Способ получения битумного связующего

 

Использование: нефтехимия. Сущность изобретения: смолу газификации каменного угля окисляют воздухом при 100 - 150^oС в течение 0,3 - 1,5 ч в присутствии шлама-отхода гальванического производства, взятого в количестве 1,0 - 5,0 мас.%. 5 табл.

Изобретение касается битумных связующих, а именно способа получения вяжущих материалов из смолы газификации каменного угля, используемых в качестве компонентов многих композиционных материалов.

Известен способ получения вяжущего материала из каменноугольной смолы путем окисления паровоздушной смесью (А.с. N 1130590 СССР, 1983, МКИ С 3/04, Б. И. N 47). Недостатком данного способа является высокий расход воздуха, сложность технологического процесса.

Известен также способ получения вяжущих из сланцевых смол, основанный на их окислении при добавлении в качестве катализатора металлического железа (Итоги науки и техники. Технология органических веществ. М. ВИНИТИ, 1985, т. 10, с. 169). Недостатком данного способа являются высокие температуры процесса, длительность, а также невозможность получения вяжущих, соответствующих техническим условиям.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ получения связующего путем окисления смолы газификации каменного угля в присутствие катализатора динитрил-азо-бис-изомасляной кислоты (порофор) в количестве 0,5-3,0 мас. (А.с. N 1744095 СССР, кл. С 10 С 3/04, 1992). Недостатком данного способа являются высокий расход воздуха, длительность процесса.

Цель изобретения упрощение технологии, сокращение времени проведения процесса, расхода воздуха, расширение сырьевой базы.

Поставленная цель достигается тем, что смолу газификации каменного угля окисляют воздухом при 100-150^оС в течение 0,3-1,5 ч в присутствие в качестве катализатора шлама гальванического производства в количестве 1-5 мас. Отличительным признаком предлагаемого способа является использование в качестве сырья смолы газификации каменного угля и шлама гальванического производства, что приводит к сокращению времени проведения процесса, уменьшению расхода воздуха. Используемая в качестве исходного сырья смола является отходом производства газификации каменного угля в газогенераторах. Состав смолы приведен в (А.с. N 1744095 СССР, 1992).

Используемый в предлагаемом способе в качестве катализатора шлам является отходом гальванического производства. Состав шлама (в пересчете на окислов) приведен в табл. 1.

Влажность шлама 75-78 мас.

Характеристики битума определяли: Глубина проникания иглы по ГОСТ 11501-78 (Ст. СЭВ 3658-82) Битумы нефтяные. Метод определения глубины проникания иглы. Температура размягчения по ГОСТ 11506-73 (Ст. СЭВ 5473-86). Битумы нефтяные. Метод определения температуры размягчения по кольцу и шару.

П р и м е р 1. 10 кг смолы помещают в реактор, оснащенный вводом для подачи воздуха, мешалкой, добавляют 0,1 кг (1) шлама (в расчете на сухой остаток), продувают воздух со скоростью 8 л/кг ч, нагревают до 100^оС и выдерживают в течение 0,3 ч. Полученные результаты, а также результаты при добавлении шлама от 0,2 кг (2%) до 0,5 кг (5%) и времени окисления от 0,3 до 1,5 ч приведены в табл. 2.

П р и м е р 2. По примеру 1, добавляют шлам от 0,1 кг (1%) до 0,5 кг (5% ), нагревают до 130^оС, изменяя время окисления от 0,3 до 1,5 час. Полученные результаты приведены в табл. 3.

П р и м е р 3. По примеру 1, добавляют шлам от 0,1 кг (1%) до 0,5 кг (5% ), нагревают до 150^оС, изменяя время окисления от 0,3 до 1,5 ч.

Полученные результаты приведены в табл. 4.

В табл. 5 приведены результаты, полученные при окислении смолы по предлагаемому способу и прототипу (А.с. N 1744095). Концентрация шлама в данных опытах составляет 3 мас.

Данные табл. 5 свидетельствуют о том, что предлагаемый способ позволяет повысить эффективность процесса окисления смолы газификации за счет уменьшения расхода воздуха на 18-20 уменьшить время проведения процесса на 20-30 при одновременном улучшении качества получаемого связующего, а именно, повысить температуру размягчения на 3-8 и снизить глубину проникания иглы на 2-15 (мм 0,1).

Формула изобретения

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БИТУМНОГО СВЯЗУЮЩЕГО путем окисления воздухом при повышенной температуре смолы газификации каменного угля в присутствии катализатора, отличающийся тем, что в качестве катализатор используют шлам-отход гальванического производства, взятый в количестве 1,0 - 5,0 мас.%, и процесс проводят при 100 - 150^oС в течение 0,3 - 1,5 ч.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3