Способ получения битума

 

Использование: нефтехимия. Сущность: смесь тяжелых остатков и воздуха подвергают механоактивации при вакуумировании. Технический результат - повышение качества при увеличении производительности процесса получения битума.

Изобретение относится к нефтехимии, а более конкретно к способам получения битума из тяжелых нефтяных остатков.

Известен способ получения битума, включающий нагрев тяжелых нефтяных остатков и смешивание их с подаваемым компрессором подогретым воздухом в колоннах за счет барботажа (В.Н. Эрих, М.Г.Расина, М.Г.Рудин. Химия и технология нефти и газа. Л.: Химия, 1977 с.382-384).

Недостатком известного способа является значительные энергетические затраты за счет продолжительного периода окисления и необходимости подогрева большого объема воздуха, хотя только малая часть содержащегося в воздухе кислорода вступает в реакцию с образованием целевого продукта из-за низкой скорости перемешивания.

Известен способ получения битума, включающий нагрев тяжелых нефтяных остатков и смешивание их с воздухом при диспергировании (А.С.Колбановская, В.В.Михайлов. Дорожные битумы. М.: Транспорт, 1973, с.37-39).

Недостатком этого способа являются многокамерные емкости для получения товарных продуктов, низкое качество битума из-за перегрева объемов, необходимости водяного охлаждения.

Техническим эффектом изобретения является повышение качества битума при увеличении производительности.

Поставленная цель достигается тем, что в способе получения битума, включающем нагрев тяжелых нефтяных остатков и смешивание их с воздухом при диспергировании, согласно изобретению смесь подвергают механоактивации при вакууммировании.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом. Нагретые тяжелые нефтяные остатки наливают в теплоизолированную вибромельницу, например стержневую, после чего включают откачивающее устройство, вибромельницу и открывают кран штуцера подаваемого через тяжелые остатки в камеру вибромельницы воздуха. Нефтепродукты и воздух интенсивно диспергируются мелющими телами и перемешиваются с высокой скоростью. Тепло, выделяемое при окислении смеси и трении мелющих тел, способствует повышению скорости реакции, но стальные стержни, имеющие большую динамическую площадь контакта со смесью, препятствуют локальным перегревам и образованию карбочастиц, ухудшающих качество получаемого битума.

Высокий уровень потребляемого кислорода при быстрой скорости перемешивания высокодисперсной смеси без образования карбенов и карбоидов, интенсивный отсос газов и конденсация легких фракций в холодильнике, способствует интенсивному уплотнению за счет окисления высокомолекулярных углеводородов, гомогенизации окисленных соединений с получением высококачественного битума при сокращении времени окисления.

Высокая производительность заявляемого способа получения битума позволяет также существенно уменьшить удельные энергозатраты и теплопотери в окружающую среду.

Опыты по переработке гудрона (температура начала кипения >350^oС, плотность 914 кг/м³, вязкость - ВУ при 80^oС -15,5, зольность 0,15%, содержание серы 0,3%, температура застывания 2^oС) на изготовленной небольшой стержневой вибромельнице объемом около 1,5 л позволяют при температуре 250-260^oС в течение 50-55 минут механоактивации смеси и отсоса газообразных продуктов получить битум с параметром, например растяжения, превышающим норму для битума марки БНД 130/200 - температуру размягчения 40-45^oС и растяжимость 80-90 см.

Традиционное окисление при 250^oС при скорости подачи воздуха ~3,5 л/мин на 1 кг гудрона в течение 8 часов позволяет получить битум с температурой 40-45^oС и растяжимостью 60-65 см.

Указанные особенности изобретения представляют его отличия от прототипа и обуславливают новизну предложения. Эти отличия являются существенными, поскольку именно они обеспечивают создание положительного эффекта, отраженного в цели предложения, и отсутствуют известные технические решения с таким эффектом.

Формула изобретения

Способ получения битума, включающий нагрев тяжелых остатков и смешивание их с воздухом при диспергировании, отличающийся тем, что смесь подвергают механоактивации при вакуумировании.