نفت در مقابل سولفونات های مصنوعی

شما متوجه خواهید شد که سولفونات ها در سه بخش اصلی افزودنی نقش مهمی ایفا می کنند: جلوگیری از زنگ زدگی، مایعات فلزکاری و شوینده های روغن موتور.

 

اگرچه نفت و سولفونات های مصنوعی هر دو ترکیبات سولفوناتی هستند، تفاوت های آنها با بررسی چهار جنبه خاص - منشاء مواد اولیه، ساختار مولکولی، عملکرد و کاربرد مشخص می شود. در اینجا نگاهی دقیق تر به هر یک آورده شده است.

 

سولفونات های نفت از تولید روغن سفید در پالایشگاه ها بازیابی می شوند. بخش های روغن روان کننده سولفونه می شوند و اسیدهای سولفونیک حاصل با بازهایی مانند باریم، کلسیم یا هیدروکسید سدیم جدا شده و خنثی می شوند.

 

سولفونات های نفتی محصولات فرعی پالایش هستند، در حالی که سولفونات های مصنوعی از ابتدا ساخته می شوند. با سنتز آلکیل بنزن‌های خاص و سپس سولفوناسیون با SO3 و خنثی‌سازی آغاز می‌شود.

 

این روش امکان تنظیم هر مرحله را فراهم می کند. ویژگی هایی مانند طول زنجیره آلکیل، درجه انشعاب و وزن مولکولی توسط ماهیت تصادفی ترکیب نفت خام تعیین می شود.

متفاوت استعناصر در ساختار مولکولی

ستون فقرات هیدروکربنی سولفونات‌های نفتی ترکیبی خطی، شاخه‌دار و ساختارهای نفتنیک در یک دسته مولکول‌ها وجود دارند. موقعیت‌های جایگزینی روی حلقه‌های معطر تصادفی و عمدتاً چند جایگزین هستند.

 

سولفونات های مصنوعی دارای ساختار کاملاً مشخصی هستند. گروه آلکیل معمولاً یک زنجیر منفرد است که به یک حلقه بنزن منفرد متصل می‌شود و تعداد کربن آن در مرحله سنتز مشخص می‌شود. این نظم ساختاری علت اساسی تقریباً تمام تفاوت های عملکرد پایین دستی است.

 

تفاوت در عملکرد محتوای فلزی

سولفونات های مصنوعی به محتویات باریم یا کلسیم بالاتری دست می یابند زیرا زنجیره های آلکیل معمولی آن ها تحت صابون سازی کامل تری قرار می گیرند. سولفونات باریم مصنوعی ممتاز می تواند به 15-20٪ محتوای فلز برسد، در حالی که انواع سنتی نفت تنها به 3-12٪ می رسد. فن‌آوری‌های جدیدتر سولفونات نفتی با فرآیند مستقیم (که توسط نهادهایی مانند مؤسسه تحقیقاتی محصولات نفتی ویژه سوژو توسعه داده شده‌اند) میزان Ba را از 4% به 5-12% افزایش داده‌اند، اگرچه حد بالایی کمتر از انواع مصنوعی باقی می‌ماند.

 

حلالیت روغن

این یک نقطه ضعف برای سولفونات های نفتی است. اجزای نفتنی و شاخه‌دار آنها حلالیت را در روغن‌های پایه معدنی کاهش می‌دهند و معمولاً به حلال‌های کمکی (مانند بوتانول، پنتانول یا ترکیبات استری) برای حل شدن کامل سولفونات نفت باریم نیاز دارند. سولفونات های مصنوعی به دلیل طراحی خطی آلکیل خود بدون حلال های کمکی به خوبی حل می شوند.

 

عملکرد پیشگیری از زنگ زدگی

هر دو نوع سولفونات در آزمایش‌های نمک پاشی عملکرد فوق‌العاده‌ای دارند و سولفونات نفت باریم سابقه طولانی در عملکرد میدانی ثابت شده در روغن‌های ضد زنگ دارد. مزیت انواع مصنوعی در عملکرد مطلق بالاتر نیست، بلکه در سازگاری است - جمعیت مولکولی یکنواخت آنها در بین دسته ها عملکرد تکرارپذیر را تضمین می کند.

 

پایداری حرارتی

سولفونات های مصنوعی در دماهای بالا عملکرد بهتری از انواع نفت دارند. توزیع وزن مولکولی گسترده سولفونات های نفتی حاوی اجزای با وزن مولکولی کم است که تمایل به تجزیه حرارتی زودرس دارند. انواع مصنوعی دارای توزیع وزن مولکولی باریک و عاری از کسرهای سبک هستند که آنها را در شرایط گرمایش پایدار پایدارتر می کند.

رنگ

سولفونات های نفتی از قهوه ای تیره تا سیاه، با هیدروکربن های آروماتیک چند حلقه ای متغیر هستند. سولفونات های مصنوعی قهوه ای روشن تا کهربایی هستند. این تمایز برای الزامات ظاهری محصول نهایی، به ویژه در سیالات فلزکاری و روغن های نمایشگر قابل توجه است.

 

شاخص عملکرد	سولفونات نفت	سولفونات مصنوعی
محتوای Ba/Ca​	محتوای بالاتر؛ محتوای فلزی بالا	محتوای قابل کنترل؛ قابل تنظیم بر اساس تقاضا
حلالیت روغن​	منصفانه، اما تا حد زیادی تحت تاثیر مواد خام	عالی؛ ساختار مولکولی یکنواخت با حلالیت پایدار
پیشگیری از زنگ زدگی​	خوبه ولی بین دسته ها فرق میکنه	عالی؛ عملکرد پایدار و قابل اعتماد جلوگیری از زنگ زدگی
رنگ​	تیره (قهوه ای تیره تا سیاه)	روشن (زرد کم رنگ تا کهربایی)
پایداری حرارتی​	متوسط؛ مستعد تجزیه در دماهای بالا	عالی؛ پایداری خوب در دمای بالا
سازگاری دسته ای​	قوام نسبتا ضعیف به دلیل تغییرات منبع نفت خام	فرآیند مصنوعی قابل کنترل است. قوام دسته به دسته عالی
تمایل امولسیون​	تمایل بالاتر؛ به راحتی امولسیون تشکیل می دهد	تمایل کمتر؛ قابلیت لایه برداری خوب

 

 

سولفونات‌های نفت و سولفونات‌های مصنوعی هر کدام مزایای مشخصی را در سناریوهای مختلف کاربرد دارند:

 

در زمینهروغن های پیشگیری از زنگ زدگیجایگزینی سولفونات نفت باریم در پاک کننده های اثر انگشت و پوشش های ذخیره سازی داخل ساختمان به دلیل مقاومت قوی در برابر پاشش نمک و هزینه کم برای هر واحد حفاظت از زنگ، دشوار است.

 

برایمواد شوینده و پراکنده کننده روغن روان کنندهسولفونات های مصنوعی به دلیل وزن مولکولی قابل کنترل و مواد شوینده عالی، مانند سولفونات کلسیم بیش از حد که به عنوان شوینده روغن موتور استفاده می شود، به عنصر اصلی روغن موتور تبدیل شده اند.

 

درسیالات فلزکاریسولفونات نفتی سدیم معمولاً برای امولسیون‌سازی اولیه و بازدارنده زنگ استفاده می‌شود، در حالی که سولفونات‌های مصنوعی در کاربردهای پیشرفته و با ثبات بالا مانند سیال‌های برش میکرو امولسیونی استفاده می‌شوند.

 

برایامولسیون کننده هاسولفونات نفتی سدیم ارزان و به طور گسترده در دسترس است، در حالی که سولفونات های مصنوعی به روان کننده های ویژه مانند مایعات هیدرولیک و روغن های راه اضافه می شوند تا به طور همزمان عملکرد ضد سایش و پیشگیری از زنگ زدگی را افزایش دهند و آنها را به ویژه برای نیازهای روانکاری تجهیزات با دقت بالا مناسب می کند.

 

علاوه بر این، هر دو نوع کاربرد را در آن پیدا می کنندمواد شیمیایی میدان نفتی: سولفونات های نفتی بیشتر به عنوان عوامل جابجایی روغن استفاده می شوند، در حالی که سولفونات های مصنوعی به عنوان سورفکتانت عمل می کنند.

 

به طور کلی، سولفونات های نفتی از نظر هزینه کم و در دسترس بودن بسیار عالی هستند و آنها را برای کاربردهای معمولی و با حجم بالا مناسب می کند. سولفونات های مصنوعی از نظر عملکرد و پایداری عالی عالی هستند، و آنها را برای کاربردهای پرمقابله و با ارزش افزوده ایده آل می کند.

 

گروه کر طیف گسترده ای ازافزودنی های جلوگیری از زنگ زدگیبرای روان کننده ها، مایعات فلزکاری، و روغن های ضد زنگ، از جمله سولفونات های مصنوعی مختلف، بازدارنده های زنگ محلول در آب، و بسته های افزودنی ضد زنگ.