ПРОФИЛАКТИЧЕСКИЙ СМАЗОЧНЫЙ МАТЕРИАЛ Российский патент 2003 года по МПК C09K3/18 C09K3/22 

Изобретение относится к профилактическим смазочным материалам и может быть использовано для предотвращения пылеобразования на временных автодорогах карьеров при добыче полезных ископаемых открытым способом, а также для профилактики прилипания, примерзания и смерзания влажных горных пород к стенкам горно-транспортного оборудования в горно-добывающей промышленности, например, для защиты поверхностей подвижного состава от примерзания и выдувания сыпучих материалов (угля, торфа и т.д.).

Известно профилактическое средство для борьбы с пылеобразованием, например, на автодорогах карьеров (Авт. свид. СССР 916527, С 09 К 3/22, 1982 г. ), содержащее крекинг-остаток сернистых нефтей, дистиллятную фракцию сернистых нефтей с интервалами кипения 270-410^oС и гидроперекись изопропилбензола при следующих соотношениях компонентов, мас.%:
Дистиллятная фракция сернистых нефтей с интервалами кипения 270-410^oС - 39,5-59,7
Гидроперекись изопропилбензола - 0,3-0,5
Крекинг-остаток сернистых нефтей - Остальное
Известное профилактическое средство обладает хорошими пылесвязывающими и пылепоглощающими свойствами, однако, имеет высокую температуру застывания: минус 15. . . минус 14^oС и не может быть использовано в условиях севера для предотвращения смерзания горных пород, например, коксующихся углей и примерзания их к стенкам горнотранспортного оборудования.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому изобретению является состав для предотвращения смерзания коксующихся углей "Универсин-3" (Авт. свид. СССР 519467, С 09 К 3/18, Бюл. 24, 1976 г.) на основе нефтепродукта и тяжелого нефтяного остатка, причем в качестве нефтепродукта он содержит легкий газойль каталитического крекинга, а в качестве тяжелого нефтяного остатка - крекинг-остаток термического крекинга при следующем соотношении компонентов, вес.%:
Легкий газойль каталитического крекинга - 90-98
Тяжелый нефтяной остаток - 2-10
Недостатком известного состава являются низкие эксплуатационные свойства в условиях севера в отношении примерзания и прилипания влажных пород, ограниченность ресурсов нефтяного сырья, а также недостаточно низкая температура.

Предлагаемое изобретение решает техническую задачу улучшения эксплуатационных характеристик, снижения температуры застывания и расширения ресурсов нефтяного сырья за счет вовлечения в состав профилактического смазочного материала отходов нефтехимического производства.

Указанная задача решается тем, что профилактический смазочный материал на основе тяжелого нефтяного остатка согласно изобретению дополнительно содержит кубовый остаток производства бутиловых спиртов при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Кубовый остаток производства бутиловых спиртов - 79,9-99,5
Тяжелый нефтяной остаток - 0,5-21,0
Причем в качестве тяжелого нефтяного остатка предлагаемый состав содержит мазут прямогонный.

Физико-химическая характеристика мазута прямогонного приведена в таблице 1.

Из таблицы видно, что мазут прямогонный обладает высокой плотностью (0,960 г/см³, вязкостью условной 7,35^oВУ при 80^oС и 10,18^oВУ при 100^oС) и температурой застывания плюс 20^oС. Его отличительной особенностью является повышенное содержание в нем механических примесей 0,15 мас. % и воды (следов). Для повышения уровня вязкости, адгезионной и смазывающей способности профилактического смазочного материала в базовую фракцию кубовый остаток производства бутиловых спиртов вводился тяжелый нефтяной остаток (мазут прямогонный) в количестве от 0,5 до 21,0 мас.%.

Физико-химическая характеристика кубового остатка производства бутиловых спиртов представлена в таблице 1. Из таблицы 1 видно, что температура вспышки кубового остатка производства бутиловых спиртов +85^oС, несомненным преимуществом кубового остатка производства бутиловых спиртов являются его хорошие низкотемпературные свойства. Так, температура застывания кубового остатка производства бутиловых спиртов минус 60^oС. Это обусловлено особенностями углеводородного состава (таблица 2). Как видно из представленных в таблице 2 данных низкая температура застывания кубового остатка обусловлена практически полным отсутствием парафиновых углеводородов, низким содержанием циклопарафинов, высоким содержанием моноароматических углеводородов - алкилбензолов - 62,87 об. % и тетралинов - 13,31 об.%. Низкая температура застывания кубового остатка производства бутиловых спиртов минус 60^oС обусловлена также высоким содержанием в нем кислородосодержащих соединений.

Был проведен хромато-масс-спектрометрический анализ химического состава кубовых остатков производства бутиловых спиртов. Они содержат в основном спирты, альдегиды, эфиры С₄ и выше.

Компонентный состав кубового остатка следующий, мас.%:
н-Бутанол - 8,5
Изобутилбутират - 9
Изобутилизобутират - 7
Бутилбутират - 8
н-Октанол - 16,5
Ацеталь изомасляного альдегида и 2-этилгексанола - 17,5
Ацеталь изомасляного бутанола и н-масляного альдегида - 23
Ацеталь изомасляного альдегида и н-бутанола - 24,5
Эфир изомасляной кислоты и 2-этилгексанола - 26
Эфир н-масляной кислоты и 2-этилгексанола - 30
2-Этилгексанол - 14,5
Неидентифицированные примеси - 12,5
Изобутанол - Остальное
Дополнительно были определены физико-химические характеристики кубовых остатков производства бутиловых спиртов, мг КОН/г:
Кислотное число - 2,5
Эфирное число - 105
Карбонильное число - 64
Гидроксильное число - 230
Схема получения предлагаемого профилактического смазочного материала представлена на чертеже и включает цистерну 1 с кубовым остатком производства бутиловых спиртов, сливной насос 2 для перекачки кубового остатка, приемный резервуар 3, цистерну 4 с мазутом прямогонным, сливной насос 5 мазута, приемный резервуар 6 для мазута с паровым подогревом 7. Температура мазута должна быть не ниже 80^oС, дозировочные насосы 8 и 9 для кубового остатка и мазута соответственно, смесительный резервуар 10, насос 11 для циркуляции, откачки и налива, резервуары 12 для приема товарного продукта.

Профилактический смазочный материал получают следующим образом. Кубовый остаток нефтехимического производства (бутиловых спиртов) из цистерны 1 насосом 2 перекачивают в резервуар 3, а мазут прямогонный из цистерны 4 насосом 5 перекачивают в приемный резервуар 6 с паровым подогревом 7. Подготовленные компоненты закачивают в указанных соотношениях дозировочными насосами 8 и 9 в смесительный резервуар 10. Закачка производится в следующей последовательности. Запускается дозировочный насос 8 на определенную производительность для закачки кубового остатка. После выхода его на режим запускается дозировочный насос 9 для закачки мазута прямогонного.

Производительность насоса 9 должна обеспечить указанное соотношение компонентов на приеме насоса 8. За 3-5 минут до окончания перекачки кубового остатка останавливают дозировочный насос 9, затем останавливают насос 8. Производят отбор проб из верхнего, среднего и нижнего слоев профилактического смазочного материала в смесительном резервуаре 10. Затем проводят анализ отобранных проб по показателям качества. В случае получения при перемешивании в смесительном резервуаре 10 неоднородной смеси производят ее циркуляцию циркуляционным насосом 11. Продолжительность циркуляции должна быть такой, чтобы через насос 11 прошла жидкость в количестве, равном объему приготовленной смеси. После циркуляции вновь проводят анализ проб, отобранных по слоям. При получении однородной смеси выписывается товарный паспорт на готовый товарный продукт - профилактический смазочный материал.

Примеры получения предлагаемого профилактического материала.

Пример 1. В смесительный резервуар 10 дозировочным насосом 8 подают 79,0 мас. % кубового остатка, а насосом 9 подают 21 мас.% мазута прямогонного, предварительно подогретого до температуры 80^oС, перемешивают до получения однородной массы. Производят анализ отобранной пробы. Качество полученного профилактического материала представлено в таблице 3.

Пример 2 аналогичен примеру 1, только компоненты, входящие в состав смазочного материала, взяты в следующем соотношении мас.%: 99,5 кубового остатка и 0,5 мазута прямогонного. Качество полученного смазочного материала представлено также в таблице 3.

Остальные примеры и качество полученного смазочного материала в сравнении с прототипом также представлены в таблице 3.

Полученный смазочный материал представляет собой легкоподвижную маслянистую жидкость темно-коричневого цвета, обладающую более низкой температурой застывания, высокой смазывающей способностью по сравнению с прототипом, а использование в его составе в качестве базовой фракции отхода нефтехимического производства позволит значительно расширить сырьевую базу для получения профилактических смазок, обладающих высокими эксплуатационными характеристиками, позволяющими использовать их для предотвращения примерзания и смерзания коксующихся углей в условиях низких температур при транспортных перевозках, на автодорогах карьеров.

Изобретение относится к профилактическим смазочным материалам и может быть использовано для предотвращения пылеобразования на временных автодорогах, при добыче полезных ископаемых открытым способом, а также для предотвращения прилипания, примерзания и смерзания влажных горных пород к стенкам горно-транспортного оборудования в горно-добывающей промышленности, например для защиты поверхностей подвижного состава от примерзания и выдувания сыпучих материалов, например угля, торфа и т.д. Предлагаемый профилактический смазочный материал содержит тяжелый нефтяной остаток и кубовый остаток производства бутиловых спиртов при следующем соотношении компонентов, мас.%: кубовый остаток производства бутиловых спиртов 79,9-99,5; тяжелый нефтяной остаток 0,5-21,0. Причем в качестве тяжелого нефтяного остатка профилактический материал содержит мазут прямогонный. Технический результат - улучшение эксплуатационных характеристик, снижение температуры застывания состава и расширение ресурсов нефтяного сырья путем вовлечения в состав профилактического смазочного материала отходов нефтехимического производства. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 3 табл.

1. Профилактический смазочный материал на основе тяжелого нефтяного остатка, отличающийся тем, что он дополнительно содержит кубовый остаток производства бутиловых спиртов при следующем соотношении компонентов, мас. %:
Кубовой остаток производства бутиловых спиртов - 79,0-99,5
Тяжелый нефтяной остаток - 0,5-21,0
2. Профилактический смазочный материал по п. 1, отличающийся тем, что в качестве тяжелого нефтяного остатка он содержит мазут прямогонный.