Способ получения битума Советский патент 1984 года по МПК C10C3/04 

QD

О5 4 Изобретение относится к способам получения битумов путем окисления нефтяного сырья, которые могут быть использованы для приготовления асфальтобетонных смесей, мастик и шла мов. Известен способ окисления высоко парафинистого нефтяного гудрона в битум в присутствии перекиси водоро да, гидроперекиси кумола, перекиси бензоина m . Применение перекисей позволяет повысить пенетрацию битума на 20%, но растяжимость и адгезия не меняются. Таким образом, применение это го способа не позволяет получить из высокопарафинистых нефтей битум, со ответствующий стандарту. Известен также способ получения битума с повьшенной растяжимостью из высокопарафинистых нефтей путем разделения исходного сырья на две части: одну часть подвергают глубокому окислению (до температуры раз|мягчения УО-ЭО С) и затем смешивают с оставшейся неокисленной частью. Смесь далее подвергают вакуумной пе регонке и получают битум дорожных марок, нос недостаточной растяжимостью. Для повьппения растяжимости дистиллят вакуумной перегонки возвр щают на стадию окисления 2j. Недостатком известного способа является сложностьтехнологического процесса окисления, выход битума со тавляет около 50 вес.%. Наиболее близким к изобретению является способ получения битума пу тем окисления нефтяного высокопарафинистого гудрона кисэтородом воздуха при повьшенной температуре. Исходное сырье - гудрон высоКопарафИнистой Котуртепинской нефти имеет следующий химический состав, мас.%: асфальтены 3{ смолы 30; масла 67, твердые парафины 6,5. Окисление проводят в кубике при 250°С в течение 3-5 Ч. Битумы, полученные этим спосо бом имеют следующие показатели растя при констрации при 40 С жимости:2-3 см, при - 8-10 см. при 60 12-15 см, при - 20 см Недостатками данного способа явля ются несоответствие полученного битума стандарту по растяжимости, плохая его адгезия и длительность процесса окисления (3-5 ч). Цель изобретения - повьпиение качества битума, заключакяцееся в повышении растяжимости, улучшении адгезии битума к поверхности минерального, материала и ускорение процесса окисления. Поставленная цель достигается пред лагаемым способом получения битума путем окисления нефтяного высокопарафинистого гудрона, содержащего госсиполовую смолу и серу при следующем соотношении компонентов, мас.%: Госсиполовая смола6-8,5 Сера3-6 ГудронОстальное кислородом воздуха при повьпиенной температуре. Процесс окисления целесообразно проводить при 290-300°С при расходе воздуха 1,4 л/мин на кг сырья. Длительность процесса окисления 1,0-1,5 ч. Для окисления используется гудрон с вязкостью ВУ 80-30 с, полученный из Кичикбельской нефти. Нефть характеризуется следующим составом, мас.%: асфальтены и смолы более 50, парафин около 3; сернистые соединения до 5,6; гдистиллярные масла около 20. Гудрон из КичикРельской нефти меет следующие показатели: Плотность, г/см 0,9534 30 Вязкость Слд, с Содержание парафина, мас.% Температура начала кипения, °С Госсиполовая смола является побочным продуктом при рафинировании хлопкового масла, выделяемого из семян хлопчатника. Госсиполовая смола содержит высокомолекулярные органические кислоты (жирные), оксикислоты, белки и другие примеси. В качестве красящего вещества содержит госсйпол, который имеет следующее строение

Использованная госсиполовая смола имеет кислотное число 80 кг КОН/г вещества.

Пример. Для получения битумов марки БНД 40/60 (см. таблицу, опыт № 6) берут гудрон 2670 г, госсиполовой смолы 180 г и серы 150 г. Затем все компоненты загружают в кубик, при нагревании подают воздух. При проведении опытов строгий контроль осуществляют за температурным режимом. Затем через 1/2 ч- отбирают пробы и проводят анализ битума с определением растяжимости при , глубины проникания иглы при , температуры размягчения и сцепления с минирал ьным материалом.

Результаты влияния введения госсиполовой смолы и серы на показатель растяжимости приведены в таблице.

Как следует из приведенных данных, образцы 17-19 полностью отвечают требованиям стандарта, образцы 15, 16, 20 и 21 находятся на пределе соответствующих требований образцы 14, 22, 23-25 не отвечают требованиям указанного стандарта по показателю растяжимости. Поэтому оптимальный интервал концентраций добавок составляет 6,0.- 8,5 мас.% госсиполовой смолы 5-6 мас.% серы.

Применение указанных количеств госсиполовой смолы при окислении нефтяного гудрона кислородом воздуха (расход Т,4 л на кг сырья) при 290-300 С получают битумы марок БЕД 40/60 и-ВИД 60/90 по растяжимости, отвечающие требованиям стандарта. Время окисления сокращается в 2-3 раза, улучшается сцепление с поверхностью каменного материала. Вы}ход битума 75-80 мас.% из расчета на гудрон.

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БИТУМА путем окисления нефтяного высокопарафинистого гудрона кислородом воздуха при повышенной температуре, отличающийся тем, ЧТ|О, с целью повышения качества битума, окислению -подвергают гудрон, содержащий дополнительно госсиполовую смолу и серу при следующем соотношении компонентов, мас.%: Госсиполовая смола6-8,5 Сера5-6 ГудронОстальное (Л

Неудов.

||

tt

Удовлет.

«

Хор/ IIo гост 22245-76 Битумы нефтяные Битум марки БНД 40/60 БНД 60/90 БНД 90/130 дорожные вязкие не менее не ниже 40 40-60 51 выдерж. 50 61-90 47 91-130 43