Результат интеллектуальной деятельности: Гидравлическое масло арктического назначения

Изобретение относится к нефтепереработке, в частности к составу гидравлического масла арктического назначения с улучшенными низкотемпературными свойствами, предназначенного для использования в гидравлических системах строительно-дорожных машин, экскаваторах, бульдозерах, снегоходах, буровых установках и др. технике, которая должна сохранять работоспособность при температуре окружающей среды до минус 65°С.

Известен состав всесезонного гидравлического масла RU 2271383 С1, 10.03.2006, включающего углеводородную основу, 4-метил-2,6-ди-трет-бутилфенол, полиметилсилоксановую жидкость и противоизносную присадку, согласно изобретению в качестве углеводородной основы содержит полиальфаолефины с вязкостью 1,7-2,0 мм²/с при 100°С, полиальфаолефины с вязкостью 3,7-4,3 мм²/с при 100°С, в качестве противоизносной присадки - трикрезилфосфат и дополнительно - фенил-α-нафтиламин, смесь алкенилянтарных кислот C₁₂-C₁₅ и присадку ВСП при следующем соотношении компонентов, мас. %:

В патенте RU 2378327 С1, 10.01.2010 представлено гидравлическое масло, содержащее полиальфаолефиновую основу с вязкостью 3,7-4,3 мм²/с при 100°С, 4-метил-2,6-ди-трет-бутилфенол, полиметилсилоксановую жидкость, трикрезилфосфат и фенил-α-нафтиламин и диоктилсебацинат при следующем соотношении компонентов, масс. %:

Недостатками данных масел являются невысокие низкотемпературные свойства и то, что в их состав входят полиальфаолефины, которые существенно дороже минеральных масляных компонентов.

Известен способ получения основ низкозастывающих арктических масел, при этом нефтяное сырье - фракция гидрокрекинга вакуумного газойля, выкипающая при температуре 280°С-КК, подвергают гидроизомеризации путем ее контактирования с водородом при объемном соотношении водорода к сырью 500-1000 нм³/м³ на катализаторе, содержащем, мас. %: Pt - 0,30-0,35, WO₃ - 3,0-4,0, SiO₂ - 8,0-38,8, In₂O - 0,4-0,42, алюмосиликат - остальное, при температуре 240-320°С, парциальном давлении водорода 3,5-6,0 МПа, объемной скорости подачи сырья 0,5-2,0 ч^-1 с получением маловязкой основы низкозастывающего арктического масла, имеющей кинематическую вязкость при температуре 100°С - 2,11-5,05 мм²/с и температуру застывания продукта - минус 62 - минус 65°С, а для получения средневязкой и вязкой основы низкозастывающего арктического масла проводят гидрирование полученной маловязкой основы низкозастывающего арктического масла при температуре 240-260°С, парциальном давлении водорода 4,0-5,0 МПа, объемной скорости подачи сырья 0,25-0,5 ч^-1, соотношении водорода к сырью 800-900 нм³/м³ на сульфидированном платиновом катализаторе, нанесенном на оксид алюминия, с содержанием платины в пересчете на прокаленный при температуре 850°С катализатор - 0,45-0,5 мас. %, последующее фракционирование с выделением средневязкой основы низкозастывающего арктического масла, имеющей кинематическую вязкость при температуре 100°С - 5,06-10,10 мм²/с и температуру застывания продукта - минус 62 - минус 65°С. RU 2570649 С1, 10.12.2015.

Наиболее близким к заявленному маслу по качественному и количественному составу является описанная в RU 2147031 С1, 27.03.2000, композиция гидравлического масла, с улучшенными вязкостно-температурными и антипенными свойствами, содержащая нефтяную основу - дистиллят базы трансформаторного масла и пакет присадок при следующем содержании компонентов, мас %:

Недостатком данного изобретения является уменьшение вязкости на 25-45% в условиях эксплуатации при высоких механо-динамических нагрузках вследствие механо-химической деструкции молекул загущающих полимерных добавок, что существенно сокращает ресурс работы масла и снижает надежность работы гидроагрегатов и повышенную склонность масла к пенообразованию.

Технической задачей заявляемого изобретения является создание гидравлического масла арктического назначения на базе маловязкой низкозастывающей нефтяной основы, работоспособного при температурах окружающей среды ниже минус 50°С, что позволит использовать его в узлах трения машин и механизмов, работающих в условиях Арктики и Крайнего Севера.

Технический результат от реализации изобретения заключается в повышении антиокислительных и антикоррозионных свойств и химической стабильности гидравлического масла, снижении кинематической вязкости и температуры застывания до минус 64°С, обеспечивающих длительную работу жидкости в гидросистеме.

Технический результат достигается тем, что гидравлическое масло арктического назначения, согласно изобретению, в качестве нефтяной основы содержит фракцию 260-330°С, выделенную из маловязкой низкозастывающей основы, полученной в процессе гидроизомеризации остатка гидрокрекинга вакуумного газойля фракции 280°С-КК и последующего фракционирования, в качестве антипенной присадки содержит антипенную присадку Infineum С9496, в качестве противоизносной присадки - функциональный пакет присадок Hitec 521, а в качестве загущающе-депрессорной присадки - загущающе-депрессорную присадку Lubrizol 87708 или Viscoplex 8-310 при следующем содержании компонентов, мас. %:

В составе заявляемого гидравлического масла арктического назначения использованы следующие компоненты, представленные в таблице 1.

Гидравлическое масло арктического назначения представляет собой смесь, состоящую из нефтяной основы, представляющей собой фракцию с температурой кипения 260-330°С, выделенную из маловязкой низкозастывающей основы, полученной в процессе гидроизомеризации остатка гидрокрекинга вакуумного газойля фракции 280°С-КК при условиях: давление водорода 3-4 МПа, объемное соотношении водорода к сырью 1100-1200 нм³/м³, температура 240-320°С, объемная скорость подачи сырья 0,5-2,0 ч^-1 на катализаторе, содержащем, мас. %: Pt - 0,2-0,28, WO₃ - 5,0-6,0, SiO₂ - 7,0-36,0, алюмосиликат - остальное и последующего фракционирования.

Фракция 260-330°С низкозастывающей основы обладает следующими характеристиками, представленными в таблице 2.

Процесс получения гидравлического масла арктического назначения включает в себя следующие стадии производства:

- нагрев необходимого количества фракции 260-330°С до температуры 50-60°С;

введение указанного количества загущающе-депрессорной присадки Lubrizol 87708 или Viscoplex 8-310 при постоянном перемешивании при температуре 50-60°С в течение 4-6 ч;

- добавление к приготовленной смеси функционального пакета присадок HiTEC 521 при постоянном перемешивании при температуре 50°С в течение 0,5 ч;

- добавление к приготовленной смеси антипенной присадки Infineum С 9496 при постоянном перемешивании при температуре 50°С в течение 0,5 ч;

- охлаждение и фильтрация полученного гидравлического масла арктического назначения.

Полученные образцы гидравлических масел относятся к маловязким. В соответствии с ГОСТ 17479.3-85 «Масла гидравлические. Классификация и обозначение» (аналогично международному стандарту ISO 3448) образцы 1 и 2 относятся к классу вязкости 10, образец 3 - к классу вязкости 15.

По вышеприведенной технологии приготовлено 3 образца гидравлического масла арктического назначения (таблица 3).

Результаты анализов физико-химических свойств образцов гидравлического масла арктического назначения представлены в таблице 4.

К преимуществам заявляемого гидравлического масла следует отнести то, что использование 3-х вышеприведенных присадок указанного назначения и нефтяной основы, представляющей собой фракцию с температурой кипения 260-330°С, выделенную из маловязкой низкозастывающей основы, полученной в процессе гидроизомеризации остатка гидрокрекинга вакуумного газойля фракции 280°С-КК, позволило улучшить такие характеристики масла, как: улучшить антиокислительные и антикоррозионные свойства и химическую стабильность гидравлического масла, снизить кинематическую вязкость масла при минус 30°С, снизить температуру застывания до минус 64°С.

Таким образом, предлагаемое гидравлическое масло арктического назначения предназначено для использования в гидравлических системах и гидроприводах строительных, дорожных и других машин, эксплуатируемых в районах Крайнего Севера и Арктики.