磺酸鎂生產工藝流程:中和反應(石油磺酸銨、氧化鎂、溶劑、甲醇、助促進劑)---碳酸化反應(水、助促進劑、二氧化碳)-----升溫脫醇水(溶劑、水)---離心分離(殘渣)----減壓蒸餾(二甲苯)---產品
中和反應是化學反應中常見的一類,通過酸堿之間的反應,生成鹽和水。在本次工藝中,石油磺酸銨與氧化鎂在甲醇的促進作用下,發生中和反應,生成石油磺酸鎂正鹽表面活性劑。這一步驟中,溫度的控制至關重要,需要在70-80度的條件下進行,以保證反應的順利進行。
生成的石油磺酸鎂正鹽表面活性劑,再與過量的氧化鎂和二氧化碳進行碳酸化反應。這一步中,二氧化碳的純度要達到99.6%,以保證產品質量。碳酸化反應生成的納米碳酸鎂微粒,其粒徑僅為40納米,顯示出極高的活性和分散性。
反應結束后,需要蒸出促進劑和水,用溶劑稀釋后,離心脫去不溶物(殘渣)。這一步的目的是去除雜質,提高產品的純度。隨后,蒸脫溶劑,得到透明、含有納米級碳酸鎂微粒的高堿值磺酸鎂清凈劑。其堿值高達400以上,顯示出極強的清潔和分散能力。
整個合成過程,是在由表面活性劑(石油磺酸銨)、助表面活性劑(甲醇、水楊酸鹽、環烷酸鹽)、稀釋油和水組成的微乳液中進行的。這種微乳液體系,使得有機鹽表面活性劑在油中僅有一定量是以單分子狀態溶解,從而提高了反應效率和產品性能。
值得注意的是,在生成正鹽表面活性劑階段,若先加水,則會生成許多氫氧化鎂。由于氫鍵作用,氫氧化鎂之間很容易集成較大的粒子,甚至凝聚成沉淀,使產品粘度增大,膠體穩定性變差,大大影響產品的性能。因此,在操作中必須嚴格控制加水的順序和時機。
而在碳酸化時,采用獨特的加水方式,可使生成的氫氧化鎂在相互締合前即與二氧化碳反應,生成碳酸鎂并分散到油相中形成膠團。這種方式保證了膠粒尺寸及產品的性能,使得最終產品具有優異的清潔和分散性能。
此外,通過調整加水的量和速率,可以觀察到產品的顏色和粘度變化。先加水變成深褐色渾濁液,后加水變成深褐色透明液,這說明在適當的條件下,氫氧化鎂可以與二氧化碳反應生成碳酸鎂,并保持良好的膠體穩定性。當二氧化碳流率為120ml/min時,產品堿值最大,碳酸化后沉淀量最小,粘度大,顯示出最佳的反應效果。
對于原料的選擇,也是保證產品質量的關鍵。氧化鎂的純度要達到98%以上,325目100%通過,鐵離子含量小于50PPM,活性水合法含量93%以上,酸不溶物小于0.01%。這些嚴格的要求,保證了原料的高品質和產品的優良性能。
高堿值鎂鹽潤滑油清凈劑,作為潤滑油添加劑,廣泛應用于汽車發動機或柴油、重油發動機清缸劑。其優異的清潔和分散性能,可以有效地延長發動機的使用壽命,提高燃油的經濟性,減少廢氣的排放,對環境保護和節能減排具有重要意義。
總的來說,本次工藝通過中和反應、碳酸化反應和離心分離等步驟,成功地合成了高堿值鎂鹽潤滑油清凈劑。在反應過程中,嚴格控制反應條件、原料質量和操作順序,保證了產品的性能和質量。這種高堿值鎂鹽潤滑油清凈劑的應用,將為汽車發動機和柴油、重油發動機的清潔和維護提供有力的支持。無錫弘利鑫的氧化鎂完全滿足磺酸鎂生產所需要的指標要求。
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