Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_11378
.pdf
существенному разложению, таких как гидрированный каучук или гидрированные продукты полимеризации
диолефинов, в частности бутадиена, циклокаучука.
Гидрогенизированные смолы, растворимые в высококипящих маслах, полимеризованный стирол,
гидрогенизированный полимеризованный стирол, полимеризованный инден, маслорастворимые продукты
полимеризации олефинов, таких как изобутилен, предпочтительно приготовленные при низкой температуре,
при необходимости в присутствии летучих галогенидов, или гидрогенизированная балата или гуттаперча, или
производные целлюлозы, например, целлюлоза, лаурат и продукты их гидрогенизации. Эти вещества
добавляются в масла в количестве от 0,5 до 10 процентов, предпочтительно от 1 до 5 процентов.
В улучшенные масла также добавляется небольшое количество, например, от 0,5 до 10 процентов, вещества,
снижающего температуру схватывания, подобного тому, которое описано в спецификациях № 4598.
1934 г. н.э. и 4747 г. н.э. 1934 г. н.э., и получаемые путем обработки бесшумными электрическими разрядами
парафинов с молекулярной массой более 330, предпочтительно в присутствии циклических углеводородов.
Таким образом можно получить масла с низкой температурой схватывания и индексом вязкости, значительно
превышающим 100. Смазочные масла, обработанные указанным способом, благодаря своим плоским
температурно-вязкостным кривым и хорошей подвижности при низких температурах, могут использоваться
как летом, так и зимой.
Дата: 12 февраля 1934 года.
Дж. Й. и Г. У. Джоинсон, 47, Линкольнс-Инн-Филдс, Лондон, W C 2,
Агенты.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
№ 4750, 1932 г.
Улучшение характеристик углеводородных смесей с низкой температурой схватывания.
Я, Джеймс Йейт Джонсон, подданный Великобритании, проживающий по адресу: Линкольнс-Инн-Филдс, 47,
графство Лондон, джентльмен, настоящим заявляю, что сущность данного изобретения (о котором мне
сообщили из-за границы представители компании I G Farbenindustrie Aktiengesellschaft из
Франкфурта-на-Майне, Германия, акционерного общества, организованного в соответствии с немецким
законодательством) заключается в следующем: Мои зарубежные корреспонденты обнаружили, что
высокомолекулярные вещества, получаемые в соответствии с данной спецификацией,
Соединения № 4598 A D 1934 целесообразно добавлять в жидкие углеводородные смеси, содержащие
кристаллизующиеся циклические углеводороды, растворимые в указанных жидких смесях.
Благодаря этому добавлению масло приобретает хорошую подвижность даже при низких температурах.
В качестве исходных масел можно упомянуть, например, смоляные масла или их фракции, особенно
минеральные каменноугольные смоляные масла. Последние содержат нафталин, антрацен и карбазол,
которые кристаллизуются при низких температурах, что затрудняет их использование, особенно в целях
пропитки. Было установлено, что указанные добавки предотвращают эту кристаллизацию.
Дата: 12 февраля 1934 года.
Дж. Й. и Г. У. Джонсон, 47, Линкольнс-Инн-Филдс, Лондон, W C 2,
Агенты.
5:5 9 Q 410,883 ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ, № 4751, A D 1932.
Способ улучшения углеводородных смесей.
Я, Джеймс Йейт Джонсон, подданный Великобритании, проживающий по адресу: Линкольнс-Инн-Филдс, 47,
графство Лондон, джентльмен, настоящим заявляю, что сущность данного изобретения (о котором мне
сообщила из-за границы компания I G Farbenindustrie Aktiengesellschaft из Франкфурта-на-Майне, Германия,
акционерное общество, организованное в соответствии с немецким законодательством) заключается в
следующем: Мои зарубежные корреспонденты обнаружили, что углеводородные смеси, отличные от
смазочных масел, в частности те, которые в жидком состоянии менее вязкие, чем смазочные масла,
например, бензин, газойль, осветительное масло и парафин, значительно улучшаются при добавлении к ним
продуктов с молекулярной массой выше 800, которые не разлагаются существенно при нагревании до 2000
градусов Цельсия в течение 5 минут, получаемых путем конденсации или полимеризации с помощью
бесшумных электрических разрядов углеводородов, богатых водородом и имеющих молекулярную массу
выше 330, таких как церезин и озокерит, или другие воскообразные вещества, такие как монтановый воск.
Преимущества процесса в случае жидких углеводородов заключаются в том, что повышается их вязкость,
обеспечивается лучшая перекачиваемость и меньший расход. В случае парафина вязкость расплава
повышается, и после охлаждения трещины не образуются или, если они образуются, быстро исчезают. В
случае бензина обеспечивается экономичное потребление бензина.
Кроме того, клапаны в камере сгорания постоянно смазываются, а поршневые кольца обеспечивают более
плотное прилегание.
Количество добавляемых веществ может составлять от 0,5 до 10 процентов, предпочтительно от 0,5 до 1
процента.
Дата: 12 февраля 1934 года.
Дж. Й. и Г. У. Джонсон, 47, Линкойнс-Инн-Филдс, Лондон, W C 2,
Агенты.
Полная спецификация усовершенствованных углеводородных продуктов и процесса 2 или их производства.
Я, Джеймс Ят И. Джонсон, подданный Великобритании, проживающий по адресу: Линкольнс-Инн-Филдс, 47,
графство Лондон, джентльмен, настоящим заявляю о характере данного изобретения (которое было
сообщено мне из-за границы компанией I G Farbenindustrie Alktiengesellschaft из Франкфорта-на-Майне).
Германия, акционерное общество, организованное в соответствии с законодательством Германии), и в пункте
565 подробно описывается и выясняется, что следует из следующего утверждения: Настоящее изобретение
касается производства смазочных материалов, и в частности веществ, которые либо сами по себе являются
хорошими смазочными материалами, либо являются ценными улучшающими агентами для других
углеводородных продуктов, таких как смазочные материалы.
Уже известно, что ценные смазочные масла получают путем конденсации углеводородов, обладающих в
лучшем случае слабыми смазывающими свойствами и средней молекулярной массой не менее 170 70, а
также содержащих не менее 13 5 частей водорода на каждые 100 частей углерода.
Для этой цели особенно подходят парафиновые углеводороды, имеющие природу мягкого или твердого
парафина. Также известно, что такая конденсация может осуществляться посредством бесшумных
электрических разрядов. В качестве исходных материалов для этой цели подходят не только указанные
парафиновые воски, но и подобные воски, богатые водородом, или смеси, содержащие водород, например,
смеси с богатыми водородом углеводородными маслами (вазелин) или с жирами, жирными маслами, другими
восками, высокомолекулярными спиртами или эфирами, или кислотами, такими как стеариновая кислота,
пальмитиновая кислота или олеиновая кислота.
Под термином «парафиновый воск» мы подразумеваем парафин любого происхождения, например, из
минеральных масел или бурого угля, а также воски, состоящие из твердых изотопов парафина (под которыми
мы подразумеваем парафиновые соединения № 407379).
1
Теперь перейдем к подробному объяснению процесса в соответствии с настоящим изобретением.
Как уже отмечалось, мои 70 зарубежных корреспондентов пришли к выводу, что целесообразно подвергать
вольтользационному процессу те исходные материалы, которые обладают определенными четко заданными
характеристиками.
Этот класс исходных материалов состоит из 75 парафиновых углеводородов с молекулярной массой не менее
330 и предпочтительно более 350. В качестве таких исходных материалов можно упомянуть парафиновые
воски с такой высокой молекулярной массой SO или вещества с еще более высокой молекулярной массой,
которые кипят предпочтительно при температуре выше 3000 градусов Цельсия в высоком вакууме при
давлении ниже 2 миллиметров ртутного столба, например, церезин и озокерит. Вещества такого рода также
могут быть получены синтетическим путем, например, путем электролитического восстановления
высокомолекулярных жирных кислот, таких как церотовая или мелиссовая кислота, способом, известным для
электролитического восстановления стеариновой кислоты, или путем деструктивного гидрирования
воскообразных веществ с последующей конденсацией в присутствии конденсирующих агентов, таких как
хлорид алюминия.
Указанное электролитическое восстановление стеариновой кислоты осуществляется путем гидролиза в
водном растворе натриевой соли стеариновой кислоты, в результате чего происходит катодное
восстановление до углеводорода. Способ обработки исходных материалов указанного типа будет далее
объяснен на двух конкретных примерах.
ПРИМЕР 1.
Цемент, имеющий температуру плавления 730 ± 105 градусов Цельсия, обрабатывается при температурах
выше температуры плавления, например, от 800 до 1000 градусов Цельсия в озонирующей трубке Siemens
под давлением от 5 до 10 миллиметров (по ртутному манометру) с электрическими разрядами мощностью
около 7000 вольт и 1000 циклов в течение от 25 до 30 часов.
Пример 2.
Парафиновый воск, полученный из минерального масла с молекулярной массой 340, обрабатывается в
расплавленном состоянии при температуре от 80 до 1000 градусов Цельсия в озонирующей трубке Sieniens в
течение примерно нескольких часов электрическими разрядами мощностью около 190 Вт, напряжением 7000
вольт и частотой 10 000 Гц при поддержании вакуума около 10 миллиметров ртутного столба. Таким образом,
получается мазеобразный продукт.
Ценные продукты также получают 125 путем воздействия на смеси указанных парафиновых углеводородов со
средней молекулярной массой, превышающей 330, и, предпочтительно, с температурой кипения более 3000
градусов Цельсия в высоком вакууме, или воскоподобных углеводородов 13 Q с разветвленными
углеродными цепями), например, палембангского воска.
Указанная обработка парафиновых восков или подобных им восков бесшумными электрическими разрядами
далее именуется вольтолизацией. Полученные продукты являются хорошими смазочными материалами.
Продукты конденсации, полученные таким образом, также могут с успехом использоваться в качестве добавок
к смазочным маслам. Они улучшают свойства последних; в частности, температура застывания смазочных
масел значительно снижается. Однако указанные продукты конденсации, полученные с помощью бесшумных
электрических разрядов, не отвечают всем требованиям на практике, которые в последние годы значительно
возросли.
Поэтому мои зарубежные корреспонденты провели тщательное исследование явлений, происходящих при
вольтольизации углеводородных материалов, и пришли к выводу, что особо ценные продукты получаются при
вольтольизации исходных материалов, обладающих определенными четко выраженными характеристиками,
не присущими другим представителям вышеупомянутого класса исходных материалов, используемых для
обработки бесшумными электрическими разрядами.
Впоследствии мои зарубежные корреспонденты обнаружили, что даже исходные материалы, не обладающие
вышеупомянутыми характеристиками, после соответствующей предварительной обработки и последующей
вольтольизации дают те же ценные результаты, что и при использовании указанных специфических исходных
материалов.
Свойства продуктов вольтольизации, полученных в соответствии с настоящим изобретением, в той или иной
степени варьируются в зависимости от природы исходных материалов, подвергаемых вольтольизации, и от
условий, используемых для вольтольизационной обработки. Ввиду этих изменяющихся свойств продукты,
полученные в соответствии с настоящим изобретением, могут использоваться в качестве смазочных
материалов, например, смазочных масел или консистентных смазок, или, если они менее пригодны для
непосредственного использования в качестве смазочных материалов, являются ценными агентами для
улучшения других углеводородных продуктов, таких как смазочные материалы, придавая последним
особенно ценные свойства. Настоящее изобретение также касается таких композиций, содержащих продукты
вольтольизации в качестве улучшающих агентов.
Прежде чем подробно объяснить настоящее изобретение, следует кратко отметить, что вольтольизация
исходных материалов может быть осуществлена в аппарате для проведения обработки с помощью
бесшумных электрических разрядов, которые хорошо известны в данной области техники; Полное описание
такого аппарата приведено в моих Спецификациях410,833, посвященных его производным, с использованием
твердого или мягкого парафина или таких углеводородных масел, богатых водородом, т.е. содержащих более
13, предпочтительно более 14,5 частей водорода на каждые 100 частей углерода, и содержащих
значительные количества, например, 10 или 30 процентов или более, твердых или мягких парафинов, таких
как вазелин, сырой парафин, вазелин и сырые смазочные масла, содержащие парафин, или с другими
маслами, такими как парафиновое масло, шпиндельное масло, машинное масло, смоляное масло,
цилиндровое масло, гидрированные нафталины, высококипящие продукты, предпочтительно богатые
водородом, полученные путем деструктивного гидрирования углеродсодержащих веществ, таких как уголь,
смола, минеральные масла и тому подобное, или с ароматическими маслами, под действием бесшумных
электрических разрядов в таких условиях, что твердый или мягкий парафин или другие примеси, богатые
водородом, также полностью или в большей части являются преобразовано.
В качестве исходных материалов можно упомянуть парафин или масла, богатые водородом и содержащие
воск в значительных количествах, которые по своей природе содержат компоненты с молекулярной массой
более 330.
Их также можно приготовить путем смешивания.
Содержание парафиновых углеводородов включает их воскоподобные производные с молекулярной массой
более 330, такие как церезин, озокерит, нефтьгил или минеральный воск, называемый «хатчеттин», который
встречается в Бонарке близ Кракана и представляет собой особо чистый природный углеводородный продукт,
плавящийся при температуре около 79 градусов Цельсия (см. «Энзиклопадия технической химии» Ульмана,
1929 г.).
(Том 4, страница 604) Минеральные жиры или другие воски, например, монтановый воск, могут составлять,
например, 5, 10, 25 процентов или более, например, 80 или 90 процентов.
Указанные углеводороды с высокой молекулярной массой могут быть также получены синтетическим путем,
например, путем электролитической обработки жирных кислот, способом, указанным выше.
Вольтолизация указанных смесей может проводиться в присутствии газов или паров, таких как водород, азот,
галогеноводороды, галогены или газообразные насыщенные или ненасыщенные углеводороды (отходящие
газы от деструктивного гидрирования, коксовые газы или природный газ).
Эти газы или пары способствуют образованию пены во время электрообработки и одновременно усиливают
конденсацию. Также полезно использовать пенообразующие агенты, такие как сапонин, сульфоновые кислоты
и их соли, а также жирные кислоты с высокой молекулярной массой, например, олеиновую кислоту. Кроме
того, могут присутствовать и другие вещества, способствующие конденсации, такие как активированный уголь
и активированный диоксид кремния, или оксиды металлов, например, оксид цинка, оксид кадмия, оксид
молибдена, оксид вольфрама или оксид хрома, или галогенсодержащие соединения неметаллов, таких как
сера, фосфор или бор, или металлов, таких как медь, серебро, магний, титан, ванадий, молибден, вольфрам,
хром, никель и кобальт, или галогениды металлов, в частности йодиды или органические галогенсодержащие
соединения, такие как бензол, толуол. ксилол, нафталин, метилхлорид, этилхлорид, метиленхлорид или
этиленхлорид, йодид или бромид. 8 Указанные галогениды, в частности йодиды, а также оксиды металлов,
способствуют улучшению цвета конечных продуктов.
Ароматические углеводороды, такие как, например, нафталин, тетрагидро- или декагидронафталин, также
могут быть добавлены к исходным материалам перед обработкой в тех случаях, когда они еще не содержатся
в них. Предпочтительно выбирать ароматические углеводороды с высокой молекулярной массой, такие как,
например, антрацен или фенантрен; также могут быть добавлены продукты конденсации или полимеризации
ненасыщенных углеводородов с низкой молекулярной массой.
Следующие примеры дополнительно проиллюстрируют эту особенность настоящего изобретения.
Следует отметить, что всякий раз, когда в этих и последующих примерах я говорю просто о частях, под этим я
подразумеваю части по весу.
ПРИМЕР 3.
Смесь, состоящая из 80 частей твердого парафина (10⁵%) и 20 частей церезина, обрабатывается при
температуре 80°C в озонирующей трубке Siemens под давлением от 1 до 10 миллиметров (по ртутному
манометру) бесшумным электрическим разрядом напряжением около 7000 110 вольт и частотой 4000 Герц в
течение 10 часов.
ПРИМЕР 4.
Вазелин, 40% которого состоит из парафинового воска со средней молекулярной массой 340 и 60%
углеводородного масла с температурой кипения, характерной для смазочных масел, обрабатывается в
расплавленном состоянии в течение 20 часов при температуре около 800 градусов Цельсия в озонирующей
трубке Siemens под пониженным давлением 10 миллиметров ртутного столба с помощью бесшумных
электрических разрядов напряжением около 7000 вольт и частотой 5000 Герц. Таким образом получается
высоковязкий продукт с вязкостью 400 Энглер при 990 градусах Цельсия. Другой способ получения ценных
продуктов вольтажизации, как было указано выше, заключается в предварительной обработке исходных
материалов, содержащих парафиновые углеводороды, в частности, мягкого или твердого парафинового
воска, в результате чего они становятся пригодными для получения ценных продуктов вольтажизации.
Один из способов осуществления данной модификации настоящего изобретения заключается в
предварительной дистилляции исходных материалов указанного типа, в результате которой парафиновые
воски или масла, содержащие парафиновый воск, разделяются на фракции с различной средней
молекулярной массой. Дистилляция предпочтительно проводится в вакууме, например, при давлении от 20 до
20 миллиметров ртутного столба и при температуре от 2000 до 3000 градусов Цельсия, предпочтительно от
2600 до 2900 градусов Цельсия. Также целесообразно использовать пар или другие газы или пары во время
дистилляции, например, водород, азот, диоксид углерода или пары бензина. В результате этой дистилляции
низкомолекулярные фракции получают в виде дистиллята, в то время как высокомолекулярные фракции
остаются в виде остатка в перегонном аппарате. Таким образом, например, парафиновый воск со средней
молекулярной массой 310 может быть разделен в результате указанной дистилляции на примерно равные
количества парафинового воска со средней молекулярной массой 310. 280 и парафиновый воск со средней
молекулярной массой 835. Если последнюю фракцию обработать высоковольтными токами, предпочтительно
высокой частоты, получится продукт, который очень эффективно улучшает свойства смазочных масел.
Другой способ предварительной обработки может заключаться в экстракции исходных материалов. С этой
целью исходные материалы предпочтительно обрабатывают сжиженными газообразными углеводородами, в
частности этаном или пропаном, или их смесями, либо сжиженным диоксидом серы или фенолом.
нитробензол, анилин, фурфурол, кетон-.
кетоновые кислоты или смеси гексангексана с метанолом. Таким образом происходит разделение на фракции,
богатые водородом, и фракции, бедные водородом. Путем вольтольизации полученных фракций можно
получить богатые водородом продукты с очень высокой вязкостью, не изменяя при этом другие свойства в
нежелательной системе wa-v.
Данный метод работы будет более подробно объяснен на следующих примерах.
ПРИМЕР 5.
Остаток нефти из Среднего континента смешивают с четырехкратным количеством сжиженного пропана. При
обычной температуре асфальтоподобные и смолистые частицы остаются нерастворенными. Раствор
очищают от этих частиц, а затем охлаждают до 350 градусов Цельсия ниже нуля, в результате чего
выделяется смесь парафина и высокомолекулярного масла, богатого водородом. Эта смесь удаляется из
раствора сжиженного пропана и представляет собой очищенный продукт, который с успехом может быть
подвергнут вольтольизации.
В результате AIP Ix L B i T O A неочищенный черный озокерит с температурой плавления 800 градусов
Цельсия растворяют при приблизительно этой температуре в 10 объемах жидкого пропана. Выпадает черная
смола, составляющая около 3 процентов от исходного озокерита, оставляя в растворе темно-коричневый
воск. Этот черный смолистый материал отделяют от раствора. Затем прозрачный раствор нагревают до
температуры около 901°C, после чего часть воска выпадает в осадок, унося с собой значительную часть
темного материала. Этот осажденный материал удаляют. Затем, при желании, после очистки отбеливающей
глиной, подвергают вольтилизации.
Указанные исходные материалы также могут быть растворены в подходящих растворителях, после чего 90
различных компонентов осаждаются из раствора по отдельности.
Таким образом, исходный материал может быть растворен в эфире, после чего высокомолекулярная фракция
отделяется добавлением ацетона. Это осаждение может быть осуществлено путем поэтапного добавления
осадителя. Поэтапное осаждение также может быть облегчено или даже осуществлено изменением
температуры, например, путем понижения температуры.
Аналогичные результаты получаются при предварительном растворении в эфире с последующим
осаждением спиртом, или при растворении в хлороформе с осаждением спиртом, или при растворении 105 в
хлорированном этилене с осаждением ацетоном, или при использовании аналогичных растворителей и
осадителей.
Следующий пример более подробно объяснит эту особенность настоящего изобретения 110.
ПРИМЕР 7.
Парафиновый воск, полученный из минерального масла и имеющий среднюю молекулярную массу 330,
растворяют при температуре 20°C в удвоенном количестве эфира. К этому раствору добавляют ацетон в
количестве, вдвое меньшем, чем эфира, в результате чего осаждается парафиновый воск с температурой
плавления 570°C и молекулярной массой 370 в количестве, составляющем 45% от исходного парафинового
воска. Затем этот парафиновый воск отделяют от раствора фильтрацией. Из раствора отфильтровывают
эфир и ацетон, в результате чего остается парафиновый воск с температурой плавления 450°C и
молекулярной массой 800, что составляет 55% от исходного парафинового воска, в виде остатка после
дистилляции. Обе фракции парафинового воска затем обрабатывают высоковольтным высокочастотным
бесшумным электрическим разрядником. Продукт вольтамперометрии из осажденного парафинового воска
имеет большую Эффективность в качестве депрессанта температуры застывания составляет 5, что ниже, чем
у продукта вольтольизации парафинового воска, остающегося растворенным в смеси эфира и ацетона.
При использовании исходных материалов, полностью состоящих из твердых компонентов, таких как,
например, парафин, монтановый воск или другие воски, фракции с различными температурами плавления
или различной молекулярной массой могут быть получены также путем фракционной кристаллизации из
растворителя путем поэтапного охлаждения до последовательно более низких температур. Исходные
материалы также могут быть осаждены целиком из их растворов путем сильного охлаждения, например, до
температуры 400 градусов ниже нуля по Цельсию, после чего отдельные фракции получают из осадка путем
поэтапного выпаривания при последовательно повышающихся температурах. Если необходимо обработать
чистый исходный материал, этот материал может быть разделен на фракции с различной молекулярной
массой, температурой плавления или другими характеристиками просто путем выпаривания без
предварительного растворения в растворителе. Вышеуказанные методы разделения исходных материалов на
фракции также могут быть объединены друг с другом.
Данная модификация процесса в соответствии с настоящим изобретением будет дополнительно
проиллюстрирована следующим примером.
ПРИМЕР 8.
Парафиновый воск, полученный из минерального масла и имеющий среднюю молекулярную массу 320,
растворяют при температуре 200 градусов Цельсия в удвоенном количестве бензина.
Затем температура раствора понижается до 100 градусов Цельсия, в результате чего осаждается парафин со
средней молекулярной массой 335 в количестве, равном 40% от исходного парафина. Затем раствор
отделяют от осажденного парафина, и температуру раствора понижают до 100 градусов Цельсия. Таким
образом, осаждается оставшийся парафин со средней молекулярной массой 290. Обе фракции при
последующей вольтольизации демонстрируют аналогичные различия, как описано в примере 7.
Ещё один метод предварительной обработки исходных материалов, подлежащих вольтажизации,
заключается в отделении высококачественного твердого парафина от вазелина или аналогичных продуктов
путем смешивания исходного материала с легким бензином, особенно с легким бензином, содержащим более
5, но менее 9 атомов углерода, охлаждения смеси до низких температур и фильтрации или
центрифугирования, если это необходимо, в несколько этапов. При желании, отделенный таким образом
парафин можно очистить от смол или асфальтов, предпочтительно путем перегонки в вакууме. Отделение
парафина описанным способом сравнительно легко.
В качестве легких бензинов можно упомянуть фракции, кипящие при температуре от 300 до 1000 градусов
Цельсия, которые могут быть получены, например, из минерального масла путем дистилляции или путем
деструктивного гидрирования углей, смол, минеральных масел, или путем крекинга смол или минеральных
масел; фракции, кипящие в указанных пределах, но в более узком диапазоне, также могут быть
использованы. Особенно выгодное действие оказывают фатические легкие бензины, в частности, богатые
водородом.
Для осуществления процесса согласно данной модификации изобретения 85, вазелин (сырой парафин)
предпочтительно смешивают с количеством легкого бензина, в 2–8 раз превышающим его количество,
охлаждают до низких температур, предпочтительно ниже 100 градусов Цельсия, например, до 250–90
градусов Цельсия, а отделенный таким образом парафин фильтруют или центрифугируют. Целесообразно
проводить охлаждение и разделение в несколько этапов, например, при 0 и 250–95 градусах Цельсия
соответственно. Полученный таким образом парафин затем, при необходимости, подвергают вакуумной
дистилляции при температурах до 4000 градусов Цельсия, при желании, с использованием 100%
отработанных газов, для удаления смол или асфальта.
Парафиновый воск, полученный по вышеуказанному методу, обладает ценным свойством: при обработке
высоковольтными, предпочтительно высокочастотными, бесшумными электрическими разрядами он
значительно снижает температуру схватывания смазочных масел. Во многих случаях целесообразно
продолжать электрическую обработку до тех пор, пока вязкость продукта не достигнет 100 Энглер при 990
градусах Цельсия или даже выше, например, от 150 до 500 Энглер при 990 градусах Цельсия.
Следующий пример дополнительно проиллюстрирует эту особенность настоящего изобретения.
ПРИМЕР 9.
Вазелин, полученный из американской нефти, смешивают с четырехкратным количеством легкой бензиновой
фракции, кипящей при температуре от 400 до 900 градусов Цельсия, полученной путем перегонки нефти,
охлаждают до 250 градусов ниже нуля и фильтруют. Жидкость, очищенная от легкого бензина, полученная с
выходом 45 процентов, представляет собой масло для паровых цилиндров с вязкостью Энглера при 990
градусах Цельсия, температурой застывания 0 градусов Цельсия и коксовой пробой 2,2. Его можно разделить
на 75 на 130 410 833 1 ртутную колонну.
Продукты, полученные в соответствии с процессом, описанным в настоящем изобретении, представляют
собой либо сами по себе ценные смазочные масла или консистентные смазки, либо с большим
преимуществом используются в качестве депрессантов застывания или для улучшения
температурно-вязкостной кривой других смазочных масел.
В веществе 75 получают особый вид вещества, пригодного для улучшения других смазочных материалов.
В результате вольтольизации в присутствии конденсирующих агентов образуется высоковязкий маслянистый
продукт.
В качестве конденсирующих агентов можно упомянуть, например, хлорид алюминия, фторид бора и хлорид
цинка. Например, к веществу, подлежащему полимеризации или конденсации, можно добавить от 10 до 20
процентов или более хлорида алюминия.
Предпочтительная температура реакции составляет 85°C в диапазоне от 200 до 2000 градусов Цельсия, при
этом выход указанного маслянистого продукта увеличивается с повышением температуры. В этом случае
целесообразно добавлять от 50% и более циклических углеводородов, особенно нафталина.
Аналогичные продукты получают с небольшим выходом при проведении вольтольизации в отсутствие
конденсирующих агентов при температурах от 2000 до 3000 °C. Полученные таким образом продукты также
могут быть успешно использованы для улучшения цвета смазочных масел.
Как станет ясно из приведенного выше описания процесса вольтольизации, свойства получаемых продуктов
могут значительно различаться.
В целом можно сказать, что продуктами вольтольизации являются преимущественно уголь 105.
Характеризуется следующими свойствами: индекс вязкости составляет примерно от 120 до 150, в частности
от 130 до 150, предпочтительно от 140 до 150. Вязкость при 990-110 градусах Цельсия колеблется от 3 до
1500 по Энглеру или даже выше, как правило, от 9 до 800 по Энглеру и чаще всего от 12 до 600 по Энглеру.
Молекулярная масса, определенная для бензола, колеблется от 500 до 10000, как правило, от 600 до 5000 и
чаще всего от 800 до 2500. Удельная плотность составляет около 0,86. Продукты содержат от 16 до 16,3
частей гидрогена на каждые 100 частей углерода, имеют показатель углеродной чистоты по Конрадсону от 0,6
до 0,05, чаще всего от 0,4 до 0,1, температуру вспышки от 2800 до 3300 градусов Цельсия, и в любом случае
выше 1253000 градусов Цельсия, если вязкость при 990 градусах Цельсия выше 5, и значение смолистости
ниже 0,4. Их цвет от светло-желтого до темно-желтого.
Таким образом, например, при вольтольизации получают 130 процентов горячего парового цилиндрического
масла и 25 процентов легкого машинного масла путем дистилляции.
Полученный с выходом 55 процентов остаток перегоняют в вакууме до температуры 8800 градусов Цельсия;
получают дистиллят, состоящий из 70 процентов твердого парафина с температурой плавления 420 градусов
Цельсия, который используют для вольтольизации.
Остаток состоит на 30 процентов из смолы, содержащей парафин.
Природа продуктов реакции варьируется не только в зависимости от природы используемых исходных
материалов, но и от условий, применяемых для самой вольтажной обработки. Как видно из приведенного
выше описания, вольтажная обработка может проводиться в присутствии таких газов, как водород, азот, оксид
углерода, гидриды галогенов, галогены, диоксид углерода, отходящие газы от деструктивного гидрирования,
коксовые газы, пары бензина или природный газ, а также катализаторов, например, металлических порошков,
таких как молибден, вольфрам, ванадий или медь, или оксидов металлов, в частности оксидов последних
металлов, или органических галогенсодержащих соединений, таких как метиленхлорид или этиленхлорид,
или соответствующих бромидов или йодидов BO, или продуктов галогензамещения бензола или толуола,
или порошкообразного углерода, или отбеливающей глины, такой как флоридская глина, или активированного
кремнезема. Природа продуктов также варьируется в зависимости от частоты Переменный ток и время, в
течение которого исходный материал подвергается воздействию бесшумных электрических разрядов.
Частота может составлять, например, 50, 200, 500, 1000, 10000, 50000 или даже больше циклов в секунду.
Время, необходимое для обработки, зависит не только от степени конденсации или полимеризации, которую
необходимо достичь, но и от частоты тока. Следует отметить, что для получения одинаковой степени
конденсации или полимеризации требуется меньше времени, чем выше частота. Например, при обработке
при -50°C с тем же натяжением и увеличении частоты в 10 раз по сравнению с исходным значением, время,
необходимое для обработки, сокращается до 1/10 от первоначально необходимого.
Характер продукции также может варьироваться в зависимости от используемого напряжения. В целом, при
работе с трубчатыми аппаратами, такими как озонирующие трубки Siemens, предпочтительно использовать
напряжение от 7000 до 8000 вольт, при этом прикладываемый вакуум должен составлять предпочтительно от
1 до 10 миллиметров ртутного столба. В случае больших аппаратов предпочтительно использовать
напряжение от 4000 до 5000 вольт или более, а прикладываемый вакуум должен составлять предпочтительно
от 5 до 10 сантиметров. Масло для цилиндров имеет молекулярную массу от 800 до 1000, вязкость от 1 до 10
по Энглеру при 990 градусах Цельсия, индекс вязкости от 130 до 150, показатель углеродного индекса от 0,4
до 0,6 и содержит 16,4 частей водорода на каждые 100 частей углерода.
Продукты вольтольизации, которые могут быть добавлены в смазочные масла для улучшения их свойств, как
правило, имеют молекулярную массу выше 900, например, от 900 до 2000 или даже выше, и вязкость при 990
градусах Цельсия от 120 до 8 (00 Эньлер), например, 4 () или 600 Эньлер. Однако для этой цели могут быть
использованы и менее вязкие продукты, имеющие, например, вязкость от 40 до 100 Эньлер при 990 градусах
Цельсия. Количество добавляемых в смазочные масла продуктов вольтольизации зависит от свойств этих
продуктов и от индекса вязкости, который необходимо придать улучшаемому смазочному маслу.
25. Сырые продукты вольтилизации часто имеют консистенцию жиров. Когда смазочные материалы должны
быть приготовлены непосредственно методом вольтилизации, обработка продолжается до достижения
вязкости при 990 градусах Цельсия от 300 до 800 по Энглеру или выше, например, 500 по Энглеру.
Полученные продукты имеют температуру застывания от 300 до 350 градусов Цельсия и температуру
каплепадения около 300 градусов Цельсия. Эти продукты также могут использоваться в смеси с другими
смазочными материалами. Теперь я перейду к объяснению использования продуктов вольтилизации для
улучшения других углеводородных продуктов, таких как смазочные материалы. В целом, продукты
вольтилизации существенно улучшают температуру застывания смазочных материалов при добавлении в
небольших количествах, а также температурно-вязкостную кривую, т.е. индекс вязкости, при добавлении в
сравнительно больших количествах.
Рассматривая сначала свойство продуктов вольтольизации снижать температуру застывания смазочных
материалов, мои зарубежные корреспонденты обнаружили, что продукты, полученные с использованием
парафиновых углеводородов с молекулярной массой выше 380 или более, обладают ценным свойством в
качестве добавок к смазочным маслам, трансмиссионным маслам, смазкам и тому подобным, улучшая их
свойства даже при добавлении в очень малых количествах, значительно снижая температуру застывания или
температуру застывания обычного углеводородного смазочного масла. Например, путем добавления от 0,05
до 1000 мкг/м³, предпочтительно от 0,1 до 3 мкг/м³.
Температура застывания смазочных масел может быть снижена на 100–400 градусов Цельсия.
Следующий пример дополнительно проиллюстрирует эту особенность изобретения.
ПРИМЕР 10.
Добавление продукта вольтольизации, описанного в Примере 1, к маслу с температурой срабатывания,
равной нулю градусов Цельсия, приводит к снижению температуры срабатывания масла на 250 градусов ниже
нуля градусов Цельсия.
Мои зарубежные корреспонденты также обнаружили, что превосходные смазочные масла получают путем
добавления к смазочным маслам, которые из-за отсутствия или незначительного содержания парафина
имеют неудовлетворительную температурно-вязкостную кривую, например, асфальтовых или сонафтеновых
смазочных масел, парафина или других воскообразных веществ, с целью придания им благоприятной
температурно-вязкостной кривой, а также, в дополнение к этому, количества продукта вулканизации,
полученного в соответствии с настоящим изобретением, для снижения температуры застывания, увеличенной
содержанием парафина. Также масла, первоначально содержащие значительное количество парафина и
впоследствии очищенные от него в меньшей или большей степени, чтобы сделать их пригодными для
продажи, но все еще содержащие некоторое количество парафина, например, 5% или более, могут
использоваться в смазочных целях после добавления продукта вулканизации, полученного в соответствии с
настоящим изобретением. В этом случае также преимущество благоприятной плоской
температурно-вязкостной кривой заключается в в сочетании со 100%-ным показателем низкой температуры
застывания.
Аналогичным образом, продукты, полученные из смесей вышеупомянутых парафиновых углеводородов с
молекулярной массой выше 330 с продуктами, богатыми водородом, такими как твердый или мягкий парафин
или масла, богатые водородом, обладают ценными свойствами в качестве добавок к смазочным маслам,
трансмиссионным маслам и смазочным консистентным смазкам и способны, даже в довольно малых
количествах, например, от 0,3 до 10 процентов или в некоторых случаях больше, улучшать их свойства,
например, значительно снижать температуру схватывания обычных смазочных масел и сглаживать кривую
зависимости температуры от вязкости. Это будет дополнительно проиллюстрировано следующим примером.
ПРИМЕР 11.
Если продукт полимеризации, описанный в Примере 3, добавить в масло, которое застывает при нуле
градусов Цельсия, то температура застывания масла снижается до 250 градусов ниже нуля градусов Цельсия
за счет добавления 0,7% указанного продукта полимеризации.
-1 N в дополнение к наличию вышеупомянутых свойств, продукты, полученные из указанных смесей, особенно
из парафиновых восков с высокой молекулярной массой выше 330 или их воскоподобных производных и
твердого или мягкого парафинового воска или масел, богатых водородом 130 410,853 из 300 Энглера при 990
градусах Цельсия.
Также углеводородные масла, используемые для нанесения покрытий, защиты и пропитки, могут быть
улучшены путем добавления продуктов вольтольизации. Для этих целей особенно могут использоваться
смолистые масла, содержащие парафин, или продукты экстракции таких масел, в частности экстракты,
полученные путем обработки смол растворителями, такими как спирты.
Добавление продуктов вольтольизации оказывается ценным не только при добавлении к углеводородным
смазочным материалам с высокой температурой застывания из-за присутствия парафина, но и в случае
Соседние файлы в папке патенты