Способ и устройство для получения мочевиновой консистентной смазки - RU2465306C2

Чертежи

Описание

Область техники, к которой относится изобретение

Это изобретение относится к способу и устройству для получения мочевиновой консистентной смазки.

Уровень техники

Область мочевиновых консистентных смазок быстро развивается, поскольку такие консистентные смазки легко использовать в типичных областях применения консистентных смазок - смазочных материалов, включая широкий набор подшипников для автомобильных универсальных шарниров равных угловых скоростей, шаровые шарниры, колесные подшипники, генераторы переменного тока, охлаждающие вентиляторы, шариковые винты, линейные направляющие механических станков, широкий набор скользящих блоков строительного оборудования и подшипники и механизмы в стальных конструкциях и различном другом промышленном производственном оборудовании.

Использование мочевиновых консистентных смазок постоянно увеличивается в таких конкретных областях применения, как различные виды автомобильных деталей, в том числе универсальные шарниры равных угловых скоростей (CVJ), где существует потребность в долговечности, пониженном трении и износе скользящих блоков в связи с современной тенденцией к миниатюризации, уменьшению веса и неблагоприятными условиями окружающей среды, и в стальных конструкциях, где требуется высокая термостойкость и износостойкость смазывающей консистентной смазки.

Кроме индивидуальных компонентов, которые входят в состав мочевиновой консистентной смазки, другим фактором, определяющим конечные свойства и характеристики мочевиновой консистентной смазки, является конкретная технология и условия, в которых производится мочевиновая консистентная смазка. Условия обработки, например диспергирование и смешивание индивидуальных компонентов и изменения температуры, могут быть существенными факторами, которые влияют на структуру мочевиновой консистентной смазки, например характер образующихся волокон.

В патенте США №5314982 (выдан Christian Rasp и др.) раскрыт трехстадийный способ, который также может быть использован в крупном промышленном масштабе, для получения полимочевиновой смазывающей консистентной смазки, которая отличается тем, что (а) полимочевины, которые содержат олеофильные группы, получают путем реакции диизоцианатов с аминами или в отсутствие растворителя на реакционном шнеке при 80-120°С, предпочтительно при 85-95°С (вариант А), или в среде толуола при 20-80°С, предпочтительно при 30-60°С (вариант В), что (b) после завершения реакции полимочевины, полученные на стадии (а), измельчают в твердом сухом состоянии, чтобы получить порошок (по меньшей мере, 70% от массы порошка имеют размер частиц приблизительно 100-400 мкм), и что (с) этот измельченный неочищенный продукт после превращения его в "пасту" (смоченную) при повышенной температуре в используемом базовом масле (10-30 минут при 140-180°С) и повторном охлаждении до комнатной температуры перерабатывают в консистентную смазку путем полной гомогенизации (если целесообразно, в несколько стадий) в гомогенизаторе высокого давления под давлением 400-1500 бар (происходит самопроизвольный разогрев до 100°С), причем консистентные смазки обладают хорошей воспроизводимостью и имеют почти такие же характеристики, как и в случае получения обычным способом производства in situ.

В патенте США №4392967 (A.Gordon Alexander) раскрыт способ непрерывного производства смазывающей консистентной смазки с использованием шнековой технологической установки, которая включает в себя: (а) введение исходных материалов и смазывающего масла в выбранные места шнековой технологической установки, в которой содержится ряд смежных, соединенных в продольном направлении секций барабана для проведения различных технологических стадий, и отделений вращающегося шнекового устройства, пересекающих внутреннюю часть секций барабана и имеющих отдельные элементы по своей длине для осуществления желательных операций; (b) смешивание и конвейерную доставку указанных исходных материалов вдоль указанной технологической установки внутри смежных секций барабана под действием непрерывного вращения указанного шнека; (с) регулирование температуры указанного материала, в то время как он транспортируется внутри указанной технологической установки с использованием различных устройств теплообмена, которые расположены внутри или вблизи каждого барабана для того, чтобы способствовать проведению технологических операций диспергирования, реакции, дегидратации и/или гомогенизации; (d) отвод воды, образовавшейся при дегидратации исходной смеси в выбранных пунктах разгрузки барабана указанной технологической установки; (е) введение дополнительного смазывающего масла и/или присадок в последующих местах барабана после стадии дегидратации; (f) гомогенизацию указанной полного состава консистентной смазки под действием непрерывного вращения указанного шнекового устройства и (g) удаление полученной смазывающей консистентной смазки из последней секции барабана указанной шнековой технологической установки.

Несмотря на предысторию мочевиновых консистентных смазок и способов получения мочевиновых консистентных смазок еще существует потребность в непрерывном способе получения мочевиновой консистентной смазки, который мог бы обеспечить такие преимущества, относящиеся к способу, как технологическая стабильность, контроль качества и экономика. Кроме того, все еще существует потребность в способе получения мочевиновой консистентной смазки, который обладал бы трансформируемостью с возможностью применения ко многим типам мочевиновых консистентных смазок без существенных изменений используемого оборудования.

Сущность изобретения

В настоящем изобретении разработан способ получения мочевиновой консистентной смазки, который включает в себя: (а) введение первого исходного компонента в первую зону подачи; (b) введение второго исходного компонента во вторую зону подачи; (с) первую реакцию-смешивание в первой зоне реакции-смешивания и (d) охлаждение-смешивание в зоне охлаждения-смешивания.

Кроме того, в настоящем изобретении создан способ получения мочевиновой консистентной смазки, который включает в себя: (а) введение первого исходного компонента в первую зону подачи; (b) введение второго исходного компонента во вторую зону подачи; (с) первую реакцию-смешивание в первой зоне реакции-смешивания; (d) введение третьего исходного компонента в третью зону подачи; (е) вторую реакцию-смешивание во второй зоне реакции-смешивания и (f) охлаждение-смешивание в зоне охлаждения-смешивания.

В настоящем изобретении также создано устройство для получения мочевиновой консистентной смазки, которое включает в себя: (а) первую зону подачи; (b) вторую зону подачи; (с) первую зону реакции-смешивания и (d) зону охлаждения-смешивания. Кроме того, изобретение предлагает устройство для получения мочевиновой консистентной смазки, которое включает в себя: (а) первую зону подачи; (b) вторую зону подачи; (с) первую зону реакции-смешивания; (d) третью зону подачи; (е) вторую зону реакции-смешивания и (f) зону охлаждения-смешивания.

Краткое описание чертежей

Один или несколько вариантов осуществления изобретения подробно описаны с помощью примеров со ссылкой на сопровождающие чертежи.

На фиг.1 схематически изображен способ получения мочевиновой консистентной смазки, например тетрамочевиновой консистентной смазки, в соответствии со способом изобретения.

На фиг.2 схематически изображен способ получения мочевиновой консистентной смазки, например димочевиновой консистентной смазки или тримочевино-уретановой консистентной смазки, в соответствии со способом изобретения.

На фиг.3 схематически изображено устройство изобретения для получения тетрамочевиновой консистентной смазки.

На фиг.4 схематически изображено устройство изобретения для получения димочевиновой консистентной смазки.

Осуществление изобретения

В настоящем изобретении разработан способ получения мочевиновой консистентной смазки, включающий, например, консистентную смазку на основе мочевины, обработанную мочевиновую консистентную смазку или их комбинации. Предпочтительно изобретение предоставляет способ непрерывного получения мочевиновой консистентной смазки, который включает в себя, например, консистентную смазку на основе мочевины, обработанную мочевиновую консистентную смазку или их комбинации. Используемые в описании термины "непрерывный" и "непрерывно" относятся к способу согласно изобретению, который обычно проводят без промежутков во времени и последовательно по сравнению с традиционными технологиями, например периодическим способом.

Настоящее изобретение имеет одно или несколько следующих преимуществ.

Преимущество изобретения заключается в том, что мочевиновую консистентную смазку, например димочевиновую консистентную смазку, или тримочевино-уретановую консистентную смазку, или тетрамочевиновую консистентную смазку, или их комбинации, можно получать непрерывно с использованием способа изобретения.

Другое преимущество изобретения заключается в обеспечении приспособляемости способа изобретения с целью создания различных типов мочевиновой консистентной смазки, например димочевиновой консистентной смазки, или тримочевино-уретановой консистентной смазки, или тетрамочевиновой консистентной смазки, или их комбинации, без необходимости существенных изменений в оборудовании или направлениях материального потока.

Обычно мочевиновая консистентная смазка содержит загуститель мочевиновой консистентной смазки и базовое масло. Мочевиновая консистентная смазка, полученная или произведенная по способу изобретения, содержит весовую долю загустителя мочевиновой консистентной смазки в расчете на суммарную массу мочевиновой консистентной смазки, которая обычно находится в диапазоне от 2 до 25 процентов по массе, предпочтительно в диапазоне от 3 до 20 процентов по массе, более предпочтительно в диапазоне от 5 до 20 процентов по массе.

Примеры загустителя мочевиновой консистентной смазки включают загуститель димочевиновой консистентной смазки, загуститель тримочевино-уретановой консистентной смазки, тетрамочевиновой консистентной смазки и их комбинации. Кроме того, при получении загустителей мочевиновой консистентной смазки, например, может происходить образование поперечных связей.

Базовое масло, также называемое в уровне техники смазывающим маслом, подходящее для применения в способе изобретения, обычно может быть таким базовым маслом, которое выбирают в качестве смазывающего масла, например, при получении консистентной смазки в периодическом процессе. Кроме того, базовое масло, на которое обычно ссылаются в описании, может быть маслом минерального происхождения, синтетического происхождения или их комбинацией. Базовые масла минерального происхождения могут быть нефтяными маслами, например, такими, которые получаются в процессах очистки растворителем или гидроочистки. Базовые масла синтетического происхождения обычно могут содержать смеси углеводородных полимеров С₁₀-С₅₀, например полимеров альфа-олефинов, синтетических масел типа сложных эфиров, синтетических масел типа простых эфиров и их комбинации. Кроме того, базовые масла могут включать высокопарафиновые продукты синтеза Фишера-Тропша.

Подходящие примеры синтетических масел включают в себя полиолефины, например альфа-олефиновый олигомер и полибутен, полиалкиленгликоли, например полиэтиленгликоль и полипропиленгликоль, сложные диэфиры, например ди-2-этилгексилсебацинат и ди-2-этилгексиладипинат, сложные эфиры полиолов, например сложные эфиры триметилолпропана и пентаэритрита, простые перфторалкиловые эфиры, силиконовые масла, полифениловые эфиры или индивидуально, или в виде смешанных масел.

Подходящие примеры базовых масел включают минеральные масла средней вязкости, минеральные масла высокой вязкости и их комбинации. Минеральные масла средней вязкости обычно имеют значение вязкости в диапазоне от 5 мм²/с (сантистокс, сСт) при 100°С до 15 мм²/с (сСт) при 100°С, предпочтительно в диапазоне от 6 мм²/с (сСт) при 100°С до 12 мм²/с (сСт) при 100°С и более предпочтительно в диапазоне от 7 мм²/с (сСт) при 100°С до 12 мм²/с (сСт) при 100°С. Минеральные масла высокой вязкости обычно имеют значение вязкости в диапазоне от 15 мм²/с (сСт) при 100°С до 40 мм²/с (сСт) при 100°С и предпочтительно в диапазоне от 15 мм²/с (сСт) при 100°С до 30 мм²/с (сСт) при 100°С.

Подходящие примеры минеральных масел, которые могут быть использованы, включают те, которые продаются членами корпорации группы Shell под наименованиями "HVI", "MVIN", или "HMVIP". Кроме того, могут быть использованы поли-альфа-олефины и базовые масла типа полученных с использованием гидроизомеризации воска, например те, которые продаются членами корпорации группы Shell под наименованием "XHVI" (торговая марка).

Примеры подходящих мочевиновых консистентных смазок, которые могут быть получены с использованием способа настоящего изобретения, включают в себя димочевиновые консистентные смазки, тримочевино-уретановые консистентные смазки, тетрамочевиновые консистентные смазки и их сочетания.

Например, тетрамочевиновая консистентная смазка может быть получена с использованием способа изобретения путем контактирования первого исходного компонента (А), имеющего формулу OCN-R1-NCO, в которой R1 включает в себя углеводородную группу, содержащую от 2 до 30 атомов углерода, второго исходного компонента (В), включающего в себя моноамин, имеющий формулу NH₂R2, в которой R2 включает углеводородную группу, содержащую от 2 до 30 атомов углерода, и другого второго исходного компонента (С), включающего в себя диамин, имеющий формулу NH₂R3NH₂, где R3 включает в себя углеводородную группу, содержащую от 2 до 12 атомов углерода, или полиоксиуглеводородную группу, содержащую от 2 до 12 атомов углерода, в присутствии базового масла. Весовые доли исходных компонентов, содержащих (А), (В) и (С), определяются стехиометрией химической структуры загустителя тетрамочевиновой консистентной смазки таким образом, чтобы исходные компоненты прореагировали полностью с получением загустителя тетрамочевиновой консистентной смазки.

Например, димочевиновая консистентная смазка может быть получена с использованием способа изобретения путем контактирования первого исходного компонента (А), имеющего формулу OCN-R1-NCO, в которой R1 включает в себя углеводородную группу, содержащую от 2 до 30 атомов углерода, и одного или нескольких исходных компонентов, например исходного компонента (D) и исходного компонента (Е), включающего в себя моноамин, имеющий формулу NH₂R2, в которой R2 включает углеводородную группу, содержащую от 2 до 30 атомов углерода, в присутствии базового масла. Весовые доли исходных компонентов, содержащих (А) и моноамин, например исходные компоненты (A), (D) и (Е), определяются стехиометрией химической структуры загустителя димочевиновой консистентной смазки таким образом, чтобы исходные компоненты прореагировали полностью с получением загустителя димочевиновой консистентной смазки.

Тримочевино-уретановая консистентная смазка может быть получена способом, аналогичным получению димочевиновой консистентной смазки. Обычно тримочевино-уретановая консистентная смазка включает в себя тримочевино-моноуретановые молекулы, а также может содержать молекулы димочевины, мономочевино-моноуретановые молекулы, диуретановые молекулы или их комбинации. Например, тримочевино-уретановые консистентные смазки могут быть получены с использованием способа изобретения путем контактирования первого исходного компонента (А), имеющего формулу OCN-R1-NCO, в которой R1 включает в себя углеводородную группу, содержащую от 2 до 30 атомов углерода, исходного компонента (F), содержащего спирт, и исходного компонента, содержащего моноамин, имеющий формулу NH₂R2, в которой R2 включает в себя углеводородную группу, содержащую от 2 до 30 атомов углерода, и исходного компонента, содержащего диамин, имеющий формулу NH₂R3NH₂, где R3 включает в себя углеводородную группу, содержащую от 2 до 12 атомов углерода, или полиоксиуглеводородную группу, содержащую от 2 до 12 атомов углерода, в присутствии базового масла. Обычно спирт реагирует с первым исходным компонентом (А) до контактирования с аминами. Исходный компонент, содержащий моноамин, и исходный компонент, содержащий диамин, могут включать в себя один исходный компонент, например исходный компонент (G). Весовые доли исходных компонентов, содержащих (А), спирт, моноамин и диамин, например исходные компоненты (А), (F) и (G), определяются стехиометрией химической структуры загустителя тримочевино-уретановой консистентной смазки таким образом, чтобы исходные компоненты прореагировали полностью с получением загустителя тримочевино-уретановой консистентной смазки.

Углеводородная группа, обозначенная в описании как R1, включает в себя двухвалентный углеводородный радикал, который может быть алифатическим, алициклическим, ароматическим или их комбинацией, например (но без ограничения) алкиларилен, аралкилен, алкилциклоалкилен, циклоалкиларилен или их комбинации, включая две свободные валентности при различных атомах углерода. Углеводородная группа, обозначенная в описании как R2, включает в себя моновалентный органический радикал, содержащий водород и углерод, и может быть алифатическим, ароматическим, алициклическим или их комбинацией, например (но без ограничения) аралкил, алкил, арил, циклоалкил, алкилциклоалкил или их комбинации, и может быть насыщенным или олефиновоненасыщенным (содержит один или несколько атомов углерода, связанных двойной связью, сопряженной или несопряженной).

Углеводородная группа, обозначенная в описании как R3, включает в себя двухвалентный углеводородный радикал, содержащий водород и углерод, и может быть алифатическим, ароматическим, алициклическим или их комбинацией, например (но без ограничения) аралкил, алкил, арил, циклоалкил, алкилциклоалкил или их комбинации, и может быть насыщенным или олефиновоненасыщенным (содержит один или несколько атомов углерода, связанных двойной связью, сопряженной или несопряженной). Полиоксиуглеводородная группа, обозначенная в описании как R3, включает в себя двухвалентный углеводородный радикал, который может быть алифатическим, алициклическим, ароматическим или их комбинацией, например (но без ограничения) алкиларилен, аралкилен, алкилциклоалкилен, циклоалкиларилен или их комбинации, включая две свободные валентности при различных атомах углерода, с повторяющимися блоками от 2 до 5.

Примеры подходящих диизоцианатов, которые могут быть использованы при получении мочевиновой консистентной смазки с использованием способа изобретения, включают в себя дифенилметандиизоцианат, фенилендиизоцианат, дифенилдиизоцианат, фенилдиизоцианат, толуолдиизоцианат (TDI), нафтилендиизоцианат, толуолортодиизоцианат (TODI) и их комбинации. Примеры подходящих моноаминов, которые могут быть использованы для получения мочевиновой консистентной смазки с использованием способа изобретения, включают в себя октиламин, додециламин (лауриламин), тетрадециламин (миристиламин), гексадециламин, октадециламин (талловый амин, также называется стеариламином), олеиламин, анилин, бензиламин, пара-толуидин, пара-хлоранилин, мета-ксилидин и их комбинации. Примеры подходящих диаминов, которые могут быть использованы для получения мочевиновой консистентной смазки с использованием способа изобретения, включают в себя этилендиамин (EDA), пропилендиамин, бутилендиамин, пентилендиамин, гексаметилендиамин (HMDA), полиоксиметилендиамин, полиоксиэтилендиамин, полиоксипропилендиамин, полиоксиизопропилендиамин, полиэфирамин, триэтиленгликольдиамин и их комбинации. Примеры подходящих спиртов, которые могут быть использованы для получения мочевиновой консистентной смазки, например тримочевино-уретановой консистентной смазки, с использованием способа изобретения, включают в себя 1-додеканол (лауриловый спирт), 1-тетрадеканол (миристиловый спирт), 1-гексадеканол (цетиловый или пальмитиловый спирт), 1-октадеканол (стеариловый спирт), цис-9-октадецен-1-ол (олеиловый спирт), 9-октадекадиен-1-ол (ненасыщенный пальмитолеиловый спирт), 12-октадекадиен-1-ол (линолеиловый спирт) и их комбинации.

Например, тетрамочевиновые консистентные смазки могут быть получены с использованием способа изобретения путем контактирования первого исходного компонента (А), содержащего, например, толуолдиизоцианат (TDI) (например, смесь 20 процентов по массе толуол-2,6-диизоцианата и 80 процентов по массе толуол-2,4-диизоцианата), второго исходного компонента (В), содержащего, например, 1-октадециламин (также называется талловым амином), и другого второго исходного компонента (С), содержащего, например, гексаметилендиамин (HMDA), в присутствии базового масла.

Весовое отношение второго исходного компонента (В) к другому второму исходному компоненту (С) может быть любым весовым отношением, которое обеспечивает получение тетрамочевиновой консистентной смазки. Например, весовое отношение 1-октадециламина к гексаметилендиамину (HMDA) может находиться в диапазоне от 4,2:1 до верхнего предела, который ограничивается минимальным количеством гексаметилендиамина (HMDA), которое необходимо для получения тетрамочевиновой консистентной смазки. Например, верхний предел может составлять 100:1, обеспечивая, например, весовое отношение в диапазоне от 4,2:1 до 100:1. Например, 100 процентов по массе 1-октадециламина и 0 процентов по массе гексаметилендиамина (HMDA) дают димочевиновую консистентную смазку, которая не содержит тетрамочевиновую консистентную смазку. Кроме весового отношения исходных компонентов (В) относительно (С), остальные соотношения исходных компонентов, содержащих (А), (В) и (С), определяются стехиометрией химической структуры загустителя тетрамочевиновой консистентной смазки таким образом, чтобы исходные компоненты прореагировали полностью с получением загустителя тетрамочевиновой консистентной смазки.

Например, тетрамочевиновая консистентная смазка также может быть получена с использованием способа согласно изобретению путем контактирования первого исходного компонента (А), например толуолдиизоцианата (TDI) (например, смесь 20 процентов по массе толуол-2,6-диизоцианата и 80 процентов по массе толуол-2,4-диизоцианата), второго исходного компонента (В), содержащего, например, 1-октадециламин (также называется талловым амином), и другого второго исходного компонента (С), содержащего, например, этилендиамин (EDA), в присутствии базового масла.

Весовое отношение второго исходного компонента (В) к другому второму исходному компоненту (С) может быть любым весовым отношением, которое обеспечивает получение тетрамочевиновой консистентной смазки. Например, весовое отношение 1-октадециламина к этилендиамину (EDA) может находиться в диапазоне от 8,1:1 до верхнего предела, который ограничивается минимальным количеством этилендиамина (EDA), которое необходимо для получения тетрамочевиновой консистентной смазки. Например, верхний предел может составлять 100:1, обеспечивая, например, весовое соотношение в диапазоне от 8,1:1 до 100:1. Например, 100 процентов по массе 1-октадециламина и 0 процентов по массе этилендиамина (EDA) дают димочевиновую консистентную смазку, которая не содержит тетрамочевиновую консистентную смазку. Кроме весового отношения исходных компонентов (В) относительно (С), остальные соотношения исходных компонентов, содержащих (А), (В) и (С), определяются стехиометрией химической структуры загустителя тетрамочевиновой консистентной смазки таким образом, чтобы исходные компоненты прореагировали полностью с получением загустителя тетрамочевиновой консистентной смазки.

Например, тетрамочевиновая консистентная смазка может быть получена с использованием способа согласно изобретению путем контактирования первого исходного компонента (А), содержащего, например, 4,4'-дифенилметандиизоцианат (также называется метилендиизоцианатом или MDI), второго исходного компонента (В), содержащего, например, 1-октадециламин (также называется талловым амином), и другого второго исходного компонента (С), содержащего, например, полиоксипропилен-диамин (POD), в присутствии базового масла.

Весовое отношение второго исходного компонента (В) к другому второму исходному компоненту (С) может быть любым весовым соотношением, которое обеспечивает получение тетрамочевиновой консистентной смазки. Например, весовое отношение 1-октадециламина к полиоксипропилендиамину (POD) может находиться в диапазоне от 2,3:1 до верхнего предела, который ограничивается минимальным количеством полиоксипропилендиамина (POD), которое необходимо для получения тетрамочевиновой консистентной смазки. Например, верхний предел может составлять 100:1, обеспечивая, например, весовое соотношение в диапазоне от 2,3:1 до 100:1. Например, 100 процентов по массе 1-октадециламина и 0 процентов по массе полиоксипропилендиамина (POD) дает димочевиновую консистентную смазку, которая не содержит тетрамочевиновую консистентную смазку. Кроме весового отношения исходных компонентов (В) относительно (С), остальные соотношения исходных компонентов, содержащих (А), (В) и (С) определяются стехиометрией химической структуры загустителя тетрамочевиновой консистентной смазки таким образом, чтобы исходные компоненты прореагировали полностью с получением загустителя тетрамочевиновой консистентной смазки.

Например, димочевиновая консистентная смазка может быть получена с использованием способа согласно изобретению путем контактирования первого исходного компонента (А), содержащего, например, 4,4'-дифенилметандиизоцианат (также называется метилендиизоцианатом или MDI), второго исходного компонента (D), содержащего, например, октиламин, и третьего исходного компонента (Е), содержащего, например, додециламин, в присутствии базового масла.

Весовое отношение второго исходного компонента (D) к третьему исходному компоненту (Е) может быть любым весовым соотношением, которое обеспечивает получение димочевиновой консистентной смазки. Например, количество октиламина и додециламина может находиться в диапазоне от 100 процентов по массе октиламина и 0 процентов по массе додециламина до 0 процентов по массе октиламина и 100 процентов по массе додециламина. Кроме количества компонентов (D) и (Е), остальные соотношения исходных компонентов, содержащих (А), (D) и (Е) определяются стехиометрией химической структуры загустителя димочевиновой консистентной смазки таким образом, чтобы исходные компоненты прореагировали полностью с получением загустителя димочевиновой консистентной смазки.

Например, тримочевино-уретановая консистентная смазка также может быть получена с использованием способа согласно изобретению путем контактирования первого исходного компонента (А), содержащего, например, толуолдиизоцианат (также называется TDI) (например, смесь 20 процентов по массе толуол-2,6-диизоцианата и 80 процентов по массе толуол-2,4-диизоцианата), второго исходного компонента (F), содержащего, например, 1-октадеканол (стеариловый спирт), и третьего исходного компонента (G), содержащего, например, 1-октадециламин (также называется талловым амином) и этилендиамин (EDA), в присутствии базового масла.

Например, третий исходный компонент (G) также может быть разделен на два исходных компонента, причем один исходный компонент содержит 1-октадециламин, а другой исходный компонент содержит этилендиамин. Обычно амины можно добавлять в любой последовательности. Например, для получения максимальной доли тримочевино-моноуретановых или тетрамочевиновых молекул обычно диамин может быть добавлен до моноамина. Кроме того, например, при получении тримочевино-уретановой консистентной смазки обычно весь этилендиамин (EDA) и часть моноамина могут быть добавлены в присутствии базового масла в качестве третьего исходного компонента и остальной моноамин может быть добавлен в присутствии базового масла в качестве четвертого исходного компонента. Кроме того, например, порядок добавления третьего исходного компонента с последующим четвертым исходным компонентом может быть изменен на обратный с целью получения другой структуры волокнистого загустителя, которая может быть выгодной для применения мочевиновой консистентной смазки в подшипниках качения, зубчатых механизмах и их сочетаниях.

Весовое отношение компонентов исходного компонента (G) может быть любым весовым отношением, которое обеспечивает получение тримочевино-уретановой консистентной смазки. Например, весовое отношение 1-октадециламина к этилендиамину (EDA) может находиться в диапазоне от 4,0:1 до 7,0:1 при сохранении стехиометрии. Весовое отношение исходного компонента (F) к исходному компоненту (G) может быть любым весовым отношением, которое обеспечивает получение тримочевино-уретановой консистентной смазки. Например, весовое отношение 1-октадеканола (стеарилового спирта) к этилендиамину (EDA) может находиться в диапазоне от 4,5:1 до 6,0:1 при сохранении стехиометрии. Кроме того, например, когда количество этилендиамина (EDA) меньше необходимого по стехиометрии, могут быть получены двойные компоненты с индивидуальными диизоцианатными молекулами независимо от тримочевино-моноуретановых молекул. Например, если две молекулы моноамина реагируют с молекулой диизоцианата, тогда образуется молекула димочевины. Кроме того, например, если молекула моноамина и молекула спирта реагируют с молекулой диизоцианата, тогда образуется мономочевино-моноуретановая молекула. Кроме того, например, если две молекулы спирта реагируют с молекулой диизоцианата, тогда образуется диуретановая молекула. Таким образом, могут быть получены мочевиновые консистентные смазки, содержащие тримочевино-моноуретановые молекулы и димочевиновые молекулы, мономочевино-моноуретановые молекулы, диуретановые молекулы или их комбинации. Кроме весового отношения моноамина к диамину и весового отношения спирта к диамину, остальные соотношения исходных компонентов определяются стехиометрией химической структуры загустителя тримочевино-уретановой консистентной смазки таким образом, чтобы исходные компоненты прореагировали полностью с получением загустителя тримочевино-уретановой консистентной смазки.

Мочевиновая консистентная смазка, полученная по способу согласно изобретению, может содержать одну или несколько присадок в количестве, которое обычно используется в соответствующей области применения с целью придания определенных желательных характеристик мочевиновой консистентной смазке в том числе, например стойкости к окислению, клейкости, противозадирных свойств, замедления коррозии, пониженного трения и износа и их комбинаций.

Примеры подходящих присадок включают в себя антиокислительные, антикоррозийные, противоизносные присадки, противозадирные присадки, присадки, понижающие температуру застывания, дезактиваторы металла, агенты клейкости, присадки, улучшающие индекс вязкости, и их сочетания.

Примеры подходящих присадок включают в себя противозадирные/противоизносные агенты, например соли цинка, например диалкил- или диарилдитиофосфаты цинка, бораты, дитиофосфат молибдена, замещенные тиадиазолы, полимерные азот- и фосфорсодержащие соединения, полученные, например, путем реакции диалкоксиамина с замещенным органическим фосфатом, аминофосфатами, сульфурированное спермацетовое масло природного или синтетического происхождения, сульфурированный лярд, сульфурированные сложные эфиры, сульфурированные эфиры жирных кислот, сульфурированные материалы, органические фосфаты, например, соответствующие формуле (OR)₃P=O, где R представляет собой алкильную, арильную или аралкильную группу, и трифенилфосфоротионат; одну или несколько металлсодержащих моющих присадок с щелочной реакцией, например алкилсалицилаты кальция или магния, алкиларилсульфонаты или алкилсульфонаты; беззольные диспергирующие присадки, например продукты реакции полиизобутенилянтарного ангидрида и амина или сложного эфира; антиокислители, например блокированные фенолы или амины, например фенил-альфа-нафтиламин; антикоррозийные присадки, например нафтенат цинка; присадки - модификаторы трения; присадки, улучшающие индекс вязкости; присадки, понижающие температуру застывания; агенты клейкости и их комбинации. Кроме того, могут быть добавлены твердые материалы, например графит, тонко диспергированный дисульфид молибдена, тальк, металлические порошки и различные полимеры, например полиэтиленовый воск с целью улучшения специальных характеристик. Примером арильной группы является фенильная группа. Примером аралкильной группы является бензильная группа.

Мочевиновые консистентные смазки, полученные по способу согласно изобретению, могут содержать один дитиофосфат цинка или комбинацию из двух или нескольких дитиофосфатов цинка. Примеры подходящих дитиофосфатов цинка включают диалкилдитиофосфаты цинка, диарилдитиофосфаты цинка, алкиларилдитиофосфаты цинка и их сочетания. Предпочтительным дитиофосфатом цинка является диалкилдитиофосфат цинка. Алкильные группы в диалкилдитиофосфате цинка могут иметь прямую цепочку или разветвленную цепочку и обычно содержат от 1 до 20 атомов углерода, предпочтительно от 8 атомов углерода до 20 атомов углерода и более предпочтительно от 8 атомов углерода до 12 атомов углерода.

Мочевиновые консистентные смазки, полученные по способу согласно изобретению, могут включать в себя присадку, содержащую единственный беззольный дитиокарбамат или комбинацию из двух или нескольких беззольных дитиокарбаматов. Примеры подходящих беззольных дитиокарбаматов включают в себя беззольные диалкилдитиокарбаматы, диарилдитиокарбаматы, алкиларилдитиокарбаматы и их комбинации. Предпочтительным беззольным дитиокарбаматом является беззольный диалкилдитиокарбамат, более предпочтительно метилен-бис-диалкилдитиокарбамат. Алкильные группы беззольного диалкилдитиокарбамата могут иметь прямую или разветвленную цепочку и предпочтительно содержат от 1 до 12 атомов углерода, более предпочтительно от 2 атомов углерода до 6 атомов углерода. Примером предпочтительного беззольного дитиокарбамата является метилен-бис-дибутилдитиокарбамат.

Мочевиновые консистентные смазки, полученные по способу согласно изобретению, могут содержать от 0,1 процента по массе до 15 процентов по массе, предпочтительно от 0,1 до 5 процентов по массе, более предпочтительно от 0,1 до 2 процентов по массе и еще более предпочтительно от 0,2 процента по массе до 1 процента по массе одной или нескольких присадок, в расчете на суммарный вес мочевиновой консистентной смазки. Например, может потребоваться комбинация присадок для достижения большей массовой доли присадок, например 15 процентов по массе.

Обычно вариант осуществления изобретения включает в себя одну или несколько зон. Эти зоны могут обеспечивать транспорт исходных компонентов, мочевиновой консистентной смазки или их комбинаций из одной зоны в другую зону, расположенную ниже по потоку. Транспорт может быть осуществлен с использованием любых средств, которые можно использовать в способе изобретения. Примеры подходящих средств транспорта включают в себя шнековый элемент и комбинацию шнековых элементов.

Обычно при получении тетрамочевиновой консистентной смазки зоны включают в себя первую зону подачи, вторую зону подачи, первую зону реакции-смешивания и зону охлаждения-смешивания. Кроме того, при получении тетрамочевиновой консистентной смазки зоны могут включать вентиляционную зону. При получении тетрамочевиновой консистентной смазки зоны могут дополнительно включать зону подачи масла. При получении тетрамочевиновой консистентной смазки зоны могут дополнительно включать зону смешивания.

Обычно при получении тетрамочевиновой консистентной смазки зоны расположены по порядку, как описано в изобретении, и могут включать комбинации зон, описанных в изобретении. Зоны тетрамочевиновой консистентной смазки могут включать дополнительные зоны, например дополнительные зоны подачи, зоны реакции-смешивания, вентиляционную зону, зоны подачи масла, зоны смешивания, зоны охлаждения-смешивания и их комбинации.

Примерный профиль зон для получения тетрамочевиновой консистентной смазки может включать первую зону подачи, вторую зону подачи, первую зону реакции-смешивания, вентиляционную зону, первую зону смешивания, зону подачи масла, вторую зону смешивания, вторую зону подачи масла, третью зону смешивания, третью зону подачи масла, четвертую зону смешивания и зону охлаждения-смешивания.

Обычно при получении димочевиновой консистентной смазки эти зоны включают первую зону подачи, вторую зону подачи, первую зону реакции-смешивания, третью зону подачи, вторую зону реакции-смешивания и зону охлаждения-смешивания.

Обычно при получении димочевиновой консистентной смазки зоны расположены по порядку, как описано в изобретении, и могут включать комбинации зон, описанных в изобретении. Зоны димочевиновой консистентной смазки могут включать дополнительные зоны, например дополнительные зоны подачи, зоны реакции-смешивания, вентиляционные зоны, зоны подачи масла, зоны смешивания, зоны охлаждения-смешивания и их комбинации.

Примерный профиль зон для получения димочевиновой консистентной смазки может включать первую зону подачи, вторую зону подачи, первую зону реакции-смешивания, третью зону подачи, вторую зону реакции-смешивания, вентиляционную зону, первую зону смешивания, зону подачи масла, вторую зону смешивания, вторую зону подачи масла, третью зону смешивания и зону охлаждения-смешивания.

Обычно при получении тримочевино-уретановой консистентной смазки зоны включают первую зону подачи, вторую зону подачи, первую зону реакции-смешивания, третью зону подачи, вторую зону реакции-смешивания и зону охлаждения-смешивания.

Обычно при получении тримочевино-уретановой консистентной смазки эти зоны расположены по порядку, как описано в изобретении, и могут включать комбинации зон, описанных в изобретении. Зоны тримочевино-уретановой консистентной смазки могут включать дополнительные зоны, например дополнительные зоны подачи, зоны реакции-смешивания, вентиляционные зоны, зоны подачи масла, зоны смешивания, зоны охлаждения-смешивания и их сочетания. Например, если третий исходный компонент (G), содержащий моноамин и диамин, разделяется на два исходных компонента, то дополнительные зоны могут включать четвертую зону подачи. Кроме того, например, если третий исходный компонент (G), содержащий моноамин и диамин, разделяется на два исходных компонента, то зона реакции-смешивания может быть расположена между третьей зоной подачи и четвертой зоной подачи.

Примерный профиль зон для получения тримочевино-уретановой консистентной смазки может включать первую зону подачи, вторую зону подачи, первую зону реакции-смешивания, третью зону подачи, вторую зону реакции-смешивания, вентиляционную зону, первую зону смешивания, зону подачи масла, вторую зону смешивания, вторую зону подачи масла, третью зону смешивания и зону охлаждения-смешивания.

Например, могут существовать несколько повторных зон подачи масла с последующей зоной смешивания. В зависимости от устойчивости консистентной смазки и желательного охлаждения могут существовать несколько повторных шагов подачи масла в зоне подачи масла с последующим смешиванием в зоне смешивания. Например, при получении тетрамочевиновой консистентной смазки могут существовать несколько повторных шагов или групп, например три подачи масла в зоне подачи масла с последующим смешиванием в зоне смешивания. Кроме того, например, при получении димочевиновой консистентной смазки могут существовать несколько повторных шагов или групп, например две подачи масла в зоне подачи масла с последующим смешиванием в зоне смешивания. Кроме того, например, при получении тримочевино-уретановой консистентной смазки могут существовать несколько повторных шагов или групп, например две подачи масла в зоне подачи масла с последующим смешиванием в зоне смешивания.

Кроме того, например, дополнительно к базовому маслу или вместо базового масла может быть использована одна или несколько присадок с целью получения обработанной мочевиновой консистентной смазки. Например, консистентная смазка на основе мочевины может быть обработана при повторе подачи масла в зоне подачи масла с последующим смешиванием в зоне смешивания, где дополнительно к базовому маслу или вместо базового масла может быть использована одна или несколько присадок с целью обеспечения повтора подачи присадки в зону подачи масла (может называться зоной подачи присадки) с последующим смешиванием в зоне смешивания (может называться зоной смешивания присадки) для того, чтобы получить обработанную мочевиновую консистентную смазку. Кроме того, например, зона подачи масла (зона подачи присадки) и зона смешивания (зона смешивания присадки) могут быть объединены в одной зоне подачи масла, подачи присадки и смешивания или их комбинации.

Кроме того, устройство для получения мочевиновой консистентной смазки может включать в себя устройство обработки мочевиновой консистентной смазки, содержащее статический смеситель (смесители), гомогенизатор (гомогенизаторы), набор сеток (наборы) или их сочетание.

Например, в зонах может быть получена консистентная смазка на основе мочевины. Затем консистентную смазку на основе мочевины можно подать в устройство обработки мочевиновой консистентной смазки, включающее статические смесители, гомогенизаторы, набор сеток или их комбинацию, для того чтобы получить обработанную мочевиновую консистентную смазку. Когда зоны содержат шнековый элемент, например экструдер, применение дополнительного устройства для обработки мочевиновой консистентной смазки предусматривает возможность использования более короткого экструдера, который применяется для получения обработанной мочевиновой консистентной смазки. Применение экструдера с последующим дополнительным устройством для обработки мочевиновой консистентной смазки с целью получения обработанной мочевиновой консистентной смазки может быть более выгодным, чем использование более длинного экструдера без дополнительного устройства для обработки мочевиновой консистентной смазки для создания обработанной мочевиновой консистентной смазки.

Дополнительная обработка мочевиновой консистентной смазки, например консистентной смазки на основе мочевины, с использованием дополнительного устройства для обработки мочевиновой консистентной смазки может включать применение любых статических смесителей, гомогенизаторов, набора сеток или их комбинаций, используемых при получении мочевиновой консистентной смазки, например обработанной мочевиновой консистентной смазки. Наборы сеток могут быть использованы с целью гомогенизации, фильтрации или их комбинации. В качестве примера набора сеток могут быть использованы отдельные сетки или множество сеток с различным размером отверстий. Гомогенизация может быть осуществлена путем форсирования, например продавливания мочевиновой консистентной смазки сквозь набор сеток.

Например, одну или несколько присадок можно добавлять в зону охлаждения-смешивания вместо использования устройства для обработки мочевиновой консистентной смазки для того, чтобы получить обработанную мочевиновую консистентную смазку. Например, одну или несколько присадок также можно добавлять после зоны охлаждения-смешивания, другими словами, вне зоны охлаждения-смешивания, например, с использованием устройства для обработки мочевиновой консистентной смазки для того, чтобы получить обработанную мочевиновую консистентную смазку. Кроме того, может быть использована, например, комбинация добавления одной или нескольких присадок в зону охлаждения-смешивания и использование устройства для обработки мочевиновой консистентной смазки.

Кроме того, например, вместо применения устройства для обработки мочевиновой консистентной смазки могут быть использованы дополнительные зоны, включающие зону подачи присадки с последующей зоной смешивания присадки и последующей второй зоной охлаждения-смешивания.

Например, способ изобретения может быть использован для получения мочевиновой консистентной смазки. Мочевиновая консистентная смазка может быть использована в качестве исходного компонента в зоне подачи с целью получения мочевиновой консистентной смазки, содержащей две или больше мочевиновых консистентных смазок. Например, мочевиновая консистентная смазка также может быть использована, в дополнение или вместо базового масла, в зоне подачи масла настоящего изобретения для того, чтобы получить мочевиновую консистентную смазку, содержащую две или больше мочевиновых консистентных смазок. Например, мочевиновая консистентная смазка также может быть использована, в дополнение или вместо базового масла, в зоне подачи присадки с целью получения мочевиновой консистентной смазки, содержащей две или больше мочевиновых консистентных смазок.

Например, димочевиновая консистентная смазка может быть добавлена в способе получения мочевиновой консистентной смазки согласно изобретению, например димочевиновой консистентной смазки, тримочевино-уретановой консистентной смазки, тетрамочевиновой консистентной смазки или их комбинации, для того, чтобы получить мочевиновую консистентную смазку, содержащую димочевиновую консистентную смазку и димочевиновую консистентную смазку, тримочевино-уретановую консистентную смазку, тетрамочевиновую консистентную смазку или их комбинации. Кроме того, например, тримочевино-уретановая консистентная смазка может быть добавлена в способе получения мочевиновой консистентной смазки согласно изобретению, например димочевиновой консистентной смазки, тримочевино-уретановой консистентной смазки, тетрамочевиновой консистентной смазки или их комбинации, с целью получения мочевиновой консистентной смазки, содержащей тримочевино-уретановую консистентную смазку и димочевиновую консистентную смазку, тримочевино-уретановую консистентную смазку, тетрамочевиновую консистентную смазку или их комбинацию. Например, тетрамочевиновая консистентная смазка может быть добавлена в способе получения мочевиновой консистентной смазки согласно изобретению, например димочевиновой консистентной смазки, тримочевино-уретановой консистентной смазки, тетрамочевиновой консистентной смазки или их комбинации, для того, чтобы получить мочевиновую консистентную смазку, содержащую тетрамочевиновую консистентную смазку и димочевиновую консистентную смазку, тримочевино-уретановую консистентную смазку, тетрамочевиновую консистентную смазку или их комбинацию. Кроме того, например, мочевиновая консистентная смазка, например димочевиновая консистентная смазка, или тримочевино-уретановая консистентная смазка, или тетрамочевиновая консистентная смазка, или их комбинация, которые могут быть добавлены в способе согласно изобретению, могут быть созданы как способом по изобретению, так и получены из другого источника, например из периодического процесса, или их комбинации.

Как можно увидеть в многочисленных примерах, способ изобретения может быть использован для обеспечения разнообразия ассортимента мочевиновых консистентных смазок без существенных изменений способа и устройства. Кроме того, например, с использованием различных зон способа изобретения возможно получение мочевиновой консистентной смазки, например димочевиновой консистентной смазки, тримочевино-уретановой консистентной смазки, тетрамочевиновой консистентной смазки или их комбинации, раздельно, или совместно, или в комбинации. Например, путем регулирования различных признаков способа изобретения могут быть получены мочевиновые консистентные смазки, обладающие требуемыми характеристиками, относящимися, например, к механической стабильности, свойствам при высокой температуре, смазывающей способности и их сочетаниям.

Зоны подачи, например первая зона подачи, вторая зона подачи и третья зона подачи (если она имеется), предусмотрены для введения компонентов. Наличие или использование третьей зоны подачи может быть необязательным. Например, при получении тетрамочевиновой консистентной смазки могут быть предусмотрены вторые исходные компоненты (В) и (С) во второй зоне подачи, причем третья зона подачи может отсутствовать, или может присутствовать, но не использоваться, или может присутствовать и применяться в качестве зоны смешивания.

Например, при получении димочевиновой консистентной смазки второй исходный компонент (D) также может быть предусмотрен во второй зоне подачи и третий исходный компонент (Е) в третьей зоне подачи.

Кроме того, при получении тримочевино-уретановой консистентной смазки, например, второй исходный компонент (F) может быть предусмотрен во второй зоне подачи и третий исходный компонент (G) может быть предусмотрен в третьей зоне подачи.

Примеры первого исходного компонента, который может вводиться в первую зону подачи, включают описанный в изобретении исходный компонент (А), имеющий формулу OCN-R1-NCO, в которой R1 включает в себя углеводородную группу, содержащую от 2 до 30 атомов углерода, например 4,4'-дифенилметандиизоцианат (также называется метилендиизоцианат или MDI) или толуолдиизоцианат (TDI) (например, смесь 20 процентов по массе толуол-2,6-диизоцианата и 80 процентов по массе толуол-2,4-диизоцианата). Исходный компонент (А) может находиться в любом подходящем виде и форме, что предусмотрено в способе изобретения. Примеры подходящих состояний исходного компонента (А) включают чешуйки, порошки и жидкости. Чешуйки могут быть предпочтительной формой исходного компонента (А) по причине безопасности для здоровья, окружающей среды или их комбинации.

Предпочтительно первый исходный компонент (А) находится в первой зоне подачи в присутствии базового масла. Например, базовое масло может входить в состав первого исходного компонента.

Введение компонента (А) в первую зону подачи может обеспечить плавление компонента (А) до того, как компонент (А), например расплавленный компонент (А), вступит в контакт с другими компонентами, например вторыми исходными компонентами (В) и (С), как описано в изобретении, при получении тетрамочевиновой консистентной смазки, или вторым исходным компонентом (D) и третьим исходным компонентом (Е), как описано в изобретении, при получении димочевиновой консистентной смазки, или второго исходного компонента (F) и третьего исходного компонента (G), как описано в изобретении, при получении тримочевино-уретановой консистентной смазки. Было обнаружено, что регулирование реакции (реакций) согласно изобретению может быть улучшено, когда используемые компоненты находятся в расплавленной фазе, жидкой фазе или их комбинации.

Например, при получении тетрамочевиновой консистентной смазки компоненты, подаваемые во вторую зону подачи, могут включать второй исходный компонент (В), который описан в изобретении и содержит моноамин, имеющий формулу NH₂R2, в которой R2 включает в себя углеводородную группу, содержащую от 2 до 30 атомов углерода, и другой второй исходный компонент (С), который описан в изобретении и содержит диамин, имеющий формулу NH₂R3NH₂, в которой R3 включает в себя углеводородную группу, содержащую от 2 до 12 атомов углерода, или полиоксиуглеводородную группу, содержащую от 2 до 12 атомов углерода. Предпочтительно второй исходный компонент (В) и второй исходный компонент (С) добавляют или вводят во вторую зону подачи в виде смеси. Предпочтительно вторые исходные компоненты (В) и (С) подают во вторую зону подачи в присутствии базового масла. Например, базовое масло может быть включено в качестве второго исходного компонента.

Например, при получении димочевиновой консистентной смазки компоненты, подаваемые во вторую зону подачи, могут включать второй исходный компонент (D), который описан в изобретении и содержит моноамин, имеющий формулу NH₂R2, в которой R2 включает в себя углеводородную группу, содержащую от 2 до 30 атомов углерода, и компоненты, подаваемые в третью зону подачи, могут включать третий исходный компонент (Е), который описан в изобретении и содержит моноамин, имеющий формулу NH₂R2, в котором R2 включает в себя углеводородную группу, содержащую от 2 до 30 атомов углерода. Например, второй исходный компонент (D) подают во вторую зону подачи в присутствии базового масла, и третий исходный компонент (Е) поступает в третью зону подачи в присутствии базового масла. Например, базовое масло может быть включено в качестве второго исходного компонента и в качестве третьего исходного компонента.

Было обнаружено, что при получении димочевиновой консистентной смазки с использованием способа изобретения разделение или разъединение точек подачи второго исходного компонента (D) и третьего исходного компонента (Е) может обеспечить улучшение селективности реакции по сравнению с введением второго исходного компонента (D) и третьего исходного компонента (Е) из одной и той же точки подачи.

Например, при получении тримочевино-уретановой консистентной смазки компоненты, подаваемые во вторую зону подачи, могут включать второй исходный компонент (F), который описан в изобретении и содержит спирт, например 1-октадеканол (стеариловый спирт), и компоненты, подаваемые третью зону подачи, могут включать третий исходный компонент (G), который описан в изобретении и содержит моноамин, имеющий формулу NH₂R2, в которой R2 включает в себя углеводородную группу, содержащую от 2 до 30 атомов углерода, например 1-октадециламин (также называется талловым амином), и диамин, имеющий формулу NH₂R3NH₂, в которой R3 включает в себя углеводородную группу, содержащую от 2 до 12 атомов углерода, или полиоксиуглеводородную группу, содержащую от 2 до 12 атомов углерода, например этилендиамин (EDA), в присутствии базового масла. Например, третий исходный компонент (G) также может быть разделен на третий исходный компонент и четвертый исходный компонент, как описано в изобретении.

Например, второй исходный компонент (F) также может поступать во вторую зону подачи в присутствии базового масла, и третий исходный компонент (G) может поступать в третью зону подачи в присутствии базового масла. Например, базовое масло может быть включено в качестве второго исходного компонента и в качестве третьего исходного компонента.

Введение компонентов в зоны подачи может быть обеспечено с помощью любых средств, соответственно подходящих для способа изобретения. Примеры подходящих устройств для введения компонентов в зоны подачи включают насосы (например, в случае использования жидких исходных компонентов), гравиметрические питатели, лабораторные мерные питатели и их комбинации. Пример подходящего промышленного насоса включает шестеренчатый насос Cipex от фирмы Maag Pump Systems Textron A.G., Zurich, Switzerland. Примеры подходящих промышленных гравиметрических питателей включают гравиметрические питатели К-Tron от фирмы K-Tron International, Inc., Pitman, New Jersey, USA, и гравиметрические питатели Brabender (фирма Brabender Technologie KG, Duisburg, Germany). При использовании твердых исходных компонентов эти исходные компоненты могут быть введены в бункерный питатель, который может быть снабжен шнеком для подачи.

Давление в различных зонах может быть любым подходящим давлением, которое предусмотрено в способе изобретения. Давление в различных зонах обычно может создаваться за счет производительности, шнекового элемента или их комбинации.

Температура в первой зоне подачи может быть любой подходящей температурой, при которой обеспечивается подача первого исходного компонента. Обычно температура в первой зоне подачи находится в диапазоне от 40°С до 100°С, предпочтительно в диапазоне от 50°С до 90°С и более предпочтительно в диапазоне от 60°С до 80°С.

При получении тетрамочевиновой консистентной смазки температура во второй зоне подачи может быть любой подходящей температурой, при которой обеспечивается подача второго исходного компонента. Обычно температура во второй зоне подачи при получении тетрамочевиновой консистентной смазки находится в диапазоне от 50°С до 110°С, предпочтительно в диапазоне от 60°С до 100°С и более предпочтительно в диапазоне от 70°С до 90°С.

При получении димочевиновой консистентной смазки температура во второй зоне подачи может быть любой подходящей температурой, при которой обеспечивается подача второго исходного компонента. Обычно температура во второй зоне подачи при получении димочевиновой консистентной смазки находится в диапазоне от 50°С до 110°С, предпочтительно в диапазоне от 60°С до 100°С и более предпочтительно в диапазоне от 70°С до 90°С.

При получении димочевиновой консистентной смазки температура в третьей зоне подачи может быть любой подходящей температурой, при которой обеспечивается подача третьего исходного компонента. Обычно температура в третьей зоне подачи при получении димочевиновой консистентной смазки находится в диапазоне от 120°С до 180°С, предпочтительно в диапазоне от 130°С до 170°С и более предпочтительно в диапазоне от 140°С до 160°С.

При получении тримочевино-уретановой консистентной смазки температура во второй зоне подачи может быть любой подходящей температурой, при которой обеспечивается подача второго исходного компонента. Обычно температура во второй зоне подачи при получении тримочевино-уретановой консистентной смазки находится в диапазоне от 20°С до 110°С, предпочтительно в диапазоне от 60°С до 100°С и более предпочтительно в диапазоне от 70°С до 90°С.

При получении тримочевино-уретановой консистентной смазки температура в третьей зоне подачи может быть любой подходящей температурой, при которой обеспечивается подача третьего исходного компонента. Обычно температура в третьей зоне подачи при получении тримочевино-уретановой консистентной смазки находится в диапазоне от 50°С до 130°С, предпочтительно в диапазоне от 60°С до 100°С и более предпочтительно в диапазоне от 65°С до 80°С.

Зоны подачи обеспечивают поступление компонентов. Зоны подачи, например первая зона подачи, вторая зона подачи и (если она имеется) третья зона подачи, могут включать, например, шнековый элемент или комбинацию шнековых элементов. Секция шнекового элемента в первой зоне подачи, второй зоне подачи и в третьей зоне подачи (если она имеется), может включать, например, элементы конвейерной доставки с малым шагом, элементы конвейерной доставки с большим шагом и их комбинации. Элементы конвейерной доставки в первой зоне подачи, второй зоне подачи и в третьей зоне подачи (если она имеется) могут зависеть от факторов, которые включают, например, размер устройства, диаметр шнекового элемента и их комбинации. Примеры элементов в первой зоне подачи, второй зоне подачи и в третьей зоне подачи (если она имеется) включают в себя 28/14, 28/28, 42/21, 42/42, 25/25, 40/40, 40/60, 60/30 и 60/60. Первый номер элемента означает шаг, и второй номер элемента означает длину. Например, конвейерный элемент 28/14 означает, что элемент имеет шаг 28 миллиметров (мм) и длину 14 мм.

Первая зона реакции-смешивания соответственно предназначена для первой реакции-смешивания компонентов. Реакция-смешивание в первой зоне реакции-смешивания (в описании названа как первая реакция-смешивание) предусматривает реакцию и смешивание исходных компонентов. Например, при получении тетрамочевиновой консистентной смазки первая реакция-смешивание в первой зоне реакции-смешивания предусматривает реакцию и смешивание первого исходного компонента (А), второго исходного компонента (В) и второго исходного компонента (С). Кроме того, например, при получении димочевиновой консистентной смазки первая реакция-смешивание в первой зоне реакции-смешивания предусматривает реакцию и смешивание первого исходного компонента (А) и второго исходного компонента (D). Кроме того, например, при получении тримочевино-уретановой консистентной смазки первая реакция-смешивание в первой зоне реакции-смешивания обеспечивает реакцию и смешивание первого исходного компонента (А) и второго исходного компонента (F). Реакция и смешивание в первой зоне реакции-смешивания может происходить одновременно, раздельно или при их комбинации. Например, могут существовать одновременные реакция и смешивание исходных компонентов. Кроме того, например, может осуществляться реакция исходных компонентов с последующим смешиванием полученной композиции при условии реакции исходных компонентов. Первая реакция-смешивание в первой зоне реакции-смешивания может обеспечивать сдвиговое деформирование полученной композиции.

Первая реакция-смешивание в первой зоне реакции-смешивания может осуществляться с использованием любых устройств, которые предназначены для способа изобретения. Примеры подходящих устройств для первой реакции-смешивания в первой зоне реакции-смешивания включают в себя шнековый элемент и комбинацию шнековых элементов.

Температура первой зоны реакции-смешивания может быть любой подходящей температурой, при которой обеспечивается реакция-смешивание компонентов. Обычно температура в первой зоне реакции-смешивания находится в диапазоне от 50°С до 200°С, предпочтительно в диапазоне от 70°С до 190°С и более предпочтительно в диапазоне от 80°С до 180°С.

При наличии второй зоны реакции-смешивания, например, при получении димочевиновой консистентной смазки или тримочевино-уретановой консистентной смазки во второй зоне реакции-смешивания соответственно обеспечивается реакция-смешивание компонентов. Реакция-смешивание во второй зоне реакции-смешивания (в описании названа второй реакцией-смешиванием) предусматривает реакцию и смешивание исходных компонентов. Например, при получении димочевиновой консистентной смазки вторая реакция-смешивание во второй зоне реакции-смешивания может обеспечивать реакцию и смешивание первого исходного компонента (А), второго исходного компонента (D) и третьего исходного компонента (Е). Например, при получении тримочевино-уретановой консистентной смазки вторая реакция-смешивание во второй зоне реакции-смешивания может обеспечивать реакцию и смешивание первого исходного компонента (А), второго исходного компонента (F) и третьего исходного компонента (G). Вторая реакция-смешивание во второй зоне реакции-смешивания может обеспечивать сдвиговое деформирование полученной композиции. Реакция и смешивание во второй зоне реакции-смешивания может протекать одновременно, раздельно или как их комбинация. Например, могут осуществляться одновременные реакция и смешивание компонентов. Кроме того, например, может быть осуществлена реакция компонентов с последующим смешиванием полученной композиции при условии реакции компонентов. Вторая реакция-смешивание во второй зоне реакции-смешивания может обеспечивать сдвиговое деформирование полученной композиции.

Кроме того, например, третья зона подачи и вторая зона реакции-смешивания, используемые при получении димочевиновой консистентной смазки или тримочевино-уретановой консистентной смазки, могут отсутствовать при получении тетрамочевиновой консистентной смазки, или могут присутствовать, но не использоваться, или могут присутствовать и использоваться в качестве одной или нескольких зон смешивания при получении тетрамочевиновой консистентной смазки.

Вторая реакция-смешивание во второй зоне реакции-смешивания может быть осуществлена с использованием любых устройств, которые предусмотрены в способе изобретения. Примеры подходящих устройств для второй реакции-смешивания во второй зоне реакции-смешивания включают шнековый элемент и комбинацию шнековых элементов.

Температура во второй зоне реакции-смешивания может быть любой подходящей температурой, при которой обеспечивается вторая реакция-смешивание компонентов. Температура во второй зоне реакции-смешивания обычно находится в диапазоне от 110°С до 200°С, предпочтительно в диапазоне от 150°С до 200°С и более предпочтительно в диапазоне от 170°С до 190°С.

Секция шнекового элемента в первой зоне реакции-смешивания и (если она имеется) во второй зоне реакции-смешивания может включать в себя, например, элементы конвейерной доставки с малым шагом, элементы конвейерной доставки с большим шагом, обычные месильные элементы, реверсивные месильные элементы, смешивающие элементы, врезанные заподлицо элементы конвейерной доставки, распорные втулки и их сочетания. Элементы, распорные втулки и их сочетания в первой зоне реакции-смешивания и второй зоне реакции-смешивания могут зависеть от факторов, которые включают, например, размер устройства, диаметр шнекового элемента и их сочетания. Примеры элементов конвейерной доставки в первой зоне реакции-смешивания и второй зоне реакции-смешивания включают 28/14, 28/28, 42/21, 42/42, 25/25, 40/40, 40/60, 60/30 и 60/60. Примеры месильных элементов в первой зоне реакции-смешивания и второй зоне реакции-смешивания включают KB 45/5/14, KB 45/5/14 Li, KB 45/5/20, KB 45/5/28, KB 45/5/20 Li и KB 45/5/40. Примеры смешивающих элементов в первой зоне реакции-смешивания и второй зоне реакции-смешивания включают ZME 6.5/13, ТМЕ/60 и SME 42/42. Примеры врезанных заподлицо элементов конвейерной доставки в первой зоне реакции-смешивания и второй зоне реакции-смешивания включают 42/21 SK и 42/42 SK. Когда элемент описывается тремя цифрами, первая цифра означает угол смещения (в градусах), вторая цифра означает число дисков и третья цифра означает длину. Сокращение KB означает месильные блоки, ZME означает зубчатый смешивающий элемент, ТМЕ означает турбинный смешивающий элемент, и SME означает шнековый смешивающий элемент. При использовании врезанных заподлицо элементов конвейерной доставки могут быть использованы переходные элементы, например 42/21 SKN, для обеспечения плавного перехода от основания врезанного заподлицо элемента к стандартным профилям самоскользящего элемента.

Зоны охлаждения-смешивания, например зона охлаждения-смешивания и (если она имеется) вторая зона охлаждения-смешивания способа этого изобретения, могут обеспечивать охлаждение композиции, предпочтительно охлаждение и смешивание композиции. Охлаждение-смешивание в зоне охлаждения-смешивания (названо в описании как первое охлаждение-смешивание) может обеспечивать охлаждение композиции и, кроме того, может обеспечивать транспорт охлажденной композиции в то место способа, где может быть получена композиция, например консистентная смазка на основе мочевины. Охлаждение-смешивание (если оно имеется) во второй зоне охлаждения-смешивания (также называется в изобретении как второе охлаждение-смешивание) может обеспечить охлаждение композиции и, кроме того, может обеспечить транспорт охлажденной композиции на ту стадию способа, где может быть получена композиция, например обработанная мочевиновая консистентная смазка. Одна или несколько присадок могут быть поданы в зону охлаждения-смешивания или после зоны охлаждения-смешивания, другими словами, вне зоны охлаждения-смешивания с использованием, например, устройства для обработки мочевиновой консистентной смазки, чтобы получить обработанную мочевиновую консистентную смазку. Например, также может быть использована зона подачи присадки (например, с использованием зоны подачи масла с целью добавления одной или нескольких присадок) с последующей зоной смешивания присадки (например, с использованием зоны смешивания) с последующей второй зоной охлаждения-смешивания вместо устройства для обработки мочевиновой консистентной смазки для получения обработанной мочевиновой консистентной смазки.

Когда для транспорта дополнительно предусмотрено охлаждение-смешивание в зоне охлаждения-смешивания и (если оно имеется) второе охлаждение-смешивание во второй зоне охлаждения-смешивания, этот транспорт может быть обеспечен с использованием любого средства, которое предусмотрено в способе изобретения. Примеры подходящих средств транспорта в зоне охлаждения-смешивания и (если она имеется) во второй зоне охлаждения-смешивания включают шнековый элемент и комбинацию шнековых элементов. Охлаждение-смешивание в первой зоне охлаждения-смешивания и (если оно имеется) второе охлаждение-смешивание во второй зоне охлаждения-смешивания могут обеспечивать сдвиговое деформирование полученной композиции. Охлаждение и смешивание в первой зоне охлаждения-смешивания могут происходить одновременно, раздельно или в комбинации. Охлаждение и смешивание (если оно имеется) во второй зоне охлаждения-смешивания могут происходить одновременно, раздельно или в комбинации.

Температура зоны охлаждения-смешивания может быть любой подходящей температурой, которая обеспечивает охлаждение-смешивание. Обычно температура зоны охлаждения-смешивания находится в диапазоне от 30°С до 120°С, предпочтительно в диапазоне от 40°С до 110°С и более предпочтительно в диапазоне от 50°С до 100°С.

Температура второй зоны охлаждения-смешивания (если она имеется) может быть любой подходящей температурой, которая обеспечивает второе охлаждение-смешивание. Обычно температура второй зоны охлаждения-смешивания находится в диапазоне от 30°С до 110°С, предпочтительно в диапазоне от 40°С до 100°С и более предпочтительно в диапазоне от 50°С до 90°С.

Секция шнекового элемента в зоне охлаждения-смешивания и (если она имеется) во второй зоне охлаждения-смешивания может включать, например, элементы конвейерной доставки с малым шагом, элементы конвейерной доставки с большим шагом, обычные месильные элементы, реверсивные месильные элементы, смешивающие элементы, врезанные заподлицо элементы конвейерной доставки, распорные втулки и их комбинации. Элементы, распорные втулки и их комбинации в зоне охлаждения-смешивания и второй зоне охлаждения-смешивания могут зависеть от факторов, которые включают, например, размер устройства, диаметр шнекового элемента и их комбинации. Примеры элементов конвейерной доставки в зоне охлаждения-смешивания и второй зоне охлаждения-смешивания включают 28/14, 28/28, 42/21, 42/42, 25/25, 40/40, 40/60, 60/30 и 60/60. Примеры месильных элементов в зоне охлаждения-смешивания и второй зоне охлаждения-смешивания включают KB 45/5/14, KB 45/5/14 Li, KB 45/5/20, KB 45/5/28, KB 45/5/20 Li и KB 45/5/40. Примеры смешивающих элементов в зоне охлаждения-смешивания и во второй зоне охлаждения-смешивания включают ZME 6.5/13, ТМЕ/60 и SME 42/42. Примеры врезанных заподлицо элементов конвейерной доставки в зоне охлаждения-смешивания и второй зоне охлаждения-смешивания включают 42/21 SK и 42/42 SK. При использовании врезанных заподлицо элементов конвейерной доставки могут быть использованы переходные элементы, например 42/21 SKN, для обеспечения плавного перехода от основания врезанного заподлицо элемента к стандартным профилям самоскользящего элемента.

Кроме того, например, способ изобретения может дополнительно включать в себя деаэрирование мочевиновой консистентной смазки. Например, зона охлаждения-смешивания и (если она имеется) вторая зона охлаждения-смешивания или их сочетание могут включать устройство деаэрирования, чтобы получить деаэрированную консистентную смазку на основе мочевины, деаэрированную обработанную мочевиновую консистентную смазку или их сочетание. Может быть использовано любое устройство деаэрирования, которое может обеспечить удаление воздуха, газа или их комбинации из мочевиновой консистентной смазки.

Например, если полученная мочевиновая консистентная смазка также имеет температуру и состав, при которых дополнительное охлаждение, смешивание или их комбинации является нежелательным, зона охлаждения-смешивания и (если она имеется) вторая зона охлаждения-смешивания могут быть использованы для перемещения или транспорта мочевиновой консистентной смазки на стадию, где может быть получена мочевиновая консистентная смазка.

Вентиляционная зона является необязательной для способа согласно изобретению. Например, при получении тетрамочевиновой консистентной смазки вентиляционная зона может находиться после первой зоны реакции-смешивания. Например, при получении димочевиновой консистентной смазки или тримочевино-уретановой консистентной смазки вентиляционная зона также может находиться после второй зоны реакции-смешивания. При использовании вентиляционной зоны вентиляция в этой зоне может обеспечить вентиляцию компонентов, например диоксида углерода, с получением вентилируемой композиции. Диоксид углерода может образоваться из воды, которая может присутствовать в исходных компонентах. Вентиляция в вентиляционной зоне может обеспечиваться с использованием любого устройства, которое соответственно предусмотрено в способе согласно изобретению. Примеры подходящих устройств для вентиляции в вентиляционной зоне включают атмосферные клапаны, клапаны легкого вакуума и их комбинации. Предпочтительное устройство для вентиляции в вентиляционной зоне может включать в себя использование клапанов легкого вакуума.

При наличии вентиляционной зоны температура вентиляционной зоны может быть любой подходящей температурой, при которой обеспечивается вентиляция. Обычно температура в вентиляционной зоне находится в диапазоне от 130°С до 190°С, предпочтительно в диапазоне от 140°С до 190°С и более предпочтительно в диапазоне от 150°С до 185°С.

Вентиляционная зона может включать, например, шнековый элемент или комбинацию шнековых элементов. Секция шнекового элемент в вентиляционной зоне может включать, например, элементы конвейерной доставки с малым шагом или элементы конвейерной доставки с большим шагом. Элементы в вентиляционной зоне могут зависеть от факторов, которые включают, например, размер устройства, диаметр шнекового элемента и их сочетания. Примеры элементов конвейерной доставки в вентиляционной зоне включают 28/14, 28/28, 42/21, 42/42, 25/25, 40/40, 40/60, 60/30 и 60/60.

Зона смешивания является необязательной для способа изобретения. Например, при получении мочевиновой консистентной смазки зона смешивания может находиться после (другими словами, ниже по потоку) вентиляционной зоны, зоны подачи масла, зоны подачи присадки или их комбинации. Если вентиляционная зона применяется при получении тетрамочевиновой консистентной смазки, например, при использовании вентиляционной зоны ниже (по потоку) первой зоны реакции-смешивания, зона смешивания может быть использована ниже (по потоку) вентиляционной зоны. Если вентиляционная зона применяется при получении димочевиновой консистентной смазки или тримочевино-уретановой консистентной смазки, например, при использовании вентиляционной зоны ниже (по потоку) второй зоны реакции-смешивания, зона смешивания может быть использована ниже вентиляционной зоны.

Примеры подходящих устройств смешивания в зоне смешивания включают шнековый элемент и комбинацию шнековых элементов. Смешивание в зоне смешивания может обеспечить дополнительное охлаждение композиции. Кроме того, смешивание в зоне смешивания может обеспечить транспорт композиции, охлаждение композиции или их комбинацию. Смешивание в зоне смешивания может обеспечить сдвиговое деформирование композиции, что может обеспечить образование волокон.

Секция шнекового элемента в зоне смешивания может включать, например, элементы конвейерной доставки с малым шагом, элементы конвейерной доставки с большим шагом, обычные месильные элементы, реверсивные месильные элементы, смешивающие элементы, врезанные заподлицо элементы конвейерной доставки, распорные втулки и их комбинации. Элементы, распорные втулки и их комбинации в зоне смешивания могут зависеть от факторов, которые включают, например, размер устройства, диаметр шнекового элемента и их комбинации. Примеры элементов конвейерной доставки в зоне смешивания включают 28/14, 28/28, 42/21, 42/42, 25/25, 40/40, 40/60, 60/30 и 60/60. Примеры месильных элементов в зоне смешивания включают KB 45/5/14, KB 45/5/14 Li, KB 45/5/20, KB 45/5/28, KB 45/5/20 Li и KB 45/5/40. Примеры смешивающих элементов в зоне смешивания включают ZME 6.5/13, ТМЕ/60 и SME 42/42. Примеры врезанных заподлицо элементов конвейерной доставки в зоне смешивания включают 42/21 SK и 42/42 SK. При использовании врезанных заподлицо элементов конвейерной доставки могут быть использованы переходные элементы, например 42/21 SKN, для обеспечения плавного перехода от основания врезанного заподлицо элемента к стандартным профилям самоскользящего элемента.

Температура зоны смешивания может быть любой подходящей температурой, при которой обеспечивается смешивание. Обычно температура зоны смешивания находится в диапазоне от 80°С до 200°С, предпочтительно в диапазоне от 90°С до 190°С и более предпочтительно в диапазоне от 100°С до 180°С.

Зона подачи масла является необязательной в способе согласно изобретению. Например, если в зоны подачи поступает достаточное количество базового масла, например в первую зону подачи, во вторую зону подачи и (если она имеется) в третью зону подачи, зона подачи масла может быть ненужной.

Кроме того, например, если используется дополнительное устройство для обработки мочевиновой консистентной смазки, например гомогенизаторы, статические смесители, набор сеток и их сочетания, для того, чтобы получить обработанную мочевиновую консистентную смазку, зона подачи масла (используется как зона подачи присадки) с последующей зоной смешивания и последующей второй зоной охлаждения-смешивания может быть ненужной.

Введение базового масла может обеспечиваться с помощью любого устройства, которое предусмотрено в способе изобретения. Примеры подходящего устройства для введения базового масла в зону подачи масла включают насосы. Пример подходящего промышленного насоса для подачи масла включает шестеренчатый насос Cipex от фирмы Maag Pump Systems Textron A.G., Zurich, Switzerland.

При наличии зоны подачи масла подача масла в эту зону подачи может дополнительно обеспечивать транспорт композиции в зону, расположенную после (другими словами, ниже по потоку) зоны подачи масла. Когда подача масла в зону подачи масла дополнительно обеспечивает транспорт композиции, этот транспорт может быть осуществлен с использованием любого устройства, которое предусмотрено в способе изобретения. Примеры подходящего устройства для транспорта в зону подачи масла включают шнековый элемент и комбинацию шнековых элементов. Подача масла в зону подачи масла может дополнительно обеспечивать охлаждение композиции. Подача масла в зону подачи масла может обеспечивать транспорт, а также охлаждение композиции.

Секция шнекового элемента в зоне подачи масла может включать, например, элементы конвейерной доставки с малым шагом, элементы конвейерной доставки с большим шагом, обычные месильные элементы, реверсивные месильные элементы, смешивающие элементы, врезанные заподлицо элементы конвейерной доставки, распорные втулки и их комбинации. Элементы конвейерной доставки, распорные втулки и их комбинации в зоне подачи масла могут зависеть от факторов, которые включают, например, размер устройства, диаметр шнекового элемента и их комбинации. Примеры элементов в зоне подачи масла включают 28/14, 28/28, 42/21, 42/42, 25/25, 40/40, 40/60, 60/30 и 60/60. Примеры месильных элементов в зоне подачи масла включают KB 45/5/14, KB 45/5/14 Li, KB 45/5/20, KB 45/5/28, KB 45/5/20 Li и KB 45/5/40. Примеры смешивающих элементов в зоне подачи масла включают ZME 6.5/13, ТМЕ/60 и SME 42/42. Примеры врезанных заподлицо элементов конвейерной доставки в зону подачи масла включают 42/21 SK и 42/42 SK. При использовании врезанных заподлицо элементов конвейерной доставки могут быть использованы переходные элементы, например 42/21 SKN, для обеспечения плавного перехода от основания врезанного заподлицо элемента к стандартным профилям самоскользящего элемента.

Температура зоны подачи масла может быть любой подходящей температурой, которая обеспечивает подачу масла. Обычно температура зоны подачи масла находится в диапазоне от 50°С до 150°С, предпочтительно в диапазоне от 60°С до 140°С и более предпочтительно в диапазоне от 70°С до 130°С. Температура зоны подачи масла может быть связана с расположением зоны подачи масла. Например, зона подачи масла, расположенная вблизи первой зоны реакции-смешивания или (если она имеется) второй зоны реакции-смешивания, может иметь более высокую температуру, чем зона подачи масла, расположенная вблизи зоны охлаждения-смешивания.

При использовании зоны подачи масла эта зона подачи масла может находиться после зоны смешивания. Другими словами зона смешивания может находиться ниже по потоку зоны подачи масла. Зона смешивания ниже по потоку зоны подачи масла может обеспечивать смешивание масла и компонентов или композиции, находящейся в зоне подачи масла. В зависимости от количества масла, которое может быть добавлено, могут существовать один или несколько повторных шагов подачи масла в зоне подачи масла с последующей зоной смешивания. Например, зона подачи масла и зона смешивания также могут быть объединены в одну зону подачи масла и смешивания.

Температура в различных зонах, описанных в настоящем изобретении, может поддерживаться с помощью любого подходящего устройства для теплообмена, известного из уровня техники. Примеры подходящих устройств для теплообмена включают электрические нагреватели, топливные нагреватели, керамические нагреватели, прутковые нагреватели, нагреватели змеевикового типа и их комбинации. Предпочтительным устройством теплообмена является электрический нагреватель.

Например, когда различные зоны включают в себя барабаны, устройство для теплообмена обычно может включать проход, например канал, камеру, отверстие и их комбинации в барабане подвода выбранной среды теплообмена. Устройство для теплообмена может быть электрическим нагревателем, например нагревателем пруткового или змеевикового типа. Устройство для теплообмена обычно располагается вокруг или вблизи каждого барабана, вокруг отверстия или центрального прохода, в котором помещается шнековый элемент. Хотя предпочтительно, чтобы такое устройство для теплообмена находилось вблизи центрального прохода, оно может быть расположено вокруг внешней части индивидуальных барабанов, типа окружающего змеевика, например, из изолированного электрического нагревателя. Устройство для теплообмена также может быть расположено внутри или вдоль оси шнекового элемента. Предпочтительным типом устройства для теплообмена является канал с проходящей средой теплообмена. В качестве среды теплообмена может быть использован любой флюид, например вода, нефтяные масла и их сочетания, причем выбор среды теплообмена может зависеть от конкретной требуемой температуры и легкости эксплуатации в способе изобретения. Устройство для теплообмена может быть предназначено для нагревания, охлаждения или их комбинации.

Описанные в изобретении зоны могут включать в себя любые подходящие структуры, которые предусмотрены в способе изобретения. Примеры подходящих структур включают емкости реакторов, ряд индивидуальных барабанов и их комбинации. Предпочтительная структура включает в себя ряд индивидуальных барабанов. Более предпочтительная структура включает в себя ряд индивидуальных барабанов, которые находятся рядом друг с другом и соединяются в продольном направлении, что обеспечивает последовательное осуществление различных технологических стадий. Обычно внутри ряда индивидуальных барабанов расположен шнековый элемент или комбинация шнековых элементов, которые перемещаются по всей длине этого ряда индивидуальных барабанов.

Примеры подходящего шнекового элемента включают одношнековый элемент, двухшнековый элемент в конфигурации противоположного вращения и двухшнековый элемент в конфигурации совместного вращения. Предпочтительно шнековый элемент включает в себя двухшнековый элемент в конфигурации совместного вращения. Любой промышленный двухшнековый экструдер совместного вращения может быть использован в способе изобретения. Кроме того, в способе изобретения может быть использован любой промышленный двухроторный непрерывный смеситель.

Вариант осуществления способа изобретения может включать использование экструдера. Вариант устройства согласно изобретению может включать экструдер.

Примеры подходящего промышленного двухшнекового экструдера совместного вращения для получения мочевиновой консистентной смазки в способе согласно изобретению включают 40-мм двухшнековый экструдер совместного вращения от фирмы Coperion Werner & Pfleiderer, Stuttgart, Germany, имеющий модельный номер ZSK40MC, 34-мм Mega Volume двухшнековый экструдер совместного вращения Mega Volume от фирмы Coperion Werner & Pfleiderer, Stuttgart, Germany, имеющий модельный номер ZSK34MV, 62-мм двухшнековый экструдер совместного вращения от фирмы Coperion Werner & Pfleiderer, Stuttgart, Germany, имеющий модельный номер ZSK62, и 125-мм двухшнековый экструдер совместного вращения от фирмы Coperion Werner & Pfleiderer, Stuttgart, Germany, имеющий модельный номер ZSK125.

Примеры подходящих промышленных непрерывных смесителей включают FCM от фирмы Farell Corporation, Ansonia, Connecticut, USA и серии СМР и CIM от фирмы Japan Steel Works, Hiroshima, Japan.

Шнековый элемент варианта осуществления изобретения может включать в себя различные секции с различными размерами, формами, углами и конфигурациями, которые описаны в изобретении и которые могут способствовать проведению различных процессов в различных зонах. Шнековый элемент, включающий различные секции, может обеспечивать осуществление различных процессов этой зоны по длине шнекового элемента за счет выбора различных размеров, форм, углов и конфигураций шнекового элемента.

При использовании шнекового элемента устройство изобретения дополнительно включает в себя устройство, приводящее в движение шнековый элемент. Устройство может быть любым подходящим устройством, которое предусмотрено в способе изобретения. Примеры подходящих устройств, приводящих в движение шнековый элемент, включают электрический мотор и топливный двигатель. Предпочтительным устройством, приводящим в движение шнековый элемент, является электрический мотор.

Когда устройство изобретения включает в себя шнековый элемент, скорость шнека может быть любой скоростью, которая предусмотрена в способе изобретения для получения мочевиновой консистентной смазки. Обычно скорость шнека находится в диапазоне от 50 оборотов в минуту (об/мин) до 1200 об/мин, предпочтительно в диапазоне от 250 об/мин до 700 об/мин и более предпочтительно в диапазоне от 300 об/мин до 600 об/мин.

Общая скорость пропускания компонентов внутри устройства изобретения обычно зависит от ряда факторов, в том числе, например, количества мочевиновой консистентной смазки, которое должно быть получено, размера устройства, диаметра шнекового элемента и их сочетаний. Например, небольшой промышленный двухшнековый экструдер совместного вращения может обеспечивать небольшую скорость подачи компонентов, в то время как большой промышленный двухшнековый экструдер совместного вращения может обеспечивать повышенную скорость подачи компонентов.

Когда устройство изобретения включает в себя ряд индивидуальных барабанов, которые расположены близко друг к другу и соединены в продольном направлении, что обеспечивает последовательное осуществление различных технологических стадий и размещение шнекового элемента, который перемещается по всей длине этого ряда индивидуальных барабанов, число барабанов может быть любым числом, которое соответственно предусмотрено в способе изобретения. Размер и число барабанов обычно зависит от множества факторов, в том числе, например, таких, как количество композиции, которое должно быть получено, производительность по композиции, размер шнекового элемента, число технологических стадий, которые следует осуществить, и их комбинации.

Число барабанов, используемых при получении мочевиновой консистентной смазки по способу согласно изобретению, обычно находится в диапазоне от 5 барабанов до 25 барабанов, предпочтительно в диапазоне от 7 барабанов до 20 барабанов и более предпочтительно в диапазоне от 10 барабанов до 18 барабанов. Предпочтительное устройство изобретения для использования при получении консистентной смазки на основе мочевины содержит 15 барабанов. Предпочтительное устройство изобретения для использования при получении обработанной мочевиновой консистентной смазки содержит 18 барабанов. Устройство для получения обработанной мочевиной консистентной смазки может включать зону подачи присадки (например, зона подачи масла, используемая для добавления одной или нескольких присадок в дополнение к маслу или вместо масла) с последующей зоной смешивания и последующей второй зоной охлаждения-смешивания.

Хранение и транспорт мочевиновой консистентной смазки, полученной в способе согласно изобретению, может быть осуществлено с использованием любой температуры и методики, используемой в области хранения и транспорта мочевиновой консистентной смазки. Примеры хранения и транспорта включают использование коробок, контейнеров, производственной тары и их сочетаний, обычно с облицовкой, стойкой к щелочи. Срок хранения может быть увеличен путем хранения в инертной атмосфере, например азоте или аргоне.

На фигурах 1-4 раскрыты один или несколько вариантов осуществления изобретения. С целью упрощения типичные компоненты, используемые при получении мочевиновой консистентной смазки, например трубопроводы, клапаны, дозирующие устройства, насосы, средства регулирования и их сочетания, обычно исключены. Хотя на фигурах 1-4 могут быть показаны потоки с использованием одного объединенного направления потока, могут быть использованы отдельные индивидуальные направления потока.

Обратимся к фиг.1, где показан ряд зон 10 для получения мочевиновой консистентной смазки, например тетрамочевиновой консистентной смазки. Пунктирными линиями показана необязательная зона и направления потоков, которые могут присутствовать и использоваться, могут присутствовать и не использоваться или могут отсутствовать. Первый исходный компонент вводится в первую зону 36 подачи в точке 12. Первый исходный компонент из первой зоны 36 подачи проходит по линии 14 во вторую зону 38 подачи, где вводится второй исходный компонент. Полученная композиция из второй зоны 38 подачи поступает в первую зону 40 реакции-смешивания по линии 16, чтобы получить первую прореагировавшую композицию. Первая прореагировавшая композиция из первой зоны 40 реакции-смешивания проходит в зону 50 охлаждения-смешивания по линии 58, чтобы получить охлажденную композицию. Затем охлажденную композицию получают по линии 60. Необязательно первая прореагировавшая композиция может проходить из первой зоны 40 реакции-смешивания в вентиляционную зону 42 по линии 18, чтобы получить вентилированную композицию. Провентилированная композиция может поступать из вентиляционной зоны 42 в зону 50 охлаждения-смешивания по линии 62. Затем охлажденную композицию можно получать по линии 60. Также необязательно первая прореагировавшая композиция может проходить из первой зоны 40 реакции-смешивания в первую зону 44 смешивания по линии 64. Полученная композиция из первой зоны 44 смешивания может поступать в зону 50 охлаждения-смешивания по линии 66. Затем охлажденную композицию можно получать по линии 60. Также необязательно первая прореагировавшая композиция может проходить из первой зоны 40 реакции-смешивания в зону 46 подачи масла по линии 68. Полученная композиция из зоны 46 подачи масла может проходить во вторую зону 48 смешивания по линии 24. Полученная композиция из второй зоны 48 смешивания может поступать в зону 50 охлаждения-смешивания по линии 26. Затем охлажденную композицию можно получать по линии 60. Также необязательно первая прореагировавшая композиция может проходить из первой зоны 40 реакции-смешивания в вентиляционную зону 42 по линии 18, чтобы получить провентилированную композицию. Провентилированная композиция может проходить из вентиляционной зоны 42 в зону 46 подачи масла по линии 70. Полученная композиция из зоны 46 подачи масла может проходить во вторую зону 48 смешивания по линии 24. Полученная композиция из второй зоны 48 смешивания может поступать в зону 50 охлаждения-смешивания по линии 26. Затем охлажденную композицию можно получать по линии 60. Также необязательно первая прореагировавшая композиция может проходить из первой зоны 40 реакции-смешивания в вентиляционную зону 42 по линии 18, чтобы получить провентилированную композицию. Провентилированная композиция может проходить из вентиляционной зоны 42 в первую зону 44 смешивания по линии 20. Полученная композиция из первой зоны 44 смешивания может проходить в зону 46 подачи масла по линии 22. Полученная композиция из зоны 46 подачи масла может поступать во вторую зону 48 смешивания по линии 24. Полученная композиция из второй зоны 48 смешивания может проходить в зону 50 охлаждения-смешивания по линии 26. Затем охлажденную композицию можно получать в точке 60. Кроме того, например, зона 46 подачи масла и вторая зона 48 смешивания могут быть объединены в одну зону, в которой может происходить подача масла и смешивание.

Также необязательно, вместо или в дополнение к получению охлажденной композиции из зоны 50 охлаждения-смешивания по линии 60 охлажденная композиция может проходить из зоны 50 охлаждения-смешивания во вторую зону 52 подачи масла по линии 28. Когда добавляют одну или несколько присадок, например, чтобы получить обработанную мочевиновую консистентную смазку, вторая зона 52 подачи масла может называться зоной подачи присадки. Полученная композиция из второй зоны 52 подачи масла может поступать в третью зону 54 смешивания (также может называться зоной 54 смешивания присадки, когда добавляется одна или несколько присадок) по линии 30. Полученная композиция из третьей зоны 54 смешивания может поступать во вторую зону 56 охлаждения-смешивания по линии 32 для того, чтобы получить вторую охлажденную композицию. Затем вторая охлажденная композиция может быть получена по линии 34. Кроме того, например, вторая зона 52 подачи масла и третья зона 54 смешивания могут быть объединены в одну зону, в которой может происходить подача масла, подача присадки или их сочетание и смешивание.

Обратимся к фиг.2, где показан ряд зон 110 для получения мочевиновой консистентной смазки, например димочевиновой консистентной смазки или тримочевино-уретановой консистентной смазки. Пунктирными линиями показана необязательная зона и направления потоков, которые могут присутствовать и использоваться, могут присутствовать и не использоваться или могут отсутствовать. Первый исходный компонент вводится в первую зону 140 подачи по линии 112. Первый исходный компонент из первой зоны 140 подачи проходит по линии 114 во вторую зону 142 подачи, где вводится второй исходный компонент. Полученная композиция из второй зоны 142 подачи поступает в первую зону 144 реакции-смешивания по линии 116, чтобы получить первую прореагировавшую композицию. Первая прореагировавшая композиция из первой зоны 144 реакции-смешивания проходит по линии 118 в третью зону 146 подачи, в которой вводится третий исходный компонент. Полученная композиция из третьей зоны 146 подачи проходит по линии 120 во вторую зону 148 реакции-смешивания для того, чтобы получить вторую прореагировавшую композицию. Вторая прореагировавшая композиция поступает в зону 158 охлаждения-смешивания по линии 166, чтобы получить охлажденную композицию. Затем охлажденную композицию получают в точке 168.

Необязательно, третья зона 146 подачи может быть разделена на две зоны подачи (не показано), которые обычно включают в себя третью зону подачи и четвертую зону подачи. Например, когда два исходных компонента вводятся в третью зону 146 подачи, третья зона 146 подачи может быть разделена на две зоны подачи, причем исходный компонент вводится в третью зону подачи, а другие исходные компоненты вводятся в четвертую зону подачи. Кроме того, необязательно, когда третья зона 146 подачи разделена на две зоны подачи, между этими двумя зонами подачи может находиться зона реакции-смешивания (не показана).

Необязательно, вторая прореагировавшая композиция может поступать из второй зоны 148 реакции-смешивания в вентиляционную зону 150 по линии 122 для того, чтобы получить провентилированную композицию. Провентилированная композиция может проходить из вентиляционной зоны 150 в зону 158 охлаждения-смешивания по линии 170. Затем охлажденную композицию можно получить в точке 168. Также необязательно вторая прореагировавшая композиция может поступать из второй зоны 148 реакции-смешивания в первую зону 152 смешивания по линии 172. Полученная композиция из первой зоны 152 смешивания может проходить в зону 158 охлаждения-смешивания по линии 174. Затем охлажденную композицию можно получить в точке 168. Также необязательно, вторая прореагировавшая композиция может проходить из второй зоны 148 реакции-смешивания в зону 154 подачи масла по линии 176. Полученная композиция из зоны 154 подачи масла может поступать во вторую зону 156 смешивания по линии 128. Полученная композиция из второй зоны 156 смешивания может поступать в зону 158 охлаждения-смешивания по линии 130. Затем охлажденную композицию можно получить в точке 168. Также необязательно, вторая прореагировавшая композиция может поступать из второй зоны 148 реакции-смешивания в вентиляционную зону 150 по линии 122, чтобы получить провентилированную композицию. Провентилированная композиция может проходить из вентиляционной зоны 150 в зону 154 подачи масла по линии 178. Полученная композиция из зоны 154 подачи масла может поступать во вторую зону 156 смешивания по линии 128. Полученная композиция из второй зоны 156 смешивания может проходить в зону 158 охлаждения-смешивания по линии 130. Затем охлажденную композицию можно получать в точке 168. Также необязательно, вторая прореагировавшая композиция может поступать из второй зоны 148 реакции-смешивания в вентиляционную зону 150 по линии 122 для того, чтобы получить провентилированную композицию. Провентилированная композиция может проходить из вентиляционной зоны 150 в первую зону 152 смешивания по линии 124. Полученная композиция из первой зоны 152 смешивания может проходить в зону 154 подачи масла по линии 126. Полученная композиция из зоны 154 подачи масла может поступать во вторую зону 156 смешивания по линии 128. Полученная композиция из второй зоны 156 смешивания может проходить в зону 158 охлаждения-смешивания по линии 130. Затем охлажденную композицию можно получать в точке 168. Кроме того, например, зона 154 подачи масла и вторая зона 156 смешивания могут быть объединены в одну зону, в которой может происходить подача масла и смешивание.

Также необязательно, вместо (или в дополнение к) получения охлажденной композиции из зоны 158 охлаждения-смешивания по линии 168 охлажденная композиция может проходить из зоны 158 охлаждения-смешивания во вторую зону 160 подачи масла по линии 132. Когда добавляют одну или несколько присадок, например, чтобы получить обработанную мочевиновую консистентную смазку, вторая зона 160 подачи масла может называться как зона 160 подачи присадки. Полученная композиция из второй зоны 160 подачи масла может поступать в третью зону 162 смешивания (также может называться зоной 162 смешивания присадки, когда добавляется одна или несколько присадок) по линии 134. Полученная композиция из третьей зоны 162 смешивания может поступать во вторую зону 164 охлаждения-смешивания по линии 136 для того, чтобы получить вторую охлажденную композицию. Затем вторая охлажденная композиция может быть получена в точке 138. Кроме того, например, вторая зона 160 подачи масла и третья зона 162 смешивания могут быть объединены в одну зону, в которой может происходить подача масла, подача присадки или их сочетание и смешивание.

Обратимся к фиг.3, где показана схема устройства 200, содержащая шнековый элемент, например двухшнековый экструдер совместного вращения, аналогичный устройству, на которое ссылаются в примерах изобретения, чтобы получить мочевиновую консистентную смазку, например тетрамочевиновую консистентную смазку. Устройство 200 включает в себя последовательность из восемнадцати (18) индивидуальных барабанов (от 201 до 218), которые находятся вблизи друг к другу и соединяются в продольном направлении, что обеспечивает последовательное осуществление различных технологических стадий и размещение, например, двухшнекового элемента в конфигурации совместного вращения, который перемещается по всей длине последовательности индивидуальных барабанов. Последовательность барабанов 201-218 включает в себя несколько зон. Барабан 201 содержит первую зону подачи. Барабан 202 содержит вторую зону подачи. Барабаны 203-206 содержат первую зону реакции-смешивания. Барабаны 207-208 содержат необязательную вентиляционную зону. Барабан 209 содержит зону подачи масла. Барабаны 210-211 содержат первую зону смешивания. Барабан 212 содержит вторую зону подачи масла. Барабаны 213-214 содержат вторую зону смешивания. Барабан 215 содержит третью зону подачи масла. Барабан 216 содержит третью зону смешивания. Барабаны 217-218 могут содержать зону охлаждения-смешивания. Например, если полученная мочевиновая консистентная смазка в барабане 217 находится при температуре и имеет состав такие, которые не требуют дополнительного охлаждения, смешивания или их композиции, зона охлаждения-смешивания, например барабаны 217-218, могут быть использованы для подачи или транспорта мочевиновой консистентной смазки в такое место, где получают мочевиновую консистентную смазку вместо ее использования в зоне охлаждения-смешивания.

В примере способа изобретения для получения тетрамочевиновой консистентной смазки первый исходный компонент (А), содержащий базовое масло в первом питателе 220, и компонент, имеющий формулу OCN-R1-NCO, где R1 включает в себя углеводородную группу, содержащую от 2 до 30 атомов углерода, например метилендиизоцианат (4,4-дифенилметандиизоцианат) (также называется MDI), во втором питателе 222, добавляют в барабан 201. Необязательно MDI может быть добавлен в виде чешуек. Также необязательно MDI может смешиваться, например, с разбавленным базовым маслом и добавляться в виде жидкости. Кроме того, необязательно, первый питатель 220 и второй питатель 222 могут быть объединены в один питатель, причем базовое масло и MDI могут добавлять в барабан 201 в виде смеси. Кроме того, например, один питатель базового масла может быть использован для подачи базового масло в одно или несколько мест с использованием одного или нескольких насосов, трубопроводов, клапанов и их сочетаний вместо использования нескольких питателей базового масла.

Базовое масло в третьем питателе 224 и один или несколько компонентов, например второй исходный компонент (В), содержащий моноамин, имеющий формулу NH₂R2, где R2 включает в себя углеводородную группу, содержащую от 2 до 30 атомов углерода, например 1-октадециламин, и другой второй исходный компонент (С), содержащий диамин, имеющий формулу NH₂R3NH₂, в которой R3 включает в себя углеводородную группу, содержащую от 2 до 12 атомов углерода, или полиоксиуглеводородную группу, содержащую от 2 до 12 атомов углерода, например полиоксипропилендиамин (POD), предпочтительно компонент (В) и компонент (С), составляющие смесь в четвертом питателе 226, добавляют в барабан 202. Необязательно, третий питатель 224 и четвертый питатель 226 могут быть объединены в один питатель, причем базовое масло, и компонент (В), и компонент (С) могут добавляться в барабан 202 в виде смеси.

Когда процесс протекает внутри барабанов, обычно сначала происходит реакция-смешивание в барабанах 203-206. Вентиляция образовавшейся композиции может быть осуществлена с использованием клапана 228 в барабанах 207-208. Базовое масло из пятого питателя 230 добавляют в барабан 209. В барабанах 210-211 происходит смешивание и в зависимости от температуры базового масла и барабанов обычно происходит охлаждение. Базовое масло из шестого питателя 232 добавляют в барабан 212. В барабанах 213-214 происходит смешивание и в зависимости от температуры базового масла и барабанов обычно происходит охлаждение. В барабан 215 добавляют базовое масло, одну или несколько присадок или их комбинацию из седьмого питателя 234. В барабане 216 происходит смешивание и в зависимости от температуры базового масла обычно происходит охлаждение. Затем образовавшуюся композицию подают в барабаны 217-218, чтобы получить охлажденную композицию. Если мочевиновая консистентная смазка, образовавшаяся в барабане 217, имеет температуру и состав, при которых не требуется дальнейшее охлаждение, смешивание или их комбинация, барабаны 217-218 могут быть использованы для подачи или транспорта мочевиновой консистентной смазки в место, где может быть получена мочевиновая консистентная смазка. Мочевиновая консистентная смазка, например тетрамочевиновая консистентная смазка, может быть получена из барабана 218 и может быть разгружена, например, в контейнер для хранения.

Необязательно, образовавшаяся композиция может быть подана из барабана 218 на дополнительные шаги повтора в барабанах (не показаны), которые включают подачу масла, подачу присадки или их комбинацию с последующим смешиванием и последующим вторым охлаждением-смешиванием. Кроме того, необязательно образовавшуюся композицию можно подавать из барабана 218 в устройство обработки мочевиновой консистентной смазки (не показано), например статический смеситель, гомогенизатор, набор сеток или их сочетание.

Обратимся к фиг.4, где показана схема устройства 300, содержащая шнековый элемент, например двухшнековый экструдер совместного вращения, аналогичный устройству, на которое ссылаются в примерах изобретения, чтобы получить мочевиновую консистентную смазку, например димочевиновую консистентную смазку. Устройство 300 включает в себя последовательность из восемнадцати (18) индивидуальных барабанов (от 301 до 318), которые находятся вблизи друг к другу и соединяются в продольном направлении, что обеспечивает последовательное осуществление различных технологических стадий и размещение, например, двухшнекового элемента в конфигурации совместного вращения, который перемещается по всей длине последовательности индивидуальных барабанов. Барабаны 301-303 могут временно не использоваться и не применяются, например, когда используются 15 барабанов экструдера, содержащего 18 барабанов, или они могут отсутствовать, например, когда используется экструдер, содержащий 15 барабанов, тогда барабаны 304-318 становятся барабанами 301-315 соответственно. Барабаны 304-318 содержат несколько зон. Барабан 304 включает в себя первую зону подачи. Барабан 305 включает в себя вторую зону подачи. Барабаны 306-307 содержат первую зону реакции-смешивания. Барабан 308 включает в себя третью зону подачи. Барабан 309 включает в себя вторую зону реакции-смешивания. Барабан 310 включает в себя необязательную вентиляционную зону. Барабан 311 включает в себя первую зону смешивания. Барабан 312 включает в себя зону подачи масла. Барабаны 313-314 содержат вторую зону смешивания. Барабан 315 включает в себя вторую зону подачи масла. Барабаны 316-317 содержат третью зону смешивания. Барабан 318 включает в себя зону охлаждения-смешивания. Например, если мочевиновая консистентная смазка, образовавшаяся в барабане 317, имеет температуру и состав, при которых не требуется дальнейшее охлаждение, смешивание или их комбинация, зона охлаждения-смешивания, например барабан 318, может быть использована для подачи или транспорта мочевиновой консистентной смазки в место, где может быть получена мочевиновая консистентная смазка, вместо использования в качестве зоны охлаждения-смешивания.

В примере способа изобретения для получения димочевиновой консистентной смазки первый исходный компонент (А), содержащий базовое масло в первом питателе 320; и компонент, имеющий формулу OCN-R1-NCO, где R1 включает в себя углеводородную группу, содержащую от 2 до 30 атомов углерода, например метилендиизоцианат (4,4-дифенилметандиизоцианат) (также называется MDI), во втором питателе 322, добавляют в барабан 304. Необязательно MDI может быть добавлен в виде чешуек. Также необязательно MDI может смешиваться с, например, разбавленным базовым маслом и добавляться в виде жидкости. Кроме того, необязательно, первый питатель 320 и второй питатель 322 могут быть объединены в один питатель, причем базовое масло и MDI могут добавляться в барабан 304 в виде смеси. Кроме того, например, один питатель базового масла может быть использован для подачи базового масла в одно или несколько мест с использованием одного или нескольких насосов, трубопроводов, клапанов и их сочетаний вместо использования нескольких питателей базового масла.

Второй исходный компонент (D), содержащий моноамин, имеющий формулу NH₂R2, в которой R2 включает в себя углеводородную группу, содержащую от 2 до 30 атомов углерода, например октиламин, из третьего питателя 324 добавляют в барабан 305. Когда процесс протекает внутри барабанов, обычно сначала происходит реакция-смешивание в барабанах 306-307. Третий исходный компонент (Е), содержащий моноамин, имеющий формулу NH₂R2, в которой R2 включает в себя углеводородную группу, содержащую от 2 до 30 атомов углерода, например додециламин, из четвертого питателя 326 добавляют в барабан 308.

Когда процесс протекает внутри барабанов, обычно вторая реакция-смешивание происходит в барабане 309. Вентиляция образовавшейся композиции может быть осуществлена с использованием клапана 328 в барабане 310. Смешивание проводят в барабане 311.

Базовое масло из пятого питателя 330 добавляют в барабан 312. В барабанах 313-314 происходит смешивание и в зависимости от температуры базового масла и барабанов обычно протекает охлаждение. Базовое масло из шестого питателя 332 добавляют в барабан 315. В барабанах 316-317 происходит смешивание и в зависимости от температуры базового масла и барабанов обычно протекает охлаждение. Затем образовавшуюся композицию подают в барабан 318 для того, чтобы получить охлажденную композицию. Если мочевиновая консистентная смазка, образовавшаяся в барабане 317, имеет температуру и состав, при которых не требуется дальнейшее охлаждение, смешивание или их комбинация, барабан 318 может быть использован для подачи или транспорта мочевиновой консистентной смазки в место, где может быть получена мочевиновая консистентная смазка. Мочевиновая консистентная смазка, например димочевиновая консистентная смазка, может быть получена из барабана 318 и может быть разгружена, например, в контейнер для хранения.

Необязательно, образовавшаяся композиция может быть подана из барабана 318 на дополнительные повторные шаги в барабанах (не показаны), которые включают подачу масла, подачу присадки или их сочетание, с последующим смешиванием и последующим вторым охлаждением-смешиванием. Кроме того, необязательно образовавшуюся композицию можно подавать из барабана 318 в устройство обработки мочевиновой консистентной смазки (не показано), например статический смеситель, гомогенизатор, набор сеток или их сочетание.

Примеры

Примеры способов изобретения были проведены с использованием 34-мм двухшнекового экструдера совместного вращения от фирмы Coperion Werner & Pfleiderer, Stuttgart, Germany, имеющего модельный номер ZSK34MV, с целью получения тетрамочевиновых консистентных смазок и димочевиновых консистентных смазок. В таблице 1 приведены рецептуры тетрамочевиновых консистентных смазок и димочевиновых консистентных смазок, которые были получены. Обозначения HVI 160 В и HVI 650 относятся к базовым маслам, которые промышленно доступны от группы компаний фирмы Shell.

Характеристики экструдера приведены в таблице 2.

Реакционные компоненты разбавляют в базовом масле и вводят в жидком состоянии в экструдер с использованием шестеренчатых насосов (Cipex от фирмы Maag Pump Systems Textron A.G., Zurich, Switzerland). Степени разбавления различных компонентов приведены в таблице 3. Трубопроводы и емкости покрывают изоляцией в связи с использованием расплавленных компонентов (MDI, амины - твердые вещества при комнатной температуре) для того, чтобы избежать закупоривания системы подачи. Сначала в трубопроводы вводят подогретое масло до закачивания компонентов, которые могли бы затвердеть при пониженной температуре. Вводят дополнительное исходное масло, которое называется в изобретении "реакционное масло", когда масло вводится вместе с компонентами, до химической реакции, и называется "разбавляющее масло", когда масло вводится после химической реакции, например, для обеспечения охлаждения и разбавления консистентной смазки (например, в барабанах 9, 12, 15 или их комбинациях).

Для запуска серии испытаний используется следующая методика:

- нагревают трубопроводы для расплавления компонентов (MDI, амины - твердые вещества при комнатной температуре) с помощью подогретого (80°С) промывающего масла (подогретое масло);

- начинают подачу реакционного масла;

- прекращают подачу подогретого масла и начинают подачу аминов;

- прекращают подачу подогретого масла и начинают подачу MDI;

- начинают подачу разбавляющего масла.

Для прекращения серии испытаний используется следующая методика:

- прекращают подачу MDI, промывают трубопроводы подогретым маслом;

- прекращают подачу аминов, промывают трубопроводы подогретым маслом;

- продолжают промывку маслом в течение 10 минут.

Для контроля достижения полноты реакции определяют общее аминное число с использованием титрования по методике, аналогичной стандарту ASTM D2076. Образец растворяют в петролейном эфире и титруют 0,1 н. раствором хлористоводородной кислоты в спирте в присутствии индикатора - Бромкрезоловый зеленый. Избыток MDI определяют методом инфракрасной фурье-спектроскопии (FTIR). Непрореагировавший диизоцианат определяют с использованием анализа пика изоцианата в спектре приблизительно при 2250 см^-1.

Тетрамочевиновая консистентная смазка

Препаративные компоненты, которые используют для получения тетрамочевиновой консистентной смазки, приведены в таблице 4. Компоненты разбавляют в базовом масле HVI 160 В. Базовое масло HVI 160 В вводят в качестве реакционного масла и разбавляющего масла.

Емкости представляют собой изолированные резервуары, каждый из которых оборудован электрическим нагревателем и системой перемешивания, которая включает в себя две лопасти, расположенные на различной высоте по оси.

Компоновка экструдера для тетрамочевиновой консистентной смазки включает в себя:

- Барабан №1: подача разбавленного MDI и базового масла (элементы конвейерной доставки)

- Барабан №2: подача разбавленных аминов (элементы конвейерной доставки)

- Барабаны №3-6: реакция/смешивание/транспорт

- Барабаны №7 и 8: необязательная вентиляционная зона (барабан может быть открыт)

- Барабан №9: необязательная подача/введение разбавляющего масла

- Барабаны №10 и 11: смешивание/охлаждение/транспорт

- Барабан №12: необязательная подача/введение разбавляющего масла

- Барабаны №13 и 14: смешивание/охлаждение/транспорт

- Барабан №15: необязательная подача/введение разбавляющего масла, одной или нескольких присадок или их сочетание

- Барабан №16: смешивание

- Барабаны №17-18: транспорт/разгрузка

Конфигурация шнека (конфигурация шнека 1), используемая при получении тетрамочевиновой консистентной смазки, показана в таблице 5.

Температурный профиль, указанный в таблице 6, получен для конфигурации шнека 1 и используется во всех сериях испытаний для получения тетрамочевиновой консистентной смазки.

Консистентная смазка на основе тетрамочевины получена при различной производительности в диапазоне от 30 килограммов в час (кг/час) до 43 кг/час и при различных скоростях шнека в диапазоне от 320 оборотов в минуту (об/мин) до 600 об/мин (информация приведена в таблице 7). Основные свойства полученной консистентной смазки на основе тетрамочевины приведены в таблице 8.

Консистентную смазку на основе тетрамочевины из Серии испытаний №1 (консистентная смазка, образец №1) обрабатывают с пакетом присадок, чтобы получить тетрамочевиновую обработанную консистентную смазку. Удаляют 100 грамм консистентной смазки на основе тетрамочевины (консистентная смазка, образец №1) и нагревают до 85°С и твердые присадки диспергируют в консистентную смазку на основе тетрамочевины с использованием лабораторного смесителя. Затем тетрамочевиновую консистентную смазку измельчают три раза с использованием трехшаровой мельницы, пока твердое вещество не диспергируется. Измельченный образец помещают в смеситель Hobart с остальным количеством консистентной смазки (1448 грамм) и твердыми и жидкими присадками. Образец консистентной смазки перемешивают в течение 45 минут при 85°С. Затем образец консистентной смазки измельчают, используя мельницу APV Gaulin при низком давлении для того, чтобы получить обработанную тетрамочевиновую консистентную смазку (консистентная смазка, образец №2).

Основные свойства полученной обработанной тетрамочевиновой консистентной смазки указаны в таблице 9.

Димочевиновая консистентная смазка

Компоненты композиции, которые используются для получения димочевиновой консистентной смазки, указаны в таблице 10. Эти компоненты были разбавлены в базовом масле HVI 160В. Это базовое масло HVI 650 вводят в качестве реакционного масла и разбавляющего масла.

Емкости представляют собой изолированные резервуары, каждый из которых оборудован электрическим нагревателем и системой перемешивания, которая включает в себя две лопасти, расположенные на различной высоте по оси.

В испытаниях димочевиновой консистентной смазки в экструдере ZSK34MV используют 15 из 18 барабанов. Три временно неиспользуемых барабана находятся в начале экструдера, непосредственно до первой зоны подачи, и включают только элементы конвейерной доставки.

При получении димочевиновой консистентной смазки точки подачи/ввода для двух аминов расположены отдельно друг от друга. Обнаружено, что расстояние между этими двумя точками подачи/ввода, например, 336 мм в экструдере ZSK34MV должно быть достаточным для получения мочевиновых консистентных смазок, имеющих характеристики, которые указаны в изобретении.

Компоновка экструдера для консистентной смазки на основе димочевины включает в себя:

- Барабаны №1-3: временно неиспользуемые барабаны (только элементы конвейерной доставки)

- Барабан №4: подача разбавленного MDI и реакционного масла (элементы конвейерной доставки)

- Барабан №5: введение первого разбавленного амина (элементы конвейерной доставки)

- Барабаны №6 и 7: реакция/смешивание/транспорт

- Барабан №8: введение второго разбавленного амина

- Барабан №9: реакция/смешивание/транспорт

- Барабан №10: необязательная вентиляционная зона (барабан может быть открыт)

- Барабан №11: смешивание

- Барабан №12: необязательная подача/введение разбавляющего масла

- Барабаны №13 и 14: смешивание/охлаждение/транспорт

- Барабан №15: введение разбавляющего масла, одной или нескольких присадок или их сочетание

- Барабан №16: смешивание

- Барабаны №17 до 18: транспорт/разгрузка

Конфигурация шнека (конфигурация шнека 2), используемая при получении димочевиновой консистентной смазки, показана в таблице 11.

Температурный профиль, указанный в таблице 12, получен для конфигурации шнека 2 и используется во всех сериях испытаний для получения димочевиновой консистентной смазки.

Консистентная смазка на основе димочевины получена при различной производительности в диапазоне от 45 кг/час до 60 кг/час и при различных скоростях шнека в диапазоне от 300 об/мин до 600 об/мин (информация приведена в таблице 13). Основные свойства полученной консистентной смазки на основе димочевины приведены в таблице 13.

Консистентную смазку на основе димочевины из серии испытаний №9 и серии испытаний №12 обрабатывают с пакетом присадок. Удаляют 100 грамм консистентной смазки на основе димочевины и нагревают до 120°С и твердые присадки диспергируют в консистентную смазку на основе димочевины и затем добавляют в массу консистентной смазки (2800 грамм) с использованием лабораторного смесителя. Затем димочевиновую консистентную смазку измельчают один раз с использованием трехшаровой мельницы.

Основные свойства полученной обработанной димочевиновой консистентной смазки (консистентная смазка, образец №3) с использованием консистентной смазки на основе димочевины из Серии испытаний №9 и обработанной димочевиновой консистентной смазки (Консистентная смазка, образец №4) с использованием консистентной смазки на основе димочевины из Серии испытаний №12 указаны в таблице 14.

Реферат

Изобретение относится к способу получения мочевиновой консистентной смазки, который осуществляют в устройстве, использующем экструдер и содержащем несколько реакционных зон, смонтированных в ряд и связанных по текучей среде. При этом устройство включает в себя: (а) первую зону подачи; (b) вторую зону подачи; (с) первую зону реакции-смешивания и (d) зону охлаждения-смешивания, причем указанные зоны расположены в устройстве в порядке (а), (b), (с), (d), и способ включает введение первого исходного компонента в первую зону подачи (а); введение второго исходного компонента во вторую зону подачи (b); реакцию первого и второго компонентов в первой зоне реакции-смешивания (с) и охлаждение и смешивание продукта первой зоны реакции-смешивания в зоне охлаждения-смешивания (d) с получением мочевиновой консистентной смазки. Также изобретение относится к устройству для осуществления данного способа. Настоящее изобретение обладает такими преимуществами, как технологическая стабильность, обладает трансформируемостью с возможностью применения ко многим типам мочевиновых консистентных смазок без существенных изменений используемого оборудования. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 14 табл., 4 ил.

Формула