Способ получения битума

 

Изобретение относится к области нефтепереработки и может быть использовано для получения битумных вяжущих материалов - битума для строительной промышленности. Упрощение процесса получения битума из тяжелых высокосмолистых нефтей достигается введением в нефть добавки - 21,5-22,5 мас.% гудрона. Далее исходное сырье нагревают с отгоном дистиллятных фракдий с температурой до 250- 270 С. с последующей изотермической вьщержкой при этой же температуре в присутствии 0,5-1,0 мас.% воды. После 6 ч изотермической вьщержки получают битум с пенетрацией /300 мм П„ 200/ , и через каждые 15-30 мин при тех же температурных условиях - последующие марки битума: Пз 130/ /200 мм п: 90/130 ммПа% 60/90 мм и nl, 40/60 мм- . Полученные битумы имеют высокую дуктильность., Битум, полученный по изобретению из тяжелой Кара-Арнинской нефти с пенетрацией П 64 мм , имеет дуктильность 100 см и температуру размягчения по КИШ 47 С. 2 табл. SS сл СА 00 Э. ю

СОЮЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК („)SU(„>

А1 (59 4 С 10 С 3 0

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

RO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕЧИЙ И OTHPblTHA

J %СЕ »,„, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И А ВТОРИЧНОМ,Ф СВИДЕТЕГ)ЬСТВУ (21) 3869979/23-04 (22) 29. 12.84 (46) 30.05.87. Бюл. ¹ 20 (71) Украинский заочный политехнический институт им, И.З,Соколова (72) А.В.Юхименко, Е.Ф,Ольшанская, С.Н.Макаров, Л.В.Долженко, В.Н.Шевченко и Е.М.Власенко (53) 665,637.8(088.8) (56) Пушмынцев А.В., Гун Р.Б.

Тяжелые нефти — дополнительные сырьевые ресурсы для производства битумов.

Y„: ЦНИИТЭнефтехим, 1982, с. 33-36.

Гун P.Á. Нефтяные битумы. M.:

Химия, 1973, с, 90. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БИТУМА (57) Изобретение относится к области нефтепереработки и может быть использовано для получения битумных вяжущих материалов — битума для строительной промышленности, Упрощение процесса получения битума из тяжелых высокосмолистых нефтей достигается введением в нефть добавки—

21,5-22,5 мас.X гудрона. Далее исходное сырье нагревают с отгоном дистиллятных фракций с температурой до 250о

270 С с последующей изотзрмической выдержкой при этой же температуре в присутствии 0,5-1,0 мас.Ж воды. После 6 ч изотермической выдержки получают битум с пенетрацией П 7 200/

/300 мм, и через каждые 15-30 мин при тех же температурных условиях—

7 последующие марки битума: П е 130/

/200 мм, П 7 = 90/130 мм

60/90 мм и П 40/60 мм . Полученные битумы имеют высокую дуктильность., Битум, полученный по изобретению иэ тяжелой Кара-Арнинской нефти с пенетрацией П 64 мм, имеет дуктильность 100 см и температуру размягчения по КИШ 47 С. 2 табл.

131386

2 2

Получено, мас.%:

Битум 85,95

Фракции, С, нарастающий выход:

Низкокипящие О,ь2

180 — 190 2,01

190 — 200 2,83

200 — 210 3,42

210 — 220 4,65

220 — 230 5,74

230 — 240 7,02

240 — 250 8,51

250 — 260 i0,33

260 — 270 13,05

Вода 0,5

Потери 110

Характеристика полученного битума представлена в табл. 1.

Пример 2 (сравнительный).

Процесс реакции поликонденсации проводят без добавления в сырую тяжелую высокосмолистую нефть гудрона. Технологическая схема процесса та же, что и в примере 1.

7,6

24,5

67,9

0,9

Смешение осуществляют при 80 С.

В реакторе смесь компаунда постепенно нагревается. Температуру поднимают по мере выкипания фракций до 220270 С. При температуре 250-270 С в смесь добавляют йоду в количестве

0,5 — 1 мас.% для осуществления процесса поликонденсации. По достижении температуры смеси 250-270 С в течение 5 ч прогрева получают марку биту- у5 ма с пенетрацией П =200/300 мм и через каждые 15 — 30 мин при тех же температурных режимах — последующие марки битумов: П, =130/200 мм

П =90/130 мм, Il .„ =60/90 мм

П =40/60 мм . Парогазовую смесь, выделяющуюся в процессе получения битумов через холодильник-конденсатор, отводят в сборник.

Материальный баланс

Взято, мас.Х:

Сырая нефть

Гудрон

Вода

78

22

0,5

Изобретение относится к нефтепереработке и может быть использовано для получения битумных вяжущих, применяемых в строительной промышленности, 5

Цель изобретения .- упрощение технологии процесса.

Ниже приводятся примеры, иллюстрирующие предложенный способ.

Пример 1. В качестве сырья используют сырую тяжелую высокосмолистую нефть с мол. м. 417, плотностью 0,9677 г/смз, имеющую групповой химический состав, мас.Х: асфальтены 14, 17; силикагелевые смолы

16,87; парафины 3,88; содержание серы 1,10 мас.Х.

В емкость с нефтью ввоцят перегретый водяной пар с целью удаления легкокипящих фракций и сопутствующих газов, а также смешения нефти с водой. Из емкости нефть поступает в реактор, где ее смешивают с гудроном в соотношении: 78 мас.Х нефти и

22 мас.% гудрона.

Гудрон имеет следующие свойства: о

Температура размягчения, С 20 о

Температура вспышки, С 220

Условная вязкость С о, с 14

Групповой состав, мас. Х:

Асфальтены

Смолы

Углеводороды

Содержание серы, мас.%

Нефть пропаривают, нагревая ее до а

80 С, и загружают в реактор для повышения температуры до 250 — 270 С, добавляют воду в количестве 0,5

1 мас.Х и выдерживают при этой температуре в течение 6 ч. В результате получают битум с пенетрацией П, =200/300 мм, а через каждые 15

30 мин при тех же температурных режимах — последующие марки битумов: П

=130/200 мм, П, =90/130 мм, П > =60/90 мм и 11 =40/60 мм

Парогазовую смесь, выделяющуюся в процессе получения битумов через холодильник-конденсатор, отводят в сборник.

Материальный баланс

Взято, мас.%:

Сырая нефть 100

Вода 0,5

Получено, мас.%:

Битум 85,3

Фракции, С, нарастающий выход:

Низкокипящие 0,62

180 — 190 1,93

190 — 200 2,77

200 — 210 3,59

210 — 220 4,79

220 — 230 5,24

230 — 240 6,98

240 — 250 8,92

250 — 260 11,65

260 — 270 13,70

Вода 0,5

Потери 1,0

1313862 ветствует требованиям к битумам для . дорожного строительства. При содержании в смеси гудрона в количестве

22 мас. битум соответствует требованиям, причем обладает. повышенной растяжимостью и сниженным содержанием водорастворимых соединений.

Пример 4. Процесс получения битума проводят как в примере 1, но

10 вводят другое количество гудрона и воды.

Добавленный гудрон имеет следующие свойства: о, Температура размягчения, С 22

15 Температура вспышки С 220

Условная вязкость С8, с 16

Содержание серы, мас./ 0,1

В табл. 2 приведены свойства полученного битума.

20 Результаты, представленные в таблице, показывают, что оптимальным является введение добавки гудрона в количестве 22 . При содержании воды, выходящем за интервал 0,5

1,0 мас., качественные показатели полученных битумов выходят за требования стандарта.

Характеристика полученного битума представлена в табл. 1.

Пример 3 (сравнительный).

Процесс поликонденсации проводят,. добавляя в сырую высокосмолистую тяжелую нефть гудрон в соотношении:

73 мас./ нефти и 27 мас. гудрона.

В емкость с нефтью вводят перегретый водяной пар для удаления легкокипящих фракций и сопутствующих газов.

Затем нефть поступает в реактор, в котором ее смешивают с гудроном ° Смео шение осуществляют при 80 С. В реакторе происходит постепенный нагрев смеси ° Температуру поднимают по мере выкипания фракций. По достижении температуры 250 — 270 С в массу смеси добавляют воду в количестве 0 5

1 мас. для осуществления процесса поликонденсации. При температуре о, смеси 270 С в течение 5 ч прогрева получают марку битума с пенетрацией

5 -1

ПИ =200/300 мм, а через каждые

15 — 30 мин — последующие марки битумов: П, =130/200 мм, 075 =90/

/130 мм, П =60/90 мм, П,. =

=40/60 мм . Парогазовую смесь, выделяющуюся в процессе получения битумов через холодильник-конденса тор, отводят в сборник. 30

Материальный баланс

Взято, мас, .:

Сырая нефть 73

Гудрон 27

Вода, 0,5 35

Получено, мас. :

Битум 85,8

Фракции С, нарастающий выход:

Низкокипящие 0,60

180 — 190 1, 9840

190 — 200 2,79

200 — 210 3,38

210 — 220 4,80

220 — 230 5,81

230 — 240 7, 3045

240 — 250 8,63

250 — 260 1i 02

260 — 270 13,20

Вода 0,5

Потери 1,0 50

Как следует из приведенных результатов испытаний (табл. 1), при отсутствии в смеси гудрона растяжимость битума ниже требований ГОСТа. При содержании в смеси 27 мас. . гудрона 55 растяжимость выше ГОСТа, но темпера- . тура размягчения ниже, что не соотПример 5. Битум получают как в примере 1, Полученный продукт имеет следующие характеристики: пенетрация П =64 мм ; температура

5 -1 . размягчения по КИШ 47 С;дуктильность

100 см; количество водорастворимых соединений 0,03 мас./. Таким образом, при использовании предлагаемого способа из тяжелых асфальтосмолистых нефтей получают битум, обладающий повышенной растяжимостью и водоустойчивостью при прочих равных физических показателях.

Формула изобретения

Способ получения битума, включающий нагрев исходной асфальто-смолистой нефти и атмосферную отгонку дистиллятов с получением целевого продукта, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии процесса, исходную нефть смешивают с гудроном, взятым в количестве 21 522,5 мас.Х на смесь, атмосферную отгонку проводят до температуры 250 о

270 С с последующей изотермической выдержкой при этой температуре в при. сутствии 0 5 — 1,0 мас. воды.

1313862

О1 л

<Ч

<»4 л

< 4

О 1

Ch л

<Ч

<»!

Ю л

Ю л л

< 1

«1

Р1 л

<О

РЧ

<"4

< 4

Ю л

<Ч

<4 О л

-4

<л л б

РЧ

C) л

C) »<

<»1

< 1

< 4 со л.4

1 л

<Г\

Ch

Ю

Р1

-б

Ю л

О л .Ф Ch л со л

f"

»вЂ”

< 4

Ю л

Ю л

4 л л л

< 4

<Ч

Ю л

Ю л л

Ю

О1»вЂ”

Ю О ч

Cf л

«1

Ю л

Ю м

<4

Ю

«1

Ю

Ю

» м

C) л м

Р1 гл

Р\

»"

Р 1

Ю л

Ю л О и

<Ч

I о х

1 о о

<Ч

<Ч

+ 1

4 1

Е 1

В I

d) I х

Р4

<<1 т

Ю

<<1

<О л м

Р 1 м

Ю л

«1

< 4

О 1

Ю м ch л л

1 л

О1

< 4

<Ч

Ю л

РЧ

О\ л м

Р 1

00 л

Ю л <О л Ф л

1 х 1 о а 1

<1 1 4D

С4

<<1 л

<Ч

1 л

-4 <Ч

Р1 л м

Ю

Р 1

Ф л

Г »

Ю а

О о

О I

Ф

<Ч

< 4 л

Р 1 <<1 и л

<»4 м

f»»» а

< 4

< 4 л

Ю и1 л

<<1

<Ч

А 1

Е» 1

Ю 1 х

Ю

A Ю

<<1

:3 О

»< л

l о о о"

ВИ

)х ° о и

Ф

И л

Р3 а

1 !»

1 а

<

Ф

Х <4 а

X df ах И

Е Ф

2 х

1 ,«

<»

<3

& о

«g

I х а х

Э

"„; Е

<

К<О I л х х» а е

0 : о о.х м

<<1 fd Х о

Я

Ц о

Е

cj я

I

I

I Ж I о

0 I

1 < I

I з

1 t

I Вл о

«! I

Е I

1 1

1 < I

< 4

I I

I + 1 о д

E 1 !»

Х I Э I

<У 1 <

I

1 «! I ж 1 о

1 а 1 о

Х 1

Х 1

I М

Ф 1 ° х v

Х 1

Q) ) Е м l

<р л о а <» М

Р 4 о о <" .о М х p- xu

:л.

П! Х Ol P а х с 4

Э !

«5 I л

Ю и

00 л л

» и

«»

Ю

Р

kf ъ с» л л с»1

1 л сч б

Щ л

«» сч л л

Ю

Ю л л л с») л л О с»1

00 л л с") ь

Ю

Ю ь сч а 1

D

Ю л сч л

Ch ь

D л О и л

Э х о

О

t(>

00 1

1 л а\ с» 1

Ю

Ю

Ch

1 ь

»0

Е» ,Я»

Э х л л л () ь

Ю

D сч ь а1 л Р) 1 ь

Ю л л

D и с»1 л

CO

«»

Ю

Э х о

Р

Ю л О

Ю ь сч л О с»1

D ь

Ю

Ю ло

Э °

g v о

00 X л л

Ю ь

D с 4

»0

Е»

v о х

»0 о

Д о

Е» х

Э х о

И

Е о х

0! х

Ц о

Х и х

Э х х

Э

Н о х

Е» о о о

М о

0!

Е (Г\

1 л л л

Е» е

Э х

Co

О

6) и

С»!

0»!

С0 л л о

Щ

X и л

С»!

+ л

CO л

Е

1 &! Э

1 Х

О 1

Э 3 !

0 о

О) )Х х о х х кvx

ХЭВИ эха

О» Х Э

ca X х х х»

3 ь х ч

° Э 1

1313862

Ю

» л

»0

Е

v о х

00 л а Ю

Ю ь

Ю

0 л

Ю

Ю а л

»- CO л л

00 M CV

Ch Ql с»1

Ю ю а со л

ЕГ

Ю

Ю сО Ю т Ch л

А

v о

l

1 г.iО I!.1

1 л

1 О 1

iО I л

1 л

»0

v 1 о 1 х I

Д I

Е» l