ЖИДКОСТЬ АНТИСЕПТИЧЕСКАЯ ДЛЯ ПРОПИТКИ ДРЕВЕСИНЫ ЖТК-2 (ЕЕ ВАРИАНТЫ)

Изобретение относится к составу нефтяной антисептической пропиточной жидкости с пониженной температурой застывания и может быть использовано для пропитки древесины, в частности для пропитки древесных шпал и брусьев.

Известен пропиточный материал, представляющий собой смесь каменноугольного масла [ГОСТ 2270-74 "Масло каменноугольное для пропитки древесины"] и нефтяного масла-мягчителя, выпускаемого согласно ТУ 38.301.08-31-89. Однако, при приготовлении рабочей смеси, состоящей из каменноугольного масла, имеющего плотность при температуре 20^oC 1090 - 1130 кг/м³, и нефтяного масла-мягчителя, имеющего плотность при 20^oC 890 - 910 кг/м³, с применением в качестве перемешивающего агента острого водяного пара после охлаждения и отстоя в резервуаре образуется трехслойная система: нижний слой - каменноугольное масло; средний слой - вода; верхний слой - нефтяное масло-мягчитель. Для поддержания в резервуаре однородной системы требуется периодическое циркуляционное перемещение компонентов смеси по схеме:
---> резервуар насос --- > резервуар, что ведет к дополнительным энергозатратам. При этом система не освобождается от воды. Кроме того, нефтяное масло-мягчитель ХМ-1 имеет относительно высокие значения кинематической вязкости, определенной при температуре 80^oC (6,5-8,0 мм²/с), что ухудшает его проникающую (пропитывающую) способность при пропитке древесины, а следовательно, снижает его защитные свойства. Такая величина вязкости ХМ-1 не соответствует требованиям ГОСТ 20022.5-93 "Защита древесины. Автоклавная пропитка маслянистыми защитными средствами".

Известно каменноугольное шпалопропиточное масло [ГОСТ 2270-74 Масло каменноугольное для пропитки древесины] , содержащее в своем составе относительно узкую маслянистую фракцию термического происхождения, представляющую собой смесь первой антраценовой фракции (280-360^oC) и поглотительного масла (235-300^oC) [Справочник коксохимика, т. 3 /Под. ред. инж. А.К. Шелкова, - М. : "Металлургия", 1966, с. 66].

К недостаткам каменноугольного шпалопропиточного масла относятся следующие:
1. Каменноугольное пропиточное масло содержит в своем составе до 0,3 мас. % веществ, не растворимых в толуоле (карбенов и карбоидов), и до 1,5 мас.% воды, что отрицательно влияет на процесс пропитки древесины.

2. По токсичности каменноугольное шпалопропиточное масло относится ко второму классу опасности (высокоопасное), что создает повышенную опасность с точки зрения санитарно-гигиенического и экологического состояния шпалопропиточных заводов.

3. Каменноугольное шпалопропиточное масло имеет относительно высокую температуру застывания (минус 2 - минус 5^oC), что затрудняет его слив и перекачку в зимних условиях при более низких температурах окружающего воздуха.

4. Каменноугольное шпалопропиточное масло готовят путем смешения и совместной кристаллизации 1-й антраценовой фракции и поглотительного масла с последующим отделением кристаллов на центрифуге. На 2,5 м³ поглотительного масла в смесь входят 7,5 м³ 1-й антраценовой фракции. После кристаллизации и центрифугирования выход кристаллов составляет 15-20% на смесь [Справочник коксохимика, т. 3 /Под. ред. инж. А.К. Шелкова, - М.: "Металлургия", 1966, с. 66].

5. Существенным недостатком каменноугольного шпалопропиточного масла является его склонность к осадкообразованию, что приводит к необходимости "размывания осадка" в железнодорожных цистернах и к безвозвратным потерями при хранении его в резервуарах.

6. Каменноугольное шпалопропиточное масло (креозот) имеет неприятный и очень стойкий запах.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому изобретению является антисептическая жидкость для пропитки древесины (патент РФ N 2065356, В 27 К 3/50, от 20.08.96), содержащая 80-85 мас.% маслянистых фракций термического крекинга (термогазойль), выкипающих в пределах 220-450^oC, и 15-20 мас.% разбавителя - углеводородной фракции каталитического крекинга, выкипающей в пределах 180-340^oC.

К недостаткам известной антисептической жидкости относятся:
1. Недостаточно высокая фунгицидная токсичность этой жидкости по отношению к грибам и бактериям, разрушающим древесные шпалы и брусья.

2. Относительно высокая температура застывания (не ниже минус 15^oC).

Предлагаемое изобретение решает техническую задачу понижения температуры застывания жидкости для пропитки древесины.

Сущность изобретения по I-му варианту заключается в том, что жидкость антисептическая для пропитки древесины, содержащая маслянистые фракции на основе смеси тяжелых газойлевых фракций каталитического крекинга, выкипающих в пределах 325-420^oC, и органический регулятор вязкости и температуры застывания на основе фракции каталитического крекинга, выкипающей в пределах 205-325^oC.

Согласно изобретению указанные компоненты содержатся в следующем соотношении, мac.%:
Маслянистая фракция - 60 - 79
Указанный регулятор вязкости - 21 - 40
Сущность изобретения по II-му варианту заключается в том, что жидкость антисептическая для пропитки древесины, содержащая маслянистые фракции на основе смеси тяжелых газойлевых фракций каталитического крекинга, выкипающих в пределах 325-420^oC, и органический регулятор вязкости и температуры застывания на основе фракции каталитического крекинга, выкипающей в пределах 205-325^oC.

Согласно изобретению указанные компоненты содержатся в следующем соотношении, мас.%:
Маслянистая фракция - 75 - 79
Указанный регулятор вязкости - 21 - 25
Химический состав антисептической жидкости для пропитки древесины ЖТК-2 приведен в таблице.

Указанные фракции и органический регулятор вязкости и температуры застывания получают следующим образом.

Малосернистый гидроочищенный вакуумный газойль (фракция 350-500^oC) подвергают жесткому каталитическому крекингу в реакторе на установке каталитического крекинга типа Г-43-107 [Хаджиев С.Н. Крекинг нефтяных фракций на цеолитсодержащих катализаторах. - М.: "Химия", 1982]. Продукты реакции подвергают разделению в ректификационной колонне с получением газа каталитического крекинга и четырех жидких фракций - бензиновой (н.к. - 205^oC), легкого газойля каталитического крекинга (205-325^oC), тяжелого газойля каталитического крекинга (325-420^oC) и остатка каталитического крекинга (420^oC⁺).

Предлагаемую жидкость антисептическую с пониженной температурой застывания для пропитки древесины ЖТК-2 получают следующим образом.

Вариант 1
В тройник смешения транспортного трубопровода одновременно закачивают все компоненты ЖТК-2: тяжелую газойлевую фракцию 325-420^oC⁺ (основу) и органический регулятор вязкости и температуры застывания на основе фракций каталитического крекинга, выкипающих в пределах 205-325^oC, в заданных соотношениях. Особенностью в процессе приготовления ЖТК-2 (НОУ-ХАУ) является специальная предварительная очистка газойлевой фракции 325-420^oC⁺ от механических примесей.

Вариант 2
В тройник смешения транспортного трубопровода одновременно закачивают все компоненты ЖТК-2: тяжелую газойлевую фракцию 325-420^oC⁺ (основу) и органический регулятор вязкости и температуры застывания на основе фракций каталитического крекинга, выкипающих в пределах 205-325^oC, в заданных соотношениях. Особенностью в процессе приготовления ЖТК-2 (НОУ-ХАУ) является специальная предварительная очистка газойлевой фракции 325-420^oC от механических примесей.

Пример 1. Предварительно очищенную от механических примесей тяжелую газойлевую фракцию каталитического крекинга (325-420^oC⁺) - 80 мас.% смешивают с органическим регулятором вязкости и температуры застывания (205-325^oC) - 20 мас.%. Получают ЖТК-2 со следующими качественными показателями:
Температура застывания, ^oC - -20
Температура вспышки в открытом тигле, ^oC - 142
Вязкость кинематическая при 80^oC, мм²/с - 4,40
Плотность при 20^oC, кг/м³ - 1057
Пример 2. Предварительно очищенную от механических примесей тяжелую газойлевую фракцию каталитического крекинга (325-420^oC⁺) - 70 мас.% смешивают с органическим регулятором вязкости и температуры застывания (205-325^oC) - 30 мас.%. Получают ЖТК-2 со следующими качественными показателями:
Температура застывания, ^oC - -25
Температура вспышки в открытом тигле, ^oC - 136
Вязкость кинематическая при 80^oC, мм²/с - 3,78
Плотность при 20^oC, кг/м³ - 1050
Пример 3. Предварительно очищенную от механических примесей тяжелую газойлевую фракцию каталитического крекинга (325-420^oC⁺) - 60 мас.% смешивают с органическим регулятором вязкости и температуры застывания (205-325^oC) - 40 мас.%. Получают ЖТК-2 со следующими качественными показателями:
Температура застывания, ^oC - -30
Температура вспышки в открытом тигле, ^oC - 128
Вязкость кинематическая при 80^oC, мм²/с - 3,30
Плотность при 20^oC, кг/м³ - 1042
Пример 4. Предварительно очищенную от механических примесей тяжелую газойлевую фракцию каталитического крекинга (325-420^oC) - 85 мас.% смешивают с органическим регулятором вязкости и температуры застывания (205-325^oC) - 15 мас.%. Получают ЖТК-2 со следующими качественными показателями:
Температура застывания, ^oC - -25
Температура вспышки в открытом тигле, ^oC - 115
Вязкость кинематическая при 80^oC, мм²/с - 3,53
Плотность при 20^oC, кг/м³ - 1046
Пример 5. Предварительно очищенную от механических примесей тяжелую газойлевую фракцию каталитического крекинга (325-420^oC) - 80 мас.% смешивают с органическим регулятором вязкости и температуры застывания (205-325^oC) - 20 мас.%. Получают ЖТК-2 со следующими качественными показателями:
Температура застывания, ^oC - -28
Температура вспышки в открытом тигле, ^oC - 112
Вязкость кинематическая при 80^oC, мм²/с - 2,76
Плотность при 20^oC, кг/м³ - 1041
Пример 6. Предварительно очищенную от механических примесей тяжелую газойлевую фракцию каталитического крекинга (325-420^oC) - 75 мас.% смешивают с органическим регулятором вязкости и температуры застывания (205-325^oC) - 25 мас.%. Получают ЖТК-2 со следующими качественными показателями:
Температура застывания, ^oC - -32
Температура вспышки в открытом тигле, ^oC - 110
Вязкость кинематическая при 80^oC, мм²/с - 2,57
Плотность при 20^oC, кг/м³ - 1036
Исходя из вышеперечисленных примеров видно, что:
1. Все полученные и исследованные составы жидкости антисептической с пониженной температурой застывания ЖТК-2 на основе тяжелых газойлевых фракций жесткого каталитического крекинга типа Г-43-107 и органического регулятора вязкости и температуры застывания являются принципиально новыми и полностью соответствуют требованиям ГОСТ 20022.5-93 "Защита древесины. Автоклавная пропитка маслянистыми защитными средствами" по всем основным качественным показателям (температура застывания, температура вспышки, вязкость, плотность);
2. Применение органического регулятора вязкости и температуры застывания (фракция 205-325^oC процесса каталитического крекинга) от 15 до 40 мас.% позволяет получить ЖТК-2 с широким диапазоном температур застывания (минус 20 - минус 32^oC), что обеспечивает возможность применения ЖТК-2 при низких температурах окружающей среды (транспорт, слив, перекачка).