Графітне мастило з наповнювачем відходів нафтопереробки

Реферат: Винахід належить до хімічної галузі промисловості, а саме до нафтопереробної області, зокрема стосується вуглеводневих мастил. Мастило містить органічну частину асфальтосмолопарафінових відкладів (АСПВ) та оливу, відповідно до винаходу як нафтові відходи використовують органічну частину АСПВ, попередньо відмиту технічним мийним засобом, а також кальцієве мило, технічну воду та лускатий графіт, при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: органічна частина відмитих АСПВ (18-33 сСт) - 5-10; кальцієве мило - 12-18; вода технічна - 2-5; графіт лускатий -5-10; нафтова олива (18-33 сСт) решта. Заявлений склад може бути використаний для змащування грубих важконавантажених механізмів, допускається його застосування при температурах нижче мінус 20 °С. UA 116077 C2 (12) UA 116077 C2 UA 116077 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до хімічної галузі промисловості, а саме до нафтопереробної області, зокрема стосується вуглеводневих мастил, що застосовуються для змащування грубих важконавантажених механізмів. Відомий склад пластичних мастил на основі продуктів нафтопереробки [Пат. № 2368653 RU МПК (2006) С10М 125/04 Способ получения пластичных смазок [Текст] / Колесников В.И., Сычев А.П., Лапицкий А.В., Колесников И.В; заявитель и патентообладатель Колесников В.И., Сычев А.П., Лапицкий А.В., Колесников И.В. - № 2007147197; заявл. 18.12.07; опубл. 27.09.09], який містить мила на основі різних жирних кислот і лужних металів. Кольоровий метал - мідь, попередньо вводять у вигляді атомів в структуру мінералу монтморилоніту (технічна назва бентоніт) у Н-формі шляхом витіснення атомів водню атомами міді до 1-10 % в результаті обробки Н-монтморилоніту водним розчином сульфату міді в звичайних умовах, з наступним видаленням сульфат-іону промиванням водою на фільтрі, подальшим сушінням Cuмонтморилоніту (А) і спільним подрібненням з мідною рудою, яка містить сульфіди міді (Б) у співвідношенні А:Б від 10:90 до 90:10 з наступним введенням отриманого порошку в продукт або суміш продуктів нафтопереробки, що містять мила, шляхом перемішування в реакторі швидкохідною мішалкою не менше 500 об/хв., при цьому пластичне мастило містить, мас. ч.: мила 1-25; суміш Cu-монтморилоніту 5-50; продукт або суміш продуктів нафтопререробки до 100. Недоліком даного складу є те, що продукти нафтопереробки можуть бути використані за цільовим призначенням, збільшуючи глибину переробки нафти, а також складність технологічних етапів приготування пластичного мастила. Відомий склад, що належить до області нафтохімії, зокрема до способів отримання консистентних гідратованих мастил - синтетичних солідолів, які знаходять широке застосування як антифрикційні мастила масового призначення: для вузлів тертя автомобілів, тракторів та інших механізмів [Пат. № 2163628 RU МПК (2006) С10М 177/00 Способ получения консистентной кальциевой смазки [Текст] / Бермухаметов Р.К., Ефремов С.А; заявитель и патентообладатель Общество с ограниченной ответственностью "ТАРК". № 2000110815/04; заявл. 25.04.00; опубл. 27.02.01]. Мастило отримують шляхом попереднього окиснення СЖК (синтетичних жирних кислот) фракції С20 і вище киснем повітря при 110-160 °C протягом 10-24 годин до вмісту оксикислот 10-30 % мас. Після чого вводять мазут при відношенні СЖК фракції С20 і вище: мазут 1:3, нагрівають до 80 °C, додають гідроокис кальцію при співвідношенні СЖК фракції С20 і вище:гідроокис кальцію 2:1,02-1,5. Отриману суміш при 110-140 °C перемішують протягом 3-4 годин до повного омилення. Недоліком даного складу є використання мазуту, який є цінним продуктом нафтопереробки, використовується в якості котельного палива та сировини для подальшої переробки по паливному або оливному варіантах. Також приготування даного мастила - тривалий процес, що в деяких випадках ускладнюють отримання кінцевого продукту. Найбільш близьким по суті є мастило для змащування стальних канатів [Пат. № 2185424 RU МПК (2006) С10М 159/12 Канатная смазка [Текст] / Козловцев А.П., Жумлякова М.А., Бадыштова К.М., Елашева О.М., Шабалина Т.Н., Занозина И.И.; заявитель и патентообладатель ОАО "Средневолжский научно-исследовательский институт по нефтепереработке". № 2000128446/04; заявл. 13.11.00; опубл. 20.07.02], яке містить, мас. %: пластифікатор ПН-6к-15-25; амід цероксону 3-7; органічна частина асфальтосмолистопарафінових відкладень (АСПВ) - 20-40; нафтова олива - до 100 (прототип). Недоліком є те, що відоме мастило містить у своєму складі достатньо велику частку АСПВ, що негативно впливає на змащувальні властивості даного складу. В основу винаходу поставлена задача створення якісного графітного мастила із залученням залишків нафтопереробки, що дає можливість зменшувати витрати на приготування, а значить заощаджувати. Одним з основних і головних аспектів раціонального використання нафтових залишків є підвищення глибини переробки добутої нафти, що дуже актуально при сучасному дефіциті енергетичної і хімічної сировини. Поставлена задача вирішується тим, що у відомому мастилі, що містить органічну частину асфальтосмолопарафінових відкладів (АСПВ) та оливу, відповідно до винаходу як нафтові відходи використовують органічну частину відмитих технічним мийним засобом АСПВ, а також кальцієве мило, технічну воду та лускатий графіт, у наступному співвідношенні компонентів, % мас: органічна частина відмитих АСПВ - 5-10 (18-33 сСт); кальцієве мило - 12-18; вода технічна - 2-5; графіт лускатий -5-10; нафтова олива (18-33 сСт) - решта. Характеристика нафтових відкладень після відмивання мийним засобом вказана в таблиці 1. 1 UA 116077 C2 5 10 15 20 Для дослідження готували зразки № 1, 2 та 3 наступним чином: при необхідності розплавляли тверді вуглеводні (АСПВ) та вводили у базове мастило, попередньо нагріте до 50 °C при постійному перемішуванні. Суміш нагрівали до 120-130 °C, потім охолоджували до 100 °C з наступною гомогенізацією. Склад досліджуваних зразків наведений у таблиці 2. Отримані мастила аналізували за певними показниками якості. Доказом високої ефективності мастила у пробах вказаного складу у порівнянні з прототипом є результати, отримані в ході дослідження (табл. 3). З таблиці видно, що додавання АСПВ суттєво не впливає на фізико-хімічні характеристики мастила. Деякі коливання значень показників якості присутні, але знаходяться у нормованих межах. Були проведені дослідження на чотирикульковій машині для оцінювання впливу наповнювачів - графіту та АСПВ на змащувальні властивості отриманих сумішей. Результати випробувань вказують, що введення АСПВ у кількості 5 % покращує змащувальні властивості продукту. Введення нафтового залишку у кількості 10 % також покращує змащувальні властивості, але при цьому збільшує діаметр плями зношування, тому така кількість є критичною. Заявлений склад може бути використаний для змащування грубих важконавантажених механізмів (відкритих шестерних передач, різьбових з'єднань, ходових гвинтів, домкратів, ресор тощо.). Допускається застосування мастила при температурах нижче мінус 20 °C в ресорах та інших аналогічних пристроях. Таблиця 1 Характеристика нафтових відкладень після відмивання Зразок № 1 Показники якості Вихідний 14,85 5,44 Вміст води, % мас. Вміст механічних домішок, % мас. Відмитий 4,8 Відсутні Таблиця 2 Склад досліджуваних зразків наведений Найменування компонентів Кальцієве мило, % мас. Вода технічна, % мас. Нафтова олива, % мас. Графіт лускатий, % мас. Відмиті АСПВ, % мас. Зразок 1 15 3 72 10 Зразок 2 15 3 72 5 5 Зразок 3 15 3 67 5 10 Таблиця 3 Фізико-хімічна характеристика зразків мастила з наповнювачем Показники якості Пенетрація при 1 25 °C, мм-10" Температура краплепадіння, °C, Межа міцності на зрушення при 50 °C, Па Колоїдна стабільність, % Критичне навантаження, Н Навантаження зварювання, Н Діаметр плями зношування, мм Мастило графітне "Ж» не менше 250 не нижче 76 Зразок 1 Зразок 2 Зразок 3 Метод контролю 281 272 268 ГОСТ 5346-78 103 103 103 ГОСТ 6793-74 не менше 100 не більше 5 900 1646 220 240 160 ГОСТ 7143-73 6,05 980 1646,4 4,49 823,2 1744,4 4,9 872,2 1646,4 ГОСТ 7142-74 0,5 0,5 0,56 0,66 2 ГОСТ 9490-75 UA 116077 C2 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 5 Графітне мастило з наповнювачем відходів нафтопереробки, яке містить органічну частину асфальтосмолопарафінових відкладів (АСПВ) та нафтову оливу з кінематичною в'язкістю при 50 °C 18-33 сСт, яке відрізняється тим, містить органічну частину АСПВ, попередньо відмиту технічним мийним засобом, а також кальцієве мило, технічну воду та лускатий графіт, у наступному співвідношенні компонентів, мас. %: органічна частина відмитих АСПВ 5-10 (18-33 сСт) кальцієве мило 12-18 вода технічна 2-5 графіт лускатий 5-10 нафтова олива (18-33 сСт) решта. Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3