СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДОРОЖНОГО БИТУМА Российский патент 2024 года по МПК C10C3/04 

Изобретение относится к области нефтепереработки, в частности к способу получения дорожного битума. В настоящее время самым распространенным способом производства битумов в России является окисление тяжелых остатков вакуумной перегонки нефти кислородом воздуха.

Известен способ получения дорожного битума (патент RU 2476580), включающий вакуумную перегонку мазута с получением утяжеленного гудрона при остаточном давлении верха колонны 20-30 мм рт. ст., разделение полученного утяжеленного гудрона на два потока, первый из которых поступает в колонну окисления, а второй смешивается с полученным в этой колонне окисленным гудроном с образованием товарного битума. Массовое соотношение окисленного продукта и утяжеленного гудрона варьируется от 90: 10 до 70: 30 до получения продукта с глубиной проникания иглы при 25°С 40 - 200-0,1 мм в зависимости от марки товарного битума. Таким образом оказывается возможным из одного и того же утяжеленного гудрона получать битумы всех возможных марок. Температура окисления поддерживается на уровне 220-230°С.Окисление производят до получения продукта, характеризующегося глубиной проникания иглы при 25°С 35-45-0,1 мм.

Недостатком данного способа является то, что вакуумную перегонку мазута проводят при остаточном давлении верха колонны 20-30 мм. рт.ст., которое не обеспечивает максимальные отборы вакуумного дистиллята в условиях глубокой переработки нефти, получаемые битумы не отвечают требованиям вновь введенного межгосударственного стандарта ГОСТ 33133-2014.

Наиболее близким является способ получения дорожного битума, включающий вакуумную перегонку мазута при остаточном давлении верха колонны 10-30 мм рт. ст.с получением утяжеленного гудрона, смешение полученного утяжеленного гудрона с дистиллятными фракциями: затемненной вакуумной фракцией с пределами выкипания 410-610°С, отбираемой с нижней тарелки вакуумной колонны, тяжелым вакуумным газойлем, представляющим собой фракцию с пределами выкипания 360-560°С с получением в остатке высоковязкого гудрона с пределами выкипания 490°С - конец кипения. Массовое соотношение утяжеленного гудрона: затемненной вакуумной фракции: тяжелого вакуумного газойля варьируется от 60:15:25 до 92:5:3.

Вязкость условная затемненной вакуумной фракции при 80°С равна 10-12 секунд, плотность равна 0,963-0,969 г/см³. Вязкость условная при 80°С тяжелого вакуумного газойля - 3,7-4,0 секунд. Полученную смесь утяжеленного гудрона, затемненной вакуумной фракции и тяжелого вакуумного газойля разделяют на два потока.

Первый поток после нагрева в печи поступает в колонну, где происходит процесс его окисления, температуру окисления поддерживают на уровне 230-240°С и расход воздуха 1900-3000 м³/ч до получения продукта, характеризующегося глубиной проникания иглы при 25°С 35-45-0,1 мм.

Второй поток сырья поступает на смешение с окисленным битумом на выходе из колонны окисления в заданном соотношении, равным 90,0:10,0. Количество смесевого сырья, направляемого на смешение с битумной основой, рассчитано с учетом температуры размягчения и требований глубины проникания иглы получаемой товарной марки битума. После смешения производят перемешивание битума азотом в раздаточных емкостях (патент RU 2697457).

Однако в данном способе получения дорожного битума на стадии вакуумной разгонки не достигается возможная глубина переработки нефти и сдвигается интервал температур кипения вакуумных дистиллятов в сторону уменьшения, получение отдельных марок дорожного битума производится в две стадии: окисления и смешения окисленного битума с исходным сырьем в определенном соотношении, что требует применения дополнительной аппаратуры, энергозатрат и большого количества азота, вследствие низкой температуры окисления требуется повышенный расход воздуха на окисление.

Целью изобретения является увеличение глубины переработки мазута путем увеличения температур конца кипения вакуумных дистиллятов, производство разных марок дорожного битума в одну стадию из полученных вакуумных дистиллятов, снижение расхода воздуха в процессе окисления.

Поставленная цель достигается применением способа получения дорожного битума, включающего вакуумную перегонку мазута с получением утяжеленного гудрона, затемненной вакуумной фракции и тяжелого вакуумного газойля, смешение их в определенном соотношении с последующим окислением в колонне кислородом воздуха до получения продукта в зависимости от марки товарного битума, при этом вакуумную перегонку мазута проводят с получением утяжеленного гудрона, выкипающего в пределах 597°С -температура конца кипения, затемненной вакуумной фракции, выкипающей в пределах 486 -620°С, тяжелого вакуумного газойля, выкипающего в пределах 571-590°С, смешение их производят в соотношенииутяжеленный гудрон: затемненная вакуумная фракция: тяжелый вакуумный газойль (2,0-10,0): (85,0-96,0):(2,0-5,0) или в соотношении затемненная вакуумная фракция: тяжелый вакуумный газойль (95,0-99,9):(0,1-5,0) и окислением их одним потоком при температуре 241-275°С и расходе воздуха 1000-1850 м³/ч.

Способ осуществляют следующим образом. Мазут нагревают до температуры 401-410°С и подвергают вакуумной перегонке при остаточном давлении 10-19 мм рт.ст.с получением тяжелого вакуумного дистиллята, тяжелой затемненной фракции и утяжеленного гудрона. Примеры проведения вакуумной разгонки мазута и свойств полученных продуктов представлены в таблице 1.

Утяжеленный гудрон смешивают в трубопроводе с затемненной вакуумной фракцией и тяжелым вакуумным газойлем в соотношении (2,0-10,0):(85,0-96,0):(2,0-5,0) или в соотношении затемненная вакуумная фракция: тяжелый вакуумный газойль (95,0-99,9):(0,1-5,0). Полученное смесевое сырье подают в колонну, где окисляют кислородом воздуха с расходом 1000-1850 м³/ч при температуре 241-270°С.Примеры по окислению смесевого сырья и получению товарных дорожных битумов приведены в таблице 2.

Применение утяжеленных продуктов вакуумной разгонки мазута в качестве сырья окисления при производстве битумов позволяет увеличить глубину переработки нефти, отбирая дополнительные объемы ценных вакуумных дистиллятов - сырья для процессов крекинга, в которых получают бензин, керосин и дизельное топливо, а также расширить сырьевую базу для производства дорожных битумов по ГОСТ 33133-2014 за счет вовлечения большего количества затемненной вакуумной фракции и при этом снизить расход воздуха на окисление, повысить экологическую безопасность производства за счет снижения вредных выбросов в атмосферу и сточных вод.

Изобретение относится к области нефтепереработки. Изобретение касается способа получения дорожного битума, включающего вакуумную перегонку мазута с получением утяжеленного гудрона, затемненной вакуумной фракции и тяжелого вакуумного газойля, смешение их в определенном соотношении с последующим окислением в колонне кислородом воздуха до получения продукта в зависимости от марки товарного битума. Вакуумную перегонку мазута проводят с получением утяжеленного гудрона, выкипающего в пределах 597°С - температура конца кипения, затемненной вакуумной фракции, выкипающей в пределах 486-620°С, тяжелого вакуумного газойля, выкипающего в пределах 571-590°С, смешение их производят в массовом соотношении утяжеленный гудрон:затемненная вакуумная фракция:тяжелый вакуумный газойль (2,0-10,0):(85,0-96,0):(2,0-5,0) или в массовом соотношении затемненная вакуумная фракция:тяжелый вакуумный газойль (95,0-99,9):(0,1-5,0) и окислением их одним потоком при температуре 241-275°С и расходе воздуха 1000-1850 м³/ч. Технический результат - увеличение глубины переработки мазута, расширение сырьевой базы для производства дорожных битумов, снижение расхода воздуха на окисление, повышение экологической безопасности производства. 2 табл.

Способ получения дорожного битума, включающий вакуумную перегонку мазута с получением утяжеленного гудрона, затемненной вакуумной фракции и тяжелого вакуумного газойля, смешение части их в определенном соотношении с последующим окислением в колонне кислородом воздуха, отличающийся тем, что вакуумную перегонку мазута проводят с получением утяжеленного гудрона, выкипающего в пределах 597°С - температура конца кипения, затемненной вакуумной фракции, выкипающей в пределах 486-620°С, тяжелого вакуумного газойля, выкипающего в пределах 571-590°С, смешение их производят в массовом соотношении утяжеленный гудрон:затемненная вакуумная фракция:тяжелый вакуумный газойль (2,0-10,0):(85,0-96,0):(2,0-5,0) или в массовом соотношении затемненная вакуумная фракция:тяжелый вакуумный газойль (95,0-99,9):(0,1-5,0) и окислением их одним потоком при температуре 241-275°С и расходе воздуха 1000-1850 м³/ч.