PL163840B1 - Sposób wypwarzanla olejn emulgującego do płynów hydraulicznych - Google Patents

Abstract

Sposób wytwarzaniaoleeu emulgującego (d> płynów hydraulicznych zoleeów mineralnych, emulgatorów i inhibitora korozji, znamienny tym, że do 18-32 części wagowych, podgrzanego do 45-55°C w mieszalniku emulgatora anionowo-niejonowego, składającego się z 35-45 czyści wagowych produktu przyłączenia 5-7 moli tlenku etylenu do 1 mola mieszaniny nienasyconych alkoholi tłuszczowych o długości łańcucha węglowodorowego C10-C24 i liczbie jodowej 45- 85, otrzymanych z porafinacyjnych kwasów tłuszczowych lub z rozszczepienia niskoerukowego oleju rzepakowego lub pochodzących z rozszczepienia tłuszczów zwierzęcych, 18-25 części wagowych kwasu oleinowego i/lub oleiny talowej będącej produktem przerobu frakcji kwaśnej surowego oleju talowego stanowiącej mieszaninę nienasyconych kwasów tłuszczowych C16 - C22, zawierającą nic mniej niż 65% wagowych kwasu oleinowego, do 8% wagowych kwasów żywicznych i do 15% wagowych substancji niezmydlających się takich jak pektyny, etery, 10-15 części wagowych dwu i/lub trójetanoloaminy, 10-15 części wagowych produktu przyłączenia 182rednio 3 moli tlenku etylenudo 1 mola nonylofenolu, 10-18 części wagowych, 45-70% roztworu wodnego zobojętnionego ługiem sodowym produktu siarczanowania gazowym SO3 lub kwasem chlorosulfonowym oksyetylenowanego 4-8 molami tlenku etylenu nonylofenolu, dodaje się przy ciągłym intensywnym mieszaniu, 0,1 - 0,5 części wagowej...

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania oleju emulgującego do płynów hydraulicznych trudnopalnych stosowanych w postaci emulsji olejowo-wodnych w górnictwie w urządzeniach do mechanicznego urobku i wydobycia węgla.

Znane są oleje emulgujące służące do sporządzenia różnych płynów hydraulicznych których właściwości zależne są od składu oleju j charakterystyki stosowanej wody.

Z polskiego opisu patentowego nr 116 887 znany koncentrat olejowy składający się z 65-C0 części wagowych oleju mineralnego, 0,5-5 części wagowych emulgatora anionowego będącego 30-40% wodnym roztworem mieszaniny zawierającej 5-20% wagowych siarczanowanego produktu przyłączenia 5 moli tlenku etylenu do 1 mola nonylofenolu i 5-20% wagowych alkilobenzenosullomanu sodu lub w miejsce tej mieszaniny 0,5-5 części wagowych soli skondensowanych wielordzeniowych sulfokwasów aromatycznych, otrzymanej w reakcji naftalenu z formaliną i kwasem siarkowym po zobojętnieniu ługiem sodowym i tlenkiem wapnia, 15-30 części wagowych wieloskładnikowego emulgatora niejonowego składającego się z 40-60 części wagowych produktu przyłączenia 5-9 moll tlenku etylenu do 1 mola mieszaniny nienasyconych alkoholi tłuszczowych o długości łańcucha węglo163 840 wodorowego Cig-Cjt * liczbie jodowej 40-85, pochodzenia roślinnego otrzymanych z porafinacyjnych odpadowych kwasów tłuszczowych, 15-35 części wagowych kwasu oleinowego, 5-15 części wagowych dwu i/lub trdjetanoloaminy, 5-15 części wagowych produktu przyłączenia 3 moli tlenku etylenu do 1 mola nonylofenolu oraz ewentualnie 8-12 części wagowych kondensatu wodnego, 2-4 części wagowych azotynu sodu lub 10-15 części wagowych oleju mineralnego. Koncentrat ten zawiera także inhibitory korozji. Koncentrat ten pozwala na sporzączenie 2-10% emulsji olejowo wodnych przy użyciu wody o twardości do 25°N.

W czasie dłuższej eksploatacji tych emulsji wydzielają się nierozpuszczalne mydła wapniowe i magnezowe powodujące zatykanie układów filtracyjnych urządzeń sterujących układów hydrauliki siłowej, a uszczelki gumowe ulegają szybkiemu procesowi starzenia. Ze względu na masowe stosowanie cieczy hydraulicznych i zrzucanie przepracowanych emulsji w milionowych ilościach ton w skali roku do wyrobisk górniczych, istotnym problemem jest obniżenie stężenia substancji organicznych do niezbędnego minimum gwarantującego stabilność emulsji , ochronę korozyjną powłok urządzeń metalowych i niezbędną smarność. O ile składy olejów emulgujących są znane to jednak sposoby ich otrzymywania nie są publikowane.

Sposób wytwarzania według wynalazku polega na tym, że do 18-32 części wagowych podgrzanego do 45-55°C w mieszalniku emulgatora anionowo-niejonowego, składającego się z 35-45 części wagowych produktu przyłączenia 5-7 moli tlenku etylenu do 1 mola mieszaniny nienasyconych alkoholi tłuszczowych o długości łańcucha węglowodorowego ^19-^24 liczbie jodowej 45-85, otrzymanych z porafinacyjnych kwasów tłuszczowych lub z rozszczepienia niskoerukowego oleju rzepakowego lub pochodzących z rozszczepienia tłuszczów zwierzęcych, 18-25 części wagowych kwasu oleinowego i/lub oleiny talowej będącej produktem przerobu frakcji kwaśnej surowego oleju talowego stanowiącej mieszaninę nienasyconych kwasów tłuszczowych zawierającej nie mniej niż 65% wagowych kwasu oleinowego, do 8% wagowych kwasów żywicznych i do 15% wagowych substancji niezmydlających się takich jak pektyny etery 10-15 części wagowych dwu i/lub trójetanoloaminy, 10-15 części wagowych produktu przyłączenia średnio 3 moli tlenku etynelu do 1 mola nonylofenolu, 10-18 części wagowych 45-70% roztworu wodnego zobojętnionego ługiem sodowym produktu siarczanowania gazowym SO3 lub kwasem chlorosulfonowym oksyetylenowanego 4-8 molami tlenku etylenu nonylofenolu, dodaje się przy ciągłym intensywnym mieszaniu, 0,1-0,5 części wagowej 1-metyleno /dioksyetyleno/ amino-4-metyloazimidobenzenu będącego produktem reakcji benzotTiazolu z formaldehydem i dwuetanoloaminą, ewentualnie dodaje się 1-3 części wagowe anionowego emulgatora będącego 30-40% wodnym roztworem mieszaniny zawierającej 5-20% wagowych siarczanowanego gazowym SO3 produktu przyłączenia 5 moli tlenku etylenu do 1 mola nonylofenolu i 5-20% wagowych alkilobenzen sulfonianu sodu i następnie, przy ciągłym mieszaniu, wprowadza się 62-7C części wagowych oleju bazowego, składającego się z 35-48 części wagowych oleju filtratu 1 24-33 części wagowych oleju maszynowego M4-5, o lepkości 21-24 mm /s w 50°C, temperaturze zapłonu powyżej 180°C i temperaturze krzepnięcia poniżej 5°C, zawierającego 63-68% wagowych parafin i naftenów, 28-32% wagowych węglowodorów aromatycznych i 2,12,4% wagowego żywic, zawartość niesza się intensywnie w ternperaturzw 4--55CC w ciąuu 0,5-1,5 godziny 1 po ostudzeniu do temperatury 30-45°C dozuje się 3-4,5, części wagowych 23% roztworu wodnego NaNO2, a po zakończeniu dozowania tego roztworu całość miesza się intensywnie w ciągu 0,5-1,5 godziny aż do uzyskania jednorodnego, klarownego produktu.

Zmiana kolejności dozowania składników oraz nieprzestrzeganie reżimu temperaturowego i czasu mieszania powoduje rozwarstwienie oroduktu lub jego zmętniena·, które po dłuższym okresie magazynowania prowadzi do rozwarstwienia.

Anionowy emulgator będący 30-40% wodnym roztworem mieszaniny zawierającej 5-20% wagowych siarczanowanego gazowym SO3 produktu przyłączenia 5 moll tlenku etylenu do 1 mola nonylofenolu i 5-20% wagowych alkilobenzenosslfooianu sodu dodaje się tylko wtedy, gdy zawartość składnika według wzoru 2 wynosi poniżej 5% wagowych w produktach siarczanowania oks/etylunoanego 4-8 molami tlenku etylenu nonylofenolu, będącego składnikiem emulgatora-niejonowego.

163 840

Zawartość składników według wzorów 1 i 2 zależą od sposobu siarczanowania.

Z oleju emulgującego według wynalazku moZna sporządzać 1% emulsje wodne przy stosowaniu wody o twardości do 25°N. Emulsje te spełniają wszystkie wymagania dla cieczy hydraulicznych mają własności eksploatacyjne porównywalne z własnościami emulsji o stężeniu 2-10%. W czasie długotwałej eksploatacji emulsji według wynalazku nie obserwuje się powstawania mydeł i osadów.

Przykład I. Do mieszalnika załadowano 29 części wagowych anionowo-niejonowego emulgatora o temperaturze 50°C składającego się z 40,5 części wagowych produktu przyłączenia 7 moli tlenku etylenu do 1 mola mieszaniny nienasyconych alkoholi tłuszczowych o długości łańcucha węglowodorowego i liczbie jodowej 60 mg Jj/f)» otrzymanych z porafinacyjnych kwasów tłuszczowych, 22,5 części wagowych oleiny talowej będącej produktem przerobu frakcji kwaśnej surowego oleju talowego, stanowiącej mieszaninę nienasyconych kwasów tłuszczowych Cjq-C22 zawierającej 5% wagowych kwasów żywicznych i 10% substancji nie zmydlających się, 11,5 części wagowych dwuetanoloaminy, 12 części wagowych produktu przyłączenia średnio 3 moli tlenku etylenu do 1 mola nonylofenolu i 13,5 części wagowych 66% roztworu zobojętnionego ługiem sodowym produktu siarczanowania oksyetylenowanego 6 molami tlenku etylenu nonylofenolu, zawierającego 3% wagowych składnika według wzoru 2. Następnie przy intensywnym mieszaniu dodano 0,4 części wagowych l-metyleno-/dioksyetyleno/-anlno-4-netyloazinidobenzenu, i kolejno dodano części wagowe anionowego emulgatora będącego 35% roztworem wodnym mieszaniny zawierającej 15% wagowych siarczanowanego gazowym SOj produktu przyłączenia 5 molami tlenku etylenu do 1 mola nonylofenolu i 20% wagowych alkilobenzenosulfonianu sodu. Przy ciągłym mieszaniu załadowano następnie 64,7 części wagowe oleju bazowego składającego się z 42 części wagowych oleju filtratu oraz 20 części wagowych oleju maszynowego M4-5, o lepkości 23 mm^ w 50°C temperaturze zapłonu 190°C, temperaturze krzepnięcia 4°C, zawierającego 64% wagowych węglowodorów będących mieszaniną parafin i naftenów, 30% wagowych węglowodorów aromatycznych i 2,2% wagowych żywic. Zawartość mieszalnika mieszano przez 1 godzinę w temperaturze 50°C. Następnie po jej ostudzeniu do temperatury 30°C wdozowano 3,9 części wagowe około 23% roztworu wodnego NaNO?. Po 1 godzinnym homogenizowaniu klarowny i jednorodny produkt rozładowano. Spełniał on wszystkie wymagania stawiane emulsyjnym cieczom hydraulicznym, a jego 1% emulsja przy użyciu wody o twardości ogólnej 25°N nie powodowała zatykania urządzeń filtracyjnych.

Przykład II. Do mieszalnika załadowano 18 części wagowych anionowo-niejonowego emulgatora jak w przykładzie I, ogrzano do temperatury 45°C i wdozowano 0,1 części wagowych inhibitora korozji metali kolorowych jak w przykładzie I, 1 część wagową anionowego emulgatora jak w przykładzie I i 77,9 części wagowych oleju bazowego składającego się z 35 części wagowych oleju filtratu oraz 33 części wagowych oleju maszynowego M4-5, o lepkości 24 mm2/s w 50°C, zawartości węglowodorów będących mieszaniną parafin i naftenów 63%, zawartości węglowodorów aromatycznych 32%, zawartości żywic 2,4% i pozostałych właściwościach jak w przykładzie I. Po półgodzinnym mieszaniu w temperaturze 45°C dodano 3 części wagowe około 23% roztworu wodnego NaNO?. Po 1 godzinnym meszaniu klarowny i jednorodny produkt o takich samych właściwościach jak w przykładzie I, rozładowano.

Przykład III. 30 części wagowych anionowo-niejonowego emulgatora jak w przykładzie I o temperaturze 55°C za ładowano do mieszalnika. Przy intensywny mieszaniu dodano 0,5 części wagowej inhibitora korozji metali kolorowych jak w przykładzie I, a następnie 3 części wagowe anionowego emulgatora będącego 30% roztworem wodnym mieszaniny zawierającej 3% wagowych siarczanowanego gazowym SO4 produktu przyłączenia 5 moli tlenku etylenu do 1 mola nonylofenolu i 20% wagowych alkilobenzenosulfonianu sodu. Przy ciągłym miszaniu w temperaturze 55°C dodano 62 czyści wagowych oleju bazowego składającego się z 43 części wagowych oleju filtrat i 24 części wagowych oleju maszynowego M4-5, o lepkości 21 mm^/s w 50°C, zawartości 6C% wagowych węglowodorów będących mieszaniną parafin i naftenów, 20% wagowycn węglowodorów aromatycznych i 2,1% wagowego żywic i pozostałych właściwościach jak w przykładzie I. Po półtoragodzinnym mieszaniu w temperaturze 55°C, zawartość mieszalnika schłodzono do temperatury 30°C i dodano 4,5 części wagowych około 23% roztworu wodnego NaNO2- Po wymieszaniu w temperaturze 30°C w ciągu 1,5 godziny, klarowny i jednorodny produkt spełniający wymagania stawiane cieczom hydraulicznym i mający takie same właściwości jak produkt w przykładzie I.

163 840

Przykład IV. Do mieszalnika załadowano 32 części wagowe anionowo-niejonowego emulgatora jak w przykładzie I a następnie przy energicznym mieszaniu w temperaturze 50°C wprowadzono 0,4 części wagowe inhibitora korozji metali kolorowych jak w przykładzie I i 2 części wagowe anionowego emulgatora będącego 40% wodnym roztworem mieszaniny zawierającej 20% wagowych siarczanowanego gazowym SO3 produktu przyłączenia 5 moll tlenku etylenu do 1 mola nonylofenolu i 5% wagowych alkilobenzenosulfonianu sodu. Przy ciągłym mieszaniu wprowadzono 62,1 części wagowych oleju bazowego jak w przykładzie I. Po 1 godzinie mieszania w temperaturze 50°C mieszaninę ochłodzono do 40°C i dodano 3,5 części wagowych około 23% roztworu wodnego Nat^. Po pół godzinie mieszania w temperaturze 40°C produkt końcowy miał takie same właściwości jak w przykładzie I.

Przykład V /porównawczy/. Oo mieszalnika załadowano 68,4 części wagowe oleju bazowego jak w przykładzie I, 0,4 części wagowe inhibitora korozji metali kolorowych jak w przykładzie I i 3 części wagowe anionowego emulgatora jak w przykładzie I. Następnie w temperaturze 50°C dodano 25 części wagowe anionowo-niejonowego emulgatora jak w przykładzie I. Po wymieszaniu w tej temperaturze przez 0,5 godziny zawartość mieszalnika schłodzono do temperatury 30°C i dodano 3,2 części wagowe około 23% roztworu wodnego NaNO?. Po jednogodzinnym mieszaniu w temperaturze 30°C produkt rozładowano. Produkt był mętny i po pewnym czasie rozwarstwił się.

Przykład VI. Oo mieszalnika załadowano 18 części wagowych anionowo-niejonowego emulgatora jak w przykładzie I, który zawierał 12 części wagowych 70% roztworu zobojętnionego ługiem sodowym produktu siarczanowania oksyetylenowanego 6 molami tlenku etylenu nonylofenolu, który odznaczał się 64% stopniem przereagowania i zawierał 8% składnika według wzoru 2. wzoru 2. Następnie w temperaturze 55°C i przy intensywnym mieszaniu dodano 0,4 części wagowych inhibitora korozji metali kolorowych jak w przykładzie I. Po wymieszaniu dodano 63,7 części wagowych oleju bazowego jak w przykładzie I i mieszano w temperaturze 55ac przez pół godziny. Następnie dodano 3,9 części wagowych około 23% roztworu NaNO2 w temperaturze 30°C i mieszano jeszcze w tej temperaturze przez pół godziny. Produkt końcowy odznaczał się takimi samymi właściwościami jak w przykładzie I.

Przykład VII. Oo mieszalnika załadowano 22 części wagowe ogrzanego do temperatury 45°C anionowa-niejonowego emulgatora jak w przykładzie I, który zawierał 13,5 części wagowych 65% roztworu wodnego zobojętnionego ługiem sodowym produktu siarczanowania oksyetylenowanego 5 molami tlenku etylenu nonylofenolu, który odznaczał się 62% stopniem przereagowania i zawierał 15% wagowych składnika według wzoru 2. Następnie w temperaturze 45°C dodano 0,5 części wagowych inhibitora korozji metali kolorowych jak w przykładzie I i po jego wymieszaniu 73 części wagowe oleju bazowego jak w przykładzie VI. Po półtoragodzinnym mieszaniu w temperaturze 45°C dodano w temperaturze 40°C 4,5 części wagowe około 23% roztworu wodnego NaNO2 i mieszano jeszcze przez 1,5 godziny. Produkt końcowy odznaczał się takimi samymi właściwościami jak w przykładzie I.

Przykład VIII. !8 części wagowych ogrzanego do temperatury 50°C amonowoniejonowego emulgatora jak w przykładzie I, który zawierał 13,5 części wagowych 64% roztworu wodnego zobojętnionego ługiem sodowym produktu siarczanowania oksyetylowanego 7 molami tlenku etylenu nonylofenolu, który odznaczał się 68% stopniem przereagowania i zawierał 8% wagowych składnika według wzoru 2. Następnie przy intensywnym mieszaniu dodano 0,1 część wagową inhibitora korozji metali kolorowych jak przykładzie I oraz 76 części wagowych oleju bazowego jak w przykładzie I. Po 1 godzinnym wymieszaniu w temperaturze 50°C, zawartość mieszalnika schłodzono do temperatury 35°C i dodano 3,9 części wagowych około 23% roztworu wodnego NaNO?. Po półgodzinnyn wymieszaniu w tej temperaturze produkt końcowy posiadał takie same właściwości jak w przykładzie I.

163 840 (Οί,Η»)

OSOsNcl (OC₂H„)„ 050_sNa

C9 Hu, wzór 1 n^s 4-8

wzór 2

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.

Cena 10 000 zł

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Sposób wytwarzania oleju emulgującego do płynów hydraulicznych z olejów mineralnych, emulgatorów i inhibitora korozji, znamienny tym, że do 18-32 części wagowych, podgrzanego do 45-55°C w mieszalniku emulgatora anionowo-niejonowego, składającego się z 35-45 części wagowych produktu przyłączenia 5-7 moll tlenku etylenu do 1 mola mieszaniny nienasyconych alkoholi tłuszczowych o długości łańcucha węglowodorowego ^9^24 i liczbie jodowej 45-85, otrzymanych z porafinacyjnych kwasów tłuszczowych lub z rozszczepienia niskoerukowego oleju rzepakowego lub pochodzących z rozszczepienia tłuszczów zwierzęcych, 18-25 części wagowych kwasu oleinowego i/lub oleiny talowej będącej produktem przerobu frakcji kwaśnej surowego oleju talowego stanowiącej mieszaninę nienasyconych kwasów tłuszczowych Cjg-C^j, zawierającą nie mniej niż 65% wagowych kwasu oleinowego, do 8% wagowych kwasów żywicznych i do 15% wagowych substancji niezmydlających się takich jak pektyny, etery, 10-15 części wagowych dwu i/lub trójetanoloaminy, 10-15 części wagowych produktu przyłączenia średnio 3 moli tlenku etylenu do 1 mola nonylofenolu, 10-18 części wagowych 45-70% roztworu wodnego zobojętnionego ługiem sodowym produktu siarczanowania gazowym SO3 lub kwasem chlorosulfonowym oksyetylenowanego 4-8 molami tlenku etylenu nonylofenolu, dodaje się przy ciągłym intensywnym mieszaniu, 0,1-0,5 części wagowej 1-metyleno/dioksyetyleno/anino-4-metyloazinidobenzenu będącego produktem reakcji benzotriazolu z formaldehydem i dwuetanoloaminą, ewentualnie dodaje się 1-3 części wagowe anionowego emulgatora będącego 30-40% wodnym roztworem mieszaniny zawierającej 5-20% wagowych siarczanowanego gazowym SO3 produktu przyłączenia 5 moli tlenku etylenu do 1 mola nonylofenolu i 5-20% wagowych alkilobenzosulfonianu sodu, i następnie przy ciągłym mieszaniu, wprowadza się 62-78 części wagowych oleju bazowego, składającego się z 35-48 części wagowych oleju filtratu i 24-33 części wagowych oleju maszynowego M4-5, o lepkości 21-24 mm^/s w 50°C, temperaturze zapłonu powyżej 180°C i temperaturze krzepnięcia poniżej 5°C, zawierającego 63-68% wagowych parafin i naftenów, 28-32% wagowych węglowodorów aromatycznych i 2,1-2,4% wagowego żywic, zawartość miesza się intensywnie w temperaturze 45-55°C w ciągu 0,5-1,5 godziny i po ostudzeniu do temperatury 30-45°C dozuje się 3-4,5 części wagowych 23% roztworu wodnego NaNO2, a po zakończeniu dozowania tego roztworu całość miesza się intensywnie w ciągu 0,5-1,5 godziny aż do uzyskania jednorodnego, klarownego produktu.

   * * *