Способ получения диспергатора нерудных материалов

 

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:

СОЮЗ СОНЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТ8ЕККЫЙ КОМИТЕТ СССР

fO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВМ ОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3575463/23-04 (22) 07.02.83 (46) 15.07.85. Бюл. Р 26 (72) Ф.А.Байрамов, Ф.М.Оруджев, Т.В.Кузнецова, Г.А.Гулиев и А.А.Гувалов (71) Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт строительных материалов им.С.А.Дадашева (53) 547.541.07(088.8) (56) Патент СССР В 584765, . кл. С 07 С 143/34, 1974.

Авторское свидетельство СССР и 1087515, кл. С 07 С 139/06, 20.08.82. (54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДИСПЕРГАТОРА НЕРУДНЫХ МАТЕРИАЛОВ сульфирова„„SU„„116717? А (51) Ф С 07 С 139/06/ С 04 В 22/00 нием нефтяных ароматических углеводородов концентрированной серной кислотой при нагревании с последующей нейтрализацией сульфомассы 10-20Х-ным раствором гидроокиси натрия до рН

7-8 при нагревании, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения диспергирующих свойств целевого продукта, в качестве нефтяных ароматических углеводородов используют зеленое масло — остаточный продукт пиролиза дизельного дистилята при 700-800 С, сульфирование проводят при массовом соотношении масла и серной кислоты, равном 1:(12), при 140-150 С, а нейтрализацию— при 85-100 С.

1167177

Изобретение относится к способу получения улучшенного диспергатора нерудных материалов на основе концентрата натриевых солей нефтяных сульфокислот. 5

Целью изобретения является повышение диспергирующих свойств.

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

Плотность при 20 С, г/см 0,87

Фракционный состав, С: начало кипения 170 15

50Х 285

96Х 360

В составе исходного зеленого масла, ароматические углеводороды составляют 93-97Х, остальные 3-7Х вЂ” 20 различные углеводороды. В конкретном сырье содержится 95Х ароматических углеводородов и 5Х других углеводородов, в том числе, Х: парафиновые углеводороды 1,6," олефины 1,0 би- 25 циклические циклоалканы 1,2, смолы 1,2.

Пример f. В реактор с механической мешалкой помещают 1 в.ч. зеленого масла (400 r) и 1 в.ч. 30

947-ной серной кислоты (400 r), перемешивают и в течение. 30 мин температуру реакционной массы поднимают до 150 С, при этой температуре проводят Реакцию сульфирования 35

1,5 ч до полного образования вязких нефтяных сульфокислот. Затем образовавшуюся гомогенную массу охлаждают до 95 С, путем постепенного прибавления 107-ного раствора едкого 40 натрия (1288 г) устанавливают РН

8,0, после чего массу отстаивают

2 ч и отделяют несульфированную часть от полученного концентрата натриевых солей нефтяных сульфокислот °

Nacca полученного продукта

2128 г в том числе: несульфированный остаток 0,9Х или 18,2 r концентрат 50 водных растворов 99,1Х или 2109,8 г из них: вода 74,8Х или 1578,1 г; сухое вещество 25,2Х или 531,7 г.

В свою очередь сухое вещество состоит из 937. или 494,5 г концентра- 55 та натриевых солей нефтяных сульфокислот и 77 или 37,2 г сернокислого 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 145 С до полного образования вязких нефтяных сульфокислот.

Затем образовавшуюся массу нейтрализуют 10Х-ным раствором едкого натра (1810 г) .

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

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

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

Пример 3. Аналогично примеру 2 проводят реакцию получения концентрата натриевых солей нефтяных сульфокислот с той лишь разницей, что массу нейтрализуют 207.-ным раствором едкого натра (805 г).

Масса полученного продукта 1280 г в том числе: несульфированный остаток 0,6% или 7,5 г, концентрат водных растворов 99,47. или 1272,5 г из них: вода 57,6Х или 731,5 г; сухое вещество 42,4Х или 541 r, В свою очередь сухое вещество состоит из 857 нли 459,85 г концентрата натриевых солей нефтяных сульфокислот и 157 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 лишь разницей, что на

1 в.ч. зеленого масла (250 r) берут

2 в.ч. (500 r) серной кислоты и ре1167177 акцию сульфирования проводят при

140 С, при этой температуре проводят реакцию сульфирования 2

Затем образовавшуюся массу нейтрализуют 10Х-ным раствором едкого натра (2245 г).

Масса полученного продукта 2995 г в том числе: несульфированный остаток 0,4Х нли 12,5 г концентрат водных растворов 99,6 или 2982,5 г из 10 них: вода 77,9 или 2323,4 г; сухое вещество 22,1 или 659,1 г.

В свою очередь сухое вещество состоит иэ 80 или 527,3 г концентрата натриевых солей нефтяных суль- 15 . фокислот и 20Х или 131,8 г сернокислого натрия.

Свойства концентрата натриевых солей нефтяных сульфокислот и его диспергирующая способность на цемент- 20 ной суспензии приведены в табл. 1.

Пример 5. Аналогично примеру 4 проводят реакцию получения концентрата натриевых солей нефтяных сульфокислот с той лишь разин- 25 цей, что массу нейтрализуют 20 -ным раствором едкого натра (565 г).

Масса полученного продукта 882 r в том числе: несульфированный остаток 0,3 или 2,65 г; концентрат вод- ЗО ных растворов 99,7Х или 879,35 г, из них вода 59 или 518,82 r cyxoe вещество 41 . или 360,53 г.

В свою очередь сухое вещество состоит иэ 80 или 288,4 r концентрата натриевых солей нефтяных сульфокислот и 20Х или 77,13 г сернокислого натрия.

Свойства концентрата натриевых солей нефтяных сульфокислот и его 4р диспергирующая способность на цементной суспензии приведены в табл.1.

Пример 6. Аналогично примеру 1 проводят синтез концентрата натриевых солей нефтяных сульфокислот 45 с той лишь разницей, что на 1 в.ч. (200 г) зеленого масла берут 2 в.ч„ (400 r) 88X-ной серной кислоты и реакцию сульфирования проводят при

150 С 2 ч до полного образования вязких нефтяных сульфокислот . Затем образовавшуюся массу охлаждают до

85 С в течение 0,5 ч путем постепенного прибавления 10 -ного раствора едкого натра устанавливают рН 55

8 (1850 r).

Масса полученного продукта

2785 F в том числе: несульфированный остаток 0,4 или 12,5 r, 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 82Х или 4?7,4 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 в.ч. (400 г) 96 -ной серной кислоты и реакции сульфирования проводят при о

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 100 С путем постепенного прибавления 10Х-ного едкого натра (1880 r) устанавливают рН 8,0, после чего отстаивают 1 ч и отделяют несульфированную часть.

Масса полученного продукта 2650 г, в том числе: несульфированный остаток О,б . или 16,5 г, концентрат воднык растворов 99,4 . или 2633,5 из них: вода 77Х или 2027,8 r cyxoe вещество 23Х или 605,7 г.

В свою очередь сухое вещество состоит из 84Х или 508,8 концентрата натриевых солей нефтяных сульфокислот и 16 . или 96,9 r серно-кислого натрия.

Плотность раствора 1,14 г/см .

Диспергирующая способность, 109 мин.

Ниже приводятся примеры по интервалам концентрации серной кислоты. о

Пример 8. Аналогично примеру 1 проводят синтез концентрата иатриевых солей нефтяных сульфокислот с той лишь разницей, что на 1 в.ч. зеленого масла берут i в.ч. 88Х-ной серной кислоты и реакцию сульфирования ведут при 140 С 1,5 ч до полного образования вязких нефтяных сульфокислот. Затем образовавшуюся массу охлаждают до 95 С и путем постепенного прибавления 10 .-ного раствора едкого натра устанавливают рН-7.

Масса полученного продукта — 2050 в том числе: несульфированный остаток 0 SX или 16,4 г; концентрат вод167177

Таблица 1

Содержание сухого остатка, % рН

Пример

Соотношение зеленое масло:

Плотность г/см .

Диспергирующая способ1 ность " мин серная кислота, в.ч.

Вода

Аналог 1:0,3(по ЯО ) 40

1,20

7,0 .

8,О

1, 15

23,0

7,0

100

42,4

1 23

8,0

100 1 1 5

22,1

1 2

1 13

8,0

115

41,0

1,22

7,5

115

1:2

1 диспергирующая необходима для

+ ) с добавкой 1 ° 5

На исследуемой способность задана числом в минутах, которая седиментации 20Х-ной водной суспензии цемента

% мас. концентрата солей нефтяных сульфокислот. цементной суспензии по способу-аналогу.

5 1 ных растворов 99,2% или 2033,6 г; из них вода 75,2% или 1529,3 r, сухое вещество 24,8% или 504,3 r.

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

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

95 мин.

Пример 9. 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. 96Х-ной серной кислоты и реакцию сульфирования проводят при 145 С 1,0 ч. Затем образовавшуюся гомогенную массу охлаждают до 90 С 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 74,5Х или 1607,0 r, сухое вещество 25,5Х или 550 г.

В свою очередь сухое вещество состоит нз 93Х или 506,5 концентрата натриевых солей нефтяных сульфокислот и 48Х или 43,5 r 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 нефтяt0 ных сульфокислот с той лишь разницей, что при синтезе берут 98%-ную серную кислоту и 20Х-ный раствор едкого натра. Масса полученного продукта

910 г, в том числе: несульфированный

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

В свою очередь вещество состоит

20 из 80% или 304,9 г концентрата натриевых солей нефтяных сульфокислот и 20Х или 76,2 r сернокнслого 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-анало30

1167

Таблица 2

Предел прочности при сжатии через

28 сут, MIIa

Содержание диспергатора от массы цемента, Х

Расплыв

Тип разновидности диспергатора конуса, MM

В/Ц

37,2

0,40 110

Без добавки

Известный диспергатор по способу-прототипу

47,1

0,32 110

Концентрат натриевых солей нефтяных сульфокислот — новый диспергатор

54 0

0,29. 112

1,0

Составитель Т.Власова

Техред Ж.Кастелевич Корректор M.Ïîæî

Редактор Л.Авраменко

Заказ 4387/26 Тираж 384 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. ужгород, ул. Проектная, 4

Как видно из данных, приведенных в таблице, использование предлагаемого способа по сравнению с существующим способом обеспечивает более высокую диспергирующую способность полученного концентрата натриевых солей нефтяных сульфокислот. Содержание сухого остатка концентрата натриевых солей нефтяных сульфокислот в водном растворе колеблется в ши- 1g роких пределах и составляет 22-42Х.

Путем сушки концентрата при 90-105 С получается продукт в виде сухого порошка.

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

177 8

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 M 400 Карадагского цементного завода со следующим минералогическим составом, Х: C S 58; CgS 16;

СзА 6;. С АР 15.

Физико-механические свойства цементного раствора с диспергаторами приведены в табл.2. на 20Х, а новый на 27,5Х. При этом происходит повышение прочности цементного раствора с известным диспергатором на 26X,а с новым-íà 45Х