×
25.08.2017
217.015.abbb

Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АНТИТУРБУЛЕНТНОЙ ПРИСАДКИ ДЛЯ УГЛЕВОДОРОДНЫХ РАКЕТНЫХ ТОПЛИВ

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к способам получения антитурбулентных присадок на основе (со)полимеров высших альфа-олефинов и может быть использовано в топливных магистралях жидкостных ракетных двигателей (ЖРД). Способ осуществляют (со)полимеризацией высших α-олефинов в присутствии микросферического трихлорида титана и алюминийорганического сокатализатора. В качестве добавки используют метилциклогексилдиметоксисилан в эквимолярном количестве к ТiС1 Полученный (со)полимер высшего альфа-олефина подвергают очистке от каталитической системы путем переосаждения из раствора до остаточного содержания элементов Ti, Al, Si и Cl не более 0,001 % мас. К очищенному (со)полимеру добавляют жидкое ракетное топливо до достижения вязкости антитурбулентной присадки 27-35 сСт. Технический результат – получение высокоэффективной антитурбулентной присадки, пригодной для применения в топливных магистралях ЖРД, и снижение итогового содержания (со)полимера в жидком ракетном топливе. 2 пр.

Изобретение относится к химии высокомолекулярных соединений, а именно к способам получения антитурбулентных присадок на основе (со)полимеров высших альфа-олефинов, и может быть использовано в топливных магистралях жидкостных ракетных двигателей (ЖРД).

Уровень техники

Известна улучшающая эксплуатационные энергетические характеристики машин жидкая присадка, углеводородная жидкость на основе нефтепродуктов, используемая в машинах, и жидкое углеводородное горючее (RU 2343187). Жидкая присадка представляет собой раствор высокомолекулярного полиизобутилена (ПИБ), имеющего молекулярную массу от 3,7·106 до 4,9·106, в используемом жидком ракетном топливе. Жидкое ракетное топливо для машин с гидравлическим трактами (топливными магистралями) с тепло- и/или энергонапряженными условиями эксплуатации содержит жидкую присадку в количестве, обеспечивающем энергетические характеристики этих машин (концентрация высокомолекулярного ПИБ в жидком ракетном топливе от 0,015 до 0,095 мас.%). Технический результат - улучшение эксплуатационных энергетических характеристик машин: коэффициента полезного действия ЖРД, напора насосов и т.д. Недостатком указанного аналога является большое содержание полимера (полиизобутилена в жидком ракетном топливе), что обуславливает большой расход присадки.

Известен способ работы кислородно-керосиновых (ЖРД) и ракетная двигательная установка (RU 2542623). Способ работы кислородно-керосиновых ЖРД и ракетная двигательная установка, основанный на введении в ЖРТ полимерной противотурбулентной (антитурбулентной) присадки, используемой в качестве агента, снижающего гидродинамические потери в топливной магистрали. В качестве антитурбулентной присадки используют раствор полиизобутилена (ПИБ) или раствор полимеров высших альфа-олефинов в жидком ракетном топливе с концентрацией 0,6…0,8% мас. Изобретение обеспечивает повышение массы полезной нагрузки, выводимой на околоземную орбиту.

В приведенных аналогах описаны способы введения антитурбулентных присадок в топливные магистрали ЖРД, в том числе на основе полимеров высших альфа-олефинов, но не описан способ получения подобных присадок.

Наиболее близким по технической сути является способ получения агента снижения гидродинамического сопротивления (антитурбулентной присадки) углеводородных жидкостей (RU 2 238 282) (со)полимеризацией высших альфа-олефинов в присутствии титаносодержащего катализатора и алюминийорганического сокатализатора. Способ включает в себя (со)полимеризацию высших альфа-олефинов на микросферическом трихлориде титана, предварительно обработанном высшим альфа-олефином С616 в количестве 0,13…0,52 М олефина на 1,0 М TiCl3 в присутствии алюминийорганического соединения в качестве сокатализатора. Предварительная (со)полимеризация вызывает измельчение частиц TiCl3 до коллоидной степени дисперсности, а также некоторое увеличение вязкости среды. Применение обработанного таким образом катализатора освобождает от необходимости перемешивать реакционную массу, исключая фактор механодеструкции образующегося (со)полимера.

Недостатком указанного способа является невозможность получения партий (со)полимера с воспроизводимыми характеристиками, а также наличие примесей, образующихся из остатков каталитического комплекса, что недопустимо при использовании антитурбулентных присадок в топливных магистралях ЖРД.

Задачей настоящего изобретения является разработать способ получения высокоэффективной антитурбулентной присадки, пригодной для применения в топливных магистралях ЖРД, и снизить итоговое содержание (со)полимера в жидком ракетном топливе.

Поставленная задача решается тем, что способ получения антитурбулентной присадки для использования в топливных магистралях ЖРД включает, так же как в прототипе, (со)полимеризацию высших альфа-олефинов в присутствии титаносодержащего катализатора и алюминийорганического сокатализатора, где в качестве катализатора используют микросферический трихлорид титана, предварительно обработанный высшим альфа-олефином С6-C16 в количестве 0,13-0,52 М олефина на 1,0 М ТiС13. Новизна способа заключается в том, что в качестве добавки используют метилциклогексилдиметоксисилан в эквимолярном количестве к ТiС13, а полученный (со)полимер высшего альфа-олефина подвергают очистке от каталитической системы путем переосаждения из раствора до остаточного содержания элементов Ti, Al, Si и Cl не более 0,001 % мас., после чего к очищенному (со)полимеру добавляют жидкое ракетное топливо до достижения вязкости антитурбулентной присадки 27-35 сСт.

Способ обеспечивает получение высокой среднемассовой молекулярной массы (со)полимера 9,2⋅106-9,8⋅106, узкого молекулярно-массового распределения – 2.8-3.1. Полученный (со)полимер переосаждают, что обеспечивает допустимое остаточное содержание элементов Ti, Al, Si и Cl в количестве не более 0,001 % мас. К очищенному (со)полимеру добавляют жидкое ракетное топливо до достижения вязкости присадки 27-35 сСт, что обеспечивает содержание (со)полимера высшего альфа-олефина в присадке в интервале 0,6-0,8 % мас.

Пример 1

В одногорлую стеклянную колбу емкостью 250 см3 вносят 115 г смеси высших альфа-олефинов С610, барботируют сухим аргоном в течение 15 мин, добавляют 1 см3 1 M раствора диэтилалюминийхлорида в гептане, 0,00016 M трихлорида титана в виде обработанной альфа-олефином С616 суспензии, после чего плотно закрывают реактор и устанавливают его на лабораторный шейкер. Через 2 часа шейкер останавливают и оставляют колбу в покое на 72 часа. Затем из колбы извлекают (со)полимер и растворяют в гептане до концентрации 4 % мас. и осаждают из раствора этиловым (изопропиловым) спиртом. После чего определяют молекулярную массу и молекулярно-массовое распределение с помощью гельпроникающей хроматографии, анализируют остаточное содержание элементов Ti, Al, Si и Сl на электронном сканирующем микроскопе Hitachi TM 1100 с рентгеноспектральным анализатором Swift ED-TM EDX, если их содержание превышает 0,001 % мас., то процедуру растворения и осаждения повторяют. Затем полимер высушивают и получают жидкую присадку концентрацией 0,6 % мас. и вязкостью 27 сСт посредством растворения измельченного (со)полимера в жидком ракетном топливе с собственной вязкостью 2,3-2,5 сСт на лабораторном шейкере без подогрева. После приготовления концентрацию полимера уточняют – отбирают 3 пробы и высушивают до постоянной массы, если ошибка не превышает 0,1 % то считают определенную концентрацию как среднюю по результатам трех измерений.

Среднемассовая молекулярная масса полученного (со)полимера высших альфа-олефинов составила 9,2⋅106, молекулярно-массовое распределение – 2,8. Снижение гидродинамических потерь при течении жидкого ракетного топлива с вязкостью 2,3 сСт, содержащего полученный (со)полимер в количестве 2,5⋅10-4 % мас., составило 34 %, снижение гидродинамических потерь при течении жидкого ракетного топлива, содержащего (со)полимер в количестве 1⋅10-3 % мас., составило 36%. Вязкость присадки при концентрации полимера высших альфа-олефинов 0,6% составила 27 сСт при 20°С.

Пример 2

Синтез и очистку (со)полимера ведут аналогично примеру 1, затем растворяют полимер до концентрации 0,8% мас. После приготовления концентрацию полимера уточняют – отбирают три пробы и высушивают до постоянной массы, если ошибка не превышает 0,1% то считают определенную концентрацию как среднюю по результатам 3 измерений.

Среднемассовая молекулярная масса полученного полимера высших альфа-олефинов составила 9,8⋅106, молекулярно-массовое распределение – 3,1. Снижение гидродинамических потерь при течении жидкого ракетного топлива с вязкостью 2,5 сСт, содержащего полученный (со)полимер в количестве 2,5⋅10-4 % мас., составило 38 %, снижение гидродинамических потерь при течении жидкого ракетного топлива, содержащего (со)полимер в количестве 1⋅10-3 % мас., составило 35%. Вязкость присадки при концентрации (со)полимера высшего альфа-олефина 0,8% составила 35 сСт при 20°С.

Использование заявленной присадки позволяет снизить итоговое содержание (со)полимера в жидком ракетном топливе с 0,015% мас. - 0,095 % мас до 2,5⋅10-4 % мас. - 1⋅10-3 % мас.

Источники информации

1. RU 2343187.

2. RU 2542623.

3. RU 2238282 (прототип).

Способ получения антитурбулентной присадки для углеводородных ракетных топлив (со)полимеризацией высших α-олефинов в присутствии микросферического трихлорида титана и алюминийорганического сокатализатора, отличающийся тем, что в качестве добавки используют метилциклогексилдиметоксисилан в эквимолярном количестве к ТiС1а полученный (со)полимер высшего альфа-олефина подвергают очистке от каталитической системы путем переосаждения из раствора до остаточного содержания элементов Ti, Al, Si и Cl не более 0,001 % мас., после чего к очищенному (со)полимеру добавляют жидкое ракетное топливо до достижения вязкости антитурбулентной присадки 27-35 сСт.
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 151-160 of 187 items.
09.06.2019
№219.017.7629

Голографический способ определения характеристик оптических систем: фокусных расстояний и фокальных отрезков

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано в оптических системах наблюдения, регистрации изображений, оптических измерительных системах, голографических системах, при проведении испытаний оптических систем для определения бесконтактным методом характеристик...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002690974
Дата охранного документа: 07.06.2019
09.06.2019
№219.017.7634

Цифровой демодулятор двоичных сигналов с относительной фазовой манипуляцией второго порядка

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в устройствах приема цифровых информационных сигналов для цифровой демодуляции двоичных сигналов с относительной фазовой манипуляцией второго порядка (ОФМ2). Достигаемый технический результат – обеспечение высокоскоростной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002690959
Дата охранного документа: 07.06.2019
09.06.2019
№219.017.7645

Способ регистрации интегральных размерно-количественных характеристик планктона

Изобретение относится к океанологическим исследованиям и предназначено для проведения исследований планктона путем фиксации исследуемого объема импульсами когерентного оптического излучения. В способе регистрации интегральных размерно-количественных характеристик планктон при перемещении...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002690976
Дата охранного документа: 07.06.2019
13.06.2019
№219.017.8126

Способ получения пористой керамики с бимодальным распределением пористости

Изобретение относится к технологии получения пористого материала из ультрадисперсного оксидного керамического порошка и добавок-порообразователей и может быть использовано для получения фильтрующих керамических материалов или материалов медицинского назначения. Технический результат - получение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002691207
Дата охранного документа: 11.06.2019
15.06.2019
№219.017.837f

Способ получения сплава на основе ванадия с добавлением ti и cr в вакуумной дуговой печи

Изобретение относится к области специальной металлургии и может быть использовано для получения высококачественных сплавов на основе ванадия, содержащих не более 10 мас.% титана и хрома в соотношении 0,8-1,2. В качестве исходных шихтовых материалов используют порошки ванадия, титана и хрома...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002691445
Дата охранного документа: 13.06.2019
19.06.2019
№219.017.8418

Способ биоиндикации экологического состояния акватории посредством мониторинга планктона

Изобретение относится к области экологии и охране окружающей среды и может быть использовано для наблюдения за экологическим состоянием акваторий с помощью биоиндикаторов, например планктона. В водной среде с взвешенными частицами передают в выбранном направлении коллимированный поток...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002691553
Дата охранного документа: 17.06.2019
20.06.2019
№219.017.8d65

Комплексное лекарственное средство в таблетированной форме для коррекции синдрома повышенной вязкости крови

Изобретение относится к фармацевтической промышленности, а именно к таблетированному лекарственному средству для лечения синдрома повышенной вязкости крови. Таблетированное лекарственное средство для лечения синдрома повышенной вязкости крови, включающее густой экстракт надземной части манжетки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002691936
Дата охранного документа: 19.06.2019
20.06.2019
№219.017.8d6a

Способ лечения цирроза печени в эксперименте

Изобретение относится к экспериментальной медицине и может быть применимо для лечения цирроза печени в эксперименте стимуляцией репаративной регенерации. Осуществляют дистрофирующее защемление на время репарации маргинального участка печени клипсой, выполненной в виде двух сомкнутых,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002691913
Дата охранного документа: 18.06.2019
16.08.2019
№219.017.c062

Фотовозбуждаемый лазерный интегрально-оптический сенсор

Изобретение относится к области измерительной техники и касается фотовозбуждаемого лазерного интегрально-оптического сенсора. Сенсор состоит из источника возбуждения, прозрачной подложки, тонкопленочной лазерно-активной среды, чувствительного слоя, оптических элементов вывода излучения. При...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002697435
Дата охранного документа: 14.08.2019
16.08.2019
№219.017.c0c1

Устройство оптической накачки твердотельного лазерно-активного элемента для усиления оптического излучения

Изобретение относится к лазерной технике. Устройство оптической накачки твердотельного лазерно-активного элемента для усиления оптического излучения осуществляет введение энергии накачки в лазерно-активную среду с боковых сторон активного элемента. Последовательное поперечно-продольное введение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002697434
Дата охранного документа: 14.08.2019
Showing 121-123 of 123 items.
29.05.2019
№219.017.69dd

Топливный брикет и способ его формирования

Изобретение относится к коксохимической промышленности, к разработке оптимального состава и способа формирования брикетов из мелкодисперсных частиц угля и кокса, которые могут быть использованы в товарном виде как горючее вещество. Топливный брикет состоит из мелких углеродосодержащих частиц с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002467058
Дата охранного документа: 20.11.2012
13.12.2019
№219.017.ecdf

Способ обессеривания тяжелого нефтепродукта с применением микроволнового излучения

Изобретение относится к обессериванию тяжелого нефтепродукта путём каталитического окисления серосодержащих соединений с использованием микроволнового облучения. Способ обессеривания мазута включает каталитическое окисление содержащихся в нефтепродукте органических серосодержащих соединений...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002708629
Дата охранного документа: 10.12.2019
20.04.2023
№223.018.4bb7

Способ неинвазивной дифференциальной диагностики заболеваний органов дыхательной системы и устройство для его осуществления

Группа изобретений относится к области медицины и может быть использована для неинвазивной дифференциальной диагностики заболеваний органов дыхательной системы. Способ включает предварительный отбор проб выдыхаемого воздуха у пациентов и определение набора конкретных летучих маркеров,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002760396
Дата охранного документа: 24.11.2021
+ добавить свой РИД