Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_10807
.pdf
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Улучшения в окрашивании текстильных материалов.
Мы, компания BRITISH CELANESE LIMITED, зарегистрированная в соответствии с законодательством
Великобритании, компания Celanese, расположенная по адресу: Хановер-сквер, 22 и 23, Лондон, Уэст Уильям
Кири и Джордж Иолланд Эллис, оба подданные короля Великобритании, и компания Works of British Celanese,
Limited, Спондон, недалеко от Дерби, настоящим заявляем о характере данного изобретения и о способе его
осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении: 0 Данное
изобретение относится к окрашиванию текстильных материалов, изготовленных из сложных эфиров или
эфиров целлюлозы или содержащих их, методами, включающими образование на них труднорастворимых
азокрасителей из подходящих компонентов.
Получение труднорастворимых азокрасителей на текстильных материалах из диазосоединений и фенольных
связующих компонентов, особенно ариламидов 2:3-оксинафтойной кислоты, представляет собой очень
ценный метод окрашивания указанных материалов. Как правило, материал пропитывают связующим
компонентом, после чего последний вступает в реакцию связывания с диазосоединением. В случае хлопка,
регенерированной целлюлозы или других целлюлозных материалов обычно практикуется пропитка
материала связующим компонентом, а затем обработка раствором диазосоединения. Однако в случае
ацетата целлюлозы или других сложных эфиров или эфиров целлюлозы часто оказывается более удобным
диазотировать диазокомпонент на материале, а затем нанести связующий компонент, или, в качестве
альтернативы, нанести на материал как диазокомпонент, так и связующий компонент одновременно или по
отдельности, а затем подвергнуть материал обработке для осуществления диазотирования и связывания.
В случае целлюлозных материалов, например хлопка, пропитка материала связующим компонентом легко
осуществляется из щелочных растворов, которые можно легко получить с помощью нескольких эквивалентов
едкого щелочного раствора на каждый эквивалент связующего компонента. Компоненты таких растворов
легко впитываются хлопком, который не повреждается щелочью, даже если последняя присутствует в
относительно высоких концентрациях. Однако в случае материалов на основе сложных эфиров целлюлозы,
если едкий щелочной раствор используется в количествах, достаточных для обеспечения во всех случаях
растворения связующего компонента, существует серьезная опасность омыления сложного эфира в условиях
температуры, концентрации и т. д., которые обычно применяются при крашении данного типа тканей.
Поэтому, чтобы избежать омыления, необходимо ограничить долю едкого щелочного вещества в пропиточной
среде.
Эти соображения в целом применимы к связующим компонентам, для растворения которых в воде требуется
щелочь, например, к ароматическим гидроксисоединениям, например, к вышеупомянутым ариламидам
2,3-оксинафтойной кислоты, а также к связующим соединениям, содержащим группу -CHICO--, например, к
ариламидам ацетоуксусной кислоты. Все эти компоненты, содержащие гидроксильную группу, по крайней
мере в енольной форме, далее именуются енольными компонентами.
Мы заметили, что при применении енольных связующих компонентов к эфирам целлюлозы из ванн,
приготовленных с использованием таких малых долей эфирных щелочей, как 80, чтобы избежать омыления
эфира, небольшие изменения щелочности ванны оказывают очень заметное влияние на сродство связующего
компонента к эфиру. Следовательно, целесообразно контролировать степень щелочности в очень узких
пределах для получения однородных и стабильных результатов, особенно если необходимо использовать
полную цветовую насыщенность связующего компонента. 90 Это особенно актуально для связующих
компонентов, таких как ариламиды 2,3-оксинафтоиновых кислот, которые с трудом сохраняются в растворе,
коллоидном или ином, за исключением довольно сильно щелочных условий.
Мы обнаружили, что при обработке сложных эфиров целлюлозы енольными связующими компонентами в
щелочной среде добавление сахара t00 к щелочным растворам связующих компонентов приносит большую
пользу. Как мы выяснили, сахар позволяет использовать большую долю едкого щелочного вещества при
приготовлении среды для пропитки, чем это допустимо в противном случае, если необходимо избежать
омыления сложного эфира. В частности, добавление сахара позволяет подобрать наиболее выгодную с точки
зрения обеспечения максимально равномерного и полного поглощения связующего компонента едкого
щелочного раствора, избегая при этом омыления. /15 Новый процесс пропитки материалов из сложных
эфиров целлюлозы енольной связующей составляющей по существу состоит в погружении материала в
ванну, содержащую компоненты композиции 120, получаемой добавлением сахара к раствору енольной
связующей составляющей в водном растворе щелочи.
Работая по новой технологии, можно обеспечить даже 125% окрашивания и эффективное использование
цветовой гаммы связующего компонента, избегая при этом омыления материала. Более того, в присутствии
сахара доля компонентов связывания, то есть количество едкого щелочного раствора, может быть выгодно
примерно таким, какое необходимо для полного образования соли с компонентом связывания. 76 Доля
используемого сахара не имеет решающего значения. На практике очень хорошие результаты были получены
при использовании глюкозы или другого восстанавливающего сахара в количестве, примерно вдвое
превышающем вес используемой щелочи 75 для осуществления растворения связующего компонента.
Растворы для пропитки готовятся очень легко: достаточно растворить связующий компонент в необходимом
количестве едкого щелочного раствора, например, едкого натрия, в нужном количестве воды, а затем
добавить глюкозу или другой сахар. Если диазокомпонент необходимо применять одновременно с связующим
компонентом 85, как это удобно при окрашивании материалов на основе сложных эфиров целлюлозы, его
можно диспергировать с помощью турецкого красного масла или другого диспергирующего агента и смешать с
раствором связующего компонента 90. После пропитки материала связующим компонентом, материалы
впоследствии обрабатываются раствором диазосоединения диазокомпонента, или, если 95 диазо- и
связующий компоненты уже были нанесены на материалы, последние могут быть обработаны таким образом,
чтобы осуществить диазотирование и связывание. В случае материала на основе сложного эфира
целлюлозы, пропитанного как диазогруппой, так и связующими компонентами, материал может быть
обработан подкисленным раствором нитрита до завершения диазотирования, а затем подвергнут обработке
горячим мылом для завершения реакции связывания j05.
Новый процесс позволяет применять широкий спектр енольных связующих компонентов к текстильным
материалам. Однако последний вариант особенно выгоден в связи с применением связующих компонентов,
которые трудно получить в виде истинных или коллоидных растворов. Примерами таких компонентов
являются ариламиды 2,3- и других оксинафтойных кислот, а также ариламиды других гидроксикарбоновых
кислот, например, кислот бензольного или карбазольного ряда. Изобретение представляет ценность в связи с
применением акетокислотных производных ароматических аминов и особенно ди-13-кетокислотных
производных ароматических диаминов, примером которых является, например, диацето-ацетилпроизводное
орто-толидина, широко известное как нафтол AS/G. Однако с помощью нового процесса могут быть
применены и другие компоненты для реакции сочетания, например, β-нафтол или компоненты, обычно
содержащие гидроксильные и ацидиламиновые группы. 130 Необходимое для получения этих результатов
количество щелочи, необходимое для получения этих результатов, отнюдь не критично, что является очень
большим преимуществом на практике.
В соответствии с настоящим изобретением могут использоваться различные сахара, например, тростниковый
сахар или другие диозы или полиозы. Однако особенно хорошие результаты могут быть получены при
использовании редуцирующих сахаров, например, декстрозы, левулозы, галактозы или других
мононенасыщенных кислот, или сырых продуктов, содержащих эти редуцирующие сахара, например, смеси
глюкозы и левулозы, получаемой гидролизом тростникового сахара, или сырой сахаросодержащей смеси,
получаемой гидролизом древесины.
Восстанавливающие сахара особенно полезны, когда необходимо одновременно применять диазокомпонент
и связующий компонент, что, как описано выше, часто используется при окрашивании сложных эфиров
целлюлозы. Восстанавливающий сахар обладает очень ценным свойством ограничивать окисление
диазокомпонента, что особенно важно, когда диазокомпонент представляет собой вещество, которое
сравнительно легко окисляется, например, производные аминодифениламина, например,
4:41-диаминодифениламин. В частности, последняя основа легко окисляется воздухом, и при отсутствии
каких-либо мер предосторожности для предотвращения окисления может настолько сильно окислиться при
окрашивании на лебедке или другом оборудовании, в котором воздух имеет свободный доступ к материалам,
что полученные красители станут практически непригодными для использования. При желании сахар можно
использовать в сочетании с восстановителем, и в качестве примера такого восстановителя можно упомянуть
фенилгидразинсульфоновую кислоту.
Доля щелочи, используемой при приготовлении пропиточных растворов, содержащих енольные связующие
компоненты, может варьироваться в сравнительно широких пределах, поскольку, как объяснялось выше,
присутствие сахара приводит к тому, что щелочность раствора перестает полностью зависеть от доли
используемой щелочи. Например, может быть использована едкая щелочь в количестве, достаточном для
полного образования соли с компонентом, участвующим в соединении. Однако особенно хорошие результаты
были получены при использовании едкого щелочного раствора в соотношении примерно два эквивалента на
эквивалент моно-2:3-оксинафтоил-ароматического амина, например, анилида 2:3-оксинафтойной кислоты. В
случае использования связующих компонентов, содержащих две или более амидных групп оксинафтойной
кислоты, следует применять пропорционально большее количество щелочи. Аналогичные соображения
применимы и к другим соединениям, например, 2-ацидиламино-3-нафтолам или 1-ацидиламино-7-нафтолам.
Впитывание енольных связующих компонентов и/или любого диазокомпонента, применяемого одновременно
с ними, может быть облегчено путем добавления набухающих агентов в используемые ванны, или, при
желании, материалы могут быть предварительно обработаны набухающими агентами. Для этой цели
особенно подходит спирт, хотя при желании можно использовать и другие набухающие вещества.
Изобретение представляет особую ценность в связи с окрашиванием ацетата целлюлозы или других сложных
эфиров целлюлозы. В качестве примеров таких материалов можно привести, помимо ацетата целлюлозы,
формиат, пропионат или бутират целлюлозы, или смешанные эфиры целлюлозы, например, ацетатбутират
или нитроацетат целлюлозы, или материалы, получаемые обработкой целлюлозы этерифицирующими
агентами с сохранением ее волокнистой формы, например, продукты, получаемые обработкой щелочной
целлюлозы паратолуолсульфоновой кислотой, бензоилхлоридом или другими галогенидами кислот.
Однако, с помощью нового процесса можно также окрашивать эфир целлюлозы, например, этил- или
бензилцеллюлозу, или другие эфиры целлюлозы. Опять же, смешанные материалы, содержащие, например,
один или несколько из вышеупомянутых сложных эфиров или простых эфиров целлюлозы в сочетании с
хлопком, регенерированной целлюлозой или другим целлюлозным волокном, могут быть окрашены новым
методом.
В целом, в случае смешанного материала, содержащего эфир целлюлозы и целлюлозные волокна,
целлюлозный компонент останется практически неокрашенным при условиях щелочности, наиболее
подходящих для окрашивания компонента эфира целлюлозы.
Приведенные ниже примеры иллюстрируют изобретение, но следует понимать, что они никоим образом его
не ограничивают: ПРИМЕР 1.
Для окрашивания 10 килограммов пряжи из ацетата целлюлозы в насыщенный малиновый оттенок,
устойчивый к стирке: граммы 5-нитро-2-аминоанизола диспергируют при нагревании с 0,300 граммами
турецкого красного масла. 200 Граммы 21-окси-31нафтоил-/,-нафтиламина растворяют с 400 граммами
турецкого красного масла и граммами каустической соды примерно в 10 литрах горячей воды, после чего
добавляют водный раствор граммов глюкозы. Затем оба препарата добавляют в красильную ванну объемом
300 литров. Целлюлозно-ацетатная пряжа впитывает связующие компоненты из этой ванны при температуре
около -70 °C.
Затем его промывают и подвергают диазотированию в ванне, приготовленной с использованием нитрита
натрия и уксусной кислоты. Пряжу снова промывают, обрабатывают очень разбавленным раствором
кальцинированной соды, а затем промывают мылом при температуре около 75 °C до полного проявления
оттенка.
ПРИМЕР 2.
Для получения насыщенного лимонно-желтого оттенка на 0 килограммах трикотажной ткани из ацетата
целлюлозы: 125 граммов 5-дихлоранилина, 100 граммов диацетоацетил-ортотолидина, 100 граммов
каустической соды и 500 граммов 75%-ного турецкого красного масла нагревают вместе до получения
прозрачной дисперсии. Полученный раствор фильтруется в красильную ванну объемом 300 литров мягкой
воды, в которой предварительно растворено 400 граммов кукурузного сиропа. Промытую ткань (80%)
погружают в раствор и дают ей впитать связующие компоненты при температуре около 75 °C. Затем материал
промывают, диазотируют в ванне, приготовленной с нитритом натрия и муравьиной кислотой, и, наконец,
обрабатывают мылом (85%) до получения нужного оттенка, как в Примере 1.
ПРИМЕР 3.
Для окрашивания 10 килограммов тканого полотна из хлопка и ацетата целлюлозы в стойкий синий оттенок на
хлопке и стойкий золотисто-коричневый оттенок на ацетате целлюлозы: хлопок сначала окрашивают на
подходящей машине индантреновым синим 5G (цветовой индекс № 1111) в условиях, которые не влияют на
ацетат целлюлозы, например, в условиях, изложенных в британском патенте № 262506, и тщательно
промывают.
Граммы анилида 2-оксикарбазол-3-карбоновой кислоты, 50 граммов 100% паранитроанилина, 50 граммов
каустической соды и 250 граммов турецкого красного масла диспергируют нагреванием с достаточным
количеством воды и фильтруют в красильную ванну в соотношении 15:1 при 500 °C. К этому добавляют
раствор 150 × 105 граммов инвертного сахара, и окрашивание проводят на матрице при 75-80 °C. Затем ткань
промывают, диазотируют в ванне, приготовленной с нитритом натрия и уксусной кислотой, и промывают
мылом при температуре около 75 °C. Теперь, подробно описав и определив природу нашего изобретения и
способ его осуществления, мы заявляем, что то, что мы
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_421123.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=421123&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB421123A
[]
[Второе издание.] ]
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Даты проведения съезда (США): декабрь. 22, 1932:
Декабрь. 22, 1932; 421,123 Соответствующие заявки A в Соединенном Королевстве № 16584/33. Дата: 9 июня
1933 г.
№ 16,585133. j (Одна полная спецификация lefty-
Полное техническое задание принято: декабрь. 10, 1934.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Относящихся к переработке минерального масла и приготовлению смазочного масла.
Мы, компания MAX B. MILLER AND CO., INC., зарегистрированная в соответствии с законодательством штата
Делавэр, Соединенные Штаты Америки, по адресу: Пятая авеню, 501, город и штат Нью-Йорк, Соединенные
Штаты Америки, настоящим заявляем, что характер данного изобретения и способ его осуществления будут
подробно описаны и определены в следующем заявлении:
Данное изобретение относится к усовершенствованию методов обработки масел и, в частности, к
усовершенствованному процессу разделения или растворения минеральных масел на парафиновые и
нафтеновые фракции.
Как известно, минеральные масла содержат различное количество химически разных компонентов, которые
для удобства можно разделить на два общих класса: парафиновые и непарафиновые компоненты. К
непарафиновым компонентам относятся ароматические соединения, нафтеновые соединения и другие
химические соединения, и эта непарафиновая группа или фракция обычно обозначается в торговле как
нафтеновое масло.
Для общих целей смазки предпочтительны парафиновые фракции, известные в коммерции как парафиновые
базовые масла, тогда как для целей электроизоляции и смазки цепей и зубчатых передач при обычных
температурах могут быть предпочтительнее нафтеновые масла.
Настоящее изобретение предлагает способ, позволяющий легко разделять минеральные масла на
парафиновые, непарафиновые или нафтеновые фракции для получения смазочных масел, обладающих
вязкостью, плотностью и температурно-вязкостными характеристиками, аналогичными или равными или
превосходящими существующие общепринятые стандарты для таких масел. Одновременно с этим
производится также нафтеновая или асфальтовая нефть или нефтяные фракции. Процесс -45 применим для
обработки масел из любых источников, будь то месторождения Аппалачей или другие.
Среднеконтинентальные или высокоасфальтовые калифорнийские или бакинские нефти. Обработка [Цена
указана в пункте 6ef] проводится независимо от каких-либо предыдущих обработок масла, а используемый
растворитель или растворители могут быть регенерированы без существенных потерь.
Для лучшего понимания последствий и результатов применения данного изобретения можно обратиться к
некоторым значениям, обычно используемым для обозначения свойств масла. Таким образом, зависимость
вязкости от удельной плотности определяется с помощью постоянной вязкости-гравитации, рассчитываемой в
соответствии со следующим уравнением:
G - 0,24 - 0,22 log (V1 - 35,5) 0,775, где a = постоянная вязкости-гравитации, V1 = вязкость Сейболта при 2100
°F.
G = удельная плотность при 60 °F.
Вязкость-плотность смазочных масел из Пенсильвании составляет приблизительно от 0,807 до 0,827;
вязкость-плотность смазочных масел смешанного состава из Среднего континента составляет
приблизительно от 0,827 до 0,867; а вязкость-плотность смазочных масел на основе нафтеновых или
асфальтовых компонентов из побережья Мексиканского залива и Калифорнии составляет приблизительно от
0,867 до 0,887.
Однако вязкость и плотность нефти, добываемой на одном месторождении, могут находиться в диапазоне,
указанном выше для другого месторождения. Кроме того, зависимость вязкости от температуры измеряется
индексом вязкости, значение которого для масел из Пенсильвании составляет от 90 до 100, при этом масла с
более низким индексом вязкости менее парафиновые, а масла с более высоким индексом вязкости — более
парафиновые.
Ранее предлагалось обрабатывать нефть серной кислотой для удаления асфальта и нестабильных
ненасыщенных углеводородов, однако такая обработка включает химическую реакцию и образование шлама,
из которого трудно и неэкономично извлечь асфальт, а также приводит к потере парафиновых компонентов,
уносимых вместе со шламом. Обработанное масло сохраняет выраженные нафтеновые свойства.
Усовершенствования 55851 Ранее предлагалось разделить минеральные масла, содержащие нафтеновые и
парафиновые фракции, на фракции, более парафиновые и более нафтеновые, чем исходное масло, путем
экстракции масла нитроароматическими растворителями, которые можно назвать нафтеновыми
растворителями, поскольку они обладают большей растворяющей способностью по отношению к
нафтеновым компонентам, чем к парафиновым. Смесь под действием силы тяжести разделяется на верхний
слой, состоящий из более парафиновой фракции и части растворителя, и на нижний слой, состоящий из
более нафтеновой фракции, растворенной в большей части растворителя. Подобная обработка смешанных
базовых масел с высоким или средним содержанием асфальта, и особенно обработка остатков таких масел с
использованием ранее предложенных растворителей, оказалась нецелесообразной или неэффективной.
Очевидная причина заключается в том, что предлагаемые растворители, используемые в пропорциях,
определяемых экономическими соображениями, смешиваются с остаточными маслами с высоким или
средним содержанием нафтеновых компонентов или асфальтом, в результате чего необходимое разделение
на слои не происходит.
По-видимому, нитроароматические растворители образуют с асфальтом или с жидкими нафтеновыми
компонентами, или с обоими веществами, смесь, обладающую высокой растворяющей способностью по
отношению к парафиновым компонентам.
При разделении минеральных масел на различные компоненты с помощью настоящего изобретения были
получены желаемые результаты за счет использования специальных растворителей, обладающих
выраженной растворяющей способностью по отношению к одному или нескольким компонентам
обрабатываемого масла. Среди этих специальных растворителей можно упомянуть древесные смоляные
кислоты, такие как креозот буковой древесины, гваякол, крезол или любой их компонент или комбинацию
компонентов, которые обладают способностью обеспечивать селективное растворение нафтеновых
соединений.
компоненты масел, растворяя при этом лишь минимальное количество парафиновых компонентов масел, что
приводит к существенному разделению масла на парафиновую фракцию и фракцию древесной смолы,
содержащую нафтеновые компоненты масла и некоторые парафиновые компоненты в растворенном
состоянии. Путем одной или нескольких последующих промывок растворителем можно получить практически
чистые масляные фракции.
Благодаря настоящему изобретению, минеральное масло, содержащее парафиновые и нафтеновые
компоненты, может быть легче и экономичнее разделено на фракции, соответственно более парафиновые и
более нафтеновые, чем исходное масло, путем контакта масла с древесно-смоляной кислотой или
каменноугольной смоляной кислотой, такой как крезоловая кислота, в присутствии растворителя,
обладающего большей растворяющей способностью по отношению к парафиновым компонентам, чем к
нафтеновым, причем обработка предпочтительно проводится в таких условиях, когда используемые
растворители являются взаимно смешивающимися 70.
лишь в ограниченной степени. По-видимому, в таких условиях нормальная селективность крезиловой кислоты
по отношению к нафтеновым компонентам повышается или ее растворяющая способность по отношению к
парафиновым компонентам снижается, 75 особенно когда растворитель парафиновых компонентов имеет
ограниченную растворимость для крезиловой кислоты; и также, по-видимому, селективность растворителя по
отношению к парафиновым компонентам повышается или его 80 растворяющая способность по отношению к
нафтеновым компонентам снижается в присутствии крезиловой кислоты. При контакте масла с крезиловой
кислотой в присутствии такого парафинового растворителя разделение происходит быстро и легко.
Таким образом, в соответствии с данным изобретением минеральные масла могут быть разделены на
парафиновые и непарафиновые компоненты, то есть на фракции, которые соответственно более
парафиновые и более нафтеновые, чем исходное масло, путем экстракции масла древесно-смоляной
кислотой или крезиловой кислотой в сочетании с растворителем, обладающим большей растворяющей
способностью по отношению к парафиновым компонентам, чем к нафтеновым. Тенденция крезиловой
кислоты растворять в растворе значительную долю парафиновых компонентов при ее использовании в
количествах, достаточных для существенной экстракции или растворения нафтеновых компонентов,
минимизируется присутствием подходящего парафинового растворителя, и из смешанного базового масла
получается фракция, характеристики которой в значительной степени приближаются к характеристикам
аналогичных фракций, полученных из парафиновых базовых масел.
Таким образом, использование крезиловой кислоты в сочетании с парафиновым растворителем дает лучшие
результаты в разделении масел на 110 компонентов, чем это было возможно ранее при использовании одной
только крезиловой кислоты.
Коммерческая крезиловая кислота включает ортокрезол, метакрезол, паракрезол, предпочтительно фенол и,
возможно, ксиленол, а также другие компоненты, и упоминание в данном документе крезиловой кислоты
подразумевает именно такую кислоту, ее компоненты или смеси любых двух или более из этих компонентов.
Предпочтительно в качестве растворителя используются преимущественно крезолы с добавлением
небольшого количества фенола.
Такие вещества легко удаляются из масла после разделения путем перегонки при температурах, которые не
способствуют разложению масла или этих веществ.
В качестве парафиновых растворителей, пригодных для использования в рамках данного изобретения, можно
использовать этан, пропан, бутан, пентан, природный бензин и легкую нафту, причем такая легкая нафта
предпочтительно предварительно обрабатывается растворителем, например, крезиловой кислотой,
обладающей селективной растворяющей способностью по отношению к нафтеновым компонентам масла.
Такие парафиновые растворители обладают ограниченной растворимостью в крезиловой кислоте и большей
растворяющей способностью по отношению к парафиновым компонентам масла, чем к крезиловой кислоте, и
могут быть удалены из крезиловой кислоты и масла для повторного использования путем дистилляции,
которая не предполагает использования температур, которые могли бы привести к разложению масла или
крезиловой кислоты.
При применении данного изобретения в качестве комбинированного процесса с использованием
растворителей, масло, подлежащее разделению на фракции, по меньшей мере на одном этапе обработки
одновременно контактирует с крезиловой кислотой и парафиновым растворителем, и такое контактирование
может осуществляться в периодическом режиме или в непрерывном режиме, при котором предпочтительно
поддерживается противоток растворителей, в то время как масло подается в этот противоток в
промежуточной точке, а нафтеновая фракция отводится в точке, расположенной на той же стороне от точки
ввода масла, что и точка ввода парафинового растворителя, а парафиновая фракция отводится в точке,
расположенной на противоположной стороне от точки ввода масла.
Раствор непарафиновых или нафтеновых компонентов, как их можно назвать, тяжелее раствора
парафиновых компонентов, и оба раствора содержат в основном основные доли соответствующих
нафтеновых и парафиновых компонентов. В коммерческой практике любая из извлеченных фракций
исходного масла, независимо от способа их получения, может быть дополнительно обработана любым из
описанных здесь растворителей в любой последовательности отдельных растворителей или с помощью
подходящих комбинаций растворителей.
При обработке масла избирательное растворение компонентов в растворителе или растворителях может
осуществляться путем нагревания, перемешивания или того и другого. Температура материалов на стадии
растворения должна быть достаточно высокой, чтобы обеспечить действие растворителя, а на стадии
разделения температура должна регулироваться таким образом, чтобы обеспечить наиболее эффективное
разделение. Однако температуру не следует снижать настолько, чтобы это привело к затвердению каких-либо
растворителей или растворов. Иными словами, в процессе проведения процесса предпочтительно
поддерживать материалы в жидком состоянии.
Использование парафинового растворителя в предлагаемой здесь новой комбинации позволяет
присутствующему воску отделяться или осаждаться в виде отдельных частиц, образуя суспензию или смесь,
которая является текучей и в которой масло может легко взаимодействовать.
Предпочтительно поддерживать как можно большую разницу в удельной плотности между парафиновыми и
нафтеновыми растворителями, чтобы способствовать или усиливать склонность растворов к расслоению.
Растворители будут использоваться в жидкой фазе, а рабочие условия температуры и давления будут
регулироваться соответствующим образом для достижения такого результата.
При использовании пакетного процесса обработку можно проводить достаточное количество раз (8(t)), чтобы
получить желаемое разделение парафиновых и нафтеновых компонентов. Таким образом, обрабатываемое
масло, которое может представлять собой дистиллят или остаток и которое может быть предварительно
очищено и/или обезвожено, а может и не быть, может быть одновременно подвергнуто контакту с крезиловой
кислотой и парафиновым растворителем.
В тех случаях, когда масло настолько растворимо в крезиловой кислоте при использовании в чистом виде, что
препятствует разделению компонентов, желаемые результаты описанного здесь изобретения могут быть
получены путем обогащения или добавления к обрабатываемому маслу достаточного количества
парафинового масла, чтобы обеспечить разделение или «разрыв» в процессе обработки на желаемые слои
или фракции.
По-видимому, увеличение концентрации парафиновых компонентов в исходном масле (100%) позволяет
отделить это исходное масло с помощью одной лишь крезиловой кислоты, тогда как с помощью этого
растворителя это сделать было бы невозможно.
Нафтеновые и парафиновые растворители 105 могут использоваться в самых разных пропорциях, причем на
практике эффективными оказываются пропорции от одной до трех весовых частей нафтенового растворителя
и от одной до трех весовых частей парафинового растворителя 110.
к каждой части масла, подлежащей обработке. Ввиду значительных различий в свойствах масел из разных
источников, наиболее экономичные пропорции, позволяющие получить фракции желаемых характеристик,
следует определять путем анализа обрабатываемого масла.
Кроме того, предполагается, что при практическом применении данного изобретения эффективность
крезиловой кислоты или ее компонентов в качестве нафтеновых растворителей может быть повышена путем
смешивания с ней соответствующей пропорции растворителей, обладающих селективной растворяющей
способностью и определенной селективностью по отношению к нафтеновым компонентам и ограниченной
растворяющей способностью по отношению к парафиновым компонентам, и способных преимущественно
растворять асфальты и те компоненты масла, которые имеют более высокую молекулярную массу.
Примерами таких растворителей являются диоксид серы, фурфурал, анилин и пиридин, а также их аналоги.
Поскольку они преимущественно растворяют асфальты и компоненты с более высокой молекулярной массой,
но обладают ограниченной растворяющей способностью по отношению к минеральному маслу, они не
обладают той способностью смешиваться во всех пропорциях со смешанными базовыми маслами с высоким
содержанием асфальта, которой обладают кислоты каменноугольной смолы.
На прилагаемых чертежах фиг. 1 представляет собой технологическую схему, указывающую на этапы одного
из процессов данного изобретения, включающего одновременное использование парафиновых и нафтеновых
растворителей; и фиг. 2 представляет собой технологическую схему, указывающую на этапы
модифицированной процедуры двухрастворного процесса, описанного на фиг. 1.
Проведение процесса обработки масла только древесно-смоляной кислотой является простым и прямым и не
требует подробных объяснений или пояснительных схем. В таком процессе достаточно обработать масло
древесной смолой в соответствующих количествах и при желаемой температуре, поскольку древесная смола
и растворенные в ней компоненты тяжелее нерастворенных парафиновых составляющих масла, что
позволяет легко осуществить разделение. Полученные из смолы кислотные фракции впоследствии могут
быть обработаны любым желаемым способом для отделения растворенных компонентов.
Хотя изобретение может быть реализовано путем обработки отдельных партий масла, на рис. 1 показаны
этапы, позволяющие осуществлять непрерывную обработку смешанных базовых масел. Предпочтительно
непрерывное лечение. Обрабатываемое масло, которое может представлять собой дистиллят или остаток, в
процессе с использованием одного растворителя контактирует с древесной смолой или с одним или
несколькими ее компонентами или гомологами при температуре, которая вызывает расслоение смеси на
слои.
Улучшенные результаты могут быть достигнуты непосредственно по сравнению с описанным выше
процессом с использованием одного растворителя путем одновременного контакта масла с нафтеновыми и
парафиновыми растворителями, что позволяет избирательно растворять парафиновые и нафтеновые
соединения масла в отдельные слои растворителя, которые легко разделяются без излишнего внимания к
критическим рабочим температурам и давлениям.
В показанной на рис. 1 процедуре необработанное масло непрерывно подается в камеру контакта,
предпочтительно на промежуточном уровне, а кресцловая кислота или один или несколько ее компонентов
подаются в эту камеру с подходящей скоростью на верхнем уровне, при этом с аналогичного уровня
отводится парафиновая фракция А, а с нижнего уровня отводится нафтеновая фракция А, которая поступает
во вторую камеру контакта, предпочтительно на верхнем уровне, в которую с подходящей скоростью подается
пропан, предпочтительно на нижнем уровне, при этом из нее отводится нафтеновая фракция 70 В и
парафиновая фракция В, которая непрерывно возвращается в первую камеру контакта, предпочтительно на
нижнем уровне. Парафиновую фракцию А обрабатывают для удаления пропана, например, путем снижения
давления на фракцию, либо путем нагревания, либо обоими этими способами. Пропан направляется в
хранилище пропана, а остаток парафиновой фракции А подвергается нагреванию до 80°C для осуществления
дистилляции крезиловой кислоты, которая затем направляется в хранилище крезиловой кислоты.
Остаток парафиновой фракции А представляет собой желаемое парафиновое смазочное масло. Этап
контакта 85, на котором вводится нафтеновая фракция А и пропан, проводится таким образом, чтобы
обеспечить противоток, в результате чего пропан удаляет парафиновые компоненты из нафтеновой фракции
А и переносит их обратно в основную операцию контакта, обеспечивая таким образом в основной операции
контакта противоток парафиновых и нафтеновых растворителей, к средней точке которого вводится масло. 95
Нафтеновая фракция В подвергается обработке для испарения пропана, например, путем снижения давления
или нагрева, или обоих этих этапов, при этом пропан направляется в хранилище пропана, а остаточная смесь
подвергается дистилляции для удаления крезиловой кислоты; остаток нафтеновой фракции В представляет
собой желаемое нафтеновое масло, из которого могут быть изготовлены нафтеновые смазочные материалы.
Используемые контактные камеры предпочтительно заполняются материалом для обеспечения
перемешивания и контакта, и они могут быть отдельными, как показано на чертеже, или соединенными между
собой.
110 Обращаясь к рис. 2, следует отметить, что обрабатываемое масло сначала контактирует с крезиловой
кислотой; затем крезиловая кислота, содержащая компоненты масла в растворе, контактирует с пропаном или
другим парафиновым растворителем, что приводит к промывке тяжелой фракции на первом этапе контакта.
Полученный раствор парафиновых компонентов, а также небольших количеств нафтеновых компонентов и
крезиловой кислоты в парафиновом растворителе легко отделяется от раствора нафтеновых компонентов в
крезиловой кислоте.
После разделения его обрабатывают для удаления парафинового растворителя, а затем 12,5 добавляют к
маслу, поступающему на исходную стадию контакта, для немедленного контакта только с крезиловой
кислотой. Обработка крезиловой кислотой оставляет значительную часть парафиновой фракции
нерастворенной и пригодной для любых желаемых обработок, таких как обработка кислотой, обработка
глиной и удаление воска, с целью получения готовых смазочных материалов. В некоторых случаях
желательно обработать парафиновое масло раствором каустической соды, например, 5%, для удаления
следов крезиловой кислоты перед такой дальнейшей обработкой. В данном контексте выражение
«нафтеновые компоненты» включает асфальты и смеси асфальтов и нафтеновых масел.
В качестве конкретного примера процедуры в соответствии с данным изобретением, остаток, полученный из
нефти Mid-Continent Petroleum и имеющий плотность по API 21,7, вязкость по методу Сейболта-Юниверсала
148 секунд при 210 °F и коэффициент вязкости-плотности 0,845, обрабатывали в непрерывных противоточных
контактных камерах при температуре 24 °F, используя два фунта коммерческой крезиловой кислоты и два
фунта пропана на фунт исходного масла, и полученные продукты после удаления растворителя имели
следующие характеристики:
Эта парафиновая фракция образует верхний слой, который удаляется, освобождается от крезиловой кислоты
и представляет собой желаемое парафиновое масло. Нафтеновая фракция после обработки парафиновым
растворителем и удаления парафинового раствора, как указано выше, подвергается обработке для удаления
растворителей и представляет собой желаемую нафтеновую фракцию.
Необходимые давления и температуры для поддержания растворителей, находящихся в паровой фазе при
нормальной температуре, в жидкой фазе во время использования, могут быть определены на основе
существующих таблиц давлений и температур.
При практическом применении данного варианта изобретения полученная парафиновая фракция содержит
больше парафина, чем исходное масло, а полученная нафтеновая фракция содержит больше нафтеновых
кислот, чем исходное масло, и эти две фракции содержат соответственно больше парафина и больше
нафтеновых кислот, чем любые фракции, полученные с использованием одной только экрезиловой кислоты.
23 Парафиновая фракция может быть подвергнута обработке. Необработанное масло 600, удельная
плотность 60 °F. - - Вязкость S.U. при 210 °F. - Постоянная вязкости-гравитации - Выход по объему %..
Из этого примера следует отметить, что вязкость-гравитационная постоянная парафиновой фракции
значительно меньше, чем у исходного масла, и меньше, чем средняя вязкость-гравитационная постоянная
смазочных масел из Пенсильвании, а вязкость-гравитационная постоянная нафтеновой фракции значительно
больше, чем у исходного масла, и больше, чем вязкость-гравитационная постоянная таких ярко выраженных
нафтеновых или асфальтовых базовых смазочных масел, как масла, полученные с побережья Мексиканского
залива и из Калифорнии.
Предполагается, что дистилляты и остатки, рафинированные или нерафинированные, могут быть обработаны
в соответствии с данным изобретением, причем данное изобретение имеет особое значение при обработке
смазочных масел для улучшения их характеристик.
Следует понимать, что данное изобретение не ограничивается какой-либо изложенной теорией работы или
приведенным примером и включает в себя все модификации и вариации, подпадающие под прилагаемые
пункты формулы изобретения.
Помимо использования каменноугольных кислот, их гомологов и производных, как указано выше,
минеральные масла, и в частности смешанные базовые минеральные масла, могут быть разделены на
парафиновые и непарафиновые компоненты.
0.845 Парафин Нафтеновое масло Масло 8888 98.
0.807 70.8 1.008 460.
Соседние файлы в папке патенты