ПОЛУЧЕНИЯ ЗАЩИТНЫХ ПРОПИТОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ НА НЕФТЯНОЙ ОСНОВЕ

Аннотация. Предлагается новые антисептики древесины на нефтяной основе с улучшенными низкотемпературными свойствами. Актуальность обусловлена изменением сырьевой базы нефтеперерабатывающих заводов и, как следствие, изменением фракционного состава ключевых компонентов антисептика. Проведены анализы полученных продуктов, определены их физико-химические свойства.

Ключевые слова: нефтяной пропиточный материал, антисептик ЖТК, тяжелый газойль, легкий газойль, депрессатор.

Древесина – уникальный материал, обладающий широкими физико-механическими и эксплуатационными характеристиками, что обусловило его широкое применение в строительстве – в качестве шпал, опорных столбов, элементов мостов, судов и др. [3]. Однако, зачастую возникает проблема разрушения древесины под влиянием внешних факторов в связи с чем появляется потребность в ее обработке антисептиками [1].

На сегодняшний день существует большое количество инновационных методов по обработке древесины. Среди широко распространённых средств обработки можно выделить антисептики на неорганической (соли тяжелых металлов) и органической основе. Первая группа антисептиков не получила широкого распространения ввиду их высокой токсичности для человека и окружающей среды. Среди второй группы можно выделить маслянистые антисептики (каменноугольное масло, жидкость товарная концентрированная (ЖТК), кристаллические и ядовитые вещества органического происхождения [2; 5]. Ввиду токсичности последних, а также токсичности каменноугольного масла лучшим решением является применение в качестве пропиточного материала ЖТК, которая относится к веществам 4-го класса опасности (малоопасный) [6].

Типичной технологией получения ЖТК является компаундирование легкого и тяжелого газойлей, мазута [4] и, следовательно, его состав сильно зависит от фракционного состава сырья нефтеперерабатывающего завода. Для оценки нормируемых показателей исходных компонентов (легкий газойль каталитического крекинга (ЛГКК), тяжелый газойль каталитического крекинга (ТГКК) и крекинг-остаток) для получения пропиточного материала типа ЖТК, на промышленной установке НПЗ отбирались и анализировались промышленные образцы нефтяных фракций (таблица 1). Анализ осуществлялся в лабораториях кафедры технологии нефти и газа УГНТУ.

Таблица 1.

Качественные показатели исходного сырья для получения антисептика ЖТК

Мы видим, что фракция тяжелого газойля промышленной установки каталитического крекинга имеет температуру начала кипения значительно ниже (160ºС), поэтому фракция тяжелого газойля рассматривалась в двух модификациях: 160°С-к.к. и 325°С-к.к., и для получения ЖТК использовалась фракция тяжелого газойля с пределами выкипания 325°С-к.к. По уровню температуры застывания тяжелый газойль не соответствует требованиям ТУ на товарный антисептик ЖТК-1 и ЖТК-2 (не выше минус 8 ºС для ЖТК-1 и от минус 20 до минус 30 °С для ЖТК-2), следовательно, этот показатель необходимо корректировать. При этом фракция легкого газойля (фракция 195-365 °С) с промышленной установки имеет значительный запас качества по уровню температуры застывания (минус 26ºС), а также по уровню кинематической вязкости, имея при этом удовлетворительный уровень температуры вспышки, что позволяет применять его в качестве разбавителя – регулятора вязкости и температуры застывания тяжелого газойля (фракция 325 °С-кк), являющегося основой при получении товарного антисептика типа ЖТК-3 и ЖТК-1.

Различные образцы древесного антисептика типа ЖТК были получены компаундированием:

1) вариант на основе смеси тяжелый газойль + легкий газойль;

2) вариант на основе смеси тяжелый газойль + легкий газойль+ депрессорная добавка – крекинг-остаток с установки висбрекинга.

В таблице 2 приведены качественные показатели смесей газойлей каталитического крекинга и крекинг-остатка с различным соотношением.

Как мы видим по результатам анализов, антисептики типа ЖТК-1 и ЖТК-3 готовятся на основе тяжелого и легкого газойлей каталитического крекинга. Для получения антисептика типа ЖТК-2 с низкой температурой застывания был использован крекинг-остаток с установки висбрекинга. Все полученные образцы ЖТК соответствуют требованиям ТУ 0258-007-33818158-99 «Антисептик нефтяной для пропитки древесины».

Таблица 2.

Качество смесей газойлей каталитического крекинга и крекинг-остатка

Образцы разрабатываемого антисептика ЖТК-4 получали смешением хлорсодержащих компонентов - хлорорга, ЛГКК (регулятор вязкости и температуры застывания) и топочного мазута (регулятор температуры вспышки). Характеристики полученных образцов представлены в таблице 3.

Хлорорг получали на промышленной установке производства эпихлоргидрина и поливинилхлорида как отход производства (до этого он сжигался в печах ненадобностью).

Все полученные образцы ЖТК-4 соответствуют требованиям ТУ 0258-007-33818158-99 «Антисептик нефтяной для пропитки древесины».

Таблица 3.

Качество смесей хлорорга, легкого газойля каталитического крекинга (ЛГКК) и топочного мазута – ЖТК-4

Таким образом при изменении сырьевой базы УНПЗ необходимо корректировка коэффициентов компаундирования для получения ЖТК с требуемыми характеристиками. А использование отходов производства поливинилхлорида и эпихлоргидрина позволяет получить антисептик типа ЖТК-4.

Список литературы:

1. Антисептики на основе терпеноидных соединений: получение, свойства и применение / Клюев А.Ю. и др. // Труды БГТУ. Серия 2. Химические технологии, биотехнология, геоэкология. –  2014. – № 4. – С. 168.
2. Долматов Л.В. Антисептики на основе нефтяных смол // Химия и технология топлив и масел. – 2005. – № 3. – С. 51-54.
3. Паринов Д.А., Шамаев В.А., Медведев И.Н. Разработка параметров технологического процесса для производства заготовок шпал из модифицированной древесины // Лесотехнический журнал. – 2018. – № 1. – С. 29.
4. Патент РФ 2266814. Опубликован 27.12.2005. Бюл. № 36.
5. Подковыркина О.М., Смирнов С.В., Побединский В.В. Неорганические покрытия для изделий из древесины на основе солей ортофосфорной кислоты // Деревообработка: технологии, оборудование, менеджмент XXI века: Тр. II междунар. евраз. симпозиума (2-5 октября 2007 г., Екатеринбург). – Екатеринбург, 2007. – С. 87-90.
6. Ресурсосбережение при утилизации отработанных деревянных шпал / Тунцев Д.В. и др.  // Вестник Казанского технологического университета. – 2015. – T. 18. – №. 5. – С.