Способ получения битума

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) (59 4 С 10 С 3 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (2i) 3887805/23-04 (22) 23.04.85 (46) 30.09.86. Бюл. № 36 (71) Белорусский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт (72) Г.Д.Ляхевич, И.И.Леонович, В.Н.Лемеш и С.Ф.Якушевич (53) 665.637.8 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 165975, кл. С 10 С 3/04, 1962.

Авторское свидетельство СССР № 973589, кл. С 10 С 3/04, 1978.

Авторское свидетельство СССР № 414186, кл. С 10 С 3/04, 1972. (54) (57) 1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БИТУМА путем окисления углеводородного сырья кислородом воздуха с подачей в нагретое до 200 — 290 С сырье сернокислотного окислителя — кислого гудрона или отработанной серной кислоты, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью уменьшения пенообразования и упрощения технологии процесса, сернокислотный окислитель подают на поверхность взлива углеводородного сырья при расходе его 10-180 гЪ с.

2. Способ по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что в качестве углеводородного сырья используют полугуд- д рон или их смесь с каменноугольным дегтем.

1260384

f24 2о

32 контрольному об- 30 разцу 2

Т а б л и ц а

Физико химическая характеристика полугудрона, гудрона, смеси и каменноугольного дегтя

Образцы исходного сырья

Показатель

2 (гудрон) 4 (смесь гудрона с каменноугольным дегтем в отношении 3."1 мас,ч) 3 (смесь полугудрона с каменноугольным дегтем в отношении 3:1 мас.ч) 1 (полугудрон) Плотность при

20 С, г/см

0,9906

0,9735 0,9916 0,9749

9,5

205

184

Групповой химический состав, мас.Ж

Парафино-нафтеновые

25,7

29,6

34,9 23,1

Изобретение относится к способу получения битумов с использованием процессов окисления и может быть Использовано на нефтеперерабатывающих, нефтехимических, асфальтобетонных 5 предприятиях.

Цель изобретения — уменьшение пенообразования и упрощение технологии.

Пример 1. На поверхность взлива полугудрона, качество которого приведено в табл.1, нагретую до

270 С, подают 90 г/(м с) сернокислотных веществ (образец 2, табл. 2) при одновременном барботаже воздуха в количестве 30 л/кг мин в течение .15 э

55 мин. Вспенивание практически не наблюдается. В результате получают битум с характеристикой:

Глубина проникания иглы при 25 С при 0 С о

Температура, С размягчения по КиШ 45 вспышки 239 хрупкости — 18 25 а

Растяжимость при 25 С, см 62

Сцепление с мрамором Выдерживает по

Температура размягчения по Кищ, ОС 16 34

Температура вспьппки, ОС 215 237

Изменение температуры ,после прогревания, С 4

Таким образом, подача сернокислотных веществ на поверхность взлива углеводородного сырья при одновременном барботаже воздуха в количестве

30 л/кг мин в течение 55 мин исключает вспенивание реакционной массы с получением дорожного битума, отвечающего современным стандартам. При этом содержание сернистого ангидрида в газах окисления незначительно и составляет всего 0,2 об.X. Благодаря барботажу воздуха поддерживание температурного режима не представляет каких-либо сложностей, при этом в процесс окисления вовлекаются трудноутилизируемые вещества — сернокислотные отходы, что способствует защите окружающей среды от загрязнений.

Данные выполнения способа по примерам 2-11 представлены в табл.З, а по примерам 12-2 i — в табл.4.

Сравнительные данные предлагаемого и известного способов показывают, что вследствие подачи сернокислотно2 го окислителя при расходе 10-180 г/м обеспечивается уменьшение пенообраэования и упрощение технологии за счет. снижения количества аппаратов.

1260384

Продолжение табл.!

Показатель

Образцы исходного сырья 3 (смесь полугудрона с каменноугольным дегтем в отношении 3:1 мас.ч) 2 (гудрон) 1 (полу- гудрон) Ароматические 37,3 36,8

45,2

34,5

26,1 30,5.

1,7 10,6

27,9

Смолы

28,5

7,4

Асфальтены

1,2

Таблица2

Физико-химические характеристики кислых гудронов и отработанной серной кислоты

Образцы жидкофазных окислителей

Показатель

1 (кислый гудрон производства сульфонатных присадок) 3 (отработанная серная кислота сернокислотного алкилирования

Плотность при

20 С, г/см

1,7224

1,5449

1,2957

Вязкость по

4,5 при 60 С

397

Компонентный состав, мас.7

85,8

66,2

25,9

Серная кислота

Вода

4,3

17,3

Органическая масса

16,5

9,9

70,4 вискозиметру с отверстием диаметром 5 мм по ГОСТ 11503 15, с при 20 С

2 (кислый гудрон очистки масляных дистиллятов) 4 (смесь гудрона с каменноугольным дегтем в отношении 3: 1 мас.ч) 1260384

Т а б л и ц а 3

Условия осуществления процесса и характеристики битума

Показатель

1 У

Условия осуществления процесса

2 2

2 2 2 2

2 2 2

2 2 2

1 2

90 90

Расход воздуха, л/кг мин

Пр одолжит ельность окисления, мин

60 30

Вспенивание реакционной массы

Отсутствует

Отсутствует

Незначительное

Характеристика битума при 0 С

Вспышки

-22 -18

-20 -15 -21

Хрупкости

-17 -18 -12 -24

Образец высокомолекулярных фракций и остатков (см.табл. 1) Образец сернокислотных веществ. (см.табл.2}

Температура поверхности взлива высокомолекулярных фракций и остато ков, С

Расход сернокислотных веществ, которые подают на поверхность взлива, г/(м с) Глубина проник-1 новения иглы, мм при 25 С о

Температура, С

Размягчения по

КиШ

Примеры

6 7 8. 9 10

200 290 250 250 200 290 250 250 160 300

10 180 60 90 10 180 5 200

30 30 30 30 30 30 30 30 30 30

40 40 60 30 40 30 1 40 40

128 96 135 48 116 82 99 41 296 4

34 30 40 19 32 24 35 14 47

43 46 42 54 44 49 45 57 36 71

238 250 245 246 235 257 249 245 230 248

1260384

Продолжение табл.3

Примеры

Показатель

85 81

58 75 43

96 49 67

Изменение темо пературы, С

5 4

Таблица4

Условия осуществления процесса и характеристика битума

Примеры

Показатель

12 !3

Условия осуществления процесса

2 3 ° 4

1 2 3 4

3 3 3

3 3

3 3

5 200

Расход воздуха, л/кг.мин

Растяжимость при . 25 С, см

Сцепление с мрамором

Образец высокомолекулярных фракций и остатков (см. табл.1) Образец сернокислотных веществ (см.табл.2) Температура поверхности взлива высоко молекулярных фракций и о остатков, С

Расход сернокис-. лотных веЩеств, которые подает на поверхность взлива, г/(м с):

Продолжительность окисления, мин

2 (3 4 5 6 7 8 (9 )10 ) 11

Выдерживает по контрольному образцу 2

3 5 4 3 2,7 5

14 15 16 17 18 19 20 21

200 250 290 200 260 290 270 280 160 300

60 60 60 60 60 60 60 60

10 10 10 10 10 10 10 10 10 10

40 40 40 40 40 40 40 40 40 40

1260384 Продолжение табл.4

Показатель

19 20 21

Отсутствует

Отсутствует

Незначитель ное

Характеристика битума

44 52 55 45

54 56 34 70

48 57

Вспышки

-25 -17 -16 -24

-18 -14

-18 -17 -25

Хрупкости

Растяжимость при 25 С, см

Сцепление с мрамором

Выдерживает по контрольному образцу 2

5 5 4 8 4

Изменение температуры после а

;прогревания, С 4 5 3

3 4

Составитель Е.Горлов

Редактор M.Êèøòóëèíåö Техред Л.Сердокова Корректор И.Эрдейи

Заказ 5189/21 Тираж 482 Подписное

ВНИИПИ Государственого комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 6-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Вспенивание реакционной массы

Глубина проник-I новения иглы, мм при 25 С при 0 С

В о

Температура, С

Размягчения по КиШ

Примеры

) Г

12 13 14 15 16 17 18

126 58 52 115 85 46 54 48 300 5

34 25 23 30 29 20 22 21 51

225 237 248 228 230 252 246 257 221 252

63 47 42 68 58 Выдерживает по контрольному образцу 2