PL152894B1 - Środek wodorozcieńczalny przeciwdziałający zamarzaniu węgla - Google Patents

Description

RZECZPOSPOLITA POLSKA	OPIS PATENTOWY	152 894
Patent dodatkowy	CZTTELRiA
	do patentu nr -	0 GOLNA
URZĄD PATENTOWY	Zgłoszono: 87 11 16 /P. 268865/ Pierwszeństwo — Zgłoszenie ogłoszono: 89 05 30	Int. Cl.5 C09K 3/18
RP	Opis patentowy opublikowano: 1991 07 31

Twórcy wynalazku: Franciszek Steirmec, Torasz Szczurek, Franciszek Siani.na

Uprawniony z patentu: Instytut Techmologii Nafty im. Prof. Stanisaawa Piłata, Kraków /Polska/

ŚRODEK WODOROZCIEŃCZALNY PRZECIWDZIAŁAJĄCY ZAMARZANIU ^GLA

Przedmiotem wynalazku Jest środek wodoorozć<eńcżalny przeznaczony do zraszania węgla w celu przeciwdziałania jego zamrzaniu oraz przymrzaniu do ścia.n w trakcie transportu i składownia, Środki stosowane do zabezpieczania węgla przed zamarzaniem dzielą się według ich właściwości i sposobu oddziaływania na hydrofobowe nierozpuszczalne w wodzie i hydrofilne rozpuszczalne w wocdze.środki hydrofobowe po rozprowadzeniu na węglu powodują ^tworzenie na powierzchni wgla otoczki nieprzenikliwej dla wody, uniemooiiwia jącej przywi eranie mrznącej wody do powierzchni i tworzenie zwartej irasy. .

Jako środki hydrofobowe do zraszania węgla stosuje się niskolepkie i niskokrzepnące oleje naftowe, oleje węglowodorowe otrzymane w procesie alkilacji benzenu i jego pochodnych olefinami, syntetyczne oleje estrowe i ich mieszaniny, środki hydrofilne działają na zasadzie obniżania temperatury krzepnięcia wody zawartej w węglu, względnie obniżenia wyrzymiłości mechanicznej tworzącego się lodu. Jako środki hydrofilne stosowane są alkohole wielowodorotlenowe, zwłaszcza glikole etylenowe i propylenowe oraz ich roztwory wodne, wodokozcieńczalne żywice raocznikowo-formaldehydowe, roztwory wodne soli kwasów karboksylowych i roztwory wodne soli nieorganicznych zwłaszcza chlorku wpnia.

W zgłoszeniu patentoyym PRL P - 219416 opublikowanym w BUP 12/81 przedstawiono środek, zapobiegający zbrylaniu sypkich surowców kopalnych w czasie mrozów, składający się z soli kwasów dikarboksyoowych i hydroksykarboksylowych, zawierający 2 do 8 atomów węgla w cząsteczce, wody, alkoholi wielowodorotlenowych, żywicy mocznikowo-formaldehydowej i azotynu sodu.

Sole kwasów dikarboksylowych i hydroksykarboksylowych otrzymuje się przez zmyddanie ługiem sodowym lub potaocwym mieszaniny kwasów i estrów z procesu utleniania cykloheksanu do cyklo152 894

152 894 heksanonu. środki wodorozcieńczalne, przeciwdziałające przyrarzania węgla wytwarzane na bazie glikoli, żywic mooznikowo-formaldehydowych, soli kwasów karboksylowych posiadają słabą zdolność zwilżania i przyczepności do ziarn węgla, przez co łatwo ulegają ściekaniu i wymywaniu z maeriału węglowego i powierzchni wagonu. Zjawisko to powoduje konieczność zużywania zwiększonej ilości płynu do zraszania oraz zanieczyszczanie gleby i wód gruntowych szkodliwymi substancjami chemicznymi. Środki wytworzone z zastosowaniem produktów zmydlania wodorotlenkiem sodowym lub potasowym mieszaniny kwasów i estrów z procesu utleniania cykloheksanu do cykloheksanonu charakteryzują się niestabilnymi własnościami, z uwagi na postępujące przemiany chemiczne w czasie transportu i składowana, oraz intmsynym nieprzyjeinym zapachem.

Okazało się, że można otrzymać tani,oparty na produktach odpadowych,środek przeciwdziałający przyrarzaniu wgla, charakteryzujący się dobrą zwilżalnością i przyczepnością do ziarn węgla i ścian wagonów, obniżoną skłonnością do ściekania i wym^wnia wodą, słabym zapachem i wysoką skutecznością przeciwdziałania zagrzaniu i przyrarzaniu wągla przy zastosowaniu ługu posiarczynowego z procesu wytwarzania celulozy, środek wodoroocieńczalny przeciwdziałający zamazaniu węgla, według wyn^I.azku, składa się z 10 do 60 części rasowych w przeliczeniu na msę bezwodną produktu neutralizacji ewentualnie częściowego zmylenia wodorotlnkiem sodowym i/lub węglanem sodowym mieszanin estrów i kwasów z procesu utleniania cyklo. heksanu do cykloheksanom, 1 do 30 części masowych w przeliczeniu na masę bezwodną ługów posiarczynowych, 30 do 70 części masowych wody, do 40 części masowych clalyih dodatków obniżających temperaturę krzepięcia, przeciwkooozyjlych i pΓceiiwpienlych.

Mieszaninę estrów i kwasów otrzymuje się jako pozostałość w procesie destylacji z parą wodną połączoną z częściową hydrolizą produktów utleniania cykloheksanu do cykloheksanom. Mieszanina estrów i kwasów charakteryzuje się liczbą kwasową 150 do 250 mg KOH/g, liczbą zmyyldenia 250 do 400 mg KOH/g. Głównymi składnikami mieszaniny estrów i kwasów są kwasy hy0rrksywllerianowc, hydroksykapronowy, glutarowy, bursztynowy, adypinowy i ich estry oraz związki smooiste i woda·.

Produkt neutralizacji mieszaniny estrów i kwasów otrzymuje się przez zmieszanie meszaι-ιΖ estrów i kwasów z wodnym roztworem wodorotlenku sodowego iAub węglanu sodowego. Preferuje się prowadzenie procesu neutralizacji w ten sposób aby uzyskane zobojętnianie kwasów z częścowym tylko rozkładem estrów. Stwierdzono, że obecność nie zmydlmych estrów i substancji smooistych korzystnie wpływa na skuteczność działania środka. Łagi posiarczynowe otrzymuje się w procesie wytwarzania celulozy z drewna metodą siarczynową. Głównymi składnikami ługów posiarczynowych są sole wapniowe kwasów ligninosuf0lnowyih stanowiące ponad 50% m^j^owych suchej msy oraz węglowodany i związki nieorganiczne. Mogą być stosowane ługi posiarczynowe surowe, po farmertacji węglowodanów i zagęszczane. W postaci handlowej występują ługi posiarczynowe ciekłe zawierające około 50% msowych suchej msy oraz stałe zawierające ponad 90% msowych suchej msy. Woda wprowadzana jest do mieszaniny wraz z ługami posj^^^c^^i^wym., wr0lcm roztworem alkali do neutralizacji, z mieszaniną estrów i kwasów, jako woda pow^ająca w reakcji neutralizacji i ewentualnie dodatkowo oddzielnie jako rozcieńczalnik dla uzyskania wymganych własności produktu gotowego. Jako dodatki poprawwające własności produktu mogą być stosowane znne dodatki obrażające temperaturę krzepnięcia, np. glikole etylenowe i propylenowe, przeciwkoooccjne np. azotyn sodowy, boran trój etanolami^, i przeci.wpienne w postaci emisji silioonowej. W wytworzonej mieszaninie koryguje się ewentualnie odczyn tak aby p/ wynooiło powyżej 5, korzystnie w granicach 7,5 do 8,5·

0H podwyższa się dodając wodorotlenku sodowego lub węglanu sodowego a obniża dodając mieszaninę estrów i kwasów.

Przykład. 50 części masowe meszalily estrów i kwasów z procesu utleniania cykloheksanu do cykloheksanom o liczbie kwasowej 227 mg KOH/g i liczbie ceyyOenia 371 mg KOH/g zmieszano z 50 częściami rasowymi 20,7 %-wego roztworu wodnego ługu sodowego. Otrzymano produkt reakcji charakteryzujący się liczbą kwasową 0, liczbą zmyydenia 80 mg KOH/g

152 894 i zawartością wody 45% rasow^ch· 60 części rasowych otrzymanego produktu odpowiadającego 33 częścoom masowym produktu bezwodnego, i 27 częściom masowym wody zmLeszano z 40 częściami rasowymi zatężonych ługów posiarczynowych z procesu roztwarzania drewna o zawartości suchej pozostałości 54% rasowch i zawrtości ligninosulfonianu wapnia w suchej pozostałoś ci 64% rasowch odpowwada Jących 22 częścoom masowym bezwodnych ługów posiarczynowych i 18 częściom rasowym wody· Otrzymaną mieszaninę pozostawiono do odstania na okres 24 godzin , i oddzielono wytrącony na dnie zbiornika osad w ilości 3% rasowch części rasowe otrzymanej po odstaniu osadu cieczy zmieszano z 9 częściami glikolu etylenowego, 0,8 częściami rasowymi wody i 0,2 częściami rasowymi środka przeciwpiennego w postaci emisji silioonowej· Dla porównania wytworzono produkt składający się z 90 części masowch produktu reakcji mieszaniny estrów i kwasów z roztworem wodnym wodorotlenku sodowego, 9 części rasowch glikolu moneidylenoiego, 0,8 części rasowch wody, 0,2 części rasowych środka przeciwpiermego w postaci em!^,)i siM^nowej.

Własności produktów	1 1 1 1 1	Według wym lazku	J Weeług znanego stanu J techniki
lepkość w temperaturze 20°C, mm2/s	1 1 1 1 1	19	1 1 1 1 1	10
temperatura krzepnięcia, c	1 1 1 1 1	-38	1 1 1 1 1 |	-38
P/	1 1 1	7,3	1 1 1	7,7
zapach	1 1 1 I	słabo wyczuwalny	1 1 1 1	intensywny, przykry
przyczepność węgla do blachy stalowej w temperaturze -15C, wytrzyrałość spoiny na ścinanie w kPa	1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 ...L.	0	ł 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 _____x_	2,7

Claims (2)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. środek iodaΓozcieńczaley przeciw!ziałający zamarzaniu węgla, zawierający w swoim składzie sole kwasów karboksylowych, wodę, eweilulnie alkohole, znamienny tym, że składa się z 10 do 60 części rasowch w przeliczeniu na rasę bezwodną produktu neutralizacji i ewentualnie częścoowego zmyddenia wodorotlenkiem sodowym i/uub węglanem sodowym mieszaniny estrów i kwasów otrzymanej jako pozostałość w procesie destylacji z parą wodną połączoną z częściową hydrooizą produktów utleniania cykloheksanu do cykloheksanom, charakteryzującej się liczbą kasową 150 do 250 mi KOH/g i liczbą zmienia 250 do 400 mg KOO/g, 1 do 30 części rasowych w przeliczeniu na rasę bezwodną ługów posiarczynowych z procesu wywarzania celulozy z drewna metodą siarczynową charakteryzujących się zawartością ligninisllfonianu wapnia powfźej 50% rasowch, 30-70 części rasowych wody, do 40 części rasowych znanych dodatków obniżających temperaturę krzepnnęcia, przeciwkorozyjnych i przeciwpieeeych.
2. 2. środek według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że posiada p/ pow^ej 5, korzystnie w granicach 7,5 do 8,5·