антисептик нефтяной для пропитки древесины с модификатором вязкости

Формула изобретения

Антисептик нефтяной для пропитки древесины с модификатором вязкости на основе маслянистых фракций термокаталитического газойля и прямогонного газойля, отличающийся тем, что в качестве маслянистого термокаталитического газойля он содержит смесь тяжелого газойля каталитического крекинга, выкипающего в пределах 300-450°С (60-80 мас.%), и тяжелого газойля термического крекинга, выкипающего в пределах 200-400°С (20-40 мас.%), а в качестве модификатора вязкости содержит маловязкую прямогонную фракцию дизельного топлива, выкипающую в пределах 240-360°С (5-20 мас.% на смесь тяжелого газойля каталитического крекинга (ТГКК) и тяжелого газойля термического крекинга (ТГТК)) при следующем соотношении компонентов, мас.%:

смесь ТГКК и ТГТК	80-95
модификатор вязкости	5-20

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к составам антисептика нефтяного для пропитки древесины на основе маслянистого термокаталитического газойля и модификатора вязкости и может быть использовано для пропитки древесины, в частности пропитки деревянных шпал и брусьев.

Известен нефтяной пропиточный материал на основе каменноугольного масла с разбавителем, в качестве которого используют нефтяное масло-мягчитель ХМ-1, выпускаемое согласно ТУ 38.301.08-31-89.

[Нефтяное масло-мягчитель ХМ-1. ТУ 38.301.08-31-89].

[Каменноугольное пропиточное масло. ГОСТ 2770-74].

Однако при изготовлении рабочей смеси, состоящей из каменноугольного масла, имеющего плотность при 20°С более 1000 кг/м ³ и ХМ-1, имеющего плотность при 20°С 890-910 кг/м ³, с применением в качестве перемешивающего агента острого водяного пара в конечном счете получают неоднородную массу: сверху - ХМ-1, посредине - вода, внизу - каменноугольное масло. Расслоение увеличивается в процессе хранения товарной смеси.

Кроме того, каменноугольное масло является высокотоксичным (2-й класс опасности - высокоопасный) органическим антисептиком, обладающим высокой канцерогенной активностью по отношению к человеку (в 50-125 раз выше, чем нефтяные фракции термокаталитического происхождения).

[Химия и технология топлив и масел. 2002 г. №3].

Наиболее близким техническим решением к заявляемому изобретению является "Антисептическая жидкость для пропитки древесины" (патент РФ №2065356, В27К 3/50, от 20.08.1996 г.), содержащая 80-85% маслянистых фракций термического крекинга (термогазойль), выкипающих в пределах 220-450°С, и 15-20% разбавителя - углеводородной фракции каталитического крекинга, выкипающей в пределах 180-340°С.

К недостаткам известной антисептической жидкости относятся:

1. Недостаточно высокая фунгицидная токсичность этой жидкости по отношению к грибам и бактериям, разрушающим древесные шпалы и брусья.

2. Использование в качестве разбавителя большого количества (15-20%) дефицитной фракции - углеводородной фракции каталитического крекинга, выкипающей в пределах 180-340°С, которая, к тому же, обладает низкой (ниже 80°С) температурой вспышки.

Предлагаемое изобретение решает задачу широкого использования высоковязких (6,17-8,26 мм² /с при 80°С) маслянистых фракций тяжелого газойля каталитического крекинга (фр. 300-450°С) и маслянистых фракций тяжелого газойля термического крекинга (фр. 200-400°С), обладающих большим запасом (выше 120°С) качества по температуре вспышки, предъявляемым к органическим антисептикам для пропитки древесины, определенной в открытом тигле, но неудовлетворительным уровнем качества по вязкости (выше 5 мм²/с при 80°С) и температуре застывания (+4÷+14°С), при получении товарного антисептика нефтяного для пропитки древесины с модификатором вязкости (маловязкая (1,96 мм ²/с при 80°С) прямогонная фракция дизельного топлива, выкипающая в пределах 240-360°С), обеспечивающим качество смеси, удовлетворяющее требованиям на товарный антисептик нефтяной для пропитки древесины: кинематическая вязкость при 80°С не выше 5 мм²/с; температура вспышки, определенная в открытом тигле, не ниже 95°С; температура застывания - в отрицательной области температур (зимний вариант).

Сущность изобретения заключается в том, что антисептик нефтяной для пропитки древесины с модификатором вязкости, включающий маслянистую фракцию термокаталитического газойля и модификатор вязкости, согласно изобретению в качестве маслянистой фракции термокаталитического газойля содержит в качестве основы смесь маслянистой фракции тяжелого газойля каталитического крекинга, выкипающей в пределах 300-450°С (60-80 мас.%), и маслянистой фракции тяжелого газойля термического крекинга, выкипающей в пределах 200-400°С (40-20 мас.%), а в качестве модификатора вязкости содержит маловязкую фракцию прямогонного дизельного топлива, выкипающую в пределах 240-360°С (5-20 мас.% на основу).

Указанные маслянистые газойлевые фракции и маловязкий модификатор получают следующим образом.

Для получения маслянистой фракции тяжелого газойля термического крекинга (ТГТК) исходное сырье (смесь тяжелого газойля каталитического крекинга с экстрактами масляного производства) подвергают жестокому термическому крекингу в трубчатых печах установки. Образующиеся продукты реакции подвергают фракционированию (разделению на фракции, выкипающие в определенных температурных пределах) в ректификационной колонне с получением газа (C ₁-С₄), бензиновой фракции (C ₅-195°C) тяжелого газойля (термогазойля - фр. 200-400°С) и крекинг-остатка (фр., выкипающая выше 400°С).

[Ахметов С.А. Технология глубокой переработки нефти и газа. Изд. "Гилем". - Уфа, 1999 г.].

Для получения маслянистой фракции тяжелого газойля каталитического крекинга (ТГКК) исходное сырье (широкая фракция вакуумного газойля установок первичной переработки нефти - АВТ) подвергают жестокому каталитическому крекингу в специальных реакторах в присутствии активного катализатора крекинга. Образующиеся продукты реакции подвергают фракционированию и получают следующие фракции: газ (C₁-С₄ ), бензиновую фракцию (фр. С₅-195°С), легкий газойль каталитического крекинга (фр. 195-325°С), маслянистую фракцию тяжелого газойля каталитического крекинга (фр. 300-450°С) и шлам (фр. выше 450°С). [Ахметов С.А. Технология глубокой переработки нефти и газа. Из-во "Гилем". Уфа - 1999 г.].

Фракцию маловязкого модификатора получают следующим образом.

Обессоленная и обезвоженная нефть поступает на установку первичной переработки нефти (АВТ - атмосферно-вакуумная трубчатка), где после нагрева в теплообменниках и печи атмосферного блока установки до температуры 340-360°С поступает для фракционирования в ректификационную колонну. В результате получают газ прямой перегонки (C₁-С₄), бензиновую фракцию прямой перегонки (С₅ -140°С), фракцию реактивного топлива (140-240°С), фракцию дизельного топлива (240-360°С) и мазут - фракция, выкипающая выше 360°С. [Ахметов С.А. Технология глубокой переработки нефти и газа. Из-во "Гилем". Уфа - 1999 г.].

Качество исходных компонентов и смесей приведено в таблице 1.

Предлагаемый антисептик нефтяной для пропитки древесины с модификатором вязкости получают следующим образом.

Маслянистую фракцию тяжелого газойля каталитического крекинга (фр. 300-450°С) смешивают в товарном резервуаре с маслянистой фракцией тяжелого газойля термического крекинга (фр. 200-400°С) в соотношении (60-80:20-40 мас.%). Таким образом получают основу антисептика нефтяного для пропитки древесины, удовлетворяющую требованиям потребителя по таким качественным показателям, как температура вспышки (открытый тигель) и плотность при 20°С.

Однако путем смешения маслянистых фракций ТГКК и ТГТК получают основу, не отвечающую требованиям потребителя (шпалопропиточные заводы) по уровню кинематической вязкости, определенной при 80°С (не выше 5 мм²/с), и по температуре застывания, которая у основы лежит, как правило, в положительной области температур (+5...+10°С), а желательно, чтобы температура застывания антисептика нефтяного была в минусовой области температур.

В процессе получения антисептика нефтяного для пропитки древесины с модификатором вязкости эти задачи решают следующим образом.

В товарный резервуар, где находится основа антисептика нефтяного для пропитки древесины, закачивают расчетное количество модификатора вязкости в виде маловязкой прямогонной фракции дизельного топлива, выкипающей в пределах 240-360°С. Смесь подвергают интенсивному перемешиванию по схеме: резервуар насос резервуар. В результате получают товарный антисептик нефтяной для пропитки древесины с модификатором вязкости, полностью удовлетворяющий потребителя по всем основным показателям качества.

Пример 1. Смесь ТГКК и ТГТК (60:40 мас.%) - 95 мас.%, смешивают с модификатором вязкости - маловязкой прямогонной фракцией дизельного топлива, выкипающей в пределах 240-360°С (5 мас.%). Получают антисептик нефтяной для пропитки древесины с модификатором вязкости со следующими качественными показателями:

кинематическая вязкость при 80°С, мм 2/с	6,5
температура вспышки (открытый тигель), °С	130
температура застывания, °С	+7

Пример 2. Смесь ТГКК и ТГТК (80:20 мас.%) - 95 мас.%, смешивают с модификатором вязкости - маловязкой прямогонной фракцией дизельного топлива, выкипающей в пределах 240-360°С (5 мас.%). Получают антисептик нефтяной для пропитки древесины с модификатором вязкости со следующими качественными показателями:

кинематическая вязкость при 80°С, мм 2/с	5,8
температура вспышки (открытый тигель), °С	128
температура застывания, °С	+4

Пример 3. Смесь ТГКК и ТГТК (60:40 мас.%) - 80 мас.%, смешивают с модификатором вязкости - маловязкой прямогонной фракцией дизельного топлива, выкипающей в пределах 240-360°С (20 мас.%). Получают антисептик нефтяной для пропитки древесины с модификатором вязкости со следующими качественными показателями:

кинематическая вязкость при 80°С, мм 2/с	4,9
температура вспышки (открытый тигель), °С	130
температура застывания, °С	-3

Пример 4. Смесь ТГКК и ТГТК (80:20 мас.%) - 80 мас.%, смешивают с модификатором вязкости - маловязкой прямогонной фракцией дизельного топлива, выкипающей в пределах 240-360°С (20 мас.%). Получают антисептик нефтяной для пропитки древесины с модификатором вязкости со следующими качественными показателями:

кинематическая вязкость при 80°С, мм 2/с	4,3
температура вспышки (открытый тигель), °С	127
температура застывания, °С	-5

Пример 5. Смесь ТГКК и ТГТК (80:20 мас.%) - 90 мас.%, смешивают с модификатором вязкости - маловязкой прямогонной фракцией дизельного топлива, выкипающей в пределах 240-360°С (10 мас.%). Получают антисептик нефтяной для пропитки древесины с модификатором вязкости со следующими качественными показателями:

кинематическая вязкость при 80°С, мм 2/с	4,8
температура вспышки (открытый тигель), °С	126
температура застывания, °С	-4

Исходя из данных вышеперечисленных примеров видно, что:

1. Все полученные и исследованные составы антисептика нефтяного для пропитки древесины с модификатором вязкости на основе смеси маслянистых фракций тяжелого газойля каталитического крекинга (фр. 300-450°С) и тяжелого газойля термического крекинга (фр. 200-400°С), взятых в соотношении 60-80:20-40%, соответственно с модификатором вязкости - маловязкой фракцией дизельного топлива (фр. 240-360°С), введенной в вышеуказанную смесь в количестве 5-20 мас.%, являются принципиально новыми и соответствуют требованиям ГОСТ 20022.5-93 "Защита древесины. Автоклавная пропитка маслянистыми защитными средствами" по всем основным качественным показателям.

2. Антисептик нефтяной для пропитки древесины с модификатором вязкости имеет уровень кинематической вязкости, определенной при 80°С, равный менее 5 мм²/с, что обеспечено применением в его составе маловязкой фракции дизельного топлива (фр. 240-360°С). Антисептик нефтяной с таким уровнем вязкости обладает хорошей проникающей (пропитывающей) способностью в процессе пропитки древесины, а следовательно, высокой поглощаемостью и защитой от разрушающего воздействия грибами, бактериями и атмосферными источниками.

3. Антисептик нефтяной для пропитки древесины с модификатором вязкости в виде маловязкой фракции дизельного топлива (фр. 240-360°С) обладает относительно высокой (выше 122°С) температурой вспышки, что делает его вполне приемлемым для пропитки древесины по методу "сушка - пропитка" при температурах в пропиточном автоклаве на уровне 95-100°С.

Таблица 1
Качественные показатели исходных компонентов и смесей при получении антисептика нефтяного для пропитки древесины с модификатором вязкости
Компонент или смесь	Кинематическая вязкость при 80°С, мм 2/с	Температура вспышки в открытом тигле, °С	Температура застывания, °С	Плотность при 20°С, кг/м 3
1. Маслянистая фракция тяжелого
газойля каталитического	6,17	128	+4	984
крекинга (фр. 300-
450°С) (ТГКК)
2. Маслянистая фракция
тяжелого газойля	8,26	132	+14	942
термического крекинга (фр.
200-400°С) (ТГТК)
3. Смесь ТГКК и ТГТК в	7,53	130	+10	970
соотношении 60:40 мас.%
4. Смесь ТГКК и ТГТК в	7,13	131	+7	916
соотношении 80:20 мас.%
5. Модификатор вязкости -
маловязкая фракция дизельного	1,96	122	-13	845
топлива (фр. 240-
360°С)
6. Смесь смеси ТГКК и
ТГТК в соотношении 60:40	6,5	130	+7	952
мас.% с модификатором
вязкости (фр. 240-360°С) в
соотношении 95:5 мас.%
7. Смесь смеси ТГКК и
ТГТК в соотношении 60:40	4,9	130	-3	933
мас.% с модификатором вязкости
(фр. 240-360°С) в
соотношении 80:20 мас.%
8. Смесь смеси ТГКК и
ТГТК в соотношении 80:20	5,8	128	+4	942
мас.% с модификатором вязкости
(фр. 240-360°С) в
соотношении 95:5 мас.%
9. Смесь смеси ТГКК и
ТГТК в соотношении 80:20	4,3	127	-5	951
мас.% с модификатором вязкости
(фр. 240-360°С) в соотношении
80: 20 мас.%