第一章 清净分散剂.pptVIP

清 净 分 散 剂 发动机中沉积物的组成 清净分散剂的历史 30年代：西方国家的内燃机功率提高，气缸活塞区的温度也提高。 一般内燃机又不能适应其要求，开发了油溶性的脂肪酸盐与环烷酸盐 ，使用性能虽然提高，但这些化合物促使油品德氧化，且易水解，有时给设备造成腐蚀。 40年代：开发出石油磺酸盐，烷基酚盐，膦酸盐，并陆续应用于内燃机油中。 同时ZDDP（二烷基二硫代磷酸锌）用于防止氧化和改善曲轴箱轴瓦腐蚀。 为今后的内燃机油的发展奠定了基础。 50年代：柴油机的马力更大，增压柴油机的数量增加。为扩大柴油的来源，含硫柴油的比例增加。柴油燃烧后的腐蚀性物质增加，发动机的腐蚀和磨损增多。 二战后V-8汽油机的广泛使用，汽车数量增多，发动机停停开开，曲轴箱内较低温度下产生油泥，使输油困难,部件腐蚀。 高碱性清净剂与聚合型无灰分散剂相继投入使用。 60年代:高碱性工艺日益成熟，高碱性磺酸盐TBN300，高碱性硫化烷基酚盐TBN250得到广泛应用。 聚异丁烯丁二酰亚胺无灰分散剂问世。使得清净剂的品种出现大突破。它与金属清净剂有很好的增效作用。 70-80年代：清净剂的品种基本定型，用的较多的是磺酸盐与烷基酚盐，也有烷基水杨酸盐与瞵酸盐，后者由于其热稳定性较差，已基本停产。分散剂主要以聚异丁烯丁二酰亚胺，其使用量增长很快，在美国和西欧超过了清净剂的使用。 80年代美国的LUBRIZOL公司开发了高分子量的无灰分散剂，兼顾了单挂和双挂分散剂的共同优点。可以满足现在的高级汽油机油的要求。 复合清净剂的广泛使用。 清净分散剂的类别 金属清净剂 无灰清净剂 石油磺酸盐的制法 从制取白油的付产物磺酸钠，经过复分解反应得到石油磺酸钙或钡盐。 用润滑油（100°C粘度6-10厘斯的馏分）直接磺化，制取油溶性磺酸，再制得各种磺酸盐。 其平均分子量应大于450，在450-520之间为好。太小，防锈性和清净分散性不好；太大，原料的粘度太大，制造过程困难。 合成磺酸盐的制法 重烷基苯（称高沸物），是蒸走合成洗涤剂烷基苯后剩下的重烷基苯；----用得最多。烷基苯的成分复杂，产品质量不是很高，但原料的价格低廉。 用C16-C24?-烯烃或石蜡裂解得到的C16以上的? -烯烃与苯烃化制取的烷基苯；主要得到的是直链单烷基苯和少量二烷基苯。质量高，性能全面，价格较贵。 丙烯八聚体与苯烃化得到的烷基苯。得到的是支链烷基苯，工艺复杂，性能不够全面。 金属离子对磺酸盐性能的影响 Ca：价格低，防锈性能中等，清净分散性较好，单位重量的碱值比钡盐高。 Ba：成本高，使用过程中灰分高，但较钙盐的灰分松软。容易高碱性化，其水解安定性较好，对柴油有好的消烟作用。 Mg：比较贵，制作困难。防锈性好，使用过程中灰分低，单位重量的总碱值高，TBN400以上的多为镁盐。 低碱性磺酸盐的结构 R-- -- SO3-M-OH R---C16以上的烷基 M--Ca，Ba，Mg 如果是石油磺酸盐，其烷基苯的结构要复杂得多，且不止一个苯环得多环化合物。 中碱性磺酸盐的结构 制造工艺与高碱性的相似，可以参考高碱性磺酸盐的结构。 高碱性磺酸盐的结构 磺酸盐的制造工艺 磺化（磺化剂有发烟硫酸，或三氧化硫，后者）和钙化 以制取白油的副产品石油磺酸钠为原料，一般多采用复分解的办法先得到中性或低碱性钙盐钡盐，然后再进一步制取中碱性和高碱性盐。 用合适的润滑油馏份进行磺化，除去酸渣得到油溶性石油磺酸，然后制取各种磺酸盐。 烷基苯SO3磺化工艺流程图 高碱性磺酸盐钙化工艺 高碱性化技术要点 常压，温度：40-60°C；温度过高产品的透明度不好，过低产品的粘度增大不已操作。 CaO，Ca(OH)2均可使用，质量要好。有效CaO量大于95%， CaCO3含量越低越好（小于2%），粒度细且均匀。 严格控制水和CO2的使用量。 促进剂的作用 甲醇 为促进剂： 2CH3OH+2CO2+CaO (CH3OCOO)2Ca+H2O (CH3OCOO)2Ca CaCO3+ 2CH3OH+CO2 NH3或NH4OH为促进剂: CO2+2NH3 NH2?COO?NH4 2NH2?COO?NH4+CaO (NH2COO)2Ca +2NH3+H2O (NH2COO)2Ca CaCO3+ 2NH3+CO2 用甲醇和丁戊醇时: 烷基酚盐的品种 烷基酚盐 硫化烷基酚盐 钙盐：经济，单位重量添加剂的碱值比钡盐高 钡盐：较贵，沉积物松软 低碱性TBN70以下 中碱性TBN130-140 高碱性TBN200-250 烷基酚盐与硫化烷