Антисептик нефтяной вязкий - жидкость товарная консервационная

Изобретение относится к составу антисептика нефтяного вязкого и может быть использовано для защиты от поражения грибками и бактериями, в частности для пропитки деревянных шпал и брусьев. Сущность изобретения: антисептик нефтяной вязкий - жидкость товарная консервационная содержит в качестве широкой фракции термического крекинга фракцию тяжелой смолы пиролиза, выкипающую в пределах 200°С к.к. в количестве 70-95 мас.% и в качестве регулятора цвета - фракцию мазута, выкипающую в пределах 220°С к.к. в количестве 5-30 мас.%. Технический результат - расширение ресурсов маслянистых антисептиков для пропитки древесины и повышение уровня их цвета за счет рационального использования нефтяных остатков дистиллятного и остаточного происхождения.

 

Изобретение относится к составу антисептика нефтяного вязкого и может быть использовано для пропитки древесины, в частности для пропитки древесных шпал и брусьев.

Известен пропиточный материал, представляющий собой смесь каменноугольного масла (ГОСТ 2270-74 "Масло каменноугольное для пропитки древесины") и нефтяного масла мягчителя, выпускаемого согласно ТУ 38.301.08-31-89.

Однако при приготовлении рабочей смеси, состоящей из каменноугольного масла, имеющего плотность при температуре 20°С в пределах 1090-1130 кг/м³ и нефтяного масла мягчителя, имеющего плотность при 20°С в пределах 890-910 кг/м³, с применением в качестве перемешивающего агента острого водяного пара, после охлаждения и отстоя в резервуаре образуется трехслойная система: нижний слой - каменноугольное масло; средний слой - вода; верхний слой - нефтяное масло - мягчитель. 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.

Известно каменноугольное шпалопропиточное масло (ГОСТ 2270-74), содержащее в составе узкую маслянистую фракцию термического происхождения и представляющую собой смесь первой антраценовой фракции (280-360°С) и поглотительного масла (235-300°С) [Справочник коксохимика, Т.3 / под ред. инженера А.К.Шелкова. - М.: Металлургия. - 1960. - С.66].

К недостаткам каменноугольного шпалопропиточного масла относятся следующие факторы:

1. Каменноугольное шпалопропиточное масло содержит в своем составе до 0,3% веществ, не растворимых в толуоле (карбоидов и карбенов), и до 1,5% воды, что отрицательно влияет на процесс пропитки древесины.

2. По токсичности каменноугольное шпалопропиточное масло относится ко второму классу опасности (высокоопасное), что создает повышенную опасность с точки зрения санитарно-гигиенического и экологического состояния шпалопропиточных заводов.

3. Каменноугольное шпалопропиточное масло имеет относительно высокую температуру застывания (минус 2... минус 5°С), что затрудняет его слив и перекачку в зимних условиях при более низких температурах окружающего воздуха.

4. Каменноугольное шпалопропиточное масло готовят путем смешения и совместной кристаллизации 1-ой антраценовой фракции и поглотительного масла с последующим отделением кристаллов на центрифуге. На 2,5 м³ поглотительного масла в смесь вводят 7,5 м³ 1-ой антраценовой фракции. После кристаллизации и центрифугирования выход кристаллов составляет 15-20% на смесь (Справочник коксохимика, Т.3 / под ред. А.К.Шелкова. - М.: Металлургия - 1966. - С.66).

5. Существенным недостатком каменноугольного шпалопропиточного масла является его склонность к осадкообразованию, что приводит к необходимости "размывания осадка" в железнодорожных цистернах и к безвозвратным потерям при хранении его в резервуарах.

6. Каменноугольное шпалопропиточное масло (креозот) имеет резкий неприятный и очень стойкий запах и является высококанцерогенным органическим веществом.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому изобретению является "Антисептик нефтяной для пропитки древесины" (патент Российской Федерации №2191110, В 27 К 3/50, от 20.10.2002 г.).

Известный антисептик содержит смесь широкой остаточной фракции высокотемпературного термического крекинга, выкипающей в пределах 150°С - к.к., регулятор вязкости - широкая фракция термического газойля с началом кипения 215-230°С, стабилизированная по температуре вспышки, определенной в открытом тигле, не ниже 95°С при следующем соотношении компонентов, мас.%:

- широкая остаточная фракция
высокотемпературного термического крекинга,
выкипающая в пределах 150°С - к.к.	20-50
- широкая фракция термического газойля
с началом кипения 215-230°С,
стабилизированная по температуре
вспышки в открытом тигле, ниже	95°С 50-80

К недостатку известной антисептической жидкости относится:

Применение в качестве регулятора вязкости - широкой фракции термического газойля с началом кипения 215-230°С, которая наряду с выполнением основной, положительной роли регулирования (снижения) вязкости регулирует цвет, оказывая отрицательное влияние на качество антисептика - ухудшает (снижает) его цвет, делая его более светлым, что в конечном итоге отражается на процессе контроля глубины пропитки шпал.

Предлагаемое изобретение решает техническую задачу расширения ресурсов маслянистых антисептиков для пропитки древесины и повышения уровня их цвета (антисептик для пропитки деревянных шпал должен иметь темный цвет) за счет рационального использования нефтяных остатков дистиллятного и остаточного происхождения.

Сущность изобретения заключается в том, что антисептик нефтяной вязкий, содержащий смесь широкой фракции термического крекинга и органического регулятора цвета, согласно изобретению в качестве широкой фракции термического крекинга содержит фракцию тяжелой смолы пиролиза, выкипающую в пределах 200°С - к.к., а в качестве регулятора цвета - фракцию мазута, выкипающую в пределах 220°С - к.к., при следующем соотношении компонентов, мас.%:

- фракция тяжелой смолы пиролиза,
выкипающая в пределах 200°С к.к.	70-95
- фракция мазута, выкипающая
в пределах 220°С к.к.	5,0-30

Указанную фракцию тяжелой смолы пиролиза и регулятор цвета - фракцию мазута, получают следующим образом.

Сырье (прямогонные газойли или бензиновая фракция, или смесь газов С₂-С₄) подвергают процессу пиролиза на промышленных установках. В результате получают: пирогаз и жидкие продукты пиролиза.

Пирогаз служит для выделения из него этилена, пропилена, бутилена. Жидкие продукты (смола пиролиза) делят на необходимое число фракций, например, бензиновую C₅ - 180 (200°С) - это легкая смола или пироконденсат и тяжелую смолу - фракция выше 200°С [Ахметов С.А. Технология глубокой переработки нефти и газа. Изд-во "Гилем" - Уфа - 2002 г.].

Обезвоженную и обессоленную нефть подвергают фракционированию (разделению на фракции) на установках первичной перегонки нефти типа AT, ABT, АВТМ. В атмосферном блоке установок нефть делят (вариант) на газ, бензиновую фракцию (C₅ - 180), фракцию дизельного топлива (180-350°С) и фракцию мазута (350°С - к.к.) [Ахметов С.А. Технология глубокой переработки нефти и газа. Изд-во "Гилем" - Уфа - 2002 г.].

Из-за нечеткости разделения во фракции мазута остается до 5-7% фракции дизельного топлива, снижающей начало кипения мазута (возможно до 220°С).

Топочные товарные мазуты, например М - 100, получают методом компаундирования (смешения) прямогонных мазутов, газойлевых фракций прямой перегонки нефти и вторичных процессов, а также маловязких крекинг - остатков процесса висбрекинга [Справочник под ред. Школьникова В.М. Топлива, смазочные материалы, технические жидкости. Ассортимент и применение. М.: "Техинформ", 1999 г.].

Предлагаемый антисептик нефтяной вязкий получают следующим образом.

В товарный резервуар закачивают расчетное количество фракции тяжелой смолы пиролиза при температуре 40-50°С. Затем, в этот же резервуар, закачивают расчетное количество фракции мазута - регулятора цвета. После 30-40 мин отстоя, необходимого для взаимного растворения (перераспределения) закачанных компонентов смеси, резервуар переводят на режим циркуляции по схеме: резервуар → насос → резервуар. Циркуляцию осуществляют с целью получения однородной смеси антисептика вязкого. По истечении заданного времени циркуляцию прекращают, а смесь отстаивают в течение 1,5-2,0 часов, после чего отбирают среднюю пробу (2 дм³) и осуществляют ее анализ по всем показателям качества, предусмотренным техническими условиями на антисептик нефтяной вязкий - ЖТК - В.

Особенностью в процессе приготовления антисептика нефтяного вязкого является строгий контроль за уровнем температуры вспышки исходных компонентов - фракции тяжелой смолы пиролиза и фракции мазута. Их температуры вспышки (открытый тигель) не должны быть ниже 100°С.

Пример 1. Фракцию тяжелой смолы пиролиза, выкипающую в пределах 200°С - к.к. 70 мас.%, смешивают с фракцией мазута, выкипающей в пределах 220°С - к.к. - 30 мас.%.

Получают антисептик нефтяной вязкий со следующими качественными показателями:

Температура застывания, °С - минус 20.

Температура вспышки в открытом тигле, °С - 107.

Вязкость кинематическая при 80°С, мм²/с - 13.

Вязкость кинематическая при 95°С, мм²/с - 8,5.

Плотность при 20°С кг/м³ - 1025.

Цвет - темный (черный).

Пример 2. Фракцию тяжелой смолы пиролиза, выкипающую в пределах 200°С - к.к. 95 мас.%, смешивают с фракцией мазута, выкипающей в пределах 220°С - к.к. - 5 мас.%.

Получают антисептик нефтяной вязкий со следующими качественными показателями:

Температура застывания, °С - минус 10.

Температура вспышки в открытом тигле, °С - 108.

Вязкость кинематическая при 80°С, мм²/с - 9,0.

Вязкость кинематическая при 95°С, мм²/с - 6,0.

Плотность при 20°С кг/м³ - 1035.

Цвет - темный (черный).

Пример 3. Фракцию тяжелой смолы пиролиза, выкипающую в пределах 200°С - к.к. 80 мас.%, смешивают с фракцией мазута, выкипающей в пределах 220°С - к.к. - 20 мас.%.

Получают антисептик нефтяной вязкий со следующими качественными показателями:

Температура застывания, °С - минус 25.

Температура вспышки в открытом тигле, °С - 107,5.

Вязкость кинематическая при 80°С, мм²/с - 12,10.

Вязкость кинематическая при 95°С, мм²/с - 7,5.

Плотность при 20°С кг/м³ - 1028.

Цвет - темный (черный).

Исходя из данных вышеперечисленных примеров видно, что:

1. Все полученные и исследованные составы антисептика нефтяного вязкого на основе фракции тяжелой смолы пиролиза, выкипающей в пределах 200°С - к.к., и фракции мазута, выкипающей в пределах 220°С - к.к., имеющих температуру вспышки (открытый тигель) не ниже 100°С, являются принципиально новыми и соответствуют требованиям ГОСТ 20022.5-93 "Защита древесины. Автоклавная пропитка маслянистыми защитными средствами" по всем основным качественным показателям (температура застывания, температура вспышки, плотность, цвет).

2. Антисептик нефтяной вязкий имеет уровень кинематической вязкости, определенной при температурах в пределах 80-95°С 13-6,0 мм²/с, что гарантированно обеспечивает его хорошую пропитывающую способность (поглощение антисептика вязкого 60-70 кг/м³) при атмосферном давлении.

3. Изобретение может быть использовано для консервирования древесины (в т.ч. древесных шпал и брусьев), с целью предотвращения ее поражения грибками и бактериями (гниения).

4. Применение указанных компонентов фракции тяжелой смолы пиролиза и фракции мазута - в обозначенных соотношениях, позволяет получить антисептик нефтяной вязкий темного (черного) цвета, что обеспечивает возможность лабораторного контроля глубины поперечной пропитки древесных шпал.

Предлагаемое изобретение соответствует критерию "промышленная применимость" и может быть использовано в деревообрабатывающей промышленности для пропитки древесины.

Заявители просят присвоить изобретению сокращенную абревиатуру - "ЖТК - В - жидкость товарная консервационная вязкая".

Антисептик нефтяной вязкий - жидкость товарная консервационная, содержащий смесь широкой фракции термического крекинга и органического регулятора цвета, отличающийся тем, что в качестве широкой фракции термического крекинга он содержит фракцию тяжелой смолы пиролиза, выкипающую в пределах 200°С - к.к., а в качестве регулятора цвета - фракцию мазута, выкипающую в пределах 220°С - к.к., при следующем соотношении компанентов, мас.%:

Фракция тяжелой смолы пиролиза,
выкипающая в пределах 200°С - к.к., °С	70-95
Фракция мазута, выкипающая
в пределах 220°С - к.к.	5,0-30