СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БИТУМОВ Российский патент 2002 года по МПК C10C3/04 

Изобретение относится к области переработки нефтяных остатков, в частности к получению из них битумов, а также к области утилизации полимерных отходов.

Известны способы получения битумов окислением кислородом воздуха различных нефтяных остатков /мазутов, гудронов, полугудронов, асфальтов деасфальтизации, экстрактов селективной очистки масел, крекинг-остатков и их смесей/ или компаундированием различных нефтяных остатков с дистиллятами и с окисленными или остаточными битумами /Гун Р.Б., "Нефтяные битумы", М, Химия, 1989 г./.

Известно также, что для повышения качественных показателей битумов к ним добавляют полимеры: полиэтилен, полипропилен, этиленпропиленовый полимер, поливинилхлорид и т.п. в количествах от 1 до 15 мас.% /Гун. Р.Б., см. выше, с.24, 144/.

Однако стоимость товарных полимеров существенно превышает стоимость битума, поэтому получаемая композиция значительно дороже исходного битума и находит ограниченное применение.

Кроме того, полимеры в битуме образуют сравнительно грубодисперсную структуру и полимерно-битумные композиции приобретают физико-механические свойства, отличные от свойств битума /Гун Р.Б., см. выше, с.143-144/. Объясняется это тем, что молекулярная масса полимеров в десятки раз превышает молекулярную массу нефтяных смол и асфальтенов, являющихся основной частью битумов.

Заявляемое изобретение устраняет названные недостатки. Известно, что в производстве полимерных материалов образуются неиспользуемые отходы /корки, отсевы и др. некондиция/, которые, как правило, захоранивают на спецполигонах. В быту широкое распространение получила полимерная упаковка и тара /например, бутылки/, полимерная пленка, органическое стекло и т.п. полимеры, которые после использования вывозят на бытовые свалки, где их сжигают, загрязняя атмосферу, или закапывают на вечное хранение, т.к. в естественных природных условиях они не разлагаются.

Бытовые полимерные отходы состоят в основном из полиэтилена, полипропилена, полистирола, поливинилхлорида, полиметилметакрилата /органическое стекло/ и сополимеров этилена, пропилена, стирола и т.п. Эти полимеры плавятся в интервале температур 80-180^oС и при этих температурах большинство их растворяется в нефтяных фракциях, в т.ч. в нефтяных остатках.

Если добавлять бытовые полимерные отходы в сырье для производства битумов, как предусмотрено заявляемым изобретением, то при последующей переработке сырья /например, окислением кислородом воздуха при температуре 180-300^oС/ будет происходить частичная деструкция высокомолекулярных полимерных смол, тщательное перемешивание компонентов и частичное их окисление. Наряду с улучшением адгезии, когезии и других качественных показателей битумов увеличивается их однородность в сравнении с битумами, к которым просто добавлены полимеры /SU 143711, 20.01.1962/.

При вводе промышленных отходов поливинилхлорида в масляный дистиллят с последующим компаундированием с нефтяными остатками получают огнестойкий битум /Гун Р.Б., см. выше, с.144/, что является дополнительным техническим результатом заявленного изобретения.

Бытовые полимерные отходы при сборе и транспортировке могут быть загрязнены механическими примесями, поэтому целесообразно их плавить и удалять механические примеси перед вводом в сырье.

Существенные признаки известных способов получения битума:
- окисляют кислородом воздуха нефтяные остатки /мазуты, гудроны, полугудроны, асфальты деасфальтизации, экстракты селективной очистки масел, крекинг-остатки или их смеси/,
- компаундируют /смешивают/ нефтяные остатки с дистиллятами и с окисленными или остаточными битумами,
- в битумы вводят полимеры.

Существенные признаки заявляемого изобретения:
- в нефтяные остатки или дистилляты вводят бытовые и/или производственные полимерные отходы,
- перед вводом в нефтяные остатки или дистилляты бытовые и/или производственные полимерные отходы плавят и удаляют механические примеси,
- окисляют кислородом воздуха нефтяные остатки,
- компаундируют /смешивают/ нефтяные остатки с дистиллятами и с окисленными или остаточными битумами.

Основной отличительный признак заявляемого изобретения: "в нефтяные остатки или дистилляты вводят бытовые и/или производственные полимерные отходы".

Дополнительный отличительный признак: "перед вводом в нефтяные остатки или дистилляты бытовые и/или производственные отходы плавят и удаляют механические примеси".

Пример 1. В нефтяной остаток /мазут, гудрон, полугудрон, асфальт деасфальтизации, экстракт селективной очистки масел, крекинг-остаток или их смесь/ при температуре 120-180^oС вводят лом полимерных бутылок, пенопласта и/или органического стекла в количестве 1 мас.%. Полученное сырье перемешивают циркуляцией насосом и направляют на окисление по известной технологии получения битума.

Пример 2. Лом полимерных бутылок, пенопласта и/или органического стекла расплавляют, нагревая до 480^oС, отстаивают механические примеси, а затем вводят в нефтяной остаток и перерабатывают как описано в примере 1.

Пример 3. В нефтяном остатке при температуре 120-180^oС растворяют пленочные полимерные бытовые отходы в количестве 15 мac.% и перерабатывают, как описано в примере 1.

Пример 4. Бытовые полимерные отходы неопределенного состава /пленочная полимерная упаковка, лом полимерных бутылок, оргстекла, пенопласта, использованная полимерная пленка и т.п./ расплавляют при температуре 160-180^oС, путем отстаивания отделяют механические примеси и твердые остатки, затем расплав в количестве 1-15 мас.% вводят в нефтяной остаток. Эту смесь окисляют по известной технологии до получения битума с заданными качественными показателями.

Пример 5. В масляный дистиллят при температуре 90-100^oС вводят промышленные отходы поливинилхлорида /корки, отсевы и др. некондицию /в количестве 3-15 мас.%/ в пересчете на товарный битум/. Полученную смесь компаундируют с нефтяным остатком и получают огнестойкий битум.

Пример 6. В нефтяной остаток вводят пластиковые отходы как описано в примерах 1 или 2. Полученную смесь компаундируют по известной технологии с дистиллятами и с окисленными или остаточными битумами.

Пример 7. В нефтяной остаток вводят пластиковые отходы и полученную смесь окисляют как описано в примерах 1-4, затем компаундируют по известной технологии с дистиллятами и с окисленными или остаточными битумами.

Изобретение относится к получению битумов, а также к области утилизации полимерных отходов. Сущность: в нефтяные остатки вводят бытовые отходы - пленочные полимерные бытовые отходы, лом полимерных бутылок, пенопласт и/или органическое стекло и окисляют, или окисляют и компаундируют с окисленными и остаточными битумами, или в нефтяные остатки вводят указанные отходы и компаундируют с дистиллятами и окисленными и остаточными битумами, или в дистилляты вводят промышленные отходы поливинилхлорида и компаундируют с нефтяными остатками. Бытовые или промышленные отходы перед вводом в нефтяные остатки или в дистилляты плавят и удаляют механические примеси. Технический результат: повышение качества битума, снижение загрязнения окружающей среды, повышение экономичности процесса. 1 з.п.ф-лы.

1. Способ получения битума из нефтяных остатков и полимерных отходов, отличающийся тем, что в нефтяные остатки вводят бытовые отходы - пленочные полимерные бытовые отходы, лом полимерных бутылок, пенопласт и/или органическое стекло и окисляют, или окисляют и компаундируют с окисленными и остаточными битумами, или в нефтяные остатки вводят указанные отходы и компаундируют с дистиллятами и окисленными и остаточными битумами, или в дистилляты вводят промышленные отходы поливинилхлорида и компаундируют с нефтяными остатками. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что бытовые или промышленные отходы перед вводом в нефтяные остатки или в дистилляты плавят и удаляют механические примеси.