Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_11242
.pdf
Если двигатель работает на высоких оборотах и необходимо резко закрыть дроссельную заслонку,
разрежение со стороны двигателя на лопатке дроссельной заслонки может затруднить перемещение рычага
дроссельной заслонки, и пружина предохранительного клапана отрегулирована таким образом, что при
возникновении чрезмерного разрежения заслонка 94 откроется и позволит уменьшить разрежение,
стремящееся удерживать дроссельную заслонку в открытом положении.
Карбюратор, изображенный на чертежах, показан с поплавковой камерой, расположенной таким образом, что
она не создает напора в районе жиклера. Однако наличие поплавковой камеры является необязательным. В
изображенном карбюраторе подача бензина надежно перекрывается в закрытом положении дроссельной
заслонки с помощью втулки 52, устанавливаемой на обод жиклера 34.
Если таковая имеется, поплавковая камера крепится болтами к боковой стороне блока 18, как показано на
рисунке.
Подробно описав и определив природу моего изобретения и способ его осуществления, я заявляю, что то, что
я...
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_413307.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=413307&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB413307A
[]
Второе издание
ПАТЕНТ
СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата подачи заявки: ноябрь 1-го числа 932 г.; № 31929/32.
g Полная спецификация принята 11 июля 1934 года.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в области обработки масел или связанные с ней.
(Сообщение от компании STANDARD OIL COMPANY, корпорации штата Индиана, США, расположенной в
Уайтинге, штат Индиана, и Чикаго, штат Иллинойс, США) Я, Уильям Джоакс Т. Энкс Нант, гражданин
Великобритании, проживающий по адресу: 111/112, Латтон Гарден, Лондон, Иллинойс, США, настоящим
заявляю о характере данного изобретения и о способе его осуществления, которые будут подробно описаны и
подтверждены в следующем заявлении:
Данное изобретение относится к экстракции минеральных или смазочных масел с использованием
улучшенных растворителей.
Нефть представляет собой, по сути, смесь углеводородов, включающую несколько групп или гомологических
рядов соединений, таких как парафины, гидроароматизаторы, ароматические соединения, полиметиленовые
соединения и различные другие ряды, в которых соотношение водорода к углероду еще ниже. Присутствует
большое количество отдельных соединений каждого ряда, обладающих различными температурами кипения,
физическими и химическими свойствами.
В различных типах сырой нефти, обычно называемых парафиновой, нафтеновой или асфальтовой и
смешанной, эти различные ряды углеводородов присутствуют в разных пропорциях. Например, в
парафиновых маслах, таких как нефти Аппалачского месторождения, содержится относительно высокая доля
парафиновых углеводородов с цепной структурой и высоким соотношением водорода к углероду, тогда как в
маслах побережья Мексиканского залива содержится высокая доля углеводородов с кольцевой структурой и
низким соотношением водорода к углероду. Смешанные масла, такие как нефти Оклахомы и Среднего
континента, занимают промежуточное положение между этими двумя крайними типами.
При обычной переработке сырой нефти фракции с различной степенью дистилляции, последовательно
получаемые в результате перегонки масел, обладают генетическими характеристиками сырой нефти;
например, смазочные масла, полученные из аппалачской нефти, будут демонстрировать парафиновые
характеристики, тогда как смазочные масла, полученные из винклерской нефти, будут демонстрировать
нафтетические характеристики.
lPrico 1-1 Дистилляты из смешанных базовых нефтей, таких как те, что добываются в районе Среднего
континента, будут обладать характеристиками, общими как для парафиновых, так и для нафталиновых масел.
Важным свойством парафиновых смазочных масел является низкий температурный коэффициент вязкости
или скорость изменения вязкости с температурой.
Это свойство делает их особенно подходящими для решения определенных задач смазки, связанных с
высокими температурами.
При низких температурах эти масла также лучше сохраняют свою текучесть, что является важным фактором
при эксплуатации автомобилей в холодную погоду, например. По этой причине крайне желательно отделять
от смешанных базовых масел нежелательные нафтеновые компоненты. Для этого были предложены
различные методы. Так, масло может быть подвергнуто интенсивной обработке дымящейся серной кислотой
с последующей нейтрализацией и удалением вредных производных серной кислоты.
Целью данного изобретения является разработка усовершенствованных методов извлечения нафтиевых
компонентов из смешанных минеральных или смазочных масел, чтобы получаемые масла обладали
улучшенными вязкостными характеристиками и содержали высокую долю парафиновых соединений.
Еще одна цель — разработка метода обработки смешанных базовых нефтяных масел 85 без затрат и
неудобств, связанных с кислотной обработкой, как это обычно практикуется, и без потери ценных нефтяных
компонентов, которая сопровождает использование обычной кислотной обработки. Еще одна цель —
разработка смазочного масла с минимальной склонностью к образованию шлама при воздействии
окислительных условий.
Одной из конкретных целей данного изобретения является создание смеси органических растворителей,
которые по отдельности непригодны, но в сочетании обладают более удовлетворительной степенью
селективности по отношению к нафтеновым и другим нежелательным компонентам смешанных дистиллятов
основных смазочных масел, чем любой известный на сегодняшний день растворитель.
Выражение «индекс вязкости», используемое здесь, относится конкретно к индексу, определенному Дином и
Дэвисом в работе «Химическая и металлургическая инженерия» (105).
413,307 . Том 36 (1929), стр. 618. Индекс вязкости смазочного масла указывает на его состав или тип, то есть
на то, является ли оно парафиновым или нафтеновым маслом. Парафиновым маслам произвольно
присваивается индекс вязкости 100, нафтеновым маслам — индекс вязкости 0, а масла на смешанных
базовых основах находятся между этими крайними значениями. Целью настоящего изобретения является
получение из смазочных масел на смешанных базовых основах максимального выхода масел парафинового
типа (с высоким индексом вязкости) без неудобств или затрат, связанных с обычной кислотной обработкой, и
без существенного разрушения нафтеновых компонентов масла.
Изобретение представляет собой способ удаления нафтеновых и других нежелательных компонентов из
минеральных или смазочных масел, который включает обработку масла смесью двух или более органических
растворителей, по меньшей мере один из которых выбран из класса соединений, которые будут называться
первичными растворителями, и по меньшей мере один другой выбран из другого класса, которые будут
называться вторичными растворителями. Различные растворители, включенные в соответствующие классы,
определены ниже.
Термин «первичный растворитель» используется для обозначения соединений, которые растворяют или
извлекают практически все компоненты с низким индексом вязкости, нафтеновые и нежелательные примеси,
а также часть масла с высоким индексом вязкости.
Термин «вторичный растворитель» используется для обозначения соединений, обладающих высокой
селективностью в своем растворяющем действии на минеральные масла и способных растворять или
извлекать из масла лишь определенную часть компонентов с низким индексом вязкости и нежелательных
примесей. Используя смесь первичных и вторичных растворителей, можно извлечь или растворить из масла
практически все компоненты с низким индексом вязкости и нежелательные примеси без удаления
значительной части масла с высоким индексом вязкости. Первичные растворители включают различные
группы ароматических, гетероциклических и алифатических соединений, как определено ниже, а вторичные
растворители включают кетоны, предпочтительно низкокипящие кетоны, алкиловые эфиры алифатических
кислот или угольной кислоты, низкокипящие ароматические эфиры, не содержащие нитрогруппы, и
низкомолекулярные негалогенированные алифатические эфиры, такие как ацетон, метилэтилкетон,
этилацетат, фенилэтиловый эфир, диизопропиловый эфир и тому подобные.
На рисунке 1 прилагаемых чертежей, являющихся частью данной спецификации, схематически показано
устройство, пригодное для осуществления изобретения. Описанное конкретное устройство не является
частью изобретения, и следует понимать, что для нанесения специальных смесей органических
растворителей могут использоваться другие типы экстракционных устройств. 70 Изобретение применимо к
обработке любых смешанных минеральных или смазочных масел и будет описано как применяемое к
обработке тяжелого дистиллята смешанного смазочного масла с плотностью 21,6 А ПИ, вязкостью 114 секунд
Сейболта при 210 °F и индексом вязкости Дина и Дэвиса 56,5.
В целом, этот процесс экстракции смешанными растворителями дает превосходные результаты с 50
дистиллятами смешанных минеральных масел с вязкостью в диапазоне от 200 до 3500 секунд Сейболта при
100 °F, хотя следует понимать, что этот процесс применим к любому смешанному смазочному маслу с более
низкой или более высокой вязкостью. В следующем примере описывается использование периодического
метода, при котором одна часть масла экстрагируется смешанным растворителем, включающим один объем
вторичного растворителя, ацетона, и один объем первичного растворителя, ди(2-хлорэтил)эфира. Следует
понимать, что может использоваться непрерывный процесс экстракции, при котором масло контактирует с
растворителем противотоком. Также масло может подвергаться нескольким последовательным экстракциям
одним и тем же растворителем.
При проведении пакетной экстракции в экстрактор 11, снабженный соответствующими перемешивающими
средствами, такими как мешалка 12, по трубе 10 вводятся два объема растворителя 100, представляющего
собой равную смесь ацетона и ди(2-хлорэтил)эфира, и один объем дистиллята смешанного базового
смазочного масла. В змеевики 13 может подаваться пар для повышения температуры масла и растворителя
до уровня, достаточного для достижения практически полной смешиваемости растворителей с маслом 110.
Змеевики 13 могут нагреваться паром из трубы 14 или охлаждаться водой или рассолом из трубы 15. В
данном конкретном примере для достижения практически полной смешиваемости требовалась температура
около 129 °C, но следует понимать, что для разных масел и растворителей потребуются разные температуры.
Как правило, температуры смешиваемости находятся в диапазоне от 60 до 200 °F. На этом первом этапе
масло и растворитель могут быть тщательно перемешаны с помощью мешалки 12.
Фактически, если перемешивание достаточно тщательное, нет необходимости повышать температуру для
достижения полной растворимости. Важно обеспечить тщательный контакт масла и растворителя.
После тщательного перемешивания масло охлаждают до температуры 180 °C, при которой растворитель и
экстракт отделяются от парафиновых масел или рафината. Разделение обычно проводят как минимум на 180
°C ниже температуры, при которой достигается полная или практически полная смешиваемость. Температура,
при которой осуществляется это разделение, называется «температурой экстракции».
Охлаждение может осуществляться путем пропускания холодной воды или холодного рассола через
змеевики 13, при этом перемешивание предпочтительно должно продолжаться во время этапа охлаждения. В
данном конкретном примере масло и растворители были охлаждены до 54 °F и им дали разделиться.
Разделение может занять от 1 до 5 часов. Я предпочитаю использовать самую низкую температуру, при
которой можно получить хорошее разделение парафиновой и нафтеновой фракций. Эта температура
экстракции обычно находится в диапазоне от 10 до 950 °F.
Основание экстрактора предпочтительно имеет коническую форму и заканчивается выпускной трубой 16,
которая предпочтительно имеет внутри стеклянное окно 17, позволяющее наблюдать за протекающей по
трубе жидкостью.
После экстракции смешанный растворитель и нафтеновые экстракты отводятся через трубу 18 и клапан 19 в
перегонный куб 20, экстракт удаляется из перегонного куба через трубу 21, а смешанный растворитель
пропускается через обратный змеевик 23, трубу 24, конденсатор 25 и трубу 26 в накопительный резервуар 27,
из которого он может быть введен в экстрактор через трубу 28 в количествах, регулируемых клапаном 29.
Остаточное масло отводится через трубу 30 и клапан 31 в стрипперную башню 32, которая снабжена
нагревательным элементом 33 в своем основании и перфорированной трубой 33а для подачи отпарного газа,
такого как пар. Масло, очищенное от растворителя, отводится через трубу 34 и клапан 35. Смешанный
растворитель удаляется из стриппера по трубе 36, конденсируется в конденсаторе 37, отделяется от
сконденсированного пара в сепараторе 38 и возвращается насосом 39 и трубой 40 в накопительный
резервуар 27.
-50 По-видимому, температура, до которой охлаждается смесь, оказывает существенное влияние на выход
масел парафинового типа и селективность экстракции растворителем. Выход масла увеличивается по мере
снижения температуры смеси, подвергающейся разделению, примерно с 35 °F.
При температуре до 850 °F это изменение по величине практически пропорционально изменению
температуры. При более высоких температурах снижение выхода продукции происходит быстрее, чем
повышение температуры.
После охлаждения масло и смешанный растворитель разделяются, что может занять от получаса до
четырех-пяти часов при температурах от 100°F до 10°F, и я предпочитаю использовать более низкую
температуру и более длительное время разделения. Если масло не было обезвожено, верхний слой масла
может затвердеть при охлаждении, а нижний слой растворителя будет практически свободен от воска и
жидким. Обычно и масло, и растворитель находятся в жидком состоянии, поэтому я закрываю клапан 16,
когда слой масла появляется в смотровом окошке 17, затем закрываю клапан 19 и открываю клапан 31, чтобы
направить оставшееся масло в колонну-стриппер 32, как описано выше. Или я могу соответствующим образом
экстрагировать масло второй раз или столько раз, сколько необходимо для достижения требуемой степени
очистки. В этом случае я могу использовать последующие экстракты для первоначальной обработки новой
партии сырого масла способом, известным в данной области техники.
Рабочие температуры перегонного куба 20, колонны 22 и стриппера 32, количество фракционирующих
тарелок, степень рефлюкса и т. д. могут быть определены любым специалистом в данной области, и
поскольку они не являются частью настоящего изобретения, они не будут подробно описаны. Фактически, я
могу отводить масло из верхней части экстрактора с помощью соответствующих отводных труб, и затем я
могу использовать сам экстрактор в качестве парового перегонного аппарата для отделения растворителя от
экстракта, при этом между экстрактором и резервуаром для хранения растворителя предусмотрены
соответствующая пароотводная труба и конденсатор. Другие решения будут очевидны специалистам в
данной области. В описанном выше процессе я использовал два объема растворителя, включающих равные
объемы ацетона и ди-(2-хлорэтил)эфира, но соотношение объема растворителя к объему масла может быть
соответствующим образом изменено от половины до пяти объемов растворителя на каждый объем масла.
Также растворитель может содержать различные пропорции первичного и вторичного растворителей.
растворители, как правило, от половины до четырех объемов основного растворителя на каждый объем
вторичного растворителя.
Когда объем растворителя составляет один или менее на каждый объем масла, я предпочитаю проводить
несколько экстракций масла, чтобы получить масло с желаемым индексом вязкости и индексом качества.
Значение индекса качества следующее: Смазочное масло с индексом вязкости, эквивалентным дистилляту
смазочного масла Mid-Continent 120, обработанному одним фунтом дымящейся серной кислоты на галлон
масла, имеет нулевой индекс качества. Смазочное масло с индексом вязкости, эквивалентным дистилляту
смазочного масла Mid-Continent 125, обработанному двумя фунтами дымящейся серной кислоты на галлон
масла, имеет количественный индекс 5, а для обработки тремя фунтами дымящейся кислоты – 10. Используя
индекс качества 130, я могу выразить индекс вязкости в терминах содержания серы и потребности в кислоте,
и тем самым непосредственно показать относительную эффективность наших смешанных растворителей по
сравнению с кислотной обработкой. Например, если смешанное базовое смазочное масло имеет индекс
вязкости 81,5 и индекс качества 3, то в результате экстракции растворителем я знаю, что 1,8 фунта
дымящейся кислоты Для достижения индекса вязкости 81,5 на один галлон масла потребуется серная
кислота.
В следующей таблице представлены результаты, полученные при экстракции смешанным растворителем
смазочного дистиллята M\id-Continelt, использованного в описании выше. Указанный дистиллят имеет
вязкость 114 секунд Савболта при 210 °F, индекс вязкости J 6 5 и плотность AP t 21 6.
Также в этой таблице показана эффективность растворителей, содержащих различные пропорции первичных
и вторичных растворителей. Пример: представлены результаты, полученные при использовании двух
объемов растворителя, включающих один объем ацетона и один объем ди-(2-хлорэтил)эфира, для
экстракции одного объема масла, как это описано в вышеприведенном описании изобретения.
Объем первичного растворителя Объем вторичного растворителя ди (2-хлорный растворитель Пример
этиловый) эфир ацетон 1 2 1 3 0 4 1 O 0 66 6 0 3 0 1 2 0.0 0.33 0.7 ТАБЛИЦА 1
Раффлнат Объем масла Vol.
выход 1 75 5 1 75 O 1 87 1.0 82 0 1.0 83 0 1.0 78 0 Вид при 210 F.
81.8 91.1 94.2 85.1 93.2 95.7 Ф.
Индекс ExtraeVis, температура.
82.5 88 78 74.0 81.5 77.5 + 3 4 54 + 6 0 + 1 5 + 0 1 + 3 0 + 1 4 Качество масла, полученного методом экстракции
смешанными растворителями, выражено в терминах его вязкости по Сейболту при 210 °F, индекса вязкости
Дина и Дэвиса и индекса качества. Из примера 2 в таблице 1 видно, что мы можем взять дистиллят
смешанного базового смазочного масла Среднего континента с индексом вязкости 56 5 и получить масло с
индексом вязкости 88 и индексом качества + 6.
Этот показатель качества эквивалентен качеству нефти Среднего континента, обработанной 2,2 фунтами
дымящейся серной кислоты на галлон дистиллята. Сравнивая Пример 2 с Примером 1, можно увидеть, что
два объема дихлорэтилового эфира сами по себе дают практически одинаковый выход нефти, но индекс
вязкости и индекс качества ниже, чем полученные с использованием смешанного растворителя. Фактически,
улучшенная нефть, полученная экстракцией только дихлорэтиловым эфиром, эквивалентна нефти,
обработанной примерно 1,7 фунтами дымящейся серной кислоты, тогда как смешанные растворители дают
нефть, эквивалентную 2,2 фунтам дымящейся кислоты. Сравнивая Пример 2 с Примерами 1 и 3, можно
увидеть, что результаты, полученные со смешанными растворителями, значительно превосходят результаты,
полученные при использовании только ацетона или хлорэтилового эфира. Следует понимать, что
превосходные результаты указанного выше уровня могут быть получены и из других видов нефти, таких как
восстановленная сырая нефть или остаток и тому подобное.
Следует понимать, что масло или растворители могут быть смешаны с растворителями или разбавителями,
такими как пропан, бутан, пропилен, нафта и т. д., с целью достижения более быстрого и/или четкого
разделения двух жидких фаз. 80. При использовании очень легких разбавителей я могу выпарить часть из них
для получения охлаждения, когда это необходимо.
Вместо использования процесса экстракции в качестве единственного способа обработки масла, его можно
использовать в дополнение к предварительной кислотной обработке. Предварительная кислотная обработка
может быть, например, особенно желательна для отделения смолистых веществ, которые были бы
нежелательны в нафтеновом экстракте.
Я предпочитаю после процесса экстракции проводить обработку слабой серной кислотой для улучшения
цвета, обычно с последующей обработкой глиной, либо методом перколяции, либо контактом с мелкой глиной
при несколько повышенных температурах. Если масло было изначально депарафинировано, оно будет в
готовом состоянии после обработки глиной. При использовании перколяции я нейтрализую масло после
обработки кислотой, предпочтительно каустической содой и мылом, разрушающим эмульсии. Упомянутая
слабая обработка кислотой может составлять от 1 до 1 фунта на галлон 93%-104% кислоты. Очень важной
характеристикой масел, полученных с помощью нашего усовершенствованного процесса экстракции,
является их способность противостоять окислению и образованию осадка. Эта аномальная свобода от
образования осадка при воздействии окислительных условий, вероятно, обусловлена удалением
экстракционным агентом некоторых потенциальных компонентов, образующих осадок, из масла, и хотя я не
понимаю точного механизма этого явления, эксперименты это доказали. Превосходные свойства готовых
смазочных масел, обеспечивающие устойчивость к образованию шлама. Например, масло, которое после
обработки кислотой имеет время образования шлама 22 часа и время ухудшения качества 47 часов, после
экстракции в соответствии с нашим изобретением имеет время образования шлама более 60 часов и время
ухудшения качества более 125 часов.
Вместо одной экстракции или нескольких последовательных экстракций одним и тем же растворителем, как
описано выше, масла можно обрабатывать одним смешанным растворителем, а затем другим смешанным
растворителем. Также масло можно обрабатывать одним растворителем, а затем после этой обработки
проводить экстракцию смешанным растворителем. Очевидно, что возможно множество модификаций
описанного выше процесса экстракции.
При желании, по меньшей мере одно разделение смешанного растворителя вместе с его экстрактом из
обработанного масла может быть осуществлено при высоких температурах, а одно или несколько
дополнительных разделений могут быть осуществлены при более низких температурах.
Данные, представленные в примерах 1, 2 и 3 таблицы I, графически отображены на кривых A и B рисунков 2 и
3 соответственно. Кривая A показывает, как изменяется индекс вязкости при использовании двух объемов
растворителя на каждый объем масла, причем указанный растворитель состоит из различных пропорций
первичных и вторичных растворителей. Кривая B показывает влияние тех же смесей растворителей на
объемный выход парафинового масла. Будет замечено, что индекс вязкости выше при использовании
примерно равных пропорций первичных и вторичных растворителей. Также будет замечено, что выход
увеличивается по мере уменьшения индекса вязкости. Этот результат ожидаем, поскольку чем ниже индекс
вязкости, тем меньше будет количество удаляемых нафтеновых соединений, следовательно, выход будет
выше. Когда для получения масла с индексом вязкости 88 из используемого дистиллята используется серная
кислота, выход значительно меньше и составляет порядка 50%. %.
Данные, представленные в примерах 4, 5 и 6 таблицы 1, графически отображены на кривых C и D рисунков 2
и 3 соответственно. Кривая C показывает, как изменяется индекс вязкости при использовании одного объема
растворителя на каждый объем масла, причем указанный растворитель состоит из различных пропорций
основных и вторичных растворителей. Кривая D показывает влияние тех же смесей растворителей на
объемный выход парафинового масла.
В следующей таблице представлены результаты, полученные при использовании нитроарильного
соединения, такого как нитробензол, в качестве основного растворителя в сочетании со вторичным
растворителем, включающим низкокипящий кетон, например ацетон. Обрабатываемое масло представляет
собой смешанный базовый смазочный дистиллят MidContinent с вязкостью 114 секунд Сейболта при 2100 °F,
индексом вязкости 56,5 и плотностью 21,6 Å·PI.
ТАБЛИЦА 2
Объем вторичного растворителя ацетона 0 1 0,5 0,33 Объем масла Объем
Выход 1 59 0 1 66 1 70 1 74 1 87 Из приведенной выше таблицы 2 видно, что с помощью смешанных
растворителей я могу получить масло с более высоким индексом вязкости и индексом качества, чем при
экстракции только ацетоном или нитробензолом. Также, как показано в примере 2, я получаю смазочное
масло с индексом вязкости 93 и индексом качества +90. Этот индекс качества эквивалентен индексу вязкости
рафлината при 210 °F.
80.0 85.8 85.6 90.5 94.2 ИЗ.
Индекс ExtracVis, температура.
83 93 87.5 83.5 Индекс качества 42 + 3 0 + 9 0 + 5 8 + 3 6 + 1,5, полученный в результате обработки
дымящейся кислотой 2 8 фунтов.
В следующих таблицах представлены результаты, полученные при использовании других основных
растворителей в сочетании с низкокипящими кетонами для разделения смазочных дистиллятов на более
парафиновую и менее парафиновую фракции. Смешанный дистиллят на основе минерального масла,
использованный в следующих таблицах, имел начальный индекс вязкости 210°F и плотность 21,6 Å.
из 56 5, вязкость по Сейболту 114 в ТАБЛИЦЕ 3
Объем основного растворителя диоксана. Объем вторичного растворителя ацетона.
нефти Том.
Выход раффината Vis при 210 °F.
ИЗ.
Индекс ExtracVis, температура.
Индекс качества 1 2 0 1 55 2 86 6 74 40 + 0 0 2 2 1 1 67 3 83 4 81 32 + 2 5 3 1 1 1 76 0 92 6 82 5 10 + 3 3 4 0 2 1 87
0 94 2 78 0 70 + 1 5 ТАБЛИЦА 4
Объем первичного рафината. Объем F.
Вторичный растворитель Объем Вирус при экстракции растворителя 210 Вирус Качество Пример бензол
ацетон масло Выход F индекс температуры индекс 1 0 2 1 8 1 75 92 6 81 85 + 3 ТАБЛИЦА 5
Объем первичного рафината. Объем O F.
Вторичный растворитель Vol Vis при экстраэтиленовом растворителе 210 Vise tion Quality Example di 7
ehilorideacetone oil Yield F index temp index 1 1 2 1 64 6 89 8 84 5 45 + 3 9 ТАБЛИЦА 6 -Volof Vol of Raffinate
primary secondary F.
растворитель растворитель Объем Визуальность при экстракции диацетона 210 Визуальность Качество
Пример бензол спирт масло Выход F индекс температура индекс 1 1 2 O 0,5 1 66 90 83 5 74 1 79 85 5 75 0 150
+ 3,8 1,9 Пример
Объем: объема первичного вторичного растворителя.
нитрометилэтилбензолкетоновое масло ТАБЛИЦА 7
Рафинат Vis при 210 Выход F.
Ф.
ExtracVise индекс температуры
1
1 O 5 1 63 4 86 5 91 2 10 7 5 ТАБЛИЦА 8
Рафинатный объем Объем F.
первичный вторичный Объем Визуальность при экстрарастворителе растворитель 210 Виза качество Пример
анилин ацетон масло Выход F индекс температура индекс -1 05 76 58 O 1 л.
Пример
Индекс качества I O 1 1 O 0,5 87,6 95 8 80 8 81 2 8 41 i 3,537 Объем основного растворителя эрезиловой
кислоты Пример кислоты
ТАБЛИЦА 9
Объем вторичного растворителя ацетона.
выход раффината масла при 210 °C.
0 Ф.
ExtracVise индекс температуры
1 В некоторых из приведенных выше таблиц будет замечено, что смешанные растворители более
эффективны в качестве экстракционных агентов, чем первичные или вторичные растворители сами по себе.
Индекс вязкости и индекс качества масел, обработанных смешанными растворителями, выше, чем у масел,
обработанных только первичными или только вторичными растворителями. Вместо использования бинарного
растворителя я могу использовать растворитель, состоящий из одного или нескольких первичных
растворителей и одного или нескольких вторичных растворителей.
Я использовал термин «вторичный растворитель» для обозначения кетонов с низкой температурой кипения, а
термин «первичный растворитель» — для обозначения других соединений, которые взаимодействуют с ними,
образуя наш улучшенный растворитель. Благодаря использованию этой комбинации растворителей,
полученная смесь обладает более удовлетворительной селективностью по отношению к нафтеновым,
нафтеноподобным и ароматическим компонентам смешанного базового масла, чем к парафиновым
составляющим. Все простые растворители, которые использовались до сих пор, либо были настолько
высокоселективными (например, ацетон), что удаляли недостаточное количество нафтенов и оставляли
многие из полунафтеновых компонентов, либо были слишком хорошо смешиваемыми (например,
нитробензол) и удаляли слишком большую долю парафинов.
В качестве вторичных растворителей, подходящих для данного изобретения, можно использовать кетоны с
низкой температурой кипения, такие как ацетон, метилэтилкетон, диэтилкетон, дипропилкетон,
метилпропилкетон, метилизопропилкетон и этилэтилпропилкетон, диизопропилкетон, изопропилкетон;
диацетоновый спирт, ацетилацетон, метилбутилкетон, этилбутилкетон, диизобутилкетон, а также смеси
вышеуказанных кетонов.
Некоторые из основных растворителей, которые я использую, как правило, имеют значительно более высокую
температуру кипения и большую молекулярную массу, чем вторичные растворители, и могут включать в себя
азотсодержащие ароматические соединения, такие как нитробензол, анилин, орто-мета- и пара-нитротолуол,
ортонитроанизол, нитроксилолы, ксилидины, такие как 1-3-2-диметиламинобензол и
1-4-2-диметиламинобензол, нитронафталены, орто-мета- и пара-хлоранилины, орто-мета- и
пара-хлоранилины.
нитробензол; галогензамещенные арильные соединения, такие как хлорбензол, орто-1 9 8 83 6 56 3 8 мета- и
пара-дихлорбензол, орто-хлордифенил, ибензилхлорид, орто-65 мета- и пара-хлортолуолы, орто-мета- и
пара-хлорфенолы, орто-мета- и пара-крезолы, эрезиловая кислота и альфа-хлорнафталин; альфа- и
бета-нафтолы, арилацетаты, такие как фенилацетат, фенилхлорацетаты, тиоцианаты, такие как
изопропилтиоцианат, этилтиоцианат и этилентиоцианат, фенилнитрил, фенилтионитрилы
(меркаптобензонитрилы) и галогенированные эфиры, в частности хлорированные эфиры, содержащие не
более 6 атомов углерода, такие как метил-2-хлорэтиловый эфир, метил-2-3-дихлорпропиловый эфир,
метил-2-хлоризопропиловый эфир, 2-хлорэтилэтиловый эфир, ди-(2-хлорэтил)эфир, 1-2-дихлорэтилэтиловый
эфир, 1-2-3-трихлорэтилэтиловый эфир, 2-бромметилэтиловый эфир, 2-хлорэтилпропиловый эфир,
этил-2-3-дихлорпропил эфир, этилхлоризопропиловый эфир 85, 2-хлорэтилхлорпропиловый эфир,
2-3-дихлорпропилпропиловый эфир, ди(2-хлорпропиловый эфир, ди(3-хлорпропил) эфир,
ди(2-хлоризопропил) эфир и ди(2-бромметил) эфир; гетероциклические кольцевые соединения 90, такие как
диоксан, пиридин, пиперидин, фурфурал, альфа-фурилацетон, тиофен, 2-3-диметилтиофен,
2-4-диметилтиофен, пиррол, метилпирролы, 2-алкилхинолины, хинолин, 95 2-метилхинолин, альфа-пиколин и
галогенированные алифатические углеводороды, такие как дихлорид этилена, 1-2-дихлорпропан,
1-3-дихлорпропан, 1-2-дибромпропан, тетраметиленхлорид, пентаметиленхлорид, метиленхлорид,
изопропилхлорид, бутилхлорид и их смеси.
Получение вышеупомянутых хлорированных эфиров или их близких гомологов описано в следующих
публикациях: Словарь прикладной химии, Торп, том II (1927), стр. 665.
Academy of Science of Fennicse, 3a, 1101-103, and Chemical Abstracts, Vol 14 (1920), page 2175 Bulletin de la
Soeiete Chimique de Belgique, 34; 3483-8 (1925); also Chemical Abstracts, Vol 20 (1926), pages 1151385 & 1386.
Gazetta (Chimica Italiana, 41 II, 224–45; также Chemical Abstracts, Vol 6, (1912), стр. 229.
Индекс качества S 413,307 Журнал Американского химического общества, том 47 (1925), стр. 2419–2423.
Указанные выше первичные и вторичные растворители можно смешивать в любой желаемой пропорции, но,
как правило, смешанный растворитель должен содержать от половины до четырех объемов первичного
растворителя на каждый объем вторичного растворителя. В большинстве случаев наилучшие результаты
достигаются при использовании одного-двух объемов первичного растворителя на каждый объем вторичного
растворителя.
Процесс экстракции смешанного базового смазочного масла с использованием смеси вышеуказанных
первичных и вторичных растворителей аналогичен описанному выше, при этом в качестве первичного
растворителя используется ди(2-хлорэтил)эфир, а в качестве вторичного — ацетон.
Другой вариант осуществления данного изобретения включает использование вышеупомянутых первичных
растворителей в сочетании с алкиловыми эфирами алифатических кислот или угольной кислоты, примерами
которых являются этилацетат, метилацетат, формиат бутила, этиловый эфир ацетата. При реализации этого
варианта осуществления изобретения я ввожу в экстрактор 11 один объем нитробензола, один объем
метилацетата и один объем масла.
Затем в змеевики 13 можно подавать пар, чтобы повысить температуру масла и растворителя до уровня,
достаточного для достижения практически полной смешиваемости растворителей с маслом. В этом
конкретном примере для достижения практически полной смешиваемости потребовалась температура около
95 °F, но следует понимать, что для разных масел и растворителей потребуются разные температуры. Как
правило, температуры смешиваемости находятся в диапазоне от 50 до 200 °F. На этом этапе масло и
растворитель могут быть тщательно перемешаны с помощью мешалки 12. Фактически, если перемешивание
достаточно тщательное, температуру не нужно повышать для достижения полной смешиваемости. Однако
важно обеспечить тщательный контакт масла и растворителя.
После тщательного перемешивания масла его охлаждают до температуры, при которой растворитель и
экстракт отделяются от парафиновых масел или рафината. Разделение обычно проводят как минимум на 40
°F ниже температуры, при которой достигается полная или практически полная смешиваемость. В данном
конкретном примере масло и растворители были охлаждены примерно до 23 °F и им дали разделиться.
Разделение может занять от получаса до пяти часов. Я предпочитаю использовать самую низкую
температуру, при которой можно получить хорошее разделение парафиновой и нафтеновой фракций. Эта
температура экстракции обычно находится в диапазоне от 0 до 95 °F. Также охлаждение может быть
осуществлено путем добавления пропана или других низкокипящих углеводородов к маслу с последующим
его быстрым испарением.
В описанном выше процессе работы я использовал два объема растворителя, включающих один объем
нитробензола и один объем метилацетата, но соотношение объема растворителя к объему масла может
соответствующим образом варьироваться от половины до пяти объемов растворителя на каждый объем
масла. Кроме того, растворитель может содержать различные пропорции первичного и вторичного
растворителей, как правило, от половины до четырех объемов вторичного растворителя на каждый от одного
до трех объемов первичного растворителя. Когда объем растворителя составляет один или менее на каждый
объем масла, я предпочитаю проводить несколько экстракций масла, чтобы получить масло с желаемым
индексом вязкости.
В следующей таблице представлены результаты, полученные при экстракции смешанным растворителем
дистиллятов смазочных материалов Среднего континента, использованных в описании выше. Исходный
дистиллят имел вязкость 114 секунд по Сейболту при 210 °F, индекс вязкости 58,5 и плотность AP1 21,6.
ТАБЛИЦА 10
Рафинат Объем % Вязкость Выход масла при экстракции 210 °F индекс температуры °F.
1 74 4 86 7 1 59 80 1 Качество масла, полученного методом экстракции смешанными растворителями,
выражено в терминах его вязкости по Сейболту при -210 °F и индекса вязкости Дина и Дэвиса. Сравнивая
свойства масла, приготовленного в Примере 1, со свойствами масла до экстракции, можно увидеть, что я могу
взять дистиллят смешанного базового смазочного масла Среднего континента с индексом вязкости 56,5 и
получить масло с индексом вязкости 11583,5. Сравнивая Пример 2 с 6 c 5 7075801 1 0,5 83,5 83.
23 413,307 Этот процесс является опасной, неприятной и крайне нежелательной операцией. Процесс
экстракции растворителем не сопровождается неприятными испарениями и может быть очень легко
выполнен. Кроме того, экстракт не претерпел химических изменений и может быть использован в качестве
исходного сырья в процессе крекинга для производства бензина. Также этот экстракт очень ценен в своем
первоначальном состоянии как топливо и как источник нафталиновых соединений.
Из приведенной выше таблицы и таблиц ниже видно, что селективность смеси первичных и вторичных
растворителей обеспечивает эффективный и экономичный метод разделения смазывающих дистиллятов на
памафиновую и парафиновую фракции.
Соседние файлы в папке патенты