Результат интеллектуальной деятельности: ПРОФИЛАКТИЧЕСКОЕ СРЕДСТВО ДЛЯ ЗАКРЕПЛЕНИЯ ЭРОЗИОННО ОПАСНЫХ ПЫЛЯЩИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ В УСЛОВИЯХ НИЗКИХ ТЕМПЕРАТУР

Изобретение относится к профилактическим средствам (ПС) для закрепления эрозионно опасных пылящих поверхностей в холодное время года.

Известен покрывающий маслянистый состав, применяемый для подавления образования пыли (патент RU №2473583, опубл. 12.02.2007 г.), который содержит побочный продукт процесса производства биодизельного топлива или побочный продукт реакций трансэтерификации, включающий триглицериды. Побочный продукт содержит одну или более С₆-С₂₄ жирных кислот, а также содержит соли одной или более С₆-С₂₄ жирных кислот, где указанные соли выбраны из группы, состоящей из солей натрия, лития, калия и магния. Состав также содержит примерно 40% одного или более метиловых или этиловых эфиров С₆-С₂₄ жирных кислот и по меньшей мере одну хлоридную или сульфатную соль натрия, калия, кальция или любого их сочетания.

Недостатком состава является его многокомпонентность, что может привести к межфазному разделению смеси. При расслоении смеси ПС теряет свои профилактические свойства. Также недостатком является дороговизна компонентов, на базе которых получено ПС.

Известно профилактическое средство против смерзания, прилипания и пылеподавления сыпучих материалов в условиях низких температур (патент RU №2155201, опубл. 27.08.2000 г.), содержащее керосиногазойлевую фракцию каталитического крекинга с пределами выкипания 200-275°С в качестве растворителя и гудрон в качестве загущающей добавки при следующем соотношении компонентов, мас.%: фракция легкого газойля каталитического крекинга - 50-60 и гудрон - 40-50.

Недостатком данного средства является ограниченная совместимость растворителя и загущающей добавки, что со временем может привести к межфазному расслоению ПС и соответственно к ухудшению его качества или полной непригодности к использованию.

Известен профилактический смазочный материал, используемый для предотвращения пылеобразования на временных автодорогах карьеров (патент RU №2190654, опубл. 10.10.2002 г.), где в качестве растворителя использован кубовый остаток переработки смол пиролиза или абсорбент - отход производства мономеров изопренового синтетического каучука. В качестве загущающей добавки использован прямогонный мазут.

Недостатком данного материала является малая доступность растворителя и необходимость постоянного подогрева мазута до 80°С, что приводит к дополнительным энергетическим затратам и усложнению технологии производства ПС. Кроме того, вязкость известного состава при температурах ниже минус 20°С резко увеличивается, что приводит к повышенному расходу профилактического средства и усложняет технологию его нанесения.

Известно профилактическое средство «Универсин-У» (авторское свидетельство СССР №519468, опубл. 30.06.1976 г.), предназначенное для борьбы с пылеобразованием, содержащее дистиллятную фракцию сернистых нефтей с интервалом кипения 270-410°С - 40-60 мас.% и крекинг-остаток - 40-60 мас.%.

Недостатком данного средства является то, что указанная композиция имеет температуру застывания до минус 10°С и характеризуется вяжущими и смазывающими свойствами, обусловливающими возможность его применения только летом.

Известен состав (авторское свидетельство СССР №1214704, опубл. 23.07.1986 г.), предназначенный для борьбы с пылеобразованием при низких температурах, содержащий в мас.%: легкий газойль каталитического крекинга с пределами выкипания 190-320°С в количестве 45-60, остаток термического крекинга тяжелых дистиллятов вторичных процессов в количестве 15-20, остаток от термического крекирования гудронов сернистых нефтей в количестве 5-10, легкий газойль коксования с пределами кипения 190-350°С - 35-10. Данное средство готовят предварительным смешением остатков от крекирования тяжелых ароматизированных дистиллятов вторичных процессов с легким газойлем коксования при 100-110°С и последующим смешением полученной смеси с легким газойлем каталитического крекинга при 80-90°С.

Недостатками данного состава является использование многокомпонентных смесей, что определяет повышенную сложность технологии получения ПС, малая доступность растворителя и необходимость постоянного подогрева смеси до 80°С, что приводит к дополнительным энергетическим затратам и усложнению технологии производства ПС.

Известна профилактическая смазка для борьбы с пылеобразованием, (патент RU №2318854, опубл. 10.03.2008 г.), принятая за прототип, в которой в качестве растворителя используют смесь низкозастывающего ароматизированного нефтяного растворителя нефраса с пределами выкипания 150-330°С 35-49,75 мас.% и газойлевую фракцию с пределами выкипания 350-500°С 35-49,75 мас.%, а также крекинг-остаток термического крекинга 0,5-30 мас.% в качестве загущающей добавки.

Недостатком смазки является то, что в состав ПС входит дорогостоящий и дефицитный нефрас. Высокие температуры застывания исходных компонентов не позволяют увеличить содержание газойлевой фракции 350-500°C с температурой застывания 15°C и крекинг-остатка с температурой застывания 8°С более чем на 65 мас.%.

Техническим результатом изобретения является улучшение низкотемпературных свойств, снижение себестоимости ПС, а также расширение сырьевой базы.

Технический результат достигается тем, что в состав ПС входит в качестве растворителя смесь газойлевых фракций каталитического крекинга с пределами выкипания 200-340°С и 340-470°C в соотношении 1:1 в количестве 80-90 мас.%, а в качестве загущающей добавки используется крекинг-остаток процесса висбрекинга в количестве 10-20 мас.%, предварительно подогретый до температуры 50-70°C. Предлагаемое решение позволяет получать профилактическое средство Универсин-С в соответствии с ТУ 38.1011142 с вовлечением тяжелых дистиллятов вторичных процессов, что позволяет сделать средство более доступным.

Профилактическое средство для закрепления эрозионно опасных пылящих поверхностей в условиях низких температур, поясняется следующими фигурами:

фиг. 1 - физико-химическая характеристика исходных компонентов;

фиг. 2 - составы смесей и их физико-химические характеристики.

Профилактическое средство представляет собой легкоподвижную маслянистую жидкость на основе растворителя и загущающей добавки нефтяного и нефтехимического происхождения.

Физико-химическая характеристика исходных компонентов представлена на фиг. 1, из которой видно, что крекинг-остаток процесса висбрекинга (КО) обладает плотностью 993 кг/м³, вязкостью условной при 100°C 3,08 град. усл. и температурой застывания минус 2°C. Легкий газойль каталитического крекинга (ЛГКК) с пределами выкипания 200-340°C имеет плотность 953 кг/м³, вязкость условную при 50°С 1,08 град. усл. и температуру застывания минус 60°C. Тяжелый газойль каталитического крекинга (ТГКК) с пределами выкипания 340-470°С имеет плотность 1036 кг/м³, условную вязкость при температуре 50°С 6,10 град. усл. и температуру застывания минус 13°C.

Крекинг-остаток вводится в количестве от 10 до 20 мас.%. в предлагаемые составы для снижения температуры застывания, повышения эксплуатационных характеристик, а также расширения ресурсов сырья и снижения стоимости сырьевого материала.

Профилактическое средство для обработки пылящих поверхностей получают следующим образом.

Пример 1. Готовят смесь, состоящую из газойлевых фракций каталитического крекинга с пределами выкипания 200-340°С и 340-470°С в соотношении 1:1 в количестве 90 мас.%, в которую вводят подогретый до температуры 50-70°С крекинг-остаток процесса висбрекинга в количестве 10 мас.%, после чего смесь перемешивают до получения однородной массы. Далее проводят анализ отобранной пробы.

Пример 2. Готовят смесь, состоящую из газойлевых фракций каталитического крекинга с пределами выкипания 200-340°С и 340-470°С в соотношении 1:1 в количестве 80 мас.%, в которую вводят подогретый до температуры 50-70°С крекинг-остаток процесса висбрекинга в количестве 20 мас.%, после чего смесь перемешивают до получения однородной массы. Далее проводят анализ отобранной пробы.

Остальные примеры и качество полученного ПС представлены на фиг. 2.

Одним из основных требований, предъявляемых к качеству профилактического средства, является температура вспышки. В смесях ЛГКК + ТГКК 80 мас.% + КО 20 мас.% и ЛГКК + ТГКК 90 мас.% + КО 10 мас.% значения температуры вспышки составляют 88°С и 87°С соответственно, что отвечает современным требованиям к ПС. Кроме того, значения температуры застывания разработанных составов составили минус 46 и минус 50°С соответственно. Это позволит применять ПС на большей части территории России без проведения операций разогрева.

Если содержание крекинг-остатка превышает значение 20 мас.%, наблюдается увеличение вязкости выше требуемых норм и повышение температуры застывания выше требуемых норм для профилактического средства.

Полученное средство для борьбы с пылеобразованием, представляющее собой легкоподвижную маслянистую жидкость темно-коричневого цвета, полностью соответствует ТУ 38.1011142 на профилактическое средство Универсин-С. При этом использование тяжелых дистиллятов вторичных термодеструктивных процессов позволяет расширить сырьевую базу для получения профилактической смазки, а также по сравнению с прототипом исключить применение дорогостоящего и дефицитного нефтяного растворителя и исключить из процесса получения ПС изотермическую выдержку.