СОСТАВ ДЛЯ ОБРАБОТКИ РАБОЧИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ТРАНСПОРТНЫХ ЕМКОСТЕЙ (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2008 года по МПК C09K3/18 

Изобретение относится к составу жидкости, используемой при обработке транспортных емкостей для уменьшения примерзания сыпучих материалов к рабочим поверхностям, и может быть использовано в цементной, горнорудной, металлургической промышленности в условиях низких температур.

Предлагаемое изобретение решает техническую задачу снижения примерзания сыпучих материалов к рабочим поверхностям транспортных емкостей и улучшения скольжения грузов при проведении операций погрузки и выгрузки.

Известно профилактическое средство для обработки рабочих поверхностей (Авторское свидетельство SU 1620466 А1, С09К 3/18 от 21.07.88), содержащее соляровое масло - 98,7 мас.%, автоконсервант порогов «Мовиль» - 0,5 мас.%, парафин - 0,8 мас.%.

Однако при приготовлении рабочей смеси, содержащей указанные выше компоненты при заданных соотношениях, с применением в качестве перемешивающего агента острого водяного пара после охлаждения и отстоя в резервуаре образуется трехслойная система: нижний слой - вода; средний слой - автоконсервант порогов «Мовиль», верхний слой - соляровое масло. Кроме того, в процессе производства данного состава в резервуарах образуются парафиновые отложения.

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.

Известен способ уменьшения примерзания влажных сыпучих материалов к рабочим поверхностям (Авторское свидетельство SU 1581730 А1, С09К 3/18 от 17.11.87), отличающийся тем, что с целью уменьшения примерзания влажных сыпучих материалов к рабочим поверхностям, повышения температуры вспышки антиадгезионного средства и упрощения обработки, в качестве антиадгезионного средства используют кубовые остатки ректификации 2-этилгесанола.

К недостаткам данного способа относятся:

1. Малые объемы производства кубовых остатков ректификации 2-этилгесанола.

2. Кубовые остатки ректификации 2-этилгесанола являются ценным сырьем для синтеза дорогостоящих полимеров и пластмасс.

3. Кубовые остатки ректификации 2-этилгесанола применяются в качестве пенообразователя при производстве флотореагентов для процесса флотации при обогащении каменных углей.

4. Возможности по производству кубовых остатков ректификации 2-этилгесанола во много раз уступают спросу на этот вид продукта. В настоящее время наблюдается его острая нехватка на рынке.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому изобретению является средство для предотвращения примерзания сыпучих материалов (Авторское свидетельство SU 1700039 А1, С09К 3/18 от 04.10.89), содержащее 55 мас.% легкого газойля каталитического крекинга, 20 мас.% легкого газойля коксования, 18 мас.% дистиллятного крекинг-остатка, 7 мас.% остаточного крекинг-остатка.

К недостаткам данного средства относятся:

1. Необходимость вовлечения в процесс производства легких газойлей каталитического крекинга и коксования (в сумме 75 мас.%), которые являются ценными компонентами при производстве дизельных топлив, маловязких флотских мазутов Ф-12 и Ф-5 и других видов моторных топлив.

2. Дистиллятный и остаточный крекинг-остатки в настоящее время отсутствуют в ассортименте выпускаемой продукции на большинстве НПЗ.

Предлагаемое изобретение решает техническую задачу снижения примерзания сыпучих материалов к рабочим поверхностям транспортных емкостей и улучшения скольжения грузов при проведении операций погрузки и выгрузки.

При нанесении предлагаемого состава на металлическую поверхность образуется гидрофобная тонкая пленка, которая защищает поверхность от примерзания к ней сыпучих материалов. Вязкостные свойства предлагаемого состава (вязкость ВУ при 50°С в пределах 1,5-3,5) позволяет наносить его на поверхность при помощи форсунок.

Силы примерзания материалов к металлической поверхности определяется методом продавливания пластины, свободно примороженной с двух сторон к материалу.

Металлическую пластину размером 200 см² обрабатывают предлагаемыми составами, вставляют в металлическую форму размером 100×100 мм, к пластине в течение 5-6 часов примораживают влажный материал (глина, трепел), затем пластину продавливают прессом в течение 10 с.

Результаты эксперимента приведены в таблице 1.

Сущность изобретения заключается в том, что предлагаемый состав для обработки рабочих поверхностей транспортных емкостей с целью снижения примерзаемости к ним сыпучих материалов содержит широкую маслянистую фракцию термического происхождения, среднедистиллятную углеводородную фракцию, получаемую в процессе атмосферной перегонки нефти, отличается тем, что в качестве широкой маслянистой фракции термического происхождения он содержит фракцию высокотемпературного термического крекинга жесткого режима (пиролиза), выкипающую в пределах 140-600°С (смола пиролиза), в качестве среднедистиллятной углеводородной фракции, получаемой в процессе атмосферной перегонки нефти, содержит фракцию прямогонного маловязкого мазута при следующем соотношении, в мас.%:

фракция высокотемпературного термического крекинга жесткого режима (пиролиза), 140-600°С (смола пиролиза)10-95фракция прямогонного маловязкого мазута5-90

Получают состав для обработки рабочих поверхностей транспортных емкостей, соответствующий требованиям ТУ 0252-001-45651137-2001.

2. Состав для обработки рабочих поверхностей транспортных емкостей с целью снижения примерзаемости к ним сыпучих материалов содержит широкую маслянистую фракцию, получаемую в процессе атмосферной перегонки нефти, среднедистиллятную углеводородную фракцию, получаемую в процессе атмосферной перегонки нефти, отличается тем, что в качестве широкой маслянистой фракции, получаемой в процессе атмосферной перегонки нефти, он содержит фракцию высокосернистого атмосферного газойля, выкипающую в пределах 190°С - к.к., в качестве среднедистиллятной углеводородной фракции, получаемой в процессе атмосферной перегонки нефти, он содержит керосиновую фракцию, выкипающую в пределах 220-330°С, при следующем соотношении, в мас.%:

фракция высокосернистого атмосферного газойля, выкипающая в пределах 190°С - к.к.20-90керосиновая фракция, выкипающая в пределах 220-330°С10-80

Получают состав для обработки рабочих поверхностей транспортных емкостей, соответствующий требованиям ТУ 0252-001-45651137-2001.

3. Состав для обработки рабочих поверхностей транспортных емкостей, содержит широкую маслянистую фракцию, получаемую в процессе атмосферной перегонки нефти и депрессорную присадку, отличается тем, что в качестве широкой маслянистой фракции, получаемой в процессе атмосферной перегонки нефти, он содержит фракцию высокосернистого атмосферного газойля, выкипающую в пределах 190°С - к.к., в качестве депрессорной присадки он содержит присадку «Dodiflow 4134» при следующем соотношении, в мас.%:

фракция высокосернистого атмосферного газойля, выкипающая в пределах 190°С - к.к.99,3-99,97депрессорная присадка «Dodiflow 4134»0,03-0,7

Получают состав для обработки рабочих поверхностей транспортных емкостей, соответствующий требованиям ТУ 0252-001-45651137-2001.

Указанные фракции и депрессорную присадку получают следующим образом.

Низкомолекулярные парафины (С1-С4), а также прямогонные бензиновые фракции подвергают процессу жесткого высокотемпературного крекинга (пиролиза) в печах на промышленных установках пиролиза нефтяного сырья [Т.Г.Гюльмисарян, Л.П.Гилязетдинов. Сырье для производства углеродных печных саж. - М.: Химия, 1975]. Продукты реакции подвергают разделению с получением газа пиролиза (пирогаза) и жидких продуктов - смолы пиролиза.

Суммарная смола пиролиза делится в ректификационной колонне на две фракции: сольвентную (н.к. - 140°С) и широкую фракцию пиролизной смолы (140-600°С).

Нефть на установке AT подвергают ректификации в атмосферной колонне с получением газа и жидких фракций - бензиновой (н.к. - 180°С), фракции дизельного топлива (180-350°С) и фракции прямогонного маловязкого мазута (350°С - к.к.) [С.А.Ахметов «Технология глубокой переработки нефти и газа». - Уфа.: «Гилем», 2002].

Сернистые нефти на установке AT подвергают ректификации в атмосферной колонне с получением газа и жидких фракций - бензиновой (н.к. - 190°С), фракции высокосернистого атмосферного газойля (190°С - к.к.) [С.А.Ахметов «Технология глубокой переработки нефти и газа». - Уфа.: «Гилем», 2002].

Нефть на установке AT подвергают ректификации в атмосферной колонне с получением газа и жидких фракций - бензиновой (н.к. - 220°С), керосиновой фракции (220-330°С) и фракции прямогонного маловязкого мазута (330°С - к.к.) [С.А.Ахметов «Технология глубокой переработки нефти и газа». - Уфа.: «Гилем», 2002].

Депрессорную присадку «Dodiflow 4134» получают растворением сополимера этилена с винилацетатом в ароматическом сольвенте [Clariant GmbH «Division Functional Chemicals»D-65926, august, 1997, p.1-2].

Предлагаемый состав для обработки рабочих поверхностей транспортных емкостей с целью снижения примерзаемости к ним сыпучих материалов получают следующим образом.

В тройник смешения транспортного трубопровода одновременно закачивают все компоненты: фракцию высокотемпературного термического крекинга жесткого режима (пиролиза), выкипающую в пределах 140-600°С (смола пиролиза), фракцию прямогонного маловязкого мазута, фракцию высокосернистого атмосферного газойля, выкипающую в пределах 190°С - к.к., керосиновую фракцию, выкипающую в пределах 220-330°С, и депрессорную присадку «Dodiflow 4134» в заданных соотношениях.

Пример 1. Фракцию высокотемпературного термического крекинга жесткого режима (пиролиза), выкипающую в пределах 140-600°С, (смола пиролиза) - 10 мас.% смешивают с фракцией прямогонного маловязкого мазута - 90 мас.%. Получают состав для обработки рабочих поверхностей транспортных емкостей со следующими качественными показателями

Температура застывания, °Сминус 29Температура вспышки (закрытый тигль), °С74Вязкость условная при 50°С, °УВ3,3Массовая доля воды, %0,03Массовая доля механических примесей, %0,002

Результаты испытаний по снижению примерзаемости сыпучих материалов при обработке металлических поверхностей данным образцом состава представлены в таблице (образец 1).

Пример 2. Фракцию высокотемпературного термического крекинга жесткого режима (пиролиза), выкипающую в пределах 140-600°С, (смола пиролиза) - 50 мас.% смешивают с фракцией прямогонного маловязкого мазута - 50 мас.%. Получают состав для обработки рабочих поверхностей транспортных емкостей со следующими качественными показателями

Температура застывания, °Сминус 40Температура вспышки (закрытый тигль), °С52Вязкость условная при 50°С, °УВ2,6Массовая доля воды %,0,05Массовая доля механических примесей, %0,004

Результаты испытаний по снижению примерзаемости сыпучих материалов при обработке металлических поверхностей данным образцом состава представлены в таблице (образец 2).

Пример 3. Фракцию высокотемпературного термического крекинга жесткого режима (пиролиза), выкипающую в пределах 140-600°С, (смола пиролиза) - 95 мас.% смешивают с фракцией прямогонного маловязкого мазута - 5 мас.%. Получают состав для обработки рабочих поверхностей транспортных емкостей со следующими качественными показателями

Температура застывания, °Сминус 45Температура вспышки (закрытый тигль), °С45Вязкость условная при 50°С, °УВ2,1Массовая доля воды, %0,06Массовая доля механических примесей, %0,005

Результаты испытаний по снижению примерзаемости сыпучих материалов при обработке металлических поверхностей данным образцом состава представлены в таблице (образец 3).

Пример 4. Фракцию высокосернистого атмосферного газойля, выкипающую в пределах 190°С - к.к. - 20 мас.% смешивают с керосиновой фракцией, выкипающей в пределах 220-330°С - 80 мас.%. Получают состав для обработки рабочих поверхностей транспортных емкостей со следующими качественными показателями

Температура застывания, °Сминус 47Температура вспышки (закрытый тигль), °С52Вязкость условная при 50°С, °УВ1,5Массовая доля воды, %следыМассовая доля механических примесей, %отсутствие

Результаты испытаний по снижению примерзаемости сыпучих материалов при обработке металлических поверхностей данным образцом состава представлены в таблице (образец 4).

Пример 5. Фракцию высокосернистого атмосферного газойля, выкипающую в пределах 190°С - к.к. - 50 мас.% смешивают с керосиновой фракцией, выкипающей в пределах 220-330°С - 50 мас.%. Получают состав для обработки рабочих поверхностей транспортных емкостей со следующими качественными показателями

Температура застывания, °Сминус 40Температура вспышки (закрытый тигль), °С49Вязкость условная при 50°С, °УВ2,2Массовая доля воды, %,следыМассовая доля механических примесей, %отсутствие

Результаты испытаний по снижению примерзаемости сыпучих материалов при обработке металлических поверхностей данным образцом состава представлены в таблице (образец 5).

Пример 6. Фракцию высокосернистого атмосферного газойля, выкипающую в пределах 190°С - к.к. - 90 мас.% смешивают с керосиновой фракцией, выкипающей в пределах 220-330°С - 10 мас.%. Получают состав для обработки рабочих поверхностей транспортных емкостей со следующими качественными показателями

Температура застывания, °Сминус 27Температура вспышки (закрытый тигль), °С45Вязкость условная при 50°С, °УВ3,1Массовая доля воды, %следыМассовая доля механических примесей, %отсутствие

Результаты испытаний по снижению примерзаемости сыпучих материалов при обработке металлических поверхностей данным образцом состава представлены в таблице (образец 6).

Пример 7. Фракцию высокосернистого атмосферного газойля, выкипающую в пределах 190°С - к.к. - 99,97 мас.% смешивают с депрессорной присадкой «Dodiflow 4134» - 0,03 мас.%. Получают состав для обработки рабочих поверхностей транспортных емкостей «Универсин-ПС» со следующими качественными показателями

Температура застывания, °Сминус 35Температура вспышки (закрытый тигль), °С45Вязкость условная при 50°С, °УВ3,3Массовая доля воды, %следыМассовая доля механических примесей, %отсутствие

Результаты испытаний по снижению примерзаемости сыпучих материалов при обработке металлических поверхностей данным образцом состава представлены в таблице (образец 7).

Пример 8. Фракцию высокосернистого атмосферного газойля, выкипающую в пределах 190°С - к.к. - 99,5 мас.% смешивают с депрессорной присадкой «Dodiflow 4134» - 0,5 мас.%. Получают состав для обработки рабочих поверхностей транспортных емкостей «Универсин-ПС» со следующими качественными показателями

Температура застывания, °Сминус 42Температура вспышки (закрытый тигль), °С52Вязкость условная при 50°С, °УВ3,3Массовая доля воды, %следыМассовая доля механических примесей, %отсутствие

Результаты испытаний по снижению примерзаемости сыпучих материалов при обработке металлических поверхностей данным образцом состава представлены в таблице (образец 8).

Пример 9. Фракцию высокосернистого атмосферного газойля, выкипающую в пределах 190°С - к.к. - 99,3 мас.% смешивают с депрессорной присадкой «Dodiflow 4134» - 0,7 мас.%. Получают состав для обработки рабочих поверхностей транспортных емкостей «Универсин-ПС» со следующими качественными показателями

Температура застывания, °Сминус 49Температура вспышки (закрытый тигль), °С52Вязкость условная при 50°С, °УВ3,3Массовая доля воды, %следыМассовая доля механических примесей, %отсутствие

Результаты испытаний по снижению примерзаемости сыпучих материалов при обработке металлических поверхностей данным образцом состава представлены в таблице (образец 9).

Как видно из данных, приведенных в таблице, степень примерзания сыпучих материалов уменьшается от 8,2 до 23,7 раз, в зависимости от влажности материала. Это дает значительные результаты по борьбе с примерзанием сыпучих материалов к поверхностям транспортных средств.

Как видно из данных, приведенных в таблице, все образцы предлагаемого состава обладают более высокими показателями при борьбе с примерзанием сыпучих материалов к рабочим поверхностям, по сравнению с прототипом.

Исходя из вышеперечисленных примеров видно, что:

1. Все полученные и исследованные образцы состава для обработки у рабочих поверхностей транспортных емкостей по всем основным качественным показателям (температура застывания, температура вспышки, вязкость, содержание воды и механических примесей) соответствуют требованиям ТУ 0252-001-45651137-2001.

2. Предлагаемое изобретение соответствует критерию «промышленная применимость» и может быть использовано в цементной, горнорудной, металлургической промышленности в условиях низких температур для уменьшения примерзания сыпучих материалов к рабочим поверхностям.

Таблица 1Результаты экспериментов по определению степени примерзания испытуемых образцовХарактеристика материалаТемпература, °СВлажность, %Время, чПрочность примерзания, кПаБез обработкиПрофилактические средстваУниверсин-С (прототип)Образец №1Образец №2Образец №3Образец №4Образец №5Образец №6Образец №7Образец №8Образец №9Глина Фокинское месторождениеМинус 35265,5400,025,017,218,418,616,920,522,421,719,722,7Коэффициент снижения степени примерзания, К----16,023,321,721,523,719,517,918,420,317,6Глина Воркутинское месторождениеМинус 35225,5300,027,019,421,222,124,825,125,726,126,326,7Коэффициент снижения степени примерзания, К----11115,514,213,612,112,011,711,511,411,3Трепел Брянское месторождениеМинус 35256,025032,927,526,225,829,227,328,130,629,827,9Коэффициент снижения степени примерзания, К----7,69,19,69,78,69,28,98,28,49,0

Изобретение относится к составу жидкости, используемой при обработке транспортных емкостей для уменьшения примерзания сыпучих материалов к рабочим поверхностям и может быть использовано в цементной, горнорудной, металлургической промышленности в условиях низких температур. Описан состав для обработки металлических рабочих поверхностей транспортных емкостей с целью снижения примерзаемости к ним сыпучих материалов, содержащий по первому варианту фракцию высокотемпературного термического крекинга жесткого режима (пиролиза), выкипающую в пределах 140-600°С (смола пиролиза) в качестве широкой маслянистой фракции термического происхождения в количестве 10-95 мас.% и фракцию прямогонного маловязкого мазута в качестве среднедистиллятной углеводородной фракции, получаемой в процессе атмосферной перегонки нефти в количестве 5-90 мас.%; по второму варианту состав содержит фракцию высокосернистого атмосферного газойля, выкипающую в пределах 190°С - к.к. в качестве широкой маслянистой фракции, получаемой в процессе атмосферной перегонки нефти в количестве 20-90 мас.% и керосиновую фракцию, выкипающую в пределах 220-330°С в качестве среднедистиллятной углеводородной фракции, получаемой в процессе атмосферной перегонки нефти, в количестве 10-80 мас.%; по третьему варианту состав для обработки рабочих металлических поверхностей содержит в качестве широкой маслянистой фракции, получаемой в процессе атмосферной перегонки нефти, фракцию высокосернистого атмосферного газойля, выкипающую в пределах 190°С - к.к. в количестве 99,3-99,97 мас.% и депрессорную присадку «Dodiflow 4134», в количестве 0,03-0,7 мас.%. Технический результат - предложенные составы позволяют уменьшить степень примерзания сыпучих материалов к металлической поверхности транспортных емкостей. 3 н.з.п. ф-лы, 1 табл.

1. Состав для обработки металлических рабочих поверхностей транспортных емкостей с целью снижения примерзаемости к ним сыпучих материалов содержит широкую маслянистую фракцию термического происхождения, среднедистиллятную углеводородную фракцию, получаемую в процессе атмосферной перегонки нефти, отличающийся тем, что в качестве широкой маслянистой фракции термического происхождения он содержит фракцию высокотемпературного термического крекинга жесткого режима (пиролиза), выкипающую в пределах 140-600°С (смола пиролиза), в качестве среднедистиллятной углеводородной фракции, получаемой в процессе атмосферной перегонки нефти, содержит фракцию прямогонного маловязкого мазута при следующем соотношении, мас.%:

фракция высокотемпературного термического крекинга жесткого режима (пиролиза), выкипающая в пределах 140-600°С (смола пиролиза)10-95фракция прямогонного маловязкого мазута5-90

фракция высокосернистого атмосферного газойля, выкипающая в пределах 190°С - к.к.20-90керосиновая фракция, выкипающая в пределах 220-330°С10-80

фракция высокосернистого атмосферного газойля, выкипающая в пределах 190°С - к.к.99,3-99,97депрессорная присадка «Dodiflow 4134»0,03-0,7