415889

О П И С А Н И Е15389 Союз Советских Социалистических РеспубпикИЗОБРЕТЕНИЯ симыи от патента Ъ л, С 116 1,22 Заявлено 10.7111.1971 ( 169250823-4) иоритет Государственный комитеСовета Министров СССРпо делам изаоретенийи открытий УДК 661.185 (088.8) Опубликовано 15,11.1974. Бюллетень М 6Дата опубликования описания 27 Х 1.1974 Авторы зобретецц,; Иностранцы ра Ямаюти, Содзи Кияма, Киес(Япония) Иностранная фирма Куреха Кагаку Когио Кабусики КайсяъСигеюки Сузуки, Аки аки Заявите ПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДИСПЕРГИРУ 1 ОЩЕГО СРЕДСТВ Настоящее изобретение относится к способу получения поверхностно-активных веществ, в частности диспергирующего средства.Известно получение поверхностно-активных веществ сульфированием моноцикл ических или бициклических алкилароматических углеводородов с последующей нейтрализацией водным раствором щелочи.Однако полученное диспергирующее средство вызывает при перемешивании в процессе диспергирования значительное вспенивацие, или, увлекая воздух в диспергируемую жидкость, приводит к образованию тонкой пены (очагов пепообразования).С целью устранения образования вспенивация и увеличения диспергирующей способности по предлагаемому способу рекомендуется сульфировать продукт высокотемпературной термической обработки (700 - 2000 С) нефтяного или каменноугольного сырья, Диспергирующее средство, полученное этим способом, можно применять в различных отраслях промышленности.Используемое в предлагаемом способе углеводородное сырье нефтяного или каменноугольного типа представляет собой смолу и пек, полученные из погонов неочищенной нефти, газойля, керосина, цафты, тяжелого масла, асфальта, а также из каменного угля. Это сырье нагревают при температуре 700 -2000 С, предпочтительно 900 в 15 С в течение 0,0001 в .5 сек или предпочтительнее 0,005 в ,1 сек, и затем нагретый продукт 5 охлаждают любы.,; способом. При работе скаменноугольным сырьем термическую обработку можно проводить при той же температуре, что и пефтяного сырья, цо более продолжительное время.0 Высокотемпературная термическая обработка приводит к зцачцтельным химическим изменениям. Механизм этих превращений сложен, однако основными реакциями являются пиролиз углеводородов прц высокой темпера туре и полцкоцдепсация продуктов пиролцза,Образующееся жидкое смолистое вещество (гудроц) илц твердый пек оказывается очень богатым ароматцкой.Получсццос смолистое вещество представ ляет собой смесь различных веществ. например смесь разнообразных конденсированных полициклических ароматических соединений с различным молекулярным весом, в которых це только цет молекул алифатцческцх углево дородов, цо даже алифатическце боковые цепи содержатся в незначительном количестве.Смесь высокоароматическцх углеводородовиспользуют цлп сразу в качестве сырья, или в виде фракций. получаемых разлпчцымц споИнгредиент Цемент (марки Асано фирмы Ниппон цемент 1(")Гравий (10 мм и крупнее)(0,6 мм и мельче)45 Вода 15,0 41,2 18,8 23,3 15,7 9,2 Таблица 2 Результаты испытаний цементных смесей, содержащих различные количества патентуемого диспергатораПрочность на сжатие ,кг/смфКоличество внесенного диспергатора ",оСтепень б уменьшения добавляемой воды б, ооКоличество павле чен ного воздуха ц,ог1(ОличестВОосадка ц, см 28 дней 7 дней2,12,02,01,9 127 133 139 145 247 258 276 284 18,1 17,7 18,1 17,9 0,1 0,3 0,5 3,8 7,2 10,9Вес. 4 в пересчете на цемент,ь Ступень - содержание воды в цементной смеси без добавки диспергатора, принимая содержание воды за 100," Количество вовлеченного воздуха, осадка и прочности на сжатие определены по японским стандартам Я 1 ЯА - 1128 - 1960 и ЛБА - 1108 - 1963,собами, например путем дистилляции, экстракции растворителями, и т. и. или же ее подвергают дальнейшему утяжелению нагреванием при 350 - б 00 С и тогда используют получепный при этом продукт.Затем высокоароматические углеводороды подвергают сульфировапию. Реакцию сульфцрованця осуществляют любым известным способом. Так, сульфирование можцо осуществить коццецтрировацпой серной кислотой, дымящей серной кислотой, хлорсульфоцовой кислотой, серным ангидридом и т. д, Степень сульфировация зависит от условий сульфировация,Продукт реакции сульфировавия подвергают нейтрализации пеоргацическим или органическим основанием, папример гидроокисью аммония, едким цатром, едким калием, гидроокисью кальция, фосфатом натрия, триэтацоламицом, морфолином и т. и. Получецные нейтрализацией сульфоцаты (соли сульфокислоты) конденсированных полициклических ароматических углеводородов можно использовать в смеси с другими солями, полученпыми в виде побочных продуктов реакции нейтрализации, или же их можно разделить в зависимости от падобпости. Кроме того, их можно использовать в сочетании с другими солями и поверхностно-активными веществами.Полученные таким путем сульфоцаты конденсированных полициклических ароматиче-ских углеводородов используют в качестве диспергирующих средств в различных областях промышленности. Например, в производстве огцеупоров, при получении паст или суспензий, глины, литейных стержней, причем изделие получается более компактным с повышенной механической прочностью. Такие же результаты получают при формировании углеродных (угольных) изделий с примепепием глины в качестве вяжущего при отсасывании буровой грязи при бурепии пефтяных скважин и т. д. При использовании данного диспергатора в производстве цемецтных смесей воздух це попадает в изделие, так что оно сохраняет необходимую механическую прочность. Поскольку данный диспергатор дает мало пены, а в некоторых случаях в цементную смесь необходимо ввести воздух для по вышеция перерабатываемости и для повышения стойкости к холоду и плавлению, то время от времени добавляют средство введения воздуха.При употреблении диспергатора совместно 10 с подобным средством включения воздуха цасмесь действуют обе присадки и диспергатор становится полезцым также в качестве средства включения воздуха.П р и и е р 1. Тяжелую цафту подвергают 15 термической обработке при 1100 С в течение0,04 сек в реакторе с внутренним обогревом и получают газообразное вещество, содержащее ацетилен и этилец вместе со смолистым веществом.20 Смолистое вещество дистиллируют при температуре до 250 С под вакуумом (остаточцое давление 5 мм рт. ст.) и получают пековый остаток. Данные различных анализов показывают, что это вещество представляет собой 25 смесь углеводородов с различной конденсированной полициклической ароматической структурой.30 г пека обрабатывают 40 г концентрироваццой серной кислоты при температуре 80 С в течение 3 час, затем цейтрализуот добавлением гидроокиси кальция и осадок фильтруют. Отфильтровапцое вещество упаривают, сушат и получают 80 г темно-коричневого порошка.35Таблица 1(0,6 мм и мельче)Вода 15,0 фирмы 44,1 14,7 22,3 15,0 8,3 Результаты пспыташш цементных смесей,содержащих различные количества дисперга тора, представлены в табл. 4, из которых можно отметить высокую способность вовлечения воздуха и спижения количества воды. Таблица 4Результаты испытаний цементных смесей с различными количествами диспергатора Прочность на сжатие,кг/смоДобавка диспергатора,В % Степень уменьшения добавки воды, %оУсадка 7 дней 28 дней 7,2 7,3 7,5 8,3 1,5 1,2 5,3 52 4,2 179 221 246 231 233 335 368 394 381 397 0,25 0,35 0,25 0,15 4,2 15,7 13,3 10,8 О, 006 0,005 0,004 г Неионное поверхностно-активное вещество, выпускаемое под маркой Н 1-Тоап 1 о. Добавки диспергатора и воздухововлекаюшего средства даны в вес, ";., от всего веса цемента. П р и м е р 3. Нефть-сырец из Кувейта, подогретую до 300 С, подают в распыленномвиде со скоростью 1 кг/час, в перегретый до2000 С в регенерационной печи пар, с использованием циркониевой гальки в качестве средства хранения тепла, подаваемой со скоростью5 кг/час.Нефть-сырец контактирует с перегретымпаром при 1100 - 1200 С в течение 0,06 сек. 45Затем ее охлаждают и получают 700 л/час газообразного вещества и 450 г/час смолистоговещества,Смолистое вещество дистиллируют при остаточном давлении 5 мм рт. ст. при температуре до 200 С и получают пековый остаток вколичестве 230 г/час. Этот пековый остаток - в соответствии с такими же анализами,как в примере 1 - содержит смесь углеводородов различной конденсированной ароматической полициклической структуры.Пек сульфируют описанным в примере 1способом и затем нейтрализуют едким натром. Полученную таким образом натриевуюсоль сульфированного пека наносят на глиноземные формы. Из приведенных в табл. 5 результатов следует, что диспергирующее средство, полученное по предлагаемому способу,способствует сокращению количества воды,необходимой для образования пасты, а также 65 Добавка сульфированного пекаКоличество воды, гПористость, ог,16,5 32,4 29,3 Прочность на сжатие, кг/смпосле отвержденияпосле сушкипосле обжига 170 160 240 300 180 310 Полученный порошкообразный материал добавляют в цементную смесь, приведенной в табл, 1 рецептуры.Результаты испытаний цементных смесей, содержащих различные количества диспергатора, представлены в табл. 2, из которых следует, что с повышением содержания диспергатора значительно уменьшается содержание воды, что приводит к повышению механической прочности отвержденного цемента,П р и м е р 2. 30 г сульфированного пека того же качества, что и в примере 1, нейтрализуют едким натром, получают 76 г темно-коричневого порошка сульфоната.Полученный диспергатор добавляют в различных количествах в цементнуо смесь рецептуры, указанной в табл, 3. снижают пористость формы отливки и повышает механическую прочность.Таблица 5 Примечание:1) Ингредиенты:глиноземный цемент - 10 вес, о, от веса агрегатаагрегат - шамотныи песок,2) Отверждение производится при комнатнойтемпературе в течение 24 час.3) Сушка 10 час при 105.4) Обжиг при 1400. П р и м е р 4. Полученную в примере 3 натриевую соль сульфированного пека используют в производстве графитных брикетов с глиной в качестве вяжущего.При добавке предлагаемого диспергатора уменьшается количество воды, необходимое для приготовления пасты, при сохранении ее Таблица 6 Без добавки16,6 23,7 3,75 4158898пластичности и способности к переработке и подвергнутый обжигу продукт обладает хорошей механической прочностью, как это видно из данных, приведенных в табл. 6,5Предмет изобретенияСпособ получения диспергирующего средства путем сульфирования углеводородного сырья с последующей нейтрализацией сульфо массы, отличающийся тем, что, с цельюувеличения диспергирую щей способности и снижения пенообразующего действия, сульфированию подвергают продукт высокотемпературной термической обработки при температу ре 700 - 2000 С нефтяного или каменноугольного сырья.Составитель Л. РусановаРедактор Л. ЕмельяноваТехред Т, МироноваКорректор Т. ГревцоваЗаказ 1824/12 Изд.1283 Тираж 482 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж.35, Раушская наб., д, 4/5 Типография, пр. Сапунова, 2