початок розділу Виробничі, аматорські радіоаматорські Авіамодельний, ракетомодельного Корисні, цікаві	хитрощі майстру електроніка фізика технології винаходи	таємниці космосу таємниці Землі таємниці Океану хитрощі Карта розділу
Використання матеріалів сайту дозволяється за умови посилання (для сайтів - гіперпосилання)

ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2263707

СПОСІБ ОДЕРЖАННЯ І СКЛАД антистатичному ПРИСАДКИ
До вуглеводневого палива

Ім'я винахідника: Шапкина Л.Н. (RU); Безгина А.М.
Ім'я патентовласника: Бушуєва Єлизавета Михайлівна (RU); Шапкина Лариса Миколаївна (RU); Безгина Антоніна Михайлівна
Адреса для листування: 117461, Москва, Балаклавський пр-кт, 48, корп.1, кв.86, Е.М. Бушуєвої
Дата початку дії патенту: 2004.05.20

Запропоноване винахід відноситься до області отримання присадок до вуглеводневим палив, що забезпечують підвищення їх електропровідності. Спосіб отримання антистатической присадки до вуглеводневим палив, що містить суміш сополімерів алкилметакрилатов вищих спиртів з 2-метил-5-вінілпіридину і комплексоутворюючої хромової солі органічних кислот в вуглеводневому розчиннику, полягає в тому, що присадку отримують шляхом радикальної кополімеризації алкилметакрилатов вищих спиртів З _{7-С 12} з 2-метил-5-вінілпіридину в середовищі вуглеводневої розчинника протягом 3-10 годин при температурі 75-95 ° с спільно з процесом комплексоутворення хромової солі органічних кислот фракції с ₁₀ -С _24. Вихідні компоненти вносять одночасно в розчинник при наступному співвідношенні вихідних компонентів: алкилметакрилатов вищих спиртів до метілвінілпірідіну - 60-90: 10-40 і хромова сіль органічних кислот до метілвінілпірідіну - 5-25: 7-40. Описана і антистатична присадка до вуглеводневим палив, що містить розчинену в вуглеводневому розчиннику суміш сополимера алкилметакрилатов вищих спиртів З _{7-С 12} з метілвінілпірідіном і комплексоутворюючої хромової солі органічних кислот фракції С ₁₀ -С _24, полученая вищеописаним способом. Присадка містить 10-30% алкилметакрилатов вищих спиртів C ₇ -C _12, 1,0-40,0% метілвінілпірідіна, 1,0-20,0% хромової солі органічних жирних кислот фракції С ₁₀ -С _24, 1,4-1 , 6% радикального ініціатора і до 100% вуглеводневої розчинника. Присадка перевершує приблизно вдвічі відому присадку по електропровідності, а й знижує в 1,5-5 разів корозію стали і вдвічі корозію бронзи.

ОПИС ВИНАХОДИ

Запропоноване рішення відноситься до області хімії полімерів, точніше до нафтохімії, і стосується способу отримання присадки до вуглеводневим палив і її складу, що забезпечує поліпшення експлуатаційних властивостей палив, зокрема зниження їх електрізуемості, тобто підвищення електропровідності.

Процес перекачування нафтопродуктів, зокрема вуглеводневих палив, обумовлює накопичення в них зарядів статичної електрики, яке створює потенційну загрозу пожеж і вибухів (Експлуатаційні властивості палив і олив і методи їх дослідження / Под ред. Г.Ф.Большакова. Томськ, 84 м, стор.141 ... 154). У зв'язку з цим швидкість перекачування палив при їх фільтруванні, заправці літаків, танкерів, наповненні сховищ і т.д. вимушено обмежується.

Найбільш ефективним засобом боротьби з накопиченням в паливах статичної електрики визнано додавання спеціальних антистатичних присадок. Вони збільшують електричну провідність палив і сприяють швидкій релаксації зарядів, запобігаючи їх накопичення.

Слід і відзначити, що паливо саме по собі, володіючи дуже малою в'язкістю в порівнянні з маслами, не захищає пов'язані металеві поверхні деталей, що труться паливної апаратури і циліндропоршневої групи від безпосереднього контакту з металом, а отже, і від зносу, в зв'язку з чим в нього додають різні присадки спеціального призначення, зокрема протизносні, антикорозійні і т.д.

З огляду на, однак, що ефективність сукупної дії спеціальних присадок найчастіше виявляються нижче їх індивідуальної ефективності внаслідок взаємного, іноді протилежного дії містяться в них компонентів, перевага віддається багатофункціональним присадкам, які мають здатність одночасно покращувати кілька властивостей, замінюючи цілі композиції вводяться в них добавок.

Відома паливна композиція (Бюлетень «Винаходи країн світу», вип. 44, №1, 1999 г., стр.11, WO 9800482 А1), що володіє підвищеною електропровідністю і представляє собою рідкий вуглеводень з добавкою ефективної кількості антистатической присадки, в якості якої використаний розчинний у вуглеводні сополимер алкілвінілового мономера і катіонного вінілового мономера. Співвідношення відповідних компонентів в сополимере знаходиться в межах 1: 1-10: 1, а середня молекулярна маса - 800-1.000.000.

Відомі і широко використовуються за кордоном антистатична присадка ASA-3 і її модифікація ASA-3 mix (К.К.Папок і ін. Словник по палив, олив і змащенням. М., Хімія, 1975, стор.25), що представляють собою композицію маслорастворімих ПАР, що містить хромові солі алкілсаліцілових кислот, кальцієву сіль сульфінірованного ефіру бурштинової кислоти і сополімер вінілпіридину з алкилметакрилатов.

Недолік відомих присадок полягає в тому, що вони з часом втрачають свої властивості (тобто нестабільні при зберіганні) і не забезпечують паливу протизносних властивостей. Крім того, їх приготування відбувається в кілька послідовних етапів, що пов'язане з відповідними трудо- і енерговитратами.

В якійсь мірі цих недоліків позбавлені інші відомі антистатичні присадки і способи їх отримання.

Зокрема, відома (Пат. США №3013868 кл. 44-62, 1961 г.) антистатична присадка до палива і спосіб її отримання шляхом радикальної кополімеризації в розчині ефірів метакрилової кислоти і C ₇ -C ₁₂ спиртів з 10-30% мас. 2-метил-5-вінілпіридину при нагріванні в присутності радикального ініціатора. Отриманий сополимер розчиняють в бензолі і обробляють сумішшю ацетону і метанолу.

Недолік її полягає в погану розчинність в паливі в нормальних умовах, в зв'язку з чим перед використанням її доводиться попередньо підігрівати. Крім того, вона нестабільна при зберіганні і недостатньо ефективна щодо забезпечується електропровідності палив.

Набагато більш ефективною в цьому відношенні є антистатична присадка по а.с. №504833 кл. G 01 L, 1/18, 1974 г., спосіб виробництва якої і склад найбільш близькі до запропонованих за своєю технічною сутністю і досягається результату.

Вона являє собою комплексне хромазотсодержащее з'єднання, отримане на основі трис- (нафтенкарбоксі) -хром (III) і сополімеру ефірів метакрилової кислоти спиртів C ₇ -C ₁₂ з метілвінілпірідіном. Вихідні компоненти беруть в співвідношенні 40-90% мас. трис- (нафтенкарбоксі) -хром (III) на 60-10% мас. сополимера.

Спосіб її отримання складається в поетапності процесів радикальної кополімеризації алкилметакрилатов вищих спиртів C ₇ -C ₁₂ з метілвінілпірідіном в присутності радикального ініціатора і подальшому змішуванні отриманого сополимера з комплексоутворюючої хромової сіллю органічних, зокрема, нафтенових кислот фракції С ₁₀ -С ₂₄ в середовищі вуглеводневої розчинника (толуол, ксилол, бензол). Отриману суміш нагрівають до 50-60 ° С протягом 05-10 години до утворення однорідного розчину темно-коричневого кольору.

Введення цього з'єднання в вуглеводневе паливо (наприклад в бензин) в концентрації 0,001% мас. забезпечує питому об'ємну електропровідність в межах 4000-5200 ПСМ / м.

Це багатофункціональна присадка, оскільки крім цілком задовільних антистатичних властивостей вона має ще й антикорозійними властивостями. Крім того, вона повністю розчиняється в паливі при нормальних умовах без попереднього її підігріву.

Недолік її, однак, полягає в тому, що вона не має протизносні властивості, а рівень її антистатичних властивостей на сьогоднішній день вже не задовольняє запитам практики.

Таким чином, завдання полягає в розширенні діапазону функціональних можливостей відомої присадки шляхом додання їй протизносних властивостей і поліпшення властивих їй якостей, головним чином, антистатичних властивостей, при одночасному спрощенні способу її отримання та зниженні її собівартості.

Рішення поставленого завдання забезпечується тим, що пропонований спосіб отримання антистатической присадки до вуглеводневим палив, що містить суміш сополимера алкилметакрилатов вищих спиртів З _{7-С 12} з метілвінілпірідіном і комплексоутворюючої хромової солі органічних кислот в вуглеводневому розчиннику, відрізняється тим, що присадку отримують шляхом радикальної кополімеризації алкилметакрилатов вищих спиртів з _{7-с 12} з метілвінілпірідіном в середовищі вуглеводневої розчинника протягом 3-10 годин при температурі 75-95 ° с спільно з процесом комплексоутворення хромової солі органічних кислот фракції с ₁₀ -С _24, одночасно вносячи вихідні компоненти в розчинник, при наступному масовому співвідношенні вихідних компонентів:

• алкилметакрилатов вищих спиртів до метілвінілпірідіну - 60-90: 10-40
• хромова сіль органічних кислот до метілвінілпірідіну - 5-25: 7-40

Утворюється при цьому присадка, що містить розчинену в вуглеводневому розчиннику суміш сополимера алкилметакрилатов вищих спиртів C ₇ -C ₁₂ з метілвінілпірідіном і комплексоутворюючої хромової солі органічних кислот фракції С ₁₀ -С _24, відрізняється тим, що зміст її вихідних реагентів знаходиться в наступних межах, мас. %:

Оптимальний же результат забезпечується при наступному змісті вихідних реагентів, мас.%

Запропонований спосіб реалізовувався в такий спосіб.

Всі наведені нижче реагенти процесу

тобто і мономери, і радикальний ініціатор одночасно завантажували в 3-горло колбу з розчинником, включали переміщуючий пристрій і обігрів колби. Таким чином забезпечувалася одночасність і сумісність процесів сополимеризации і комплексоутворення безпосередньо в середовищі розчинника.

Процес проводили при температурі 85 ± 2 ° С, тривалість синтезу 5 ± 0,25 години. Потім по загальновідомою методикою відганяли розчинник, після чого отримане вміст і не увійшли в реакцію мономери розчиняли в толуолі в співвідношенні 35:65 мас.%.

Як радикальний ініціатора, тобто каталізатора сополимеризации, крім вищевказаного, може бути використана і перекис бензоїлу, а в якості органічних кислот - інші відомі кислоти, наприклад нафтенова, карбонова і т.д.

Ефективність синтезованих присадок (табл. 1) оцінювали, вимірюючи електропровідність розчину гидроочищенних гасової фракції з присадкою, взятої в концентрації 0,0005% мас. до палива. Для порівняння в таблиці 2 наведені дані по електропровідності кращих відомих на сьогодні присадок.

У таблицях 3 і 4 представлені дані по оцінці відповідно корозійних і протизносних властивостей отриманої присадки.

Антистатичні властивості присадок оцінювали шляхом вимірювання електропровідності палива, що містить присадку, за методикою, затвердженою Держкомісією при Держстандарті СРСР (рішення №23 / 1-127 від 13. V. 1976 г.). Вимірювання електропровідності зразків здійснювали за допомогою тераомметри ЕК-6 за таких умов: напруга на вимірюваному зразку 1 В, час вимірювання - момент подачі напруги на зразок.

Антикорозійні властивості оцінювали по убутку ваги пластин зі сталі на одиницю їх площі (по ГОСТ 18597-73).

Знос оцінювали на спеціальному стенді ПСТ-2 за відносним показником зносу. Експерименти показують, що додавання отриманої присадки в пальне в кількості 0,001-0,005% мас. покращує його протизносні властивості приблизно в 1,5-3 рази.

Це можна пояснити тим, що спільне проведення процесів сополимеризации і комплексоутворення полегшує формування просторової структури полімеру (т.зв. стереорегулірованіе полімеру - Хімічна енциклопедія / Изд. БРЕ, 1995 г., т. 4, стр.428), оскільки розподіл комплексів в полімерній ланцюга відбувається впорядкованим, а не випадковим чином. При цьому відпадає необхідність в надмірній кількості комплексоутворюючої хромової солі, що раніше штучно завищувало собівартість присадки.

Крім того, оскільки «стікання» заряду статичної електрики відбувається на кордоні розділу фаз, тобто на кордоні контакту металу з електролітом, яким є паливо, в тому числі і в парах «поршень-циліндр» і в плунжерних парах паливних насосів, можна вважати, що в робочих умовах на сполучених поверхнях, що труться істотно полегшується перебіг відомого процесу трібополімерізаціі, тобто . формування на металі адгезионно пов'язаної з ним полімерної плівки, що екранує метал. Внаслідок цього суттєво зменшується ймовірність металевого контакту сполучених поверхонь, а значить і їх знос.

Результати випробувань свідчать (див. Табл. 1-4) про те, що запропонована присадка приблизно вдвічі перевершує широко використовувану відому присадку по електропровідності, а зміст її в паливі близько 0,001% приблизно вдвічі знижує корозію бронзи і в 1,5-5 разів ( в залежності від типу палива) знижує корозію стали.

Крім того, з цією присадкою паливо набуває протизносні властивості, знос деталей плунжерних пар при цьому знижується приблизно в 1,5-3 рази залежно від змісту її в паливі.

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

1. Спосіб отримання антистатической присадки до вуглеводневим палив, що містить суміш сополімерів алкилметакрилатов вищих спиртів З _{7-С 12} з 2-метил-5-вінілпіридину і комплексоутворюючої хромової солі органічних кислот в вуглеводневому розчиннику, що відрізняється тим, що присадку отримують шляхом радикальної кополімеризації алкилметакрилатов вищих спиртів з _{7-с 12} з 2-метил-5-вінілпіридину в середовищі вуглеводневої розчинника протягом 3-10 год при температурі 75-95 ° с спільно з процесом комплексоутворення хромової солі органічних кислот фракції с ₁₀ -С _24, одночасно вносячи вихідні компоненти в розчинник, при наступному масовому співвідношенні вихідних компонентів:

2. Антистатическая присадка до вуглеводневим палив, що містить розчинену в вуглеводневому розчиннику суміш сополимера алкилметакрилатов вищих спиртів З _{7-С 12} з метілвінілпірідіном і комплексоутворюючої хромової солі органічних кислот фракції С ₁₀ -С _24, яка відрізняється тим, що вона отримана способом по п.1 і містить вихідні реагенти в таких пропорціях, мас.%:

3. Присадка по п.2, що відрізняється тим, що вона містить вихідні реагенти в таких пропорціях, мас.%:

Версія для друку
Дата публікації 07.04.2007гг

НОВІ СТАТТІ ТА ПУБЛІКАЦІЇ
	Технологія виготовлення універсальних муфт для бесварочного, безрезьбовиє, бесфлянцевого з'єднання відрізків труб в трубопроводах високого тиску (мається відео)
	Технологія очищення нафти і нафтопродуктів
	Про можливість переміщення замкнутої механічної системи за рахунок внутрішніх сил
	Світіння рідини в тонких діелектричних каналох
	Взаємозв'язок між квантової і класичної механікою
	Міліметрові хвилі в медицині. Новий погляд. ММВ терапія
	магнітний двигун
	Джерело тепла на базі нососних агрегатів