Раздел 47. Производство алкилсалицилатных присадок

Раздел 47 Производство алкилсалицилатных присадок

В данном разделе описано производство следующих алкилсалицилатных присадок к смазочным маслам: присадка Детерсол-50, присадка Детерсол-140, присадка Детерсол-300, присадка Комплексал-250. Алкилсалицилатные присадки вводят в состав моторных масел, чтобы обеспечить высокие моющие свойства, они обладают антиокислительным, антикоррозионным и антифрикционным действием. Изготавливают на основе алкилфенола, полученного алкилированием фенола -олефинами.

47.1 Описание технологических процессов, используемых в производстве алкилсалицилатных присадок

Алкилсалицилатные присадки вырабатывают на комплексе, состоящем из трех технологических установок, на которых получают целевой алкилфенол (ЦАФ), алкилсалициловые кислоты (АСК) и присадки типа Детерсол.

Для получения ЦАФ проводят реакцию алкилирования фенола олигомерами этилена С16-С18 на катализаторе (ионообменные смолы) в реакторах алкилирования при температуре 120-150 °С и давлении 0-3 кгс/см ². Полученный алкилфенол направляют на двухступенчатый узел разгонки продуктов алкилирования, где на первой ступени отгоняются фенол и вода, а на второй ступени - олигомеры этилена и остатки фенола. Полученный продукт - целевой алкилфенол - направляют на установку получения АСК.

Для получения АСК используются следующие сырье и реагенты: ЦАФ, едкий натр, маслоразбавитель М-6, углекислый газ, кислота соляная (24-27 % концентрации), фракция бензиновая 80-180 °С, изопропиловый спирт. ЦАФ подают в аппараты защелачивания с мешалкой для взаимодействия с едким натром. Для снижения вязкости смеси в аппарат с мешалкой подают маслоразбавитель М-6. Полученный промежуточный продукт - алкилфенолят натрия - подают в каскад реакторов для обезвоживания. Осушенный алкилфенолят натрия направляют на узел карбоксилирования.

Карбоксилирование осушенного алкилфенолята натрия производят непрерывно в последовательно работающих реакторах углекислым газом. Полученный алкилсалицилат натрия направляют для дальнейшего превращения на узел разложения.

Из реактора карбоксилирования алкилсалицилат натрия подают в нижнюю часть аппарата разложения с мешалкой. Затем в верхнюю его часть подают расчетное количество соляной кислоты. Продукт разложения - алкилсалициловые кислоты (АСК) направляют на двухступенчатую промывку водой в промывные колонны. В линию подачи продуктов разложения подают бензин-растворитель, а в верх колонны подают воду с температурой 85-100 °С. Промытые АСК после второй ступени промывки поступают на отстой от кислой воды и далее в процесс приготовления присадок.

Для получения присадок используются следующие сырье и реагенты: бензиновый раствор АСК с установки, гидрат окиси кальция, метанол (промотор), углекислый газ. Приготовление масляной суспензии гидрата окиси кальция и суспензии гидрата окиси кальция в бензиновом растворе АСК и масла М-6 проводят на отдельном узле приготовления суспензии в аппаратах с перемешивающими устройствами.

Получение алкилсалицилата кальция (присадки Детерсол-50)

Нейтрализацию алкилсалициловых кислот суспензией гидрата окиси кальция в масле М-6 проводят в мешалках с перемешивающими, после чего присадка поступает на дальнейшую очистку от механических примесей и на отделение отпарки бензина и воды.

Получение многозольного алкилсалицилата кальция (присадки Детерсол-140)

Карбонатацию алкилсалициловых кислот проводят в мешалках карбонатации, куда загружают масляную суспензию гидрата окиси кальция, метанол, бензиновый раствор АСК. Процесс проводят при постоянном перемешивании. После загрузки компонентов подают расчетное количество углекислого газа. После проведения процесса карбонатации присадку направляют на узел отгона метанола, затем на очистку от механических примесей (центрифуги и сепараторы) и на отделение отпарки бензина и воды.

Получение сверхщелочной алкилсалицилатной присадки Детерсол-300 проводят в аппаратах карбонатации с мешалкой, куда загружают расчетное количество суспензии гидрата окиси кальция в бензиновом растворе АСК и масла М-6, метанола, углекислого газа. После проведения процесса карбонатации присадка поступает на узел отгона метанола, затем на очистку от мех. примесей (центрифуги и сепараторы) и на отделение отпарки бензина и воды.

Получение сульфонатно-салицилатной присадки Комплексал-250

Комплексал-250 - сульфонатно-салицилатная присадка на основе высокощелочной алкилсалицилатной присадки Детерсол-300 и нейтрального сульфонатного компонента. Бензиновый раствор нейтрального сульфоната аммония (НСА) подают в емкость для смешения с очищенной на центрифугах присадкой Детерсол-300 с получением присадки Комплексал-250, после чего присадка направляется на отделение отпарки бензина и воды.

Принципиальная схема производства приведена на рисунке 47.1.

Рисунок 47.1 - Принципиальная схема производства алкилсалицилатных присадок

Описание технологического процесса приведено в таблице 47.1, перечень основного оборудования - в таблице 47.2.

Таблица 47.1 - Описание технологического процесса производства алкилсалицилатных присадок

Входной поток	Стадия технологического процесса	Выходной поток		Основное технологическое оборудование	Природоохранное оборудование
		Основные, побочные и промежуточные продукты	Эмиссии
1	2	3.1	3.2	4	5
Олигомеры этилена Фенол Катализатор	Получение целевого алкилфенола	Сырой алкилфенол Отгонный фенол Отгонные олигомеры Целевой алкилфенол		Реактор Колонна
Целевой алкилфенол NaOH Масло М-6 СО 2 НСl Бензин	Получение алкилсалициловых кислот	Алкилфенолят натрия Алкилсалицилат натрия АСК		Колонна Реактор Мешалка
АСК Ca(OH) 2 Масло М-6 Метанол СО 2 НСА	Получение алкилсалицилатных присадок	Сырая присадка Отгонный метанол Отгонный бензин Шлам Готовая алкилсалицилатная присадка		Колонна Испаритель Мешалка Центрифуга Сепаратор

Таблица 47.2 - Перечень основного технологического оборудования производства алкилсалицилатных присадок

Наименование оборудования	Назначение оборудования	Существенные характеристики технологического оборудования
Реактор алкилирования	Проведение реакции алкилирования	Диаметр внутренний - 1000 мм Высота - 8600 мм В аппарате: Давление раб. - 3 кгс/см 2 Температура раб. - 190 °С В змеевике: Давление раб. - 1 кгс/см 2 Температура раб. - 145 °С
Колонна ректификационная	Отгон фенола из продуктов алкилирования	Диаметр внутренний - 1000 мм Высота - 8700 мм Объем - 8,0 м 3 Давление ост. раб. - 60 мм рт.ст. Температура раб. - 220 °С Тарелки клапанные - 10 шт.
Колонна ректификационная	Отгон олефинов или олигомеров из продуктов алкилирования	Диаметр внутренний - 1000 мм Высота - 12200 мм Объем - 7,5 м 3 Давление ост. раб. - 65 мм рт. ст. Температура раб. - 310 °С Тарелки клапанные - 10 шт.
Реактор обезвоживания алкилфенолята натрия	Обезвоживание	Объем - 1,5 м 3 Диаметр вн. - 400/800 мм Высота - 10850 м Толщина стенок - 4-10 мм Поверхность теплообмена - 24,8 м 2 В аппарате: Давление раб. вакуум Температура раб. - 165 °С Рабочая среда - алкилфенолят натрия, едкий натр В рубашке: Давление раб. - 12 кгс/см 2 Температура раб. - 190 °С Рабочая среда - пар
Реактор карбоксилирования алкилфенолята натрия	Проведение карбоксилирования	Объем - 1,6 м 3 Диаметр вн. - 800 мм Высота - 3800 мм Поверхность - 31 м 2 В аппарате: Давление раб. - 6 кгс/см 2 Температура раб. - 150 °С В рубашке: Давление расч. - 12 кгс/см 2 Температура расч. - 80 °С
Мешалка разложения алкилсалицилата натрия соляной кислотой	Проведение разложения	Объем - 6,3 м 3 Диаметр вн. - 1800 мм Высота - 3063 мм Толщина стенки - 16 мм В корпусе: Давление раб. - атмосферное Температура раб. - 90 °С Рабочая среда - алкилсалицилат натрия, соляная кислота
Пленочный испаритель отгона метанола из бензинового раствора	Отгон метанола	Объем - 6,36 м 3 Поверхность теплооб. - 8,0 м 2 Диаметр вн. - 1000 мм Высота - 10940 мм В аппарате: Давление раб. - 100-150 мм. рт. ст. Температура раб. - 70 °С В рубашке: Давление раб. - 5 кгс/см 2 Температура раб. - 150 °С
Пленочный испаритель отгона воды и бензина от присадок	Отгон воды и бензина	Поверхность теплооб. - 8,8 м 2 Диаметр вн. - 1100/700 мм Высота - 10355 мм В аппарате: Давление ост. - 80-300 мм. рт. ст. Температура раб. - 170 °С В рубашке: Давление раб. - 9 кгс/см 2 Температура раб. - 180 °С
Мешалка приготовления присадок	Смешение	Объем - 22 м 3 Диаметр вн. - 2400 мм Высота - 4125 мм Поверхность теплоб. зм. - 11 м 3 В аппарате: Давление раб. - 0,5 кгс/см 2
Сепаратор	Очистка от механических примесей	Производительность - 5,0 м 3/ч Длина - 505 мм Ширина - 1036 мм Высота - 1535 мм Мощность эл. двигателя - 30 кВт Число оборотов - 4750 об/мин Давление раб. - 3,0 кгс/см 2 Температура раб. - 80 °С
Центрифуга очистки присадки от механических примесей	Очистка от механических примесей	Производительность - 0,5-5 м 3 Диаметр барабана - 458 мм Длина барабана - 2015 мм Мощность двигателя шнека - 7,5 кВт Максимальная скорость вращения шнека - 1500 об/мин Мощность двигателя барабана - 37 кВт Максимальная скорость вращения барабана - 3000 об/мин

47.2 Текущие уровни потребления ресурсов и эмиссии в окружающую среду при производстве алкилсалицилатных присадок

Показатели потребления энергетических ресурсов приведены в таблице 47.3.

Таблица 47.3 - Показатели потребления сырья, материалов и энергетических ресурсов при производстве алкилсалицилатных присадок

Наименование	Единицы измерения	Расход на 1 т продукции
		Присадка Детерсол-50		Присадка Детерсол-140		Присадка Детерсол-300		Присадка Комплексал-250
		Минимальный	Максимальный	Минимальный	Максимальный	Минимальный	Максимальный	Минимальный	Максимальный
Гидрат окиси кальция	т/т	-	0,13	0,16	0,21	0,42	0,53	0,32	0,37
Фенол	т/т	-	0,13	0,12	0,13	0,14	0,17	0,15	0,20
Масло М-6	т/т	-	0,43	0,51	0,57	0,42	0,49	0,45	0,47
Углекислый газ	т/т	-	0,053	0,12	0,17	0,28	0,45	0,154	0,23
Олигомеры	т/т	-	0,36	0,31	0,35	0,39	0,45	0,37	0,41
НСА	т/т	-	-	-	-	-	-	0,039	0,070
Соляная кислота	т/т	-	0,23	0,18	0,23	0,21	0,25	0,18	0,24
Сода каустическая	т/т	-	0,080	0,069	0,092	0,095	0,11	0,068	0,11
Метанол	т/т	-	-	0,037	0,045	0,087	0,15	0,060	0,044
Изопропиловый спирт	т/т	-	-	0,011	0,014	0,0095	0,013	0,011	0,012
Вода	т/т	-	0,12	0,11	0,12	0,11	0,12		0,18
Термолан А	т/т	-	0,0010	0,00032	0,0011	0,00016	0,0012	0,00014	0,00096
Бензин в НСА	т/т	-	-	-	-	-	-	0,027	0,046
Фракция 80-180 °С	т/т	-	0,21	0,18	0,24	0,28	0,37	0,24	0,34
Отгонный бензин	т/т	-	0,036	0,018	0,060	0,030	0,085	0,022	0,11
Амберлист	т/т	-	0,00025	0,00019	0,00029	0,00019	0,00044	0,00019	0,00039
Тулсион	т/т	-	-	-	0,00015	-	0,00047	-	0,00051
Азот	м 3/т	-	142	227,0	251,8	256,2	304,7	221,0	262,7
Для всех видов алкилсалицилатных присадок:
		Минимальный				Максимальный
Электроэнергия		393,3				1235,9
Пар	Гкал/т	2,2				6,6
Техническая вода (система оборотной воды)	м 3/ч	-				260

Выбросы в атмосферу при производстве алкилсалицилатных присадок приведены в таблице 47.4.

Таблица 47.4 - Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу при производстве алкилсалицилатных присадок

Наименование загрязняющего вещества	Метод очистки, обработки, повторного использования	Масса выбросов загрязняющих веществ после очистки в расчете на 1 т продукции, кг/т
		Диапазон		Среднее значение
		Минимальное значение	Максимальное значение
Азота диоксид	-	0,017	0,020	0,01819
Азота оксид		0,009	0,011	0,00958
Метан		0,083	0,094	0,08824
Серы диоксид		-	0,0040	-
Углерода оксид		0,23	0,27	0,24913
Хлористый водород		0,018	0,020	0,01864
Углеводороды предельные C6-C10		0,84	12,31	6,57307
Углеводороды предельные C12-C19		0,11	60,15	30,12812
Бензол		0,50	0,56	0,52817
Диметилбензол (ксилол) (смесь мета-, орто- и параизомеров)		0,24	0,27	0,24986
Метилбензол (толуол)		0,43	0,49	0,45725
Фенол		0,044	0,050	0,04714
Спирт изопропиловый		0,0014	0,0016	0,00144
Спирт метиловый		0,38	0,43	0,40201
Динил (смесь 25 процентов дифенила и 75 процентов дифенилоксида)		0,043	0,49	0,26430
Бензин (нефтяной, малосернистый в пересчете на углерод)		0,0089	0,010	0,00943
Минеральное масло		0,40	0,65	0,52317
Натрий гидроксид (Натрия гидроокись, Натр едкий, Сода каустическая)		0,0044	0,0050	0,00470
Кальций дигидроксид		0,0028	0,0032	0,00299
Дифенилоксид		0,014	1,38	0,69225
Алкил С8-С10 фенолы (Алкилфенолы из а-олефинов фракций С8-С10)		0,050	0,057	0,05350
Олефины С15-С18		0,030	0,034	0,03170

Сточные воды направляются на физико-механическую биологическую очистку.

Отходы производства алкилсалицилатных присадок приведены в таблице 47.5.

Таблица 47.5 - Отходы, образующиеся при производстве алкилсалицилатных присадок

Наименование	Класс опасности	Источник образования	Способ утилизации, обезвреживания, размещения	Масса образующихся отходов производства в расчете на 1 т продукции, кг/т
				Диапазон		Среднее значение
				Минимальное значение	Максимальное значение
Шлам очистки емкостей и трубопроводов от нефти и нефтепродуктов	III	Центрифуги и сепараторы	Используется как сырье на установке утилизации шламов	0,70	0,77	0,73