Sulfonat aşqarları

Sulfonat aşqarları - neft yağları və sintetik alkilaromatik birləşmələr əsasında istehsal olunur və müxtəlif qələviliyə malikdir.

Sulfonatlar[redaktə | mənbəni redaktə et]

Neft sulfonatlarının yüksək səthi aktivliyi və ucuzluğu onların deemulqator, disperqator, peptizator, köpük əmələ gətirici plastifikator, sürtkü yağlarına yuyucu aşqarlar və s. yuyucu vasitə və emulsiya məhlulu kimi geniş istifadəsinə şərait yaradır. Neft məhsullarından alınan sulfonatlar həllolma qabiliyyətinə görə suda, suda-yağda və yağda həll olan qruplara bölünür. Suda həll olan sulfonatlar SAM xalq təsərrüfatında böyük əhəmiyyət kəsb edir. Onların yuyucu maddə kimi istifadəsi, yüzlərlə ton yeyinti piylərin və yağların qənaətinə imkan verir. Suda-yağda həll olan sulfonatlar su və yağ emulsiyasınınalınmasında geniş istifadə olunur. Yağda həll olan (və ya karbohidrogendə həll olan) sulfonatlar motor yağlarına yuyucu və dispersedici aşqar kimi istifadə edilirlər.Bu sulfonatlar yağdakı oksidləşmə prosesinə imkan yaratmır və yüksək yuyucu xassələrinə görə qatranların və karbon tərkibli maddələrin mühərrikin detallarına çökməsinin qarşısını alır. Sulfonat tipli yuyucu aşqarlar effektli neytrallaşdırıcı və solyubilizasiya agentləridir. Sulfonat aşqarlarının detergent-dispersedici xassəsini xarakterizə edən əsas göstəricilərindən biri onların tərkibində metal-sulfonatların olmasıdır. Müasir tələblərə uyğun olaraq sulfonat aşqarlarının tərkibində 28-30% (kütlə) aktiv komponentolmalıdır. O.L.Qlavati və başqaları neftdən alınan yüksək qələvili sulfonatların C-150, C-300, ПMC və Xaytek E-632 sintetik sulfonatın aktiv komponentlərini ayırma və tədqiqatlar yolu ilə təyin etmişlər ki, onlar kalsium karbonatın neytral detergentlə stabilləşmiş 10-30 nm ölçülü kolloid hissəcikləri sistemidir. Yağda həll olan sulfonatlar orta, əsasi və yüksək əsaslı növlərə bölünür. Müxtəlif xammallar əsasında sulfonat tipli yuyucu-dispersedici aşqarların istehsal praktikası göstərir ki, bu tip aşqaların istehsal texnologiyasının birinci mərhələsi ilkin xammalın sulfolaşması mərhələsidir. Bu mərhələdə müxtəlif mənşəli alkilaromatik (istər mineral, istər sintetik, istərsə də yarımsintetik yağların tərkibində olan) karbohidrogenlər müxtəlif sulfolaşdırıcı agentlərlə (H2SO4, oleum, SO3 və s.) sulfolaşdırılaraq uyğun sulfoturşular alınır.

Mineral yağlar əsasında sulfonat aşqarları[redaktə | mənbəni redaktə et]

Müasir mühərrik yağlarının hazırlanmasında istifadə edilən sulfonat tipli detergent-dispersedici aşqarların 70%-ə yaxın hissəsi mineral yağlar əsasında istehsal edilən sulfonatlardır. Bu da neftdən alınan yağların bazasının geniş olması ilə əlaqədardır. Məlumdur ki, neft yağları parafin, naften və aromatik karbohidrogenlərin qarışığından ibarətdir. Onların sulfolaşmasından alınan sulfoturşuların çıxımı və keyfiyyəti həmin komponentlərin miqdarından, molekul kütlələrindən, quruluşlarından və yağların təmizlənmə dərəcəsindən çox asılıdır. Patent ədəbiyyatının analizi göstərir ki, beynəlxalq praktikada yağlarda həll olan sulfonatların alınması üçün molekul kütləsi 400-1000 olan (çox hallarda 500-600) yağ fraksiyalarından istifadə edilir. Bir sıra patentlər sulfonat aşqarlarının alınması üçün xammalın sulfolaşma reaksiyasına hazırlanmasına həsr olunmuşdur. L.A. Potolovski əməkdaşları ilə birlikdə göstərmişdir ki, dərin və selektiv təmizlənmiş Qərbi Sibir distillat yağlarının sulfolaşması zamanı adi təmizlənməyə uğramış distillat yağlarına nisbətən turş qudronun çıxımı 6-8 dəfə az və yağda həll olan sulfoturşuların miqdarı 25-30% çox olur. Yağlarda kondensləşmiş alkilaromatik birləşmələrin miqdarı artdıqca turş qudronun çıxımının artması ilə yanaşı sulfonat aşqarının keyfiyyəti də pisləşir. Buna görə də, yüksək çıxımla və yüksək funksional xassələrə malik sulfonat aşqarı almaq üçün dərin selektiv təmizlənmiş və qalıq komponentdən azad olunmuş distillə yağlarından istifadə etmək tövsiyə olunur. K.İ. Sadıxov, Ə.N.Ağayev və başqaları tərəfindən Azərbaycan neftlərindən alınan selektiv təmizlənmiş müxtəlif yağ fraksiyaları əsasında neytral, orta və yüksək qələvili (C-75, C-150 və C-300) sulfonat aşqarlarının alınma texnologiya işlənilmiş, sistemli şəkildə hərtərəfli sınaqlardan keçirilmişdir. Keçmiş Sovetlər İttifaqında istehsalatda tətbiq edilmiş C-150 və C-300 aşqarlarının istehsalı üçün xammal olaraq az kükürdlü Türkmənistan və Fərqanə neftlərindən alınmış distil¬lat yağlarından istifadə edirdilər. ОАО «Сибнефт-Омский НПЗ»-də C-300 aşqarının istehsalı üçün optimal kimyəvi tərkibli xammalın seçilməsi və qurğuların modernləşdirilməsi istiqamətində işlər aparılmışdır. Nəticədə müəyyən edilmişdir ki, motor yağlarında C-150 aşqarının yerinə C-300 aşqarından istifadə edilərsə, yağın maya dəyərini aşağı salmaqla, dizel və benzin mühərrikləri üçün yeni yüksək keyfiyyətli K-471, K-483 aşqar paketləri hazırlamaq mümkündür. Amerika patentləri benzin və dizel mühərrikləri üçün tərkibində qələvi ədədi 100-400mqKOH/q olan yüksək qələvili sulfonat və alkilfenolyat aşqarları olan yağlayıcı tərkiblərin hazırlanmasına həsr olunmuşdur.

Sintetik xammal əsasında sulfonat aşqarları[redaktə | mənbəni redaktə et]

Qeyd etmək lazımdır ki, mineral yağlar əsasında sulfonat aşqarlarının sintezinin bir sıra arzuolunmaz cəhətləri mövcuddur. Hər şeydən əvvəl, mineral yağların sulfolaşması mərhələsində yağların kimyəvi tərkibindən, onların təmizlənmə üsullarından, sulfolaşma şəraitindən asılı olaraq kifayət qədər (bəzi hallarda 20%-dək) yağlarda həll olmayan sulfoturşular – turş qudron alınır ki, onun da xalq təsərrüfatında istifadəsi tam şəkildə həll olunmadığından ətraf mühitə tullanır. Bu da bir sıra ekoloji problemlər yaradır. Digər tərəfdən, neft yağlarının tərkibində arzuolunan alkilaromatik karbohidrogenlərin miqda¬rının məhdudluğundan, onların əsasında müasir tələblərə cavab verən aşqar yalnız mürəkkəb və çoxpilləli texnologiyalar həyata keçirməklə əldə olunur. Prosesi həyata keçirmək üçün çoxsaylı bərk, maye və qaz reagentlərindən istifadə etmək tələb olunur. Bunları nəzərə alaraq, aşqar sahəsində çalışan dünya tədqiqatçıları sintetik xammallar əsasında sulfonat tipli aşqarların sintezi sahəsində elmi araşdırmaları genişləndirirlər . Həm də bu aşqarların bir qismi mühərrik yağlarının külünü azaltmaq məqsədilə alınmış yüksək qələvili maqnezium sulfonatlardan ibarətdir. Fərdi alkilaromatik karbohidrogenlər əsasında sulfonat aşqarlarının yaradılması istiqamətində əsas işlər Keçmiş Sovet İttifaqında Aşqarlar Kimyası İnstitutunda (ИХП) və Ümumittifaq Elmi Tədqiqat və Neft Emalı İnstitutuında (ВНИИНП) aparılmışdır. Bu tədqiqatlar hələ 1953-cü ildə Aşqarlar Kimyası İnsitutunda Ə.M.Quliyev və K.İ.Sadıxov tərəfindən başlanılmışdır. Onlar müxtəlif sulfonatların duzlarını sintetik karbohid¬rogenlər əsasında sintez və tədqiq etmiş, həmçinin bu sulfonat aşqarlarının xassələrinin onların kimyavi strukturundan və metalların təbiətindən asılılığını öyrənmişdirlər. AMEA Aşqarlar Kimyası İnstitutunda aromatik karbohidrogenlərin (benzol, toluol, naftalin və s.) etilen və propilen oliqomerlərinin müxtəlif fraksiyaları ilə parafinin termiki krekinqindən alınan α-olefinlərlə, xlorparafinlərlə alkilləşməsin¬dən alınan sintetik xammallar əsasında yüksək təsir effektinə malik sulfonatlar sintez olunmuş və hərtərəfli tədqiq edilmişdir. Bu zaman fərdi aromatik karbohidrogenlərlə yanaşı, həm də son məhsulun maya dəyərini azaltmaq məqsədilə neftin emalı prosesində yan məhsul kimi alınan və tərkiblərində yüksək alkilaromatik karbohidrogenlər saxlayan kerosin-qazoyl fraksiyalarından və benzinin katalitik krekinqindən alınan nafta qalığı kimi xammallarından da istifadə edilmişdir.

Yarımsintetik xammal əsasında sulfonat aşqarları[redaktə | mənbəni redaktə et]

Qeyd edildiyi kimi mineral yağların tərkibində arzuolunan (I və II qrup) alkilaromatik karbohidrogenlərin miqdarı məhdud olduğundan, onların əsasında müasir tələblərə cavab verən sulfonat aşqarları yalnız mürəkkəb və çoxpilləli texnologiya (iki dəfə sulfolaşma və yağlarda həll olunan sulfoturşuları müxtəlif həlledicilərlə iki dəfə ekstraksiya etməklə ayırmaq, sulfoturşuları həlledicidən ayırmaq, əvəzetmə və karbonatlaşma reaksiyaları və s.) ilə istehsal olunur. Bu zaman son məhsulun çıxımı 50-60% olmaqla yanaşı, həm də kifayət qədər (bəzi hallarda 20%-ə kimi) tullantı kimi turş qudron alınır ki, onun da utilləşmə problemi həll olunmadığına görə tullantı kimi xüsusi ambarlarda saxlanılır və ətraf mühiti çirkləndirir. Bununla yanaşı, yağlarda həll olunan sulfo¬turşuların ekstraksiya mərhələsində aromatik karbohidrogen¬lərdən təmizlənmiş kifayət qədər neytral yağ (buna ağ yağ da deyirlər) alınır. Sonuncunun müxtəlif məqsədlər üçün tətbiqi məsələsi də tam həll olunmayıb və bu məqsədlə o, uyğun təmizlənmə proseslərindən keçməlidir. Sintetik sulfonatlar neft sulfonatlarına nisbətən daha yüksək fiziki-kimyəvi və funksional xassələrə malikdir. Lakin onların əsas hissəsi adi şəraitdə bərk kütlə olub, lazımi özlülük-temperatur xassələrinə malik deyil ki, bu da onların istifadəsi və nəqli zamanı müəyyən problemlər doğurur. Həmin aşqarlara lazımi özlülük-temperatur xassələri vermək üçün sonrakı əməliyyatlarda onları mineral yağlarla durulaşdırırlar .Bu zaman durulaşdırıcı yağın tərkibindəki alkilaromatik karbohidrogenlər sulfolaşma mərhələsində iştirak etmir və sulfoturşular yalnız sintetik alkilaromatik karbohidrogenlər əsasında alınır. Bu, ilk növbədə son məhsulun maya dəyərinin artmasına və aşqarın rənginin pisləşməsinə gətirib çıxarır. Düzdür, ədəbiyyatda müəyyən nisbətlərdə qarışdırılmış və ayrı-ayrılıqda sulfolaşdırılmış sintetik və neft sulfoturşuları qarışıqları əsasında sulfonat aşqarlarının alınma üsulları mövcuddur. Lakin bunlar ayrı-ayrı sulfoturşuların mexaniki qarışıqlarıdır. Bu tədqiqatlardan fərqli olaraq Aşqarlar Kimyası İnstitutunda sulfonat aşqarlarının alınması üçün yeni orjinal üsullar işlənilmişdir. Yeni metodun mahiyyəti ondan ibarətdir ki, mineral yağlar öncədən müxtəlif alkilaromatik karbohidrogenlərlə zənginləşdirilir və sonra qarışıq sulfolaşma mərhələsinə daxil olur. Sintetik alkilaromatik birləşmələr olaraq toluol, fenol və nafta qalığının etilen və propilen oliqomerlərinin müxtəlif fraksiyaları ilə alkilləşməsindən alınan birləşmələrdən istifadə edilir. Müəyyən edilmişdir ki, işlənilmiş üsul sintez edilmiş aşqarların yüksək çıxımını (90-95%), fiziki-kimyəvi və funksional xassələrini təmin etməklə yanaşı, həm də tullantı olan turş qudronun çıxımını 30-40% azaldır və aşqarların rəngini yaxşılaşdırır. Qeyd etmək lazımdır ki, sulfonatların alınması zamanı mühərriklərin hər birində texnoloji parametrlərə riayət olunması, istehsal olunan aşqarın fiziki-kimyəvi, funksional və istismar xassələrinə ciddi təsir edir. Lakin bu mərhələlər içərisində I mərhələnin həyata keçirilməsi bir sıra arzu olunmaz faktorlarla bağlıdır. Ilkin olaraq onu göstərmək lazımdır ki, bu mərhələdə çox aqressiv sulfolaşdırıcı agentlərdən istifadə olunur, bu da prosesdə istifadə olunan metal qurğu və avadanlıqların korroziyaya uğraması ilə yanaşı, həm də atmosferin SO3, SO2 və bəzi hallarda H2S və s. kimi zərərli qazlarla çirklənməsinə səbəb olur. Digər tərəfdən sulfonatlaşma mərhələsində istifadə olunan ilkin xammaldan asılı olaraq xeyli miqdarda tullantı kimi yağda həll olmayan sulfoturşular – turş qatran əmələ gətirir. Turş qudron yağların tərkibində olan qısa alkil radikalına malik kondensləşmiş nüvəli alkilaromatik birləşmələrin sulfoturşula¬rından və oksidləşmə məhsullarından ibarətdir. Onun tətbiqi problemi tam həll olunmadığından, xüsusi anbarlara yığılır, ekoloji problemlərin yaranmasına səbəb olur. İstehsal texnologiyaları işlənilmiş və praktikada daha çox tətbiq edilən sulfonat tipli yuyucu-dispersedici aşqarların əksəriyyəti neft və sintetik alkilaromatik birləşmələr əsasında alınır. Bu tip sulfonatlar monofunksional xassə daşıyır və sürtkü yağlarının yalnız yuyucu-dispersedici xassələrini yaxşılaşdırır.

İstehsal tarixi[redaktə | mənbəni redaktə et]

İlk neytral sulfonat aşqarları ABŞ-da II dünya müharıbəsi zamanı yaradılmışdır. Keçmiş SSRİ - də ilk dəfə olaraq Azərbaycanda 1949 ildə sənayedə AzNİİ-4 sulfonat aşqarının istehsalı təşkil olunmuşdur. Sonralar akademik K.İ.Sadıxovun rəhbərliyi ilə neft mənşəli AzNİİ-5,CБ-3,CK-3,CБ-3y aşqarların Ca və Ba duzlarının alınma texnologiyası işlənilmiş və istehsalı həyata keçirilmişdir. CБ-3,CБ-3y aşqarların iştiraki ilə xüsusi təyinatlı mühərriklər üçün yağ kompozisiyaları(M-16 İXP3) tərtib olunmuş və istehsalı təşkil edilmişdir. SSRi - də istehsal olunan neft mənşəli НСК, ПМС-А, ПМС-Б, С-150, С-300 sulfonat aşqarlarının iştiraki ilə müxtəlif təyinatlı yüksək keyfiyətli mühərrik yağları yaradılmış və sənayedə tətbiq edilmişdir. Sintetik sulfonat aşqarları ilkin olefin xammalın məhdud olduğuna görə sənayedə istehsal olunmurdu. Hal-hazırda sulfonat aşqarlarının istehsalı ilə dünyanın aparıcı şirkətləri "Lubrisol‟, ‟Conoco‟(ABŞ), ‟Brayton‟, ‟Orobis‟, Edvin Cooper" (İngiltərə), "Essochem" (Belçika), "Amoko"( İsveçrə) məşğul olur. Xarici firmalar tərəfindən istehsal olunan bir sıra sulfonat aşqarları aşağıdakilardı: neytral sulfonatlar – OLOA-246B, Xaytek E-609; qələvi ədədi 130-150 mq KOH/q – Xaytek 6060 M və Xaytek 6412 M, Esso – 6721; qələvi ədədi 280 mq KOH/q çox olan – Lubrizol 56, Lubrizol 72, Lubrizol – 78, OLOA- 247B, Esso – 6712, Xaytek E- 611 və Xaytek E – 621. Rusiyada HCK, КНД, С-150 və C-300 neft mənşəli aşqarlarla yanaşı ilk dəfə alkilbenzollar əsasında müxtəlif qələvili sintetik sulfonatların istehsalı təşkil olunmuşdur: "НПП Квалитет" şirkəti tərəfindən K-31(neytral),K-312, K-313(yüksək qələvili), ЛЛК-Нафтан şirkəti HCCK-30 (neytral), yüksək qələvili CCK-300,CCK-300Д, CCK-400,CCK-400Д kalsium sintetik sulfonatları və neft mənşəli C-150k, C-300 aşqarları istehsal edilir.

İstinadlar[redaktə | mənbəni redaktə et]

  • А.М.Кулиев. «Химия и технология присадок к маслам и топливам», Л, 1985, 312 с.
  • К.И.Садыхов. «Нефтяные и синтетические сульфонатные присадки к моторным маслам». Баку, “Элм”, 2006, 180 с.
  • В.М. Фиалко. - Мир нефтепродуктов, 2013, №2, с.40-43.
  • E.Nağıyeva "Motor yağları və onlara aşqarlar", Bakı "Optimist" -2022.