Способ получения битумов

 

Союз Советскик

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ii>765340 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 161078 (21) 2674741/23-04 с присоединением заявки Ио (51)М. Кл 3

С 10 С 3/04 (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР оо делам изобретений и открытий

Опубликовано 230980. Бюллетень 11о 35

Дата опубликования описания 250980 (53) УДК 665. 637..88(088.8) (72) Авторы изобретения

С.В. Мещеряков, Н.A. Панкратова и Ш.A. Абилова

Институт химии нефти и природных солей АН Каэахокой ССР

/ (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БИТУМОВ

Изобретение касается способа получения битумов, применяемых в качестве изоляционных и вяжущих материалов в жилом и дорожном строительстве, и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности.

Известны способы получения битумов с применением различных добавок и катализаторов. Так, известен способ получения битума, в котором в качестве активизатора процесса используют нитрат аммония $1) .

Выделяющиеся продукты разложения нитрата аммония способствуют ускорению процесса получения битумов.

Однако способ имеет ограниченное применение вследствие токсичности добавки, ухудшающей условия труда.

Известны способы получения биту- 2О мов путем окисления нефтяного сырья в присутствии катализаторов, в качестве которых используют смесь хлорного железа с фосфорной кислотой или пятиокисью фосфора, природные соединения 25 фосфора типа апатита или фосфора P), (3) .

Наиболее близким к изобретению является способ получения битумов (41, по которому нефтяное сырье — остатки дистилляции высокопарафинистых нефтей подвергают. окислению воздухом при

110-150 С в присутствии 0,1-1% соединений марганца и кобальта, причем наряду с нерастворимыми окислами металлов используют растворимые соединения солей жирных кислот, смолистых и нафтеновых кислот. Перед завершением окисления в реакционную смесь подают аммиак, способствующий превращению жирных и нафтеновых кислот в амиды.

В качестве солей марганца используют стеарат марганца и окись марганца.

Однако этот способ, несмотря на

его преимущества перед известными Ä1), Гт и1.3), малоэффективен вследствие низкой температуры процесса и длительного времени проведения, а также токсичен иэ-эа применения аммиака.

Целью изобретения является упрощение технологии процесса за счет сокращения его продолжительности.

Это достигается предлагаемым способом получения битумов окислением нефтяного сырья при 220-250 С в присутствии воздуха и пиролюэита, взятого в количестве 1-10 вес.Ъ от сырья

I о и вводимого в сырье при 180-250 С.

765340

5,8

Формула изобретения

Выдерживает.

ВНИИПИ Заказ 6498/41 Тираж 545 Подписное

Филиал ППП "Патент" r.Óæãîðîä,óë.Ïðîåêòíàÿ, 1

Отличительные признаки способа заключаются в использовании в качестве соединений марганца пиролюзита в вышеуказанном количестве, ввод его в сырье при 180-250 С и проведение окисления при 220-250 С. Пиролюэит— о природные соединения марганца (дву5 окись марганца), представляет собой руду черного цвета, непрозрачную, с полуметаллическим блеском, которая содержит в виде примесей Fe20, SION,, HgO и теде

Пример 1 ° В металлический лабораторный реактор емкостью 2 л, снабженный мешалкой и электронагревателем, при 100-150 C загружают 15 нефть со слепующей характеристикойг .плотностью р о 0,964, мол. в. 366, о кинематическая вязкость при 50 С

24,07 сСт, содержание, %г асфальтенов 7,64, сернокислотных смол 38. 20

В реакционную смесь при 180©C u постоянном перемешивании добавляют

1% пиролюзита с содержанием Ип0 68%.

Температуру процесса окисления нефти о постепенно повьюгагот до 250 С, осуществляя контроль с помощью реле и контактного термометра. При достижении укаэанной температуры включают подачу воздуха со скоростью 1 л/мин.

Время процесса составляет 3 ч. При этом получают битум со следующей ха- 30 рактеристикойг

Температура размягчения по К и М, С 15

Глубина проникания иглы при 25оС (100 r

5 с),мм-10 260

Растяжимость при 25оС см Свыше 100

Испытание на сцепление с мрамором Выдерживает. ц»

Определение основных физико-химических свойств проводили в соответствии с ГОСТ 11955-77 на жидкие и

ГОСТ 22245-76 на вязкие нефтяные дорожные битуьяг.

Пример 2. Опыт проводят аналогично примеру 1. Используют пиролюзит в количестве 5% от веса сырья.

Получают битум, имегощий следующую характеристикуг

Температура размягчения по К и Ш, С 27

Растяжимость при 25 С, см

Глубина проникания иглы при 25 С (100 г, 55

5 с), мм ° 10 230

Испытание на сцепление с мрамором

Пример Э. Опыт проводят аналогично примеру 1. Пиролюэит вводят в количестве 10% от веса сырья. Получают битум, имеющий следукщую карактеристикуг

Температура размягчения по К и Ш, С 53

Растяжимость, см 14

Глубина проникания иглы при 25 С (100-г, 5 с), гег 10 49

Сцепление с мрамором |- Вьщерживаеъ, П р н м е р 4. Omai проводят .ана- логично примеру 1, но окисление ведут без введения пиролюзита. Полученный жидкий битум имеет следующую характеристикуг

Условная вязкость при 60 С через отверстие 5 мм, с 68 температура вспышки,оС 165

Количество испарившегося разжижителя при выдерживании в термостате 5 ч при 160оС,%

Испытание на сцепление с мрамором Не выдерживает.

Протекание процесса окисления тяжелых нефтей в условиях известного способа (при 110-150 С) при получении жидкИх и вязких битумов составляет 15-32 ч.

Способ получения битумов окислен ием нефтяного сырья при повышенной температуре в присутствии воздуха и соединений марганца, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью упрощения технологии процесса, в качестве соединений марганца используют пиролюзит в количестве 1-10 вес.% от сырья, который вводят в сырье при

180"250 С, и окисление проводят при

220 250оС.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

232095, кл. С 10 С 3/04, 1967 °

2. Авторское свидетельство СССР

9 362041, кл. С 10 С 3/04, 1970.

3. Авторское свидетельство СССР

9 446532, кл. С 10 С 3/04, 1972.

4. Патент ГДР гг 64394, кл. 80 b 25/16, опублик. 1968 (прототип).