Синтез сукцинимидных присадок для моторных масел на основе высших олефинов

• Автор: Запаров, Марат Минневалиевич
• Шифр специальности: 05.17.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 150 с. : ил.

1 Литературный обзор

1.1 Производство высших альфаолефинов

1.2 Моющие и диспергирующие присадки к маслам

1.3 Получение сукцинимидных присадок на основе высших альфаолефинов

1.3.1 Синтез алкенилянтарного ангидрида

1.3.2 Ацилирование алкенилянтарного ангидрида полиэтиленполиаминами и получение сукцинимидов

1.3.3 Влияние структуры сукцинимидных присадок на их диспергирующие свойства

1.4 Модифицированные многофункциональные присадки к смазочным маслам полиалкенилсукцинимидного типа

2 Экспериментальная часть

2.1 Характеристика исходных продуктов

2.2 Методики проведения эксперимента

2.2.1 Синтез олигоэтиленянтарного ангидрида
2.2.2 Синтез амидоолигоэтиленянтарной кислоты
2.2.3 Синтез олигоэтиленсукцинимида
2.2.4 Методика модификации сукцинимидной присадки
2.3 Методы анализа
2.3.1 Определение содержания двойных связей
2.3.2 Определение кислотного числа
2.3.3 Определение содержания несвязанного свободного малеинового ангидрида
2.3.4 Методика определения аминного числа
2.3.5 Гравиметрический метод определения содержания молибдена
2.3.6 Метод ядерного магнитного резонанса
2.3.7 Методика определения изомеров по альфа, винилиденовым и внутренним двойным связям
2.3.8 Инфракрасная спектроскопия
2.3.9 Дифференциальнотермический анализ
2.3. Гельпроникающая хроматография
3 Синтез олигоэтиленсукцинимидов на основе высших альфаолефинов
Л 3.1 Взаимодействие высших альфаолефинов с малеиновым
ангидридом в присутствии органических пероксидов
3.1.1 Исследование кинетических закономерностей синтеза олигоэтиленянтарного ангидрида
3.1.1.1 Механизм реакции взаимодействия альфаолефинов с малеиновым ангидридом в условиях радикального процесса
3.1.1.2 Влияние природы двойной связи на е активность в реакции с
Ь малеиновым ангидридом
3.1.1.3 Влияние природы и концентрации органического пероксида
3.1.1.4 Влияние мольного соотношения альфаолефинмалеиновый ангидрид
3.1.1.5 Влияние температуры
Ф 3.1.1.6 Влияние длины углеводородного радикала высшего альфа
олефина
3.1.2 Исследование олигоэтиленянтарного ангидрида методом
инфракрасной спектроскопии
3.1.3 Молекулярномассовые характеристики алкенилянтарного
ангидрида
3.2 Синтез олигоэтиленсукцинимида
ф 3.2.1 Химические реакции протекающие при взаимодействии
олигоэтилеиянтарного ангидрида с диаминами
3.2.2 Закономерности взаимодействия олигоэтилеиянтарного ангидрида с полиэтиленполиаминами
3.2.3 Исследование олигоэтиленсукцинимида методом инфракрасной
спектроскопии
3.2.4 Оценка термостабильности олигоэгиленсукцинимидной присадки методом дифференциальнотермического анализа
3.2.5. Синтез молибденсодержащих олигоэтиленсукцинимидов
3.2.6. Технологические основы синтеза олигоэтиленсукцинимида еф взаимодействием олигоэтилеиянтарного ангидрида с полиэтиленполиаминами
3.2.7 Расчет и выбор основного и вспомогательного оборудования
3.2.8. Описание технологической схемы процесса синтеза
сукцинимидной присадки ЛАГ
3.2.9 Оценка эксплуатационных характеристик сукцинимидной присадки на основе олефина С
9 Выводы
Список литературы


Около потребления а олефинов по прямому назначению приходится на использование С4, Сб и С в качестве сомономеров в производстве полиолефинов, а именно полиэтилена средней плотности и линейного полиэтилена низкой плотности. Производство полиальфаолефиновых синтетических масел быстро растет, но его рост может приостановиться изза нехватки децена 1. Получить олефины можно, в принципе, любым из известных в химии способом синтеза ненасыщенных соединений. Термический крекинг нпарафинов. В этом случае получаются преимущественно линейные а олефины. Дегидрирование нпарафинов в результате образуются внутренние олсфины с углеводородным скелетом, соответствующем исходным парафинам. Приоритетным направлением получение высших а олефинов является каталитическая олигомеризация этилена. Решению проблемы синтеза высших линейных а олефинов олигомеризацией этилена способствовали успехи химии металлоорганических соединений. Получение высших ос олефинов олигомеризацией этилена в присутствии триэтилалюминия ТЭА основывается на реакциях, описанных Циглером. При температуре С и давлении МПа этилен энергично присоединяется по связи алюминий углерод триалкилалюминия согласно реакции 1
А1 СН2СН2 . Многократное повторение такого акта приводит к образованию высших алюминийалкилов реакция роста цепи. Тсрмодсструкция высших алюминийалкилов протекает и при более низких температурах, причем энергия активации отщепления а олефинов от
растущей молекулы триалкилалюминия превышает энергию активации роста цепи на кДжмоль. Поэтому при повышении температуры взаимодействия этилена с ТЭА более 0 0 С наряду с общим увеличением скорости процесса наблюдается опережающий рост скорости реакции вытеснения. В интервале 0 0 С время цикла роста цепи вытеснения аолефинов становится очень небольшим. За время реакции ТЭА может принять участие в большом числе таких циклов, и процесс становится как бы истинно каталитическим. Двухстадийный синтез а олефинов характеризуется более узким молекулярно массовым распределением получаемых продуктов, чем одностадийный. К несомненным достоинствам процесса высокотемпературной одностадийной олигомеризации этилена относятся высокое качество, получаемых олефинов, низкий удельный расход ТЭА, принципиальная простота технологической схемы, благоприятный энергетический баланс, обусловленный возможностью регенерации пара высокого давления за счет тепла реакции. Один из недостатков процесса образование широкой гаммы олефинов СрСю при довольно низком выходе олефинов детергенти ого ряда 3. Дальнейший прогресс в технологии получения высших аолефинов из этилена связывают с разработкой одностадийных процессов олигомеризации этилена на комплексных металлорганических катализаторах. МПа, на комплексных катализаторах Циглера Натта олигомеризация этилена протекает при давлении 2 4 МПа. Температурный диапазон осуществления реакции на этих катализаторах лежит в пределах от 0 С. Поэтому синтез высших а олефинов в присутствии катализаторов Циглера Натта часто называют низкотемпературной олигомеризацией. В этом процессе выход олефинов Сю С8, как и в других процессах одностадийной олигомеризации, не превышает . С целью увеличения выхода указанной олефиновой фракции процесс дополнен стадией превращения а олефинов С4 и С и выше во внутренние олефины Си и С и. Для этого указанные фракции а олефинов подвергают позиционной изомеризации и содиспропорционированию. Количество высших а олефинов и внутренних олефинов Сц и Си примерно равное. Степень конверсии этилена в олефины СюСю составляет . С ростом Мп фракций ОлЭ наблюдается небольшой рост разветвлснности, количество винильных групп понижается, а траисвиииленовых и вииилиденовых групп возрастает, суммарная ненасыщениость на 1 моль ОлЭ понижается примерно в 2 раза при росте Мп в 4 4. Наряду с уменьшением ненасыщенности наблюдается рост содержания парафинов с 5 до , алкилбензолов с 4 до и продуктов окисления с 0. Следует отметить, что в последние годы усилия ученых и специалистов направлены на разработку новых методов селективного синтеза а олефинов из этилена, реализуемых в мягких условиях олигомеризации. Производство по новой технологии будет более экономичным и обеспечит получение продукта высокой чистоты.