Способ получения сланцевого битума Советский патент 1986 года по МПК C10C3/00 C10G1/04 

N:)

сз: 00 ел Изобретение относится к способу получения битума для дорожного стро ительства и может быть применено в сланцеперерабатывающей промыпшенности. Цель изобретения - упрощение те нологии процесса. Используемый по предлагаемому сп собу кубовый остаток является отходом производства фенола. Фенол получают окислением кумола до кумилгидроперекиси и разложением последней кислотой на фенол и ацето После вьщеления ректификацией проду тов разложения кумилгидроперекиси выделяются ацетон, фенол и кубовый остаток (фенольная смола), не находящий квалифицированного применения. Фенольная смола имеет 1,06 1,07, «33 1,56-1,57, вязкость при 50°С 1,5-2,0 град; Энгл,ера, т.кип. выше 182с. По усредненным данным фенольная смола содержит, мас.%: фенол 5-20; диметилфенилкарбинол до 1,5; аце-тофенон 7-12; 2-фенил-2-(И-оксифенил)-пропан 20-40; ненасыщенные димеры i)i -метилстирола 15-20 2 фенил-2-(о-оксифенил)-пропан и 1,1,3-триметил-3-фенилиндан (высококипящие соединения неустановленного состава) 15-20; вода 0,2-0,4; зола 8000-20000 мг/кг. Процесс термической обработки пр балтийского горючего сланца в смеси с регенерированным растворителем т.кип. до , отходом и рециркул рующей ароматизированной бензиновой фракцией т.кип. до 200°С проводят в автоклаве и на проточной лаборато ной установке в условиях процесса т мического растворения при 400-430 С давлении 5-8 МПа в течение 5-20 мин при массойом соотношении сланца и о хода 1:0,2-0,8; сланца и рециркулируемой сырой бензиновой фракции т.кип. до 200°С 1:0.3-0,7. Соотноше ние сланца и суммарного растворителя (регенерированньй растворитель, рециркулирующая бензиновая фракция, фенольная смола и свежая дистиллатная фракция) составляет 1:1,3-2,0, Iо Жидкие продукты процесса, содержащие в своем составе нерастворившееся органическое вещество сланца и его минеральную часть, дистиллиру ют при нормальном давлении для отгона бензиновой фракции т.кип. до , а затем под вакуумом для отбора фракции т. кип. 200-320С. Остаток от разгонки т. кип. вьш1е является целевым продуктом органическим вяжущим для дорожного . строительства, Рециркулирующая бензиновая фракция т.кип..до 200°С и регенерированный растворитель т.кип. 200-320 0 возвращают в начало процесса в качестве компонента растворителя для приготовления новой порции пасты. Пример 1. Через установку при заданном режиме пропускают 29,0 кг сланцевой пасты. Пасту готовят смешением следующих веществ, кг: обогащенньш прибалтийский сланец (кероген-70) 10; фенольная смола (образец 1) 5; регенерированный растворитель т.кип. 200-320 С 8,0; рециркулирующая бензиновая фракция т.кип. до 6,0; дистиллат смолы полукоксования и газификации прибалтийского сланца т,кип, 200-340 С 14,6,Кероген-70 имеет следующую характеристику, мас.% г А 22,67; COj,, 5,47; ,40; Н 9,14; ,00; ,25; W 1,13. Используемый отход (образец 1) содержит, мас.%: .фенол 7,3; ацетофенон 10,7; диметилфенилкарбинол 0,5; 2-фенил-2-(п -оксифенил)-пропан 41,4; твердый днмер ct-диметилстирола 4,3; жидкие димеры о1 -метилстирола 17,2; высококипящие соединения неустановленного состава - остальное, в том числе минеральные компоненты (зола) 1,0. Элементный состав смолы, мас.%: С 84,39; Н 7,64; S 0,08; N 0,0з. Термическую обработку обогащенного сланца проводят в условиях термического растворения под давлением 5МПа при 415 С и объемной скорости 6ч. Полученные жидкие продукты подвергают дистилляции. Первоначально при атмосферном давлении отгоняют воду и бензиновую фракцию т.кип. до 200 С, часть которой применяют в качестве рециркулирующей бензиновой фракции. Отбензиненные жидкие продукты перегоняют под вакуумом при остаточном давлении 50 мм рт.ст. Отбирают дистиллат т.кип. 200-320 С в расчете на атмосферное давление, который используют в качестве регенерированного растворителя. Остаток т.кип. выше 320 С, содержащий нерастворившееся органическое вещество сланца и его минеральную часть, применяют в кач стве битума для дорожного строител ства. Выход товарных продуктов состав ляет в расчете на 10 кг пропущенно го керогена-.70, кг: бензиновая фракция, состоящая в основнЪм из ф нола, изопропилбензола и этилбензо ла (состав приведен в табл. 1), 4, битум для- дорожного строительства 11,95. Выход других продуктов приведен в табл. 2. Дефицит растворителя в расчете на кероген-70 состав ляет 14,6 мас.%. Пример 2. При проведении термического растборения обогащенно го прибалтийского горючего сланца (керогена-70) при давлении 7,5 МПа процесс проводят без добавления рас ворителя. Выход продуктов в условиях приме ра 2 приведен в табл. 1, состав бен зиновой фракции - в табл. 2. Пример 3. Проводят термическое растворение керогена-70 в двухлитровом вращающемся автоклаве при 410°С, давлении 6,5 МПа в течение 10 мин. На 100 мае. ч. керогена 70 берут, мае.ч.: фенольная смола (образец 2) 20; регенерированный растворитель т.кип. 200-320 С 70; бензин т.кип. до 200 С 40; образующийся в самом процессе. Используемая фенольная смола содержит, мас.%: фенол 9,3; ацетофенон 8,9; диметилфенилкарбинол 0,5; 2-фенил-2-(и -оксифенил)-пропан 26,3; димеры об-метилстирола 28,7; высококипящие соединения неустановленного состава - остальное, в том числе минеральные компоненты (зола) 1,4. Выходы продуктов в условиях примера 3 и химический состав бензинов фракции даны в табл,. 1 и 2. Термическое растворение керогена 70 в условиях примера 3 обеспечивае высокую растворимость его органичес кой массы и выработку битума для дорожного строительства без введени в процесс свежей фракции смолы полу коксования или газификации прибалти ского сланца. Бензиновая фракция до 200 С состоит в основном из фенола, изопропилбензола и этилбензола. Часть этой фракции рециркулируют в процессе термического растворения. Битум для дорожного строительства 5994 удовлетворяет требованиям ГОСТ на нефтяные битумы. Данные по примерам 4-10 сведены в табл. 1 и 2. Как видно из табл. 1, количество добавляемой дистиллатной фракции т.кип. 200-320°С смолы полукоксования или газификации прибалтийского сланца по предлагаемому способу по сравнению с известным резко снижается или полностью устраняется. Предлагаемый способ позволяет также получить из фенольной смолы бензиновую фракцию, состоящую в основном из фенола, изопропилбензола и этилбензола (табл. 2), а также утилизировать отход производства фенола. При температуре ниже 400 С снижается растворимость органической массы сланца и процесс становится неосуществимым, при температуре выше 430 С снижается выход жидких целевых продуктов из-за значительного газообразования и возникает опасность коксообразования в нагревательной и реакционной аппаратуре. При снижении давления в процессе термического растворения прибалтийского сланца ниже 5 МПа увеличивается количество добавляемого извне растворителя. Осуществление процесса при давлении вьше 8 МПа не дает дополнительного положительного результата, но потребует дополнительные капиталовложения на аппаратуру и эксплуатационные затраты. Предлагаемый способ протекает с большой скоростью, поэтому увеличивать время реакции вьше 20 мин нецелесообразно, а осуществлять ее за время менее 5 мин (т.е. при объемной более 12 ч) технически скорости трудно. Формула изобретения 1. Способ получения сланцевого битума путем обработки исходного сырья растворителем при повьпиенных температуре и давлении с последующей его отгонкой, отличающийс я тем, что5 с целью упрощения технологии процесса, обработку ведут в присутствии кубового остатка производства фенола кумольным методом при . ассовом соотношении исходного сырья кубового остатка 1:0,2-0,8. щи иС я тем, что в качестве растворителя используют фракцию, полученную в процессе обработки сланца и выкипающую до- 200°С, при массовом соотношении исходного сырья и фракции 1:0,3-0,7 и фракцию, полученную в процессе обработки сланца и выкипаюпри массовом соотношении исходного сьфья и фракции 1:0,2-0,8. 3. Способ по п. 1,отличающ и и с я тем, что обработку сланца проводят-при АОО-430 С и давлении 5-8 МПа в течение 5-20 мин. Таблица 1

Продолжение табл. t

Изобретение касается сланцеперерабатывающей промьпЕленности, в частности получения сланцевого битума для дорожного строительства. Для упрощения процесса его проводят в присутствии определенной добавки. Еи;тум получают обработкой сланца растворителем (РС) в присутствии добавки - кубового остатка производства фенола кумольным методом при массо- вон соотношении исходное сырье:кубовый остаток, равном 1:0,2-0,8. В качестве PC используют фракции: а) полученную в процессе обработки сланца и выкипающую до при массовом соотношении сырье: фракция, равном 1:0,3-0,7; б) полученную также при обработки сланца и выкипающую в пределах 200-320 С при массовом соотношении сырье: фракция, равном 1:0,20,8. Процесс ведут при 400-430 С, давлении 5-8 МПа в течение 5-20 мин с с последующей отгонкой растворителя и получением целевого битума. В результате этого количество растворителя снижается от 68 до 0%. 2 з.п. ф-лы, 2 табл.

Состав пасты, на кероген-70, мас.%.

кероген-70

Примечание. В примерах 1

100,0 100,0

100,0+ 100,0 100,0

+ 20

(фусов)

и 2 используют проточную в примерах 3-10 - автоклая,

аппаратуру.

Таблиц