RU2266814C1

RU2266814C1 - Viscous petroleum-origin antiseptic as commercial preservation liquid

Info

Publication number: RU2266814C1
Application number: RU2005103215/04A
Authority: RU
Inventors: Л.В. Долматов (RU); Л.В. Долматов; А.Ф. Ахметов (RU); А.Ф. Ахметов
Original assignee: Долматов Лев Васильевич; Ахметов Арслан Фаритович
Priority date: 2005-02-08
Filing date: 2005-02-08
Publication date: 2005-12-27

Abstract

FIELD: petroleum products and antiseptic materials.

SUBSTANCE: invention is directed to protection against damage caused by fungi and bacteria, in particular to impregnation of wooden crossties and rods. Antiseptic of invention contains, as long fraction of thermal cracking, fraction of heavy pyrolysis tar boiling off within a range of 200°C to end boiling point in amount 70-95 wt % and, as color regulator, mazut fraction boiling off within a range of 220°C to end boiling point in amount 5-30 wt %.

EFFECT: expanded reserve of oily wood-impregnation antiseptics and improved color thereof thanks to optimal proportions of distillate and residual petroleum fractions.

3 ex

Description

Изобретение относится к составу антисептика нефтяного вязкого и может быть использовано для пропитки древесины, в частности для пропитки древесных шпал и брусьев.The invention relates to a viscous petroleum antiseptic composition and can be used for wood impregnation, in particular for impregnation of wood sleepers and beams.

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.Known impregnating material, which is a mixture of coal oil (GOST 2270-74 "Coal oil for wood impregnation") and petroleum softener oil produced in accordance with TU 38.301.08-31-89.

Однако при приготовлении рабочей смеси, состоящей из каменноугольного масла, имеющего плотность при температуре 20°С в пределах 1090-1130 кг/м³ и нефтяного масла мягчителя, имеющего плотность при 20°С в пределах 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.However, when preparing a working mixture consisting of coal oil having a density at a temperature of 20 ° C in the range of 1090-1130 kg / m ³ and softener oil having a density at 20 ° C in the range of 890-910 kg / m ³ , using as a mixing agent of acute water vapor, after cooling and sludge a three-layer system is formed in the tank: the bottom layer is coal oil; the middle layer is water; top layer - petroleum oil - softener. To maintain a homogeneous system in the tank, periodic circulation movement of the components of the mixture is required according to the scheme: tank → pump → tank, which leads to additional energy consumption. In this case, the system is not freed from water.

Известно каменноугольное шпалопропиточное масло (ГОСТ 2270-74), содержащее в составе узкую маслянистую фракцию термического происхождения и представляющую собой смесь первой антраценовой фракции (280-360°С) и поглотительного масла (235-300°С) [Справочник коксохимика, Т.3 / под ред. инженера А.К.Шелкова. - М.: Металлургия. - 1960. - С.66].It is known coal sleeper impregnating oil (GOST 2270-74), which contains a narrow oily fraction of thermal origin and is a mixture of the first anthracene fraction (280-360 ° C) and absorption oil (235-300 ° C) [Coke chemistry chemist's guide, T.3 / ed. engineer A.K.Shelkov. - M.: Metallurgy. - 1960. - P.66].

К недостаткам каменноугольного шпалопропиточного масла относятся следующие факторы:The disadvantages of coal tar oil are the following factors:

1. Каменноугольное шпалопропиточное масло содержит в своем составе до 0,3% веществ, не растворимых в толуоле (карбоидов и карбенов), и до 1,5% воды, что отрицательно влияет на процесс пропитки древесины.1. Coal tar oil impregnating oil contains up to 0.3% of substances insoluble in toluene (carbides and carbenes), and up to 1.5% water, which negatively affects the process of wood impregnation.

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.2. In terms of toxicity, coal-bearing cross-impregnating oil belongs to the second hazard class (highly hazardous), which creates an increased danger from the point of view of the sanitary-hygienic and ecological state of the cross-impregnating plants.

3. Каменноугольное шпалопропиточное масло имеет относительно высокую температуру застывания (минус 2... минус 5°С), что затрудняет его слив и перекачку в зимних условиях при более низких температурах окружающего воздуха.3. Coal tar oil has a relatively high pour point (minus 2 ... minus 5 ° C), which makes it difficult to drain and pump it in winter conditions at lower ambient temperatures.

4. Каменноугольное шпалопропиточное масло готовят путем смешения и совместной кристаллизации 1-ой антраценовой фракции и поглотительного масла с последующим отделением кристаллов на центрифуге. На 2,5 м³ поглотительного масла в смесь вводят 7,5 м³ 1-ой антраценовой фракции. После кристаллизации и центрифугирования выход кристаллов составляет 15-20% на смесь (Справочник коксохимика, Т.3 / под ред. А.К.Шелкова. - М.: Металлургия - 1966. - С.66).4. Coal tar oil is prepared by mixing and joint crystallization of the 1st anthracene fraction and absorption oil, followed by separation of the crystals in a centrifuge. At 2.5 m ^{3 of} absorbing oil, 7.5 m ³ of the 1st anthracene fraction is introduced into the mixture. After crystallization and centrifugation, the yield of crystals is 15-20% per mixture (Handbook of Coke Chemist, T.3 / edited by A.K.Shelkov. - M .: Metallurgy - 1966. - P.66).

5. Существенным недостатком каменноугольного шпалопропиточного масла является его склонность к осадкообразованию, что приводит к необходимости "размывания осадка" в железнодорожных цистернах и к безвозвратным потерям при хранении его в резервуарах.5. A significant disadvantage of coal sleeper oil is its tendency to sedimentation, which leads to the need to "erosion" in railway tanks and to irretrievable losses when stored in tanks.

6. Каменноугольное шпалопропиточное масло (креозот) имеет резкий неприятный и очень стойкий запах и является высококанцерогенным органическим веществом.6. Coal tar oil (creosote) has a sharp unpleasant and very persistent smell and is a highly carcinogenic organic substance.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому изобретению является "Антисептик нефтяной для пропитки древесины" (патент Российской Федерации №2191110, В 27 К 3/50, от 20.10.2002 г.).The closest technical solution to the claimed invention is a "Petroleum antiseptic for wood impregnation" (patent of the Russian Federation No. 2191110, 27 K 3/50, from 20.10.2002).

Известный антисептик содержит смесь широкой остаточной фракции высокотемпературного термического крекинга, выкипающей в пределах 150°С - к.к., регулятор вязкости - широкая фракция термического газойля с началом кипения 215-230°С, стабилизированная по температуре вспышки, определенной в открытом тигле, не ниже 95°С при следующем соотношении компонентов, мас.%:The known antiseptic contains a mixture of a wide residual fraction of high-temperature thermal cracking boiling within 150 ° С - к.к., viscosity regulator - a wide fraction of thermal gas oil with a boiling point of 215-230 ° С, not stabilized by the flash point determined in an open crucible, below 95 ° C in the following ratio of components, wt.%:

- широкая остаточная фракция- wide residual fraction высокотемпературного термического крекинга,high temperature thermal cracking, выкипающая в пределах 150°С - к.к.boiling within 150 ° C - K. 20-50 20-50 - широкая фракция термического газойля- wide fraction of thermal gas oil с началом кипения 215-230°С,with the beginning of boiling 215-230 ° С, стабилизированная по температуреtemperature stabilized вспышки в открытом тигле, нижеopen crucible flashes below 95°С 50-8095 ° C 50-80

К недостатку известной антисептической жидкости относится:A disadvantage of the known antiseptic fluid is:

Применение в качестве регулятора вязкости - широкой фракции термического газойля с началом кипения 215-230°С, которая наряду с выполнением основной, положительной роли регулирования (снижения) вязкости регулирует цвет, оказывая отрицательное влияние на качество антисептика - ухудшает (снижает) его цвет, делая его более светлым, что в конечном итоге отражается на процессе контроля глубины пропитки шпал.The use as a viscosity regulator is a wide fraction of thermal gas oil with a boiling point of 215-230 ° C, which, along with the fulfillment of the main, positive role of regulating (lowering) viscosity, regulates color, having a negative effect on the quality of an antiseptic, worsens (reduces) its color, making it is lighter, which ultimately affects the process of controlling the depth of impregnation of sleepers.

Предлагаемое изобретение решает техническую задачу расширения ресурсов маслянистых антисептиков для пропитки древесины и повышения уровня их цвета (антисептик для пропитки деревянных шпал должен иметь темный цвет) за счет рационального использования нефтяных остатков дистиллятного и остаточного происхождения.The present invention solves the technical problem of expanding the resources of oily antiseptics for wood impregnation and increasing the level of their color (the antiseptic for impregnating wooden sleepers should be dark in color) due to the rational use of oil residues of distillate and residual origin.

Сущность изобретения заключается в том, что антисептик нефтяной вязкий, содержащий смесь широкой фракции термического крекинга и органического регулятора цвета, согласно изобретению в качестве широкой фракции термического крекинга содержит фракцию тяжелой смолы пиролиза, выкипающую в пределах 200°С - к.к., а в качестве регулятора цвета - фракцию мазута, выкипающую в пределах 220°С - к.к., при следующем соотношении компонентов, мас.%:The essence of the invention lies in the fact that a viscous petroleum antiseptic containing a mixture of a wide fraction of thermal cracking and an organic color regulator according to the invention contains a fraction of a heavy pyrolysis resin boiling within 200 ° C. as a wide fraction of thermal cracking, and in as a color regulator - the fraction of fuel oil, boiling within 220 ° C - KK, with the following ratio of components, wt.%:

- фракция тяжелой смолы пиролиза,- fraction of heavy pyrolysis resin, выкипающая в пределах 200°С к.к. boiling within 200 ° C. 70-9570-95 - фракция мазута, выкипающая- fuel oil fraction boiling away в пределах 220°С к.к. within 220 ° C 5,0-305.0-30

Указанную фракцию тяжелой смолы пиролиза и регулятор цвета - фракцию мазута, получают следующим образом.The specified fraction of the heavy pyrolysis resin and the color regulator is the fuel oil fraction, obtained as follows.

Сырье (прямогонные газойли или бензиновая фракция, или смесь газов С₂-С₄) подвергают процессу пиролиза на промышленных установках. В результате получают: пирогаз и жидкие продукты пиролиза.Raw materials (straight-run gas oils or gasoline fraction, or a mixture of C ₂ -C ₄ gases) are subjected to a pyrolysis process in industrial plants. The result is: pyrogas and liquid pyrolysis products.

Пирогаз служит для выделения из него этилена, пропилена, бутилена. Жидкие продукты (смола пиролиза) делят на необходимое число фракций, например, бензиновую C₅ - 180 (200°С) - это легкая смола или пироконденсат и тяжелую смолу - фракция выше 200°С [Ахметов С.А. Технология глубокой переработки нефти и газа. Изд-во "Гилем" - Уфа - 2002 г.].Pyrogas serves to separate ethylene, propylene, butylene from it. Liquid products (pyrolysis resin) are divided into the required number of fractions, for example, gasoline C ₅ - 180 (200 ° C) - this is a light resin or pyrocondensate and heavy resin - a fraction above 200 ° C [Akhmetov S.A. Technology of deep processing of oil and gas. Publishing house "Gilem" - Ufa - 2002].

Обезвоженную и обессоленную нефть подвергают фракционированию (разделению на фракции) на установках первичной перегонки нефти типа AT, ABT, АВТМ. В атмосферном блоке установок нефть делят (вариант) на газ, бензиновую фракцию (C₅ - 180), фракцию дизельного топлива (180-350°С) и фракцию мазута (350°С - к.к.) [Ахметов С.А. Технология глубокой переработки нефти и газа. Изд-во "Гилем" - Уфа - 2002 г.].Dehydrated and desalted oil is subjected to fractionation (fractionation) in the primary distillation units of the type AT, ABT, AVTM. In the atmospheric unit unit, oil is divided (option) into gas, gasoline fraction (C ₅ - 180), diesel fuel fraction (180-350 ° C) and fuel oil fraction (350 ° C - c.k.) [Akhmetov S.A. Technology of deep processing of oil and gas. Publishing house "Gilem" - Ufa - 2002].

Из-за нечеткости разделения во фракции мазута остается до 5-7% фракции дизельного топлива, снижающей начало кипения мазута (возможно до 220°С).Due to the unclear separation in the fuel oil fraction, up to 5-7% of the diesel fuel fraction remains, which reduces the onset of fuel oil boiling (possibly up to 220 ° C).

Топочные товарные мазуты, например М - 100, получают методом компаундирования (смешения) прямогонных мазутов, газойлевых фракций прямой перегонки нефти и вторичных процессов, а также маловязких крекинг - остатков процесса висбрекинга [Справочник под ред. Школьникова В.М. Топлива, смазочные материалы, технические жидкости. Ассортимент и применение. М.: "Техинформ", 1999 г.].Commercial fuel oil, for example, M - 100, is obtained by compounding (mixing) straight-run fuel oil, gas oil fractions of direct distillation of oil and secondary processes, as well as low-viscosity cracking residues of the visbreaking process [Handbook, ed. Shkolnikova V.M. Fuels, lubricants, technical fluids. Assortment and application. M .: "Techinform", 1999].

Предлагаемый антисептик нефтяной вязкий получают следующим образом.The proposed oil viscous antiseptic is prepared as follows.

В товарный резервуар закачивают расчетное количество фракции тяжелой смолы пиролиза при температуре 40-50°С. Затем, в этот же резервуар, закачивают расчетное количество фракции мазута - регулятора цвета. После 30-40 мин отстоя, необходимого для взаимного растворения (перераспределения) закачанных компонентов смеси, резервуар переводят на режим циркуляции по схеме: резервуар → насос → резервуар. Циркуляцию осуществляют с целью получения однородной смеси антисептика вязкого. По истечении заданного времени циркуляцию прекращают, а смесь отстаивают в течение 1,5-2,0 часов, после чего отбирают среднюю пробу (2 дм³) и осуществляют ее анализ по всем показателям качества, предусмотренным техническими условиями на антисептик нефтяной вязкий - ЖТК - В.The estimated amount of the fraction of heavy pyrolysis resin is pumped into the commodity tank at a temperature of 40-50 ° C. Then, in the same tank, the calculated amount of the fuel oil fraction, the color regulator, is pumped. After 30-40 minutes of sludge necessary for the mutual dissolution (redistribution) of the injected components of the mixture, the tank is switched to the circulation mode according to the scheme: tank → pump → tank. Circulation is carried out in order to obtain a homogeneous mixture of a viscous antiseptic. After a specified time, the circulation is stopped, and the mixture is left to stand for 1.5-2.0 hours, after which an average sample (2 dm ³ ) is taken and analyzed according to all quality indicators provided for by the technical specifications for a viscous oil antiseptic - ZhTK - IN.

Особенностью в процессе приготовления антисептика нефтяного вязкого является строгий контроль за уровнем температуры вспышки исходных компонентов - фракции тяжелой смолы пиролиза и фракции мазута. Их температуры вспышки (открытый тигель) не должны быть ниже 100°С.A feature in the preparation of a viscous oil antiseptic is strict control over the flash point of the starting components - the heavy pyrolysis resin fraction and the fuel oil fraction. Their flash points (open crucible) should not be lower than 100 ° C.

Пример 1. Фракцию тяжелой смолы пиролиза, выкипающую в пределах 200°С - к.к. 70 мас.%, смешивают с фракцией мазута, выкипающей в пределах 220°С - к.к. - 30 мас.%.Example 1. The fraction of the heavy pyrolysis resin, boiling within 200 ° C. 70 wt.%, Mixed with a fraction of fuel oil, boiling within 220 ° C - since - 30 wt.%.

Получают антисептик нефтяной вязкий со следующими качественными показателями:Get viscous oil antiseptic with the following quality indicators:

Температура застывания, °С - минус 20.Pour point, ° C - minus 20.

Температура вспышки в открытом тигле, °С - 107.Flash point in an open crucible, ° С - 107.

Вязкость кинематическая при 80°С, мм²/с - 13.Kinematic viscosity at 80 ° С, mm ² / s - 13.

Вязкость кинематическая при 95°С, мм²/с - 8,5.Kinematic viscosity at 95 ° С, mm ² / s - 8.5.

Плотность при 20°С кг/м³ - 1025.The density at 20 ° C kg / m ³ - 1025.

Цвет - темный (черный).Color is dark (black).

Пример 2. Фракцию тяжелой смолы пиролиза, выкипающую в пределах 200°С - к.к. 95 мас.%, смешивают с фракцией мазута, выкипающей в пределах 220°С - к.к. - 5 мас.%.Example 2. The fraction of the heavy pyrolysis resin, boiling within 200 ° C. 95 wt.%, Mixed with a fraction of fuel oil, boiling within 220 ° C. - 5 wt.%.

Температура застывания, °С - минус 10.Pour point, ° C - minus 10.

Температура вспышки в открытом тигле, °С - 108.Flash point in an open crucible, ° С - 108.

Вязкость кинематическая при 80°С, мм²/с - 9,0.Kinematic viscosity at 80 ° С, mm ² / s - 9.0.

Вязкость кинематическая при 95°С, мм²/с - 6,0.Kinematic viscosity at 95 ° С, mm ² / s - 6.0.

Плотность при 20°С кг/м³ - 1035.The density at 20 ° C kg / m ³ - 1035.

Цвет - темный (черный).Color is dark (black).

Пример 3. Фракцию тяжелой смолы пиролиза, выкипающую в пределах 200°С - к.к. 80 мас.%, смешивают с фракцией мазута, выкипающей в пределах 220°С - к.к. - 20 мас.%.Example 3. The fraction of the heavy pyrolysis resin, boiling within 200 ° C. 80 wt.%, Mixed with a fraction of fuel oil, boiling within 220 ° C. - 20 wt.%.

Температура застывания, °С - минус 25.Pour point, ° C - minus 25.

Температура вспышки в открытом тигле, °С - 107,5.Flash point in open crucible, ° С - 107.5.

Вязкость кинематическая при 80°С, мм²/с - 12,10.Kinematic viscosity at 80 ° С, mm ² / s - 12.10.

Вязкость кинематическая при 95°С, мм²/с - 7,5.Kinematic viscosity at 95 ° С, mm ² / s - 7.5.

Плотность при 20°С кг/м³ - 1028.The density at 20 ° C kg / m ³ - 1028.

Цвет - темный (черный).Color is dark (black).

Исходя из данных вышеперечисленных примеров видно, что:Based on the data from the above examples, it can be seen that:

1. Все полученные и исследованные составы антисептика нефтяного вязкого на основе фракции тяжелой смолы пиролиза, выкипающей в пределах 200°С - к.к., и фракции мазута, выкипающей в пределах 220°С - к.к., имеющих температуру вспышки (открытый тигель) не ниже 100°С, являются принципиально новыми и соответствуют требованиям ГОСТ 20022.5-93 "Защита древесины. Автоклавная пропитка маслянистыми защитными средствами" по всем основным качественным показателям (температура застывания, температура вспышки, плотность, цвет).1. All obtained and studied compositions of a viscous petroleum antiseptic based on a fraction of a heavy pyrolysis resin boiling off within 200 ° С - к.к., and a black oil fraction boiling off within 220 ° С - к.к., having a flash point (open crucible) not lower than 100 ° C, are fundamentally new and meet the requirements of GOST 20022.5-93 "Wood protection. Autoclave impregnation with oily protective agents" for all basic quality indicators (pour point, flash point, density, color).

2. Антисептик нефтяной вязкий имеет уровень кинематической вязкости, определенной при температурах в пределах 80-95°С 13-6,0 мм²/с, что гарантированно обеспечивает его хорошую пропитывающую способность (поглощение антисептика вязкого 60-70 кг/м³) при атмосферном давлении.2. The viscous petroleum antiseptic has a kinematic viscosity determined at temperatures in the range of 80-95 ° C 13-6.0 mm ² / s, which is guaranteed to provide its good penetrating ability (absorption of viscous antiseptic 60-70 kg / m ³ ) at atmospheric pressure.

3. Изобретение может быть использовано для консервирования древесины (в т.ч. древесных шпал и брусьев), с целью предотвращения ее поражения грибками и бактериями (гниения).3. The invention can be used for preserving wood (including wood sleepers and beams), in order to prevent its damage by fungi and bacteria (decay).

4. Применение указанных компонентов фракции тяжелой смолы пиролиза и фракции мазута - в обозначенных соотношениях, позволяет получить антисептик нефтяной вязкий темного (черного) цвета, что обеспечивает возможность лабораторного контроля глубины поперечной пропитки древесных шпал.4. The use of the indicated components of the heavy pyrolysis resin fraction and the fuel oil fraction in the indicated ratios makes it possible to obtain a viscous oil antiseptic of a dark (black) color, which allows laboratory control of the depth of the transverse impregnation of wood sleepers.

Предлагаемое изобретение соответствует критерию "промышленная применимость" и может быть использовано в деревообрабатывающей промышленности для пропитки древесины.The present invention meets the criterion of "industrial applicability" and can be used in the woodworking industry for wood impregnation.

Заявители просят присвоить изобретению сокращенную абревиатуру - "ЖТК - В - жидкость товарная консервационная вязкая".Applicants are asked to assign the invention a shorthand abbreviation - "ZhTK - B - viscous commodity conservation liquid."

Claims

Viscous petroleum antiseptic - preservation liquid, containing a mixture of a wide fraction of thermal cracking and an organic color regulator, characterized in that as a wide fraction of thermal cracking it contains a fraction of a heavy pyrolysis resin boiling within 200 ° C - K. K., and in as a color regulator - a fraction of fuel oil, boiling within 220 ° C - KK, with the following ratio of components, wt.%:

Heavy pyrolysis resin fraction, boiling within 200 ° С - c.k., ° С 70-95 Fuel oil fraction boiling away within 220 ° C - K. 5.0-30