Способ получения дорожного битума

 

СОЮЗ COBEtCÕÈÕ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„12147 О (511 4 С 10 С 3/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

210

4g Во 120 бра скисленил нин.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3753307/23-04 (22) 20.04.84 (46) 28.02.86. Бюл. У. 8 (71) Воронежский ордена Трудового

Красного Знамени инженерно-строительный институт (72) Е.Я. Фарберов и В.П. Лаврухин (53) 665.637(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N9 958466, кл. С 10 С 3/04, 1980.

Гун P.Á. Нефтяные битумы. И.:

Химия, 1973, с. 124-125.

180

- 150

b 120 о Б0

И (54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДОРОЖНОГО

БИТУМА, включающий окисление нефтяного гудрона кислородом воздуха при 240-250 С, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения термоокислительной устойчивости битума, температуру окисления снижао ют до 220-225 С при достижении пенетрации битума, превышающей пенетрацию

-1 получаемого битума на 40-45 мм-10 и при достижении пенетрации битума, превышающей пенетрацию получаемого

-i битума на 25-30 мм 10, температуру окисления снижают до 195-200 С.

4720

Вязкость условная при 80 С, (диаметр отверстия 5 мм), с

20-40

Температура вспышо ки, С

198

Не ниже

190 С

Таблица 2

БНД 60/90 Беэ сниже- Без сниния жения

16

БНД 40/60 То же

БНД 60/90 40-45

БНД 40/60 40-45

БНД 60/90 30-35

БНД 40/60 30-35

110

То же

25-30

25-30

15-20

15-20

26

110

90

110

1 121

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности, конкретно к получению битумов для дорожного строительства.

Целью изобретения является повышение термоокислительной устойчивости битума.

Пример . Окисление нефтяного гудрона проводят в лабораторной окислительной установке компрессорного типа объемом 4 л при расходе воздуха 5,5 л/мин. Свойства нефтяного гудрона приведены в табл. 1.

Склонность к старению битумов оценивают по изменению когезии от времени прогрева при 160 С. о

На чертеже приведена кинетика окисления гудрона при переменной температуре окисления с получением битума марок БНД 60/90 и БНД 40/60 (кривые 1 и 2 соответственно).

Т а б л и ц а 1

Начальные стадии окисления, про0 воднмые при 240-250 С, совпадают по интенсивности (кривые 1 и 2 налагаются), но после снижения температуры окисления скорость окисления замедляется. Положение перегиба кривой кинетики находится в зависимости от того, на каких этапах пенетра— ции снижена температура. Пунктирными

10 и штрихпунктирными линиями на чертеже отмечено, при каких показателях пенетрации произведено ступенчатое снижение температуры для битумов

БНД 60/90 и БНД 40/60. !

5 Начало снижения температуры (двухстадийное снижение) осуществляется перед окончанием процесса окисления по достижении показателя пенетрации — глубины проникания иглы (П )—

20 превышающего искомый на 40-45 мм

- I х10 Период окисления при пониженной температуре (220-200 С) составо ляет 18-20 7. от общей продолжительности процесса приготовления битума, 25 окисление ведут при 250 С. Поэтому о битумы, образующиеся при переменном температурном режиме, не отличаются от битумов, окисленных при о постоянной температуре 250 С, по

Зп свойствам и содержанию водорастворимых соединений, но имеют повышенную устройчивость к старению.

Влияние периода снижения температуры на термоокислительную устойчивость битумов и время их окисления показано в табл. 2.

1214720

Продолжение табл.2

БНД 60/90 50-55

БНД 40/60 50-55

БНД 60/90 50-55

100

25 — 30

25-30

120

20

БНД 60/90

БНЛ 60/90

25-30

40-45

20

110 окисления.

Таблица 3

30

200

18

240-250

16

250 225 200

25 0 200

18

10

Из приведенных в табл. 2 данных видно, что для приготовления битумов

БНД 60/90 и БНД 40/60 при постоянной температуре (250 С) требуется 90 и 110 мин соответственно (строки 1 и 2). Для приготовления этих же битумов с переменным режимом температуры окисления требуется такое же время (строки 3 и 4), но их термоокислительная устойчивость возрастает с 16 и 8 ч до 26 и 18 ч соответственно.

Если первое снижение проводить при достижении показателя пенетрации (П ), превышающего искомый

-t на 30-35 мм 10, а второе — на

15-20 мм 10, то время приготовления битумов не меняется, а термоокислительная устойчивость возрастает незначительно — всего на 2 ч (строки 5 и 6).

Если первое снижение температуры проводить за 50-55 мм 10 до достижения нужной пенетрации, а второе за 25-30 мм 10, то время окисления битумов возрастает на 10 мин, что нерационально (строки 7 и 8).

Одностадийное снижение темперао туры до 220-225 С даже за 50-55 мм

-1

>10 повышает термоокислительную устойчивость всего,. на 2 ч (строка

9). Аналогичны результаты при одностадийном снижении температуры до

200 С за 25-30 мм ° 10 (строка 10).

Одностадийное снижение температуры до 200 С эа 40-45 мм ° 10 1о достижения нужной пенетрации увеличивает время окисления до

1 10 мин (строка 11), что нерационально.

20 В табл.3 приведена термоокислительная устойчивость битумов, полученных м при различных температурных режимах

Иэ табл. 3 следует, что для битумов, полученных при ступенчатом снижении температуры (250 «225 200 С) период хрупкого разрушения равен

45 аналогичному показателю для битумов, полученных при 200 С. Битумы, полученные при 240-250 С, переходят в хрупкое состояние после 16 и 8 ч старения.

Снижение температуры окисления гудрона с 250 до 200, минуя промежуточный этап снижения до 220-225 С, как видно иэ табл. 3 несущественно повышает термоокислительную устой55 чивесть.

Свойства битумов, полученных при различных температурных режимах окис-! ления, приведены в табл. 4.

1214720

Таблица 4

Норма

Наименование показателей Свойства битумов, окис" ленных при постоянной температуре 250 С

Глубина проникания иглы о при, С:

40-60

13

Не ниже

Температура размягчения о по кольцу и шару, С

Не ниже

52

Растяжимость, см, при, С: 25

Не ниже

52

Температура хрупкости, OC

Не выше — 10

Сцепление с мрамором или песком Выдержива- Выдерживает Выдерживает ет по об- по образцу по образцу разцу 2 2 2

Содержание водорастворимых соединений, 7

0,3

0,3

Не более

0,3

Составитель Е. Горлов

Техред Т.Тулик Корректор В. Бутяга

Редактор И, Рыбченко

Заказ 856/37 Тираж 483 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 нн

Как видно из приведенных данных, битумы, приготовленные при постоян0 ной температуре окисления (250 С) и при переменной температуре, по предлагаемому способу имеют идентич- ные свойства. переменной температуре

250 225

200 С

Таким образом, предлагаемый способ позволяет получать битум повышенной термоокислительной устойчивости при сохранении необходимого комплекса других свойств битума.