Wytwarzanie zmodyfikowanego aromatycznego plastyfikatora naftowego TDAE

• Autorzy: Ptak S. , Antosz A. , Jakóbiec J.

Identyfikatory

DOI

10.18668/NG.2018.01.06

Warianty tytułu

EN

Production of modified petroleum aromatic plasticizers TDAE

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Plastyfikatory naftowe można zaliczyć do specyfików naftowych, które znalazły zastosowanie jako jeden ze składników wyrobów kauczukowych i gumowych. Plastyfikatory naftowe i inne produkty naftowe zawierające wielopierścieniowe związki aromatyczne WZA wykazują działanie rakotwórcze i mutagenne. Szczególnie niebezpieczne dla organizmów żywych są wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne WWA o potwierdzonym działaniu rakotwórczym i mutagennym. Klasyfikacja plastyfikatorów naftowych, oparta głównie na metodach ich wytwarzania, wyróżnia następujące typy plastyfikatorów: DAE, TDAE, MES, RAE, NAP. Od stycznia 2010 roku na mocy rozporządzenia UE 1907/2007, zwanego powszechnie REACH, wprowadzono zakaz stosowania plastyfikatorów wysokoaromatycznych, co postawiło przed przemysłem naftowym i oponiarskim wyzwanie zastąpienia plastyfikatorów wysokoaromatycznych DAE innymi olejami procesowymi. Plastyfikatory TDAE, spełniające aktualne wymagania w zakresie rakotwórczości, okazują się najlepszą alternatywą dla plastyfikatorów wysokoaromatycznych DAE. Plastyfikatory TDAE są wytwarzane przez wielu producentów produktów naftowych i charakteryzują się dodatnią temperaturą płynięcia. Przedstawiono rodzaje metod technologicznych wytwarzania plastyfikatora TDAE na podstawie rozwiązań patentowych. Opisane zostały również charakterystyki metod procesu odparafinowania rozpuszczalnikowego, jaki jest powszechnie stosowany przy produkcji olejów bazowych mineralnych, głównie grupy I według API, i procesu odolejania gaczów. W badaniach przeprowadzono proces odparafinowania rozpuszczalnikowego klasycznych plastyfikatorów TDAE w celu sprawdzenia możliwości poprawy składu chemicznego w kierunku zwiększenia zawartości atomów węgla w strukturach aromatycznych oraz poprawienia właściwości reologicznych i niskotemperaturowych.

EN

Petroleum plasticizers can be classified as petroleum products that have been used as one of the components of rubber and rubber products. Petroleum plasticizers and other petroleum products containing polycyclic aromatic hydrocarbons WZA, has carcinogenic and mutagenic effects. Particularly dangerous for living organisms are polycyclic aromatic hydrocarbons of PAHs, with proven carcinogenic and mutagenic effects. The classification of plasticizers is based mainly, on the methods of their production. The following types of plasticizers are distinguished: DAE, TDAE, MES, RAE, NAP. Since January 2010, a ban on the use of high-grade plasticizers has been disallowed, which has led to challenges for the oil and tire industry to replace DAE high-performance plasticizers with other process oils. TDAE plasticizers, meeting the current requirements for carcinogenicity, are the best alternative to the highly plasticized DAE plasticizer. TDAE plasticizers are manufactured by many oil product manufacturers and have a positive melt temperature. The types of technological methods of TDAE plasticizer production based on patent solutions are presented. The characteristics of the solvent dewaxing methods that are commonly used in the production of mineral base oils, mainly Group I according to API and the dewaxing process, are also described. The solvent dewaxing of classical TDAE plasticizers was carried out to test the possibility of improving the structural composition of the TDAE plasticizer towards increasing the carbon content of the aromatic structures and improving the rheological and low temperature properties.

Słowa kluczowe

PL

plastyfikatory naftowe; klasyfikacja plastyfikatorów; plastyfikator TDAE; odparafinowanie rozpuszczalnikowe; wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne; mutagenność; kancerogenność plastyfikatorów

EN

petroleum plasticizers; classification of plasticizers; TDAE plasticizer; solvent dewaxing; polycyclic aromatic hydrocarbons; mutagenicity; carcinogenicity of plasticizers

• Wydawca: Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Nafta-Gaz
• Rocznik: 2018
• Tom: R. 74, nr 1
• Strony: 49--60
• Opis fizyczny: Bibliogr. 33 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Ptak S.

• Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy, ul. Lubicz 25 A, 31-503 Kraków

autor

Antosz A.

• Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy, ul. Lubicz 25 A, 31-503 Kraków

autor

Jakóbiec J.

• Akademia Górniczo-Hutnicza, al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

Bibliografia

• [1] Aman-Alikhani M., Taghvaei Ganjali S.: The influence of noncarcinogenic petroleum-basedprocess oils on tire compounds' performance. Iran Polymer and Petrochemical Institute 2013.
• [2] Bartyzel A.: Badanie selektywności rozpuszczalników organicznych stosowanych w procesach ciągłej ekstrakcji rozpuszczalnikowej wysokoaromatycznych olejów naftowych. Nafta-Gaz 2012, nr 10, s. 693-698.
• [3] Ptak S.: Ocena procesu odparafinowania rozpuszczalnikowego plastyfikatora TDAE. Nafta-Gaz 2017, nr 8, s. 605-615, DOI: 10.18668/NG.2017.08.08.
• [4] Ptak S.: Plastyfikatory naftowe dla przemysłu gumowego - odparafinowanie plastyfikatora TDAE. Nafta-Gaz 2017, nr 9, s. 675-684, DOI: 10.18668/NG.2017.09.07.
• [5] Steinmec R, Bartyzel A.: Aromatyczne plastyfikatory naftowe dla przemysłu gumowego. [W:] W. Parasiewicz, W.M. Rzymski (red.): Elastomery i przemysł gumowy: praca zbiorowa, Piastów-Łódź 2006.
• [6] Tonkonogov B.P., Os'mushnikov V.A., Karimova A.F.: Use of environmentally friendly plasticizers, obtained, by propane deasphalting, in tire rubbers. Chemistry and Technology of Fuels and Oils 2015, vol. 50, no. 6, s. 475-482.
• Akty prawne i normatywne
• [7] Norma ASTM D 2410:2015 Standard Test Methodfor Carbon-Type Composition of Insulating Oils of Petroleum Origin.
• [8] Patent DE 234323 Verfahren zur behandlung von minerał schmieroel-ausgangs materialien. British Petroleum Co., z dnia 14.03.1974.
• [9] Patent DE 2753163 Yerfahren und vorrichtung zur abtrennung von festem paraffin aus erdoel. Texaco Development Corp. z dnia 15.06.1978.
• [10] Patent DE 2827494 Yerfahren zur entparaffinierung von paraffinhaltigem schmieroel ausgangs materiał. Texaco Development Corp., z dnia 25.01.1979.
• [11] Patent DE 3930422 Process for the production of process oils with a low content of polycyclic aromatic compounds. BP oiltech GmbH, z dnia 21.03.1991.
• [12] Patent EP 1106673 Removal of polycyclic aromatic compounds from extracts. Shell Int. Research, z dnia 13.06.2001.
• [13] Patent EP 1260569 Process for making non-carcinogenic, high aromatic process oil. Shell Int. Research, z dnia 27.11.2002.
• [14] Patent EP 839891 Process for obtaining aromatic oils having a polycyclic aromatics content ofless than 3% which are useful as process oils. Repsol Petroleo SA, z dnia 6.05.1998.
• [15] Patent GB 1155695 Process and apparatus for the Recovery of Sohents used in Dewaxing Minerał Oils and the like. Edeleanu GmbH, z dnia 18.06.1969.
• [16] Patent PL 141875 Sposób odparafinowania olejów. Instytut Nafty i Gazu, z dnia 3.06.1986.
• [17] Patent PL 151667 Sposób odparafinowania olejów za pomocą rozpuszczalników. Instytut Nafty i Gazu, z dnia 29.03.1991.
• [18] Patent PL 161658 Sposób odolejania gazów parafinowych za pomocą rozpuszczalników. Instytut Nafty i Gazu, z dnia 30.07.1993.
• [19] Patent PL 162782 Sposób rozpuszczalnikowego odparafinowania olejów naftowych z zastosowaniem dodatku modyfikującego proces krystalizacji parafiny. Instytut Nafty i Gazu, z dnia 27.01.1992.
• [20] Patent PL 188731 Sposób odparafinowania olejów. Instytut Nafty i Gazu, z dnia 29.04.2005.
• [21] Patent PL 207051 Sposób wytwarzania plastyfikatora naftowego do kauczuku i gumy. Instytut Nafty i Gazu, Grupa LOTOS S.A., z dnia 29.10.2010.
• [22] Patent PL 207052 Sposób wytwarzania plastyfikatora TDAE do kauczuku i gumy. Instytut Nafty i Gazu, Grupa LOTOS S.A., z dnia 29.10.2010.
• [23] Patent PL 207056 Sposób wytwarzania plastyfikatora TDAE. Instytut Nafty i Gazu, z dnia 29.10.2010.
• [24] Patent PL 208531 Plastyfikator i sposób wytwarzania plastyfikatora. Zakrytoe Aktsionernoe Obschestvo Torgovy Dom „Orgkhim", z dnia 31.05.2011.
• [25] Patent PL 224956 Sposób wytwarzania plastyfikatora naftowego do kauczuku i gumy. Instytut Nafty i Gazu, Grupa LOTOS S.A., z dnia 28.02.2017.
• [26] Patent US 3972779 Means for controlling dewaxing apparatus. Texaco Inc., z dnia 3.08.1976.
• [27] Patent US 4146461 Dilution chilling dewaxing by modification of tower temperature profile. Exxon Research Engineering Co., z dnia 27.03.1979.
• [28] Patent US 4375403 Sohent dewaxing process. Texaco Inc., z dnia 1.03.1983.
• [29] Patent US 4444648 Sohent dewaxing with methyl tertiary butyl ether. Exxon Research Engineering Co., z dnia 24.04.1984.
• [30] Zgłoszenie patentowe EP 3 031 621 Al Pneumatic tire. The Goodyear Tire & Rubber Company, z dnia 9.12.2014.
• [31] Zgłoszenie patentowe US 2015/0152253 Al Functionalized-ESBR with acrylatefunctional base group. Synthos SA., z dnia 22.02.2012.
• [32] Zgłoszenie patentowe WO2011098096 A1 Method for producing process oils having a Iow content of polycyclic aromatics and use thereof. H & R International GmbH, z dnia 10.02.2010.
• [33] Rozporządzenie (WE) nr 1907/2006 Parlamentu Europejskie¬go i Rady z dnia 18 grudnia 2006 r. w sprawie rejestracji, oceny, udzielania zezwoleń i stosowanych ograniczeń w zakresie chemikaliów (REACH) (Dz.Urz. UE L 396 z 30.12.2006, z późn. zm.).

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).