АНТИСЕПТИК НЕФТЯНОЙ ДЛЯ ПРОПИТКИ ДРЕВЕСИНЫ Российский патент 2003 года по МПК B27K3/34 B27K3/44 

Изобретение относится к составу нефтяного антисептика и может быть использовано для пропитки древесины, в частности для пропитки древесных шпал и брусьев.

Известен пропиточный материал, представляющий собой смесь каменноугольного масла [ГОСТ 2270-74 "Масло каменноугольное для пропитки древесины"] и нефтяного масла-мягчителя, выпускаемого согласно ТУ 38.301.08-31-89. Однако при приготовлении рабочей смеси, состоящей из каменноугольного масла, имеющего плотность при температуре 20^oС 1090-1130 кг/м³ и нефтяного масла-мягчителя, имеющего плотность при 20^oС 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. Для поддержания в резервуаре однородной системы требуется периодическое циркуляционное перемещение компонентов смеси по схеме: резервуар --> насос --> резервуар, что ведет к дополнительным энергозатратам. При этом система не освобождается от воды. Кроме того, нефтяное масло-мягчитель ХМ-1 имеет относительно высокие значения кинематической вязкости, определенной при температуре 80^oС (6,5-8,0 мм²/с), что ухудшает его проникающую (пропитывающую) способность при пропитке древесины, а следовательно, снижает его защитные свойства. Такая величина вязкости ХМ-1 не соответствует требованиям ГОСТ 20022.5-93 "Защита древесины. Автоклавная пропитка маслянистыми защитными средствами".

Известно каменноугольное шпалопропиточное масло [ГОСТ 2270-74 Масло каменноугольное для пропитки древесины] , содержащее относительно узкую маслянистую фракцию термического происхождения, представляющую собой смесь первой антраценовой фракции (280-360^oС) и поглотительного масла (235-300^oС) [Справочник коксохимика т.3 / Под. ред. инж. А.К. Шелкова. - М.: Металлургия, 1966, с. 66].

К недостаткам каменноугольного шпалопропиточного масла относятся следующие факторы:
1. Каменноугольное пропиточное масло содержит до 0,3 мас.% веществ, не растворимых в толуоле (карбенов и карбоидов) и до 1,5 мас.% воды, что отрицательно влияет на процесс пропитки древесины.

2. По токсичности каменноугольное шпалопропиточное масло относится ко второму классу опасности (высокоопасное), что создает повышенную опасность с точки зрения санитарно-гигиенического и экологического состояния шпалопропиточных заводов.

3. Каменноугольное шпалопропиточное масло имеет относительно высокую температуру застывания (минус 2 - минус 5^oС), что затрудняет его слив и перекачку в зимних условиях при более низких температурах окружающего воздуха.

4. Каменноугольное шпалопропиточное масло готовят путем смешения и совместной кристаллизации 1-й антраценовой фракции и поглотительного масла с последующим отделением кристаллов на центрифуге. На 2,5 м³ поглотительного масла в смесь входят 7,5 м³ 1-й антраценовой фракции. После кристаллизации и центрифугирования выход кристаллов составляет 15-20% на смесь [Справочник коксохимика т.3/Под. ред. инж. А.К. Шелкова. - М.: Металлургия, 1966, с. 66] .

5. Существенным недостатком каменноугольного шпалопропиточного масла является его склонность к осадкообразованию, что приводит к необходимости "размывания осадка" в железнодорожных цистернах и к безвозвратным потерями при хранении его в резервуарах.

6. Каменноугольное шпалопропиточное масло (креозот) имеет неприятный и очень стойкий запах.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому изобретению является Жидкость антисептическая для пропитки древесины ЖТК-1. Патент РФ 2111851 на изобретение "Антисептическая жидкость для пропитки древесины ЖТК-1". Долматов Л.В., Ахметов А.Ф., Ганцев В.А. и др. Приоритет от 26.06.1996.

К недостаткам известной антисептической жидкости относятся:
1. Использование двух компонентов в процессе производства ЖТК-1;
2. Необходимость строительства узла смешения для приготовления ЖТК-1.

Предлагаемое изобретение решает техническую задачу внедрения менее затратной технологии получения антисептика, расширения ресурсов производства маслянистых антисептиков для пропитки древесины за счет более рационального использования тяжелых стабилизированных газойлевых фракций вторичных процессов переработки нефти.

Сущность изобретения заключается в том, что антисептик для пропитки древесины содержит стабилизированную по началу кипения фракцию газойля каталитического крекинга с началом кипения (195-215^oС), позволяющую обеспечить температуру вспышки антисептика, определяемую в открытом тигле, не ниже 95^oС и стабилизированную по концу кипения с концом кипения (380-415^oС), позволяющую обеспечить температуру застывания не выше минус 2^oС и кинематическую вязкость при 80^oС не выше 5 мм²/с.

Указанную фракцию (195-215^oС...380-415^oС) получают следующим образом.

Гидроочищенное сырье установки каталитического (фракция 300-520^oС) подвергают жесткому каталитическому крекингу в реакторе установки каталитического крекинга комплекса типа Г-43-107 [Хаджиев С.И. Крекинг нефтяных фракций на цеолитсодержащих катализаторах. - М.: Химия, 1982]. Продукты реакции подвергают разделению в ректификационной колонне с получением газа каталитического крекинга и трех жидких фракций - бензиновой (н.к. - 195^oС (условно)), широкой фракции тяжелого газойля 195-215^oС...380-415^oС и остатка (фракции выше 380-415^oС).

Предлагаемый антисептик для пропитки древесины получают следующим образом.

Из ректификационной колонны выводят стабилизированную широкую фракцию тяжелого газойля каталитического крекинга жесткого режима с началом кипения 195-215^oС и концом кипения 380-415^oС. Уровень температуры начала кипения в пределах 195-215^oС устанавливается в зависимости от уровня температуры вспышки широкой стабильной фракции, величина которого не должна быть ниже 95^oС (открытый тигель). Уровень температуры конца кипения широкой стабильной фракции устанавливается в пределах 380-415^oС в зависимости от уровня температуры застывания (не выше минус 2^oС) и уровня кинематической вязкости при 80^oС (не выше 5 мм²/с).

Пример 1. На основе стабилизированной широкой фракции тяжелого газойля каталитического крекинга жесткого режима с началом кипения 195^oС и концом кипения 380^oС получают нефтяной антисептик со следующими качественными показателями:
Температура застывания, ^oС, минус 10;
Температура вспышки в открытом тигле, ^oС, 95;
Вязкость кинематическая при 80^oС, мм²/с, 4,2;
Плотность при 20^oС, кг/м³, 0,995.

Пример 2. На основе стабилизированной широкой фракции тяжелого газойля каталитического крекинга жесткого режима с началом кипения 200^oС и концом кипения 390^oС получают нефтяной антисептик со следующими качественными показателями:
Температура застывания, ^oС, минус 7;
Температура вспышки в открытом тигле, ^oС, 98;
Вязкость кинематическая при 80^oС, мм²/с, 4,4;
Плотность при 20^oС, кг/м³, 1,000.

Пример 3. На основе стабилизированной широкой фракции тяжелого газойля каталитического крекинга жесткого режима с началом кипения 210^oС и концом кипения 400^oС получают нефтяной антисептик со следующими качественными показателями:
Температура застывания, ^oС, минус 5;
Температура вспышки в открытом тигле, ^oС, 100;
Вязкость кинематическая при 80^oС, мм²/с, 4,6;
Плотность при 20^oС, кг/м³, 1,002.

Пример 4. На основе стабилизированной широкой фракции тяжелого газойля каталитического крекинга жесткого режима с началом кипения 215^oС и концом кипения 415^oС получают нефтяной антисептик со следующими качественными показателями:
Температура застывания, ^oС, минус 3;
Температура вспышки в открытом тигле, ^oС, 110;
Вязкость кинематическая при 80^oС, мм²/с, 4,8;
Плотность при 20^oС, кг/м³, 1,005.

Пример 5. На основе стабилизированной широкой фракции тяжелого газойля каталитического крекинга жесткого режима с началом кипения 195^oС и концом кипения 415^oС получают нефтяной антисептик со следующими качественными показателями:
Температура застывания, ^oС, минус 2;
Температура вспышки в открытом тигле, ^oС, 97;
Вязкость кинематическая при 80^oС, мм²/с, 4,72;
Плотность при 20^oС, кг/м³, 0,998.

Пример 6. На основе стабилизированной широкой фракции тяжелого газойля каталитического крекинга жесткого режима с началом кипения 215^oС и концом кипения 380^oС получают нефтяной антисептик со следующими качественными показателями:
Температура застывания, ^oС, минус 10;
Температура вспышки в открытом тигле, ^oС, 110;
Вязкость кинематическая при 80^oС, мм²/с, 4,4;
Плотность при 20^oС, кг/м³, 1,000.

Исходя из вышеперечисленных примеров видно, что все полученные и исследованные составы нефтяного антисептика для пропитки древесины на основе широкой стабилизированной по началу и концу кипения фракции тяжелого газойля каталитического крекинга жесткого режима с началом кипения 195..215^oС и концом кипения 380...415^oС являются принципиально новыми и полностью соответствуют требованиям ГОСТ 20022.5-93 "Зашита древесины. Автоклавная пропитка маслянистыми защитными средствами" по всем основным качественным показателям (температура застывания, температура вспышки, вязкость, плотность).

Предлагаемое изобретение соответствует критерию "промышленная применимость" и может быть использовано в деревообрабатывающей промышленности для пропитки древесины с целью защиты ее от биоразрушения.

Предлагаемое изобретение решает техническую задачу внедрения менее затратной технологии получения антисептика, так как он состоит из единой широкой фракции каталитического крекинга (тяжелый газойль), выкипающей в пределах начало кипения 195-215^oС и конец кипения 380-415^oС, что обеспечивает получение товарного антисептика с уровнем температуры вспышки (открытый тигель) не ниже 95^oС, с уровнем температуры застывания не выше минус 2^oС и с уровнем кинематической вязкости при 80^oС не выше 5 мм²/с без применения разбавителя, а следовательно, без дополнительных затрат на внешнее смешение двух потоков.

Предлагаемое изобретение позволяет расширить ресурсы производства новых товарных продуктов - маслянистых антисептиков для пропитки деревянных шпал за счет более рационального использования тяжелых газойлей каталитического крекинга, которые используются в настоящее время в качестве компонентов котельного топлива, что является нерациональным, так как при этом снижается глубина переработки нефти.

Изобретение относится к составу нефтяного антисептика и может быть использовано для пропитки древесины, в частности для пропитки деревянных шпал и брусьев. Предлагаемое изобретение решает техническую задачу внедрения менее затратной технологии получения антисептика, расширения ресурсов производства маслянистых антисептиков для пропитки древесины за счет более рационального использования тяжелых стабилизированных газойлевых фракций вторичных процессов переработки нефти. Антисептик для пропитки древесины содержит стабилизированную по началу кипения фракцию газойля каталитического крекинга с началом кипения 195-215^oС, позволяющую обеспечить температуру вспышки антисептика, определяемую в открытом тигле, не ниже 95^oС и стабилизированную по концу кипения, с концом кипения 380-415^oС, позволяющую обеспечить температуру застывания не выше минус 2^oС и кинематическую вязкость при 80^oС не выше 5 мм²/с.

Антисептик нефтяной для пропитки деревянных шпал на основе маслянистой газойлевой фракции термокаталитического происхождения 195-415^oС, отличающийся тем, что в качестве маслянистой газойлевой фракции он содержит стабилизированную по началу кипения фракцию газойля каталитического крекинга с началом кипения 195-215^oС, позволяющую обеспечить температуру вспышки антисептика, определяемую в открытом тигле, не ниже 95^oС и стабилизированную по концу кипения с концом кипения 380-415^oС, позволяющую обеспечить температуру застывания не выше минус 2^oС и кинематическую вязкость при 80^oС не выше 5 мм²/с.