Изоляционная композиция


 


Владельцы патента RU 2539295:

Общество с ограниченной ответственностью "Кристон" (RU)

Изобретение относится к изоляционной композиции, включающей мастику, содержащую тяжелую нефтяную фракцию, абсорбент и окислитель. Причем композиция дополнительно содержит тяжелую нефтяную фракцию и зольные микросферы, взятые в соотношении, масс.%: тяжелая нефтяная фракция 42,5 - 45, мастика 42,5-45, зольные микросферы 10 - 15. При этом компоненты мастики взяты в следующем соотношении, масс.%: тяжелая нефтяная фракция 73 - 92, абсорбент 3,5 - 20, окислитель 5-9. Техническим результатом является получение изоляционной композиции с улучшенными физико-химическими и эксплуатационными характеристиками, такими как адгезия к стальной поверхности, температура размягчения по кольцу и шару, пенетрация. 4 з.п. ф-лы, 1 табл.

 

Область техники

Изобретение относится к области химии и нефтехимического производства и может быть использовано для магистральных трубопроводов в качестве антикоррозионной защиты.

Обзор уровня техники

Известен асфальтосмолистый олигомер Асмол-1, предназначенный для использования в качестве антикоррозионного материала (см. авт. свидетельство SU 1696454, МПК С10С 3/02, опубл. 07.12.1991). Известная композиция имеет следующий состав, масс.%:

асфальт деасфальтизации гудрона пропаном (АПД) 10 - 45
кубовый остаток регенерации диметилформамида (КОРД) 5 - 15
серная кислота остальное

Недостатками известного решения являются отсутствие на российском рынке исходных продуктов АПД и КОРД, низкие эксплуатационные свойства получаемого антикоррозионного материала при использовании для защиты магистральных трубопроводов.

Известен асфальтосмолистый олигомер Асмол-2, предназначенный для использования в антикоррозионных покрытиях для изоляции магистральных трубопроводов и защиты от коррозии нефтяных резервуаров (см. заявку на изобретение RU 94002502, МПК С10С 3/02, опубл. 10.05.1996). Известная композиция имеет следующий состав, масс.%:

битум или АПД 75 - 85
КОРД 10 - 15
серная кислота 5 - 10

Недостатками известного решения являются отсутствие на российском рынке исходных продуктов АПД и КОРД, энергоемкость и длительность производства композиции.

Наиболее близким к заявляемой изоляционной композиции является мастика изоляционная Асмол, предназначенная для защиты магистральных трубопроводов от почвенной и электрохимической коррозии (см. патент RU 2443751, МПК C10C 3/02, опубл. 27.02.2012). Мастика содержит тяжелую нефтяную фракцию (поликонденсированный битум нефтяной по ГОСТ 22245-90 или асфальт деасфальтизации гудрона пропаном), абсорбент, представляющий собой смесь диеновых углеводородов, получаемых в производстве бутадиена, изопрена, изобутилена, а также серную кислоту в качестве окислителя при следующем соотношении компонентов, масс.%:

тяжелая нефтяная фракция 75 - 85
абсорбент 8 - 22
серная кислота остальное

Недостатками данной композиции, принятой за прототип, являются длительность изготовления и высокие энергозатраты при производстве продукта. Кроме того, смесь подвержена вскипанию при изготовлении мастичной композиции, что приводит к частому выбраковыванию и низкому выходу целевого продукта.

Задачей изобретения является совершенствование состава изоляционной композиции, улучшение физико-химических и эксплуатационных характеристик изоляционных мастик, снижение их себестоимости и повышение конечного выхода продукта.

Технический результат заключается в улучшении таких характеристик композиции, как адгезия к стальной поверхности, температура размягчения по кольцу и шару, пенетрация, благодаря применению толстостенных зольных микросфер.

Указанный технический результат достигается тем, что изоляционная композиция кроме мастики, содержащей тяжелую нефтяную фракцию, абсорбент и окислитель, согласно заявляемому решению, дополнительно содержит тяжелую нефтяную фракцию и зольные микросферы, взятые в соотношении, масс.%:

тяжелая нефтяная фракция 42,5 - 45
мастика 42,5 - 45
зольные микросферы 10 - 15,

при этом компоненты мастики взяты в следующем соотношении, масс.%:

тяжелая нефтяная фракция 73 - 92
абсорбент 3,5 - 20
окислитель 5 - 9

Согласно заявляемому решению мастика дополнительно содержит зольные микросферы в количестве 2 - 3 масс.%. Мастика дополнительно содержит пеногаситель - полисилоксановую жидкость марки ПМС-100 в количестве до 0,1 масс.%. В качестве тяжелой нефтяной фракции выбран битум или асфальт. В качестве окислителя выбрана серная и/или ортофосфорная концентрированная кислота.

Раскрытие изобретения

Для приготовления изоляционной композиции в мастику, содержащую битум, абсорбент и окислитель, дополнительно вводят битум БНД 60/90, или битум 90/130 по ГОСТ 22245-90, или нефтяные асфальты в массовом соотношении с мастикой 1:1, смесь перемешивают в течении 20-30 минут при температуре 150°С. Вводимый на конечной стадии стабилизации битум или асфальт модифицирует мастику таким образом, что происходит снижение физико-механических характеристик мастики лишь на 10-15%, однако достигается существенный экономический эффект за счет повышения выхода продукта и снижения его себестоимости. Восстановление физико-механических характеристик мастичной композиции происходит благодаря введению в нее толстостенных зольных микросфер (ЗМС), являющихся отходом при сгорании тонко измельченных частиц каменного черного угля на ГРЭС (Государственной районной электростанции). Благодаря введению микросфер в изоляционную композицию удается значительно повысить значение адгезии мастики к стальной поверхности, а также восстановить потерянные при введении битума основные характеристики. Изоляционную композицию получают в три этапа.

1. Вначале получают мастику. Для этого в реактор при температуре 120°С загружают битум марки БНД 60/90 по ГОСТ 22245-90, или битум БН 90/130 по ГОСТ 22245-90, или асфальт нефтяной (т.е. тяжелые нефтяные фракции) в количестве 73 - 92 масс.% от конечной массы мастики (загрузка реактора - 35 - 45%), затем добавляют абсорбент в количестве 3,5 - 20 масс.% от конечной массы мастики и пеногаситель (полисилоксановую жидкость ПМС - 100) в количестве до 0,1 масс.% от конечной массы мастики, реакционную мастичную смесь перемешивают в течение 5 - 15 минут при температуре 110°С. Затем в реакционную мастичную смесь осуществляют прикапывание концентрированной серной кислоты или смеси концентрированных серной и ортофосфорной кислот в количестве 5 - 9 масс.% от конечной массы мастики в течение 10 - 20 минут при поддержании температуры смеси 110 - 120°С. После окончания прикапывания производят постадийную стабилизацию мастики повышением температуры с 115°С до 150°С с интервалом в 5°С, время стабилизации на каждом интервале - 20 минут.

2. После окончания стабилизации мастики в реактор загружают битум марки БНД 60/90 по ГОСТ 22245-90, или битум БН 90/130, или нефтяной асфальт при температуре 140°С в количестве, равном по массе количеству полученной на первой стадии мастики, смесь перемешивают в течение 20 - 30 минут при температуре 150°С.

3. По окончании перемешивания в смесь добавляют столько зольных микросфер, чтобы их содержание в конечной изоляционной композиции составляло 10 - 15 масс.%, реакционную массу перемешивают в течение 30 - 60 минут при температуре 150°С и получают заявляемую изоляционную композицию.

Зольные микросферы в небольших количествах можно использовать в качестве пеногасителя при приготовлении мастики на 1 этапе приготовления изоляционной композиции. В этом случае вместо пеногасителя ПМС - 100 в реакционную мастичную массу до стадии прикапывания кислоты вводят зольные микросферы в количестве 2 - 3 масс.% от конечной изоляционной композиции, при этом зольные микросферы добавляют и на 3 этапе приготовления изоляционной композиции в таком количестве, чтобы общее содержание микросфер, добавленных на 1 и на 3 этапе, составляло 10 - 15 масс.% конечной изоляционной композиции.

Примеры конкретного исполнения изоляционных композиций и сравнительные характеристики продуктов, полученных заявляемым способом с применением микросфер, с композициями, изготовленными способом, выбранным за прототип, приведены в таблице.

При определении технических характеристик использовался ГОСТ Р 51164-98.

Составы, приготовленные в соответствии с предлагаемым изобретением, по своим характеристикам соответствуют ГОСТ Р 51164-98 по основным параметрам (адгезия, пенетрация, растяжимость) и могут быть использованы в качестве мастики для изоляции магистральных трубопроводов.

Оптимальное содержание в смеси зольных микросфер составляет 10-15%, т.к. добавление свыше 15% микросфер не приводит к существенному улучшению характеристик продукта, в то же время увеличивает удельную плотность мастики и затраты на производство, тем самым повышая себестоимость продукта.

Добавление в композицию зольных микросфер в количестве 2-3% на первой стадии процесса (при изготовлении мастики до прикапывания кислоты) в качестве пеногасителя вместо ПМС-100 позволяет проводить окисление продукта при более высоких по сравнению с прототипом температурах, тем самым увеличивая скорость протекания реакции, предотвращает вскипание реакционной смеси и повышает конечный выход продукта.

Добавление в мастику равнозначного по массе количества битума позволяет достичь экономического эффекта за счет увеличения выхода продукта, снижения себестоимости материала, при незначительном ухудшении основных характеристик мастики, однако дальнейшее добавление зольных микросфер позволяет даже улучшить основные технические характеристики продукта по сравнению с начальными.

1. Изоляционная композиция, включающая мастику, содержащую тяжелую нефтяную фракцию, абсорбент и окислитель, отличающаяся тем, что композиция дополнительно содержит тяжелую нефтяную фракцию и зольные микросферы, взятые в соотношении, масс.%:

тяжелая нефтяная фракция 42,5-45
мастика 42,5-45
зольные микросферы 10-15,

при этом компоненты мастики взяты в следующем соотношении, масс.%:
тяжелая нефтяная фракция 73-92
абсорбент 3,5-20
окислитель 5-9

2. Изоляционная композиция по п.1, отличающаяся тем, что мастика дополнительно содержит зольные микросферы в количестве 2-3 масс.%.

3. Изоляционная композиция по п.1, отличающаяся тем, что мастика дополнительно содержит пеногаситель - полисилоксановую жидкость марки ПМС-100 в количестве до 0,1 масс.%.

4. Изоляционная композиция по п.1, отличающаяся тем, что в качестве тяжелой нефтяной фракции выбран битум или асфальт.

5. Изоляционная композиция по п.1, отличающаяся тем, что в качестве окислителя выбрана серная и/или ортофосфорная концентрированная кислота.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к битумным эмульсиям и может быть использовано для антикоррозионной защиты стали и в дорожном строительстве. Катионная битумная эмульсия для антикоррозионной защиты стали, включающая битум, эмульгатор КАДЭМ-ВТ, кубовой остаток ректификации бензола, соляную кислоту, пеназолин К, дополнительно содержит синергическую смесь ингибиторов коррозии из 5,6,7,8-тетрахлорхинозолина, диэтил-S-(6-хлорбензоксазолинон-2-ил-3-метил)дитиофосфата, при следующем соотношении компонентов, мас.%: битум 55-60; эмульгатор КАДЭМ-ВТ 2,9-4,5; кубовой остаток ректификации бензола 10-11; соляная кислота 0,6-0,8; (диэтил-S-(6-хлорбензоксазолинон-2-ил-3-метил)дитиофосфат 0,3-0,4; 5,6,7,8-тетрахлорхинозолин 0,4-0,5; пеназолин К 0,4-0,9; вода остальное.

Изобретение относится к стабильным при хранении асфальтовым гранулам для дорожного покрытия, включающим сердцевину и оболочку, покрывающую сердцевину так, что гранула имеет максимальный размер от 1/16 до 2 дюймов, причем оболочка содержит водостойкий полимер или воск, или частицы, выбранные из неорганических частиц, частиц переработанного асфальтового покрытия и их комбинаций.

Изобретение относится к битумным эмульсиям, используемым в создании дорожных, кровельных и защитных покрытий. Битумная эмульсия включает битум, катионоактивный эмульгатор и кислоту или анионоактивный эмульгатор и щелочь, воду, отход процесса пиролиза углеводородного сырья - тяжелую пиролизную смолу (ТПС) плотностью 1060-1080 кг/м3, содержанием серы 4,5-5,5 мас.%, содержанием тяжелых ароматических соединений 54-55 мас.%, и дополнительно содержит квантовый активатор топлив при следующих соотношениях компонентов, мас.%: битум - 20,0-70,0, эмульгатор - 0,1-5,0, реагент для нейтрализации эмульгатора - 0,5-3,0, ТПС - 0,4-8,0, вода - остальное.

Группа изобретений относится к строительной технике и может применяться для ремонта кровли путем ее заливки горячей резинобитумной мастикой. Способ включает разогрев битума до температуры 90-120ºС в теплоизолированной емкости (1), добавление резиновой крошки и полиэтилена.
Изобретение относится к промышленному и гражданскому строительству, используется для защиты от коррозии наружных поверхностей магистральных трубопроводов, а также для покрытия гипсоволокнистых, древесно-стружечных плит и деревянных поверхностей от разрушающего воздействия окружающей среды.

Изобретение относится к области полимерных строительных гидроизоляционных материалов, применяемых в производстве и ремонте кровли, герметиков и ремонтных материалов, используемых для гидроизоляционной защиты бетонных, кирпичных и т.п.
Изобретение относится к промышленности дорожно-строительных материалов, а именно к составам смесей для изготовления асфальтобетона, который может быть использован при устройстве оснований и покрытий автомобильных дорог, аэродромов, мостов.

Изобретение относится к области химии и нефтехимического производства и может быть использовано для защиты магистральных трубопроводов от коррозии, в дорожном строительстве, для аккумуляторной промышленности, в машиностроении и гражданском строительстве.
Изобретение относится к промышленности дорожно-строительных материалов, а именно к составам смесей для изготовления асфальтобетона, который может быть использован при устройстве оснований и покрытий автомобильных дорог, аэродромов, мостов.

Изобретение относится к способу получения асфальтовой смеси, предназначенной для последующего промежуточного хранения и последующей укладки в виде дорожного покрытия или подобного применения.
Изобретение относится к технологии защиты дорожных покрытий и может быть использовано при строительстве и ремонте дорожных покрытий различного типа. Смесь для защиты дорожных покрытий включает черное органическое вяжущее, модификатор отверждения и растворитель в соотношении, мас.%: черное органическое вяжущее пек 45-55%; модификатор отверждения ацетон 4-6%; адгезионная присадка СТАРДОП 130П 1-3 мас.%; растворитель сольвент остальное.
Изобретение относится к дорожно-строительным материалам и может быть использовано в качестве вяжущего материала цветного асфальтобетонного покрытия. Вяжущее для цветных асфальтобетонов включает нефтеполимерную смолу, индустриальное масло, синтетический полибутадиеновый каучук и дополнительно содержит вторичный полимер, представляющий собой смесь полиэтилена низкой плотности, частиц алюминиевой фольги и полиолефина с активными функциональными группами.

Изобретение относится к дорожному строительству, а именно к технологии приготовления асфальтобетонных смесей для ремонта покрытий автомобильных дорог и аэродромов, и может быть использовано для получения холодных асфальтобетонов с одновременной утилизацией нефтесодержащих отходов - нефтяных шламов.

Изобретение относится к области добавок к асфальтобетонным композиционным смесям для дорожных покрытий, в частности к поверхностно-активным веществам (ПАВ) - адгезионным присадкам к битумам.

Изобретение относится к битумным эмульсиям и может быть использовано для антикоррозионной защиты стали и в дорожном строительстве. Катионная битумная эмульсия для антикоррозионной защиты стали, включающая битум, эмульгатор КАДЭМ-ВТ, кубовой остаток ректификации бензола, соляную кислоту, пеназолин К, дополнительно содержит синергическую смесь ингибиторов коррозии из 5,6,7,8-тетрахлорхинозолина, диэтил-S-(6-хлорбензоксазолинон-2-ил-3-метил)дитиофосфата, при следующем соотношении компонентов, мас.%: битум 55-60; эмульгатор КАДЭМ-ВТ 2,9-4,5; кубовой остаток ректификации бензола 10-11; соляная кислота 0,6-0,8; (диэтил-S-(6-хлорбензоксазолинон-2-ил-3-метил)дитиофосфат 0,3-0,4; 5,6,7,8-тетрахлорхинозолин 0,4-0,5; пеназолин К 0,4-0,9; вода остальное.

Изобретение относится к стабильным при хранении асфальтовым гранулам для дорожного покрытия, включающим сердцевину и оболочку, покрывающую сердцевину так, что гранула имеет максимальный размер от 1/16 до 2 дюймов, причем оболочка содержит водостойкий полимер или воск, или частицы, выбранные из неорганических частиц, частиц переработанного асфальтового покрытия и их комбинаций.
Настоящее изобретение относится к битумному вяжущему веществу, содержащему битум и по меньшей мере две добавки, позволяющие снизить температуры изготовления, обработки и трамбовочные температуры смесей и асфальтов, где первая добавка представляет собой производное талового масла, одно или в смеси, а вторая добавка представляет собой сложный моноэфир смеси жирных кислот.

Изобретение относится к способу получения модифицированных битумных вяжущих, предназначенных для использования в дорожном, аэродромном, гидротехническом и других видах строительства.
Изобретение относится к получению битумно-уретановых вяжущих для гидроизоляционных и антикоррозионных материалов и асфальтобетонных смесей. Вяжущее содержит битум, продукт алкоголиза отходов эластичных пенополиуретанов и изоцианатный компонент.

Изобретение относится к битумным эмульсиям, используемым в создании дорожных, кровельных и защитных покрытий. Битумная эмульсия включает битум, катионоактивный эмульгатор и кислоту или анионоактивный эмульгатор и щелочь, воду, отход процесса пиролиза углеводородного сырья - тяжелую пиролизную смолу (ТПС) плотностью 1060-1080 кг/м3, содержанием серы 4,5-5,5 мас.%, содержанием тяжелых ароматических соединений 54-55 мас.%, и дополнительно содержит квантовый активатор топлив при следующих соотношениях компонентов, мас.%: битум - 20,0-70,0, эмульгатор - 0,1-5,0, реагент для нейтрализации эмульгатора - 0,5-3,0, ТПС - 0,4-8,0, вода - остальное.

Изобретение относится к новым композициям для железнодорожных шпал и к способам их производства. Способ изготовления шпалы, включающей первую часть, изготовленную из первой композиции, и вторую часть, изготовленную из второй композиции, причем первая композиция включает 15-75 мас.% первого асфальтового компонента и 85-25 мас.% первого полимерного компонента, и вторая композиция включает 20-85 мас.% второго асфальтового компонента и 80-15 мас.% второго полимерного компонента, и каждый из полимерных компонентов включает смесь пригодной для переработки пластмассы и волокнистого армирующего материала, включает стадии: (i) отдельное приготовление и смешивание выбранных количеств асфальта и пластмассы для получения первой и второй смеси; (ii) отдельное плавление и переработка указанной первой и второй смеси в процессорах, способных нагревать и подавать указанные смеси отдельно в виде сложной асфальтово-пластмассовой композиции на насосные устройства, связанные с соэкструзионной фильерой; и (а) перекачивание первой композиции в первую секцию формы для образования внутренней части железнодорожной шпалы и одновременное введение второй композиции во внешнюю часть формы для образования внешней части железнодорожной шпалы или (b) перекачивание второй композиции в первую секцию формы для образования внутренней части железнодорожной шпалы и одновременное введение первой композиции во внешнюю часть формы для образования внешней части железнодорожной шпалы. Полученная железнодорожная шпала обладает долговечностью, стойкостью к погодным условиям и насекомым. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 1 ил.
Наверх