МОЮЩАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ОЧИСТКИ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ПОВЕРХНОСТИ Российский патент 2005 года по МПК C11D1/66 C11D3/43 C11D3/08 

Изобретение относится к моющим композициям, предназначенным для очистки металлических поверхностей от различных загрязнений, и может быть использовано в различных отраслях промышленности для химико-механизированной мойки и очистки технологических и транспортирующих средств, в частности при подготовке цистерн для транспортировки углеводородных сред после перевозки в них загрязняющих материалов.

Процесс очистки металлических поверхностей, резервуаров и емкостей, загрязненных нефтью, нефтепродуктами, смазками и другими углеводородами, является актуальной проблемой, связанной с эксплуатационной, экологической и пожарной безопасностью, которую решают различными способами.

Известно использование для очистки загрязненных поверхностей таких растворителей, как ацетон, керосин, уайт-спирит и т.д. (Б.Г.Петрик, П.В.Чулков и С.И.Калашников «Справочник: растворители и составы для очистки машин и механизмов», М.: Химия, 1989 г.). Основными недостатками очистки с использованием таких растворителей являются высокая пожароопасность и отрицательное экологическое воздействие.

Известно применение в промышленности для очистки металлических поверхностей от загрязнений щелочных моющих составов, содержащих кальцинированную соду, например, препарат МС-15, в состав которого входят натрий триполифосфат, метасиликат натрия типа жидкого стекла, оксифос Б, вода (И.К.Гетманский «Пожаробезопасные технические моющие средства», М.: Машиностроение, 1983 г.), или моющий раствор (Патент РФ №2083648, МПК⁶ С 11 D 1/66, опубл. 10.07.97), содержащий неионогенное поверхностно-активное вещество (НПАВ), такое как блок-сополимер окиси этилена и окиси пропилена при соотношении 0,6:1 с молекулярной массой 5500 и оксиэтилированную органическую кислоту C₁₈-С₂₀ с 6 молями окиси этилена и силикат натрия типа жидкого стекла, полифосфат натрия и воду. Известно использование в моющих средствах, содержащих щелочную составляющую, в качестве поверхностно-активных веществ (ПАВ) оксиэтилированного монононилфенола на основе тримеров пропилена с 9 и 12 молями окиси этилена (Патент РФ №2134719, МПК⁶ С 11 D 1/72, опубл. 20.08.99).

Недостатками описанных составов являются необходимость нагрева их до температуры выше 40°С, необходимость защиты рабочих от попадания горячего щелочного раствора при обработке поверхности, а также необходимость последующей промывки обезжиренной поверхности водой и регенерация щелочного раствора.

Известно использование водного раствора моющего средства, в состав которого входят НПАВ и активное вещество - кальцинированная сода или ее смесь с натриевыми солями фосфорной кислоты, причем в качестве НПАВ предложено использовать алкоксилат жирного спирта или оксиэтилированные полиоксипропиленголиколевые производные этилендиамида или оксиэтилированный полипропиленэтилендиамин (Патент РФ №2200637, МПК⁷ В 08 В 3/08, опубл. 23.04.2001).

Недостатком данного средства является то, что оно содержит НПАВ, вызывающее повышенное пенообразование, и кальцинированную соду, которая способствует коррозии металлических поверхностей.

Известно водосодержащее моющее средство, которое включает алкиларилсульфонаты натрия, этоксилированные нонилфенолы и оксид алкилдиметиламина (Патент РФ №2147606, МПК⁶ С 11 D 1/83, опубл. 20.04.2000). Отсутствие в составе моющего средства растворителя не дает качественной очистки поверхности, загрязненной тяжелыми нефтепродуктами.

Известно водное чистящее средство, которое содержит анионное ПАВ или его смесь с НПАВ, растворитель или смесь растворителей, буферное вещество, которое обеспечивает рН среды выше 6,5, и воду (Заявка РФ на изобретение №2000101005, МПК⁷ С 11 D 3/43, опубл. 10.01.2002). В качестве растворителей предложено использование алканолов, таких как метанол, этанол, изопропанол и т.п., первичные спирты, эфиры алкиленгликолей, а в качестве буферного вещества - карбамата и гидроксида аммония.

Недостатком является отсутствие в составе растворителей, способных растворять застарелые отложения тяжелых углеводородов, и такой состав не пригоден для отмывки цистерн и резервуаров, в которых хранились нефть, мазут и другие нефтепродукты.

Известна моющая композиция состава, мас.%: эмульгатор органического растворителя 0,1-0,2, бутилнафтилсульфонат 0,05-1,0, триэтанола-минтитанат 0,1-1,0, глицерин 0,1-1,0, органический растворитель 3,0-15,0, вода до 100,0 (А.С. СССР 1447846, МПК⁴ C 11 D 3/44, опубл. 1987 г.). Недостатком описанной композиции является то, что компонент бутилнафтилсульфонат является биологически жестким веществом, запрещенным к сбросу в водоемы, а также невысокая стабильность композиции.

Наиболее близкой к предлагаемой является моющая композиция для ручной очистки металлической поверхности, содержащая анионное поверхностно-активное вещество, триэтаноламинтитанат, глицерин, воду, органический растворитель, выбранный из группы, содержащей бензин, нефрас или уайт-спирит, и эмульгатор органического растворителя. В качестве анионного ПАВ композиция содержит алкилбензолсульфонат натрия, в качестве эмульгатора - смесь неонола АФ 9-6 и неонола АФ 9-12 (оксиэтированных алкилфенолов на основе тримеров пропилена с 6 и 12 группами окиси этилена), взятых в массовом соотношении 1-2,5:1, при следующем соотношении компонентов, мас.%: смесь оксиэтилированных алкилфенолов - 0,4-0,7, алкилбензолсульфонат натрия 0,2-0,25, триэтанола-минтитанат 0,1-1,0, глицерин 0,1-1,0, органический растворитель 10-15, вода дистилированная до 100 (Патент РФ №2008335, МПК⁵ С 11 D 1/83, опубл. 1994).

Основным недостатком является то, что в композиции используется смесь неонолов определенных марок, что ограничивает сырьевые ресурсы, присутствие дистилированной воды удорожает композицию. Кроме того, композиция подобного состава обладает повышенным пенообразованием и потому предназначена только для ручной очистки металлических поверхностей и, следовательно, не может быть использована в механизированных установках для очистки металлических поверхностей цистерн и другого промышленного оборудования, также предполагается ее сбрасывание в водоемы и канализацию, что экологически небезопасно.

Задачей изобретения является создание моющей композиции многократного использования для механизированной мойки и очистки цистерн и металлических поверхностей промышленного оборудования.

Поставленная задача решается созданием моющей композиции для очистки металлической поверхности, включающей неионогенное поверхностно-активное вещество, глицерин, воду, органический растворитель и аминосоединение, при этом в качестве неионогенного поверхностно-активного вещества композиция содержит оксиэтилированный моноалкилфенол на основе тримеров пропилена с количеством оксиэтильных групп 6-12, в качестве аминосоединения - продукт взаимодействия оксида пропилена с водным раствором этилендиамина и дополнительно содержит жидкое стекло в качестве активатора при следующем соотношении компонентов, мас.%:

оксиэтилированный моноалкилфенол на основе тримеров пропилена с количеством оксиэтильных групп 6-121,0-2,2Глицерин0,10-0,25Продукт взаимодействия оксида пропилена с водным раствором этилендиамина0,5-1,1Жидкое стекло0,3-0,6Органический растворитель5,3-11,0Водадо 100

В качестве жидкого стекла композиция может содержать натриевое или калиевое жидкое стекло; в качестве органического растворителя - бензин, или С₉-фракцию жидких продуктов пиролиза, или гексан, или гексановый растворитель.

Использование предлагаемой моющей композиции позволяет добиться качественной очистки металлических поверхностей от любых загрязнений при механизированной мойке, при этом моющую композицию, благодаря компонентному составу (в качестве неионогенного ПАВ содержатся доступные оксиэтилированные моноалкилфенолы на основе тримеров пропилена) имеющую хорошие эмульгирующие свойства, можно не сбрасывать в канализацию и водоемы, а использовать неоднократное количество раз, что позволяет иметь замкнутый цикл очистки, причем вода может быть использована как чистая, так и оборотная, промышленная.

В составе моющей композиции могут содержаться оксиэтилированные моноалкилфенолы на основе тримеров пропилена с количеством оксиэтильных групп 6-12, соответствующие требованиям нормативно-технической документации ТУ 38.507-63-300-93, ТУ 38.507-63-0302-93 или ТУ 2483-077-05766801-98; продукт взаимодействия оксида пропилена с водным раствором этилендиамина, соответствующий требованиям нормативно-технической документации ТУ 2226-010-10488057-94 «Лапрамол 294»; глицерин, соответствующий требованиям ГОСТ 6-01-21-90; жидкое стекло, как натриевое, соответствующее требованиям нормативно-технической документации ТУ 13078-81, так и калиевое, соответствующее требованиям ГОСТ 2145-101-05766801-2001.

Моющая композиция может содержать следующие органические растворители: тяжелый бензин, соответствующий требованиям нормативно-технической документации ТУ 0250-001-04855329-94; С₉-фракция жидких продуктов пиролиза, соответствующая требованиям нормативно-технической документации ТУ 38.102180-86; гексан, соответствующий требованиям ТУ 6-09-3375-78; гексановый растворитель, соответствующий требованиям ТУ 38.1011228-90 или ГОСТ 8505-80; бензин для промышленных целей, соответствующий требованиям ТУ 0251-028-05766801-2001.

Предлагаемое изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1

В круглодонную колбу, снабженную мешалкой, загружают расчетное количество оксиэтилированного моноалкилфенола на основе тримеров пропилена с количеством оксиэтильных групп 6 (ТУ 38.507-63-300-93), глицерина, лапрамола-294 - продукта взаимодействия оксида пропилена с водным раствором этилендиамина, стекла натриевого жидкого и 1/10 часть расчетного количества воды, перемешивают в течение 0,5 часа при скорости вращения мешалки 300-500 об./мин, затем добавляют все расчетное количество гексанового растворителя и вновь перемешивают 0,2 часа при скорости вращения мешалки 500-900 об./мин, затем добавляют оставшуюся часть расчетного количества воды и перемешивают 0,5 часа при скорости вращения мешалки 300-500 об./мин.

Моющая композиция имеет следующие свойства:

плотность, г/см³ при 20°С - 0,987,

кинематическая вязкость, мм²/с при 20°С - 1,34,

температура застывания, °С - +1,

скорость разрушения композиции, мм/ч - 0,2,

моющая способность, % - 99,6-100.

Примеры 2-5

Моющую композицию получают также, как описано в примере 1. Свойства полученных композиций аналогичны свойствам композиции по примеру 1.

Приготовленную моющую композицию испытывали в условиях прототипа для получения корректных сравнительных данных.

В таблице представлены предлагаемые составы моющей композиции в сравнении с композицией по прототипу и их рабочие характеристики.

Предлагаемая композиция показала прекрасные моющие характеристики, что видно из таблицы, она использовалась многократно, что позволило, например, увеличить скорость обработки парка цистерн и прекратить сброс в водоемы моющего раствора. Использование доступных компонентов, а в качестве воды - промышленной или оборотной, без специальной подготовки, значительно снизило стоимость как самой композиции, так и процесса очистки в целом.

Использование: в различных отраслях промышленности для химико-механизированной мойки и очистки технологических и транспортирующих средств, в частности при подготовке цистерн для транспортировки углеводородных сред после перевозки в них загрязняющих материалов. Сущность: моющая композиция содержит в мас.%: оксиэтилированный моноалкилфенол на основе тримеров пропилена с количеством оксиэтильных групп 6-12 1,0-2,2; глицерин 0,10-0,25; продукт взаимодействия оксида пропилена с водным раствором этилендиамина 0,5-1,1; жидкое стекло 0,3-0,6; органический растворитель 5,3-11,0; вода до 100. В качестве жидкого стекла композиция может содержать натриевое или калиевое жидкое стекло; в качестве органического растворителя - бензин, или С₉-фракцию жидких продуктов пиролиза, или гексан, или гексановый растворитель. Технический результат - повышение моющих характеристик композиции и возможность ее многократного использования, что увеличивает скорость обработки парка цистерн и сокращает сброс в водоемы моющего раствора. 2 з.п. ф-лы, 1 табл.

1. Моющая композиция для очистки металлической поверхности, включающая неионогенное поверхностно-активное вещество, глицерин, воду, органический растворитель и аминосоединение, отличающаяся тем, что в качестве неионогенного поверхностно-активного вещества композиция содержит оксиэтилированный моноалкилфенол на основе тримеров пропилена с количеством оксиэтильных групп 6-12, в качестве аминосоединения - продукт взаимодействия оксида пропилена с водным раствором этилендиамина и дополнительно содержит жидкое стекло в качестве активатора при следующем соотношении компонентов, мас.%:

оксиэтилированный моноалкилфенол на основе тримеров пропилена с количеством оксиэтильных групп 6-121,0-2,2глицерин0,10-0,25продукт взаимодействия оксида пропилена с водным раствором этилендиамина0,5-1,1жидкое стекло0,3-0,6органический растворитель5,3-11,0водадо 100