Способ получения кровельного битума Советский патент 1986 года по МПК C10C3/04 

11

Изобретение относится к способу получения окисленных битумов, находящих широкое применение в кровельной промьшшенности.

Цель изобретения - ускорение про- цесса окисления и улучшение качества битума.

Пример 1. В лабораторньй окислительный реактор загружают 3 кг нефтяного остатка с температурой раз мягчения 32-37 С по КиШ. Нагревают до .При расходе воздуха 5,0 л/мин- на 1 кг исходного битума загружают 22,5 г хлорного железа и 495 г кубового остатка синтетических жирных кислот, содержащего монокарбоновые жирные кислоты С, (СЖК), в виде пасты, замешанной на исходном битуме. Кубовый остаток имеет кислотное число 99,8, число омьления 13,2, содер- жит неомыпяемых 10,2 мае.% и оксикис- лот 3,1 мас.%. Затем окисление ведут до температуры размягчения 90 С по КиШ. Через 8 мин окисленный битум при температуре размягчения 90 С по КиШ имел пенетрацию п 41,2 мм х X 10 (таблица) .

Пример 2. Осуществление способа без катализатора.

Результаты указаны в таблице. Примеры 3-44. Использование в качестве катализаторов различных добавок и соотношения хлорид металла: СЖК при различной скорости прО дувки воздуха, Результаты представлен в таблице.

Из данных таблицы следует, что раличные добавки способствуют сокращению времени достижения необходимой температуры размягчения и повышению качества получаемых бимутов. В зависимости от качества исходного сьфья и качества получаемого битума режимы процессов, а также природа и количесво каталитических добавок в известных способах получения окисленных битумов могут быть сам1з ми различными.

Как видно из таблицы (примеры 5, 6, 7 и 8), стеараты меди, марганца, кобальта и особенно железа в заметной степени ускоряют процесс повышения температуры размягчения и понижения пенетрагщи.

Такой эффект может быть получен при использовании солей, .более доступ ных гомологов стеариновой кислоты. Как видно из таблицы (примеры 9, 10 и 11,), соли кобальта марганца и желе

«j

10 tS 2025

30 35

40

45

50

55

15 .2

за, полученные из кубового остатка СЖК, оказались более активными каталитическими добавками, чем соответствующие стеараты.

Кроме того, согласно ОСТ 38.01182- -80 использованный кубовый остаток СЖК содержит не только жирные насыщенные монокарбоновые кислоты, но и неомыпяемые вещества и смолистые продукты конденсации и полимеризации.

Как видно из таблицы (пример 4), добавка этого кубового остатка в окисляемьм битум приводит к нез}1ачи- тельному изменению как скорости процесса, так и качества получаемого битума, но смесь хлоридов марганца или кобальта, или железа с кубовым остатком СЖК проявляет эффект гораздо более сильньй, чем индивидуальный хлорид либо индивидуальная соль указанных металлов с СЖК (примеры 12-44)

Таким образом, налицо синергети- ческий эффект совместного влияния соответствующего хлорида переходного металла и содержащихся в кубовом остатке СЖК веществ. В результате не только сокращается длительность процесса и улучшается качество получаемого битума, но и отпадает необходимость специально получать смесь соле высших жирных предельных монокарбоно- вых кислот, которая проявляет меньший положительный эффект в сравнении со смесью хлорид переходного металла - кубовый остаток СЖК.

Наблюдаемый положительный эффект может быть объяснен результирующим влиянием таких факторов, как: образование смешанных (разнолигандных) комплексов переходного металла, эффективно проводящих (катализирующих) не только реакцию окисления углеводородов, но и такие важные процессы, как дегидратация, конденсация, полимеризация и т.п., возможность образования гидропероксидов и пероксидов из неомыпяемых и смолистых веществ кубового остатка СЖК, более эффективно (чем аналогичные соединения, образующиеся из углеводородов окисляемого битума) проводящие инициирование перечисленных реакций;, активирующее 1злияние компонентов кубового остатка СЖКд способствующих протеканию peaKijjin на поверхности твердого хлорида металла либо его нерастворимого комплекса.

312344154

Таким образом, предлагаемый способ пенетрации достигает 41,2 мм-1СГ ), позволяет сократить длительность про- применить в качестве .добавок цесса до 8 мин вместо 12-20 ч по из- отход нефтеперерабатьтающей про- вестной технологии, улучшить качест- мьгашенности - кубовый остаток во целевого продукта (показатель s СЖК.

Зависимость длительности процесса получения окисленных битумов, их температуры размягчения и пенетрации от характера, состава и количества катализатора и скорости продувания воздуха

РеС1д+ СЖК

Без катализатора

FeCl

СЖК

FeStj

CoStj

CuStj

MnSt

Ре(СЖК)

СоССЖК)

Мп(СЖК),

FeClj + СЖК

То же

17,3

1,0

16,5

1,0

1,0

1,0

1,0

1,0

1,0

1,0

м

2,6

5,8

2,2

5,2

11,5

3,3

7,8

17,3

3:22

1:3,3

1:9 ,4

1:22

2:3,3

2:9,4

2:22

3:3,3

3:9,4

3:22

:22

:3,3

:9 ,4

:22

:3,3

:9,4

:22

:3,3

:9,4

:22

8

300 180 300 120 150 150 180 90 120 120 150 150 135 150 142 140 130 125 120

5,0

5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1

90

61

108

77

102

92

102

94

102

96

90

90

93

90

90

90

90

95

90

90

41,2

24,0 10,0 13,0 . 19,0 30,0 18,0 17,0 29,5 31,0 25,8 28,3 27,0 27,5 27,3 27,8 27,0 26,5 28,8 27,5

Продолжение.таблицы