PL183174B1 - Olej emulgujący - Google Patents

Abstract

Olej emulgujący do wytwarzania niepalnej olejowo-wodnej emulsji hydraulicznej zawierający olej naftowy, emulgatory anionowe typu karboksylanów, fosforanów, sulfonianów i siarczanów, emulgatory niejonowe typu etoksylenowanych i propoksylowanych alkilofenoli, alkoholi tłuszczowych, kwasów tłuszczowych ich mono i diglicerydów oraz etanoloamidów, inhibitory korozji typu boranów oraz pochodnych benzotriazolu, znamienny tym, że zawiera 2 - 20% masowych, korzystnie 3 - 12% masowych soli karboksylanowych etanoloamin, zawierających powyżej 60% trietanoloaminy, kompozycji dimeryzowanych nienasyconych kwasów tłuszczowych, charakteryzujących się liczbąkwasową 190 - 200 mg KOH/g, liczbą zmydlenia 190 - 205 mg KOH/g i liczbą jodową 80 -100 gJ2/100 g zawierających minimum 70% dimeru i do 30% trimeru oraz nienasyconych kwasów tłuszczowych charakteryzujących się liczbą kwasową 185 - 202 mg KOH/g, liczbą zmydlenia 188 - 207 mg KOH/g i liczbąjodową 70 - 120 gJ2/100 g, przy zachowaniu stosunku masowego dimeryzowanych kwasów tłuszczowych do nienasyconych kwasów tłuszczowych 1 : 0,5 - 5.

Description

Przedmiotem wynalazku jest olej emulgujący do wytwarzania niepalnej olejowowodnej emulsji hydraulicznej, sporządzonej przy użyciu wód kopalnianych o wysokiej twardości.

Olejowo-wodna emulsja hydrauliczna stosowana w obudowach zmechanizowanych wytwarzana jest w kopalniach węgla kamiennego przy użyciu oleju emulgującego oraz wody z odwadniania kopalń. W przypadku zbyt wysokiej twardości wody kopalnianej jest ona komponowana z wodą pitną dla uzyskania odpowiedniego poziomu twardości i zasolenia. Stosowanie do wytwarzania olejowo-wodnej emulsji hydraulicznej wody o wysokiej twardości i zasoleniu stwarza trudne wymagania dla oleju emulgującego w zakresie zabezpieczenia własności przeciwkorozyjnych i stabilności emulsji w tym szczególnie odporności na wydzielanie szlamów. Z tego też względu dla oleju emulgującego określona jest graniczna twardość wody stosowanej do wytwarzania emulsji hydraulicznej. Znane oleje emulgujące przeznaczone do wytwarzania niepalnej olejowo: wodnej emulsji hydraulicznej zawierają w swoim składzie oleje naftowe, emulgatory anionowo-niejonowe oraz inhibitory korozji.

Znany z polskiego zgłoszenia patentowego nr P - 304 911 olej emulgujący stosowany jest do wytwarzania niepalnej olejowo-wodnej emulsji hydraulicznej przy użyciu wody miękkiej o twardości 10°N. Olej ten zawiera 35 - 45% masowych kompozycji zawierającej 10 - 30% masowych oleju naftowego, 1 - 5% masowych benzotriazolu, 1 - 5% masowych glikolu butylowego, 10 -30% masowych pochodnej 1,3,5 triazyny, 1- 30% masowych mieszaniny alkilobenzenosulfonianu sodu i wapnia, 10 - 30% masowych amidoboranu sebacynowego, 10-16% masowych wody i 1 - 2% masowych środka silikonowego, do której wprowadza się 4-10% masowych niskosiarkowego i niskoaromatycznego oleju naftowego oraz 50 - 60% masowych wody.

Znane z polskich opisów patentowych nr 95 752, 96 589, 116 887, 163 840 oraz z polskiego zgłoszenia patentowego nr P - 308 505 oleje emulgujące stosowane są do wytwarzania niepalnej olejowo-wodnej emulsji hydraulicznej przy użyciu wody twardej o twardości do 25°N.

Według opisu patentowego nr 95 752 olej emulgujący zawiera 63 - 83% masowych oleju naftowego, 15 - 27% masowych kompozycji emulgatorów, 0,1- 0,5% masowych benzotriazolu, 0,2 - 10% masowych azotynu sodu w postaci roztworu wodnego oraz ewentualnie 0,001- 0,5% masowych chlorku trójmetyloalkiloamoniowego. Według opisu kompozycja emulgatorów składa się z 40 - 60% masowych alkoholi tłuszczowych oksyetylenowanych 2-8 molami tlenku etylenu, 20 - 30% masowych nienasyconych kwasów tłuszczowych, 10 - 20% masowych dietanoloaminy, 5-15% masowych nonylofenolu oksyetylenowanego 2-6 molami tlenku etylenu i 1,5 - 5% masowych nienasyconych alkoholi tłuszczowych oksyetylenowanych 5-9 molami tlenku etylenu.

Zgodnie z polskim opisem patentowym nr 96 589 olej emulgujący zawiera 70 - 80% masowych oleju naftowego, 20 - 26% masowych kompozycji emulgatorów, 0,2 - 0,5% masowych benzotriazolu, 0,5 - 1,5% masowych azotynu sodu, 1,5 - 2,0% masowych wody, 0,005 - 0,5% masowych chlorku trimetyloalkiloamoniowego. Kompozycja emulgatorów składa się z 20 - 40% masowych soli etanoloaminowej mieszaniny mono i diestrów fosforowych eteru laurylopolioksyetylenowego o zawartości powyżej 1,5% fosforu, 20 - 30% masowych alkilofenolu oksyetylenowanego 4-6 molami tlenku etylenu, 20 - 40% masowych alkoholi tłuszczowych oksyetylenowanych 3-9 molami tlenku etylenu, 1 - 6% masowych wody i/lub 5 - 20% masowych oleju naftowego, terpentyny, gliceryny lub glikolu etylenowego.

Według innego polskiego opisu patentowego nr 116 887 olej emulgujący zawiera 65 -80% masowych oleju naftowego, 0,5 - 5% masowych emulgatora anionowego stanowiącego 30 - 40% roztwór wodny mieszaniny soli sodowej siarczanowanego produktu oksyetylenowania nonylofenolu 5 molami tlenku etylenu i alkilobenzenosulfonianu sodu lub 0,5 - 5% masowych soli sulfonianów otrzymanych w wyniku reakcji naftalenu, formaldehydu i kwasu siarkowego a następnie neutralizacji wodorotlenkiem sodu i tlenkiem wapnia, 15 - 30% masowych kompozycji emulgatora, 0,5% masowych azotynu sodu w postaci roztworu wodnego i 0,2 - 0,4% masowych benzotriazolu. Kompozycja emulgatorów zawiera 40 - 60% masowych produktu oksyetylenowania nienasyconych alkoholi tłuszczowych 5-9 molami tlenku etylenu, 5 - 15% masowych produktu oksyetylenowania nonylofenolu 3 molami tlenku etylenu, 15-35% masowych kwasu oleinowego i 5 -15% masowych dietanoloaminy i/lub trietanoloaminy.

Olej emulgujący według polskiego opisu patentowego nr 163 840 zawiera 62 - 78% masowych dwuskładnikowego oleju naftowego, 18 - 32% masowych kompozycji emulgatorów, ewentualnie 1-3% masowe emulgatora anionowego stanowiącego 30 - 40% roztwór wodny mieszaniny soli sodowej siarczanowanego produktu oksyetylenowania nonylofenolu 5 molami tlenku etylenu i alkilobenzenosulfonianu sodu, 0,1 - 0,5% masowych 1-metyleno/dioksyetyleno/-amino-4-metylo azimidobenzenu stanowiącego produkt reakcji benzotriazolu z formaldehydem i dietanoloaminą oraz 3 - 4,5% masowych 23%-wego roztworu wodnego azotynu sodu. Kompozycja emulgatorów składa się z 35 - 45% masowych produktu oksyetylenowania alkoholi tłuszczowych 5-7 molami tlenku etylenu, 10 - 15% masowych produktu oksyetylenowania nonylofenolu 3 molami tlenku etyleniu, 18 - 25% masowych kwasu oleinowego i/lub oleiny talowej,10 -15% masowych dietanoloaminy i/lub trietanoloaminy oraz 10 - 18% masowych 45 - 70% roztworu wodnego soli sodowej siarczanowanego produktu oksypropylenowania nonylofenolu 4-8 molami tlenku propylenu.

Według polskiego zgłoszenia patentowego nr P - 308 505 olej emulgujący zawiera 45 - 75% masowych oleju naftowego, 3 - 7% masowych nienasyconych kwasów tłuszczowych, korzystnie kwasu oleinowego, 4 -10% masowych etanoloamin, korzystnie trietanoloaminy, 4 - 10% masowych produktu jednoczesnej hydrolizy i oksyetylenowania oleju roślinnego 15-23 molami tlenku etylenu, 2 - 8% masowych produktu oksyetylenowania alkoholi tłuszczowych zawierających 14-22 atomów węgla w cząsteczce 3-5 molami tlenku etylenu a następnie oksypropylenowania 9-14 molami tlenku propylenu, 2 - 8% masowych soli etanoloamoniowych, korzystnie trietanoloamoniowych mieszaniny monoestrów i diestrów wytworzonych w reakcji pięciotlenku fosforu z produktem oksyetylenowania alkoholi alifatycznych zawierających 10 -14 atomów węgla w cząsteczce 8 -12 molami tlenku etylenu, 5 -15% masowych dietanoloamidów nienasyconych kwasów tłuszczowych, korzystnie kwasu oleinowego, 0,7 - 2,5% masowych kwasu borowego, 0,2 - 0,7% masowych pochodnej benzotriazolu, 0 - 0,3% masowych znanego dodatku przeciwpiennego, 0 - 2% masowych znanego biocydu i0 -15% masowych wody.

Oleje emulgujące do wytwarzania emulsji hydraulicznej w charakterze emulgatora anionowego obok fosforanów, sulfonianów i siarczanów zawierają także karboksylany, naj4 częściej sole trietanoloaminy i dietanoloaminy nienasyconych kwasów tłuszczowych głównie kwasu oleinowego. Obecność soli trietanoloaminowej i dietanoloaminowej kwasu oleinowego w oleju emulgującym obok emulgatorów niejonowych oraz innych emulgatorów anionowych z uwagi na ich doskonałe własności emulgujące oraz przeciwkorozyjne, umożliwia wytworzenie olejów emulgujących o dobrych własnościach użytkowych. Oleje te tworzą stabilne emulsje olejowo-wodne przy użyciu wody kopalnianej. Jednak przy użyciu wody o wysokiej twardości powyżej 25°N wykazują one tendencje do wydzielania szlamów.

Stwierdzono, że możliwe jest wytworzenie oleju emulgującego przeznaczonego do wytwarzania niepalnej olejowo-wodnej emulsji hydraulicznej przy użyciu wody o wysokiej twardości rzędu 40°N, przy zastosowaniu w charakterze anionowych emulgatorów karboksylanowych soli trietanoloaminy kompozycji dimeryzowanych kwasów tłuszczowych oraz nienasyconych kwasów tłuszczowych.

Według wynalazku olej emulgujący do wytwarzania niepalnej olejowo-wodnej emulsji hydraulicznej przy użyciu wody o wysokiej twardości rzędu 40°N zawierający olej naftowy, emulgatory anionowe typu karboksylanów, fosforanów, sulfonianów i siarczanów, emulgatory niejonowe typu etoksylenowanych i propoksylowanych alkilofenoli, alkoholi tłuszczowych, kwasów tłuszczowych ich mono i diglicerydów oraz etanoloamidów, inhibitory korozji typu boranów oraz pochodnych benzotriazolu zawiera 2 - 20% masowych, korzystnie 3 -12% masowych soli karboksylanowych etanoloamin, zawierających powyżej 60% trietanoloaminy, kompozycji dimeryzowanych nienasyconych kwasów tłuszczowych, charakteryzujących się liczbą kwasową 190 - 200 mg KOH/g, liczbą zmydlenia 190 - 205 mg KOH/g i liczbąjodową 80-100 gJ2/100g zawierających minimum 70% dimeru i do 30% trimeru oraz nienasyconych kwasów tłuszczowych charakteryzujących się liczbą kwasową 185 - 202 mg KOH/g, liczbą zmydlenia 188 - 207 mg KOH/g i liczbąjodową 70 - 120 gJ2/100g, przy zachowaniu stosunku masowego dimeryzowanych kwasów tłuszczowych do nienasyconych kwasów tłuszczowych 1:0,5 - 5. Tak wytworzony olej w postaci niskoskoncentrowanej emulsji z wodą o twardości 40°N charakteryzuje się dobrym poziomem własności przeciwkorozyjnych, wysoką stabilnością emulsji oraz brakiem skłonności do wydzielania szlamów. Spełnia wymagania stawiane olejowo-wodnym emulsjom hydraulicznym przez 7 Raport Luksemburski.

Przyktac^. Do mieszalnika wprowadzono 488 kg oleju naftowego o lepkości kinematycznej 13,2 mm2/s w temperaturze 40°C, 20 kg kompozycji dimeryzowanych nienasyconych kwasów tłuszczowych o liczbie kwasowej 195 mg KOH/g, liczbie zmydlenia 200 mg KOH/g i liczbie jodowej 86 gJ2/100g, zawierających 87,0% dimeru, 13,0% trimeru oraz 47 kg nienasyconych kwasów tłuszczowych o liczbie kwasowej 196 mg KOH/g, liczbie zmydlenia 198 mg KOH/g i liczbie jodowej 101 gJ2/100g, 77 kg trietanoloaminy technicznej zawierającej 86,5% trietanoloaminy i 12,1% dietanoloaminy, 65 kg kondensatu wodnego i 18 kg kwasu borowego. Po pół godzinie mieszania w temperaturze 60°C wprowadzono 40 kg produktu jednoczesnej hydrolizy i oksyetylenowania niskoerukowego oleju rzepakowego 17 molami tlenku etylenu, 40 kg produktu oksyetylenowania alkoholi tłuszczowych zawierających 16 20 atomów węgla w cząsteczce o liczbie jodowej 62 gJ2/100g 4 molami tlenku etylenu a następnie oksypropylowania 11 molami tlenku propylenu, 70 kg soli trietanoloamoniowej mieszaniny monoestrów i diestrów wytworzonych w reakcji pięciotlenku fosforu z produktami oksyetylenowania alkoholu laurylowego 4 molami tlenku etylenu, 30 kg 60% roztworu wodnego mieszaniny soli sodowej siarczanowanego i sulfonowanego produktu oksyetylenowania nonylofenolu 6 molami tlenku etylenu, 100 kg dietanoloamidu kwasu oleinowego. Po całkowitym rozpuszczeniu składników utrzymując temperaturę 60°C wprowadzono 5 kg pochodnej benzotriazolu i 0,3 kg dodatku przeciwpiennego typu silikonowego. Po całkowitym rozpuszczeniu składników uzyskano olej emulgujący tworzący z wodą o twardości 40°N stabilne emulsje, o dobrych własnościach przeciwkorozyjnych, spełniające przy stężeniu emulsji 0,5% wymaganie stawiane przez 7 Raport Luksemburski niepalnym olejowo-wodnym emulsjom hydraulicznym stosowanych w obudowach zmechanizowanych w górnictwie.

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz.

Cena 2,00 zł.

Claims (2)

Zastrzeżenie patentowe Olej emulgujący do wytwarzania niepalnej olejowo-wodnej emulsji hydraulicznej zawierający olej naftowy, emulgatory anionowe typu karboksylanów, fosforanów, sulfonianów

1 siarczanów, emulgatory niejonowe typu etoksylenowanych i propoksylowanych alkilofenoli, alkoholi tłuszczowych, kwasów tłuszczowych ich mono i diglicerydów oraz etanoloamidów, inhibitory , korozji typu boranów oraz pochodnych benzotriazolu, znamienny tym, że zawiera

2 - 20% masowych, korzystnie 3 - 12% masowych soli karboksylanowych etanoloamin, zawierających powyżej 60% trietanoloaminy, kompozycji dimeryzowanych nienasyconych kwasów tłuszczowych, charakteryzujących się liczbą kwasową 190 - 200 mg KOH/g, liczbą zmydlenia 190 - 205 mg KOH/g i liczbą jodową 80 -100 gJ₂/100 g zawierających minimum 70% dimeru i do 30% trimeru oraz nienasyconych kwasów tłuszczowych charakteryzujących się liczbą kwasową 185 - 202 mg KOH/g, liczbą zmydlenia 188 - 207 mg KOH/g i liczbą jodową 70 - 120 gJ2/100 g, przy zachowaniu stosunku masowego dimeryzowanych kwasów tłuszczowych do nienasyconych kwasów tłuszczowych 1 :0,5 - 5.