ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ СЕРОСОДЕРЖАЩИХ ПРИСАДОК К СМАЗОЧНЫМ МАСЛАМ

Предлагаемая полезная модель относится к области технологии органических веществ, и в частности к технологическим установкам для получения серосодержащих присадок к смазочным маслам. Небольшие добавки, серосодержащих присадок к трансмиссионным, моторным, индустриальным и смазочным маслам, дают возможность существенно уменьшить интенсивность изнашивания металлических поверхностей и обеспечивают противозадирное действие (См.: А.М.Кулиев. Химия и технология присадок к маслам. М.: Химия, 1982).
Известна технологическая установка для получения серосодержащих присадок к смазочным маслам («Разработка технологии и аппаратурного оформления по получению серосодержащих присадок к смазочным маслам»// Сб. «Проблемы химии и экологии», Пермь, Изд.: ПГТУ, 2005, с.58-59). Известная «Технологическая установка...... » включает в себя в качестве основного аппарата обогреваемый реактор с мешалкой для осуществления реакции сульфирование (осернения). На верхней крышке реактора имеется патрубок для закачки исходного растительного масла и/или олефинов и загрузочный люк для подачи в реактор порошкообразной или кусковой (дробленой или измельченной или гранулированной) серы, реактор имеет также патрубок нижнего слива для вывода из зоны реакции целевых продуктов, патрубок имеет соединение с баком-сборником серосодержащих присадок, который в свою очередь соединен с транспортируемой емкостью.
Недостатком известной установки является отсутствие в ее составе конструктивных элементов, устройства аппаратов обеспечивающих очистку и обезвреживание отходящих газов от токсичных компонентов.
Из известных аналогов наиболее близким - по технической сущности и достигаемому результату является известная технологическая установка для получения серосодержащих присадок к смазочным маслам. (Исследование физико-химических основ и разработка технологической установки для получения серосодержащих присадок к смазочным маслам //Журн. «Современные наукоемкие технологии»; 2005, №6, с.68-69) - принята за ПРОТОТИП.
Технологическая установка по ПРОТОТИПУ включает в себя обогреваемый реактор с мешалкой для проведения химической реакции осернения (сульфирования) растительных масел и/или олефинов. На верхней крышке реактора имеются патрубки, один из которых предназначен для вывода из верхней части реактора воздушно-газовой смеси, а другой имеет соединение с емкостью для исходного растительного масла и/или олефинов; на крышке реактора имеется загрузочный люк - для загрузки в реактор кусковой и/или дробленой и/или гранулированной серы. Реактор имеет также патрубок нижнего слива для вывода из зоны реакции конечных продуктов, патрубок имеет соединение через запорно-регулирующую арматуру с баком-сборником серосодержащих присадок, выход из которого направлен в транспортируемую емкость - для отгрузки получаемых присадок потребителям.
Недостатком технологической установки по прототипу является то, что в ее составе не предусмотрено оборудование, регулирующие устройства, запорно-регулирующая арматура для обеспечения требуемой температуры в зоне реакции, отсутствует дозирующая аппаратура, позволяющая регулировать и стабилизировать скорость протекания реакции, в «установке» по прототипу отсутствуют также конструктивные элементы по предотвращению загрязнения окружающей среды вредными, токсичными газовыми выбросами.
Задачей предлагаемого технического решения является повышение эффективности и устойчивой работы установки. Технический результат,
который достигается при этом, заключается в стационарном протекании реакции осернения (сульфирования) исходных растительных масел и/или олефинов и предотвращении загрязнения окружающей среды - воздушного бассейна - токсичными газовыми выбросами, образующимися в ходе протекания реакции взаимодействия элементарной серы с растительными маслами и/или олефинами.
Поставленная задача решается с достижением вышеуказанного технического результата предлагаемой «Технологической установкой для получения серосодержащих присадок к смазочным маслам», включающей реактор с рубашкой и мешалкой, имеющий на верхней крышке патрубок, соединенный с емкостью для исходного растительного масла и/или олефинов, загрузочный люк для подачи в реактор элементарной серы, патрубок для вывода из верхней части реактора воздушно-газовой смеси, патрубок нижнего слива, имеющий соединение через запорное устройство со сборником целевого продукта, соединенным с транспортируемой емкостью. Новым в технологической установке является то, что рубашка реактора имеет соединение с взаимосопряженными и связанными с термоизмерительным устройством, помещенным в реактор, трубопроводами для подачи в рубашку водяного пара - для нагревания реакционной зоны и для подачи воды - для ее охлаждения, загрузочный люк реактора соединен через запорно-регулирующую арматуру с бункером-дозатором серы, патрубок для вывода из верхней части реактора воздушно-газовой смеси соединен с циклоном, орошаемым щелочными реагентами из циркуляционного бака.
Вышеуказанные отличительные конструктивные особенности предлагаемой технологической установки для получения серосодержащих присадок к смазочным маслам в совокупности с известными конструктивными элементами обеспечивают решение поставленной задачи заявляемой полезной модели - в повышение, эффективности и устойчивой работы с достижением при этом технического результата, заключающегося в
обеспечении стационарного протекания реакции осернения (сульфирования) исходных углеводородов - растительных масел и/или олефинов, и предотвращении загрязнения окружающей среды - воздушного бассейна токсичными газовыми выбросами, образующимися в ходе протекания реакции взаимодействия элементарной серы с растительными маслами и/или олефинами.
Анализ уровня техники свидетельствуют о том, что в книжной, журнальной и патентной литературе предлагаемая технологическая установка для получения серосодержащих присадок к смазочным маслам ранее не описана, и ранее не использовалась в промышленном производстве, лабораторной практики и препаративной химии.
Опытные испытания различных вариантов технологических установок для получения серосодержащих присадок к смазочным маслам показали, что между конструктивными элементами заявляемой в настоящей заявке технологической установки и достигаемым при этом техническим результатом, существует вполне определенная причинно-следственная связь, заключающаяся в том, что каждый из элементов (признаков) заявляемой технологической установки отдельно взятый, необходим, а в совокупности своей они обеспечивают решение поставленной задачи с достижением вышеуказанного технического результата.
Разработанное техническое решение - предлагаемая полезная модель «Технологическая установка для получения серосодержащих присадок к смазочным маслам» включает в себя:
- емкость для исходного растительного масла и/или олефинов (1)
- реактор с рубашкой и мешалкой (2)
- загрузочный люк реактора для подачи в реактор элементарной серы (3)
- бункер-дозатор элементарной серы (4), соединенный с реактором (2) через запорно-регулирующую арматуру (5)
- патрубок для вывода из верхней части реактора воздушно-газовой смеси (6)
- патрубок нижнего слива (7) из реактора (2) целевого продукта
- сборник целевого продукта (8)
- транспортируемая емкость (9)
- термоизмерительное устройство (10), помещенное в реактор (2)
- трубопровод (11) для подачи в рубашку реактора (2) водяного пара для нагревания реакционной зоны
- трубопровод (12) для подачи в рубашку реактора (2) воды для охлаждения реакционной зоны
- циклон (13) орошаемый щелочными реагентами для очистки воздушно-газовой смеси, выходящей через патрубок (6) из верхней части реактора (2)
- циркуляционный бак (14) с щелочными реагентами
Реализация полезной модели
Для получения серосодержащих присадок к смазочным маслам из емкости (1) в реактор (2) с рубашкой и мешалкой подают исходной растительное масло и/или олефины; в рубашку реактора (2) подают водяной пар - для нагревания исходных реагентов и обеспечения начала протекания реакции, затем из бункера дозатора (4) в реактор (2) через запорно-регулирующую арматуру (5) подают элементарную серу - в форме гранул и/или порошка. Реакция осернения растительных масел и/или олефинов является экзотермической, т.е. протекает с выделением тепла. Для предупреждения быстрого саморазогрева реакционной массы и предотвращения ее выброса из зоны реакции, т.е. для обеспечения стационарного режима процесса, в рубашку реактора (2) подают воду - для охлаждения реакционной зоны. В целях обеспечения возможности автоматизации процессов переключения подачи в рубашку реактора (2) водяного пара и воды трубопровода (11) и (12) имеют взаимное сопряжение, связанное с термоизмерительным устройством (10), размещенным в реакторе
(2). Для очистки и обезвреживания воздушно-газовой смеси, накапливающейся в ходе реакции в верхней части реактора (2), ее подают в циклон (13), соединенный с реактором через патрубок (6), находящийся на крышке реактора (2). Орошение циклона (13) щелочными реагентами ведется через циркуляционный бак (14). Готовый целевой продукт - серосодержащий присадки к смазочным маслам после окончания проведения процесса через патрубок нижнего слива (7) из реактора (2) сливают в сборник целевого продукта (8), откуда присадки загружают в транспортируемую емкость (9) и отгружают потребителям.