СПОСОБ НЕЙТРАЛИЗАЦИИ КИСЛОГО ГУДРОНА Российский патент 2006 года по МПК C10C3/04 

Изобретение относится к способам нейтрализации кислого гудрона - отхода нефтемаслозаводов, образующегося при очистке дистиллятных масел концентрированной серной кислотой или олеумом. В настоящее время этот продукт, так называемый кислый гудрон (КГ), разной степени кислотности, сбрасывают в пруды-накопители, где с течением времени происходит вымывание кислоты атмосферными осадками, а также выделение SO₂ и SO₃, в результате этого загрязняются водный и воздушный бассейны. Утилизация КГ решает важную задачу по созданию безотходного производства и охране окружающей среды.

Известен способ нейтрализации кислого гудрона 10-20%-ным водным раствором сульфонатного мыла, взятого в количестве 5-8 масс. частей на 100 масс. частей КГ, с последующим нагревом нейтрализованного продукта до 180-200°С и выдерживанием его при этой температуре в течение 20-30 мин. Но способ не нашел широкого применения, так как кислый гудрон изначально содержит воду и дополнительное ее количество отрицательно сказывается на получаемом битумном вяжущем (Авторское свидетельство СССР, №979485, МКИ С 10 С 3/04, Бюлл. №9, 1982 г.).

Известен способ нейтрализации кислого гудрона сланцевой золой, взятой в количестве 9 масс. частей на 100 масс. частей КГ, но недостатком данного способа является то, что нейтрализующий агент взят в достаточно большом количестве, что в дальнейшем не позволит получить битум с высокой эластичностью (Авторское свидетельство СССР, №910723, МКИ С 10 С 3/04, Бюлл. №9,1981 г.).

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ нейтрализации кислого гудрона воздушной гашеной известью - «пушонкой» (гидроксид кальция), при температуре 50-60°С, соответствующей ГОСТ 9179-77 (Патент №2215772, МПК С 10 С 3/04, 2003 г.). Он характеризуется получением продукта с достаточно низким кислотным числом, но недостаток данного способа состоит в том, что для нейтрализации используется товарный продукт, имеющий высокую стоимость. А также для нейтрализации кислых компонентов, находящихся в кислом гудроне, требуется 10 масс. частей и более гидроксида кальция (Са(ОН)₂) на 100 масс. частей КГ. А также известь «пушонка», соответствующая ГОСТ 9179-77, является крупнодисперсным материалом, что затрудняет ее распределение в массе кислого гудрона. В данных способах используется повышенное содержание нейтрализующих агентов, что ухудшает эластические свойства получаемого битума.

Задачей изобретения является разработка способа нейтрализации кислого гудрона с использованием существенно меньших количеств нейтрализующего агента - гидроксида кальция (ГОСТ 9179-77). Поставленная цель достигается при реализации предлагаемого способа нейтрализации КГ при температуре 50-60°С, который предлагается проводить в электромагнитных аппаратах-измельчителях (ЭМИ), работающих при частоте переменного тока 50 Гц и содержащих, в качестве мелющих тел, сферы гексаферрита бария, которые позволяют достигнуть интенсивного перемешивания нейтрализующего агента с КГ, с одновременным измельчением гидроксида кальция и получения обновленной, более активной поверхности, что в результате позволяет использовать значительно меньшие количества нейтрализующего агента.

ПРИМЕР 1. В качестве исходного сырья используют КГ с кислотным числом 30-70 мг КОН/г гудрона, в качестве нейтрализующего агента используем воздушную гашеную известь (гидроксид кальция), соответствующую ГОСТ 9179-77, - 10 масс. частей на 100 масс. частей КГ.

ПРИМЕР 2. В качестве исходного сырья используют КГ с кислотным числом 30-70 мг КОН/г гудрона, в качестве нейтрализующего агента используем воздушную гашеную известь (гидроксид кальция), соответствующую ГОСТ 9179-77, - 5 масс. частей на 100 масс. частей КГ.

ПРИМЕР 3. В качестве исходного сырья используют КГ с кислотным числом 30-70 мг КОН/г гудрона, в качестве нейтрализующего агента используем воздушную гашеную известь (гидроксид кальция), соответствующую ГОСТ 9179-77, - 1,5 масс. частей на 100 масс. частей КГ.

ПРИМЕР 4. В качестве исходного сырья используют КГ с кислотным числом 30-70 мг КОН/г гудрона, в качестве нейтрализующего агента используем воздушную гашеную известь (гидроксид кальция), соответствующую ГОСТ 9179-77, - 1,0 масс. частей на 100 масс. частей КГ.

ПРИМЕР 5. В качестве исходного сырья используют КГ с кислотным числом 30-70 мг КОН/г гудрона, в качестве нейтрализующего агента используем воздушную гашеную известь (гидроксид кальция), соответствующую ГОСТ 9179-77, - 0,5 масс. частей на 100 масс. частей КГ.

В таблице представлены результаты эксперимента по определению кислотного числа КГ после обработки его в электромагнитном аппарате с использованием энергии переменного магнитного поля и магнитных рабочих элементов, движущихся под воздействием этого поля.

Таблица
Зависимость кислотного числа КГ от количества нейтрализующего агента.Количество Са(ОН)₂, масс. часть10,05,01,51,00,5Кислотное число, мг КОН/г---0,71,1

Таким образом, применение метода, основанного на использовании энергии переменного электромагнитного поля и магнитных рабочих элементов, движущихся под воздействием этого поля, позволяет добиться интенсивного измельчения, перемешивания и лучшего распределения нейтрализующего агента в массе кислого гудрона, что ведет к значительному уменьшению количества добавляемого нейтрализующего агента.

Использование: нефтеперерабатывающая и строительная отрасли промышленности. Сущность: нейтрализацию кислого гудрона проводят в присутствии нейтрализующего агента - гидроксида кальция при температуре 50-60°С. Нейтрализацию проводят в электромагнитных измельчителях с использованием энергии переменного электро-магнитного поля и рабочих элементов - гексаферритов бария, движущихся под воздействием этого поля. Количество добавляемого нейтрализующего агента составляет не более 1,5 масс. частей на 100 масс. частей кислого гудрона. Технический результат: снижение расхода нейтрализующего агента. 1 табл.

Способ нейтрализации кислого гудрона в присутствии нейтрализующего агента-гидроксида кальция при температуре 50-60°С, отличающийся тем, что процесс нейтрализации ведут в электромагнитных измельчителях с использованием энергии переменного электромагнитного поля и рабочих элементов - гексаферритов бария, движущихся под воздействием этого поля, при этом количество добавляемого нейтрализующего агента составляет не более 1,5 мас.ч. на 100 мас.ч. кислого гудрона.