RU2550186C1 - Oil anti-freeze and anti-sticking and granular material anti-dust agent (versions) - Google Patents

Oil anti-freeze and anti-sticking and granular material anti-dust agent (versions) Download PDF

Info

Publication number
RU2550186C1
RU2550186C1 RU2014123011/05A RU2014123011A RU2550186C1 RU 2550186 C1 RU2550186 C1 RU 2550186C1 RU 2014123011/05 A RU2014123011/05 A RU 2014123011/05A RU 2014123011 A RU2014123011 A RU 2014123011A RU 2550186 C1 RU2550186 C1 RU 2550186C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
acetic acid
freezing
sticking
molecular weight
acids
Prior art date
Application number
RU2014123011/05A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Дмитрий Георгиевич Семенов
Алексей Витальевич Трушков
Лейла Рустамовна Кутушева
Original Assignee
Дмитрий Георгиевич Семенов
Алексей Витальевич Трушков
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Дмитрий Георгиевич Семенов, Алексей Витальевич Трушков filed Critical Дмитрий Георгиевич Семенов
Priority to RU2014123011/05A priority Critical patent/RU2550186C1/en
Priority to PCT/RU2015/000261 priority patent/WO2015187055A1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2550186C1 publication Critical patent/RU2550186C1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K3/00Materials not provided for elsewhere
    • C09K3/18Materials not provided for elsewhere for application to surfaces to minimize adherence of ice, mist or water thereto; Thawing or antifreeze materials for application to surfaces

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: agent against freezing and sticking in oil and dust-formation of moist granular materials, containing an alkaline runoff from caprolactam production and an additive in the form of glycerine. Also disclosed are versions of said agent, where the additives used are acetic acid and/or low-molecular weight acids from the wood chemical industry or glycerine and acetic acid and/or low-molecular weight acids from the wood chemical industry.
EFFECT: high effectiveness of the antifreeze agent owing to higher strength, flexibility and service life of films formed on metal surfaces, faster and higher degree of wetting carbon and high-strength hydrophobic materials while preserving quality factors of the antifreeze agent, such as low chilling point and homogeneity of the composition.
6 cl, 3 tbl, 12 ex

Description

Изобретение относится к реагентам антифризам для покрытия металлических поверхностей вагонов-думпкаров, полувагонов и другого горно-транспортного, транспортного оборудования против примерзания и прилипания к ним вскрышных пород, угля, железной руды, руд цветных металлов, известняка, глины, мела, мергеля и прочих влажных сыпучих материалов, а также для предотвращения пылеобразования на технологических автодорогах карьеров при добыче годных пород открытым способом, а также выдувания, пыления, примерзания и смерзания в массе перевозимого груза при температуре окружающего воздуха до минус 50°C.The invention relates to antifreeze reagents for coating metal surfaces of dump cars, open wagons and other mining and transport equipment against freezing and sticking of overburden, coal, iron ore, non-ferrous metal ores, limestone, clay, chalk, marl and other wet bulk materials, as well as to prevent dust formation on quarry technological roads during opencast mining of suitable rocks, as well as blowing, dusting, freezing and freezing in bulk transported about cargo at ambient temperature up to minus 50 ° C.

Реагенты антифризы для указанных целей широко известны в технике.Antifreeze reagents for these purposes are widely known in the art.

Например, известен реагент антифриз, описанный в авторском свидетельстве СССР №1113568, в состав которого входит водный раствор натриевых солей адипиновой кислоты - отход в процессе получения циклогексанона окислением циклогексана (щелочной сток производства капролактама). Также известен состав (авторское свидетельство СССР №1373713), в который входят водный раствор натриевых солей адипиновой кислоты - отход в процессе получения циклогексанона окислением циклогексана (щелочной сток производства капролактама) и водный раствор натриевых солей соляной, серной, тиосерной кислот - побочный продукт синтеза изопропилфенилпарафенилендиамина - диафена «ФП». Композицию, описанную в авторском свидетельстве СССР №1680750, получают смешением водного раствора натриевых солей адипиновой кислоты - отхода в процессе получения циклогексанона окислением циклогексана (щелочной сток производства капролактама) и водно-кислого стока производства циклогексанона на основе моно- и дикарбоновых кислот. Однако описанные составы не устойчивы к расслоению - при температуре окружающего воздуха ниже минус 10-15°C начинается образование осадка, кроме того, температура застывания не ниже минус 30°C, что не достаточно для обработки влажных сыпучих материалов в зимний период.For example, the antifreeze reagent is known, described in USSR author's certificate No. 1113568, which includes an aqueous solution of sodium salts of adipic acid - a waste in the process of producing cyclohexanone by oxidation of cyclohexane (alkaline runoff of caprolactam production). Also known is the composition (USSR author's certificate No. 1373713), which includes an aqueous solution of sodium salts of adipic acid — waste in the process of producing cyclohexanone by oxidation of cyclohexane (alkaline stock of caprolactam production) and an aqueous solution of sodium salts of hydrochloric, sulfuric, thiosulfuric acids - a by-product of the synthesis of isopropylphenylpaphenylenediamine - diaphragm "FP". The composition described in USSR author's certificate No. 1680750 is obtained by mixing an aqueous solution of sodium salts of adipic acid — waste in the process of producing cyclohexanone by oxidation of cyclohexane (alkaline effluent from caprolactam production) and an aqueous-acidic effluent from cyclohexanone based on mono- and dicarboxylic acids. However, the described compositions are not resistant to delamination - at an ambient temperature below minus 10-15 ° C, sedimentation begins, in addition, the pour point is not lower than minus 30 ° C, which is not enough to process wet bulk materials in the winter.

Наиболее близким к заявляемому решению является реагент антифриз, описанный в патенте РФ №2486223, в состав которого входит водный раствор натриевых солей карбоновых кислот - щелочной сток производства капролактама и добавка, понижающая температуру застывания и предотвращающая расслоение, в качестве которой могут быть использованы этиловый спирт, изопропиловый спирт, головная фракция этилового спирта, метанольно-эфиро-альдегидная фракция (МАЭФ), метиловый спирт, 2-метил-пропанол, изо-амиловый спирт, этиленгликоль, диэтиленгликоль, триэтиленгликоль, пропиленгликоль, моноэтиловый эфир диэтиленгликоля, ацетат калия, ацетат натрия, формиат калия, формиат натрия, хлорид кальция, хлорид магния, хлорид натрия. Данное изобретение решает проблему расслоения состава при отрицательных температурах и позволяет получить реагент антифриз с температурой застывания ниже минус 50°C.Closest to the claimed solution is the antifreeze reagent described in RF patent No. 2486223, which includes an aqueous solution of sodium salts of carboxylic acids - an alkaline stock of caprolactam production and an additive that lowers the pour point and prevents delamination, which can be used as ethyl alcohol, isopropyl alcohol, head fraction of ethyl alcohol, methanol-ether-aldehyde fraction (MAEF), methyl alcohol, 2-methyl-propanol, iso-amyl alcohol, ethylene glycol, diethylene glycol, triethyl anglycol, propylene glycol, diethylene glycol monoethyl ether, potassium acetate, sodium acetate, potassium formate, sodium formate, calcium chloride, magnesium chloride, sodium chloride. This invention solves the problem of separation of the composition at low temperatures and allows to obtain an antifreeze reagent with a pour point below minus 50 ° C.

Однако описанный состав не позволяет создавать на металлических поверхностях вагонов равномерную и гибкую пленку, предотвращающую примерзание перевозимого груза, способную сохранять целостность структуры при воздействии на нее насыпных грузов массой до 60-66 тонн. Также описанный состав не характеризуется высокой степенью смачивания угля и других гидрофобных материалов, что приводит к низкой однородности создаваемой пленки и увеличению расхода реагента антифриза.However, the described composition does not allow to create a uniform and flexible film on the metal surfaces of cars that prevents freezing of the transported cargo, capable of maintaining the integrity of the structure when exposed to bulk cargo weighing up to 60-66 tons. Also, the described composition is not characterized by a high degree of wetting of coal and other hydrophobic materials, which leads to a low uniformity of the created film and an increase in the consumption of antifreeze reagent.

Кроме того, для получения нерасслаивающегося состава с температурой застывания ниже минус 50°C необходимо вводить добавку, понижающую температуру застывания и предотвращающую расслоение, в количестве до 50%, что приводит к значительному росту цены готового реагента антифриза.In addition, to obtain a non-delaminating composition with a pour point below minus 50 ° C, it is necessary to introduce an additive that reduces the pour point and prevents delamination, in an amount up to 50%, which leads to a significant increase in the price of the finished antifreeze reagent.

Соответственно решаемой задачей и техническим результатом данного изобретения являются повышение эффективности реагента антифриза за счет увеличения прочности, гибкости и срока службы образующейся на металлических поверхностях пленки, повышения скорости и степени смачивания угля и прочих гидрофобных материалов при сохранении качественных показателей реагента антифриза, таких как низкая температура застывания и однородность состава. Также снижается концентрация добавки, расширяется сырьевая база. В производстве реагента антифриза находят применение многотоннажные отходы производства.Accordingly, the problem and the technical result of this invention is to increase the efficiency of the antifreeze reagent by increasing the strength, flexibility and service life of the film formed on the metal surfaces, increasing the speed and degree of wetting of coal and other hydrophobic materials while maintaining the quality of the antifreeze reagent, such as low pour point and uniformity of composition. The concentration of the additive is also reduced, the raw material base is expanding. In the production of antifreeze reagent, large-tonnage production waste is used.

Предлагаются три варианта решения поставленной задачи.Three options for solving the problem are proposed.

Указанная задача решается тем, что реагент антифриз против примерзания, прилипания, смерзания в массе и пылеобразования влажных сыпучих материалов, содержащий щелочной сток производства капролактама (ЩСПК) и добавку, отличается тем, что в качестве добавки содержит глицерин, мас.%:This problem is solved in that the antifreeze reagent against freezing, sticking, freezing in the mass and dust formation of wet bulk materials, containing the alkaline runoff of caprolactam production (SHCHSPK) and the additive, differs in that it contains glycerin, wt.%:

ЩСПКShchSPK 85-9985-99 глицеринglycerol 1-15.1-15.

Предпочтительно реагент антифриз против примерзания, прилипания, смерзания в массе и пылеобразования влажных сыпучих материалов представляет собой смесь ЩСПК от 90 до 95 мас.% и глицерина от 5 до 10 мас.%, так как совокупность качественных характеристик обеспечивает наилучший технический результат продукта, полученного по данной формуле.Preferably, the antifreeze reagent against freezing, sticking, freezing in mass and dust formation of wet bulk materials is a mixture of SCHPK from 90 to 95 wt.% And glycerin from 5 to 10 wt.%, Since the combination of qualitative characteristics provides the best technical result of the product obtained by this formula.

Также указанная задача решается тем, что реагент антифриз против примерзания, прилипания, смерзания в массе и пылеобразования влажных сыпучих материалов, содержащий щелочной сток производства капролактама и добавку, отличается тем, что в качестве добавки содержит уксусную кислоту и/или кислоты низкомолекулярные лесохимические при следующем соотношении компонентов, мас.%:This problem is also solved by the fact that the antifreeze reagent against freezing, sticking, freezing in the mass and dust formation of wet bulk materials, containing alkaline stock of caprolactam production and an additive, is characterized in that as an additive it contains acetic acid and / or low molecular weight forest chemical acids in the following ratio components, wt.%:

ЩСПКShchSPK 95-9995-99 уксусная кислота и/или кислоты низкомолекулярные лесохимическиеacetic acid and / or low molecular weight acids 1-5.1-5.

Предпочтительно реагент антифриз против примерзания, прилипания, смерзания в массе и пылеобразования влажных сыпучих материалов представляет собой смесь ЩСПК от 97 до 99 мас.% и уксусной кислоты и/или кислот низкомолекулярных лесохимических от 1 до 3 мас.%, так как совокупность качественных характеристик обеспечивает наилучший технический результат продукта, полученного по данной формуле.Preferably, the antifreeze reagent against freezing, sticking, freezing in mass and dust formation of wet bulk materials is a mixture of alkali-alkali polycarbonate from 97 to 99 wt.% And acetic acid and / or low molecular weight forest chemical acids from 1 to 3 wt.%, Since the combination of qualitative characteristics provides the best technical result of the product obtained by this formula.

Также указанная задача решается тем, что реагент антифриз против примерзания, прилипания, смерзания в массе и пылеобразования влажных сыпучих материалов, содержащий щелочной сток производства капролактама и добавку, отличается тем, что в качестве добавки содержит глицерин и уксусную кислоту и/или кислоты низкомолекулярные лесохимические при следующем соотношении компонентов, мас.%:This problem is also solved by the fact that the antifreeze reagent against freezing, sticking, freezing in mass and dust formation of wet bulk materials, containing alkaline stock of caprolactam production and an additive, is characterized in that as an additive it contains glycerin and acetic acid and / or low molecular weight forest chemical when the following ratio of components, wt.%:

ЩСПКShchSPK 80-9880-98 глицеринglycerol 1-151-15 уксусная кислота и/или кислоты низкомолекулярные лесохимическиеacetic acid and / or low molecular weight acids 1-5.1-5.

Предпочтительно реагент антифриз против примерзания, прилипания, смерзания в массе и пылеобразования влажных сыпучих материалов представляет собой смесь ЩСПК от 87 до 94 мас.%, глицерина от 5 до 10 мас.% и уксусной кислоты и/или кислот низкомолекулярных лесохимических от 1 до 3 мас.%, так как совокупность качественных характеристик обеспечивает наилучший технический результат продукта, полученного по данной формуле.Preferably, the antifreeze reagent against freezing, sticking, freezing in mass and dust formation of wet bulk materials is a mixture of alkali polypropylene powder from 87 to 94 wt.%, Glycerol from 5 to 10 wt.% And acetic acid and / or low molecular weight forest chemical acids from 1 to 3 wt. .%, since the combination of qualitative characteristics provides the best technical result of the product obtained by this formula.

Щелочной сток производства капролактама (ЩСПК) - побочный продукт производства капролактама, получаемый в процессе окисления циклогексана, образующийся на следующих предприятиях: ОАО «КуйбышевАзот», Кемеровское ОАО «Азот», ОХК «Щекиноазот», ОАО «ГродноАзот» и других, в том числе находящихся за пределами России и Республики Беларусь. ЩСПК представляет собой водный раствор натриевых солей кислых побочных продуктов воздушного окисления циклогексана, включающий мас.%:Alkaline runoff of caprolactam production (ShchSPK) is a by-product of caprolactam production obtained in the process of cyclohexane oxidation formed at the following enterprises: KuibyshevAzot OJSC, Kemerovo Azot OJSC, Shchekinoazot OKHK, GrodnoAzot OJSC and others, including located outside of Russia and the Republic of Belarus. ShchSPK is an aqueous solution of sodium salts of acidic by-products of air oxidation of cyclohexane, including wt.%:

Сухое веществоDry matter 25-6525-65 Натриевые соли органических кислотSodium salts of organic acids (в пересчете на адипинат натрия)(in terms of sodium adipate) 18-3018-30 ЦиклогексанолCyclohexanol 0,7-0,80.7-0.8 ЦиклогексанонCyclohexanone 0,1-0,20.1-0.2 СмолаResin 8-108-10 ВодаWater остальноеrest рН раствораsolution pH 10-13.10-13.

В качестве глицерина может быть использован любой глицерин из ряда: глицерин дистиллированный, глицерин сырой, полученный из жиров и масел гидролизом, или переэтерефикацией, или синтетически из пропилена и прочими способами, известными специалистам (ГОСТ 6259-75, ГОСТ 6823-2000, ГОСТ 6824-96, ГОСТ 7482-96 и другие).Any glycerin from the range can be used as glycerin: distilled glycerin, crude glycerin obtained from fats and oils by hydrolysis, or transesterification, or synthetically from propylene and by other methods known to specialists (GOST 6259-75, GOST 6823-2000, GOST 6824 -96, GOST 7482-96 and others).

В качестве глицеринсодержащего продукта может применяться, например, глицериновая фаза (побочный продукт получения эфиров жирных кислот из растительных масел) и глицериновая вода, которая является побочным продуктом производства жирных кислот.As the glycerin-containing product, for example, the glycerol phase (a by-product of the production of fatty acid esters from vegetable oils) and glyceric water, which is a by-product of the production of fatty acids, can be used.

Глицериновая фаза представляет собой побочный продукт получения эфиров жирных кислот (биодизельного топлива) из растительных масел, таких как рапсовое, соевое и другие. Состав глицериновой фазы, мас.%:The glycerin phase is a by-product of the production of fatty acid esters (biodiesel) from vegetable oils such as rapeseed, soybean and others. The composition of the glycerol phase, wt.%:

ГлицеринGlycerol 60-7060-70 МылаSoaps 15-2015-20 МетанолMethanol 10-1510-15 Гидроксид калияPotassium hydroxide 2-52-5 ВодаWater 1-21-2

Глицериновая вода - многотоннажный отход производства жирных кислот и глицерина из натуральных растительных и животных жиров. Глицериновая вода содержит глицерин 15-20 мас.%.Glycerin water is a large-tonnage waste product for the production of fatty acids and glycerin from natural vegetable and animal fats. Glycerin water contains glycerin 15-20 wt.%.

Может быть использована любая уксусная кислота (техническая, пищевая, лесохимическая, синтетическая или регенерированная). Под продуктами, содержащими уксусную кислоту, понимают многотоннажные отходы производства, содержание в которых уксусной кислоты не ниже 50 мас.%, например кислоты низкомолекулярные лесохимические. Также кислота может быть произвольно выбрана из ряда органических и неорганических кислот, хорошо растворимых в воде, натриевые соли которых также хорошо растворимы в воде.Any acetic acid (technical, food, forest chemical, synthetic or regenerated) can be used. Under the products containing acetic acid, understand the large-tonnage production waste, in which the content of acetic acid is not less than 50 wt.%, For example, low molecular weight acids, forest chemical. Also, the acid can be arbitrarily selected from a number of organic and inorganic acids that are readily soluble in water, the sodium salts of which are also readily soluble in water.

Кислоты низкомолекулярные лесохимические получают в процессе переработки черной кислоты в техническую уксусную кислоту и ректификации технической уксусной кислоты при производстве пищевой уксусной кислоты. Кислоты низкомолекулярные лесохимические состоят из уксусной, муравьиной, пропионовой и других низкомолекулярных кислот, массовая доля кислот в пересчете на уксусную не ниже 80 мас.%.Low molecular weight wood-chemical acids are obtained in the process of processing black acid into technical acetic acid and rectification of technical acetic acid in the production of edible acetic acid. Low molecular weight forest chemical acids consist of acetic, formic, propionic and other low molecular weight acids, the mass fraction of acids in terms of acetic acid is not less than 80 wt.%.

Лабораторные и опытно-промышленные исследования показали, что введение 1 мас.% глицерина и/или глицериносодержащего продукта в состав реагента антифриза позволяет создавать прочную и гибкую пленку на поверхности металла, не разрушающуюся при воздействии насыпных грузов, и приводит к повышению степени смачивания угля и прочих гидрофобных материалов до удовлетворительного уровня. Повышение концентрации глицерина и/или глицериносодержащего продукта ведет к повышению прочности покрытия, степени смачивания и понижению температуры застывания, однако превышение концентрации более 30 мас.% не приводит к изменениям качественных показателей готового реагента антифриза.Laboratory and pilot studies have shown that the introduction of 1 wt.% Glycerol and / or glycerin-containing product into the antifreeze reagent allows you to create a strong and flexible film on the metal surface, which does not deteriorate when exposed to bulk cargo, and leads to an increase in the degree of wetting of coal and other hydrophobic materials to a satisfactory level. Increasing the concentration of glycerol and / or glycerol-containing product leads to an increase in coating strength, degree of wetting and lowering pour point, however, exceeding the concentration of more than 30 wt.% Does not lead to changes in the quality indicators of the finished antifreeze reagent.

Введение 1 мас.% уксусной кислоты и/или продукта, содержащего уксусную кислоту и/или кислоту из ряда органических и неорганических кислот, хорошо растворимых в воде, натриевые соли которых также хорошо растворимы в воде, в состав реагента антифриза позволяет создавать прочную и гибкую пленку на поверхности металла, не разрушающуюся при воздействии насыпных грузов, и приводит к повышению степени смачивания угля и прочих гидрофобных материалов до удовлетворительного уровня. Повышение концентрации уксусной кислоты и/или продукта, содержащего уксусную кислоту, ведет к повышению прочности покрытия, степени смачивания и понижению температуры застывания, однако превышение концентрации более 20 мас.% не приводит к изменениям качественных показателей готового реагента антифриза, кроме того, значение рН падает ниже 8, что негативно сказывается на коррозионной активности реагента антифриза.The introduction of 1 wt.% Acetic acid and / or a product containing acetic acid and / or acid from a number of organic and inorganic acids, readily soluble in water, the sodium salts of which are also readily soluble in water, into the antifreeze reagent allows you to create a durable and flexible film on the metal surface, which does not deteriorate when exposed to bulk cargo, and leads to an increase in the degree of wetting of coal and other hydrophobic materials to a satisfactory level. An increase in the concentration of acetic acid and / or product containing acetic acid leads to an increase in coating strength, degree of wetting and lowering pour point, however, exceeding the concentration of more than 20 wt.% Does not lead to changes in the quality indicators of the finished antifreeze reagent, in addition, the pH value decreases below 8, which negatively affects the corrosion activity of the antifreeze reagent.

Щелочной сток производства капролактама является побочным продуктом сложного и непостоянного состава, содержание сухого вещества варьируется от 25 до 65 мас.%, содержание натриевых солей органических кислот от 18 до 30 мас.%, в связи с чем температура застывания данного продукта не является величиной постоянной. Температура застывания ЩСПК в зависимости от состава изменяется в пределах от минус 25°C до минус 37°C, что недостаточно для работы в зимний период.The alkaline runoff of caprolactam production is a by-product of a complex and variable composition, the dry matter content varies from 25 to 65 wt.%, The content of sodium salts of organic acids from 18 to 30 wt.%, And therefore the pour point of this product is not constant. The pour point of SCHSPK depending on the composition varies from minus 25 ° C to minus 37 ° C, which is not enough for work in the winter.

Результаты исследований показали, что введение в описываемый состав глицерина и/или глицериносодержащего продукта от 1 до 30 мас.% (по первому варианту), уксусной кислоты и/или продуктов, содержащих, например, уксусную кислоту от 1 до 20 мас.% (по второму варианту), или смеси глицерина и/или глицериносодержащего продукта от 1 до 20 мас.% и уксусной кислоты и/или продуктов, содержащих уксусную кислоту и/или кислоту из ряда органических и неорганических кислот, хорошо растворимых в воде, натриевые соли которых также хорошо растворимы в воде, от 1 до 20 мас.% (по третьему варианту) приводит к понижению температуры застывания готового продукта до минус 65°C.The research results showed that the introduction to the described composition of glycerol and / or glycerin-containing product from 1 to 30 wt.% (According to the first embodiment), acetic acid and / or products containing, for example, acetic acid from 1 to 20 wt.% (By the second option), or a mixture of glycerol and / or glycerin-containing product from 1 to 20 wt.% and acetic acid and / or products containing acetic acid and / or acid from a number of organic and inorganic acids, readily soluble in water, the sodium salts of which also highly soluble in water, from 1 to 20 m wt.% (according to the third option) leads to a decrease in the pour point of the finished product to minus 65 ° C.

Температуры застывания водных растворов глицерина и уксусной кислоты приведены в таблицах 1 и 2 соответственно. 10 мас.% водный раствор глицерина застывает при температуре минус 1,6°С, при этом добавка 10% глицерина к ЩСПК приводит к резкому непрогнозируемому понижению температуры застывания до минус 50-56°C в зависимости от состава щелочного стока.The pour points of aqueous solutions of glycerol and acetic acid are shown in tables 1 and 2, respectively. A 10 wt.% Aqueous solution of glycerol solidifies at a temperature of minus 1.6 ° C, while the addition of 10% glycerol to alkaline superconcentrated alloys leads to a sharp unpredictable decrease in pour point to minus 50-56 ° C depending on the composition of alkaline runoff.

Водный раствор уксусной кислоты концентрации 11,85 мас.% застывает при температуре минус 3,91, при этом добавка 5% уксусной кислоты к ЩСПК приводит к понижению температуры застывания до минус 51-56°C в зависимости от состава щелочного стока.An aqueous solution of acetic acid with a concentration of 11.85 wt.% Freezes at a temperature of minus 3.91, while the addition of 5% acetic acid to alkali-carbon dioxide leads to a decrease in the pour point to minus 51-56 ° C, depending on the composition of the alkaline runoff.

Таким образом смесь ЩСПК и глицерина, ЩСПК и кислоты или ЩСПК, глицерина и кислоты характеризуется температурой застывания значительно ниже температуры застывания щелочного стока, водных растворов глицерина или уксусной кислоты в отдельности, то есть наблюдается температурная депрессия, не описанная для используемых в смеси продуктов. Изобретение позволяет получить реагент антифриз с низкой температурой замерзания до минус 65°C при невысоком массовом содержании глицерина и/или уксусной кислоты, за счет чего достигается экономический эффект.Thus, a mixture of alkali polystyrene and glycerol, alkali polystyrene and acid or alkali polystyrene, glycerol and acid is characterized by a pour point much lower than the pour point of alkaline runoff, aqueous solutions of glycerol or acetic acid separately, i.e. there is a temperature depression not described for the products used in the mixture. EFFECT: invention makes it possible to obtain an antifreeze reagent with a low freezing temperature up to minus 65 ° C at a low mass content of glycerin and / or acetic acid, due to which an economic effect is achieved.

Figure 00000001
Figure 00000001

Figure 00000002
Figure 00000002

Для оценки прочности пленки, образующейся на поверхности металла, были проведены исследования на четырехшариковой машине трения ЧМТ-1 ГОСТ 9490-75 с замером значений нагрузки сваривания и диаметра пятна износа. Исследования реагентов антифризов, полученных по рецептуре, описанной в примерах №№1-12, проводились по ГОСТ 6953 в сопоставлении с прототипом и приведены в таблице 3.To assess the strength of the film formed on the metal surface, studies were conducted on a four-ball friction machine CMT-1 GOST 9490-75 with measurement of the values of the welding load and the diameter of the wear spot. Studies of antifreeze reagents obtained according to the recipe described in examples No. 1-12 were carried out according to GOST 6953 in comparison with the prototype and are shown in table 3.

Figure 00000003
Figure 00000003

Для оценки скорости и степени смачивания угля определяли краевой угол смачивания по профилю капли реагента антифриза, расположенной на плоской поверхности твердого тела - угля, путем проведения касательной в точке трехфазного контакта. Исследования антифризов, полученных по рецептуре, описанной в примерах №№1-12, в сопоставлении с прототипом, ЩСПК, водными растворами глицерина и уксусной кислоты, приведены в таблице 3.To assess the speed and degree of wetting of coal, the contact angle was determined from the profile of a drop of antifreeze reagent located on the flat surface of a solid body - coal, by tangent to the point of three-phase contact. Studies of antifreeze obtained according to the recipe described in examples No. 1-12, in comparison with the prototype, alkali alcohol complex, aqueous solutions of glycerol and acetic acid, are shown in table 3.

Как показывают полученные экспериментальные данные (температура застывания, диаметр пятна износа, нагрузка сваривания и краевой угол смачивания), любая смесь из указанных компонентов дает положительные результаты.As the obtained experimental data (pour point, wear spot diameter, welding load and contact angle of contact) show, any mixture of these components gives positive results.

Примеры получения реагента антифриза.Examples of the production of antifreeze reagent.

Пример №1Example No. 1

Реагент антифриз получают путем смешения 85 мас.% щелочного стока производства капролактама и 15 мас.% дистиллированного технического глицерина.Antifreeze reagent is obtained by mixing 85 wt.% Alkaline runoff of caprolactam production and 15 wt.% Distilled technical glycerin.

Пример №2Example No. 2

Реагент антифриз получают путем смешения 90 мас.% щелочного стока производства капролактама и 10 мас.% глицерин.Antifreeze reagent is obtained by mixing 90 wt.% Alkaline runoff of caprolactam production and 10 wt.% Glycerin.

Пример №3Example No. 3

Реагент антифриз получают путем смешения 99 мас.% щелочного стока производства капролактама и 1 мас.% глицерина.Antifreeze reagent is obtained by mixing 99 wt.% Alkaline runoff of caprolactam production and 1 wt.% Glycerol.

Пример №4Example No. 4

Реагент антифриз получают путем смешения 84 мас.% щелочного стока производства капролактама, 8 мас.% дистиллированного технического глицерина и 8 мас.% глицериновой воды, которая является побочным продуктом производства жирных кислот.Antifreeze reagent is obtained by mixing 84 wt.% Alkaline runoff of caprolactam production, 8 wt.% Distilled industrial glycerin and 8 wt.% Glycerin water, which is a by-product of the production of fatty acids.

Пример №5Example No. 5

Реагент антифриз получают путем смешения 95 мас.% щелочного стока производства капролактама и 5 мас.% уксусной кислоты.Antifreeze reagent is obtained by mixing 95 wt.% Alkaline runoff of caprolactam production and 5 wt.% Acetic acid.

Пример №6Example No. 6

Реагент антифриз получают путем смешения 99 мас.% щелочного стока производства капролактама и 1 мас.% кислот низкомолекулярных лесохимических.Antifreeze reagent is obtained by mixing 99 wt.% Alkaline runoff of caprolactam production and 1 wt.% Low molecular weight forest chemical acids.

Пример №7Example No. 7

Реагент антифриз получают путем смешения 96 мас.% щелочного стока производства капролактама, 2 мас.% уксусной кислоты и 2 мас.% кислот низкомолекулярных лесохимических.Antifreeze reagent is obtained by mixing 96 wt.% Alkaline runoff of caprolactam production, 2 wt.% Acetic acid and 2 wt.% Low molecular weight forest chemical acids.

Пример №8Example No. 8

Реагент антифриз получают путем смешения 95 мас.% щелочного стока производства капролактама и 5 мас.% муравьиной кислоты.Antifreeze reagent is obtained by mixing 95 wt.% Alkaline runoff of caprolactam production and 5 wt.% Formic acid.

Пример №9Example No. 9

Реагент антифриз получают путем смешения 93 мас.% щелочного стока производства капролактама и 7 мас.% азотной кислоты.Antifreeze reagent is obtained by mixing 93 wt.% Alkaline runoff of caprolactam production and 7 wt.% Nitric acid.

Пример №10Example No. 10

Реагент антифриз получают путем смешения 90,5 мас.% щелочного стока производства капролактама, 8 мас.% глицерина и 1,5 мас.% уксусной кислоты.Antifreeze reagent is obtained by mixing 90.5 wt.% Alkaline runoff of caprolactam production, 8 wt.% Glycerol and 1.5 wt.% Acetic acid.

Пример №11Example No. 11

Реагент антифриз получают путем смешения 88 мас.% щелочного стока производства капролактама, 10 мас.% глицерина технического дистиллированного и 2 мас.% кислот низкомолекулярных лесохимических.Antifreeze reagent is obtained by mixing 88 wt.% Alkaline runoff of caprolactam production, 10 wt.% Industrial distilled glycerin and 2 wt.% Low molecular weight wood chemical acids.

Пример №12Example No. 12

Реагент антифриз получают путем смешения 80 мас.% щелочного стока производства капролактама, 15 мас.% глицерина и 5 мас.% уксусной кислоты.Antifreeze reagent is obtained by mixing 80 wt.% Alkaline runoff of caprolactam production, 15 wt.% Glycerol and 5 wt.% Acetic acid.

Сравнение качества продукта, полученного в приведенных примерах, с реагентом антифризом, приготовленным по прототипу (патент РФ на изобретение 2486223), ЩСПК, водными растворами глицерина и уксусной кислоты представлено в таблице 3. В качестве прототипа был выбран состав, обладающий заведомо лучшими качественными характеристиками, представляющий собой 85 мас.% смесь щелочного стока производства капролактама и 15 мас.% этиленгликоля.Comparison of the quality of the product obtained in the above examples with the antifreeze reagent prepared according to the prototype (RF patent for the invention 2486223), SchSPK, aqueous solutions of glycerol and acetic acid is presented in table 3. As a prototype, a composition with obviously better quality characteristics was chosen, representing 85 wt.% a mixture of alkaline runoff production of caprolactam and 15 wt.% ethylene glycol.

Полученный реагент антифриз представляет собой легкоподвижную жидкость темно-коричневого цвета без механических примесей, обладающую температурой застывания от минус 50°C до минус 65°C, стабильностью и однородностью состава, низким значением вязкости при пониженных температурах. Описанный состав позволяет получить прочную гибкую пленку на поверхности металла, не склонную к разрушению и разрыву при перевозке насыпных грузов массой до 60-66 тонн, что значительно увеличивает срок службы реагента антифриза. Также реагент антифриз характеризуется высокой скоростью и степенью смачивания угля и прочих гидрофобных материалов, что приводит к уменьшению расхода и расширению области применения.The resulting antifreeze reagent is an easily moving dark brown liquid without mechanical impurities, having a pour point from minus 50 ° C to minus 65 ° C, stability and uniformity of composition, low viscosity at low temperatures. The described composition allows to obtain a durable flexible film on the metal surface, not prone to destruction and tearing during transportation of bulk cargo weighing up to 60-66 tons, which significantly increases the service life of the antifreeze reagent. Also, the antifreeze reagent is characterized by a high speed and degree of wetting of coal and other hydrophobic materials, which leads to a decrease in consumption and expansion of the scope.

Claims (6)

1. Реагент антифриз против примерзания, прилипания, смерзания в массе и пылеобразования влажных сыпучих материалов, содержащий щелочной сток производства капролактама (ЩСПК), являющийся побочным продуктом производства капролактама и представляющий собой водный раствор натриевых солей кислых побочных продуктов воздушного окисления циклогексана, и добавку, отличающийся тем, что в качестве добавки содержит глицерин при следующем соотношении компонентов, мас.%:
ЩСПК 85-99 глицерин 1-15
1. The antifreeze reagent against freezing, sticking, freezing in mass and dust formation of moist granular materials, containing an alkaline stock of caprolactam production (SCSPK), which is a by-product of caprolactam production and is an aqueous solution of sodium salts of acidic by-products of cyclohexane air oxidation, and an additive that differs the fact that as an additive contains glycerin in the following ratio of components, wt.%:
ShchSPK 85-99 glycerol 1-15
2. Реагент антифриз против примерзания, прилипания, смерзания в массе и пылеобразования влажных сыпучих материалов по п. 1, отличающийся тем, что представляет собой смесь ЩСПК от 90 до 95 мас.% и глицерина от 5 до 10 мас.%.2. The antifreeze reagent against freezing, sticking, freezing in mass and dust formation of wet bulk materials according to claim 1, characterized in that it is a mixture of SCHPK from 90 to 95 wt.% And glycerin from 5 to 10 wt.%. 3. Реагент антифриз против примерзания, прилипания, смерзания в массе и пылеобразования влажных сыпучих материалов, содержащий щелочной сток производства капролактама (ЩСПК), являющийся побочным продуктом производства капролактама и представляющий собой водный раствор натриевых солей кислых побочных продуктов воздушного окисления циклогексана, и добавку, отличающийся тем, что в качестве добавки содержит уксусную кислоту и/или кислоты низкомолекулярные лесохимические при следующем соотношении компонентов, мас.%:
ЩСПК 95-99 уксусная кислота и/или кислоты низкомолекулярные лесохимические 1-5
3. The antifreeze reagent against freezing, sticking, freezing in mass and dust formation of wet bulk materials, containing the alkaline stock of caprolactam production (SHPSPK), which is a by-product of caprolactam production and is an aqueous solution of sodium salts of acidic by-products of cyclohexane air oxidation, and an additive that differs the fact that as an additive contains acetic acid and / or low molecular weight acids, chemical in the following ratio of components, wt.%:
ShchSPK 95-99 acetic acid and / or low molecular weight acids, forest chemical 1-5
4. Реагент антифриз против примерзания, прилипания, смерзания в массе и пылеобразования влажных сыпучих материалов по п. 3, отличающийся тем, что представляет собой смесь ЩСПК от 97 до 99 мас.% и уксусной кислоты и/или кислот низкомолекулярных лесохимических от 1 до 3 мас.%.4. The antifreeze reagent against freezing, sticking, freezing in mass and dust formation of wet bulk materials according to claim 3, characterized in that it is a mixture of alkali-polypropylene oxide from 97 to 99 wt.% And acetic acid and / or low molecular weight forest chemical acids from 1 to 3 wt.%. 5. Реагент антифриз против примерзания, прилипания, смерзания в массе и пылеобразования влажных сыпучих материалов, содержащий щелочной сток производства капролактама (ЩСПК), являющийся побочным продуктом производства капролактама и представляющий собой водный раствор натриевых солей кислых побочных продуктов воздушного окисления циклогексана, и добавку, отличающийся тем, что в качестве добавки содержит глицерин и уксусную кислоту и/или кислоты низкомолекулярные лесохимические при следующем соотношении компонентов, мас.%:
ЩСПК 80-98 глицерин 1-15 уксусная кислота и/или кислоты низкомолекулярные лесохимические 1-5
5. The antifreeze reagent against freezing, sticking, freezing in mass and dust formation of moist granular materials, containing alkaline stock of caprolactam production (SCSPK), which is a by-product of caprolactam production and is an aqueous solution of sodium salts of acidic by-products of air oxidation of cyclohexane, and an additive that differs the fact that as an additive it contains glycerin and acetic acid and / or low molecular weight forest chemical acids in the following ratio of components, wt.%:
ShchSPK 80-98 glycerol 1-15 acetic acid and / or low molecular weight acids, forest chemical 1-5
6. Реагент антифриз против примерзания, прилипания, смерзания в массе и пылеобразования влажных сыпучих материалов по п. 5, отличающийся тем, что представляет собой смесь ЩСПК от 87 до 94 мас.%, глицерина от 5 до 10 мас.% и уксусной кислоты и/или кислот низкомолекулярных лесохимических от 1 до 3 мас.%. 6. The antifreeze reagent against freezing, sticking, freezing in the mass and dust formation of wet bulk materials according to claim 5, characterized in that it is a mixture of alkali-polypropylene oxide from 87 to 94 wt.%, Glycerol from 5 to 10 wt.% And acetic acid and / or low molecular weight forest chemical acids from 1 to 3 wt.%.
RU2014123011/05A 2014-06-05 2014-06-05 Oil anti-freeze and anti-sticking and granular material anti-dust agent (versions) RU2550186C1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014123011/05A RU2550186C1 (en) 2014-06-05 2014-06-05 Oil anti-freeze and anti-sticking and granular material anti-dust agent (versions)
PCT/RU2015/000261 WO2015187055A1 (en) 2014-06-05 2015-04-23 Antifreeze reagent to prevent granular materials from freezing, sticking, congealing and forming dust (variants)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014123011/05A RU2550186C1 (en) 2014-06-05 2014-06-05 Oil anti-freeze and anti-sticking and granular material anti-dust agent (versions)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2550186C1 true RU2550186C1 (en) 2015-05-10

Family

ID=53293873

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014123011/05A RU2550186C1 (en) 2014-06-05 2014-06-05 Oil anti-freeze and anti-sticking and granular material anti-dust agent (versions)

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2550186C1 (en)
WO (1) WO2015187055A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2618010C1 (en) * 2016-07-12 2017-05-02 Валерий Викторович Жмаев Anti-icing liquid for treatment of walls and downs of mining and transport equipment from cooling and freezing of coal in mass and in transportation of loose cargo
RU2635266C1 (en) * 2016-11-07 2017-11-09 Общество с ограниченной ответственностью "КемСнаб" (ООО "КемСнаб") Anti-ice reagent for transport equipment

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1680750A1 (en) * 1989-06-23 1991-09-30 Украинский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по обогащению и брикетированию углей Agent for preventing blowing out and congealing of solid fuels during transportation
RU2486223C1 (en) * 2011-12-01 2013-06-27 Алексей Витальевич Трушков Preventive agent against freezing, sticking and dusting of granular materials

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6506318B1 (en) * 1997-09-30 2003-01-14 Mli Associates, Llc Environmentally benign anti-icing or deicing fluids
RU2280666C1 (en) * 2005-03-10 2006-07-27 Закрытое акционерное общество "НИИКерамзит" научно-исследовательский институт по керамзиту Agent preventing ice-crusted pavement conditions

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1680750A1 (en) * 1989-06-23 1991-09-30 Украинский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по обогащению и брикетированию углей Agent for preventing blowing out and congealing of solid fuels during transportation
RU2486223C1 (en) * 2011-12-01 2013-06-27 Алексей Витальевич Трушков Preventive agent against freezing, sticking and dusting of granular materials

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2618010C1 (en) * 2016-07-12 2017-05-02 Валерий Викторович Жмаев Anti-icing liquid for treatment of walls and downs of mining and transport equipment from cooling and freezing of coal in mass and in transportation of loose cargo
WO2018013011A3 (en) * 2016-07-12 2018-03-15 Валерий Викторович ЖМАЕВ Anti-icing liquid for treating the walls and floors of mining transport equipment to prevent freezing and congealing of coal in bulk and during the transport of loose cargo
RU2665942C1 (en) * 2016-07-12 2018-09-05 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Промышленные технологии химического синтеза" Anti-icing liquid for treatment of walls and downs of mining and transport equipment from cooling and freezing of coal in mass and in transportation of loose cargo
RU2635266C1 (en) * 2016-11-07 2017-11-09 Общество с ограниченной ответственностью "КемСнаб" (ООО "КемСнаб") Anti-ice reagent for transport equipment

Also Published As

Publication number Publication date
WO2015187055A1 (en) 2015-12-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2440396C2 (en) Methods and compositions for dust and freeze control
EP2389424B1 (en) Methods and compositions for dust control and freeze conditioning
US7892353B2 (en) Glycerin by-products and methods of using same
RU2550186C1 (en) Oil anti-freeze and anti-sticking and granular material anti-dust agent (versions)
CN103429683B (en) For the chemical adhesive loading goods being coated with in the hopper wagon of open top, truck, building, similar storing unit/container
RU2007116121A (en) DUST CONTROL AND FREEZING CONTROL
RU2016116924A (en) MINERAL FLOTERS
CN105086293B (en) A kind of polyvinyl-chloride use zinc-base heat stabilizer, composition and application
CN107001692A (en) Suitable for the composition of the vulcanization of rubber
RU2486223C1 (en) Preventive agent against freezing, sticking and dusting of granular materials
WO2018196398A1 (en) Tire sidewall rubber without mold release agent
RU2635266C1 (en) Anti-ice reagent for transport equipment
CN109370522A (en) Railway transportation coal phase transformation anti-icing fluid
RU2567294C1 (en) Method for modification of caprolactam production alkaline waste (cpaw) for application at reduced temperatures and solution based thereon
KR101793095B1 (en) eco-friendly snow-removing agent
RU2564349C2 (en) Prophylactic agent against freezing up and down of coal, overburden rocks at transportation and storage
JP2015518858A (en) Method for preparing biodegradable lubricant base oil
CN104877257A (en) External PVC lubricating agent
CN103992859A (en) Bacteriostatic antirust oil
KR101370278B1 (en) Scatterproof agent and the manufacturing method thereof
RU2016130959A (en) METHOD FOR PRODUCING MODIFIED COAL AND MODIFIED COAL
Mandziuk et al. Industrial lubricants based on renewable raw materials. Report 1. Properties of the natural acylglycerols
Kantilal SYNTHESIS CHARACTERIZATION AND APPLICATIONS OF SILVER AND GOLD NANO PARTICLES MONO LAYERED WITH POLYOXOMETALATE
DE442125C (en) Process for the production of organic acids
CN104877170A (en) PVC (polyvinyl chloride) internal lubricant

Legal Events

Date Code Title Description
PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20151124

QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE

Effective date: 20151124

QZ41 Official registration of changes to a registered agreement (patent)

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20151124

Effective date: 20161208

PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20191206

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20210606

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20220303