Способ получения битума

Изобретение относится к области нефтепереработки, в частности к способу получения высокоокисленного кровельного битума, используемого как самостоятельно, так и в качестве компонента гибкой черепицы. Способ получения битума включает вакуумную перегонку мазута с получением гудрона и слопа, смешение полученного гудрона со слопом, окисление полученной смеси кислородом воздуха при повышенной температуре, при этом вакуумную перегонку мазута проводят с получением гудрона с условной вязкостью 70-175 с при 80°C, с содержанием парафинонафтеновых углеводородов более 18 мас.%, смешение гудрона со слопом производят до рабочей вязкости 20-50 с при 80°С, регулируемой подачей гудрона, а окисление полученной смеси осуществляют в трёх колоннах, в первую из которых подают воздух. Способ позволяет получить окисленный битум с высокими температурой размягчения, пластичностью и широким интервалом рабочих температур. 1 табл.

 

Изобретение относится к области нефтепереработки, в частности к способу получения высокоокисленного кровельного битума, используемого как самостоятельно, так и в качестве компонента гибкой черепицы.

Известен способ получения кровельного битума путем непрерывного окисления нефтяных остатков западносибирских нефтей при повышенной температуре в аппарате колонного типа, в качестве нефтяных остатков используется компаундированное сырье в виде гудрона и модифицирующей - солюбилизирующей добавки, представляющей собой либо 2-й вакуумный погон АВТ-2 и АВТ-6 с пределом кипения 220-260°С при 20-30 мм рт. ст., либо остаток ректификации суммарных парафинов производства линейных алкилбензолов в следующем соотношении: модифицирующая - солюбилизирующая добавка 10-50%; гудрон (с пенетрацией 280-350 дмм) - остальное (пат. RU 2359990).

Однако получаемый кровельный битум имеет низкую температуру размягчения и недостаточную термостойкость, технология его получения требует использования дефицитных разбавителей.

Наиболее близким к предлагаемому является способ получения битума (пат.RU 2458965, пример 2), включающий вакуумную перегонку мазута с получением сверхтяжелого гудрона с условной вязкостью 180-230с при 80°С с содержанием парафино-нафтеновых углеводородов не более 18 мас. %, смешение сверхтяжелого гудрона со слопом (затемненной фракцией вакуумной разгонки мазута) в окислительном реакторе, снабженном вертикальной мешалкой, куда подают паровоздушную смесь, до получения сырьевой композиции с условной вязкостью 60-110с при 80°С, содержащей не менее 50 мас. % ароматических углеводородов и имеющей соотношение смол к асфальтеновым углеводородам не ниже, чем 8:3 мас. долей.

Однако использование реактора не обеспечивает достаточного времени пребывания сырья до глубокой степени окисления битума, последний имеет низкую температуру размягчения и недостаточно широкий интервал рабочих температур. Применение сверхтяжелого гудрона не позволяет получить битум с высокой пластичностью.

Целью изобретения является получение окисленного битума с высокой температурой размягчения, пластичностью и широким интервалом рабочих температур.

Поставленная цель достигается способом получения битума, включающим вакуумную перегонку мазута с получением гудрона и слопа, смешение полученного гудрона со слопом, окисление полученной смеси кислородом воздуха при повышенной температуре, при этом вакуумную перегонку мазута проводят с получением гудрона с условной вязкостью 70-175с при 80°С, с содержанием парафино-нафтеновых углеводородов более 18 мас. %, смешение гудрона со слопом производят до рабочей вязкости 20-50с при 80°С, регулируемой подачей гудрона, а окисление полученной смеси осуществляют в трёх колоннах, в первую из которых подают воздух.

Слоп - это затемненная фракция вакуумной разгонки мазута, выкипающая в интервале температур 420-560°С.

Способ осуществляют следующим образом.

Мазут, полученный при переработке смеси западно - сибирских, башкирских, татарских нефтей (70-80%) и ухтинской парафинистой нефти (20-30%), перегоняют в вакуумной колонне с получением гудрона и слопа.

Режим работы вакуумной колонны обеспечивает получение слопа с условной вязкостью 7-15с при 80°С и гудрона с условной вязкостью в пределах 70-175с при 80°С и содержанием парафино-нафтеновых углеводородов в гудроне более 18 мас. %.

Слоп смешивают с гудроном в накопительной ёмкости до получения вязкости 20-50с при 80°С, регулируемой подачей гудрона, откуда смесь перекачивают в окислительную колонну, в нижнюю часть которой через маточник подают воздух на окисление. Газожидкостная смесь из окислительной колонны через шлемовую трубу самотеком поступает в 2 параллельно работающие колонны-испарители, где происходит доокисление битума за счет поглощенного ранее воздуха и разделение жидкой фазы битума и газов окисления. Смесь газов окисления, отработанного воздуха и паров воды с верха испарительных колонн поступает в систему утилизации отходящих газов, а жидкую фазу с низа колонн - испарителей откачивают в качестве рециркулята в окислительную колонну. С низа окислительной колонны выводят готовый продукт.

Способ иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1.

Мазут, полученный при переработке смеси сургутских нефтей (70%) и ухтинской парафинистой нефти (30%), подвергают вакуумной перегонке с получением слопа и гудрона, имеющих следующие характеристики

Слоп:

Температурные пределы выкипания
по ASTM D 1160, °С 420-540
Плотность при 20°С по ГОСТ 3900, кг/м3, 983
Температура размягчения по ГОСТ 11506,°С 26
Вязкость условная при 80°С по ГОСТ 11503, с 7
Содержание парафино-нафтеновых
углеводородов по методике ГУП «ИНХП», г Уфа,
определенное на газожидкостном
хроматографе «Градиент», мас. % 29,35

Гудрон:

Плотность при 20°С по ГОСТ 3900, кг/м3 1000
Температура размягчения по ГОСТ 11506,°С 38
Вязкость условная при 80°С по ГОСТ 11503, с 175
Содержание парафино-нафтеновых
углеводородов по методике ГУП «ИНХП», г Уфа,
определенное на газожидкостном
хроматографе «Градиент», мас. % 18,00

Слоп в количестве 4,5 м3/ч смешивают с гудроном в накопительной ёмкости до получения вязкости 50с при 80°С при подаче гудрона 10,5 м3/ч, откуда смесь перекачивают в окислительную колонну, в нижнюю часть которой подают воздух на окисление в количестве 178 нм33 сырьевой смеси в час. Температуру низа в окислительной колонне поддерживают на уровне 250°С. Газожидкостная смесь из окислительной колонны через шлемовую трубу самотеком поступает в 2 параллельно работающие колонны-испарители, температуру низа в которых поддерживают на уровне 230°С. Количество рециркулята, перекачиваемого из двух колонн-испарителей в окислительную колонну, составляет 30 м3/час. С низа окислительной колонны выводят готовый продукт в количестве 14,3 м3/час. Свойства полученного битума, в сравнении с прототипом, представлены в таблице 1.

Пример 2.

Мазут, полученный при переработке башкирской нефти, подвергают вакуумной перегонке с получением слопа и гудрона, имеющих следующие характеристики:

Слоп:

Температурные пределы выкипания
по ASTM D 1160, °С 420-560
Плотность при 20°С по ГОСТ 3900, кг/м3, 993
Температура размягчения по ГОСТ 11506,°С 34
Вязкость условная при 80°С по ГОСТ 11503, с 15
Содержание парафино-нафтеновых
углеводородов по методике ГУП «ИНХП», г Уфа,
определенное на газожидкостном
хроматографе «Градиент», мас. % 24,67

Гудрон:

Плотность при 20°С по ГОСТ 3900, кг/м3 998
Температура размягчения по ГОСТ 11506,°С 34
Вязкость условная при 80°С по ГОСТ 11503, с 70
Содержание парафино-нафтеновых
углеводородов по методике ГУП «ИНХП», г Уфа,
определенное на газожидкостном
хроматографе «Градиент», мас. % 22,55

Слоп в количестве 16,0 м3/ч смешивают с гудроном в накопительной ёмкости до получения вязкости 20с при 80°С при подаче гудрона 4,0 м3/ч, откуда смесь перекачивают в окислительную колонну, в нижнюю часть которой подают воздух на окисление в количестве 192 нм33 сырьевой смеси в час. Температуру низа в окислительной колонне поддерживают на уровне 280°С. Газожидкостная смесь из окислительной колонны через шлемовую трубу самотеком поступает в 2 параллельно работающие колонны-испарители, температуру низа в которых поддерживают на уровне 250°С. Количество рециркулята, перекачиваемого из двух колонн-испарителей в окислительную колонну, составляет 20 м3/час. С низа окислительной колонны выводят готовый продукт в количестве 18,8 м3/час. Свойства полученного битума, в сравнении с прототипом, представлены в таблице 1.

Пример 3

Мазут, полученный при переработке смеси западно-сибирских, татарских нефтей (70%) и ухтинской (30%) нефти, подвергают вакуумной перегонке с получением слопа и гудрона, имеющих следующие характеристики:

Слоп:

Температурные пределы выкипания
по ASTM D 1160, °С 420-550
Плотность при 20°С по ГОСТ 3900, кг/м3, 989
Температура размягчения по ГОСТ 11506,°С 28
Вязкость условная при 80°С по ГОСТ 11503, с 11
Содержание парафино-нафтеновых
углеводородов по методике ГУП «ИНХП», г Уфа,
определенное на газожидкостном
хроматографе «Градиент», мас. % 26,75

Гудрон:

Плотность при 20°С по ГОСТ 3900, кг/м3 999
Температура размягчения по ГОСТ 11506,°С 37
Вязкость условная при 80°С по ГОСТ 11503, с 104
Содержание парафино-нафтеновых
углеводородов по методике ГУП «ИНХП», г Уфа,
определенное на газожидкостном
хроматографе «Градиент», мас. % 19,23

Слоп в количестве 9,9 м3/ч смешивают с гудроном в накопительной ёмкости до получения вязкости 33с при 80°С при подаче гудрона 8,1 м3/ч, откуда смесь перекачивают в окислительную колонну, в нижнюю часть которой подают воздух на окисление в количестве 185 нм33 сырьевой смеси в час. Температуру низа в окислительной колонне поддерживают на уровне 265°С. Газожидкостная смесь из окислительной колонны через шлемовую трубу самотеком поступает в 2 параллельно работающие колонны-испарители, температуру низа в которых поддерживают на уровне 240°C. Количество рециркулята, перекачиваемого из двух колонн-испарителей в окислительную колонну, составляет 25 м3/час. С низа окислительной колонны выводят готовый продукт в количестве 16,9 м3/час. Свойства полученного битума, в сравнении с прототипом, представлены в таблице 1.

Свойства битума

Как видно из таблицы 1, предлагаемый способ получения битума позволяет, по сравнению с прототипом, существенно повысить температуру размягчения битума при повышении его пластичности, характеризуемой индексом пенетрации, в широком интервале рабочих температур от минус 16 до плюс 119°С.

Это позволяет использовать получаемый битум в качестве дефицитного высокоплавкого компонента при изготовлении современной битумной черепицы Технониколь SHINGLAS и гидроизоляционного кровельного материала ANDEREP ULTRA.

Способ получения битума, включающий вакуумную перегонку мазута с получением гудрона и слопа, смешение полученного гудрона со слопом, окисление полученной смеси кислородом воздуха при повышенной температуре, отличающийся тем, что вакуумную перегонку мазута проводят с получением гудрона с условной вязкостью 70-175 с при 80°С, с содержанием парафинонафтеновых углеводородов более 18 мас.%, смешение гудрона со слопом производят до рабочей вязкости 20-50 с при 80°С, регулируемой подачей гудрона, а окисление полученной смеси осуществляют в трех колоннах, в первую из которых подают воздух.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области химической и нефтеперерабатывающей промышленности, в частности к способу получения высокомарочных окисленных нефтяных битумов с использованием кавитационно-вихревых реакторов.

Изобретение относится к вариантам способа обогащения тяжелой нефти или битума с получением частично обогащенной синтетической неочищенной нефти, к способу синтеза частично обогащенной синтетической неочищенной нефти, к способу превращения тяжелой нефти или битума в транспортабельную частично обогащенную синтетическую неочищенную нефть и вариантам частично обогащенной синтетической неочищенной нефти.

Изобретение относится к нефтехимической промышленности и касается способа получения битумного вяжущего для кровельных материалов (битума), при котором смесь тяжелых остаточных нефтяных фракций и дистиллятов вакуумной перегонки мазута подвергают окислению, при этом в качестве сырья окисления используют смесь «затемненного» продукта вакуумной перегонки мазута - так называемой металлизированной фракции, выводимой со сборной тарелки секции промывки вакуумной колонны, с условной вязкостью при 80°С 8-14 с, процентом отбора до 3,5% и гудрона с условной вязкостью при 80°С 90-150 с, взятых в массовых соотношениях от 80:20 до 21:79, сырье окисляют при температуре 200-245°С, удельном расходе воздуха 50-110 м3/ч на 1 т сырья и времени окисления 4-9 ч, в итоге получают недорогое битумное вяжущее для кровельных материалов с сохранением высоких потребительских свойств, высокой пластичности и других показателей качества, при этом обеспечивается высокий выход конечного продукта - битума, а также упрощается способ его получения, снижаются энергетические затраты при его получении и расширяются сырьевые ресурсы производства кровельных материалов.

Изобретение относится к области нефтепереработки, в частности к способу получения битума и установке для его осуществления. Для получения битума осуществляют подготовку сырья путем вакуумной перегонки при остаточном давлении верха колонны 10-30 мм рт.ст.

Изобретение относится к битумным композициям и может быть использовано для получения битумных композиций, применяемых в дорожном строительстве. Композиция включает смесь окисленного битума и тяжелого газойля каталитического крекинга, при этом в качестве окисленного битума содержит продукт окисления кислородом воздуха утяжеленного гудрона с ВУ80 102-132 с и дополнительно содержит линейный блок-сополимер на основе стирола и бутадиена при определенном соотношении компонентов.

Изобретение относится к области нефтепереработки, в частности к способу получения дорожного битума марки БНДУ 60. Способ получения дорожного битума БНДУ 60 включает окисление утяжеленного гудрона.

Изобретение относится к комбинированной установке переработки нефти ЭЛОУ-АВТК/Б, которая включает блок термической конверсии и блок фракционирования, оснащенный линиями подачи подготовленной нефти, вывода газа и нафты и дизельной фракции, соединенный линией подачи паров с блоком термической конверсии.

Изобретение относится к битумным композициям и может быть использовано для получения битумных композиций, применяемых в дорожном строительстве. Битумная композиция включает в себя смесь окисленного битума с неокисленным нефтепродуктом.

Изобретение относится к установкам получения битума и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности для получения битума и углеводородных дистиллятов из парафинистых гудронов и полугудронов.

Изобретение относится к битумным композициям и может быть использовано для получения битумных композиций, применяемых в дорожном строительстве. Разработана битумная композиция, применяемая в дорожном строительстве, включающая в себя смесь окисленного битума с нефтяным неокисленным нефтепродуктом.
Изобретение относится к битумно-полимерной композиции, которая может найти применение, в частности, при изготовлении дорожных вяжущих веществ, а также для изготовления внутренних и внешних покрытий для промышленных областей применения.
Изобретение относится к комплексу добавок для улучшения характеристик битума или битумных композиций. Комплекс добавок для улучшения характеристик битума или битумных композиций содержит кислую присадку, выбранную из фосфорных кислот, полифосфорных кислот и их смесей, и поглотитель сероводорода, выбранный из гидроксикарбонатов меди и их смесей с оксидами, гидроксидами, гидратами, карбонатами, карбоксилатами, нитратами и фосфатами меди.
Изобретение относится к клеящемуся битумному покрытию для строительства, которое содержит битум и формирующую клеящую способность добавку, смешанную с битумом, при этом упомянутая добавка, формирующая клеящую способность, представляет собой алифатическую и циклоалифатическую смолу и составляет от 1 до 4 мас.% от массы покрытия.

Изобретение относится к композиции битума, которая может быть использована в строительстве для гидроизоляции, и к которой предъявляются требования повышенных сроков эксплуатации.
Настоящее изобретение относится к способу введения одностенных и/или двустенных и/или многостенных углеродных нанотрубок в состав адгезионных добавок для асфальтового покрытия.
Изобретение относится к легким водостойким рулонным кровлям для защиты зданий или мостов, таким как рулонный кровельный материал. Кровля содержит упрочняющий материал, покрытый композицией покрытия, которая включает i) 40-90 мас.% смеси битума и пластификатора, ii) 5-50 мас.% нефтяного кокса (petcoke) и iii) 2-25 мас.% эластомерного блок-сополимера и/или пластомерного полимера.

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при изготовлении водонепроницаемых мембран для кровель. Сначала получают базовую смесь путем объединения битумного вяжущего вещества и полимерного модификатора при первой температуре, составляющей от около 150 до около 260°C.

Изобретение относится к строительству и ремонту автомобильных дорог и может быть использовано для обработки дорожных асфальтобетонных и бетонных покрытий с применением композиций - пленкообразователей на основе полимерного вяжущего.

Изобретение относится к области дорожного строительства и может быть использовано для производства асфальтобетонной смеси, применяемой в качестве конструктивных слоев дорожной одежды.

Изобретение относится к области строительных дорожных материалов, а именно к составу асфальтобетонной смеси, включающей щебень, песок и модифицированный нефтяной дорожный битум, который содержит одностенные углеродные нанотрубки в количестве 0,005-0,5 мас.% и адгезионную добавку на основе природных продуктов и фосфатидов растительных масел, или на основе амидоаминов и имидазолинов жирных кислот, или на основе продуктов взаимодействия таллового масла с полиалкиламиновыми соединениями.

Изобретение относится к области нефтепереработки, в частности к способу получения высокоокисленного кровельного битума, используемого как самостоятельно, так и в качестве компонента гибкой черепицы. Способ получения битума включает вакуумную перегонку мазута с получением гудрона и слопа, смешение полученного гудрона со слопом, окисление полученной смеси кислородом воздуха при повышенной температуре, при этом вакуумную перегонку мазута проводят с получением гудрона с условной вязкостью 70-175 с при 80°C, с содержанием парафинонафтеновых углеводородов более 18 мас., смешение гудрона со слопом производят до рабочей вязкости 20-50 с при 80°С, регулируемой подачей гудрона, а окисление полученной смеси осуществляют в трёх колоннах, в первую из которых подают воздух. Способ позволяет получить окисленный битум с высокими температурой размягчения, пластичностью и широким интервалом рабочих температур. 1 табл.

Наверх