Способ получения битума в бескомпрессорной установке

 

Из.обретеиие касается способа получения битумов и может быть использовано в нефтепереработке и строительстве . Цель - повышение качества битума и сокращение времени процесса. Процесс ведут в бескопрессорной установке . Обезвоженное исходное сырье подогревают до 130 С и затем окисляют в реакторе. При этом часть горячего окисленного из реактора рециркулируют в емкость нагревания сырья в равномассовом количестве с подаваемым в реактор сьфьем. Это количество .определяют по формуле: G (s, х X. лЬ/, )/(fbj - Ъ2),,где G - количество битума, TH/4J а, - полезная емкость реактора, т (12т); лЬ, - скорость изменения температуры размягчения битума в реакторе, °С/ч (5°C/4J; Ъ, - .температура размягчения битума, °С (43 с) ; Ъ - температура размяг- . чения исходного сырья С (27 с). Процесс рециркуляции горячего битума прекращают,при достижении в емкости нагревания температуры,определяемой по формуле , ta + (&t;. а,- г-)/а где tц,„ - конечная температура битума в емкости, С; t - начальная температура сырья в емкости, С

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) (51)4 С 10 С 3/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4109120/23-04 (22) 25.08.86 (46) 15.05.88. Бюл. 9 18 (71) Государственный всесоюзный дорожный научно-исследовательский институт "Союздорнии" (72) Л. M. Гохман, С. 3. Шендерей и Е. И. Гурарий (53) 665.637(088.8) (56) Гун P. Б. Нефтяные битумы. M.:

Химия, 1973, с. 208, 191-195 °

Там же, с. 202-206. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БИТУМА В БЕСКОИПРЕССОРНОЙ УСТАНОВКЕ (57) Изобретение касается способа получения битумов и может быть использовано в нефтепереработке и строительстве. Цель — повышение качества битума и сокращение времени процесса.

Процесс ведут в бескопрессорной установке. Обезвоженное исходное сырье о подогревают до 130 С и затем окисляют в реакторе. При этом .часть горячего окисленного битума из реактора рециркулируют s емкость нагревания сырья .в равномассовом количестве с подаваемым в реактор сырьем. Это количество ,определяют по формуле: 6,„ = (а, х . х дЬ, )/(Ь, — b ),, где G — количест: во битума, тн/ч; а< — полезная емкость реактора, т (12т); дЬ< - скорость изменения температуры размягчения битума в реакторе, С/ч (5 С/ч/, Ь, — .температура размягчения битума, С (43 C).; b — температура размяг-, чения исходного сырья С (27< С). Процесс рециркуляции горячего битума прекращают,при достижении в емкости нагревания температуры, определяемой по формуле t«он г + где С„ „ — конечная температура би тума в емкости, С; t - начальная о

Z о температура сырья в емкости, С (130 С); At, — скорость изменения о температуры битума в реакторе, С/ч (12 С/ч); а, имеет указанное значение; а — рабочая вместимость емкости т)< (15 т); — время рециркуляции битума, рассчитываемое по формуле а = (b< Ь ) ° à /(дЬ, a<), где а,, Ь,, дЬ,, Ь, a имеют указанные значения. После окончания цикла окисления к реактору подключают другую емкость с исходным обезвоженным сырьем. Способ позволяет снизить температуру хрупкости битума íà 17,6% и показатель склонности к старению на

17,5%, увеличить растяжимость на

14,3 — 17,7% и интервал работоспособ< ности на 3,2%. Кроме того, можно получать битумы одной марки и сократить время процесса за счет получения его одновременно в реакторе и емкости нагревания с использованием тепла окисляемого битума и стабилизации температурного режима окисления. 1 ил., 2 табл.

1395651 актора;

t = 230 С вЂ” температура жидкой

Фазы;

Ъ, = 43 С вЂ” температура размягчения (по КиШ) битума; дЪ, = 5 С/ч — скорость изменения температуры (по.КиШ) битума при окислении; о

Ы; = 12 С/ч — скорость изменения температуры битума 35 в реакторе.

Параметры процесса, протекающего в емкости: а =15т

2 рабочая вместимость емкости; 40 начальная температу- ра сырья в емкости; температура размягчения (по КиШ) исходного сырья. 45 — 130 С

Массы замещения при перекачивании битума из реактора в емкость и сырья иэ емкости в реактор определяют следующим образом:

50 дь

Ъ2

Время замещения сырья в емкости битумом определяют по формуле (Ь, дЬ,.

Ьк) ая

Изобретение относится к способу получения битумов окислением нефтяных остатков и может быть использовано в нефтеперерабатывающей и строительной отраслях промышленности.

Цель изобретения — повышение качества битума и сокращение времени окисления.

Способ иллюстрируется следующим 10 примером.

Перед процессом окисления битумного сырья проводят расчет массы замещения битума сырьем и сырья битумом при перекачивании, а также времени перекачивания (рециркуляции) битума из реактора в емкость (с одновременньи перетоком сырья из емкости в реактор).

Процесс окисления битума в реакто- 20 ре проводят при постоянстве следующих параметров. а, = 12 т — полезная емкость реТемпературу готового битума в емкости определяют следующим образом:

ht, а, C а кон 2.

Таким образом, использование пред" лагаемого способа позволяет повысить качество получаемого битума при сокращении времени окисления за счет получения одновременно битума в реакторе-и емкости, использования тепла окисляемого битума и .стабилизации температурного режима окисления.

В табл. 1 приведены значения масс замещения в реакторе и емкости за каждый час до окончания процесса окисления;

На чертеже приведена принципиальная технологическая схема иллюстриРующая способ.

Рабочую емкость 1 (вместимостью

20 т) заполняют 15 т сырья, которое обеэвоживают нагреванием до 130 С, затем битум из реактора 2 с температурой размягчения (по КиШ) 43 Сперекачивают насосом 3 в емкость 1, при од— новременной подаче сырья перетоком (по принципу сообщающихся сосудов) из емкости 1 в реактор 2 в течение

4 ч.

При этом в емкости и реакторе происходит постоянное перемешиванйе готового битума с сырьем, в результате чего сырье в емкости нагревают за счет тепла битума, а в реакторе температура остается постоянной (так как излишек тепла экзотермической реакции расходуется на нагревание более холодной смеси, поступающей из емкости).

Массовый расход согласно расчету составляет 3,8 т/ч и регулируют его краном и задвижкой. Через 4 ч емкость 1, так же как и реактор, заполняется готовым битумом с температурой размягчения (по. КиШ) 43 С, ее отключают для отбора. готового битума при 170 С, а в процессе окисления

d включают емкость 4, заполненную обезвоженным сырьем, нагретым до температуры 130 С (с температурой размягчения 27 С), после чего описанный процесс .повторяют.

В табл. 2 приведено сравнение свойств битумов, получаемых по изве-. стной и предлагаемой технологиям.

1395651

Способ получения битума в бескомпрессорной установке путем подогрева обезвоженного исходного сырья в емкостях, подачи его в реактор, окисления сырья в реакторе, смешения окисленного битума с сырьем, о т л и— ч а ю шийся тем, что., с целью 10 повышения качества битума и сокращения времени окисления, подогрев обезвоженного исходного сырья в емкости проводят с одновременной его подачей в реактор, из которого часть горячего 15 битума рециркулируют в емкость в равномассовом количестве с подаваемым сырьем в реактор, определяемом по формуле а, а

Таблица 1

ai °

6 Ъ,— Ъ

Время перекачиМасса

Температура смеси сырья и битума в емкости, OC емператуа размягения (по

КиШ) сырья емкости, С b где G — количество битума, т/ч; а< — полезная емкость реактора, т 25

lb — скорость изменения температуры размягчения битума в о реакторе, С/ч;

Ъ. - температура размягчения би1 о тума, С; 30

b - температура размягчения иск о ходкого сырья, С, процесс рециркуляции горячего битума прекращают при достижении температуры В емкостиу ОпределяемОй пО форму ле з амещения сы рья, бибумом, т вания сырья в реакто р, ч

130,0 0

139,6 3,75

5,00

149,2

158,8 7,50

168,4 15,00

dti а4

° 6 )

Ф;

40 4

Таблица 2

Показ атели

Положительный эффект, 7 звестный Предлагаемый

105

120

Битумы одной марки

13,8

29

43 формула изобретения где t. — конечная температура би кэн о тума в емкости, С;

Глубина проникновения о иглы, 0,1 мм при С

Температура размягчения по КиШ, С (Тр) начальная температура сь1о рья в емкости, С; скорость изменения температуры битума в реакторе, С/ч; полезная емкость реактора, т; рабочая вместимость емкости т время рециркуляции битума, ч,рассчитываемое по формуле (b< — Ъг) аа т 1

hb< <а, с последующим подключением к реактору емкости, заполненной обезвоженным и нагретым исходным сырьем. !

Продолжение табл.2

1395651

Показ атели

Способ звестный Предлагае

Температура хрупкости, С (Тхр) 17,6

-20 — 17

Pастяжимость, см, при С

17,7

65

3 5

14,3

Интервал работоспособности (Тр-Тхр), С

3,2

61

Показатель склонности к стар ению (Tp-Txp /Ä„)

17,5

0,80

О, 94

Составитель Н. Королева

Редактор М. Недолуженко Техред И. Верес Корректор А. Тяско

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

Заказ 2467/26 Тираж 464 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 оложи» ельный ффект, Ж