осно нове н. Автор. uсь u-оаmа поdпuса.


Чтобы посмотреть этот PDF файл с форматированием и разметкой, скачайте файл и откройте на своем компьютере.
АННОТАЦИЯ Данная выпускная квалификационная работа бакалавра посвящена синтезу и изучению свойств серосодержащих присадок к смазочным материалам, на примере взаимодействия фракции димеров изобутилена с монохлористой серой. В результате взаимодействия получен серосодержащий аддукт, который может быть использован в качестве присадки к смазочным материалам. В работе приведен аналитический обзор научно - технической и патентной литературы, рассмотрена характеристика серос одержащих присадок к смазочным материалам, их способы получения. Предложен перспективный метод получения серосодержащей присадки на основе фракции димеров изобутилена. Проведены термодинамический анализ основной реакции и технологические расчеты процесса. Разработаны операторная и принципиальная технологическая схема получения серосодержащей присадки. Работа содержит: 61 страницу машинописного текста; 8 таблиц; 9 рисунков. 4 СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ ................................ ................................ ................................ .... 5 1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР НАУЧНО - ТЕХНИЧЕСКОЙ И ПАТЕНТНОЙ ЛИТЕРАТУРЫ ................................ ................................ .. 6 1.1 Характеристика серусодержащих присадок к смазочным материалам ................................ ................................ ............................... 6 1.2 Способы получения серусодержащих присадок ........................... 9 1.3 Взаимодействие α - олефинов с серой и серусодержащими соединениями ................................ ................................ ........................ 16 2 ФИЗИКО – ХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОЦЕССА ПОЛУЧЕНИЯ СЕРОСОДЕРЖАЩЕЙ ПРИСАДКИ ................................ ......................... 22 2.1 Химия и механизм процесса ................................ .......................... 22 2.2 Термодинамический анализ основной реакции ........................... 23 2.3 Параметры процесса ................................ ................................ ....... 32 3 ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ................................ ........................... 33 4 ЭКСПЕРИМЕНТ АЛЬНАЯ ЧАСТЬ ................................ ........................ 38 4.1 Сырье и материалы ................................ ................................ ......... 38 4.2 Процесс получения серусодержащей присадки .......................... 39 4.3 Физико – химические методы исследования ............................... 39 5 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ ................................ ........................ 40 5.1 Характеристика исходного сырья ................................ ................. 40 5.2 Расчет материального баланса ................................ ....................... 40 5.3 Расчет теплового баланса ................................ ............................... 46 5.4 Выбор конструкции и расчет реактора ................................ ......... 49 6 РАЗРАБОТКА И ОПИСАНИЕ ОПЕРАТОРНОЙ СХЕМЫ ................ 52 7 ОПИСАНИЕ ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ПРОЦЕССА ................................ ................................ ................................ . 53 ВЫВОДЫ ................................ ................................ ................................ ..... 55 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ ................................ . 56 5 ВВЕДЕНИЕ Трансмиссионные масла предназначены для уменьшения процессов трения и задира. Для повышения эффективности этих свойств используют противоизносные и противозадирные присадки, среди которых можно выделить серухлорсодержащие соединения [1]. В настоящее время производство отечественных противоизносных и противозадирных присадок к трансмиссионным маслам практически прекращено, несмотря на их возрастающую потребность [2]. В связи с этим расширение ассортимента отечественных противоизносных и противозадирных приса док к трансмиссионным маслам на основе нефтехимического сырья является актуальной и важной задачей. Цель работы: синтез и изучение свойств серосодержащих присадок к смазочным материалам на основе фракции α - олефинов С 8 . Для достижения поставленной цели решался ряд взаимосвязанных научно - практических задач, из которых наиболее важными являются следующие: - провести аналитический обзор научно - технической и патентной литературы способов получения присадок на основе серохлорсодержащих соединений; - изучить п роцесс взаимодействия фракции димеров изобутилена с монохлористой серой; - произвести термодинамический анализ основной химической реакции; - произвести технологические расчеты и предложить конструкцию аппарата для проведения данного процесса; - разработат ь операторную и принципиальную технологическую схему данного процесса. Научная новизна: впервые было произведено взаимодействие фракции α - олефинов С 8 с монохлористой серой. Установлено, что при проведении данной реакции удается ввести до 18% серы в состав продукта. 56 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 1 Кулиев, А. М. Химия и технология присадок к маслам и топливам : монография / А. М. Кулиев. – 2 изд., перераб. – Ленинград : Химия, 1985. – 312 с. 2 Попов, Ю. В. Синтез серусодержащей присадки для трансмиссионных масел / Ю. В. Попов, С. М. Леденев, А. В. Нагин // Нефтепереработка и нефтехимия. - 2008. – N 1. – С. 29 - 30. 3 Беленький, Л. И. Химия органических соединений серы. Общие вопросы : учебник / Л. И. Беленький, В. М. Бжезовский, Н . Н. Власова ; под ред. Л . И . Беленького . – Москва : Химия , 1988. – 320 с . 4 Ropa a u hlie / V. Stepina [et al.] // Chemistry and technology of fuels and oils. – 1978. – V. 20, N 8. – P. 460. 5 Виноградова, И. Э. Теория смазочного действия и новые материал ы / И. Э. Виноградова, Р. Х. Халиков. – Москва : Химия, 1965. – 41 с. 6 Реакции серы с органическими соединениями / М. Г. Воронков [и др.]. – Новосибирск : Наука, 1979. – 368 с. 7 Гаджиева, И. Б. Присадки к смазочным маслам на основе производных ксантогено вых и тритиокарбоновых кислот / И. Б. Гаджиева, Н. Н. Новоторжина, А. Б. Алиев // Нефтепереработка и нефтехимия. – 2009. – N 2. – C . 39. 8 Шахназарова, Р. З. Закономерности процесса получения серосодержащих соединений / Р. З. Шахназарова, С. С. Гасанова, А. М. Кулиев // Нефтехимия. – 2006. – N 3. – C . 226. 9 Шахназарова Р. З. Синтез серусодержащих и хлорсодержащих соединений / Р. З. Шахназарова, С. С. Гасанова, А. М. Кулиев // Азербайджанский химический журнал. – 2004. – N 1. – C . 150. 10 Пат . 4344854 US, C 07 G 99/00, C 07 G 17/00, C 09 B 49/00, C 10 M 1/38, C 10 M 3/32. Sulfurized compositions / E. Davis Kirk, F. Holden Thomas ; 57 applicant The Lubrizol Corporation. - № US 06/058233 ; filing 16.07.79 ; published 17.08.82. 11 Получение и свой ства органических соединений серы / В. А. Альфонсов [и др.] ; под ред. Л. И. Беленького. – Москва : Химия, 1998. – 560 с. 12 Оаэ , С. Химия органический соединений серы : пер. с япон. / Сигэру Оаэ ; под ред. Е. Н. Прилежаевой. – Москва : Химия, 1975. – 512 с. 13 Крэйн, С. Э. Присадки к маслам / С. Э. Крэйн, П. И. Санин, А. М. Кулиев. – Москва : Химия, 1966. – 389 с. 14 Торчинский, Ю. М. Сера в белках / Ю. М. Торчинский. – Москва : Химия, 1977. – 116 с. 15 Бартон, Д. Общая органическая химия : в 6 т. Т. 5. Со единения фосфора и серы / Д. Бартон, У. Д. Оллис ; под ред. И. О. Сазерленда, Д. Н. Джонсона ; пер. с анг. Н. К. Кочеткова под ред. Э. Е. Нифантьева. – Москва : Химия, 1983. – 720 с. 16 Коломиец, А. Ф. Общая органическая химия : пер. с анг. / А. Ф. Коломие ц, Н. Д. Чкаников. – Москва : Химия, 1983. – 445 с. 17 Виноградова, И. Э. Противоизносные присадки к маслам / И. Э. Виноградова. – Москва : Химия, 1972. – 272 с. 18 Кулиев, А. М. Химия и технология присадок к маслам и топливам / А. М. Кулиев. – 2 - е изд., п ерераб. - Ленинград : Химия, 1985. – 312 с. 19 Пат. 2175655 Российская федерация, МПК 7 C 07 D 341/00, C 10 M 135/34. Способ получения серусодержащих органических соединений / Г. Н. Кириченко, У. М. Джемилев, А. Г. Ибрагимов, В. И. Глазунова, В. Ю. Киричен ко, А. Р. Ганиятуллина ; заявитель и патентообладатель «Институт нефтехимии и катализа АН РБ и УНЦ РАН». – № 99123103/04 ; заявл. 02.11.99 ; опубл. 10.11.01. 20 Пат. 2177477 Российская Ф едерация, МПК 7 C 07 D 341/00, C 10 M 135/34. Способ получения серусод ержащих органических соединений / Г. Н. Кириченко, У. М. Джемилев, А. Г. Ибрагимов, А. Ф. Ахметов, В. И. 58 Глазунова, В. Ю. Кириченко, Ю. С. Горелов, Р. М. Шайдуллин ; заявитель и патентообладатель «Институт нефтехимии и катализа АН РБ и УНЦ РАН». - № 20001 12699/04 ; заявл. 22.05.00 ; опубл. 27.12.01. 21 Пат. 2181137 Российская Ф едерация, МПК 7 C 10 M 135/04, C 07 С 319/14, C 07 С 321/14. Способ получения серусодержащих присадок / Г. Н. Кириченко, В. Ю. Кириченко, Ю. С. Горелов, Е. Ю. Саетгареева ; заявители и патентообладатели Г. Н. Кириченко, В. Ю. Кириченко, Ю. С. Горелов, Е. Ю. Саетгареева. - № 2000125671/04 ; заявл. 11.10.00 ; опубл. 10.04.02. 22 Пат. 2148617 Российская Ф едерация, МПК 7 C 10 M 135/04. Способ получения серусодержащих присадок / Г . Н. Кириченко, М. М. Калимуллин, Р. Г. Нигматуллин, Ю. С. Горелов, Ш. Т. Азнабаев, В. Ю. Кириченко, В. Р. Нигматуллин, Р. Ф. Мавлютов ; заявители и патентообладатели Г. Н. Кириченко, М. М. Калимуллин, Р. Г. Нигматуллин, Ю. С. Горелов, Ш. Т. Азнабаев, В. Ю . Кириченко, В. Р. Нигматуллин, Р. Ф. Мавлютов. - № 98111789 ; заявл. 17.11.98 ; опубл. 10.05.00. 23 Пат. 2334787 Российская Ф едерация, МПК C 10 M 135/04, C 07 C 319/14, B 01 J 31/18. Способ получения серусодержащих присадок / Ю. В. Попов, С. М. Леденев, А . В. Нагин ; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО «Волгоградский государственный технический университет». - № 2007110149/04 ; заявл. 19.03.07 ; опубл . 27.09.08. 24 Пат . 4191659 USA , IPC 7 С 10 М 1/38// С 07, G 17/00. Sulfurized compositions / E. Davis Kirk ; applicant The Lubrizol Corporation. - № CA 255169 ; filing 06.10.78 ; published 04.03.80. 2 5 Farmer, E. H. The reaction of sulphurand sulphur compounds with olefmicsubstances. Part 1. The reaction of sulfur with mono - olefins / E. H. Farmer, . - 1947. – N 11. – P . 1519 - 1532. 2 6 Пат . 556921 USA, IPC H 0 N 1/08. Soluble cutting oil / R. E. Barer, W. E. Nelson ; applicant Sonneborn Chemical And Refinin. - № US3098821 A ; filing 30.12.58 ; published 23.04.63. 59 27 Пат . 2563231 France, МПК C 07 C 67/00, C 07 C 313/00, C 07 C 321/14, C 07 C 323/01, C 07 G 99/00, C 10 M 135/02, C 10 M 135/04, C 10 N 30/06, C 10 N 40/04, C 10 N 40/20, C 07 C 149/27 3. Manufacture of olefin polysulfide / M. Borun, R. Burike, G. Paruku, D. Pakeeru ; applicant Institut Francais Du Petrole. - № US5286395 A ; filing 14.05.92 ; published 15.02.94. 28 Пат . 0007735 US, C 07 C 313/00; C 07 C 319/14; C 07 C 319/24; C 07 C 3 21/14; C 07 C 67/00; C 23 F 11/16; C 07 C 148/00; C 07 C 149/10; C 23 F 11/16. Process for making sulfurized olefins / A. G. Horodysky, S. Landis ; applicant Mobil Oil Corporation. - № EP19790301343 19790710 ; filing 01.08.77 ; published 15.07.78. 29 Пат . 2708199 US, C 07 C 319/00, C 10 M 135/04. Preparation of organic polysulfides / H. H. Eby ; applicant Continental Oil Corporation. - № US2708199 A ; filing 24.10.51 ; published 09.04.55. 30 Пат . 3471404 US, C 07 G 99/00, C 10 M 135/04. Lubricating comp ositions polysulfurized olefins / H. Myers ; applicant Mobil Oil Corporation. - № US3471404 A ; filing 06.03.67 ; published 07.10.69. 31 Пат . 2249312 US, C 07 C 319/00, C 10 M 135/04. Reaction products of sulphur chloride with olefins and processes for p roducing the same / H. R.Kimball ; applicant Hooker Electrochemical Corporatiob. - № US2249312 A ; filling 22.05.40 ; published 15.07.41. 32 Пат . 4119550 USA, C 07 G 99/00, C 10 M 135/02. Sulfurized compositions / K. E. Davis, T. F. Holden ; applicant T he Lubrizol Corporation. - № US 05/814,583 ; filling 11.04.77 ; published 10.10.78. 33 Пат . 3703504 US, C 07 B 31/00, C 07 B 45/06, C 07 C 309/80. Process for producing sulfurized olefins / A. G. Horodysky ; applicant Mobil Oil Corporation. - № US370350 4 A ; filing 12.01.70 ; published 21.11.72. 34 Реутов , О. А. Органическая химия . Ч. 1 / О. А. Реутов, А. Л. Курц, К. П. Бунин. – Москва : МГУ, 1999. – 624 с. 60 35 Духанин, Г. П. Термодинамические расчеты химических реакций и процессов синтеза ВМС : учеб. п особие / Г. П. Духанин, В. А. Козловцев ; ВолгГТУ. – Волгоград : РПК «Политехник», 2010. – 96 с. 36 Юдин, А. Л. Квантово - химическое моделирование соединений в пакете HyperChem : учеб. - метод. пособие / А. Л. Юдин ; ФГБОУ ВПО «Кемеровский Государственный университет». – Кемерово, 2013. – 175 с. 37 Краткий справочник физико - химических величин / под ред. А. А. Равделя, А. М. Пономаревой. – 9 - е изд. – Санкт - Петербург : Специальная литература, 1998. - 232 с. 38 Пат. 2453587 Российская Федерация, МПК С 10 М 135 /04, С 10 М 137/10, С 10 М 145/14, С 10 М 155/02. Трансмиссионное масло / Ю. В. Попов, С. М. Леденев, Я.Л. Уская, Н. Ю. Токмачева ; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО «Волгоградский Государственный Технический Университет». - № 2011111869/04 ; заявл. 2 9.03.11 ; опубл. 20.06.12. 39 Пат. 2479625 Российская Федерация, МПК С 10 М 135/04, С 10 М 137/10, С 10 М 145/14, С 10 М 155/02. Трансмиссионное масло / Ю. В. Попов, С. М. Леденев, Я. Л. Уская, Н. Ю. Токмачева ; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО «Волго градский Государственный Технический Университет». - № 2012112289/04 ; заявл. 29.03.12 ; опубл. 20.04.13. 40 Гаджиева, И. Б. Влияние присадки на эксплуатационные свойства трансмиссионных масел / И. Б. Гаджиева, Н. П. Мустафаев, А. Б. Алиев // Азербайджанс кий химический журнал. – 2002. – N 3. – С . 135. 41 Ахметов, С. А. Технология глубокой переработки нефти и газа : учеб. пособие / С. А. Ахметов. – Уфа : Гилем, 2002. – 672 с. 42 Инфракрасная спектроскопия органических и природных соединений : учеб. пособие / А. В. Васильев [и др.]. – Санкт – Петербург : СПбГЛТА, 2007. – 54 с. 43 ГОСТ 450 – 77. Кальций хлористый технический. Технические условия. – Взамен ГОСТ 450 – 70 и ГОСТ 5.831 – 71 ; введ. 01.01.79. – Москва : Стандартинформ, 1979. – 18 с. – (Межгосударст венный стандарт). 61 44 ТУ 6 - 02 - 1214 - 83. Эфир петролейный. Технические условия. Введ. 01.01.84. - Москва : Стандартинформ, 1984. – 18 с. – (Межгосударственный стандарт). 45 Анализатор серы рентгеновский энергодисперсионный АСЭ - 1 : руководство по эксплуатации / ОАО «Буревестник» . – Санкт - Петербург, 2005. – 32 с. 46 Зотов, Ю. Л. Структурно – групповой анализ нефтяных фракций методом n - p - m : метод. указ. к лаб. раб. / Ю. Л. Зотов, Т. К. Корчагина, ВолгГТУ. – Волгоград : РПК «Политехник», 2004. – 24 с. 47 ГОСТ 8997 – 89. Нефтепродукты. Электрометрический метод определения бромных чисел и непредельных углеводородов. – Взамен ГОСТ 8997 – 59 ; введ. 01.01.90. – Москва : Стандартинформ, 1990. – 12 с. – (Межгосударственный стандарт). 48 Казанская, А. С. Расчеты химических превращений / А. С. Казанская, В. А. Скобло ; под ред. Г. М. Панченкова. – Москва : Высшая школа, 1974. - 288 с. 49 Попов, Ю. В. Инженерная химия : учеб. пособие / Ю. В. Попов, Б. И. Но ; ВолгГТУ. – Волгоград : РПК «Политехник», 2003. - 208 с. 50 Павлов, К. Ф. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии / К. Ф. Попов, П . Г. Романков, А. А. Носков. – И зд. 10 - е, перераб. и доп. – Ленинград : Химия, 1987. – 576 с. 51 ГОСТ 20680 – 2002. Аппараты с механическими перемешиваю щими устройствами. Общие технические условия. – Взамен ГОСТ 20680 - 86 ; введ. 01.07.03. – Москва : Стан дартинформ, 2003. – 20 с. – (Меж государственный стандарт). 5 6 7 8 9

Приложенные файлы

  • pdf 15182960
    Размер файла: 2 MB Загрузок: 0

Добавить комментарий