Способ получения стандартной жидкости сжр-3 для испытания резин и резинотехнических изделий


 


Владельцы патента RU 2600040:

Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт по переработке нефти" (ОАО "ВНИИ НП") (RU)

Настоящее изобретение относится к способу получения стандартной жидкости СЖР-3 для испытания резин и резинотехнических изделий путем адсорбционной очистки дистиллятного продукта, выделенного из нефти нафтенового основания, отличающемуся тем, что в качестве дистиллятного продукта используют дистиллят с температурными пределами выкипания 360-440°С, который в смеси с растворителем с пределами выкипания 80-120°С подвергают адсорбционной очистке в стационарном слое широкопористого алюмосиликатного адсорбента с удельным объемом пор - не ниже 0,75-0,85 см3/г при массовом соотношении адсорбент:дистиллят 1,0:1,5-2,3, объемном соотношении растворитель:дистиллят 1,0-8,0:1,0. Техническим результатом настоящего изобретения является обеспечение стабильной технологии получения отечественной экологически чистой стандартной жидкости СЖР-3 с получением требуемых показателей качества. 1 з.п. ф-лы, 6 пр.,1 табл.

 

Изобретение относится к стандартной жидкости (маслу) СЖР-3, используемой в качестве рабочей среды для испытания резин и резинотехнических изделий, и может быть использовано для оценки качества резин, работающих в условиях контакта с нефтепродуктами, в широкой области применения, в том числе: в морском флоте, железнодорожном транспорте, в резиновой, авиационной, машиностроительной, космической и других отраслях промышленности.

В процессе эксплуатации оборудования под воздействием рабочих жидкостей резины и резинотехнические изделия постепенно теряют свое качество, что может привести к снижению производительности оборудования, его остановке, а в некоторых случаях, как, например, в авиационном, железнодорожном и морском транспорте, военной и космической промышленности, - к более роковым последствиям. Для предупреждения аварийных ситуаций и обеспечения нормальной работы оборудования, в котором применяют резинотехнические изделия, последние должны обладать способностью противостоять влиянию топлива, масла и других рабочих жидкостей. Для этого разрабатываются методы их испытаний на прочность, коррозию, разрыв, деформацию и другие параметры в среде стандартного масла. Эти методы испытаний в среде стандартного масла создают возможность моделирования условий эксплуатации посредством ускоренного тестирования и представляют важнейшую информацию о возможности применения резины при контакте с определенной жидкостью.

Поэтому разработка стандартных жидкостей (масел) для испытания резин имеет большое значение для обеспечения качества резин и резинотехнических изделий.

Известен способ получения стандартной жидкости ASTM Oil №3 путем смешения двух тщательно контролируемых по качеству фракций смазочных масел, полученных путем вакуумной перегонки из сырой нефти нафтенового основания, добытой на побережье Персидского залива. Полученная при этом стандартная жидкость имела показатели качества, нормируемые в рамках стандарта ASTM D 471.

(Standard Test Method for Rubber Property - Effect of Liquids. Table 1. Стандарт ASTM D 471-10. Определение стойкости резин и резинотехнических изделий к воздействию жидкостей).

Основным недостатком масла ASTM Oil №3 явились обнаруженные у него в процессе эксплуатации канцерогенные свойства. Поэтому, несмотря на пригодность указанной стандартной жидкости для испытаний на качество резин, с 1996 года решением Американского агентства по безопасности и гигиене труда его коммерческое применение было запрещено, и оно было заменено на новое стандартное масло IRM-903.

(ASTM D 5964-96 Standard Practice for Rubber IRM 902 and IRM 903 Replacement Oils for ASTM №2 and ASTM №3 Oils. Стандарт ASTM D 5964-96. Практические указания по сопоставительным испытаниям стандартных жидкостей (масел) для испытаний резин IRM 902 и IRM 903, пришедших на смену маслам ASTM №2 и ASTM №3).

Известен также способ получения стандартной жидкости IRM-903 из глубокоочищенного дистиллята, выделенного из нафтеновых нефтей Персидского залива, с температурными пределами выкипания 360-440°С, и подвергнутого далее гидроочистке.

(MSDS Document. Product IRM 902. MSDS ID 2905-00, Manufacturer Calumet Lubricant Company, p. 2 - composition and information on ingredients. Документ по экологической безопасности масла IRM 902, производитель - фирма Калумет, п. 2 - состав и информация об ингредиентах).

Производство стандартных жидкостей является сравнительно маломасштабным, поэтому указанный выше способ получения стандартной жидкости IRM-903 путем гидрирования вязкого дистиллята, выделенного вакуумной разгонкой из нафтеновых нефтей, имеет ряд недостатков.

Во-первых, это дорогой процесс, требующий специальных катализаторов, во-вторых, для удаления полициклических углеводородов требуется высокое давление, порядка 200 атм, что значительно усложняет технологическое оформление процесса. Результаты применения масла IRM-903 для испытания резин показали, что оно не производит полностью идентичного воздействия на резины как образцы вышеуказанного масла ASTM №3, являющегося предшественником IRM-903. Причины этого неизвестны, но возможно и применение процесса гидрирования, в процессе которого меняется структурно-групповой состав масла и последнее становится менее агрессивным при воздействии на резину.

Известен способ получения жидкости СЖР-3 из дистиллятного продукта из нафтеновой нефти, который подвергают глубокой очистке (серно-кислотной и адсорбционной).

(Справочник «Топлива, смазочные материалы и технические жидкости». Под редакцией В.М. Школьникова. Издательский центр Техинформ», стр. 517, 1999 г. Москва).

По данным авторов жидкость СЖР-3 получали из высоковязкого дистиллята, выделенного путем вакуумной разгонки мазута из нафтеновой нефти (анастасьевской), который затем с целью достижения необходимого уровня вязкости и температуры вспышки подвергался концентрированию путем вакуумной перегонки с отгоном головной фракции, после чего концентрат подвергали адсорбционной очистке тонкопористым алюмосиликатным адсорбентом.

Недостатком указанного способа является плохая воспроизводимость (нестабильность) качественных показателей отдельных партий готового продукта, а также применение для адсорбционной очистки тонкопористого алюмосиликатного адсорбента, имеющего низкую избирательность по удаляемым ароматическим углеводородам, что значительно увеличивает расход адсорбента и тем самым способствует удорожанию процесса очистки.

Производство жидкости СЖР-3 закончилось с развалом СССР. В настоящее время получение СЖР-3 в том виде, в каком оно существовало до 90-х годов, невозможно из-за отсутствия сырьевых источников и вспомогательных реагентов.

Задачей изобретения является разработка технологически стабильного способа получения стандартной жидкости СЖР-3 для испытания резин и резинотехнических изделий, отвечающей необходимым параметрам качества и экологической безопасности.

Для решения поставленной задачи предлагается способ получения стандартной жидкости СЖР-3 для испытания резин и резинотехнических изделий путем адсорбционной очистки дистиллятного продукта, выделенного из нефти нафтенового основания, который отличается тем, что в качестве дистиллятного продукта используют дистиллят с пределами выкипания 360-440°С, который в смеси с растворителем с пределами выкипания 80-120°С подвергают адсорбционной очистке в стационарном слое широкопористого алюмосиликатного адсорбента с удельным объемом пор - не ниже 0,75-0,85 см3/г при массовом соотношении адсорбент:дистиллят 1:1,5-2,3 и объемном соотношении растворитель:дистиллят 1-8:1.

В качестве растворителя используют растворитель с пределами выкипания 80-120°С.

При реализации изобретения используют следующие продукты.

В качестве дистиллятного продукта, выделенного из нефти нафтенового основания, во всех примерах используют дистиллятную фракцию из нафтеновой (анастасьевской) нефти с пределами выкипания 360-440°С.

В качестве адсорбента используют широкопористый алюмосиликатный адсорбент марки АС-230Ш по ТУ 38.401-58-409-2013, который имеет следующие физико-химические характеристики: насыпная плотность - 0,48-0,54 г/см3, удельный объем пор - не ниже 0,75-0,85 см3/г, удельная поверхность - не ниже 400 м2/г, гранулометрический состав 0,2-0,8 мм, или марка В.

В качестве растворителя с пределами выкипания 80-120°С используют петролейный эфир 40/70 по ТУ 6-09-1244-83 или бензин-растворитель нефрас С-2 80/120.

Ниже приведены примеры конкретной реализации способа.

Пример 1 (Сравнительный)

Процесс адсорбционной очистки дистиллята для получения СЖР-3 осуществляют в стационарном слое алюмосиликатного адсорбента следующего химического состава:

SiO2 - 89,65-91,15% масс., Al2O3 - 5,0-3,5% масс., Na2O - 0,15-0,15% масс., Fe2O3 - 0,2-0,2% масс., потери при прокаливании (ППП) - 5,0-5,0% масс.

Структурные показатели адсорбента, такие как насыпная плотность, удельный объем пор, удельная поверхность, гранулометрический состав, удовлетворяли требованиям ТУ 38.401-58-409-2013 на алюмосиликатный адсорбент марки В.

Массовое соотношение адсорбент:дистиллят составляет 1,0:2,6. Предварительно дистиллят разбавляют растворителем (петролейным эфиром) в объемном соотношении растворитель:дистиллят - 1:1. Полученный раствор пропускают через слой адсорбента со скоростью - 0,3 см/мин.

Для получения готового продукта СЖР-3 из очищенного на адсорбенте раствора отгоняют растворитель, который возвращают на повторное использование. Полученный продукт анализируют на соответствие показателей качества нормам ТУ 38.10195-2012 и определяют следующие параметры: анилиновую точку, вязкость кинематическую при 37,8°С, температуру вспышки в открытом тигле, содержание полициклических углеводородов и стабильность масел при температуре 125°С в течение 72 часов по изменению массы образца стандартной резины при воздействии масла.

Пример 2.

Процесс адсорбционной очистки дистиллята для получения СЖР-3 осуществляют в стационарном слое алюмосиликатного адсорбента, имеющего тот же химический состав и структурные показатели, что в примере 1.

Массовое соотношение адсорбент:дистиллят составляет 1,0:2,3. Предварительно дистиллят разбавляют растворителем (бензином-растворителем нефрас) в объемном соотношении растворитель:дистиллят - 8:1. Полученный раствор пропускают через слой адсорбента со скоростью - 0,3 см/мин.

Для получения готового продукта СЖР-3 из очищенного на адсорбенте раствора отгоняют растворитель, который возвращают на повторное использование. Полученный продукт анализируют на соответствие показателей качества нормам ТУ 38.10195-2012 и определяют следующие параметры: анилиновую точку, вязкость кинематическую при 37,8°С, температуру вспышки в открытом тигле, содержание полициклических углеводородов и стабильность масел при температуре 125°С в течение 72 часов по изменению массы образца стандартной резины при воздействии масла.

Пример 3.

Процесс адсорбционной очистки дистиллята для получения СЖР-3 осуществляют в стационарном слое алюмосиликатного адсорбента, имеющего тот же химический состав и структурные показатели, что в примере 1.

Массовое соотношение адсорбент:дистиллят составляет 1:2,2. Предварительно сырье разбавляют растворителем (петролейным эфиром) в объемном соотношении растворитель:дистиллят - 5:1. Полученный раствор пропускают через слой адсорбента со скоростью - 0,3 см/мин.

Для получения готового продукта СЖР-3 из очищенного на адсорбенте раствора отгоняют растворитель, который возвращают на повторное использование. Полученный продукт анализируют на соответствие показателей качества нормам ТУ 38.10195-2012 и определяют следующие параметры: анилиновую точку, вязкость кинематическую при 37,8°С, температуру вспышки в открытом тигле, содержание полициклических углеводородов и стабильность масел при температуре 125°С в течение 72 часов по изменению массы образца стандартной резины при воздействии масла.

Пример 4.

Процесс адсорбционной очистки дистиллята для получения СЖР-3 осуществляют в стационарном слое алюмосиликатного адсорбента, имеющего тот же химический состав и структурные показатели, что в примере 1.

Массовое соотношение адсорбент: дистиллят составляет 1,0:2,0. Предварительно дистиллят разбавляют растворителем (петролейным эфиром) в объемном соотношении растворитель: дистиллят - 1:1. Полученный раствор пропускают через слой адсорбента со скоростью - 0,3 см/мин.

Для получения готового продукта СЖР-3 из очищенного на адсорбенте раствора отгоняют растворитель, который возвращают на повторное использование. Полученный продукт анализируют на соответствие показателей качества нормам ТУ 38.10195-2012 и определяют следующие параметры: анилиновую точку, вязкость кинематическую при 37,8°С, температуру вспышки в открытом тигле, содержание полициклических углеводородов и стабильность масел при температуре 125°С в течение 72 часов по изменению массы образца стандартной резины при воздействии масла.

Пример 5.

Процесс адсорбционной очистки дистиллята для получения СЖР-3 осуществляют в стационарном слое алюмосиликатного адсорбента, имеющего тот же химический состав и структурные показатели, что в примере 1.

Массовое соотношение адсорбент:дистиллят составляет 1,0:1,5. Предварительно дистиллят разбавляют растворителем (бензином-растворителем нефрас) в объемном соотношении растворитель:дистиллят - 1:1. Полученный раствор пропускают через слой адсорбента со скоростью - 0,3 см/мин.

Для получения готового продукта СЖР-3 из очищенного на адсорбенте раствора отгоняют растворитель, который возвращают на повторное использование. Полученный продукт анализируют на соответствие показателей качества нормам ТУ 38.10195-2012 и определяют следующие параметры: анилиновую точку, вязкость кинематическую при 37,8°С, температуру вспышки в открытом тигле, содержание полициклических углеводородов и стабильность масел при температуре 125°С в течение 72 часов по изменению массы образца стандартной резины при воздействии масла.

Пример 6 (Сравнительный).

Процесс адсорбционной очистки дистиллята для получения СЖР-3 осуществляют в стационарном слое алюмосиликатного адсорбента, имеющего тот же химический состав и структурные показатели, что в примере 1.

Массовое соотношение адсорбент:дистиллят составляет 1,0:1,3. Предварительно дистиллят разбавляют растворителем (петролейным эфиром) в объемном соотношении растворитель:дистиллят - 1:1. Полученный раствор пропускают через слой адсорбента со скоростью - 0,3 см/мин.

Для получения готового продукта СЖР-3 из очищенного на адсорбенте раствора отгоняют растворитель, который возвращают на повторное использование. Полученный продукт анализируют на соответствие показателей качества нормам ТУ 38.10195-2012 и определяют следующие параметры: анилиновую точку, вязкость кинематическую при 37.8°С, температуру вспышки в открытом тигле, содержание полициклических углеводородов и стабильность масел при температуре 125°С в течение 72 часов по изменению массы образца стандартной резины при воздействии масла.

В таблице представлены показатели качества продуктов, полученных с использованием вышеприведенного способа, а также требования стандартов ASTM D 471-10 и отечественных ТУ 38.101195-2012.

Из данных таблицы следует, что использование указанных соотношений адсорбента к дистилляту 1:(1,5-2,3) и растворителя к дистилляту (1-8):1 позволяет получить качественные характеристики стандартной жидкости СЖР-3 в рамках значений, требуемых ASTM D 471-10 и отечественными ТУ 38.101195-2012 (примеры 2-5).

Также данные, представленные в таблице 1, показывают, что при массовом соотношении адсорбент:дистиллят 1,0:1,3 (пример 6) и при массовом соотношении адсорбент:дистиллят 1,0:2,6 (пример 6) ухудшаются показатели качества стандартной жидкости СЖР-3 и не отвечают требованиям ТУ.

Для определения экологической безопасности СЖР-3 (тест Эймса на канцерогенность продукта) в число контролируемых параметров был введен показатель содержания полициклических ароматических углеводородов, который не должен превышать 3% по методу IP-346. Полученные образцы отвечали требованиям на экологическую безопасность.

Таким образом, предлагаемый способ получения СЖР-3 при заявленных соотношениях компонентов обеспечивает стабильную технологию получения отечественной экологически чистой стандартной жидкости СЖР-3 с получением требуемых показателей качества как по ТУ 38.101195-2012, так и ASTM D 471-10.

1. Способ получения стандартной жидкости СЖР-3 для испытания резин и резинотехнических изделий путем адсорбционной очистки дистиллятного продукта, выделенного из нефти нафтенового основания, отличающийся тем, что в качестве дистиллятного продукта используют дистиллят с температурными пределами выкипания 360-440°С, который в смеси с растворителем с пределами выкипания 80-120°С подвергают адсорбционной очистке в стационарном слое широкопористого алюмосиликатного адсорбента с удельным объемом пор - не ниже 0,75-0,85 см3/г при массовом соотношении адсорбент:дистиллят 1,0:1,5-2,3, объемном соотношении растворитель:дистиллят 1,0-8,0:1,0.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве растворителя используют растворитель с пределами выкипания 80-120°С.



 

Похожие патенты:

Настоящее изобретение относится к способу получения стандартной жидкости СЖР-2 для испытания резин и резинотехнических изделий путем адсорбционной очистки дистиллятного продукта, выделенного из нефти нафтенового основания, отличающийся тем, что в качестве дистиллятного продукта используют дистиллят с пределами выкипания 450-520°С, который в смеси с растворителем с пределами выкипания 80-120°С подвергают адсорбционной очистке в стационарном слое алюмосиликатного адсорбента с удельным объемом пор - не ниже 0,75-0,85 см3/г при массовом соотношении адсорбент : дистиллят 1,7-3,2:1, объемном соотношении растворитель : дистиллят 4-10:1.

Настоящее изобретение относится к способу получения стандартной жидкости СЖР-1 для испытания резин и резинотехнических изделий с использованием глубокоочищенного остаточного дистиллята, выделенного из парафинового нефтяного сырья, который отличается тем, что указанный остаточный дистиллят в смеси с растворителем подвергают адсорбционной очистке в стационарном слое широкопористого алюмосиликатного адсорбента с удельным объемом пор не менее 0,75-0,85 см3/г при массовом соотношении адсорбент : остаточный дистиллят - 1,3-1,5:1, объемном соотношении растворитель : остаточный дистиллят - 4-6:1.
Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности. Изобретение касается способа удаления сераорганических соединений из жидкого углеводородного топлива пропусканием через неподвижный адсорбент, в качестве которого используют γ-оксид алюминия, модифицированный оксидом цинка в количестве от 0,1 до 10,0 мас.%, или его комбинацию с другими адсорбционными материалами: γ-оксидом алюминия и/или алюмо-кобальт-молибденовым или алюмо-никель-молибденовым катализатором гидроочистки, и/или синтетическим цеолитом типа NaX или ZSM, и/или медно-цинковым адсорбентом.

Изобретение относится к технологии переработки нефтешламов и вязкой нефти, которые образуются при длительном хранении в амбарах, озерах испарителях, на предприятиях нефтепродуктообеспечения.

Изобретение относится к способу удаления примесей из потока углеводородов, содержащего по меньшей мере одно винилароматическое соединение. Один из вариантов способа включает: приведение в контакт углеводородного потока по меньшей мере с одним сорбентом, который адсорбирует по меньшей мере часть примесей из углеводородного потока с получением очищенного углеводородного потока; затем отделение очищенного углеводородного потока по меньшей мере от одного сорбента; далее предварительную обработку по меньшей мере одного сорбента до стадии контактирования, где стадия предварительной обработки представляет собой изготовление по меньшей мере одного сорбента, способного адсорбировать примеси; где стадия предварительной подготовки включает: a) промывку по меньшей мере одного сорбента растворителем, b) регулирование рН по меньшей мере одного сорбента, находящегося в растворителе до рН выше чем 10, c) деаэрирование по меньшей мере одного сорбента, находящегося в растворителе, d) удаление растворителя по меньшей мере из одного сорбента и e) сушку по меньшей мере одного сорбента, причем по меньшей мере один сорбент представляет собой глину.

Изобретение относится к способу скоростной деструкции остаточных нефтяных продуктов. Способ включает адсорбцию остаточных нефтяных продуктов в порах углеродного сорбента и обработку сверхвысокочастотным излучением при индуцированной температуре до 600°C в потоке аргона или диоксида углерода.
Изобретение относится к способу очистки отработанного синтетического моторного масла путем его смешивания с водным раствором щелочи, при этом в смесь добавляют 10 % по массе экстракта продуктов из опилок хвойных деревьев в изопропиловом спирте и 5 % по массе древесных опилок хвойных деревьев, полученную смесь нагревают до выпаривания изопропилового спирта и воды, отстаивают и центрифугируют.

Изобретение относится к установке для получения пара-ксилола, которая предполагает ряд возможных путей энергосбережения за счет осуществления обмена теплотой в пределах установки.
Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности. Изобретение касается способа деасфальтизации мазута путем контактирования пропитанного мазутом широкопористого адсорбента с катализатором крекинга.

Изобретение относится к способу производства отдельного изомера ксилола из исходных сырьевых потоков, содержащих ароматические соединения С8, ароматические соединения С9 и более тяжелые ароматические соединения.
Наверх