состав для обработки рабочих поверхностей транспортных емкостей (варианты)

Формула изобретения

1. Состав для обработки металлических рабочих поверхностей транспортных емкостей с целью снижения примерзаемости к ним сыпучих материалов содержит широкую маслянистую фракцию термического происхождения, среднедистиллятную углеводородную фракцию, получаемую в процессе атмосферной перегонки нефти, отличающийся тем, что в качестве широкой маслянистой фракции термического происхождения он содержит фракцию высокотемпературного термического крекинга жесткого режима (пиролиза), выкипающую в пределах 140-600°С (смола пиролиза), в качестве среднедистиллятной углеводородной фракции, получаемой в процессе атмосферной перегонки нефти, содержит фракцию прямогонного маловязкого мазута при следующем соотношении, мас.%:

фракция высокотемпературного
термического крекинга
жесткого режима (пиролиза),
выкипающая в пределах
140-600°С (смола пиролиза)	10-95
фракция прямогонного маловязкого мазута	5-90

2. Состав для обработки рабочих металлических поверхностей транспортных емкостей с целью снижения примерзаемости к ним сыпучих материалов содержит широкую маслянистую фракцию, получаемую в процессе атмосферной перегонки нефти, среднедистиллятную углеводородную фракцию, получаемую в процессе атмосферной перегонки нефти, отличающийся тем, что в качестве широкой маслянистой фракции, получаемой в процессе атмосферной перегонки нефти, он содержит фракцию высокосернистого атмосферного газойля, выкипающую в пределах 190°С - к.к., в качестве среднедистиллятной углеводородной фракции, получаемой в процессе атмосферной перегонки нефти, он содержит керосиновую фракцию, выкипающую в пределах 220-330°С, при следующем соотношении, мас.%:

фракция высокосернистого
атмосферного газойля,
выкипающая в пределах 190°С - к.к.	20-90
керосиновая фракция,
выкипающая в пределах 220-330°С	10-80

3. Состав для обработки рабочих металлических поверхностей транспортных емкостей, с целью снижения примерзаемости к ним сыпучих материалов содержит широкую маслянистую фракцию, получаемую в процессе атмосферной перегонки нефти, и депрессорную присадку, отличающийся тем, что в качестве широкой маслянистой фракции, получаемой в процессе атмосферной перегонки нефти, он содержит фракцию высокосернистого атмосферного газойля, выкипающую в пределах 190°С - к.к., в качестве депрессорной присадки он содержит присадку «Dodiflow 4134» при следующем соотношении, мас.%:

фракция высокосернистого
атмосферного газойля,
выкипающая в пределах 190°С - к.к.	99,3-99,97
депрессорная присадка
«Dodiflow 4134»	0,03-0,7

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к составу жидкости, используемой при обработке транспортных емкостей для уменьшения примерзания сыпучих материалов к рабочим поверхностям, и может быть использовано в цементной, горнорудной, металлургической промышленности в условиях низких температур.

Предлагаемое изобретение решает техническую задачу снижения примерзания сыпучих материалов к рабочим поверхностям транспортных емкостей и улучшения скольжения грузов при проведении операций погрузки и выгрузки.

Известно профилактическое средство для обработки рабочих поверхностей (Авторское свидетельство SU 1620466 А1, С09К 3/18 от 21.07.88), содержащее соляровое масло - 98,7 мас.%, автоконсервант порогов «Мовиль» - 0,5 мас.%, парафин - 0,8 мас.%.

Однако при приготовлении рабочей смеси, содержащей указанные выше компоненты при заданных соотношениях, с применением в качестве перемешивающего агента острого водяного пара после охлаждения и отстоя в резервуаре образуется трехслойная система: нижний слой - вода; средний слой - автоконсервант порогов «Мовиль», верхний слой - соляровое масло. Кроме того, в процессе производства данного состава в резервуарах образуются парафиновые отложения.

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.

Известен способ уменьшения примерзания влажных сыпучих материалов к рабочим поверхностям (Авторское свидетельство SU 1581730 А1, С09К 3/18 от 17.11.87), отличающийся тем, что с целью уменьшения примерзания влажных сыпучих материалов к рабочим поверхностям, повышения температуры вспышки антиадгезионного средства и упрощения обработки, в качестве антиадгезионного средства используют кубовые остатки ректификации 2-этилгесанола.

К недостаткам данного способа относятся:

1. Малые объемы производства кубовых остатков ректификации 2-этилгесанола.

2. Кубовые остатки ректификации 2-этилгесанола являются ценным сырьем для синтеза дорогостоящих полимеров и пластмасс.

3. Кубовые остатки ректификации 2-этилгесанола применяются в качестве пенообразователя при производстве флотореагентов для процесса флотации при обогащении каменных углей.

4. Возможности по производству кубовых остатков ректификации 2-этилгесанола во много раз уступают спросу на этот вид продукта. В настоящее время наблюдается его острая нехватка на рынке.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому изобретению является средство для предотвращения примерзания сыпучих материалов (Авторское свидетельство SU 1700039 А1, С09К 3/18 от 04.10.89), содержащее 55 мас.% легкого газойля каталитического крекинга, 20 мас.% легкого газойля коксования, 18 мас.% дистиллятного крекинг-остатка, 7 мас.% остаточного крекинг-остатка.

К недостаткам данного средства относятся:

1. Необходимость вовлечения в процесс производства легких газойлей каталитического крекинга и коксования (в сумме 75 мас.%), которые являются ценными компонентами при производстве дизельных топлив, маловязких флотских мазутов Ф-12 и Ф-5 и других видов моторных топлив.

2. Дистиллятный и остаточный крекинг-остатки в настоящее время отсутствуют в ассортименте выпускаемой продукции на большинстве НПЗ.

Предлагаемое изобретение решает техническую задачу снижения примерзания сыпучих материалов к рабочим поверхностям транспортных емкостей и улучшения скольжения грузов при проведении операций погрузки и выгрузки.

При нанесении предлагаемого состава на металлическую поверхность образуется гидрофобная тонкая пленка, которая защищает поверхность от примерзания к ней сыпучих материалов. Вязкостные свойства предлагаемого состава (вязкость ВУ при 50°С в пределах 1,5-3,5) позволяет наносить его на поверхность при помощи форсунок.

Силы примерзания материалов к металлической поверхности определяется методом продавливания пластины, свободно примороженной с двух сторон к материалу.

Металлическую пластину размером 200 см² обрабатывают предлагаемыми составами, вставляют в металлическую форму размером 100×100 мм, к пластине в течение 5-6 часов примораживают влажный материал (глина, трепел), затем пластину продавливают прессом в течение 10 с.

Результаты эксперимента приведены в таблице 1.

Сущность изобретения заключается в том, что предлагаемый состав для обработки рабочих поверхностей транспортных емкостей с целью снижения примерзаемости к ним сыпучих материалов содержит широкую маслянистую фракцию термического происхождения, среднедистиллятную углеводородную фракцию, получаемую в процессе атмосферной перегонки нефти, отличается тем, что в качестве широкой маслянистой фракции термического происхождения он содержит фракцию высокотемпературного термического крекинга жесткого режима (пиролиза), выкипающую в пределах 140-600°С (смола пиролиза), в качестве среднедистиллятной углеводородной фракции, получаемой в процессе атмосферной перегонки нефти, содержит фракцию прямогонного маловязкого мазута при следующем соотношении, в мас.%:

фракция высокотемпературного термического крекинга
жесткого режима (пиролиза),
140-600°С (смола пиролиза)	10-95
фракция прямогонного маловязкого мазута	5-90

Получают состав для обработки рабочих поверхностей транспортных емкостей, соответствующий требованиям ТУ 0252-001-45651137-2001.

2. Состав для обработки рабочих поверхностей транспортных емкостей с целью снижения примерзаемости к ним сыпучих материалов содержит широкую маслянистую фракцию, получаемую в процессе атмосферной перегонки нефти, среднедистиллятную углеводородную фракцию, получаемую в процессе атмосферной перегонки нефти, отличается тем, что в качестве широкой маслянистой фракции, получаемой в процессе атмосферной перегонки нефти, он содержит фракцию высокосернистого атмосферного газойля, выкипающую в пределах 190°С - к.к., в качестве среднедистиллятной углеводородной фракции, получаемой в процессе атмосферной перегонки нефти, он содержит керосиновую фракцию, выкипающую в пределах 220-330°С, при следующем соотношении, в мас.%:

фракция высокосернистого атмосферного газойля,
выкипающая в пределах 190°С - к.к.	20-90
керосиновая фракция,
выкипающая в пределах 220-330°С	10-80

Получают состав для обработки рабочих поверхностей транспортных емкостей, соответствующий требованиям ТУ 0252-001-45651137-2001.

3. Состав для обработки рабочих поверхностей транспортных емкостей, содержит широкую маслянистую фракцию, получаемую в процессе атмосферной перегонки нефти и депрессорную присадку, отличается тем, что в качестве широкой маслянистой фракции, получаемой в процессе атмосферной перегонки нефти, он содержит фракцию высокосернистого атмосферного газойля, выкипающую в пределах 190°С - к.к., в качестве депрессорной присадки он содержит присадку «Dodiflow 4134» при следующем соотношении, в мас.%:

фракция высокосернистого атмосферного газойля,
выкипающая в пределах 190°С - к.к.	99,3-99,97
депрессорная присадка
«Dodiflow 4134»	0,03-0,7

Получают состав для обработки рабочих поверхностей транспортных емкостей, соответствующий требованиям ТУ 0252-001-45651137-2001.

Указанные фракции и депрессорную присадку получают следующим образом.

Низкомолекулярные парафины (С1-С4), а также прямогонные бензиновые фракции подвергают процессу жесткого высокотемпературного крекинга (пиролиза) в печах на промышленных установках пиролиза нефтяного сырья [Т.Г.Гюльмисарян, Л.П.Гилязетдинов. Сырье для производства углеродных печных саж. - М.: Химия, 1975]. Продукты реакции подвергают разделению с получением газа пиролиза (пирогаза) и жидких продуктов - смолы пиролиза.

Суммарная смола пиролиза делится в ректификационной колонне на две фракции: сольвентную (н.к. - 140°С) и широкую фракцию пиролизной смолы (140-600°С).

Нефть на установке AT подвергают ректификации в атмосферной колонне с получением газа и жидких фракций - бензиновой (н.к. - 180°С), фракции дизельного топлива (180-350°С) и фракции прямогонного маловязкого мазута (350°С - к.к.) [С.А.Ахметов «Технология глубокой переработки нефти и газа». - Уфа.: «Гилем», 2002].

Сернистые нефти на установке AT подвергают ректификации в атмосферной колонне с получением газа и жидких фракций - бензиновой (н.к. - 190°С), фракции высокосернистого атмосферного газойля (190°С - к.к.) [С.А.Ахметов «Технология глубокой переработки нефти и газа». - Уфа.: «Гилем», 2002].

Нефть на установке AT подвергают ректификации в атмосферной колонне с получением газа и жидких фракций - бензиновой (н.к. - 220°С), керосиновой фракции (220-330°С) и фракции прямогонного маловязкого мазута (330°С - к.к.) [С.А.Ахметов «Технология глубокой переработки нефти и газа». - Уфа.: «Гилем», 2002].

Депрессорную присадку «Dodiflow 4134» получают растворением сополимера этилена с винилацетатом в ароматическом сольвенте [Clariant GmbH «Division Functional Chemicals»D-65926, august, 1997, p.1-2].

Предлагаемый состав для обработки рабочих поверхностей транспортных емкостей с целью снижения примерзаемости к ним сыпучих материалов получают следующим образом.

В тройник смешения транспортного трубопровода одновременно закачивают все компоненты: фракцию высокотемпературного термического крекинга жесткого режима (пиролиза), выкипающую в пределах 140-600°С (смола пиролиза), фракцию прямогонного маловязкого мазута, фракцию высокосернистого атмосферного газойля, выкипающую в пределах 190°С - к.к., керосиновую фракцию, выкипающую в пределах 220-330°С, и депрессорную присадку «Dodiflow 4134» в заданных соотношениях.

Пример 1. Фракцию высокотемпературного термического крекинга жесткого режима (пиролиза), выкипающую в пределах 140-600°С, (смола пиролиза) - 10 мас.% смешивают с фракцией прямогонного маловязкого мазута - 90 мас.%. Получают состав для обработки рабочих поверхностей транспортных емкостей со следующими качественными показателями

Температура застывания, °С	минус 29
Температура вспышки
(закрытый тигль), °С	74
Вязкость условная
при 50°С, °УВ	3,3
Массовая доля воды, %	0,03
Массовая доля механических
примесей, %	0,002

Результаты испытаний по снижению примерзаемости сыпучих материалов при обработке металлических поверхностей данным образцом состава представлены в таблице (образец 1).

Пример 2. Фракцию высокотемпературного термического крекинга жесткого режима (пиролиза), выкипающую в пределах 140-600°С, (смола пиролиза) - 50 мас.% смешивают с фракцией прямогонного маловязкого мазута - 50 мас.%. Получают состав для обработки рабочих поверхностей транспортных емкостей со следующими качественными показателями

Температура застывания, °С	минус 40
Температура вспышки
(закрытый тигль), °С	52
Вязкость условная
при 50°С, °УВ	2,6
Массовая доля воды %,	0,05
Массовая доля механических
примесей, %	0,004

Результаты испытаний по снижению примерзаемости сыпучих материалов при обработке металлических поверхностей данным образцом состава представлены в таблице (образец 2).

Пример 3. Фракцию высокотемпературного термического крекинга жесткого режима (пиролиза), выкипающую в пределах 140-600°С, (смола пиролиза) - 95 мас.% смешивают с фракцией прямогонного маловязкого мазута - 5 мас.%. Получают состав для обработки рабочих поверхностей транспортных емкостей со следующими качественными показателями

Температура застывания, °С	минус 45
Температура вспышки
(закрытый тигль), °С	45
Вязкость условная
при 50°С, °УВ	2,1
Массовая доля воды, %	0,06
Массовая доля механических
примесей, %	0,005

Результаты испытаний по снижению примерзаемости сыпучих материалов при обработке металлических поверхностей данным образцом состава представлены в таблице (образец 3).

Пример 4. Фракцию высокосернистого атмосферного газойля, выкипающую в пределах 190°С - к.к. - 20 мас.% смешивают с керосиновой фракцией, выкипающей в пределах 220-330°С - 80 мас.%. Получают состав для обработки рабочих поверхностей транспортных емкостей со следующими качественными показателями

Температура застывания, °С	минус 47
Температура вспышки
(закрытый тигль), °С	52
Вязкость условная
при 50°С, °УВ	1,5
Массовая доля воды, %	следы
Массовая доля механических
примесей, %	отсутствие

Результаты испытаний по снижению примерзаемости сыпучих материалов при обработке металлических поверхностей данным образцом состава представлены в таблице (образец 4).

Пример 5. Фракцию высокосернистого атмосферного газойля, выкипающую в пределах 190°С - к.к. - 50 мас.% смешивают с керосиновой фракцией, выкипающей в пределах 220-330°С - 50 мас.%. Получают состав для обработки рабочих поверхностей транспортных емкостей со следующими качественными показателями

Температура застывания, °С	минус 40
Температура вспышки
(закрытый тигль), °С	49
Вязкость условная
при 50°С, °УВ	2,2
Массовая доля воды, %,	следы
Массовая доля механических
примесей, %	отсутствие

Результаты испытаний по снижению примерзаемости сыпучих материалов при обработке металлических поверхностей данным образцом состава представлены в таблице (образец 5).

Пример 6. Фракцию высокосернистого атмосферного газойля, выкипающую в пределах 190°С - к.к. - 90 мас.% смешивают с керосиновой фракцией, выкипающей в пределах 220-330°С - 10 мас.%. Получают состав для обработки рабочих поверхностей транспортных емкостей со следующими качественными показателями

Температура застывания, °С	минус 27
Температура вспышки
(закрытый тигль), °С	45
Вязкость условная
при 50°С, °УВ	3,1
Массовая доля воды, %	следы
Массовая доля механических
примесей, %	отсутствие

Результаты испытаний по снижению примерзаемости сыпучих материалов при обработке металлических поверхностей данным образцом состава представлены в таблице (образец 6).

Пример 7. Фракцию высокосернистого атмосферного газойля, выкипающую в пределах 190°С - к.к. - 99,97 мас.% смешивают с депрессорной присадкой «Dodiflow 4134» - 0,03 мас.%. Получают состав для обработки рабочих поверхностей транспортных емкостей «Универсин-ПС» со следующими качественными показателями

Температура застывания, °С	минус 35
Температура вспышки
(закрытый тигль), °С	45
Вязкость условная
при 50°С, °УВ	3,3
Массовая доля воды, %	следы
Массовая доля механических
примесей, %	отсутствие

Результаты испытаний по снижению примерзаемости сыпучих материалов при обработке металлических поверхностей данным образцом состава представлены в таблице (образец 7).

Пример 8. Фракцию высокосернистого атмосферного газойля, выкипающую в пределах 190°С - к.к. - 99,5 мас.% смешивают с депрессорной присадкой «Dodiflow 4134» - 0,5 мас.%. Получают состав для обработки рабочих поверхностей транспортных емкостей «Универсин-ПС» со следующими качественными показателями

Температура застывания, °С	минус 42
Температура вспышки
(закрытый тигль), °С	52
Вязкость условная
при 50°С, °УВ	3,3
Массовая доля воды, %	следы
Массовая доля механических
примесей, %	отсутствие

Результаты испытаний по снижению примерзаемости сыпучих материалов при обработке металлических поверхностей данным образцом состава представлены в таблице (образец 8).

Пример 9. Фракцию высокосернистого атмосферного газойля, выкипающую в пределах 190°С - к.к. - 99,3 мас.% смешивают с депрессорной присадкой «Dodiflow 4134» - 0,7 мас.%. Получают состав для обработки рабочих поверхностей транспортных емкостей «Универсин-ПС» со следующими качественными показателями

Температура застывания, °С	минус 49
Температура вспышки
(закрытый тигль), °С	52
Вязкость условная
при 50°С, °УВ	3,3
Массовая доля воды, %	следы
Массовая доля механических
примесей, %	отсутствие

Результаты испытаний по снижению примерзаемости сыпучих материалов при обработке металлических поверхностей данным образцом состава представлены в таблице (образец 9).

Как видно из данных, приведенных в таблице, степень примерзания сыпучих материалов уменьшается от 8,2 до 23,7 раз, в зависимости от влажности материала. Это дает значительные результаты по борьбе с примерзанием сыпучих материалов к поверхностям транспортных средств.

Как видно из данных, приведенных в таблице, все образцы предлагаемого состава обладают более высокими показателями при борьбе с примерзанием сыпучих материалов к рабочим поверхностям, по сравнению с прототипом.

Исходя из вышеперечисленных примеров видно, что:

1. Все полученные и исследованные образцы состава для обработки у рабочих поверхностей транспортных емкостей по всем основным качественным показателям (температура застывания, температура вспышки, вязкость, содержание воды и механических примесей) соответствуют требованиям ТУ 0252-001-45651137-2001.

2. Предлагаемое изобретение соответствует критерию «промышленная применимость» и может быть использовано в цементной, горнорудной, металлургической промышленности в условиях низких температур для уменьшения примерзания сыпучих материалов к рабочим поверхностям.

Таблица 1
Результаты экспериментов по определению степени примерзания испытуемых образцов
Характеристика материала	Температура, °С	Влажность, %	Время, ч	Прочность примерзания, кПа
				Без обработки	Профилактические средства
					Универсин-С (прототип)	Образец №1	Образец №2	Образец №3	Образец №4	Образец №5	Образец №6	Образец №7	Образец №8	Образец №9
Глина Фокинское месторождение	Минус 35	26	5,5	400,0	25,0	17,2	18,4	18,6	16,9	20,5	22,4	21,7	19,7	22,7
Коэффициент снижения степени примерзания, К	-	-	-	-	16,0	23,3	21,7	21,5	23,7	19,5	17,9	18,4	20,3	17,6
Глина Воркутинское месторождение	Минус 35	22	5,5	300,0	27,0	19,4	21,2	22,1	24,8	25,1	25,7	26,1	26,3	26,7
Коэффициент снижения степени примерзания, К	-	-	-	-	111	15,5	14,2	13,6	12,1	12,0	11,7	11,5	11,4	11,3
Трепел Брянское месторождение	Минус 35	25	6,0	250	32,9	27,5	26,2	25,8	29,2	27,3	28,1	30,6	29,8	27,9
Коэффициент снижения степени примерзания, К	-	-	-	-	7,6	9,1	9,6	9,7	8,6	9,2	8,9	8,2	8,4	9,0