Способ получения охлаждающей жидкости для двигателей внутреннего сгорания на основе гликолевого раствора

 

Изобретение относится к химической технологии и может быть применено в производстве охлаждающих жидкостей, предназначенных для систем охлаждения двигателей внутреннего сгорания, а также используемых в качестве рабочих жидкостей в теплообменных аппаратах, эксплуатируемых при низких и умеренных температурах. Способ заключается в добавлении в процессе приготовления ингибитора коррозии к смеси гликоля с нитритом натрия и бурой основного антикоррозийного компонента в виде 50%-ного водного раствора натриевой соли толилтриазола высокой чистоты (Превентол Cl 7-50), причем натриевую соль 2-меркаптобензтиазола приготовляют отдельно путем синтеза в процессе смешения 2-меркаптобензтиазола с водным раствором едкого натра и вводят синтезированный продукт в смесь гликоля, содержащую остальные компоненты ингибитора коррозии, а разбавляют гликолевый раствор водой после перемешивания смеси гликоля с компонентами ингибитора коррозии и пеногасителем до полного растворения компонентов. Технологические особенности предложенного способа обеспечивают возможность появления на рынке автотоваров охлаждающей жидкости, соответствующей по потребительским свойствам широко распространенной охлаждающей жидкости "Тосол-А40М". 2 з. п. ф-лы, 3 табл.

Изобретение относится к химической технологии и может быть применено в производстве охлаждающих жидкостей, предназначенных для систем охлаждения двигателей внутреннего сгорания, а также используемых в качестве рабочих жидкостей в теплообменных аппаратах, эксплуатируемых при низких и умеренных температурах.

Известен способ получения охлаждающей жидкости, содержащей этиленгликоль, воду, гидроксид натрия, антикоррозийные присадки буры, бензоата натрия, нитрита, нитрата и силиката щелочного металла, пеногаситель и краситель, включающий растворение компонентов при перемешивании и последующую фильтрацию жидкости (SU, N 1806162, кл. C 09 K 5/00, 1993 ).

Известна также охлаждающая жидкость, получаемая путем последовательного смешения компонентов при перемешивании при температуре 50-80^oC с последующей фильтрацией полученного раствора (SU, N 183862, кл. C 09 K 5/00, 1993 ).

Наиболее близким по технической сущности и получаемому результату является способ получения охлаждающей жидкости для двигателей внутреннего сгорания на основе гликолевого раствора с красителем, включающий приготовление ингибитора коррозии и пеногасителя (SU, N 1816284, кл. C 09 K 5/00, 1993 ). В известном способе для приготовления ингибитора коррозии смешивают бензойную кислоту с водным раствором едкого натра с образованием бензоата натрия, затем добавляют к последнему остальные компоненты нигибитора коррозии: нитрит натрия, натриевую соль 2-меркаптобензтиазола, декстрин, после чего образовавшийся раствор смешивают с предварительно приготовленными водными растворами буры, красителя и пеногасителя.

Недостаток известного способа состоит прежде всего в том, что для получения охлаждающей жидкости используется бензойная кислота, не производящаяся в РФ, что усложняет технологию изготовления антифризов для двигателей внутреннего сгорания. Кроме того, использование бензойной кислоты приводит к увеличению процентного содержания ингибитора коррозии в охлаждающей жидкости, что ухудшает ее теплофизические свойства.

Другой недостаток заключается в несоответствии получаемого в известном способе антифриза действующему в настоящее время ГОСТу, установленному на низкозамерзающие охлаждающие жидкости для двигателей внутреннего сгорания (ГОСТ 28084-89, введенный в действие 01.07.90 г.).

Задачей изобретения является технология получения охлаждающей жидкости с ингибитором коррозии, для приготовления которого не требуется использование солей щелочных металлов бензойной кислоты, не производящейся на территории РФ, что упрощает технологию изготовления охлаждающей жидкости. При этом полученная охлаждающая жидкость по потребительским свойствам и эксплуатационным показателям не должна уступать охлаждающей жидкости "Тосол-А40М", широко известной на рынке автотоваров РФ.

Поставленная задача решается тем, что в способе получения охлаждающей жидкости для двигателей внутреннего сгорания на основе гликолевого раствора, включающем приготовление ингибитора коррозии, красителя и пеногасителя, при этом приготовление ингибитора коррозии включает операции смешения гликоля с нитритом натрия, бурой, натриевой солью 2-меркаптобензтиазола и декстрином, согласно изобретению в процессе приготовления ингибитора коррозии к смеси гликоля с нитритом натрия и бурой добавляют основной антикоррозийный компонент в виде 50%-ного водного раствора натриевой соли толилтриазола высокой чистоты (Превентол Cl 7-50), причем натриевую соль 2-меркаптобензэтиазола приготовляют отдельно путем синтеза в процессе смешения 2-меркаптобензтиазола (каптакса) с водным раствором едкого натра и вводят синтезированный продукт в смесь гликоля, содержащую остальные компоненты ингибитора коррозии, а разбавляют гликолевый раствор водой после перемешивания смеси гликоля с компонентами ингибитора коррозии и пеногасителем до полного растворения компонентов.

Основной антикоррозийный компонент Превентол Cl 7-50 целесообразно добавлять в количестве 0,16-0,21% от общей массы получаемой охлаждающей жидкости.

Пеногаситель может быть приготовлен в виде раствора кремнеорганической основы в бутиловом спирте и добавлен к смеси гликоля, содержащей компоненты ингибитора коррозии.

Приведенные выше признаки, характеризующие изобретение, являются существенными, так как каждый из них влияет на достигаемый в изобретении технический результат, а вся совокупность признаков достаточна для решения задачи изобретения.

Действительно, как показали результаты экспериментальных исследований, приготовление ингибитора коррозии на основе Превентола Cl 7-50 уменьшает агрессивное воздействие охлаждающей жидкости на детали из черных и ряда цветных металлов системы охлаждения двигателей внутреннего сгорания. Более того, использование Превентола Cl 7-50 в сочетании с известными антикоррозийными присадками при приготовлении ингибитора коррозии предотвращает каталитическое окисление гликоля в присутствии ионов меди, что увеличивает срок службы охлаждающей жидкости.

Приготовление натриевой соли 2-меркаптобензтиазола отдельно путем синтеза в процессе смешения каптакса с водным раствором едкого натра и введение синтезированного продукта в смесь гликоля, содержащую Превентол Cl 7-50, приводит к повышению водородного показателя водного раствора гликоля и позволяет в процессе приготовления ингибитора коррозии существенно уменьшить потребное количество едкого натра и каптакса. В известном способе относительно большой расход едкого натра обусловлен тем, что часть его была необходима для реакции нейтрализации основного компонента ингибитора коррозии бензойной кислоты, а другая часть участвовала в растворении остальных компонентов. В предложенном способе использование в качестве основного компонента коррозии Превентола Cl 7-50 позволяет устранить реакцию нейтрализации и тем самым уменьшить расход едкого натра. Одновременное совместное применение Превентола Cl 7-50 с каптаксом и декстрином приводит к усилению антикоррозийных свойств охлаждающей жидкости, что позволяет также уменьшить и расход каптакса. Все это позволяет существенно сократить долю ингибитора коррозии в общей массе охлаждающей жидкости и за счет этого улучшить ее теплофизические свойства. Кроме того, раздельное использование для приготовления ингибитора коррозии едкого натра и каптакса вместо натриевой соли 2-меркаптобензтиазола позволяет приготовить более чистый синтезированный антикоррозийный компонент ингибитора коррозии и тем самым улучшить качество получаемой охлаждающей жидкости.

Перемешивание гликолевого раствора компонентов ингибитора коррозии и пеногасителя до разбавления смеси водой позволяет в присутствии Превентола Cl 7-50 создать наиболее благоприятные условия растворения ингредиентов.

Далее изобретение поясняется таблицами, где в табл. 1 приведена рецептура получаемой в заявленном способе охлаждающей жидкости, а в табл. 2 и 3 показаны сравниваемые в объеме требований ТУ 6-57-48-91 параметры нового продукта, известного продукта и товарной жидкости "Тосол-А40М".

Способ получения охлаждающей жидкости осуществляют следующим образом.

Вначале приготовляют часть компонентов ингибитора коррозии и пеногаситель.

Приготовление этой части компонентов ингибитора коррозии заключается в получении щелочного раствора каптакса и водного раствора декстрина. Для этого в аппарат-смеситель закачивают расчетное количество парового конденсата и загружают расчетное количество едкого натра, которые перемешивают в течение 30-40 мин. Далее в смеситель засыпают расчетное количество каптакса и производят синтез натриевой соли 2-меркаптобензтиазола, перемешивая реагенты в течение примерно 20 мин до полного растворения каптакса. Одновременно с синтезом натриевой соли 2-меркаптобензтиазола приготовляют водный раствор декстрина, для чего в реактор закачивают расчетное количество парового конденсата, подогревают его до 50-80 град. C и затем в реактор загружают расчетное количество декстрина.

Приготовление пеногасителя проводят отдельно путем смешения в течение примерно 30 мин кремнеорганической основы с бутиловым спиртом.

Приготовление ингибитора коррозии проводят в гликолевом растворе в присутствии пеногасителя и осуществляют в другом аппарате-смесителе. Для этого в аппарат-смеситель закачивают расчетное количество гликоля, например, этиленгликоля и загружают в следующей последовательности: буру, натрий азотистокислый, основной антикоррозионный компонент Превентол Cl 7-50 (производство фирмы "BAYER"), ранее приготовленные щелочной раствор каптакса и водный раствор декстрина и в последнюю очередь раствор пеногасителя и образовавшуюся смесь перемешивают до полного растворения компонентов.

Разбавление полученного гликолевого раствора, содержащего ингибитор коррозии и пеногаситель, водой осуществляют в присутствии красителя, в качестве которого может быть использован любой спиртоводорастворимый краситель, например, анилиновый для шерсти. Для этого в аппарат-смеситель, содержащий перемешанную смесь гликоля с ингибитором коррозии и пеногасителем закачивают расчетное количество воды и загружают краситель. Содержимое аппарата перемешивают в течение 30 мин до однородного состава, после чего полученную охлаждающую жидкость фильтруют.

Рецептура полученной охлаждающей жидкости приведена в табл. 1, из которой видно, что доля ингибитора коррозии в общей массе охлаждающей жидкости не превышает 1,1042, в то время как в охлаждающей жидкости, полученной в известном способе, аналогичный показатель составляет 3,69 (сравн. с табл. 1 описания ближайшего аналога). Поэтому за счет уменьшения доли ингибитора коррозии, что является следствием применения более эффективной технологии, использующей в качестве основного антикоррозийного компонента Превентол Cl 7-50, и увеличения тем самым доли водногликолевой основы в продукте, полученном в предложенном способе, теплофизические свойства выше, чем в известной охлаждающей жидкости.

Из анализа приведенных в табл. 2 настоящего описания данных следует, что степень коррозийного воздействия на черные и цветные металлы продукта, изготовленного по новому способу, значительно ниже, чем у охлаждающей жидкости, полученной по известному способу, что свидетельствует о его более высоких противокоррозийных качествах по сравнению с составом охлаждающей жидкости, выпускаемой по известному способу. Данные табл. 3 свидетельствуют, что новая технология позволяет получить охлаждающую жидкость, отвечающую требованию ТУ 6-57-48-91 и по физико-химическим показателям соответствующую товарному образцу жидкости "Тосол-А40М".

Таким образом, технологические особенности предложенного способа не только позволяют изготовлять продукт, превосходящий по своим антикоррозийным и теплофизическим свойствам охлаждающую жидкость, полученную в известном способе, но также обеспечивают возможность появления на рынке автотоваров другой жидкости, не уступающей по потребительским свойствам широко распространенной жидкости "Тосол-А40М", для изготовления которой не используется не производящаяся в РФ бензойная кислота.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе.

1. А.с. 1433019, C 12 N 15/00, БИ N34 1990, с. 276.

2. Production and characterization of human gamma interferon from Escherichia coli. L. Perez et al. Appl. Microbiol Biotechnol (1990) 33: 429-434 3. R. C. Clowes; Genetics 39, page 440-452, 1954.

Формула изобретения

1. Способ получения охлаждающей жидкости для двигателей внутреннего сгорания на основе гликолевого раствора, включающий приготовление ингибитора коррозии, красителя и пеногасителя, при этом приготовление ингибитора коррозии включает операции смешения гликоля с нитритом натрия, бурой, натриевой солью 2-меркаптобензтиазола и декстрином, отличающийся тем, что в процессе приготовления ингибитора коррозии к смеси гликоля с нитритом натрия и бурой добавляют основной антикоррозийный компонент в виде 50%-ного водного раствора натриевой соли толилтриазола высокой чистоты (Превентола СI 7-50), причем натриевую соль 2-меркаптобензтиазола приготавливают отдельно путем синтеза в процессе смешения 2-меркаптобензтиазола с водным раствором едкого натра и вводят синтезированный продукт в смесь гликоля, содержащую остальные компоненты ингибитора коррозии, а разбавляют гликолевый раствор водой после перемешивания смеси гликоля с компонентами ингибитора коррозии и пеногасителем до полного растворения компонентов.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что основной антикоррозийный компонент добавляют в количестве 0,16 0,21% от общей массы получаемой охлаждающей жидкости.

3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что пеногаситель готовят в виде раствора кремнеорганической основы в бутиловом спирте и добавляют к смеси гликоля, содержащей компоненты ингибитора коррозии.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2

PC4A - Регистрация договора об уступке патента Российской Федерации на изобретение

Номер и год публикации бюллетеня: 18-1999

(73) Патентообладатель:ОАО "ВОДОЛЕЙ"

Договор № 8189 зарегистрирован 12.02.1999

Извещение опубликовано: 27.06.1999