НЕФТЯНОЙ ПРОПИТОЧНЫЙ СОСТАВ (ВАРИАНТЫ) Российский патент 1996 года по МПК B27K3/50 

Изобретение относится к составам нефтяных пропиточных материалов и может быть использовано для пропитки древесины, в частности для пропитки деревянных шпал и брусьев.

Известен нефтяной пропиточный материал [1] на основе каменноугольного масла с разбавителем, в качестве которого используют нефтяное масло-мягчитель ХМ-1, выпускаемое согласно ТУ 38.301.08-31-89. Однако при приготовлении рабочей смеси, состоящей из каменноугольного масла, имеющего плотность больше 1000 кг/м³, и ХМ-1, имеющего плотность 890-910 кг/м³, с применением в качестве перемешивающего агента острого водяного пара в конечном итоге получают неоднородную массу: сверху ХМ-1, посредине вода, внизу каменноугольное масло. Расслоение увеличивается в процессе хранения рабочей смеси. Кроме того, ХМ-1 имеет более высокую по сравнению с нефтяным пропитывающим материалом кинематическую вязкость, 6,5-8 мм²/c против 4-6 мм²/c, что ухудшает его проникающую способность в древесину, что снижает его защитные свойства.

Наиболее близким техническим решением к заявленному (прототипом) является каменноугольное пропиточное масло [2] содержащее в своем составе широкую маслянистую фракцию термического происхождения, представляющую собой смесь 2-ой антраценовой фракции и поглотительного масла в соотношении 20:80% Известное пропиточное масло содержит в своем составе до 0,3 мас. веществ, нерастворимых в толуоле, и до 1,5% воды, что отрицательно влияет на пропитываемость древесины. По токсичности каменноугольное пропиточное масло относится к 2 классу опасности (высокотоксичное). Оно имеет относительно высокую (минус 2 минус 5^oC) температуру застывания, что затрудняет его слив в зимних условиях.

Предлагаемое изобретение решает задачу улучшения эксплуатационных свойств пропиточных материалов, расширения сырьевых ресурсов, снижения токсичности и улучшения санитарно-гигиенических и экологических условий на шпалопропиточных заводах.

Сущность изобретения заключается в том, что нефтяной пропиточный материал, включающий широкую маслянистую фракцию термического происхождения и разбавитель, согласно изобретению в качестве широкой маслянистой фракции содержит фракцию термического крекинга 220-450^oC, а в качестве разбавителя содержит среднедистиллятную углеводородную фракцию каталитического крекинга 180-340^oС при следующем соотношении компонентов, мас.

широкая фракция термического крекинга 220-450^oC 80.85
среднедистиллятная углеводородная фракция каталитического крекинга 180-340^oC остальное
Получают нефтяной пропиточный материал марки НПМ-1, при этом температура вспышки (закрытый тигель) углеводородной фракции каталитического крекинга должна быть не ниже 85^oС (НОУ-ХАУ).

Согласно второму варианту изобретения в качестве разбавителя нефтяной пропиточный материал содержит фракцию 200-340^oC термического крекинга при следующем соотношении компонентов, мас.

широкая фракция термического крекинга 220-450^oC 80.85
фракция 200-340^oC термического крекинга остальное
Получают нефтяной пропиточный материал марки НПМ 1Т.

Согласно третьему варианту изобретения нефтяной пропиточный материал дополнительно содержит дистиллятный крекинг-остаток в качестве депрессорной присадки при следующем соотношении компонентов, мас.

широкая фракция термического крекинга 220-450^oC 80.85
углеводородная фракция каталитического крекинга 180-340^oC 14,5.15
дистиллятный крекинг-остаток остальное
Получают нефтяной пропиточный материал марки НПМ-2.

Согласно четвертому варианту нефтяной пропиточный материал содержит широкую фракцию термического крекинга 220-450^oС, фракцию термического крекинга 200-340^oC и дистиллятный крекинг-остаток при следующем соотношении компонентов, мас.

широкая фракция термического крекинга 220-450^oC 80.85
фракция термического крекинга 200-340^oC 14,5.15
дистиллятный крекинг-остаток остальное
Получают нефтяной пропиточный материал марки НПМ-2Т.

Согласно пятому варианту нефтяной пропиточный материал содержит широкую облегченную фракцию термического крекинга 190(195)-440^oC и дистиллятный крекинг-остаток в качестве депрессорной присадки при следующем соотношении компонентов, мас.

широкая облегченная фракция термического крекинга 190(195)-440^oC - 95. 99,5
дистиллятный крекинг-остаток остальное
Получают нефтяной пропиточный материал НПМТМ.

В лабораторных условиях был проведен анализ физико-химических свойств известного каменноугольного пропиточного масла (прототип) и предлагаемых нефтяных пропиточных материалов (см. таблицу 1).

Составы предлагаемых нефтяных пропиточных материалов получали простым смешиванием компонентов.

В таблице 2 представлен компонентный состав нефтяных пропиточных материалов.

Пример 1. Широкая маслянистая фракция (220-450^oC) термического происхождения термогазойль смешивается с углеводородной фракцией (180-340^oC) каталитического крекинга с температурой вспышки 90^oC в соотношении 85:15% по массе. Получается нефтяной пропиточный материал НПМ-1 со следующими показателями: плотность при 20^oС 1001 кг/м³, кинематическая вязкость при 80^oC 5,53 мм²/c, температура вспышки в открытом тигле 120^oC, температура застывания минус 8^oC, содержание воды, отсутствует, содержание веществ, нерастворимых в толуоле, отсутствует, до 210^oC выкипает 1 об. до 360^oC выкипает 53 об.

Пример 2. Широкая маслянистая фракция (220-450^oC) термического происхождения термогазойль смешивается с углеводородной фракцией (180-340^oC) каталитического крекинга с температурой вспышки 89^oС в соотношении 80:20% по массе. Получается НПМ-1 со следующими качественными показателями: плотность при 20^oC 9998 кг/м/³, кинематическая вязкость при 80^oC 4 мм²/с, температура вспышки 120^oC, температура застывания минус 12^oC, содержание воды отсутствует, содержание веществ, нерастворимых в толуоле, отсутствует, до 210^oС выкипает 1,1% по объему, до 360^oС выкипает 48% по объему.

Пример 3. Широкая маслянистая фракция (220-450^oC) термического происхождения термогазойль смешивается с отбензиненной термофлегмой (фр. 200-340^oС) а соотношении 85:15% по массе. Получается нефтяной пропиточный материал марки НПМ-1Т со следующими показателями качества: плотность при 20^oС 1004 кг/м³, кинематическая вязкость при 80^oC 5,3 мм²/с, температура вспышки (открытый тигель) - 128^oС, температура застывания минус 10^oC, содержание воды, отсутствие, содержание веществ, нерастворимых в толуоле, отсутствует, до 210^oC выкипает 0,8% по объему, до 360^oС выкипает 44% по объему.

Пример 4. Широкая маслянистая фракция (220-450^oC) термического происхождения термогазойль смешивается с отбензиненной термофлегмой (фр. 200-340^oC) в соотношении 80:20% по массе. Получается нефтяной пропиточный материал марки НПМ-1Т со следующими показателями качества: плотность при 20^oC 1002 кг/м³, вязкость кинематическая при 80^oC 4,75 мм²/с, температура вспышки (открытый тигель) - 120^oC, температура застывания минус 11^oC, содержание воды, отсутствие, содержание веществ, нерастворимых в толуоле, отсутствие, до 210^oC выкипает 1% по объему, до 360^oC выкипает 48% по объему.

Пример 5. Широкая маслянистая фракция (220-450^oC) термического происхождения термогазойль смешивается с углеводородной фракцией (фр. 180-340^oC) каталитического крекинга с температурой вспышки 92^oC в соотношении 80:15% по объему. К смеси добавляется 5 мас. на смесь дистиллятного крекинг-остатка (ДКО) в качестве депрессорной присадки. Получается нефтяной пропиточный материал марки НПМ-2 со следующими показателями качества: плотность при 20^oC 1011 кг/м³, кинематическая вязкость при 80^oC 5,24 мм²/с, температура вспышки (в открытом тигле) 132^oC, температура застывания минус 15^oC, содержание воды, отсутствие, содержание веществ, нерастворимых в толуоле, отсутствие, до 210^oC выкипает 0,5% до 360^oС выкипает 46 об.

Пример 6. Широкая маслянистая фракция (220-450^oC) термического происхождения термогазойль смешивается с отбензиненной термофлегмой (фр. 200-340^oС) в соотношении 80:15 мас. К смеси добавляется 5 мас. ДКО. Получается нефтяной пропиточный материал НПМ-2Т со следующими показателями качества: плотность при 20^oC 1009 кг/м³, кинематическая вязкость при 80^oC 4,8 мм²/с, температура вспышки (в открытом тигле) - 130^oC, температура застывания минус 18^oC, содержание воды, - отсутствие, содержание веществ, нерастворимых в толуоле, отсутствие, до 210^oС выкипает 0,6 об. до 360^oC выкипает 42 об.

Пример 7. Широкая маслянистая фракция (220-450^oC) термического происхождения термогазойль смешивается с углеводородной фракцией (фр. 180-340^oС) каталитического крекинга с температурой вспышки 91^oC в соотношении 85:14,5% по объему. К смеси добавляется 0,5 мас. дистиллятного крекинг-остатка в качестве депрессорной присадки. Получается нефтяной пропиточный материал марки НПМ-2 со следующими показателями качества: плотность при 20^oC 1010 кг/м³, кинематическая вязкость при 80^oC 4,7 мм²/c, температура вспышки (в открытом тигле) 128^oC, температура застывания минус 28^oC, содержание воды, - отсутствие, содержание веществ, нерастворимых в толуоле, отсутствие, до 210^oC выкипает 0,5 об. до 360^oС выкипает 46 об.

Пример 8. Широкая маслянистая фракция (220-450^oC) термического происхождения термогазойль смешивается с отбензиненной термофлегмой (фр. 200-340^oC) в соотношении 85:14,5 мас. К смеси добавляют 0,5 мас. ДКО. Получается нефтяной пропиточный материал НПМ-2Т со следующими показателями качества: плотность при 20^oC 1008 кг/м³, кинематическая вязкость при 80^oC 4,4 мм²/c, температура вспышки (в открытом тигле) - 126^oC, температура застывания минус 26^oС, содержание воды, - отсутствие, содержание веществ, нерастворимых в толуоле, отсутствие, до 210^oC выкипает 0,5 об. до 360^oC выкипает 44 об.

Пример 9. Широкая облегченная маслянистая фракция (190(195)-430^oC) термического происхождения термогазойль (95 мас.) смешивается с 5% ДКО. Получается нефтяной пропиточный материал марки НПМ-ТМ со следующими показателями качества: плотность при 20^oC 1024 кг/м³, кинематическая вязкость при 80^oC 5,2 мм²/c, температура вспышки (в закрытом тигле) 128^oC, температура застывания минус 12^oC, содержание воды, отсутствие, содержание веществ, нерастворимых в толуоле, отсутствие, до 210^oC выкипает 0,6 об. до 360^oC выкипает 42 об.

Пример 10. Широкая облегченная маслянистая фракция (190(195)-440^oC) термического происхождения термогазойль (99,5 мас.) смешивается с 0,5% ДКО. Получается нефтяной пропиточный материал марки НПМ-ТМ со следующими показателями качества: плотность при 20^oC 1020 кг/м³, кинематическая вязкость при 80^oC 4,9 мм²/c, температура вспышки (в открытом тигле) -131^oC, температура застывания минус 29^oC, содержание воды, отсутствие, содержание веществ, нерастворимых в толуоле, отсутствие, до 210^oC выкипает 0,7 об. до 360^oC выкипает 41 об.

Из приведенных примеров 1-8 следует, что предлагаемые составы нефтяного пропиточного материала по своим физико-химическим свойствам превосходят (отсутствие влаги, веществ, нерастворимых в толуоле, получение низких (-28; -29^oC) температур застывания) канцерогенный пропиточный материал каменноугольного происхождения, выпускаемый по ГОСТ 2770-74 и применяющийся сейчас на шпалопропиточных заводах.

Примеры 9 и 10 относятся к двухкомпонентным составам с низкой температурой застывания (минус 12 минус 29^oC). Эти составы также свободны от примесей воды и веществ, нерастворимых в толуоле. Они относятся к малоопасным веществам (4 класс опасности) и замена ими (полная или частичная) высокотоксичного, канцерогенного каменноугольного пропиточного масла улучшает санитарно-гигиеническую и экологическую обстановку на шпалопропиточных заводах.

Источники информации
1. Нефтяное масло-мягчитель ХМ-1, ТУ 38.301.08-31-89.

2. Каменноугольное пропиточное масло ГОСТ 2770-74 (прототип). ТТТ1 ТТТ2

Использование: нефтяные пропиточные материалы для пропитки древесины, в частности для пропитки деревянных шпал и брусьев. Сущность изобретения: для улучшения эксплуатационных свойств пропиточных материалов, расширения сырьевых ресурсов, снижения токсичности и улучшения санитарно-гигиенических и экологических условий на шпалопропиточных заводах нефтяной пропиточный материал марки НПМ-1 содержит в своем составе широкую фракцию 220-450 град.С термического крекинга (термогайзоль) и среднедистиллятную углеводородную фракцию каталитического крекинга 180-340 град.С (разбавитель) при следующем соотношении компонентов, мас. проц.:
широкая фракция термического крекинга 220-450 град.С - 80...85
углеводородная фракция каталитического крекинга 180-340 град.С - остальное
Нефтяной пропиточный материал марки НПМ-1Т содержит в своем составе широкую фракцию 220-450 град.С термического крекинга и фракцию 200-340 град.С термического крекинга в качестве разбавителя при следующем соотношении компонентов, мас. проц.:
широкая фракция термического крекинга 220-450 град.С - 80...85
фракция термического крекинга 200-340 град.С - остальное
Нефтяной пропиточный материал марки НПМ-2 содержит в своем составе широкую фракцию 220-450 град.С термического крекинга, среднедистиллятную углеводородную фракцию каталитического крекинга 180-340 град.С в качестве разбавителя и дистилятный крекинг-остаток в качестве депрессорной присадки при следующем соотношении компонентов, мас. проц.:
широкая фракция термического крекинга 220-450 град.С - 80...85
углеводородная фракция каталитического крекинга 180-340 град.С - 14,5.. .15
дистиллятный крекинг-остаток - остальное
Нефтяной пропиточный материал марки НПМ-2Т содержит в своем составе широкую фракцию 220-450 град.С термического крекинга, фракцию 200-340 град.С термического крекинга в качестве разбавителя и дистиллятный крекинг-остаток в качестве депрессорной присадки при следующем соотношении компонентов, мас. проц.:
широкая фракция термического крекинга 220-450 град.С - 80...85
фракция термического крекинга 200-340 град.С - 14,5...15
дистиллятный крекинг-остаток - остальное
Нефтяной пропиточный материал марки НПМ-ТМ содержит в своем составе фракцию термического крекинга облегченного состава 190(195)-440 град.С и дистиллятный крекинг-остаток в качестве депрессорной присадки при следующем соотношении компонентов, мас. проц.:
фракция термического крекинга облегченного состава - 95...99,5
дистиллятный крекинг-остаток - остальное. 5 с.п.ф-лы, 2 табл.

1. Нефтяной пропиточный состав, включающий широкую маслянистую фракцию термического крекинга и разбавитель, отличающийся тем, что в качестве широкой маслянистой фракции термического крекинга он содержит фракцию термического крекинга 220-450^oС и в качестве разбавителя среднедистиллятную углеводородную фракцию каталитического крекинга 180-340^oС при следующем соотношении компонентов, мас.

Широкая фракция термического крекинга 220-450^oC 80-85
Cреднедистиллятная углеводородная фракция каталитического крекинга 180-340^oC Остальное
2. Нефтяной пропиточный состав, включающий широкую маслянистую фракцию термического крекинга и разбавитель, отличающийся тем, что в качестве широкой маслянистой фракции термического крекинга он содержит фракцию термического крекинга 220-450^oC и в качестве разбавителя фракцию термического крекинга 200-340^oC при следующем соотношении компонентов, мас.

Фракция термического крекинга 220-450^oC 80-85
Фракция термического крекинга 200-340^oC Остальное
3. Нефтяной пропиточный состав, включающий широкую маслянистую фракцию термического крекинга и разбавитель, отличающийся тем, что в качестве широкой маслянистой фракции термического крекинга он содержит фракцию термического крекинга 220-450^oC, в качестве разбавителя содержит среднедистиллятную фракцию каталитического крекинга l80-340^oC и дополнительно содержит в качестве депрессатора дистиллятный крекинг-остаток при следующем соотношении компонентов, мас.

Фракция термического крекинга 220-450^oС 80-85
Среднедистиллятная углеводородная фракция каталитического крекинга 180-340^oC 14,5-15
Дистиллятный крекинг-остаток Остальное
4. Нефтяной пропиточный состав, включающий широкую маслянистую фракцию термического крекинга и разбавитель, отличающийся тем, что в качестве широкой маслянистой фракции он содержит фракцию термического крекинга 220-450^oC, в качестве разбавителя содержит фракцию термического крекинга 200-340^oC и дополнительно содержит в качестве депрессатора дистиллятный крекинг-остаток при следующем соотношении компонентов, мас.

Фракция термического крекинга 220-450^oС 80-85
Фракция термического крекинга 200-340^oС 14,5-15
Дистиллятный крекинг-остаток Остальное
5. Нефтяной пропиточный состав, включающий широкую маслянистую фракцию термического крекинга, отличающийся тем, что в качестве широкой маслянистой фракции термического крекинга он содержит фракцию термического крекинга облегченного состава 190-440^oC и дополнительно содержит в качестве депрессатора дистиллятный крекинг-остаток при следующем соотношении компонентов, мас.

Фракция термического крекинга 190-440^oС 95-99,5
Дистиллятный крекинг-остаток Остальное