АНТИСЕПТИЧЕСКАЯ ЖИДКОСТЬ ДЛЯ ПРОПИТКИ ДРЕВЕСИНЫ ЖТК-1 Российский патент 1998 года по МПК B27K3/50 

Изобретение относится к составу нефтяной антисептической пропиточной жидкости и может быть использовано для пропитки древесины, в частности для пропитки деревянных шпал и брусьев.

Известен пропиточный материал, представляющий собой смесь каменноугольного масла (масло каменноугольное для пропитки древесины ГОСТ 2770-74) и нефтяного масла-мягчителя (нефтяное масло-мягчитель ХМ-1 ТУ 38.301.08-31-89), выпускаемого согласно ТУ 38.301.08-31-89.

Однако при приготовлении рабочей смеси, состоящей из каменноугольного масла, имеющего плотность при температуре 20^oC 1090 - 1130 кг/м³ и нефтяного масла-мягчителя, имеющего плотность при 20^oC 890 - 910 кг/м³ с применением в качестве перемешивающего агента острого водяного пара, после охлаждения и отстоя, в резервуаре образуется трехслойная система: нижний слой - каменноугольное масло; средний слой - вода; верхний слой - нефтяное масло-мягчитель. Это требует периодической циркуляции смеси по схеме: резервуар-насос-резервуар, чтобы не допустить расслоения, что ведет к дополнительным энергозатратам. Следует также отметить, что нефтяное масло-мягчитель ХМ-1 имеет относительно высокие значения кинематической вязкости, определенной при температуре 80^oC (6,5 - 8,0 мм²/с), что ухудшает его проникающую (пропитывающую) способность при попытке древесины, а следовательно, снижает и его защитные свойства.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому (прототипом) является каменноугольное пропиточное масло (масло каменноугольное для пропитки древесины ГОСТ 2770-74), содержащее в своем составе относительно узкую маслянистую фракцию термического происхождения, представляющую собой смесь 1-й антраценовой фракции (280 - 360^oC) и поглотительного масла (235 - 300^oC).

К недостаткам каменноугольного пропиточного масла относятся следующие:
1) каменноугольное пропиточное масло содержит в своем составе до 0,3 мас.% веществ, нерастворимых в толуоле (карбенов и карбидов) и до 1,5% воды, что отрицательно влияет на процесс пропитки древесины;
2) по токсичности каменноугольное пропиточное масло относится к 2 классу опасности (высокотоксичное), что создает опасность, с точки зрения санитарно-гигиенического и экологического состояния, в производствах шпалопропитывающих заводов;
3) каменноугольное шпалопропиточное масло имеет относительно высокую (минус 2 - минус 5^oC) температуру застывания, что затрудняет его слив и перекачку в зимних условиях при более низких температурах;
4) каменноугольное шпалопропиточное масло готовят путем смешения и совместной кристаллизации 1-й антраценовой фракции и поглотительного масла с последующим отделением кристаллов на центрифуге (Щелков А.К. Справочник коксохимика. М.: Металлургия, т. 3., 1966).

На 2,5 м³ поглотительного масла в смесь вводят 7,5 м³ первой антраценовой фракции. После кристаллизации и центрифугирования выход кристаллов составляет 15 - 20 % на смесь. Химический состав каменноугольного шпалопропиточного масла приведен в табл. 1 (Щелков П.К. Справочник коксохимика. М.: Металлургия, т.3., 1966).

Изобретение решает задачу расширения ресурсов шпалопропиточных материалов при резком снижении их токсичности: с 2 класса (высокоопасного), до 4 класса (малоопасного).

Сущность изобретения заключается в том, что известная жидкость антисептическая для пропитки древесины на основе маслянистых фракций, согласно изобретению в качестве последних содержит смесь дистиллятных фракций термокаталитического происхождения, выкипающих в пределах 325 - 420^oC и 420^oC⁺ при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Дистиллятная фракция, выкипающая в пределах 325 - 420^oC - 20 - 50
Дистиллятная фракция, выкипающая в пределах 420^oC⁺ - 50 - 80
Указанные фракции получают следующим образом.

Вакуумный газойль (фракция 300 - 490^oC) установок первичной перегонки нефти (Гуревич И.Л. Технология переработки нефти и газа. -M.: Химия, ч. 1, 1972) подвергают процессу гидроочистки с целью снижения содержания в нем серы (Смидович Е.В. Технология переработки нейти и газа, -М.: Химия, ч. 2, 1978). Малосернистый гидроочищенный вакуумный газойль (гидрогенизат) подвергают каталитическому крекингу на установке каталитического крекинга типа Г-43-107 (Хаджиев С.Н. Крекинг нефтяных фракций на цеолитсодержащих катализаторах. - М. : Химия, 1982). Продукты реакции подвергают разделению в ректификационной колонне с получением газа каталитического крекинга и четырех жидких фракций - бензиновой (н.к. - 195^oC), легкого газойля каталитического крекинга (325 - 420^oC) и остатка каталитического крекинга (420^oC⁺).

Качество исходных компонентов и смесей приведено в табл. 2.

Предлагаемую жидкость антисептическую для пропитки древесины ЖТК-1 получают следующим образом.

Фракции 325 - 420^oC и 420^oC⁺ смешивают в трубопроводе при закачке их в товарный резервуар в заданном соотношении. Особенность в процессе их смешения (НОУ-ХАУ) является наличие фильтра тонкой очистки на линии фракции 420^oC⁺, то есть фракция 420^oC⁺ перед смешением с фракцией 325 - 420^oC обязательно фильтруется от возможно присутствующих в ней частичек катализаторной пыли.

Пример 1. Тяжелый газойль каталитического крекинга дистиллятной фракции 325 - 420^oC смешивают с профильтрованным остатком каталитического крекинга - дистиллятная фракция 420^oC⁺ в соотношении 50:50 по массе. В результате получают антисептическую жидкость ЖТК-1 со следующими показателями (табл. 2):
Вязкость кинематическая при 80^oC - 3,25 мм²/с
Температура застывания - - 15^oC
Температура вспышки в открытом тигле - 146^oC
Плотность при 20^oC - 1,029 г/см³
Пример 2. Тяжелый газойль каталитического крекинга (фракция 325 - 420^oC) смешивают с профильтрованным остатком каталитического крекинга (дистиллятная фракция 420^oC⁺) в соотношении 40 - 60 по массе. В результате получают антисептическую жидкость ЖТК-1 со следующими показателями (табл. 2):
Вязкость кинематическая при 80^oC - 3,64 мм²/с
Температура застывания - - 15,2^oC
Температура вспышки в открытом тигле - 148^oC
Плотность при 20^oC - 1,0333 г/см³
Пример 3. Тяжелый газойль каталитического крекинга (дистиллятная фракция 325 - 420^oC) смешивают с профильтрованным остатком каталитического крекинга (фракция 420^oC⁺ в соотношении 30:70 по массе). В результате получают антисептическую жидкость ЖТК-1 со следующими показателями табл. 2:
Вязкость кинематическая при 80^oC - 3,82 мм²/с
Температура застывания - - 15,5^oC
Температура вспышки в открытом тигле - 150^oC
Плотность при 20^oC - 1,041 г/см³
Пример 4. Тяжелый газойль каталитического крекинга (дистиллятная фракция 325 - 420^oC) смешивают с профильтрованным остатком каталитического крекинга (дистиллятная фракция 420^oC⁺) в соотношении 20:80 по массе. В результате получают антисептическую жидкость ЖТК-1 со следующими показателями табл.2:
Вязкость кинематическая при 80^oC - 4,46 мм²/с
Температура застывания - -15,8^oC
Температура вспышки в открытом тигле - 152^oC
Плотность при 20^oC - 1,048 г/см³
Одним из важных требований, предъявляемых к защитным пропиточным материалам для пропитки древесины, согласно ГОСТ 20022.5 - 93 (защита древесины, автоклавная пропитка маслянистыми защитными средствами), является величина вязкости пропиточного материала. Согласно ГОСТа 20022.5-93, п. 1.10 кинематическая вязкость защитного средства должна быть не более 5•10^-6 м²/с при 80^oC (не более 5 мм²/с при 80^oC) (Защита древесины. Автоклавная пропитка маслянистыми защитными средствами. ГОСТ 20022.5-93). Предлагаемая нами антисептическая пропиточная жидкость ЖТК-1 имеет кинематическую вязкость в зависимости от соотношения исходных компонентов в пределах 3,25 - 4,46 мм²/с, что говорит об ее хорошей проникающей (пропитывающей) способности при пропитке древесины.

Кроме того, пропиточные материалы, применяющиеся для защиты древесины от поражения ее грибками и бактериями, сами должны быть устойчивыми к подобным поражениям. Установлена зависимость микробиологической поражаемости нефтепродуктов от их группового и индивидуального углеводородного состава (Литвиненко С.Н. Защита нефтепродуктов от действия микроорганизмов. -М.: Химия, 1977). Поражаемость микроорганизмами отдельных групп углеводородов (там же, табл. 3) указывает на то, что нефтепродукты, содержащие в своем составе высокий процент ароматических, особенно средних (бициклических) и тяжелых (полициклических), обладают высокими защитными свойствами и могут применяться в качестве пропиточных материалов для защиты древесины от поражения грибками и бактериями. Получаемые на установке Г-43-107 тяжелые газойли каталитического крекинга содержат в своем составе 73 - 75% ароматических углеводородов (Защита древесины. Автоклавная пропитка маслянистыми защитными средствами. ГОСТ 200225-93), что указывает на их высокие защитные свойства от действия микроорганизмов.

Таким образом, кроме имеющихся высокотоксичных шпалопропиточных масел каменноугольного происхождения предлагаемая нами жидкость антисептическая для пропитки древесины ЖТК-1 содержит недефицитные нефтяные фракции, являющиеся побочными продуктами производства и относящиеся к 4 классу опасности (малоопасные), обладающие высокой степенью ароматичности, что предопределяет их высокие антисептические свойства.

Изобретение может быть использовано в железнодорожном транспорте для пропитки деревянных шпал и брусьев, в строительстве и других отраслях промышленности для пропитки древесины.

Сущность изобретения: жидкость антисептическая для пропитки древесины на основе маслянистых фракций, в качестве последних содержит смесь дисталлятных фракций термокаталитического происхождения, выкипающих в пределах 325 - 420^oС⁺ при следующем соотношении компонентов, мас.%: дистиллятная фракция, выкипающая в пределах 325 - 420^o 20 - 50, дистиллятная фракция, выкипающая в пределах 420^oC⁺ 50 - 80. 2 табл.

Антисептическая жидкость для пропитки древесины ЖТК-1 на основе маслянистых фракций, отличающаяся тем, что в качестве маслянистых фракций она содержит смесь дистиллятных фракций термокаталитического происхождения, выкипающих в пределах 325 - 420^oС и 420^oC⁺ при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Дистиллятная фракция, выкипающая в пределах 325 - 420^oC - 20 - 50
420^oC - 50 - 80о