Охлаждающая жидкость

Авторы патента:

C23F11/14 - азотсодержащие соединения

Владельцы патента RU 2540543:

Давидовская Наталья Юрьевна (RU)

Изобретение относится к низкозамерзающим охлаждающим жидкостям и может быть использовано для охлаждения двигателей внутреннего сгорания машин и специальной техники, а также в качестве теплоносителя в теплообменных аппаратах. Охлаждающая жидкость содержит, мас.%: продукт конденсации борной кислоты, диэтаноламина, этилцеллозольва и олеиновой кислоты с аминным числом не менее 42 мг HCl/г при мольном соотношении 1:2:(0,5-0,7):0,3 соответственно 0,5-2,5, триэтилфосфат 0,3-0,5, имидазол 0,5-0,7, этилцеллозольв 30,0-40,0, этиленгликоль 30,0-40,0, воду до 100. Изобретение обеспечивает повышение защитных свойств охлаждающей жидкости по отношению к резине, черным и цветным металлам, а также повышение ее экологической безопасности. 4 табл., 3 пр.

Изобретение относится к низкозамерзающим охлаждающим жидкостям и может быть использовано для охлаждения двигателей внутреннего сгорания (ДВС) автомобилей, сельскохозяйственных машин, специальной техники, а также в качестве теплоносителя в теплообменных аппаратах.

Как известно, к жидкостям, используемым в системе охлаждения ДВС автомобильной техники, предъявляются жесткие требования по коррозионному и химическому воздействию на металлические и резиновые детали двигателей.

Известна охлаждающая жидкость, содержащая, мас.%: этиленгликоль - 93,0-93,5, бензоат щелочного металла - 2,90-3,10, салицилат щелочного металла - 0,08-0,12, гидроксид щелочного металла - 0,20-0,30, тетраборат натрия (безводный) - 0,65-0,75, циклогексанон -0,28-0,32, соль щелочного металла 2-меркаптобензтиазола - 0,01-0,02, бензотриазол - 0,27-0,28, N-бензилиденциклогексиламин - 0,28-0,32, нитрит щелочного металла - 0,15-0,20, кремнийорганический пеногаситель - 0,02-0,03, краситель - 0,0015-0,035 и воду - остальное (RU 2050396 C1, кл. C09K 5/10, C23F 11/12, 11/14, 20.12.1995).

Недостатком известной охлаждающей жидкости является многокомпонентность состава, включающего 9 антикоррозионных присадок при их суммарном содержании от 4,82 до 5,41 мас.%, что значительно усложняет технологию его приготовления.

Наиболее близким аналогом предложенного технического решения является охлаждающая жидкость, включающая, мас. %: нитрит натрия - 0,1-0,2, нитрат натрия - 0,2-0,3, бензотриазол - 1,0-2,0, борат этаноламина - 2,0-3,0, этиленгликоль - 50,0-60,0, вода - до 100 (RU 2370512 С1, кл. С09К 5/10, С23F 11/14, 20.10.2009).

Недостатком данной охлаждающей жидкости является нежелательное присутствие в ее составе нитрата и нитрита натрия, которые оказывают вредное воздействие на организм человека и окружающую среду. Кроме того, она вызывает относительно высокое набухание резиновых деталей ДВС.

Техническим результатом изобретения является повышение защитных свойств охлаждающей жидкости по отношению к резине, черным и цветным металлам, а также повышение ее экологической безопасности.

Данный результат достигается тем, что охлаждающая жидкость, включающая боразотсодержащее соединение, азол, этиленгликоль и воду, дополнительно содержит триэтилфосфат и этилцеллозольв, в качестве боразотсодержащего соединения содержит продукт конденсации борной кислоты, диэтаноламина, этилцеллозольва и олеиновой кислоты при мольном соотношении реагентов 1:2:(0,5-0,7):0,3 соответственно с аминным числом не менее 42 мг HCl/г, а в качестве азола содержит имидазол при следующем соотношении компонентов, мас. %:

Продукт конденсации борной кислоты,
диэтаноламина, этилцеллозольва и
олеиновой кислоты	0,5-2,5
Триэтилфосфат	0,3-0,5
Имидазол	0,5-0,7
Этилцеллозольв	30,0-40,0
Этиленгликоль	30,0-40,0
Вода	до 100

Отличительной особенностью предложенного технического решения является то, что при введении в состав триэтилфосфата (ТЭФ), этилцеллозольва, имидазола и продукта конденсации борной кислоты, диэтаноламина (ДЭА), этилцеллозольва и олеиновой кислоты при мольном соотношении реагентов 1:2:(0,5-0,7):0,3 при заявленном соотношении компонентов возникает синергический эффект повышения защитных свойств охлаждающей жидкости по отношению к резине, черным и цветным металлам.

Использование продукта конденсации при иных соотношениях реагентов, кроме заявленных, а также введение его, ТЭФ, этилцеллозольва и имидазола при иных массовых соотношениях не позволяет получить охлаждающую жидкость с высокими защитными свойствами.

Этилцеллозольв технический (ГОСТ 8313-88) получают при реакции этилового спирта с этиленоксидом при температуре 150-200°C и давлении 2-4 МПа в присутствии катализаторов (кислот, щелочей, цеолитов, силикагелей, алюмосиликатов).

Этилцеллозольв (C₂H₅OC₂H₄OH) - моноэтиловый эфир этиленгликоля - бесцветная прозрачная жидкость плотностью 0,928-0,930 г/см³. Растворяется в воде, спиртах, диэтиловом эфире, ацетоне, хлороформе, гликолях и в других органических растворителях.

Триэтилфосфат (триэтиловый эфир ортофосфорной кислоты) (C₂H₅O)₃PO является сложным эфиром этанола и фосфорной кислоты, представляет собой бесцветную, хорошо растворимую в воде жидкость с Т.кип. = 216°C и относительной плотностью 1,073 г/см³.

Имидазол C₃H₄N₂ (ТУ 6-09-37-1127-91) получают конденсацией глиоксаля с аммиаком в присутствии формальдегида. Он представляет собой бесцветные или бледно-желтые кристаллические хлопья со слабым запахом амина с температурой плавления 88,3-89,9°C и относительной плотностью 1,111 г/см³. Он хорошо растворим в воде, спирте, бензоле, плохо - в углеводородах.

Олеиновую кислоту используют согласно ГОСТ 7580-91, борную кислоту - по ГОСТ 18704-78, ДЭА - по ТУ 6-09-2652-91.

Технология получения продукта конденсации заключается в следующем.

В реактор, снабженный мешалкой, насадкой Дина-Старка, обратным холодильником и термометром, при температуре 90-100°C и постоянном перемешивании загружают 210 г (2 моля) диэтаноламина, 61 г (1 моль) борной кислоты и 60-84 г (0,5-0,7 моля) этилцеллозольва. Реакционную массу нагревают до 180-200°C и проводят реакцию конденсации в течение 45-60 мин. Затем в реактор вводят 84 г (0,3 моля) олеиновой кислоты и продолжают реакцию конденсации в течение 30-40 мин при температуре 200-210°C.

Полученные продукты имеют цвет от желтого до медового, хорошо растворимы в воде, не пенятся, не образуют осадки в жесткой воде и имеют следующие характеристики:

кинематическая вязкость при 100°C, сСт - не более 55,0,

аминное число, мг HCl/г - не менее 42,

зольность, % - отсутствует,

температура вспышки в открытом тигле, °C - не ниже 200.

Технология приготовления охлаждающей жидкости заключается в следующем.

В емкость с мешалкой последовательно загружают расчетные количества воды (умягченной), продукта конденсации, полученного, как описано выше, ТЭФ, имидазола и этилцеллозольва. После перемешивания в течение 15-20 мин к полученному водному раствору добавляют этиленгликоль и процесс перемешивания продолжают еще 30-40 мин. При необходимости в состав охлаждающей жидкости могут быть добавлены любые нейтральные красители, в частности Na-флюоресцеин для получения светло-зеленой окраски.

Составы образцов предложенной охлаждающей жидкости представлены в табл.1. Примеры 4 и 5 являются контрольными.

Испытания жидкостей на коррозионное воздействие на металлы при 88±2°C в течение 336 ч проводили по методикам, приведенным в ГОСТ 28084-89, которые находятся в полном соответствии с методиками ASTM.

Результаты коррозионных испытаний составов предложенной охлаждающей жидкости в сравнении с составом по прототипу представлены в табл.2.

Испытания резины на набухание в предложенной жидкости проводили по ГОСТ 9.030-74 при температуре 100°C в течение 70 ч. Результаты испытания приведены в табл.3.

Основные физико-химические свойства предлагаемой охлаждающей жидкости приведены в табл.4.

Использование предложенной охлаждающей жидкости в двигателях внутреннего сгорания автомобильной, сельскохозяйственной и специальной техники позволит надежно защитить узлы и детали ДВС, выполненные из черных и цветных металлов, от коррозионного поражения, а резиновые детали - от набухания и старения.

Таблица 1
Составы предложенной охлаждающей жидкости
Компоненты	Содержание компонентов по примерам, мас.%
1	2	3	4	5
Продукт конденсации борной кислоты, ДЭА, этилцеллозольва и олеиновой кислоты при мольном соотношении 1:2:0,5:0,3 соответственно	0,5			0,4
Продукт конденсации борной кислоты, ДЭА, этилцеллозольва и олеиновой кислоты при мольном соотношении 1:2:0,6:0,3 соответственно		1,5
Продукт конденсации борной кислоты, ДЭА, этилцеллозольва и олеиновой кислоты при мольном соотношении 1:2:0,7:0,3 соответственно			2,5		2,7
Триэтилфосфат	0,3	0,4	0,5	0,2	0,7
Имидазол	0,5	0,6	0,7	0,4	0,8
Этилцеллозольв	30,0	35,0	40,0	27,0	42,0
Этиленгликоль	30,0	35,0	40,0	27,0	42,0
Вода	38,7	27,5	16,3	45,0	11,8

Таблица 2
Результаты коррозионных испытаний охлаждающих жидкостей
Составы охлаждающих жидкостей	Материал
Составы охлаждающих жидкостей	медь	латунь	припой	чугун сталь	алюминий
потеря массы, г/м²/сут
Пример 1	0,005	0,004	0,004	0,003	0,003	0,004
Пример 2	0,004	0,003	0,003	0,002	0,002	0,003
Пример 3	0,003	0,003	0,003	0,002	0,002	0,002
Пример 4	0,01	0,02	0,03	0,01	0,009	0,02
Пример 5	0,003	0,003	0,003	0,002	0,002	0,002
Прототип	0,02	0,03	0,04	0,02	0,01	0,04
Требования ГОСТ 28084-89	не более 0,1	не более 0,1	не более 0,2	не более 0,1	не более 0,1	не боле 0,1

Таблица 3
Результаты испытаний резины на набухание в охлаждающих жидкостях
Показатели	Значение показателя по примерам	Прототип	Норма по ГОСТ 9.030-74
1	2	3	4	5
Набухание резины, %: стандартные образцы резины марки 57-5006	0,8	0,7	0,6	1,0	0,6	1,2-1,4	не более 5
стандартные образцы резины марки 57-7011	0,5	0,4	0,3	0,7	0,4	0,7-0,9	не более 5

Таблица 4
Основные физико-химические свойства предложенной охлаждающей жидкости
Показатель	Охлаждающая жидкость по примеру 1	Охлаждающая жидкость по примеру 2	Охлаждающая жидкость по примеру 3
Плотность при 20°С, г/см ³	1,072	1,090	1,100
Температура кипения при давлении 110,3 кПа (760 мм рт.ст.), °C	110,5	114,0	117,5
Водородный показатель (pH) при температуре 20°C	10,0	9,5	9,0
Резерв щелочности, см³	25,3	24,7	23,8
Температура начала кристаллизации, °C	-42	-44	-46

Охлаждающая жидкость, включающая боразотсодержащее соединение, азол, этиленгликоль и воду, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит триэтилфосфат и этилцеллозольв, в качестве боразотсодержащего соединения содержит продукт конденсации борной кислоты, диэтаноламина, этилцеллозольва и олеиновой кислоты при мольном соотношении реагентов 1:2:(0,5-0,7):0,3 соответственно с аминным числом не менее 42 мг HCl/г, а в качестве азола содержит имидазол при следующем соотношении компонентов, мас.%:

продукт конденсации борной кислоты,
диэтаноламина, этилцеллозольва и
олеиновой кислоты	0,5-2,5
триэтилфосфат	0,3-0,5
имидазол	0,5-0,7
этилцеллозольв	30,0-40,0
этиленгликоль	30,0-40,0
вода	до 100

Изобретение относится к области защиты черных металлов от сероводородной коррозии с помощью ингибиторов и может быть использовано для предотвращения коррозии газового и нефтепромыслового оборудования.

Концентрат охлаждающей жидкости // 2535948

Изобретение относится к области химической технологии, в частности к низкозамерзающим охлаждающим жидкостям, и может быть использовано в качестве теплоносителя в системах охлаждения двигателей внутреннего сгорания, а также в оборудовании бытового и промышленного назначения.

Катионная битумная эмульсия для антикоррозионной защиты стали // 2532264

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.

Способ защиты стали от коррозии в минерализованных водно-нефтяных средах, содержащих диоксид углерода // 2524527

Изобретение относится к области защиты металлов от коррозии и может быть использовано при защите от коррозии трубопроводов и оборудования в нефтяной отрасли. Способ включает добавление в минерализованную водно-нефтяную среду, содержащую диоксид углерода, ингибитора коррозии, при этом в качестве ингибитора коррозии используют N-(2-циклопент-1-ен-1-илфенил)-2R-N-фталимидогексанамид, где R - обозначение конфигурации атома С2, с концентрацией 50-200 мг/л.

Композиция и способ контроля уноса меди и эрозии медных сплавов в промышленных системах // 2520931

Изобретение относится к способу уменьшения эрозии и/или коррозии в результате воздействия агрессивных вод в промышленных системах, а именно для уменьшения уноса ионов меди из водных систем, содержащих медьсодержащую поверхность, находящуюся в контакте с водой указанной водной системы.

Ингибитор коррозии пролонгированного действия для защиты нефтепромыслового и нефтеперерабатывающего оборудования (варианты) // 2518034

Изобретение относится к области защиты от коррозии металлов, в частности к составам, обеспечивающим надежную защиту в средах, содержащих растворенный сероводород или углекислый газ, и обладающим высокой сорбционной активностью по отношению к металлическим поверхностям, и может быть использовано в нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности.

Ингибитор углекислотной коррозии для паровых котлов среднего и высокого давления аминат пк-2 // 2516176

Изобретение относится к ингибиторам коррозии углеродистых сталей в кислых и нейтральных кислородсодержащих водных растворах. Ингибитор включает, мас.ч.: морфолин 10-12, циклогексиламин 8-10, диметиламиноэтанол 15-20, вода - остальное.

Ингибитор углекислотной коррозии для парогенерирующих установок низкого и среднего давления аминат пк-1 // 2515871

Изобретение относится к ингибиторам коррозии углеродистых сталей в кислых и нейтральных кислородсодержащих водных растворах. Ингибитор включает, мас.ч.: морфолин 1-4, циклогексиламин 1-5, диметиламиноэтанол 25-31, вода остальное.

Ингибиторы коррозии на основе вольфрамата // 2509178

Изобретение относится к ингибированию коррозии, вызываемой растворами мочевины и нитрата аммония. Поверхность черного металла подвергают воздействию раствора азотных удобрений с добавлением к раствору азотных удобрений от 1 до 5 частей на млн вольфрамата щелочного металла, эффективного количества ортофосфата, фосфоната и/или фосфонита и при необходимости эффективного количества стабилизатора железа.

Композиция из окисленных и малеинированных производных // 2506994

Изобретение относится к композициям для использования в качестве флотационного собирателя для очистки руды, добавки для бетона, в качестве эмульгатора или ингибитора коррозии, содержащим соединение окисленной и малеинированной жирной кислоты или смоляной кислоты, где композиция содержит соединения жирной кислоты, соединения смоляной кислоты или смесь таких соединений, имеющих сшивки между углеводородными цепями в виде простой эфирной связи и имеющих один или несколько фрагментов производных карбоновых кислот.

Концентрат охлаждающей жидкости // 2535948

Охладитель // 2515289

Изобретение может быть использовано в производстве бытовых солнечных коллекторов. Текучая среда, используемая в качестве теплоносителя и применимая для преобразования светового излучения в тепло, содержит воду и порошковый минерал.

Способ переноса тепла на жидкую смесь, содержащую, по меньшей мере, один (мет)акрилмономер // 2469054

Изобретение относится к усовершенствованному способу для переноса тепла на жидкую смесь, содержащую, по меньшей мере, один (мет)акрилмономер, выбранный из группы, включающей акриловую кислоту, метакриловую кислоту, гидроксиэтилакрилат, гидроксиэтилметакрилат, гидроксипропилакрилат, гидроксипропилметакрилат, глицидилакрилат, глицидилметакрилат, метилакрилат, метилметакрилат, н-бутилакрилат, изо-бутилакрилат, изо-бутилметакрилат, н-бутилметакрилат, трет-бутилакрилат, трет-бутилметакрилат, этилакрилат, этилметакрилат, 2-этилгексилакрилат и 2-этилгексилметакрилат, с помощью косвенного теплообменника, по которому на его первичной стороне течет флюидный теплоноситель и на его вторичной стороне одновременно течет указанная жидкая смесь, содержащая, по меньшей мере, один (мет)акрилмономер, причем жидкая смесь, содержащая, по меньшей мере, один (мет)акрилмономер, для уменьшения загрязнения дополнительно содержит добавленное, по меньшей мере, одно отличающееся от (мет)акрилмономеров активное соединение из группы, состоящей из третичных аминов, солей, образованных из третичного амина и кислоты Бренстеда, а также четвертичных соединений аммония, при условии что третичные и четвертичные атомы азота в, по меньшей мере, одном активном соединении не имеют никакой фенильной группы, но, по меньшей мере, частичное количество указанных третичных и четвертичных атомов азота имеет, по меньшей мере, одну алкильную группу.

Противообледенительные и теплообменные жидкие составы // 2465298

Изобретение относится к противообледенительным и теплообменным жидким составам, применяемым для борьбы с обледенением или получения теплообменных жидкостей. .

Антифриз // 2370513

Изобретение относится к антифризу, который содержит нитрит натрия 0,1-0,2 мас.%, нитрат натрия 0,2-0,3 мас.%, натриевую соль 2-меркаптобензтиазола 3,0-4,0 мас.%, борат этаноламина 2,0-4,0 мас.%, этиленгликоль 50,0-60,0 мас.% и воду остальное.

Охлаждающая жидкость // 2370512

Изобретение относится к охлаждающей жидкости, которая содержит, мас.%: нитрит натрия 0,1-0,2, нитрат натрия 0,2-0,3, бензотриазол 1,0-2,0, борат этаноламина 2,0-3,0, этиленгликоль 50,0-60,0 и воду остальное.

Антифризная охлаждающая композиция для применения при высоких температурах // 2360939

Изобретение относится к термически стабильной композиции антифризного охладителя, включающей воду и гликоль в весовом отношении, равном от примерно 95:5 до примерно 5:95 соответственно, и включающей от примерно 0,01 мас.% до примерно 5,0 мас.%, по меньшей мере, одну добавку выбранную из группы, состоящей из 3-гидроксибензойной кислоты, 2,3-дигидроксибензойной кислоты, 2,4-дигидроксибензойной кислоты, 2,5-дигидроксибензойной кислоты, 2,6-дигидроксибензойной кислоты, 3,4-дигидроксибензойной кислоты, 3,5-дигидроксибензойной кислоты, 2,4,6-тригидроксибензойной кислоты, изолимонной кислоты, ацетилсалициловой кислоты и щелочных солей указанных кислот.

Теплохладоноситель // 2318009

Изобретение относится к тепловой и холодильной технике, а именно к жидким рабочим составам для применения в качестве теплохладоносителей, служащих для передачи тепла, и может быть использовано в холодильной технике, в теплообменных и нагревательных устройствах.

Композиция концентрата охлаждающей жидкости топливного элемента // 2315797

Охлаждающая жидкость для высокофорсированных двигателей внутреннего сгорания и тяжелых условий эксплуатации // 2313555

Изобретение относится к системам охлаждения двигателя внутреннего сгорания, в которых жидкостное охлаждение с охладителем достигает температуры кипения более высокой, чем температура кипения при атмосферном давлении.

Антифриз // 2540545

Изобретение относится к антифризам - низкозамерзающим охлаждающим жидкостям и может быть использовано для охлаждения двигателей внутреннего сгорания транспортных средств, специальной техники, а также в качестве теплоносителя в теплообменных аппаратах. Антифриз содержит, мас.%: продукт конденсации борной кислоты, диэтаноламина, этилкарбитола и олеиновой кислоты при мольном соотношении 1:3:(0,5-0,7):0,4 с аминным числом не менее 42 мг HCI/г 0,5-2,5, триэтилфосфат 0,3-0,5, имидазол 0,5-0,7, продукт взаимодействия метилтриэтоксисилана с 1,2-пропиленгликолем в мольном соотношении 1:8 0,02-0,04, 1,2-пропиленгликоль 60,0-70,0, вода до 100. Предлагаемое изобретение обеспечивает повышение защитных свойств антифриза по отношению к резине, черным и цветным металлам, а также повышение его экологической безопасности. 4 табл., 5 пр.