Результат интеллектуальной деятельности: Способ получения пластичной кальциевой смазки

Изобретение относится к области нефтехимии, в частности к способам получения пластичных смазок - жировых солидолов, содержащих в качестве загустителей кальциевые соли высших жирных кислот и находящих широкое применение в качестве антифрикционных смазок массового назначения (для узлов трения автомобилей, тракторов и других механизмов).

Известен способ получения комплексной кальциевой смазки путем смешения гидроксида кальция, высших жирных кислот, ацетата кальция и минерального масла, в котором на стадии смешения к нагретой смеси части минерального масла с высшими жирными кислотами добавляют взвесь ацетата кальция и остальную часть минерального масла. Полученную смесь затем омыляют при повышенной температуре, подвергают термообработке при 200-250°С, охлаждают и гомогенизируют (GB №1399155).

Недостатком данного способа является сложная его технология, использование дорогого и дефицитного сырья и необходимость применения высоких температур.

Известен способ получения консистентной кальциевой смазки, включающей минеральное масло и кальциевые соли синтетических жирных кислот фракции С₂₀ и выше (СЖК), в котором на первом этапе СЖК подвергают окислению кислородом воздуха при 100-160°С в течение 10-24 ч до содержания оксикислот 10-30 мас.%. После чего продукты окисления СЖК смешивают с минеральным маслом (мазутом) в соотношении СЖК/мазут 1:3, смесь нагревают до 80°С, добавляют к ней гидроксид кальция в соотношении СЖК/Са(ОН)₂=2:1.02÷1.5 и выдерживают ее при перемешивании в течение 3-4 ч при 100-140°С до полного омыления (RU №2163628).

Основными недостатками данного способа является использование дорогого и дефицитного сырья - СЖК, а также большая длительность процесса, связанная, главным образом, с длительностью стадии окисления.

Наиболее близким аналогом к заявляемому способу является способ получения кальциевой смазки (жирового солидола) на основе минеральных масел и кальциевых солей высших жирных кислот, в котором в качестве источника жирных кислот используют продукты дезодорации растительных масел (ПДРМ), а процесс получения кальциевой смазки осуществляют путем последовательного смешения ПДРМ с минеральным маслом, гидроксидом кальция и водой, последующей выдержкой полученной смеси до завершения процесса омыления при повышенной температуре 90-95°С, отгонкой воды от полученных продуктов при температуре 115°С и обработкой полученной горячей смеси холодным минеральным маслом (RU №2271381).

Основными недостатками данного способа является его многостадийность и использование дорогого исходного сырья - высших жирных кислот растительного происхождения.

Технической задачей данного изобретения является упрощение процесса при использовании дешевого сырья.

Данная задача решается способом получения пластичной кальциевой смазки на основе минеральных масел и кальциевых солей высших жирных кислот путем обработки источника жирных кислот неорганическими соединениями кальция в присутствии минерального масла при повышенной температуре, в котором в качестве источника жирных кислот используют глицерин-сырец - отход производства биодизеля (метиловых эфиров жирных кислот), а обработку ведут хлористым кальцием в безводной среде.

Предпочтительно процесс осуществляют при атмосферном давлении и температуре 60-100°С.

Следующие примеры иллюстрируют способ получения пластичной кальциевой смазки.

Пример 1 (сравнительный)

В стеклянный реактор объемом 150 мл загружают 50 г глицерина-сырца, полученного при производстве биодизеля (ООО «Вега-хим») состава, мас.%: глицерин - 62; метиловые эфиры жирных кислот (МЭЖК) - 15; метанол - 10; калиевые соли жирных кислот - 13 (в пересчете на стеарат калия), и 1.5 г хлористого кальция безводного. Минеральное масло не добавляли. Полученную смесь выдерживают при температуре 105°С и перемешивании в течение 1.6 ч. После остановки перемешивания смесь разделяют на две фазы: жидкую фазу, содержащую в основном глицерин (нижний слой, 30.1 г), и вязкопластичную фазу, основным компонентом которой являются кальциевые соли жирных кислот - СаСЖК (верхний слой, 16.7 г). Цвет вязкопластичной фазы: светло-коричневый; консистенция: однородная, тягучая. Состав полученных фаз приведен в таблице 1.

Испытание вязкопластичной фазы на предмет ее использования в качестве солидола, показали, что ее физико-химические показатели близки по свойствам к смазке по ГОСТ 1033-79 «Смазка, солидол жировой». Физико-химические показатели вязкопластичной фазы в сравнении с показателями ГОСТ приведены в таблице 4.

Примеры 2-5

Процесс получения пластичной кальциевой смазки осуществляли аналогично примеру 1, используя в качестве источника высших жирных кислот глицерин-сырец состава, мас.%: глицерин - 52.0; МЭЖК - 0.5; метанол - 7.0; калиевые соли жирных кислот - 40.5, и различные марки минерального масла. Процесс осуществляют в течение 4-6 ч при температуре 60-100°С.

Марки используемых минеральных масел, загрузки компонентов и количество полученных продуктов (фаз) приведены в таблице 2. Состав полученных фаз приведен в таблице 3.

Физико-химические показатели вязкопластичной фазы в сравнении с показателями ГОСТ приведены в таблице 4.

Использование заявленного способа для получения пластичной кальциевой смазки позволяет не только существенно упростить процесс при использовании дешевого сырья, но также частично решить проблему утилизации основного побочного продукта производства биодизеля - глицерина-сырца.