Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarza¬ nia bezolejowego koncentratu przeznaczonego do sporzadzania wodnych plynów hydraulicznych sto¬ sowanych w hydraulice silowej glównie w prze¬ mysle górniczym.Znane sa bezolejowe koncentraty przeznaczone do sporzadzania wodnych plynów hydraulicznych.Najpopularniejsze z nich to ciecze, zawierajace wodne roztwory polimerów tlenku etylenu, tlen¬ ków propylenu. Sklad tych srodków dobierany jest tak, by ciecz hydrauliczna charakteryzowala sie wysokim indeksem wiskozowym zblizonym do lep¬ kosci olejów mineralnych. Mieszaniny takie cha¬ rakteryzuja sie dobrymi wlasnosciami fizyko- -chemicznymi, przy jedynie dostatecznej smar- nosci* przewaznie gorszej od smarnosci olejów mineralnych.Ze wzgledu na niska smarnosc, zastosowanie wodnych roztworów polimerów w urzadzeniach hydraulicznych pociaga za soba znaczne zuzycie urzadzen i aparatów w tym glównie pomp cisnie¬ niowych, co powoduje skrócenie ich zywotnosci w porównaniu ze stosowaniem emulsji wodno- -olejowych. Omówione mankamenty cieczy hydrau¬ licznych na bazie polimerów tlenku etylenu sa powodem, ze ciagle jeszcze trwaja badania nad udoskonaleniem skladu cieczy hydraulicznych.Mimo tych mankamentów posiadaja one jednak znaczna przewage nad koncentratami olejowymi, w przypadku koniecznosci stosowania zasolonych 10 15 20 25 wód, gdyz pozwalaja wykorzystac do sporzadzania plynów hydraulicznych wody o róznym wysokim zasoleniu bo do okolo 100°n. Natomiast przy uzyciu koncentratu olejowego mozna sporzadzac ciecze hydrauliczne w postaci emulsji wodno-olejowych z wykorzystaniem wód o twardosci do okolo 25°n.Ponadto koncentraty olejowe sa palne i dlatego sporzadzanie emulsji musi odbywac sie na po¬ wierzchni ziemi co powoduje koniecznosc trans¬ portu znacznych ilosci plynów do podziemi kopaln.Niestety nie ma uniwersalnej cieczy hydraulicz¬ nej, która nadawalaby sie do wszystkich ukladów hydraulicznych, stad tez sklad poszczególnych cieczy hydraulicznych dobierany jest tak, aby spelnial okreslone wymagania, poza wymaga¬ niami ogólnymi. Stad tez waski zakres stosowania poszczególnych cieczy hydraulicznych, Z opisu patentowego PRL nr 47724 znany jest plyn do hamulców hydraulicznych o nastepujacym skladzie: 55—75 czesci wagowych glikolu etyleno¬ wego, 24,5—44,5 czesci wagowych alkoholu butylo- wego oraz stabilizatora. Jako stabilizator stosuje sie 0,2—0,3 czesci wagowych dwumetyloaminy lub 0,1—0,3 czesci wagowych dwuetyloaminy albo ienylenodwuaminy.Inny plyn do urzadzen hydraulicznych zawiera jako skladniki podstawowe mieszanine alkoholu dwuacetonowego z olejem rycynowym a jako inhi¬ bitory mieszanine skladajaca sie z 0,05—10,1% wa¬ gowych adypinianu dwusodowego, 0,25—0,35% wa- 120 140120 140 3 gowych fenotiazyny 0,005—0,02% wagowych chini- zaryny oraz z 0,001—0,003% wagowych oleju siliko¬ nowego (opis patentowy PRL nr 51768).Obydwie opisane ciecze sa przeznaczone do bez¬ posredniego stosowania w urzadzeniach hydrau¬ licznych, bez sporzadzania roztworów wodnych.Niepalna ciecz hydrauliczna przeznaczona do prze¬ noszenia energii w napadach hydraulicznych takich jak górnicze obudowy hydrauliczne, wrebiarki kombajny czy popychaki opisana jest w opisie pa¬ tentowym PRL nr 59560. Ciecz ta zawiera 20—70 czesci wagowych powietrzno-suchego lignino-sulfo- nianu wapniowego, 20—100 czesci wagowych glice¬ ryny lub pentaerytrytu oraz 20—40 czesci wago¬ wych wody. Jeszcze inna ciecz przeznaczona do tego samego celu sklada sie z 25 czesci wagowych ligninosulfonianu wapniowego, 5—100 czesci wago¬ wych gliceryny, 15—100 czesci wagowych poligli- kolu o ciezarze czasteczkowym od 100 do 4000, 0,01 do 0,1 czesci wagowych oleju metylosilikono- wego oraz 20-—400 czesci wagowych wody zawiera¬ jacej inhibitory korozji (opis patentowy PRL nr 89975).Znany jest sposób wytwarzania niepalnego, bez- olejowego koncentratu do produkcji nieemulsyj- fiych cieczy hydraulicznych na wodach o twardosci do 100°n polegajacy na zmieszaniu 10—60 czesci wagowych poliglikólu etylenowego o ciezarze cza¬ steczkowym od 150 do 900 lub poliglikólu propy- lenowego o ciezarze czasteczkowym od 130 do 300 lub mieszaniny obu poliglikoli w dowolnym sto¬ sunku, najkorzystniej z zablokowanymi grupami hydroksylowymi za pomoca jednofunkcyjnego sila¬ nu lub alifatycznego, dwuestru kwasu fosforowego z 0,1—1 czesciami wagowymi benzotriazolu, 0,001— —0,003 czesciami wagowymi wskaznika pH takiego jak fenoloftaleina i czerwien metylowa w stosunku 1 : 1 i tak przygotowana mieszanine wprowadza sie w temperaturze 50—70°C przy ciaglym mieszaniu do roztworu skladajacego sie z 20—40 czesci wago¬ wych wody odmineralizowanej, zawierajacej 3—20 czesci wagowych azotynu sodowego, 0—6 czesci wagowych benzotriazolu i 0,001—0,5 czesci wago¬ wych formaliny.Opisane koncentraty chociaz znacznie lepsze od stosowanych powszechnie olejów samoemulgujacych maja tez pewne mankamenty. Plyny hydrauliczne sporzadzone z nich i wody o twardosci powyzej 25°n posiadaja niskie wlasnosci smarne. Powoduje to szybkie zuzycie czesci maszyn wspólpracujacych, szczególnie pomp oraz zawieszanie sie rozdzielaczy w obudowach samokroczacych. Po dluzszym okre¬ sie pracy urzadzen wypelnionych takimi plynami wydzielaja sie drobne zawiesiny spolimeryzowa- nych substancji, zatykajace filtry.Otrzymywanie koncentrtów do bezolejowych ply¬ nów smarnych polega przewaznie na zmieszaniu w odpowiedniej kolejnosci i odpowiednich warun¬ kach wszystkich skladników.Istota wynalazku jest prowadzenie procesu spo¬ rzadzania bezolejowego koncentratu do plynów hydraulicznych w nastepujacy sposób; 50—60 czesci wagowych produktu przylaczenia srednio 14 moli tlenku etylenu do 1 mola nonylofenolu ogrzewa sie do temperatury 70° i alkalizuje 0,05—0,2 czesciami wagowymi wodorotlenku sodowego a nastepnie przy ciaglym mieszaniu wprowadza 30—35 czesci wagowych ogrzanego do okolo 50°C glikolu dwu- propylenowego, utrzymuje temperature mieszania 5 w granicach 50—70°, po czym wprowadza 1,0—3,0 czesci wagowych mieszaniny etanoloamin, w któ¬ rej na 100 czesci wagowych przypada 2—6 czesci wagowych monoetanoloaminy, 7—12 czesci wago¬ wych dwuetanoloaminy oraz 83—88 czesci wago- lf wych trójetanoloaminy. Po wymieszaniu wszyst¬ kich skladników do mieszaniny wprowadza sie 5—17 czesci wagowych podgrzanej do temperatury 50—70°C odmineralizowanej wody, a po wymie¬ szaniu calosc chlodzi sie do temperatury 20—35°C. 15 Otrzymany koncentrat po zmieszaniu z dodat¬ kami antykorozyjnymi i woda przemyslowa nawet o wysokim stopniu zasolenia i wysokich twar- dosciach daje plyn smarny nadajacy sie do stoso¬ wania w urzadzeniach hydraulicznych glównie w 23 górnictwie. Zaleta koncentratu wedlug wynalazku jest jego niska temperatura krzepniecia wynoszaca —30 do —20°C oraz lepkosc w granicach 30— —40 X 10-6 m2/s w temperaturze 50°C.Zachowanie parametrów i kolejnosc mieszania a skladników w sposobie wedlug wynalazku jest istotne. Zmiana kolejnosci dozowania skladników powoduje otrzymanie badz produktu metnego, badz silnie pieniacego, badz o wyzszej temperaturze krzepniecia i innej lepkosci. Zalkalizowanie pro- jg duktu oksyetylacji nonylofenolu wodorotlenkiem ma na celu zapobiezenie reakcji oksyetylatu nony¬ lofenolu z etanoloaminami. Wprowadzenie zbyt duzej ilosci wodorotlenku powoduje powstanie silnie pieniacego produktu, co utrudnia mieszanie u i wprowadzanie skladników koncentratu. Wprowa¬ dzenie wody do mieszaniny obniza temperature krzepniecia koncentratu. Wprowadzenie wody jako ostatniego skladnika zapobiega pienieniu nie tylko w czasie sporzadzania koncentratu, ale równiez zapewnia uzyskanie produktu pozbawionego wlas¬ nosci pianotwórczych. Produkt, do którego nie wprowadzono wody wykazuje temperature krzep¬ niecia w granicach 0 do +5°C.Przyklad I. 55 kg zalkalizowanego 550 g wodorotlenku sodowego produktu przylaczenia 14 moli tlenku etylenu do 1 mola nonylofenolu ogrzano do temperatury 70°C mieszajac wdozowa- no 33 kg glikolu dwupropylenowego. Stale miesza¬ jac utrzymywano mieszanine w temperaturze 50°C i w tej temperaturze wprowadzono 1,4 kg ogrzanej do 60°C mieszaniny etanoloamin o nastepujacym skladzie procentowym: 4% monoetanoloaminy, 9% dwuetanoloaminy i 87% trójetanoloaminy, nas¬ tepnie przy ciaglym mieszaniu wprowadza stop¬ niowo 10,6 kg odmineralizowanej wody. Po ujed¬ noliceniu produkt schlodzono do temperatury 30°C.Uzyskano jednorodny, pozbawiony wlasnosci pie¬ niacych produkt o lepkosci 27,5 X 10—6 m2/s w tem¬ peraturze 50°C i temperaturze krzepniecia —25°C. 00 Uzyskany produkt jest stabilny w czasie do 6 mie¬ siecy.Plyn sporzadzony z tego koncentratu, inhibito¬ rów korozji i wody przemyslowej o zasoleniu 200 mg/dm* chlorków i 400 mg/dm* siarczanów w twardosci 21,5 mval/dm», co odpowiada 60°n po- 555 120 140 6 siada doskonale wlasnosci smarne i stosowany byc moze jako plyn hydrauliczny do hydraulicz¬ nych urzadzen górniczych. Taki plyn hydrauliczny jest ciecza wytrzymala na dzialanie temperatur w granicach —10 do 70°C.Dla porównania wlasnosci otrzymanego produktu wykonano próbe porównawcza, w której uzyto skladniki w takich samych proporcjach, z tym jednak, ze do zalkalizowanego produktu przyla¬ czenia 14 moli tlenku etylenu do 1 mola nonylofe- nolu dodano wode, nastapilo wówczas bardzo silne spienienie uniemozliwiajace dozowanie nastepnych skladników, po odpadnieciu piany, bardzo wolno dozowano zimny glikol (dozowanie glikolu na cieplo nie bylo mozliwe z powodu silnego pienienia) i mie¬ szanine etanoloamin, produkt po dlugotrwalym przerywanym mieszaniu ulegl homogenizacji, pow¬ stala jednak trudna do usuniecia piana.Przyklad II. Produkt przylaczenia srednio 14 moli tlenku etylenu do 1 mola nonylofenolu ogrzewa sie do temperatury 70°C i alkalizuje 0,05% wag. wodorotlenku sodowego. Otrzymana ciecz o pH = 8,1 odwaza sie i wprowadza do reak¬ tora 58,5 kg tego produktu, przy ciaglym mieszaniu dozuje sie nastepnie 35 kg ogrzanego do tempera¬ tury 50°C glikolu dwupropylenowego, po ogrzaniu zawartosci mieszalnika do 70°C wprowadza sie do niego 1,5 kg mieszaniny etanoloamin o nastepuja¬ cym skladzie procentowym: 5% wag. monoetano- loaminy, 12% wg. dwumetyloaminy, 83%wag. trój- etanoloaminy. Po dokladnym wymieszaniu sjdadni- ków dozuje sie jeszcze 5 kg zdemineralizowanej podgrzanej wody, a nastepnie schladza produkt do temperatury okolo 30°C. Otrzymany produkt po¬ siada w temperaturze 50°C lepkosc 52X10-6 m2/s oraz temperature krzepniecia bliska —3°C.Przyklad III. Produkt przylaczenia srednio 14 moli tlenku etylenu do 1 mola nonylofenolu ogrzewa sie do temperatury 70°C i alkalizuje 0,2% wag. wodorotlenku sodowego. Otrzymana ciecz o pH=8,9 odwaza sie i wprowadza do reak¬ tora 50 kg tego produktu, przy ciaglym mieszaniu dozuje sie nastepnie 30 kg ogrzanego do tempera¬ tury 50°C glikolu dwupropylenowego, po ogrzaniu zawartosci mieszalnika do 70°C wprowadza sie do niego 3,0 kg mieszaniny etanoloamin o nastepuja¬ cym skladzie procentowym: 2% wag. monoetanolo- aminy, 10% wag. dwuetanoloaminy, 88% wag. trój¬ etanoloaminy. Po dokladnym wymieszaniu sklad¬ ników dozuje sie jeszcze 17 kg zdemineralizowa- 5 nej podgrzanej wody, a nastepnie schladza produkt do temperatury okolo 30°C. Otrzymany produkt posiada w temp. 50°C lepkosc ISKlO-8 m2/s oraz temperature krzepniecia bliska —3°C.Przyklad IV. Produkt przylaczenia srednio 10 14 moli tlenku etylenu do 1 mola nonylofenolu ogrzewa sie do temperatury 70°C i alkalizuje 0.08% wag. wodorotlenku sodowego. Otrzymana ciecz o pH = 8,2 odwaza sie i wprowadza do reak¬ tora 60 kg tego produktu, przy ciaglym mieszaniu dozuje sie nastepnie 30 kg ogrzanego do tempera¬ tury 50°C glikolu dwupropylenowego, po ogrzaniu zawartosci mieszalnika do 70°C wprowadza sie do niego 1,0 kg mieszaniny etanoloamin o nastepuja¬ cym skladzie procentowym: 6% wag. monoetano- loaminy, 7% wag. dwuetanoloaminy, 87% wag. trójetanoloaminy. Po dokladnym wymieszaniu skladników dozuje sie jeszcze 9 kg zdemineralizo¬ wanej, podgrzanej wody, a nastepnie schladza produkt do temperatury okolo 30°C. Otrzymany produkt posiada w temp. 50°C lepkosc 48XlO~em2/s oraz temperature krzepniecia —15°C.Zastrzezenie patentowe Sposób wytwarzania bezolejowego koncentratu plynów hydraulicznych, znamienny tym, ze 50—60 czesci wagowych produktu przylaczenia srednio 14 moli tlenku etylenu do 1 mola nonylofenolu ogrzewa sie do temperatury 70°C i wprowadza 0.05—0,2 czeaci wagowych wodorotlenku sodowego nastepnie przy ciaglym mieszaniu wprowadza sie 30—35 czesci wagowych ogrzanego do okolo 50°C glikolu dwupropylenowego, utrzymuje tempera¬ ture mieszania w granicach 50—70°C, po czym wprowadza 1,0—3,0 czesci wagowych mieszaniny etanoloamin, w której na 100 czesci wagowych 40 przypada 2—6 czesci wagowych monoetanoloaminy, 7—12 czesci wagowych dwuetyloaminy oraz 83—88 czesci wagowych trójetanoloaminy, a po wymiesza¬ niu wprowadza sie 5—17,0 czesci wagowych pod¬ grzanej odmineralizowanej wody, po czym calosc 41 chlodzi do temperatury 20—35°C. PL