Способ получения смазочного материала Советский патент 1992 года по МПК C10M177/00 C10M129/40 C09K7/02 

Изобретение относится к способу получения смазочных материалов, используемых в процессах холодной и горячей деформации металлов, бурения скважин.

Известен способ получения смазочного материала на основе синтетических жирных кислот фракции Сю-Сао.

Недостатком способа является длительность технологического процесса получения смазки, необходимость проведения процесса при высокой температуре (160- 220°С), что может привести к частичному разложению исходных продуктов.

Получаемая смазка обладает высокой стабильностью показателей в процессе хранения.

Недостатком смазки является высокая водоотдача и низкие антифрикционные свойства, а также высокая стоимость ввиду использования целевых продуктов,

Наиболее близким техническим решением является способ получения смазочного материала, включающий омыление остатков от производства жира в присутствии щелочного агента, взятых в соотношении 1:1.

Способ отличается простотой технологического процесса - смешение исходных продуктов осуществляют при 20°С.

Получаемая смазка обладает недостаточно высокими антифрикционными свойствами и высокой водоотдачей, обусловленной глубокой степенью омыления СЖК.

Цель изобретения - улучшение антифрикционных свойств и понижения водоотдачи буровых растворов на их основе.

Цель достигается тем, что согласно способу получения смазочного материала, включающему омыление остатков от производства жира в присутствии щелочного агента, взятых в массовом соотношении 1:1 в качестве остатков от производства жира берут рыбную жиромассу с кислотным числом не более 150, омыление осуществляют при 40-60°С в присутствии стабилизатора - остатка дистилляции сланцевой смолы, а по окончании омыления вводят антипенную добавку - полиметилсилоксановую жидкость.

Рыбная жиромасса является полупродуктом, получаемым из сточных вод рыбосл

XJ GO XI О

онсервных заводов, имеет следующие изико-химические свойства и состав, ас.%:

Внешний вид Маслянистая жидкость или кашеобразная жирная масса темно-желтого или коричневого цвета

Кислотное

Число, мг/КОН,

не более150

Число омыления, мг/КОН/г 120-170

Иодное число,

мг/12/100г90-120

Влажность, %,

не более30

Жирно-кислотный состав, мае %:

Миристиновая 1-42

Пальмитиновая 8-20

Стеариновая 2-4

Олеиновая25-30

Для получения смазочного материала используют следующие вещества: гидро- ксид натрия - NaOH. или натрий углекислый; остаток дистилляции генераторной смолы (ОДСС) - сланцевые отходы производства.

ОДСС имеет следующие физико-химические свойства:

о

Плотность, г/см1,02

Вязкость условная при 80°С, град5,4

Содержание фенола, % 28,0 Влажность, % , не более1,0 Зольность, % 0,5-1,0 Для уничтожения специфического рыбного запаха используют отдушку в количестве 0,05% от веса смазки.

Полиметилсилоксановые жидкости: ПМС-200А-антипенная присадка к различным маркам нефтяных масел, или 131-85, имеют следующие физико-химические свойства:

Способ получения смазочного материала. Продукт - смазочный материал. сМ 1,06-1,075 г/см3. Реагент 1: рыбная жиро- масса с кислотным числом не более 150. Реагент 2: щелочной агент. Условия реакции: добавки -остаток дистилляции сланцевой смолы, полиметилсилоксановал жидкость, 40-60°С, массовое соотношение 1:1. 1 табл.

Внешний вид

Вязкость при 20°С, мПа с Эффективная концентрация,

%

Пример Исследовали влияние технологических параметров получения смазочного материала: температуры омыления и количества стабилизатора и антипенной добавки на качественные показатели буровых растворов, приготовленных на основе полученных смазочных материалов,

В стакан с мешалкой помещают 48,95 г рыбной жиромассы, нагревают ее до 40°С, добавляют48,95 г40%-ного водного раствора NaOH, 0,1 г стабилизатора ОДСС, перемешивают смесь в течение 10-15 мин,

Определяют рН смеси, которое должно быть равно 7-9, Продолжают процесс омыления в течение 3,5 ч. По окончании добавляют 2,0 г полиметилсилоксановой жидкости ПМС-200А, перемешивают в тече- ние 15-20 мин, определяют полноту омыления по содержанию свободных кислот. Массу охлаждают до 20°С (опыт соответствует образцу 2).

Температуру процесса омыления варьировали от 20 до 70°С (образцы 1-5).

Дальнейшие исследования по определению влияния на параметры бурового раствора количества стабилизирующей и антипенной добавок проведены на образцах смазочных материалов, полученных пу131-85

Жидкость от светло серого до коричневого цвета 1,7-4,5

0,01-0,0001

тем омыления рыбной жиромассы при 50°С. При этом количество вводимого стабилизатора ОДСС варьировали от 0,05 до 1,5 г (образцы 3,7-11), а количество антипенной добавки изменяли от 2 г до 12 г (см. образцы 13-19). Всего изготовлено 19 образцов смазочного материала.

Эффективность полученных материалов определена в сравнении со смазочным материалом, полученным по известному способу путем омыления гудронного остатка от дистилляции жирных кислот, выделенных из соапстоков растительного масла.

Смазочный материал, полученный по предлагаемому способу, имеет следующие физико-химические свойства:

Внешний вид Пастообразная

масса от светло-желтого до коричневого цвета

Плотность,

г/см3

Водородный

показатель

рН 1 %-ного водного раствора 7-9

Массовая доля

влаги, %50-65

Массовая доля свободной едкой щелочи, %

0,25-0.3

Массовая доля

жирных кислот, % 25-50

Полученные образцы смазочного материала испытывали в качестве добавки к буровому глинистому раствору.

Глинистый буровой раствор готовили следующим образом.

В металлический стакан добавляли расчетное количество воды, глинопорошка и смазочной композиции. Стакан ставили на мешалку Воронеж и перемешивали смесь в течение 1 ч,

После приготовления глинистого бурового раствора замеряли общепринятые параметры с помощью стандартных приборов: Ф, см /30 мин - показатель фильтрации; К, мм - толщина глинистой фильтрационной корки. Для оценки смазочной способности бурового раствора использовали модифицированный прибор ФСК-2 и замеряли коэффициент трения за время контакта корки с цилиндром прибо,ра, равным 0: 1:5: 10. 15 мин. т о,„ , ,,

Результаты исследований эффективности приведены в таблице,

Как следует из таблицы оптимальными температурами омыления являются 40- 60°С, при которых происходит требуемая полнота омыления (содержание свободных жирных кислот составляет 30-47%). При более низкой температуре требуемой полноты не достигается (содержание свободной кислоты составляет 50%). При более высокой температуре полнота омыления высокая (содержание кислоты 25%), но при этом отмечается резкий запах рыбьего жира, что нежелательно для работающих, а

также отмечается ухудшение антифрикционных свойств.

Введение стабилизирующей добавки в количестве 0.1-1,0 мае % способствует улучшению качества буровых растворов, приготовленных на их основе. Дальнейшее увеличение стабилизатора снижает антифрикционные свойства (см. образцы 3,8- 11).

Смазочный материал, полученный с добавкой 2-10 мас.% антипенных добавок, значительно снижает коэффициент трения и показатель водоотдачи буровых растворов по сравнению с известной смазкой.

Дальнейшее повышение количества добавок снижает эти показатели.

Таким образом, предлагаемый способ получения смазочного материала обеспечивает снижение толщины фильтрационной корки, показатель фильтрации (водоотдачи) и коэффициента трения буровых растворов в сравнении с известной смазкой.

Формула изобретения

Способ получения смазочного ма терна ла с использованием омыления остатков от производства жира в присутствии раствора щелочною тента, взятых в массовом соотношение 1.1,о г л и чающийся ieii. что, с целью улучшения антифрикционных свойств и понижение водоотдачи буревых растрорсв на их основе, в качестве остатке от производства жира используют рыбнуг жиромаг у с кислотным числом не ботем 150, омыление осуществляют при 40-60°С п присутствии стабилизатора остатка дистилляции сланцевой смолы, а после омыления вводят аи ranei-uivto добавку - полиметигсч- локсанооую жидкость