Композиция гидравлической текучей среды
Изобретение относится к композиции гидравлической текучей среды, содержащей углеводородный компонент, включающий более чем 5 мас.% нефти нафтенового основания и от 20 до 95 мас.% возобновляемой или переработанной изопарафиновой нефти по общей массе композиции, в которой возобновляемая или переработанная изопарафиновая нефть имеет интервал кипения 240-300°C. Также раскрывается применение гидравлической текучей среды в гидравлической системе. Технический результат - получение гидравлических жидких композиций, которые имеют низкую вязкость при низких температурах. 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 6 табл., 4 пр.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится к композиции гидравлической текучей среды, содержащей нефть нафтенового основания и возобновляемую или переработанную изопарафиновую нефть. Эта композиция гидравлической текучей среды является полезной, например, в качестве текучей среды для амортизаторов, арктической гидравлической текучей среды или текучей среды для автоматических коробок передач.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Патентный документ US 2007/0259792 A1 раскрывает композицию текучей среды, содержащую 70-99,99 мас.% по полной массе композиции гидравлической текучей среды легко биоразлагаемой композиции сырой нефти, содержащей (i) от 80 до 100 мас.% сырой нефти или исходной смеси, имеющей содержание парафинов больше чем 80 мас.% и содержание насыщенных углеводородов больше чем 98 мас.%, и содержащей ряд изопарафинов, имеющих n, n+1, n+2, n+3 и n+4 атомов углерода, где n составляет 15-35, и имеющей кинематическую вязкость при 100°C самое большее 5,5 мм2/с; и (ii) от 0 до 20 мас.% по массе сырой нефти сложного эфира полигидроксисоединения; и (b) присадку, уменьшающую зависимость вязкости от температуры в количестве от 0,01 до 30 мас.% по полной массе композиции гидравлической текучей среды, причем композиция гидравлической текучей среды имеет индекс вязкости в диапазоне от 50 до 1000 и температуру текучести -30°C или ниже.
Нафтеновая нефть обычно используется в качестве рабочих жидкостей в гидравлических системах. Она имеет хорошую растворяющую способность для полярных добавок, и полярных оксигенатов, которые могут образовываться в нефти во время использования гидравлической системы. Кроме того, нафтеновая нефть имеет относительно низкую летучесть.
Маловязкие нефтепродукты, такие как сырая нефть группы III с вязкостью 3 сСт, также могут использоваться в качестве текучих сред для амортизаторов. Эти текучие среды рассеивают кинетическую энергию, образующуюся при ударе, трансформируя ее в другие формы энергии, такие как тепло. Кроме того, маловязкие нефтепродукты используются в качестве текучих сред для автомобильных трансмиссий.
Существует потребность в текучих средах с высокой совместимостью с присадками, уменьшающими зависимость вязкости от температуры, при низких температурах. Кроме того, существует потребность в маловязких гидравлических жидких композициях, которые имели бы низкую вязкость при низких температурах для использования в арктических приложениях.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение предлагает композицию гидравлической текучей среды, содержащую компонент нафтеновой нефти (NBO) и компонент изопарафиновой нефти (IPO).
Индекс вязкости, температура текучести и температура вспышки углеводородного компонента, включенного в композицию гидравлической текучей среды по настоящему изобретению, являются подходящими для амортизирующих текучих сред, арктических гидравлических текучих сред или текучих сред для автоматических коробок передач. Арктические гидравлические текучие среды применяются в системах, которые используются с перерывами и подвергаются холодному запуску при низких температурах, например в наружных системах, таких как морская гидравлика и гидравлика в мусоровозах, где текучие среды используются без предварительного подогрева.
Настоящее изобретение также предлагает гидравлическую систему, содержащую композицию гидравлической текучей среды по настоящему изобретению.
Неожиданно было найдено, что вязкость композиции гидравлической текучей среды существенно уменьшается при низких температурах при включении изопарафиновой нефти в нефть нафтенового основания, по сравнению с гидравлической текучей средой, включающей исключительно нефть нафтенового основания в качестве нефтяного компонента. В частности, когда текучая среда по настоящему изобретению используется в качестве гидравлической текучей среды в гидравлических системах, низкая вязкость гидравлической текучей среды при низких температурах, ниже -30°C, значительно облегчает холодный запуск гидравлических систем. Кроме того, преимущественно более низкая энергия необходима для создания необходимого давления при холодном запуске, а также во время работы.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Одной задачей настоящего изобретения является предложить композицию гидравлической текучей среды, содержащую углеводородный компонент, содержащий больше чем 5 мас.% нефти нафтенового основания и до 95 мас.% возобновляемой или переработанной изопарафиновой нефти по общей массе композиции.
Эта композиция гидравлической текучей среды является полезной в качестве, не ограничиваясь этим, арктической композиции гидравлической текучей среды, текучей среды для амортизаторов или текучей среды для автоматических коробок передач.
В настоящем изобретении:
термин «нафтеновая нефть или нефть нафтенового основания» (NBO) означает нефть, которая содержит значительное количество циклических насыщенных углеводородных соединений, то есть нафтенов;
термин «возобновляемая или переработанная изопарафиновая нефть» (IPO) означает нефть, содержащую значительное количество изопарафиновых соединений, приготовленных путем гидрообработки и изомеризации нефти, получаемую из возобновляемого или переработанного сырья. Гидрообработка и изомеризация нефти могут быть выполнены, как описано, например, в патенте FI 100248. Возобновляемое или переработанное сырье может быть получено из растений или животных, и может представлять собой растительные масла, животные жиры, рыбий жир и их смеси. Примеры подходящего возобновляемого и переработанного сырья включают в себя, не ограничиваясь этим, рапсовое масло, масло канолы, сурепное масло, талловое масло, подсолнечное масло, соевое масло, конопляное масло, оливковое масло, льняное масло, горчичное масло, пальмовое масло, арахисовое масло, касторовое масло, кокосовое масло, животные жиры, такие как сало, жир и ворвань. Возобновляемое или переработанное сырье также может быть произведено микробами, такими как морские водоросли и бактерии. Кроме того, возобновляемое или переработанное сырье охватывает продукты конденсации, такие как сложные эфиры, а также другие производные возобновляемого или переработанного сырья.
В одном варианте осуществления углеводородный компонент состоит из изопарафиновой нефти и нафтеновой нефти.
В одном варианте осуществления количество нафтеновой нефти составляет меньше чем 80% мас.%, в частности меньше чем 70 мас.%, по общей массе композиции.
В одном варианте осуществления композиция гидравлической текучей среды по настоящему изобретению содержит от приблизительно 20 мас.% до приблизительно 30 мас.% возобновляемой или переработанной изопарафиновой нефти по общей массе композиции.
Изопарафиновая нефть, используемая в настоящем изобретении, имеет интервал кипения от 240°C до 300°C. В одном варианте осуществления интервал кипения составляет от 267°C до 288°C. В другом варианте осуществления интервал кипения составляет от 283°C до 300°C. В еще одном дополнительном варианте осуществления интервал кипения составляет от 265°C до 290°C.
Температура текучести изопарафиновой нефти с интервалом кипения от 267°C до 288°C, измеряемая в соответствии со стандартом ASTMD 5950, составляет -69°C. Изопарафиновая нефть с интервалом кипения от 267°C до 288°C не содержит летучих органических соединений (VOC), определяемых в соответствии со стандартом DIN EN 13016-1.
Распределение углеродных цепей изопарафиновой нефти зависит от сырья, используемого для ее производства. В одном варианте осуществления изопарафиновая нефть с интервалом кипения от 267°C до 288°C имеет один или более из следующих распределений углеродных цепей:
Парафины <C15 меньше чем приблизительно 5 мас.%,
Парафины C15 от приблизительно 5 мас.% до приблизительно 15 мас.%, из которых изопарафины составляют более чем приблизительно 75 мас.%,
Парафины C16 от приблизительно 50 мас.% до приблизительно 65 мас.%, из которых изопарафины составляют более чем приблизительно 90 мас.%,
Парафины C17 от приблизительно 20 мас.% до приблизительно 30 мас.%, из которых изопарафины составляют более чем 90 мас.%,
Парафины C18 от приблизительно 5 мас.% до приблизительно 15 мас.%, из которых изопарафины составляют более чем приблизительно 90 мас.%,
Парафины >C18 меньше чем приблизительно 5 мас.%.
В одном варианте осуществления изопарафиновая нефть с интервалом кипения от 267°C до 288°C имеет следующие распределения углеродных цепей:
Парафины <C15 1,02 мас.%,
Парафины C15 7,86 мас.%, из которых изопарафины составляют 79,81 мас.%,
Парафины C16 58,83 мас.%, из которых изопарафины составляют 94,33 мас.%,
Парафины C17 23,82 мас.%, из которых изопарафины составляют 97,03 мас.%,
Парафины C18 8,48 мас.%, из которых изопарафины составляют 99,96 мас.%,
Парафины >C18 0,00 мас.%.
Температура текучести изопарафиновой нефти с интервалом кипения от 283°C до 300°C, измеряемая в соответствии со стандартом ASTMD 5950, составляет -42°C. Изопарафиновая нефть с интервалом кипения от 283°C до 300°C не содержит летучих органических соединений (VOC), определяемых в соответствии со стандартом DIN EN 13016-1.
В одном варианте осуществления изопарафиновая нефть с интервалом кипения от 283°C до 300°C имеет один или более из следующих распределений углеродных цепей:
Парафины <C16 меньше чем приблизительно 5 мас.%,
Парафины C16 от приблизительно 0 мас.% до приблизительно 10 мас.%, из которых изопарафины составляют более чем 80 мас.%,
Парафины C17 от приблизительно 5 мас.% до приблизительно 20 мас.%, из которых изопарафины составляют более чем приблизительно 50 мас.%,
Парафины C18 от приблизительно 70 мас.% до приблизительно 85 мас.%, из которых изопарафины составляют более чем 90 мас.%,
Парафины C19 от приблизительно 0 мас.% до приблизительно 10 мас.%, из которых изопарафины составляют более чем приблизительно 90 мас.%,
Парафины C20 от приблизительно 0 мас.% до приблизительно 10 мас.%, из которых изопарафины составляют более чем приблизительно 90 мас.%,
Парафины >C20 меньше чем приблизительно 5 мас.%.
В другом варианте осуществления изопарафиновая нефть с интервалом кипения от 283°C до 300°C имеет следующие распределения углеродных цепей:
Парафины <C16 0,18 мас.%,
Парафины C16 2,02 мас.%, из которых изопарафины составляют 87,13 мас.%,
Парафины C17 12,44 мас.%, из которых изопарафины составляют 58,41 мас.%,
Парафины C18 81,91 мас.%, из которых изопарафины составляют 96,82 мас.%,
Парафины C19 1,30 мас.%, из которых изопарафины составляют 97,35 мас.%,
Парафины C20 1,14 мас.%, из которых изопарафины составляют 97,90 мас.%,
Парафины >C20 1,01 мас.%.
В одном варианте осуществления композиция гидравлической текучей среды по настоящему изобретению содержит одну или более присадок, уменьшающих зависимость вязкости от температуры (VI). Количество этих присадок VI находится в диапазоне 0,01-30 мас.% по общей массе композиции. В другом варианте осуществления количество присадок VI находится в диапазоне 10 мас.% - 25 мас.%. Присадки VI используются для того, чтобы увеличить индекс вязкости композиции текучей среды и уменьшить изменение относительной вязкости при изменении температуры. Присадки VI дополнительно улучшают удобство и простоту использования маловязкой композиции текучей среды по настоящему изобретению при низких температурах, посредством чего облегчается холодный запуск гидравлических систем. Подходящие присадки VI в настоящем изобретении охватывают присадки, традиционно используемые в арктических гидравлических композициях, амортизирующих композициях и композициях текучих сред для автоматических коробок передач, и включают в себя, не ограничиваясь этим, низко- или высокомолекулярные полимеры или сополимеры акрилатов, бутадиена, олефинов или алкилированных стиролов. Примерами подходящих присадок VI являются коммерчески доступные продукты серии Viscoplex 7 производства компании Evonik.
В одном варианте осуществления композиция текучей среды по настоящему изобретению содержит одну или более добавок для того, чтобы обеспечить защиту, например против износа, вспенивания, коррозии и окисления. Количество добавок обычно составляет вплоть до 5 мас.% по общей массе композиции и является традиционно используемым для конкретного применения.
Кинематическая вязкость композиции гидравлической текучей среды по настоящему изобретению измерялась в соответствии со стандартом ENISO3104. Кинематическая вязкость композиции гидравлической текучей среды по настоящему изобретению в соответствии со стандартом ISO VG 15 сСт, то есть арктического гидравлического сорта, составляет ниже 1000 сСт при -40°C.
Кинематическая вязкость композиции гидравлической текучей среды по настоящему изобретению в соответствии со стандартом ISO VG 28 сСт, то есть арктического гидравлического сорта, составляет ниже 1000 сСт при -30°C.
Кинематическая вязкость композиции гидравлической текучей среды по настоящему изобретению может быть более высокой, например приблизительно 5000 сСт, в зависимости от применения, в котором используется эта композиция. Уровень кинематической вязкости зависит от количества и свойств, например, NBO, используемой в композиции.
Индекс вязкости композиции по настоящему изобретению, измеренный в соответствии со стандартом ASTMD2270, находится в диапазоне 50-1000. В одном варианте осуществления индекс вязкости находится в диапазоне 250-1000.
Температура вспышки композиции по настоящему изобретению выше 100°C измеряется в соответствии со стандартом ENISO2592 или ASTMD92.
Температура текучести по настоящему изобретению, измеренная в соответствии со стандартом ASTMD5950, составляет ниже -30°C.
Другой аспект настоящего изобретения предлагает гидравлическую систему, содержащую композицию гидравлической текучей среды по настоящему изобретению. Эта гидравлическая система включает в себя, не ограничиваясь этим, морскую гидравлику и гидравлику мусоровоза.
Следующие примеры даны для дополнительной иллюстрации настоящего изобретения, и не являются ограничивающими.
Пример 1
Кинематическая вязкость углеводородного компонента гидравлических композиций по настоящему изобретению, содержащих изопарафиновую нефть (IPO) и нафтеновую нефть (NBO) в различных массовых соотношениях, была измерена при различных температурах в соответствии со стандартом ENISO3104. Температуры текучести этих смесей были определены в соответствии со стандартом ASTMD5950 с интервалами в 3°C. Температура текучести нефти рассматривается как индекс самой низкой температуры, при которой эта нефть может использоваться для конкретного применения. NBO содержала приблизительно 55 мас.% нафтенов, 38 мас.% парафинов и 7 мас.% ароматических соединений, и имела кинематическую вязкость 3,9 сСт при 40°C. Эта NBO также использовалась в качестве справочной.
Способ испытаний стандарта ASTMD5950 для температуры текучести покрывает определение температуры текучести нефтепродуктов с помощью автоматического прибора, который наклоняет тестовый стакан во время охлаждения и определяет перемещение поверхности образца с помощью оптического устройства. В этом эксперименте температура образца понижалась с интервалами в 3°C до тех пор, пока оптический детектор не подтверждал отсутствие какого-либо течения. Низкие температуры текучести, ниже 69°C, обозначены в Таблице 1 как «<70°C».
Гидравлические композиции были приготовлены в соответствии с Таблицей 1. IPO X является изопарафиновой нефтью, имеющей интервал кипения от 267°C до 288°C. IPO Y является изопарафиновой нефтью, имеющей интервал кипения от 283°C до 300°C.
IPO X имела следующее распределение углеродных цепей:
Парафины <C15 1,02 мас.%,
Парафины C15 7,86 мас.%, из которых изопарафины составляют 79,81 мас.%,
Парафины C16 58,83 мас.%, из которых изопарафины составляют 94,33 мас.%,
Парафины C17 23,82 мас.%, из которых изопарафины составляют 97,03 мас.%,
Парафины C18 8,48 мас.%, из которых изопарафины составляют 99,96 мас.%,
Парафины >C18 0,00 мас.%.
IPO Y имела следующее распределение углеродных цепей:
Парафины <C16 0,18 мас.%,
Парафины C16 2,02 мас.%, из которых изопарафины составляют 87,13 мас.%,
Парафины C17 12,44 мас.%, из которых изопарафины составляют 58,41 мас.%,
Парафины C18 81,91 мас.%, из которых изопарафины составляют 96,82 мас.%,
Парафины C19 1,30 мас.%, из которых изопарафины составляют 97,35 мас.%,
Парафины C20 1,14 мас.%, из которых изопарафины составляют 97,90 мас.%,
Парафины >C20 1,01 мас.%.
Таблица 1
| Ссылка | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | |
| Композиция | |||||||||||
| Компонент | Количество в композиции (мас.%) | ||||||||||
| IPO X | 10 | 20 | 30 | 50 | 70 | 100 | |||||
| IPO Y | 20 | 30 | 50 | 100 | |||||||
| NBO | 100 | 90 | 80 | 70 | 50 | 30 | 80 | 70 | 50 | ||
| Кинематическая вязкость (мм2/с) при изменяющихся температурах | |||||||||||
| 100°C | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 40°C | 4 | 4 | 4 | 3 | 3 | 3 | 3 | 4 | 4 | 4 | 4 |
| -20°C | 44 | 38 | 34 | 30 | 25 | 22 | 19 | 38 | 36 | 33 | 29 |
| -30°C | 92 | 77 | 65 | 57 | 45 | 38 | 31 | 74 | 68 | 60 | 112 |
| -40°C | 250 | 195 | 157 | 130 | 96 | 77 | 61 | 181 | 175 | 201 | n.d. |
| -50°C | 913 | 630 | 464 | 360 | 385 | 389 | 312 | 736 | 1287 | n.d. | n.d. |
| Температура текучести | |||||||||||
| PP (°C) | <-70 | <-70 | <-70 | <-70 | <-70 | <-69 | <-69 | <-69 | <-70 | <-66 | <-42 |
n.d.=не определяется
При -40°C IPO X (образец 6) имела кинематическую вязкость, которая была на 76% ниже, чем для справочной NBO (61 мм2/с против 250 мм2/с). При -50°C кинематическая вязкость образца 6 была на 66% ниже, чем у справочной. Включение IPO X в NBO не изменяло вязкость линейно. Например, 30 мас.% добавление IPO X (композиция 3) уменьшало вязкость при -40°C с 250 мм2/с до 130 мм2/с, что составляет 63% от полного потенциала, учитывая то, что вязкость IPO X составляет 61 мм2/с при -40°C. При -50°C уменьшение вязкости составило 92% от полного потенциала (с 913 мм2/с до 360 мм2/с), учитывая то, что вязкость IPO X составляет 312 мм2/с при -50°C. Эти результаты показывают, что низкотемпературное поведение вязкости смесей NBO и IPO является нелинейным.
Эти результаты дополнительно демонстрируют, что температура текучести остается на уровне, приемлемом для арктических гидравлических композиций. Вязкость остается на низком уровне вплоть до температуры текучести для содержащей IPO X и IPO Y композиции, тогда как вязкость начинает быстро увеличиваться уже при -50°C для NBO (справочной), имеющей температуру текучести <-70°C. Таким образом, низкотемпературную вязкость можно рассматривать как лучшую индикацию работоспособности арктической гидравлической текучей среды, чем температура текучести.
Поведение вязкости смесей, содержащих компонент IPO (композиции 1-9), существенно улучшается по сравнению с NBO (справочной) вплоть до -50°C для композиций, содержащих IPO X, и вплоть до -40°C для композиций, содержащих IPO Y. Это улучшение работоспособности в холодном состоянии нельзя увидеть только из результатов определения температуры текучести.
Пример 2
Арктическая гидравлическая композиция в соответствии с сортом ISO VG 15 была приготовлена путем модификации коммерческого состава «Neste Hydrauli Arctic 15». 20 мас.% компонента NBO в Neste Hydrauli Arctic 15 было заменено на IPO X, описанную в Примере 1. NBO Neste Hydrauli Arctic 15 содержал приблизительно 55 мас.% нафтенов, 38 мас.% парафинов и 7 мас.% ароматических соединений. Количество присадки VI поддерживалось равным 15 мас.% для поддержания сорта ISO VG 15. Были добавлены те же самые добавки, что и в Neste Hydrauli Arctic 15. Композиция по настоящему изобретению была следующей:
Компонент NBO - Neste Hydrauli Arctic 15 64 мас.%
IPO X 20 мас.%
Присадка VI (Viscoplex 7-200) 15 мас.%
Добавки 1 мас.%
Кинематическая вязкость композиции по настоящему изобретению и вышеупомянутой справочной коммерческой гидравлической текучей среды была измерена в соответствии со стандартом ENISO3104 при различных температурах. Результаты показаны в Таблице 2.
Таблица 2
| Температура (°C) | Neste Hydrauli Arctic 15 | Композиция по настоящему изобретению, ISO VG 15 | |
| Кинематическая вязкость (мм2/с) | -50 | 7270 | 3898 |
| -40 | 1759 | 818 | |
| -30 | 569 | 329 | |
| -20 | 245 | 163 | |
| -10 | 125 | 92 | |
| 0 | 72 | 57 | |
| 20 | 31 | 27 | |
| 40 | 17 | 16 | |
| 100 | 5 | 5 |
Результаты показывают, что было 47%-ое уменьшение вязкости при 40°C, когда 20 мас.% изопарафиновой нефти IPO X было введено в коммерческую арктическую нафтеновую композицию, соответствующую сорту ISO VG 15. Таким образом, при -40°C был достигнут уровень вязкости ниже 1000 мм2/с, который можно рассматривать как эталонное значение абсолютной вязкости для хорошей работоспособности гидравлической системы. Это считается существенным улучшением в отношении применения композиции гидравлической текучей среды для холодного запуска гидравлических систем при низких температурах.
Таблица 3 показывает температуру вспышки, температуру текучести и индекс вязкости композиции по настоящему изобретению. Температура вспышки была на допустимом уровне для арктической гидравлической текучей среды. Температура текучести была немного увеличена по сравнению со справочной. Однако, как указано в примере 1, индекс вязкости является лучшим показателем хорошей работоспособности при низких температурах, чем температура текучести. Индекс вязкости композиции по настоящему изобретению был улучшен по сравнению со справочным.
Таблица 3
| Свойство | Способ | Neste Hydrauli Arctic 15 | Композиция по настоящему изобретению, ISO VG 15 |
| Температура вспышки (°C) | ENISO2592 | n.a. | 124 |
| Температура текучести (°C) | ASTMD5950 | -66 | -57 |
| Индекс вязкости | ASTMD2270 | 293 | >300 |
n.a.=не анализировалось
Пример 3
Арктическая гидравлическая композиция в соответствии с сортом ISO VG 28 была приготовлена путем модификации коммерческого состава «Neste Hydrauli Arctic 28». 20 мас.% компонента NBO в Neste Hydrauli Arctic 28 было заменено на IPO X, описанную в Примере 1. NBO Neste Hydrauli Arctic 28 содержал приблизительно 55 мас.% нафтенов, 38 мас.% парафинов и 7 мас.% ароматических соединений. Количество присадки VI поддерживалось равным 15 мас.% для поддержания сорта ISO VG 28. Были добавлены те же самые добавки, что и в Neste Hydrauli Arctic 28. Композиция по настоящему изобретению была следующей:
Компонент NBO - Neste Hydrauli Arctic 28 55,5 мас.%
IPO X 20 мас.%
Присадка VI (Viscoplex 7-200) 22 мас.%
Добавки 2,5 мас.%
Кинематическая вязкость композиции по настоящему изобретению и вышеупомянутой справочной коммерческой гидравлической текучей среды была измерена в соответствии со стандартом ENISO3104 при различных температурах. Результаты показаны в Таблице 4.
Таблица 4
| Температура (°C) | Neste Hydrauli Arctic 28 | Композиция по настоящему изобретению, ISO VG 28 | ||
| Кинематическая вязкость (мм2/с) | -50 | 18420 | n.d. | |
| -40 | 4167 | 1952 | ||
| -30 | 1384 | 746 | ||
| -20 | 580 | 362 | ||
| -10 | 284 | 198 | ||
| 0 | 159 | 120 | ||
| 20 | 64 | 54 | ||
| 40 | 33 | 30 | ||
| 100 | 9,6 | 9,2 |
n.d.=не определяется
Эти результаты показывают, что уровень абсолютной вязкости ниже 1000 мм2/с был достигнут при -30°C в композиции по настоящему изобретению, тогда как справочный состав превысил уровень 1000 мм2/с. Также при -40°C уровень вязкости был существенно уменьшен для композиции по настоящему изобретению по сравнению со справочным составом. При -50°C вязкость было невозможно определить, поскольку температура была близка к температуре текучести (-51°C), и композиция стала густой. Аналогично, вязкость справочной композиции была выше уровня хорошей работоспособности. Из этого можно сделать вывод, что работоспособность композиции по настоящему изобретению была улучшена вплоть до -40°С.
Температура вспышки, температура текучести и индекс вязкости композиции по настоящему изобретению и справочной композиции показаны в Таблице 5.
Таблица 5
| Свойство | Способ | Neste Hydrauli Arctic 28 | Композиция по настоящему изобретению, ISO VG 28 |
| Температура вспышки (°C) | ENISO2592 | 126 | 130 |
| Температура текучести (°C) | ASTMD5950 | -60 | -51 |
| Индекс вязкости | ASTMD2270 | 294 | >300 |
Температура вспышки композиции по настоящему изобретению была на допустимом уровне. Температура текучести была увеличена на 9°C по сравнению со справочной. Опять же, индекс вязкости является лучшим показателем хорошей работоспособности при низких температурах, чем температура текучести. Работоспособность композиции по настоящему изобретению была улучшена вплоть до -40°C. Индекс вязкости был улучшен по сравнению со справочным.
Пример 4
Текучая среда для амортизатора по настоящему изобретению была подготовлена путем объединения IPO X, описанной в Примере 1, с сырой нефтью BO X. Был подготовлен справочный состав, содержащий компоненты сырой нефти BO X и BO Y.
BO X представляет собой сырую нефть высокой вязкости группы III, содержащей нафтены в количестве приблизительно 58 мас.%. Кинематическая вязкость BO X составила 12,1 мм2/с при 40°C и 3,0 мм2/с при 100°C. Температура текучести BO X составила -24°C.
BO Y представляет собой сырую нефть, содержащую нафтены и имеющую кинематическую вязкость 2,9 мм2/с при 40°C и 1,2 мм2/с при 100°C. Температура текучести BO Y составила -40°C.
Таблица 6 показывает состав и физические свойства амортизационной текучей среды по настоящему изобретению и соответствующего справочного состава. Кинематическая вязкость (KV) была измерена в соответствии со стандартом ASTMD445. Температура текучести была измерена в соответствии со стандартом ASTMD5950.
Таблица 6
| Справочная текучая среда для амортизатора | Композиция по настоящему изобретению | |
| Композиция | ||
| Компонент | Количество в композиции (мас.%) | |
| BO X | 42,5 | 51 |
| BO Y | 47,5 | |
| IPO X | 40 | |
| улучшитель VI (Viscoplex 7-200) | 10 | 10 |
| Физические свойства | ||
| KV 100°C [мм2/с] | 4,2 | 4,2 |
| KV 40°C [мм2/с] | 12,0 | 12,0 |
| KV 20°C [мм2/с] | 20,8 | 20,8 |
| VI | >300 | >300 |
| Вязкость по Брукфилду при -40°C | 600 | 500 |
| Температура текучести (°C) | -57 | -51 |
| Температура вспышки [°C] по ASTMD92 | 144 | 156 |
Эти результаты показывают, что амортизирующая текучая среда, соответствующая требованиям для температуры текучести KV40 (12-13 мм2/с), KV100 (минимум 4 мм2/с) (при температуре <-45°C), и температуры вспышки (минимум 115°C) в текучих средах для поглощения удара может быть сформулирована с содержанием углеводородного компонента по настоящему изобретению. Поведение вязкости при низких температурах, определяемое тестом вязкости по Брукфилду при -40°C в соответствии со стандартом DIN 51398, показало то же самое улучшенное поведение, что и в предыдущих примерах.
Для специалиста в данной области техники будет очевидно, что с развитием технологии концепция настоящего изобретения может быть реализована различными способами. Настоящее изобретение и его варианты осуществления не ограничиваются описанными выше примерами, и могут варьироваться в рамках формулы изобретения.
1. Композиция гидравлической текучей среды, содержащая углеводородный компонент, содержащий более чем 5 мас.% нефти нафтенового основания и от 20 мас.% до 95 мас.% возобновляемой или переработанной изопарафиновой нефти по общей массе композиции, в которой возобновляемая или переработанная изопарафиновая нефть имеет интервал кипения 240-300°C.
2. Композиция гидравлической текучей среды по п. 1, в которой углеводородный компонент состоит из изопарафиновой нефти и нефти нафтенового основания.
3. Композиция гидравлической текучей среды по п. 1, в которой количество нефти нафтенового основания составляет менее чем 80 мас.%, в частности менее чем 70 мас.% по общей массе композиции.
4. Композиция гидравлической текучей среды по п. 1, которая содержит от приблизительно 20 мас.% до приблизительно 30 мас.% возобновляемой или переработанной изопарафиновой нефти по общей массе композиции.
5. Композиция гидравлической текучей среды по п. 1, в которой возобновляемая или переработанная изопарафиновая нефть имеет интервал кипения 267°C - 288°C, в частности 283°C - 300°C, или 265°C - 290°C.
6. Композиция гидравлической текучей среды по п. 5, в которой изопарафиновая нефть имеет интервал кипения от 267°C до 288°C, а также имеет одно или более из следующих распределений углеродных цепей:
Парафины <C15 меньше чем приблизительно 5 мас.%,
Парафины C15 от приблизительно 5 мас.% до приблизительно 15 мас.%, из которых изопарафины составляют более чем приблизительно 75 мас.%,
Парафины C16 от приблизительно 50 мас.% до приблизительно 65 мас.%, из которых изопарафины составляют более чем приблизительно 90 мас.%,
Парафины C17 от приблизительно 20 мас.% до приблизительно 30 мас.%, из которых изопарафины составляют более чем 90 мас.%,
Парафины C18 от приблизительно 5 мас.% до приблизительно 15 мас.%, из которых изопарафины составляют более чем приблизительно 90 мас.%,
Парафины >C18 меньше чем приблизительно 5 мас.%.
7. Композиция гидравлической текучей среды по п. 6, в которой температура текучести изопарафиновой нефти, измеренная в соответствии со стандартом ASTMD 5950, составляет -69°С.
8. Композиция гидравлической текучей среды по п. 5, в которой изопарафиновая нефть имеет интервал кипения от 283°C до 300°C, а также имеет одно или более из следующих распределений углеродных цепей:
Парафины <C16 меньше чем приблизительно 5 мас.%,
Парафины C16 от приблизительно 0 мас.% до приблизительно 10 мас.%, из которых изопарафины составляют более чем 80 мас.%,
Парафины C17 от приблизительно 5 мас.% до приблизительно 20 мас.%, из которых изопарафины составляют более чем приблизительно 50 мас.%,
Парафины C18 от приблизительно 70 мас.% до приблизительно 85 мас.%, из которых изопарафины составляют более чем 90 мас.%,
Парафины C19 от приблизительно 0 мас.% до приблизительно 10 мас.%, из которых изопарафины составляют более чем приблизительно 90 мас.%,
Парафины C20 от приблизительно 0 мас.% до приблизительно 10 мас.%, из которых изопарафины составляют более чем приблизительно 90 мас.%,
Парафины >C20 меньше чем приблизительно 5 мас.%.
9. Композиция гидравлической текучей среды по п. 8, в которой изопарафиновая нефть имеет следующие распределения углеродных цепей:
Парафины <C16 0,18 мас.%,
Парафины C16 2,02 мас.%, из которых изопарафины составляют 87,13 мас.%,
Парафины C17 12,44 мас.%, из которых изопарафины составляют 58,41 мас.%,
Парафины C18 81,91 мас.%, из которых изопарафины составляют 96,82 мас.%,
Парафины C19 1,30 мас.%, из которых изопарафины составляют 97,35 мас.%,
Парафины C20 1,14 мас.%, из которых изопарафины составляют 97,90 мас.%,
Парафины >C20 1,01 мас.%.
10. Композиция гидравлической текучей среды по п. 8 или 9, в которой температура текучести изопарафиновой нефти, измеренная в соответствии со стандартом ASTMD 5950, составляет -42°C.
11. Композиция гидравлической текучей среды по любому из предыдущих пунктов, содержащая одну или более присадок, уменьшающих зависимость вязкости от температуры, в количестве 0,01-30 мас.%, в частности 5-15 мас.% по общей массе композиции.
12. Композиция гидравлической текучей среды по любому из предыдущих пунктов, содержащая одну или более добавок в количестве вплоть до 5 мас.% по общей массе композиции.
13. Композиция гидравлической текучей среды по любому из предыдущих пунктов, кинематическая вязкость которой, измеренная в соответствии со стандартом ENISO3104, составляет менее 5000 сСт при -30°C, в частности менее 1000 сСт при -30°C.
14. Композиция гидравлической текучей среды по любому из предыдущих пунктов, индекс вязкости которой, измеренный в соответствии со стандартом ASTMD2270, находится в диапазоне 50-1000, в частности 250-1000.
15. Композиция гидравлической текучей среды по любому из предыдущих пунктов, температура вспышки которой, измеренная в соответствии со стандартом ENISO2592 или ASTMD92, составляет более 100°C.
16. Композиция гидравлической текучей среды по любому из предыдущих пунктов, которая выбирается из арктической композиции гидравлической текучей среды, композиции текучей среды для амортизатора и композиции текучей среды для автоматической коробки передач.
17. Применение композиции гидравлической текучей среды по любому из пп. 1-15 в гидравлической системе.
