RU2690941C1 - Диалкил-полиалкиламинные композиции, способ их получения и их применение - Google Patents
Диалкил-полиалкиламинные композиции, способ их получения и их применение Download PDFInfo
- Publication number
- RU2690941C1 RU2690941C1 RU2018133470A RU2018133470A RU2690941C1 RU 2690941 C1 RU2690941 C1 RU 2690941C1 RU 2018133470 A RU2018133470 A RU 2018133470A RU 2018133470 A RU2018133470 A RU 2018133470A RU 2690941 C1 RU2690941 C1 RU 2690941C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- polyalkylamines
- formula
- dialkyl
- alkenyl
- products
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 69
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 3
- 125000003342 alkenyl group Chemical group 0.000 claims abstract description 24
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 23
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims abstract description 15
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 10
- 239000010687 lubricating oil Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000003921 oil Substances 0.000 claims abstract description 8
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims abstract description 7
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 7
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 claims abstract description 7
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000002816 fuel additive Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000003129 oil well Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims abstract description 4
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims abstract description 3
- NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N Acrylonitrile Chemical compound C=CC#N NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 16
- 238000007278 cyanoethylation reaction Methods 0.000 claims description 14
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 claims description 12
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 10
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims description 7
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims description 6
- 239000002216 antistatic agent Substances 0.000 claims description 5
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 claims description 5
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 4
- 229920000768 polyamine Polymers 0.000 claims description 4
- 239000003377 acid catalyst Substances 0.000 claims description 3
- 150000002009 diols Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000110 cooling liquid Substances 0.000 abstract 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 39
- KWYHDKDOAIKMQN-UHFFFAOYSA-N N,N,N',N'-tetramethylethylenediamine Chemical compound CN(C)CCN(C)C KWYHDKDOAIKMQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 7
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N nitrogen Substances N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 description 5
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 4
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 4
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 238000002290 gas chromatography-mass spectrometry Methods 0.000 description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 3
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 3
- 150000003335 secondary amines Chemical group 0.000 description 3
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 2
- 125000002947 alkylene group Chemical group 0.000 description 2
- PBAYDYUZOSNJGU-UHFFFAOYSA-N chelidonic acid Natural products OC(=O)C1=CC(=O)C=C(C(O)=O)O1 PBAYDYUZOSNJGU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 2
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N methanoic acid Natural products OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000011987 methylation Effects 0.000 description 2
- 238000007069 methylation reaction Methods 0.000 description 2
- -1 more specifically Substances 0.000 description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 2
- 239000003760 tallow Substances 0.000 description 2
- FZZMTSNZRBFGGU-UHFFFAOYSA-N 2-chloro-7-fluoroquinazolin-4-amine Chemical group FC1=CC=C2C(N)=NC(Cl)=NC2=C1 FZZMTSNZRBFGGU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 4-(3-methoxyphenyl)aniline Chemical compound COC1=CC=CC(C=2C=CC(N)=CC=2)=C1 OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical group [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000060011 Cocos nucifera Species 0.000 description 1
- XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N Cyclohexane Chemical compound C1CCCCC1 XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000019482 Palm oil Nutrition 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 description 1
- 125000005741 alkyl alkenyl group Chemical group 0.000 description 1
- 150000003973 alkyl amines Chemical class 0.000 description 1
- 125000005529 alkyleneoxy group Chemical group 0.000 description 1
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O ammonium group Chemical group [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000010775 animal oil Substances 0.000 description 1
- 239000002199 base oil Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000012867 bioactive agent Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000004113 cell culture Methods 0.000 description 1
- 239000013064 chemical raw material Substances 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000003240 coconut oil Substances 0.000 description 1
- 235000019864 coconut oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000003599 detergent Substances 0.000 description 1
- 150000004985 diamines Chemical class 0.000 description 1
- 150000001993 dienes Chemical class 0.000 description 1
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- 239000004205 dimethyl polysiloxane Substances 0.000 description 1
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 239000003925 fat Substances 0.000 description 1
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 1
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 1
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000010685 fatty oil Substances 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000005350 fused silica glass Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 1
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 1
- JEGUKCSWCFPDGT-UHFFFAOYSA-N h2o hydrate Chemical compound O.O JEGUKCSWCFPDGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000000543 intermediate Substances 0.000 description 1
- 239000013067 intermediate product Substances 0.000 description 1
- 239000002502 liposome Substances 0.000 description 1
- 239000003879 lubricant additive Substances 0.000 description 1
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 1
- 238000004949 mass spectrometry Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 230000003340 mental effect Effects 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 description 1
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000014593 oils and fats Nutrition 0.000 description 1
- 239000002540 palm oil Substances 0.000 description 1
- 235000011837 pasties Nutrition 0.000 description 1
- ULSIYEODSMZIPX-UHFFFAOYSA-N phenylethanolamine Chemical compound NCC(O)C1=CC=CC=C1 ULSIYEODSMZIPX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 229920000435 poly(dimethylsiloxane) Polymers 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 150000003141 primary amines Chemical class 0.000 description 1
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 description 1
- 125000001436 propyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- WGYKZJWCGVVSQN-UHFFFAOYSA-N propylamine Chemical group CCCN WGYKZJWCGVVSQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003784 tall oil Substances 0.000 description 1
- AGGKEGLBGGJEBZ-UHFFFAOYSA-N tetramethylenedisulfotetramine Chemical compound C1N(S2(=O)=O)CN3S(=O)(=O)N1CN2C3 AGGKEGLBGGJEBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000015112 vegetable and seed oil Nutrition 0.000 description 1
- 235000019871 vegetable fat Nutrition 0.000 description 1
- 239000008158 vegetable oil Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G73/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
- C08G73/02—Polyamines
- C08G73/0206—Polyalkylene(poly)amines
- C08G73/0213—Preparatory process
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C211/00—Compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton
- C07C211/01—Compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton having amino groups bound to acyclic carbon atoms
- C07C211/02—Compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton having amino groups bound to acyclic carbon atoms of an acyclic saturated carbon skeleton
- C07C211/14—Amines containing amino groups bound to at least two aminoalkyl groups, e.g. diethylenetriamines
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/16—Nitrogen-containing compounds
- C08K5/17—Amines; Quaternary ammonium compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C209/00—Preparation of compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton
- C07C209/44—Preparation of compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton by reduction of carboxylic acids or esters thereof in presence of ammonia or amines, or by reduction of nitriles, carboxylic acid amides, imines or imino-ethers
- C07C209/48—Preparation of compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton by reduction of carboxylic acids or esters thereof in presence of ammonia or amines, or by reduction of nitriles, carboxylic acid amides, imines or imino-ethers by reduction of nitriles
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C253/00—Preparation of carboxylic acid nitriles
- C07C253/30—Preparation of carboxylic acid nitriles by reactions not involving the formation of cyano groups
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C255/00—Carboxylic acid nitriles
- C07C255/01—Carboxylic acid nitriles having cyano groups bound to acyclic carbon atoms
- C07C255/24—Carboxylic acid nitriles having cyano groups bound to acyclic carbon atoms containing cyano groups and singly-bound nitrogen atoms, not being further bound to other hetero atoms, bound to the same saturated acyclic carbon skeleton
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G73/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
- C08G73/02—Polyamines
- C08G73/0206—Polyalkylene(poly)amines
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
- C09K8/02—Well-drilling compositions
- C09K8/04—Aqueous well-drilling compositions
- C09K8/26—Oil-in-water emulsions
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
- C09K8/54—Compositions for in situ inhibition of corrosion in boreholes or wells
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
- C09K8/58—Compositions for enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons, i.e. for improving the mobility of the oil, e.g. displacing fluids
- C09K8/588—Compositions for enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons, i.e. for improving the mobility of the oil, e.g. displacing fluids characterised by the use of specific polymers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
- C10L1/00—Liquid carbonaceous fuels
- C10L1/10—Liquid carbonaceous fuels containing additives
- C10L1/14—Organic compounds
- C10L1/22—Organic compounds containing nitrogen
- C10L1/222—Organic compounds containing nitrogen containing at least one carbon-to-nitrogen single bond
- C10L1/2222—(cyclo)aliphatic amines; polyamines (no macromolecular substituent 30C); quaternair ammonium compounds; carbamates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M133/00—Lubricating compositions characterised by the additive being an organic non-macromolecular compound containing nitrogen
- C10M133/02—Lubricating compositions characterised by the additive being an organic non-macromolecular compound containing nitrogen having a carbon chain of less than 30 atoms
- C10M133/04—Amines, e.g. polyalkylene polyamines; Quaternary amines
- C10M133/06—Amines, e.g. polyalkylene polyamines; Quaternary amines having amino groups bound to acyclic or cycloaliphatic carbon atoms
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M141/00—Lubricating compositions characterised by the additive being a mixture of two or more compounds covered by more than one of the main groups C10M125/00 - C10M139/00, each of these compounds being essential
- C10M141/06—Lubricating compositions characterised by the additive being a mixture of two or more compounds covered by more than one of the main groups C10M125/00 - C10M139/00, each of these compounds being essential at least one of them being an organic nitrogen-containing compound
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M149/00—Lubricating compositions characterised by the additive being a macromolecular compound containing nitrogen
- C10M149/12—Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- C10M149/14—Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds a condensation reaction being involved
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K2208/00—Aspects relating to compositions of drilling or well treatment fluids
- C09K2208/32—Anticorrosion additives
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M2215/00—Organic non-macromolecular compounds containing nitrogen as ingredients in lubricant compositions
- C10M2215/02—Amines, e.g. polyalkylene polyamines; Quaternary amines
- C10M2215/04—Amines, e.g. polyalkylene polyamines; Quaternary amines having amino groups bound to acyclic or cycloaliphatic carbon atoms
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M2215/00—Organic non-macromolecular compounds containing nitrogen as ingredients in lubricant compositions
- C10M2215/02—Amines, e.g. polyalkylene polyamines; Quaternary amines
- C10M2215/04—Amines, e.g. polyalkylene polyamines; Quaternary amines having amino groups bound to acyclic or cycloaliphatic carbon atoms
- C10M2215/041—Amines, e.g. polyalkylene polyamines; Quaternary amines having amino groups bound to acyclic or cycloaliphatic carbon atoms used as base material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M2217/00—Organic macromolecular compounds containing nitrogen as ingredients in lubricant compositions
- C10M2217/04—Macromolecular compounds from nitrogen-containing monomers obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- C10M2217/046—Polyamines, i.e. macromoleculars obtained by condensation of more than eleven amine monomers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
- C10N2020/00—Specified physical or chemical properties or characteristics, i.e. function, of component of lubricating compositions
- C10N2020/01—Physico-chemical properties
- C10N2020/02—Viscosity; Viscosity index
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
- C10N2020/00—Specified physical or chemical properties or characteristics, i.e. function, of component of lubricating compositions
- C10N2020/01—Physico-chemical properties
- C10N2020/04—Molecular weight; Molecular weight distribution
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
- C10N2020/00—Specified physical or chemical properties or characteristics, i.e. function, of component of lubricating compositions
- C10N2020/01—Physico-chemical properties
- C10N2020/075—Dendrimers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
- C10N2030/00—Specified physical or chemical properties which is improved by the additive characterising the lubricating composition, e.g. multifunctional additives
- C10N2030/12—Inhibition of corrosion, e.g. anti-rust agents or anti-corrosives
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
- C10N2030/00—Specified physical or chemical properties which is improved by the additive characterising the lubricating composition, e.g. multifunctional additives
- C10N2030/24—Emulsion properties
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
- C10N2030/00—Specified physical or chemical properties which is improved by the additive characterising the lubricating composition, e.g. multifunctional additives
- C10N2030/52—Base number [TBN]
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
- C10N2040/00—Specified use or application for which the lubricating composition is intended
- C10N2040/20—Metal working
- C10N2040/22—Metal working with essential removal of material, e.g. cutting, grinding or drilling
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
- C10N2050/00—Form in which the lubricant is applied to the material being lubricated
- C10N2050/01—Emulsions, colloids, or micelles
- C10N2050/011—Oil-in-water
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Abstract
Изобретение относится к композиции полиалкиламинов, которая подходит для применения в смазочных маслах для машин, в качестве деэмульгаторов для эмульсий типа масло-в-воде, ингибитора коррозии, присадки к топливу, агента против образования накипи, добавки к асфальту, добавки к смазочно-охлаждающей жидкости, антистатика или при интенсификации извлечения нефти из нефтяных скважин. Композиция включает смесь полиалкиламинов, выбранных из продуктов с формулами (I) и (II). В формулах (I) и (II) каждый R, независимо от другого R, представляет алкильный или алкенильный остаток с 8-22 атомами углерода, n и z независимо друг от друга представляют одно из 0, 1, 2 или 3, и когда z>0, тогда o и p независимо друг от друга представляют одно из 0, 1, 2 или 3, или их метилированные и/или алкоксилированные производные. При этом указанная смесь включает а) в целом по меньшей мере 3% по весу разветвленных соединений формулы (I) по меньшей мере с одним значением из n и z>=1 и продуктов формулы (II) с n>=1; и b) в целом по меньшей мере 5% по весу продуктов формулы (I) с n и z=0 и соединений формулы (II) с n=0. Композиция имеет хорошие технические характеристики в сочетании с благоприятным профилем вязкости. Изобретение относится также к способам получения таких композиций и их применению по указанному назначению. 5 н. и 10 з.п. ф-лы, 2 табл., 6 пр.
Description
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к композициям диалкил(алкенил) жирного ряда-полиалкиламинов, полиалкиламинный фрагмент которых проявляет определенный уровень разветвленности, к способу получения таких композиций и к их использованию в разнообразных вариантах применения.
Уровень техники
Алкил(алкенил)-полиалкиламины хорошо известны и используются, помимо всего прочего, в областях, где применяется асфальт.
Патентный документ WO 2006/076929 раскрывает, в качестве промежуточных продуктов в синтезе полностью третичных моноалкил жирного ряда-полиалкиламинов, полностью линейный продукт с одним алкильным фрагментом жирного ряда. Хотя упомянут путь реакции, условия взаимодействия не ясны, и продукты, которые имеют только один алкильный фрагмент жирного ряда, кажутся чистыми. Соли полностью третичных моноалкил жирного ряда триаминов упомянуты как пригодные для применения в водных медленно застывающих смесях битума с заполнителем.
Патентный документ US 4,967,008 относится к моноалкил жирного ряда-полиалкиламинам с первичными, третичными и, необязательно, вторичными аминными фрагментами. Приведенный в качестве примера продукт представляет собой N-талловый жир-N-метилдипропилентриамин. Поскольку промежуточный продукт в способе согласно патентному документу US4967008 подвергается метилированию перед стадией второго цианэтилирования, в продуктах нет разветвлений.
Под регистрационным номером CAS 1623405-26-4 известен линейный диалкил жирного ряда тетрамин с CAS-наименованием «Амины, N'-{3-[(3-аминопропил)амино]пропил}-N,N-ди-C16-18-алкилтриметиленди-».
Патентный документ US2003/049310 раскрывает большое число катионных липидов и их применение в липосомах для введения функциональных биоактивных агентов в культуры клеток. Смеси полиаминов, как заявлено, не раскрыты или не предложены.
В прошлом были оценены многообразные амины для смазочных масел. В частности, для двухтактных судовых двигателей известно, что вследствие изменений в законодательных нормативах относительно выбросов, а также ввиду различных применяемых топлив, существует потребность в улучшении состава аминных компонентов для применения в смазочных маслах, в частности, для использования в смазочных маслах, применяемых в двигателях, в которых сгорают серосодержащие масла, в особенности для смазки двухтактных дизельных судовых двигателей.
Неожиданно было обнаружено, что композиции диалкил(алкенил) жирного ряда тетраминов с конкретным количеством линейных и разветвленных молекул проявляют превосходные свойства, когда используются в смазочных маслах и в других вариантах применения, где известно использование полиалкиламинов, например, в деэмульгаторах для эмульсий типа масло-в-воде, типично применяемых в качестве ингибитора коррозии, присадки к топливу, агента против образования накипи, добавки к асфальту, при интенсификации извлечения нефти из нефтяных скважин, добавки к смазочно-охлаждающей жидкости и антистатика. Кроме того, было найдено, что заявленные способы получения диалкил(алкенил) жирного ряда тетраминов являются очень экономичными в изготовлении желательных композиций.
Соответственно этому, изобретение относится к таким композициям диалкил(алкенил) жирного ряда-полиалкиламинов, которые включают смеси одного или многих полиалкиламинов, выбранных из продуктов с формулами (I) и (II)
в которых каждый R, независимо от другого R, представляет алкильный или алкенильный остаток жирного ряда, здесь определяемый как имеющий 8-22 атома углерода, который является линейным или разветвленным, n и z независимо друг от друга представляют одно из 0, 1, 2 или 3, и когда z>0, тогда o и p независимо друг от друга представляют одно из 0, 1, 2 или 3, или их метилированные и/или алкоксилированные производные так, что указанная смесь включает а) по меньшей мере 3% по весу разветвленных соединений формулы (I) с по меньшей мере одним значением из n и z>= 1, и продуктов формулы (II) с n>=1, и b) меньшей мере 5% по весу продуктов формулы (I) с n и z=0, и соединений формулы (II) с n=0. Было найдено, что такие смеси как с линейными, так и с разветвленными продуктами, имеют желательный профиль вязкости.
В одном варианте исполнения количество продуктов с линейной структурой в смеси составляет 6, 7,5, 10 или 14% по весу, или более, в расчете на вес всех полиалкиламинов. В одном варианте исполнения линейный продукт в смеси имеет формулу (I) с нулевыми значениями n и z. В одном варианте исполнения линейный продукт в смеси имеет формулу (II) с n, равным 0.
В одном варианте исполнения смеси включают по меньшей мере 4% по весу (вес.%), соответственно по меньшей мере 5 вес.%, соответственно по меньшей мере 6 вес.%, соответственно более 7 вес.%, соответственно более 7,5 вес.%, соответственно более 10 вес.%, соответственно более 20 вес.%, разветвленных производных продуктов формулы (I), причем по меньшей мере один из n и z>= 1, в расчете на вес всех полиалкиламинов. Для продуктов формулы (II) это значит, что для разветвленных продуктов значение n должно составлять >=1.
Следует отметить, что всякий раз, когда n, o, p или z равны 0, тогда водород ковалентно связан с азотом. По экономическим соображениям, каждое значение n, o, p и z, независимо и не будучи равным 0, составляет 1 или 2, предпочтительно 1.
Хотя две группы R могут быть различными, в одном варианте исполнения они являются одинаковыми, поскольку такие материалы получаются более экономичным путем. Независимо от того, являются ли они одинаковыми или нет, одна или обе из групп R независимо происходят обычно из химического сырьевого материала или из природного источника, такого как природные масла и жиры. В частности, если используется природный источник, это значит, что каждая группа R может иметь определенный разброс в длине углеродной цепи. Как правило, R имеет происхождение из животных и растительных масел и жиров, таких как талловый жир, кокосовое и пальмовое масло. Поскольку получение диалкил(алкенил) жирного ряда-полиалкиламинов в соответствии с изобретением включает стадию гидрирования, может быть благоприятным применение гидрированных групп R, прежде чем будут получены продукты согласно изобретению с использованием заявленного способа. Однако для определенных исходных материалов, даже после гидрирования, может оставаться заметное число непредельных связей. В качестве группы R надлежащим образом используется полностью гидрированная талловая группа, и образуется соответствующая смесь диалкил жирного ряда-полиалкиламинов. В альтернативном варианте, исходный материал для группы R является ненасыщенным так, что ненасыщенная группа R может быть подвергнута полному или частичному гидрированию во время процесса получения заявленных диалкил(алкенил) жирного ряда-полиалкиламинов, которые представляют собой смесь диалкил жирного ряда -полиалкениламинов и диалкенил жирного ряда -полиалкениламинов. Продукты с одной полностью насыщенной группой R и одной ненасыщенной группой R также представляют собой продукты согласно изобретению.
Поэтому, как применяемые здесь, «диалкил(алкенил) жирного ряда-полиалкиламины» подразумеваются как диалкил жирного ряда-полиалкиламины, диалкенил жирного ряда-полиалкиламины, алкил-алкенил жирного ряда-полиалкиламины и их смеси.
Термин «состоящий», где бы ни используемый здесь, также включает «по существу состоящий», но необязательно может быть ограничен его строгим значением «состоящий полностью».
На всем протяжении изложения этого описания и в пунктах формулы изобретения слова «включать» и «содержать», и вариации этих слов, например, «включающий» и «включает», означают «включающий, но не ограниченный», и не исключают других фрагментов, добавок, компонентов, целых чисел или стадий. Кроме того, единственное число подразумевает и множественное число, если контекст не оговаривает иное: в частности, где применяется неопределенный артикль, описание должно пониматься как предполагающее множественность, а также однородность, если контекст не оговаривает иное.
Где для характеристики указывается верхний и нижний пределы, например, для концентрации компонента, то может подразумеваться также диапазон значений, определяемый сочетанием любого из верхних пределов с любым из нижних пределов.
Следует принимать во внимание, что разнообразные аспекты и варианты осуществления подробного описания, как здесь раскрытого, являются иллюстративными в отношении конкретных путей получения и применения изобретения, и не ограничивают область изобретения, когда рассматриваются с пунктами формулы изобретения и подробным описанием. Также будет приниматься во внимание, что признаки из различных аспектов и вариантов осуществления изобретения могут быть объединены с признаками из иных аспектов и вариантов осуществления изобретения.
Производные диалкил(алкенил) жирного ряда-полиалкиламинов в композициях согласно изобретению включают продукты, в которых один или более из NH-фрагментов диалкил-полиалкиламинов согласно изобретению являются метилированными, алкоксилированными, или обоими из них. Было найдено, что такие продукты имеют желательную растворимость диалкил-полиалкиламинов, в особенности в смазочных маслах. Алкоксилированные производные соответственно являются бутоксилированными, пропоксилированными и/или этоксилированными. Если используются два или более различных алкоксилирующих реагентов, то они могут быть применены в любой последовательности, например, EO-PO-EO, и разнообразные алкоксильные группы могут иметь блоковую природу и/или присутствовать случайно распределенными. Соответственно этому, первичная NH2-группа алкоксилируется одним или более алкиленоксидами стандартным путем с образованием группы -NH-AO-H, в которой AO представляет один или многие алкиленоксигруппы. Полученная группа -NH-AO-H может быть дополнительно алкоксилирована с образованием групп -N(AO-H)2. В особенности, когда используются большие количества алкиленоксида (то есть, когда более чем 8 AO-молекул на молекулу полиалкиламина), как правило, также алкоксилируются одна или более из вторичных аминных функциональных групп, если присутствуют. В одном варианте исполнения алкоксилируются все первичные и вторичные аминные функциональные группы диалкилполиамина. В еще одном варианте исполнения производные диалкил(алкенил) жирного ряда-полиалкиламинов получаются метилированием одной или многих функциональных HN-групп стандартным путем, например, реакцией с муравьиной кислотой и формальдегидом. В еще одном варианте исполнения одна или многие из функциональных HO-групп алкоксилированных диалкил(алкенил) жирного ряда-полиалкиламинов подвергаются метилированию стандартным путем.
Хотя авторы настоящего изобретения не намереваются вдаваться в соответствующую теорию, представляется, что благоприятные свойства диалкил-полиалкиламинных композиций, как заявляемых, при сравнении с полностью разветвленными или полностью линейными продуктами, обусловливаются в специальном взаимодействии аминов в композиции. Более конкретно, линейные и разветвленные продукты в смеси представляются компонентами для достижения желательной комбинации реологических и антикоррозионных свойств текучих сред, в которых используется композиция.
В свете этой теории, может быть предпочтительным получение продуктов с многочисленными по-разному разветвленными молекулами. В этом случае предпочтительны композиции, включающие смеси полиалкиламинов формулы (I). Однако, поскольку получение композиций, включающих смеси полиалкиламинов формулы (II), может быть более экономичным, при определенных обстоятельствах могут быть предпочтительными композиции, включающие смеси полиалкиламинов формулы (II). Если это уместно, используются композиции, включающие смеси диалкил(алкенил)-полиалкиламинов формул (I) и (II).
В одном варианте осуществления изобретение относится к применению композиции, включающей разветвленные продукты в комбинации с линейным продуктом согласно формуле 1, в которой n и z равны 0, каковая композиция также была найдена проявляющей желательные реологические характеристики и свойства.
Заявленные композиции надлежащим образом применяются в качестве деэмульгатора для эмульсий типа масло-в-воде, ингибитора коррозии, присадки к топливу, агента против образования накипи, добавки к асфальту, при интенсификации извлечения нефти из нефтяных скважин, добавки к смазочно-охлаждающей жидкости, антистатика, и добавки к смазочным маслам, в особенности в смазочных маслах для машин с переменными количествами кислотных загрязнителей, более конкретно, серной кислоты. Одной особенно интересной областью применения являются двухтактные дизельные судовые двигатели, которые обычно работают с различными топливами, каждое с различным содержанием серы, в зависимости от доступности, цены и экологических нормативов.
Смеси диалкил(алкенил)-полиалкиламинов, как заявленные, могут быть получены с использованием традиционных технологических стадий, которые проводятся в таком порядке и таким путем, что получаются заявленные смеси. Подходящий путь получения их описан ниже в экспериментальном разделе, исходя из диамина, и включает два или более циклов, по экономическим соображениям предпочтительно два, в каждом со стадией цианэтилирования и стадией гидрирования, далее называемый двухцикловым способом. Однако может быть полезным альтернативный способ, в котором один эквивалент диалкилдиамина реагирует в одной стадии с двумя или более эквивалентами акрилонитрила, с последующим гидрированием, и необязательными дополнительными циклами, включающими стадии цианэтилирования и гидрирования, поскольку он требует меньшего числа реакционных стадий.
Для увеличения разветвленности в двухцикловом способе используется кислотный катализатор, такой как HCl или уксусная кислота. Повышение температуры реакции во время цианэтилирования также будет приводить к увеличенной разветвленности в этом способе. В одном варианте исполнения многоциклового процесса температура в более поздней стадии цианэтилирования является более высокой, чем температура в ранней стадии цианэтилирования, для получения продукта с желательной разветвленностью. В одном варианте исполнения применяется более чем 1 моль акрилонитрила на моль исходного полиамина, что также было найдено как повышающее разветвленность полученного продукта до желательного уровня.
Температура в каждой стадии цианэтилирования надлежащим образом выбирается в диапазоне от 70 до 125°С. В одном варианте исполнения реакция по экономическим соображениям проводится при температуре до 80, 85, 90, 95 или 100°С.
Для поддерживания однородности реакционной смеси соответственно применяется растворитель. Подходящие растворители включают С1-4-спирты и С2-4-диолы. Наиболее подходящим растворителем может быть этанол ввиду простоты обращения. Неожиданно было найдено, что С1-4-спирты и С2-4-диолы являются не просто растворителями. Оказалось, что они также оказывают сокаталитическое действие в стадии цианэтилирования.
Количество применяемого растворителя может варьировать в широких пределах. Для экономических целей количество обычно удерживается на минимальном уровне. Количество растворителя, в частности, в стадии цианэтилирования, обычно составляет менее 50, 40, 30 или 25% по весу жидкой реакционной смеси. Количество растворителя, в частности, в стадии цианэтилирования, соответственно составляет более 0,1, 0,5, 1, 5 или 10% по весу жидкой реакционной смеси.
Было найдено, что композиции диалкил(алкенил) жирного ряда-полиалкиламинов согласно изобретению особенно пригодны в качестве ингибитора коррозии, в частности, в смазочно-охлаждающих жидкостях и смазочных маслах. Однако они также соответственно применимы как деэмульгатор для эмульсий типа масло-в-воде, присадка к топливу, агент против образования накипи, добавка к асфальту, при интенсификации извлечения нефти из нефтяных скважин и в качестве антистатика.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
Продукт Duomeen® 2HT доступен от фирмы AkzoNobel.
Другие химические вещества были приобретены в фирме SigmaAldrich, если не оговорено иное.
Пример 1
Полностью разветвленный продукт с 4 аминными функциональными группами был получен с использованием стеклянного реактора емкостью 1 л с турбинной мешалкой, в который химические вещества могут быть введены с использованием мембранного насоса Prominent Gamma/L, и который был термостатирован с использованием нагревательной бани Lauda K6KP.
Исходные материалы
Химикат | Поставщик | Загрузка (г) |
Молекулярная масса (г/моль) | Загрузка (моль) |
Duomeen 2HT | AkzoNobel | 342,0 | 566 | 0,604 |
Соляная кислота (36%) | JT Baker | 3,06 | 36,5 | 0,014 |
Вода | Водопровод | 1,12 | 18,0 | 0,062 |
Изопропанол | JT Baker | 34,2 | 60,1 | 0,569 |
Карбонат натрия | Acros | По необходимости, смотри текст | ||
Акрилонитрил | Acros | 81,5 | 53,1 | 1,299 |
Кобальт Ренея | CatAlloy | По необходимости, смотри текст | ||
Аммиак | Air products | По необходимости, смотри текст |
Методика и результаты
Стадию цианэтилирования выполняют помещением в реактор продукта Duomeen 2HT, изопропанола (сокатализатора и растворителя для динитрильного продукта, который образуется), воды и HCl, и последующим дозированием, приблизительно в течение трех часов, акрилонитрила. Схема реакции:
в которой HT означает гидрированный талловый жир.
После 80%-ной конверсии скорость реакции была настолько низкой, что реакцию остановили. Реактор вакуумировали и температуру повысили до 110°С для удаления акрилонитрила, воды и изопропанола (IPA). Продукт промыли и нейтрализовали в две стадии 4%-ным раствором Na2CO3 для удаления всей HCl и затем подвергли гидрированию с использованием того же оборудования. Схема реакции:
Для этого в реактор, содержащий динитрильный продукт, при перемешивании поместили стандартный кобальт Ренея в качестве катализатора, такой как A-7000 от фирмы Johnson Matthey или Acticat®1100 от фирмы CatAlloy, и затем нагревали до температуры 130°С, в то же время с барботированием азота, для удаления следов акрилонитрила и воды. Затем в реактор нагнетали аммиак (13-14 бар (1,3-1,4 МПа), манометрических), поддерживая температуру при 105°С. Затем реактор нагрели до температуры 150°С и добавляли водород с поддерживанием давления на уровне 49 бар ((4,9 МПа), манометрических). После завершения реакции температуру снизили до 80°С и оставшиеся водород и аммиак выдули азотом.
Полученную композицию анализировали с использованием газовой хроматографии-масс-спектрометрии (GC-MS), и было найдено содержание >70% продукта 2HTY формулы (II) с n=1, а также свыше 14 вес.% линейного продукта (HT)2N-(CH2)3-NH-(CH2)3-NH2, небольшого количества исходного вещества (HT)2N-(CH2)3-NH2 и некоторых неидентифицированных дополнительных алкиламинов.
Пример 2а и 2b
Смесь линейного и разветвленного продукта (Tetrameen 2HTb) получили по двухцикловой методике, в которой повторялись вышеуказанные стадии цианэтилирования и гидрирования. 0,6 моля Duomeen 2HT смешали с 0,65 моля акрилонитрила и проводили реакцию в первой стадии цианэтилирования. После гидрирования триамин объединили с еще одной порцией 0,65 моля акрилонитрила и проводили реакцию. В конце стадии цианэтилирования использовали ЯМР для анализа реакционной смеси и определения, прореагировал ли один моль акрилонитрила с одним молем исходного материала. Если было найдено, что полнота реакции была слишком малой, добавляли некоторое дополнительное количество акрилонитрила и через 1 час повторили анализ. Этот цикл повторяли, пока не была получена желательная полнота реакции. Конечный продукт проанализировали с использованием GC-MS при следующих условиях
Газовый хроматограф | TRACE ULTRA GC Interscience |
Масс-спектрометрическая система | ISQ GC-MS |
Колонка | плавленый кварц WCOT, 20 м×0,32 мм ID (внутренний диаметр) |
- неподвижная фаза | Sil 5 CB, 100% полидиметилсилоксан, сшитый |
- толщина пленки | 0,12 мкм |
Газ-носитель | гелий |
- расход потока | 2 мл/мин. |
Температуры | |
- инжектор | 275°C |
- колонка | начальная: 200°C в течение 1 минуты |
скорость повышения: 20°C/мин | |
конечная: 310°C в течение 15 минут | |
Объем впрыска | 1 мкл, приблизительно 250 мг образца в 10 мл циклогексана |
В примерах не потребовалось добавление дополнительного акрилонитрила после первой стадии цианэтилирования, которую проводили при температуре 85°С и 75°С в примерах 2а и 2b, соответственно. Во второй стадии цианэтилирования температура составляла 85 и 80°С для примеров 2а и 2b, соответственно. В примере 2а для завершения второй стадии цианэтилирования потребовалось дополнительное количество в 0,025 моля акрилонитрила, тогда как в примере 2b добавили 0,12 моля дополнительного количества акрилонитрила, прежде чем было достигнуто добавление 0,60 моля акрилонитрила. Наибольшая степень разветвленности наблюдалась в образце 2а, для которого температура была наивысшей.
Было подтверждено, что грязно-белые продукты, которые представляли собой пастообразные/вязкие жидкости при комнатной температуре, содержали свыше 13,8 вес.% разветвленного продукта формулы (I) с одним или более из n и z >=1, и также содержали более 14 вес.% линейного продукта с n=z=0.
Примеры 3-5
К промышленному смазочному материалу (Talusia HR70, который является сверхоснóвным и содержит CaCO3, от фирмы Total LubeMarine), добавили 5 вес.% 2HTb из примера 2а, 2HTY или смесь 50/50 2HTY и 2HTb, и тщательно перемешали, с последующей нейтрализацией 95%-ной серной кислотой смазочной композиции со щелочным числом (BN) 50, чтобы имитировать явление нейтрализации композиции ближе к фактическим условиям применения смазочной композиции в судовом двигателе.
В этом процессе амины нейтрализуются серной кислотой вместе со сверхоснóвными моющими добавками. Образовавшиеся сульфат-ионы становятся противоионами положительно заряженных аммониевых групп, и/или реагируют с кальцием из СаСО3 с образованием гипса, CaSO4.
Измерения вязкости (Па·сек) при температуре 40°С трех подкисленных смесей смазочного материала и алкилполиамина, как полученного выше, выполняли измерением вязкости со скоростью сдвига 0,05 сек-1, как показано в таблицах. Все измерения выполнялись при 40°С на реометре AR-G2 от фирмы TA-instruments.
Таблица 1
Продукт | Вязкость |
Па·сек | |
2HTb | 0,3639 |
2HTY | 0,3838 |
50/50 смесь 2HTb/2HTY | 0,3561 |
Все из этих образцов проявляют приемлемую вязкость.
Сравнительные примеры А-С
Подкисленные смеси промышленного моноолеил-трипропилентетрамина от фирмы AkzoNobel (Tetrameen OV) и промышленного моно-талловый жир-трипропилентетрамина от фирмы AkzoNobel (Tetrameen T) в смазочном материале, полученные, как описано в Примерах 3-5, проанализировали на их вязкость и сравнили с вязкостью 2HTb-смеси и только смазочного материала.
Таблица 2
Продукт | Вязкость |
Па·сек | |
Tetrameen OV | 0,8061 |
Tetrameen T | 2,705 |
2HTb | 0,3639 |
Базовое масло | 0,2695 |
Результаты показывают, что Tetrameen OV и Tetrameen T проявляют неприемлемую вязкость подкисленных смесей.
Сравнительные примеры D-F
Подкисленные смеси промышленного дигидрированного талловый жир-дипропилентриамина от фирмы AkzoNobel (Triameen® 2HT) и промышленного дигидрированного талловый жир-пропилендиамина от фирмы AkzoNobel (Duomeen® 2HT) в смазочном материале, полученные, как описано в Примерах 3-5, для чего количество триамина было увеличено до 6,2 вес.%, и количество Duomeen было повышено до 8 вес.% для достижения того же общего щелочного числа, проанализировали на их вязкость и сравнили с вязкостью смесей сравнительных примеров А-С. Вязкость (Па·сек) при скорости сдвига 0,05 сек-1 была найдена составляющей между вязкостью Tetrameen OV и Tetrameen T, так что опять показывая нежелательно высокую вязкость.
Мысленный пример 6
В этом примере соединения Примеров 1, 2а и 2b использованы как деэмульгаторы для эмульсий типа масло-в-воде, ингибитор коррозии, присадка к топливу, агент против образования накипи, добавка к асфальту, при интенсификации извлечения нефти из нефтяных скважин, добавка к смазочно-охлаждающей жидкости, и антистатик. Они проявляют типичную работоспособность, но также профиль вязкости, который является неожиданным для диалкил(алкенил) жирного ряда-полиалкиламинов с этой молекулярной массой.
Claims (18)
1. Композиция полиалкиламинов, подходящая для применения в смазочных маслах для машин, в качестве деэмульгаторов для эмульсий типа масло-в-воде, ингибитора коррозии, присадки к топливу, агента против образования накипи, добавки к асфальту, добавки к смазочно-охлаждающей жидкости, антистатика или при интенсификации извлечения нефти из нефтяных скважин, которая включает смесь полиалкиламинов, выбранных из продуктов с формулами (I) и (II)
в которых каждый R, независимо от другого R, представляет алкильный или алкенильный остаток с 8-22 атомами углерода, n и z независимо друг от друга представляют одно из 0, 1, 2 или 3, и когда z>0, тогда o и p независимо друг от друга представляют одно из 0, 1, 2 или 3, или их метилированные и/или алкоксилированные производные так, что указанная смесь включает а) в целом по меньшей мере 3% по весу разветвленных соединений формулы (I) по меньшей мере с одним значением из n и z>=1 и продуктов формулы (II) с n>=1, и b) в целом по меньшей мере 5% по весу продуктов формулы (I) с n и z=0 и соединений формулы (II) с n=0.
2. Композиция полиалкиламинов по п. 1, включающая в целом по меньшей мере 4 вес.%, по меньшей мере 5 вес.%, по меньшей мере 6 вес.%, по меньшей мере 7 вес.%, по меньшей мере 7,5 вес.%, по меньшей мере 10 вес.% или по меньшей мере 20 вес.% разветвленных соединений формулы (I) по меньшей мере с одним из n и z>0 и соединений формулы (II) с n>0.
3. Композиция полиалкиламинов по п. 1 или 2, включающая по меньшей мере 5% по весу продуктов формул (I) и (II) с линейной структурой с n, равным 0 в формулах (I) и (II), и z, равным 0 в формуле (I).
4. Композиция полиалкиламинов по любому из предшествующих пунктов, включающая производные диалкил(алкенил) жирного ряда-полиалкиламинов, причем производные являются алкоксилированными, которые необязательно являются метилированными.
5. Композиция полиалкиламинов по любому из предшествующих пунктов, включающая производные диалкил(алкенил) жирного ряда-полиалкиламинов, причем производные являются метилированными.
6. Способ получения композиций полиалкиламинов по любому из предшествующих пунктов, в котором диалкил(алкенил) жирного ряда-алкилдиамин реагирует в двух или более циклах так, что каждый цикл включает стадию цианэтилирования и последующую стадию гидрирования.
7. Способ по п. 6, в котором во время стадий цианэтилирования применяется кислотный катализатор, предпочтительно HCl или уксусная кислота.
8. Способ по п. 6 или 7, в котором температура реакции во время более поздней стадии цианэтилирования является более высокой, чем температура в более ранней стадии цианэтилирования.
9. Способ по любому из пп. 6-8, в котором используется более чем 1 моль акрилонитрила на моль исходного полиамина.
10. Способ получения композиций полиалкиламинов по любому из пп. 1-5, в котором диалкил(алкенил) жирного ряда-алкилдиамин подвергается обработке в стадии цианэтилирования и последующей стадии гидрирования так, что в стадии цианэтилирования по меньшей мере 2 моля акрилонитрила используются на моль диалкил(алкенил) жирного ряда-алкилдиамина и применяется кислотный катализатор.
11. Способ по п. 10, в котором продукт подвергается обработке в одном или более дополнительных циклах, включающих стадию цианэтилирования и последующую стадию гидрирования.
12. Способ по любому из пп. 6-11, в котором на стадии цианэтилирования присутствуют один или несколько растворителей, выбранных из С1-4-спирта и С2-4-диолов.
13. Способ по п. 12, в котором количество растворителя составляет от 0,1 до 50% по весу жидкой реакционной смеси.
14. Способ получения композиции по п. 4 или 5, являющийся способом по любому из пп. 6-13, с дополнительной стадией, в которой диалкил(алкенил) жирного ряда-полиалкиламины метилируют, алкоксилируют или метилируют и алкоксилируют.
15. Применение композиций полиалкиламинов по любому из пп. 1-5 в качестве деэмульгаторов для эмульсий типа масло-в-воде, ингибитора коррозии, присадки к топливу, агента против образования накипи, добавки к асфальту, при интенсификации извлечения нефти из нефтяных скважин, добавки к смазочно-охлаждающей жидкости и антистатика.
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US201662300992P | 2016-02-29 | 2016-02-29 | |
US62/300,992 | 2016-02-29 | ||
EP16161213 | 2016-03-18 | ||
EP16161213.0 | 2016-03-18 | ||
PCT/EP2017/054281 WO2017148808A1 (en) | 2016-02-29 | 2017-02-24 | Dialkyl-polyalkylamine compositions, process for their preparation and their use |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2690941C1 true RU2690941C1 (ru) | 2019-06-07 |
Family
ID=65433906
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018133470A RU2690941C1 (ru) | 2016-02-29 | 2017-02-24 | Диалкил-полиалкиламинные композиции, способ их получения и их применение |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10597492B2 (ru) |
JP (1) | JP6556959B2 (ru) |
BR (1) | BR112018017241B1 (ru) |
RU (1) | RU2690941C1 (ru) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2539754A1 (fr) * | 1983-01-25 | 1984-07-27 | Inst Francais Du Petrole | Additifs azotes utilisables comme agents d'abaissement du point de trouble des distillats moyens d'hydrocarbures et compositions de distillats moyens d'hydrocarbures renfermant lesdits additifs |
FR2834715A1 (fr) * | 2002-01-14 | 2003-07-18 | Kao Corp Sa | Polyamines ramifiees pour emulsions de bitume |
US6667382B1 (en) * | 1998-05-14 | 2003-12-23 | Kao Corporation | Polyamine |
RU2556204C2 (ru) * | 2009-10-29 | 2015-07-10 | Инфинеум Интернэшнл Лимитед | Способ смазки и композиции смазочных масел |
Family Cites Families (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3259512A (en) | 1960-08-04 | 1966-07-05 | Petrolite Corp | Asphalt additives |
US3642663A (en) | 1964-03-19 | 1972-02-15 | Albert H Greer | Soluble quaternized condensation products of epihalohydrins and polyamines |
US3418374A (en) | 1964-11-09 | 1968-12-24 | Armour & Co | Fatty polyamines and their alkyl and alkoxy derivatives |
US3518101A (en) | 1967-05-23 | 1970-06-30 | Atlantic Richfield Co | Cationic asphalt emulsions |
DE1769804C3 (de) | 1967-07-19 | 1975-09-11 | Kao Soap Co., Ltd., Tokio | Asphalt-in-Wasser-Emulsion |
US3615797A (en) | 1970-01-12 | 1971-10-26 | Kao Corp | Bituminous compositions having high adhesive properties and method of producing same |
DE2808943A1 (de) | 1978-03-02 | 1979-09-06 | Goldschmidt Ag Th | Neue guanidiniumsalze, verfahren zu ihrer herstellung sowie diese verbindungen enthaltende mikrobicide zubereitungen |
US5073297A (en) | 1988-04-18 | 1991-12-17 | Westvaco Corporation | Cation-active emulsifier |
US4967008A (en) | 1990-01-12 | 1990-10-30 | Sherex Chemical Company, Inc. | Polyamines and their preparation |
US5254737A (en) | 1990-09-17 | 1993-10-19 | Texaco Chemical Company | Continuous preparation of secondary amines from nitriles using a two-step process |
US6656498B1 (en) | 1998-11-25 | 2003-12-02 | Vanderbilt University | Cationic liposomes for gene transfer |
EP1147158A1 (en) | 1998-12-31 | 2001-10-24 | Akzo Nobel N.V. | Cationic gemini and related multiple hydrophilic/hydrophobic functional compounds and their use as surfactants |
US6494944B1 (en) | 2000-03-02 | 2002-12-17 | Akzo Nobel N.V. | Amine oxides as asphalt emulsifiers |
SE0302161D0 (sv) | 2003-08-04 | 2003-08-01 | Akzo Nobel Nv | Process for the manufacture of a bitumen-aggregate mix suitable for road pavement |
ATE495221T1 (de) | 2005-01-19 | 2011-01-15 | Akzo Nobel Nv | Verfahren zur herstellung einer für strassendecken geeigneten bitumen-aggregat- mischung und eine polyamidverbindung und deren verwendung |
CN1995009A (zh) | 2006-12-22 | 2007-07-11 | 江苏飞翔化工股份有限公司 | N,n-二烷基二丙基三胺的制备方法 |
BRPI1010090B1 (pt) | 2009-07-03 | 2019-10-01 | Akzo Nobel Chemicals International B.V. | Uso de um produto que pode ser obtido pela reação de um derivado quaternizado parcial ou integral de uma amina graxa alcoxilada e método para proteger uma superfície metálica de corrosão |
JP5765526B2 (ja) | 2010-02-26 | 2015-08-19 | 日本電気硝子株式会社 | 光反射基材およびそれを用いた発光デバイス |
GB201113392D0 (en) | 2011-08-03 | 2011-09-21 | Innospec Ltd | Fuel compositions |
US20130296210A1 (en) | 2011-12-12 | 2013-11-07 | Markus Hansch | Use of quaternized alkyl amines as additive in fuels and lubricants |
CN103936603A (zh) | 2014-04-17 | 2014-07-23 | 杨锌荣 | 一种烷基多胺季铵盐及其制备方法 |
FR3039835B1 (fr) * | 2015-08-03 | 2019-07-05 | Total Marketing Services | Utilisation d'une amine grasse pour prevenir et/ou reduire les pertes metalliques des pieces dans un moteur |
FR3043691A1 (fr) * | 2015-11-12 | 2017-05-19 | Total Marketing Services | Compositions lubrifiantes pour prevenir ou diminuer la combustion anormale dans un moteur de vehicule automobile |
-
2017
- 2017-02-24 BR BR112018017241-3A patent/BR112018017241B1/pt active IP Right Grant
- 2017-02-24 US US16/080,079 patent/US10597492B2/en active Active
- 2017-02-24 RU RU2018133470A patent/RU2690941C1/ru active
- 2017-02-24 JP JP2018544319A patent/JP6556959B2/ja active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2539754A1 (fr) * | 1983-01-25 | 1984-07-27 | Inst Francais Du Petrole | Additifs azotes utilisables comme agents d'abaissement du point de trouble des distillats moyens d'hydrocarbures et compositions de distillats moyens d'hydrocarbures renfermant lesdits additifs |
US6667382B1 (en) * | 1998-05-14 | 2003-12-23 | Kao Corporation | Polyamine |
FR2834715A1 (fr) * | 2002-01-14 | 2003-07-18 | Kao Corp Sa | Polyamines ramifiees pour emulsions de bitume |
RU2556204C2 (ru) * | 2009-10-29 | 2015-07-10 | Инфинеум Интернэшнл Лимитед | Способ смазки и композиции смазочных масел |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
BR112018017241B1 (pt) | 2022-04-19 |
US20190062500A1 (en) | 2019-02-28 |
BR112018017241A2 (pt) | 2019-01-15 |
JP2019508425A (ja) | 2019-03-28 |
JP6556959B2 (ja) | 2019-08-07 |
US10597492B2 (en) | 2020-03-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102461848B1 (ko) | 가솔린 엔진 연료 전달 시스템, 공기 흡입 시스템, 및 연소 챔버를 세정하기 위한 조성물 | |
CN102939363B (zh) | 组合物、方法及用途 | |
AU2010268009B2 (en) | Polymeric corrosion inhibitors | |
US8940227B2 (en) | Use of polyester polyamine and polyester polyquaternary ammonium compounds as corrosion inhibitors | |
CN101321850A (zh) | 燃料添加剂浓缩物组合物和燃料组合物及其方法 | |
CN101210205B (zh) | 含氨基醇、高分子量羟基芳族化合物和醛的反应产物的清洁剂 | |
CN102159686B (zh) | 除去燃料***中沉积物的醇燃料可溶性添加剂 | |
US8114819B2 (en) | Polymers for oilfield applications | |
EP3668652A1 (fr) | Polyesteramines et polyesterquats | |
RU2690941C1 (ru) | Диалкил-полиалкиламинные композиции, способ их получения и их применение | |
EP3423430B1 (en) | Dialkyl-polyalkylamine compositions, process for their preparation and their use | |
TWI719153B (zh) | 二烷(烯)基聚烷基胺組合物、其衍生物、其製造方法及其用途 | |
RU2288943C1 (ru) | Многофункциональная присадка к автомобильным бензинам | |
CN111978561B (zh) | 一种季铵盐多胺两性型沥青乳化剂、乳化沥青及其制备方法与应用 | |
ES2599063T3 (es) | Composiciones de aditivo y combustible que contienen un detergente, un fluidizador y sus métodos | |
RU2478694C2 (ru) | Многофункциональная присадка к автомобильным бензинам | |
CN106335968B (zh) | 一种高含聚稠油污水破乳剂及制备方法 | |
CN110845571B (zh) | 油酰基氨基酸-α-环己基-α-羟基-苯乙酸-4-二乙氨基-2-丁炔酯、合成与应用 | |
RU2614014C1 (ru) | Нейтрализатор сернистых соединений и способ его использования | |
PL230807B1 (pl) | Kompozycja zmodyfikowanych pochodnych imidazoliny i sposób jej wytwarzania |