom • Eljárás hiperbázisos adalékok előállítására
1 HU 199892 B 2 A találmány tárgya eljárás hiperbázisos adalékok előállítására, amelyek főként motorolajokhoz és üzemanyagokhoz használhatók. A Diesel-motorokban felhasznált üzemanyag kéntartalmának növekedésével szükségessé vált a motorolajokhoz adalékkomponensként nagy fémtartalmú hiperbázisos detergens adalékok használata. A motorüzemben ugyanis a kenőolajban nemcsak szerves savak képződtek az oxidáció folytán, hanem az üzemanyag égéséből kén-oxidok is keletkeztek, melyek a hidrogénből származó vízzel kénessavvá és kénsavvá alakultak. Az ásványi savak a motorolaj igen gyors öregedéséhez, elhasználódásához vezettek. Ezeknek a savaknak a közömbösítése, megkötése elképzelhetetlen hiperbázisos adalékok nélkül. A hiperbázisos adalékoknak motorolajokban ugyan elsődleges feladatuk a semlegesítés, de — felépítésük (szerkezetük) folytán — bizonyos mértékű detergens hatással is rendelkeznek, mivel nagy molekulatömegű olajoldhatóságot biztosító szerves apoláros részből semlegesített savas kapcsoló csoportból és közömbösítő hatású szervetlen fémsóból állnak. Ezek az adalékok nagy fémtartalmúk folytán azonban alkalmasak arra is, hogy üzemanyagokban, tüzelőolajokban katalizátorként az égési folyamatot javítsák. Valamennyi detergens adaléktípusból előállíthatók hiperbázisos adalékok, de leginkább a szulfonátok, fenolátok, szalicilátok és tiofoszfonátok terjedtek el. A semlegesítő hatást biztosító szervetlen vegyüld egy gyenge savnak (ipari eljárásokban szénsavnak, szabadalmi leírások szerint például bórsavnak, kénes savnak) erős, főként kétértékű bázissal alkotott fémsója. Gyakorlatban ez a só kalcium-, magnézium- vagy báriumkarbonát. Az előállítás katalitikus hatású, oldásközvetítő promotorok jelenlétében történik. Az irodalmi utalások szerint (Gergel, W. C = ISLE-ASLE International Lubrication Conference, Tokyo, 1975. 840 — 847) az ilyen típusú reakciókban a leggyakrabban használt közismert oldásközvetítő promotorok egy- és többértékű — pl. 1 — 4 szénatomszámú — alkoholok, alkoholátok, fenolok, merkaptánok, karboxilsavak, tiofoszforsavak, ammóniumvegyületek, aminek, alkanol-aminok, nitrovegyületek, ketonok. A 170.459. és a 195.975. lajstromszámú magyar szabadalmi leírások alkilaril-szulfonát vagy ditiofoszfát és poliolefin alapú detergens-diszpergáló hatású kenőolaj-adalékok előállítását ismertetik. Az ismertetett eljárásokkal kapott adalékok semlegesítő képessége nem éri el a korszerű motorolajok adalékaival szemben támasztott igényeket és útmutatást sem adnak a hiperbázisos adaléktípus előállítási lehetőségeire. A hiperbázisos adalékokat a szabadalmi leírások szerint (például 2.695.910., 3.350.308., 3.537.996. lajstromszámú USA-beli szabadalmak) úgy állítják elő, hogy a nagy molekulatömegfl, olajoldhatóságot biztosító szerves sav semleges fémsójának oldatához adják a kívánt, többszörös moláris mennyiségű fémoxidot vagy hidroxidot és promotor vagy promotorok jelenlétében vezetik be a gázalakú szén-dioxidot. Tisztítás, az oldószer ledesztillálása és adott hatóanyag-tartalomra való hígítás után kapják az adalékot. A reakció közben in situ keletkező semlegesítő szervetlen fémkarbonátot a detergens viszi és tartja diszperzióban, mivel az adalék detergens-diszpergáló képességének nagy részét leköti. Valószínű ez az oka annak, hogy az így gyártott hiperbázisos sók mellett még semleges vagy kis bázisszámú hamutartalmú detergenst is kell az adalékkompozícióhoz keverni. Az eddig előállított hiperbázisos adalékok viszkozitása igen nagy (pl: Amoco —9243, — 9231, —9218 megnevezésű hiperbázisos adalékok termékismertetői = Amoco Chemicals UK 1 Stephen Sreet Tottenham Court Road London WlPlPj, UK), amely kezelésüket nehezíti és a felhasználási költségeket növeli. A viszkozitás a tárolás folyamán tovább nő, sőt sokszor olyan mértékben megnövekszik, hogy az adalék kezelhetetlenné válik. Kialakulhat ugyanis géles struktúra, amelyből homogén oldatot nehezen, esetleg már egyáltalán nem lehet készíteni. Az ílymódon készült adalékok stabilitása — kolloid tulajdonságuk folytán — egy adott összetételnél a legnagyobb. Ez azt jelenti, hogy egyegy rendszerre gyakorlatilag megszabott a diszpergáló és diszpergált anyag aránya, amitől eltérni az anyag tulajdonságaiban bekövetkező változás (például a stabilitás csökkenése) nélkül nem lehet. Az előállítási reakció során a viszkozitás csökkentésére általában illékony, tűzveszélyes oldószert (például hexánt, heptánt, extrakciós benzint, benzolt, toluolt, xilolt) használnak, amely a gyártó berendezést és a műveleteket robbanásveszély miatt igen költségessé teszi. Az előbbiekben leírtak miatt a hiperbázisos adalékok előállítási eljárásai, a promotor rendszerek kialakításai és a tapasztalati úton megállapított, azonos tulajdonságú és minőségű terméket szolgáltató reprodukálható receptúrák ezért a gyártó cégek féltve őrzött titkai közé tartoznak. Ezt támasztja alá J. Mostecky, A. Mrnková és M. Tuzar: Bázisos tartalékkal rendelkező kenŐolaj-szulfonátok gyártása című, Rau Roc. 17, c. 1 37-42 (1975). csehszlovák folyóiratban megjelent közleménye is. Kísérleteink során arra a meglepő felismerésre jutottunk, hogy amennyiben a kiindulási anyagként használt olajoldható szerves savhoz: szulfonsavhoz, karbonsavhoz, tiosavakhoz, tiofoszfor- és tiofoszfonsavakhoz, célszerűen 16-— 30 szénatomszámú alkilaril-szulfonsav és/vagy célszerűen 300 - 5000 átlag molekulatömegű po- Holefin-szulfonált tiofoszfonsavhoz leginkább poliizobutilén-szulfonált-tioszulfonsavhoz vagy ezek szénhidrogén oldószeres és/vagy szénhidrogén hígítószeres oldatához, ahol az oldószer könnyű alifás és/vagy aromás szénhidrogén, célszerűen 50-200 °C forrásponthatárok közötti benzinek, benzol, toluol, xilol és izomerjei, leginkább extrakciós benzin és a hígítószer szénhidrogén, célszerűen 100 #C-on 1—20 mm2/sec viszko-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
