Способ получения диспергатора нерудных материалов Советский патент 1985 года по МПК C07C139/06 C04B22/00 

а

Изобретение относится к способу получения улучшенного диспергатора нерудных материалов на основе концентрата натриевых солей нефтяных сульфокислот.

Целью изобретения является повышение диспергирующих свойств.

В процессе использзгют зеленое масло, которое получают путем пиролиза при 700--800С дизельного дистилята, характеризующегося следующими свойствами:

Плотность при , г/см 0,87

Фракционный состав, С:

начало кипения170

50%285

96%360

В составе исходного зеленого масла, ароматические углеводороды составляют 93-97%, остальные 3-7% различные углеводороды. В конкретно сырье содержится 95% ароматических углеводородов и 5% других углеводородов, в том числе, %; парафиновые углеводороды 1,6j олефины 1,0j бициклические циклоалканы 1,2, смолы 1 , 2 .

Пример t.B реактор с механической мешалкой помещают 1 в.ч. зеленого масла (400 г) и 1 Б.Ч. 94%-ной серной кислоты (400 г), перемешивают и в течение; 30 мин температуру реакционной массы поднимают до , при этой температуре проводят реакцию сульфирования 1,5 ч до полного образования вязких нефтяных сульфокислот. Затем образовавшуюся гомогенную массу охлаждают до 95°С, путем постепенного прибавления 10%-ного раствора едкого натрия (1288 г) устанавливают рН 8,0, после чего массу отстаивают 2 ч и отделяют неСульфированную часть от полученного концентрата натриевых солей нефтяных сульфокислот.

Масса полученного продукта 2128 г в том числе: несульфированны остаток 0,9% или 18,2 г, концентрат водных растворов 99,1% или 2109,8 г из них: вода 74,8% шш 1578,1 г} сухое вещество 25,2% или 531,7 г.

В свою очередь сутсое вещество состоит из 93% шш 494,5 г концентрата натриевых солей нефтяных сульфокислот и 7% или 37,2 г сернокис.лого натрия.

Свойства концентрата натоиевых солей нефтяных сульфокислот и его диспергирующая способность на цементной суспензии приведены в табл.1

Пример 2. Аналогично примеру 1 проводят синтез концентрата натриевых солей нефтяных сульфокислот с той лишь разницей, что на 1 в.ч. (333 г) зеленого масла берут 1,5 в.ч. (500 г) серной кислоты и реакцию сульфирования проводят при температуре 145С до полного образования вязких нефтяных сульфокислот Затем образовавшуюся массу нейтрализуют 10%-ным раствором едкого натра (1810 г).

Масса полученного продукта 2622 г в том числе: Несульфированный остаток 0,6% или 16,5 rj концентрат водных растворов 99,4% или 2605,5 г, из них вода 77% или 2006,2 г-, сухое вещество 23% или 599,3 г.

В свою очередь сухое вещество состоит из 85% или 509,4 г концентрата натриевых солей нефтяных сульфокислот и 15% или 89,9 г сернокислого натрия.

Свойства концентрата натриевых солей нефтяных сульфокислот и его диспергирзпощая способность на цементной суспензии приведены в табл.

Пример 3. Аналогично примеру 2 проводят реакцию получения концентрата натриевых солей нефтяных сульфокислот с той лишь разницей, что массу нейтрализуют 20%-ным раствором едкого натра (805 г).

Масса полученного продукта 1280 г в том числе: несульфированньй остаток 0,6% или 7,5 г, концентрат водных растворов 99,4% или 1272,5 г из них: вода 57,6% или 731,5 г; сухое вещество 42,4% или 541 г.

В свою очередь сухое вещество состоит из 85% или 459,85 г концентрата натриевых солей нефтяных сульфокислот и 15% или 81,15 г сернокислого натрия.

Свойства концентрата натриевых солей нефтяных сульфокислот и его диспергирующая способность на цементной суспензии приведены в табл.1

Пример 4. Аналогично примеру 1 проводят синтез концентрата натриевых солей нефтяных сульфокислот с той лищь разницей, что на

1в,ч. зеленого масла (250 г) берут

2в.ч. (500 г) серной кислоты и ре3акцию сульфирования проводят при 140°С, при этой температуре проводят реакцию сульфирования 24. Затем образовавшуюся массу нейтрали зуют 10%-ным раствором едкого натра (2245 г). Масса полученного продукта 2995 в том числе: несульфированный остаток 0,4% или 12,5 г концентрат водны растворов 99,6% или 2982,5 г; из них: вода 77,9% или 2323,4 г; сухое вещество 22,1% или 659,1 г. В свою очередь сухое вещество со стоит из 80% или 527,3 г концентрата натриевых солей нефтяных сульфокислот и 20% или 131,8 г сернокислого натрия. Свойства концентрата натриевых солей нефтяных сульфокислот и его диспергирующая способность на цемен ной суспензии приведены в табл. 1. Пример 5. Аналогично примеру 4 проводят реакцию получения концентрата натриевых солей нефтяных сульфокислот с той лишь разницей, что массу нейтрализуют 20%-ным раствором едкого натра (565 г). Масса полученного продукта 882 г в том числе: несульфированный остаток 0,3% или 2,65 Г , концентрат водных растворов 99,7% или 879,35 г, из них вода 59% или 518,82 г-; сухое вещество 41% или 360,53 г. В свою очередь сухое вещество состоит из 80% или 288,4 г концентрата натриевых солей нефтяных сульфокислот и 20% или 77,13 г сернокис-. лого натрия. Свойства концентрата натриевых солей нефтяных сульфокислот и его диспергирующая способность на цемен ной суспензии приведены в табл.1. Пример 6. Аналогично приме ру 1 проводят синтез концентрата на триевых солей нефтяных сульфокислот с той лишь разницей, что на 1 в.ч. (200 г) зеленого масла берут 2 в.ч, (400 г) 88%-ной серной кислоты и реакцию сульфирования проводят при 150 С 2 ч до полного образования вязких нефтяных сульфокислот , Зате образовавшуюся массу охлаждают до в течение 0,5 ч путем постепенного прибавления 10%-ного раство ра едкого натра устанавливают рН 8 (1850 г). Масса полученного продукта 2785 г, в том числе: несульфированны 774 остаток 0,4% или 12,5 г, концентрат водных растворов 99,6% или 2772,5 г из них: вода 79% или 2190,3 г; сухой остаток 21% или 582,2 г. В свою очередь сухой остаток состоит из 82% или 477,4 г концентрата натриевых солей нефтяных сульфокислот 18% или 104,8 г сернокислого натрия. Плотность раствора 1,12 г/см. Диспергирующая способность 113 мин. Пример 7. Аналогично примеру 1 проводят синтез концентрата натриевых солей нефтяных сульфокислот с той лишь разницей, что на 1 в.ч. (267 г) зеленого масла берут 1,5 Б.Ч. (400 г) 96%-ной серной кислоты и реакции сульфирования проводят при 140 С и при этой температуре проводят реакцию сульфирования в течение 1,5 часа, до полного образования вязких нефтяных сульфокислот. Затем образовавшуюся гомогенную массу охлаждают до путем постепенного прибавления 10%-ного едкого натра (1880 г) устанавливают рН 8,0, после чего отстаивают 1 ч и отделяют несульфированную часть. Масса полученного продукта 2650 г, в том числе: несульфированный остаток 0,6% или 16,5 г, концентрат водных растворов 99,4% или 2633,5 из них: вода 77% или 2027,8 г, сухое вещество 23% или 605,7 г. В свою очередь сухое вещество состоит из 84% или 508,8 концентрата натриевых солей нефтяных сульфокислот и 16% или 96,9 г серно-кислого натрия. Плотность раствора 1,14 г/см. Диспергирующая способность, 109 мин. Ниже приводятся примеры по интервалам концентрации серной кислоты. П р и ме р 8. Аналогично примеру 1 проводят синтез концентрата натриевых солей нефтяных сульфокислот с той лишь разницей, что на 1 в.ч. зеленого масла берут 1 в.ч. 88%-ной серной кислоты и реакцию сульфирования ведут при 1,5 ч до полного образования вязких нефтяных сульфокислот. Затем образовавшуюся массу охлаждают до и путем постепенного прибавления 10%-ного раствора едкого натра устанавливают рН-7. Масса полученного продукта - 2050 в том числе: несульфированный остаток 0,8% или 16,4 г; концентрат вод5

ных растворов 99,2% или 2033,6 г; из них вода 75,2% или 1529,3 rj сухое вещество 24,8% или 504,3 г.

В свою очередь сухой остаток состоит из 94% или 474,0 г концентрата натриевых солей нефтяных сульфокислот и 6% или 30,3 г сернокислого натрия.

Плотность раствора 1,12 г/см. . Диспергирующая способность 95 мин.

Пример 9, Аналогично примеру 1 проводят синтез концентрата натриевых солей нефтяных сульфокисло с той лишь разницей, что на 1 в.ч. зеленого масла берут 1 в.ч. 96%-ной серной кислоты и реакцию сульфирования проводят при 1,0 ч. Затем образовавшуюся гомогеннзпо массу охлаждают до и путем постепенного прибавления 10%-ного едкого натра устанавливают рН 7,0.

Масса полученного продукта 2170 г в том числе: несульфированный остаток 0,6% или 13,0 г, концентрат водных растворов 99,4% или 2157, из них: вода 74,5% или 1607,0 г; сухое вещество 25,5% или 550 г.

В свою очередь сухое вещество состоит из 93% или 506,5 концентрата

1776

натриевых солей нефтяных сульфокислот и 48% или 43,5 г сернокислого натрия.

Плотность раствора 1,12 г/см; рН 7,5, диспергирующая способность 100 мин..

Пример 10. Аналогично примеру 4 проводят реакцию получения концентрата натриевых солей нефтяных сульфокислот с той лишь разницей, что при синтезе берут 98%-ную серную кислоту и 20%-ный растворедкого натра. Масса полученного продукта 910 г, в том числе: несульфированный

остаток 0,3% или 2,7 г; концентрат водных растворов 99,7% или 907,3 г, из них вода 58% или 526,2 г-, сухое вещество 42% или 381,1 г.

В свою очередь вещество состоит

из, 80% или 304,9 г концентрата натриевых солей нефтяных сульфокислот и 20% или 76,2 г сернокислого натрия рН 8,0, плотность 1,22 г/см диспергирующая способность 115 мин.

В табл. 1 приведены свойства диспергатора, полученного по примерам 1-5 в сравнении с известным диспергатором, полученным по способу-аналоГУ.

Т а б. л и ц а 1

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДИСПЕРГАТОРА НЕРУДНЫХ МАТЕРИАЛОВ сульфированием нефтяных ароматических углеводородов концентрированной серной кислотой при нагревании с последующей нейтрализацией сульфомассы 10-20%-ным раствором гидроокиси натрия до рН 7-8 при нагревании, отличающийся тем, что, с целью повышения диспергирующих свойств целевого продукта, в качестве нефтяных ароматических углеводородов используют зеленое масло - остаточный продукт пиролиза дизельного дистилята при 700-8t), сульфирование проводят при массовом соотношении масла и серной кислоты, равном 1:

Диспергирзпгацая способность задана числом в минутах, которая необходима для седиментации 20%-ной водной суспензии цемента с добавкой 1,5 % мае. концентрата солей нефтяных сульфокислот.

На исследуемой цементной суспензии по способу-аналогу.

71167

Как видно из данных, приведенных i в таблице, использование предлагаемого способа по сравнению с существующим способом обеспечивает более высокую диспергирующую способность J полученного концентрата натриевых солей нефтяных сульфокислот. Содержание сухого остатка концентрата натриевых солей нефтяных сульфокислот в водном растворе колеблется в ши- ю роких пределах и составляет 22-42%. Путем сушки концентрата при 90-105 С получается продукт в виде сухого порошка.

Без добавки

Известный диспергатор по способу-прототипу

Концентрат натриевых солей нефтяных сульфокислот - новый диспергатор

Как видно из табл. 2, при одинаковой пластичности (распльш конуса) известный диспергатор снижает водопотребность цементного раствора

78

В табл.2 приведены испытания известного диспергатора, полученного по способу-прототипу и концентрата натриевых солей нефтяных сульфокислот - новый диспергатор в цементном растворе состава 1:3 по ГОСТу 310-76,

В испытании использовались портландцемент М 400 Карадагского цементного завода со следующим минералогическим составом, %: CjS 58; 16; CjA 6; 15.

Физико-механические свойства цементного раствора с диспергаторами приведены в табл.2.

Таблица2

0,40 110 37,2

10 0,32 110 47,1

1,0 0,29. 112 54,0

на 20%, а новый на 27,5%. При этом происходит повышение прочности цементного раствора с известным диспергатором на 26%,а сновым-на 45%.