Способ получения вяжущего Советский патент 1990 года по МПК C10C3/04 

Изобретение относится к области получения вяжущего и асфальтобетонных смесей из отходов нефтепереработки - масляных кислых гудронов и может найти применение в дорожном строительстве.

Целью изобретения является упрощение технологии процесса и расширение сырьевой базы.

Способ осуществляют следующим образом.

Проводят нейтрализацию кислого гудрона с большим содержанием свободной серной кислоты и сульфокислот. Для этого в мешалку, оборудованную подогревом, закачивают часть (50 мае.%

прямогонного гудрона, предварительно нагретого в подогревателе до 120 - 1бО°С, включают перемешивающее устройство и насосом, начинают подавать в реактор кислый гудрон, одновременно туда же дозатором подают известняковую муку. Процесс продолжают до тех пор, пока в реактор будет поданр 25-35 мас.% от общего количества вовлекаемых в процесс кислого гудрона и известняковой муки. Затем в реактор закачивают остальное количество прямогонного гудрона, нагретого до 250- 280°С. Далее при перемешивании постепенно подают в реактор остальное количество кислого гудрона и известияел 1

ОЭ СП Јъ

315765 Н

Скорость подачи в реактор

новой муки кислого гудрона и известняковой муки определяют пенообразованием - при его интенсификации подачу замедляют. Реакционную смесь выдерживают при перемешивании в течение 20-30 мин. При этом происходит полная нейтрализация серной кислоты и сульфокислот и образование солей сульфатов и сульфокислот, реакционной воды и диоксида углерода .

Во второй стадии процесса на нагретый до 200-250°С минеральный материал, используемый для приготовления товарных асфальтобетонных смесей (щебень, песок, активатор), при перемешивании подают нейтрализованную массу, полученную в первой стадии процесса, выдерживают в течение 10 - 20 мин. В результате нагрева нейтрализованной органической массы происходит разложение солей сульфокислот и самоокисление (органической массы с образованием битумного вяжущего, а в конечном результате асфальтобетонной смеси.

Выделившийся диоксид серы вступает во взаимодействие с избыточным нейтрализующим агентом (известняковой мукой) и образует сульфит кальция. Связывание в этом процессе диоксида серы предотвращает загрязнение окружающей среды и необходимость дальнейшей сложной переработки.

Образующаяся в обеих стадиях процесса продуктовая смесь, состоящая из битумного вяжущего, сульфата и сульфита кальция и минерального материала, представляет собой асфальтобетонную

10

5

20

25

30

35

Наполнителем асфальтобетона и теп лоносителем для нагрева нейтрализованной массы кислого гудрона и восстановительной добавки служит песоч- но-щебеночная смесь следующего состава, мас.%:

Песок (фракция 0-5 мм) 52,2 Щебень (фракция 5-15 мм) 6,0 Минеральный порошок (известняковая мука)1,8 Для определения качества полученного вяжущего из охлажденной до температуры 40-50°С асфальтобетонной смеси бензолом экстрагируют битум. Из экстрактного раствора после фильтрации отгоняют бензол. Остаток - битум сушат до постоянной массы и анализируют. Полученную асфальтобетонную смесь также анализируют.

Результаты нейтрализации кислого гудрона известняковой мукой в среде прямогонного гудрона сведены в табл.2 а результаты термообработки нейтрали зованной массы и получения асфальтобетонной смеси - в табл. 3.

Битумное вяжущее, выделенное из полученных асфальтобетонов, соответствует техническим требованиям на дорожные битумы жидких марок БНД 200/300 и БНД 130/200. Полученные асфальтобетонные смеси (табл. k) так же удовлетворяют техническим требова ниям.

При отклонении от оптимальных пре делов технологического режима не обспечивается получение вяжущего, а соответственно, и асфальтобетонной смеси необходимого качества.

При нейтрализации кислого гудрона

смесь. Битумное вяжущее, образующееся 4 на первой ступени в прямогонном гуд

0

5

0

5

0

5

Наполнителем асфальтобетона и теплоносителем для нагрева нейтрализованной массы кислого гудрона и восстановительной добавки служит песоч- но-щебеночная смесь следующего состава, мас.%:

Песок (фракция 0-5 мм) 52,2 Щебень (фракция 5-15 мм) 6,0 Минеральный порошок (известняковая мука)1,8 Для определения качества полученного вяжущего из охлажденной до температуры 40-50°С асфальтобетонной смеси бензолом экстрагируют битум. Из экстрактного раствора после фильтрации отгоняют бензол. Остаток - битум сушат до постоянной массы и анализируют. Полученную асфальтобетонную смесь также анализируют.

Результаты нейтрализации кислого гудрона известняковой мукой в среде прямогонного гудрона сведены в табл.2, а результаты термообработки нейтрализованной массы и получения асфальтобетонной смеси - в табл. 3.

Битумное вяжущее, выделенное из полученных асфальтобетонов, соответствует техническим требованиям на дорожные битумы жидких марок БНД 200/300 и БНД 130/200. Полученные асфальтобетонные смеси (табл. k) также удовлетворяют техническим требованиям.

При отклонении от оптимальных пределов технологического режима не обспечивается получение вяжущего, а соответственно, и асфальтобетонной смеси необходимого качества.

При нейтрализации кислого гудрона

на первой ступени в прямогонном гуд

Изобретение касается производства вяжущего и асфальтобетонных смесей для использования в дорожном строительстве. Цель - расширение сырьевой базы и упрощение процесса. Последний ведут смешением кислого гудрона при 120-160°С с прямогонным нефтяным гудроном, взятым в количестве 50-100% от массы кислого гудрона, и с нейтрализующей добавкой - известковой мукой, взятой в количестве 30-40% от массы кислого гудрона. При этом прямогонный гудрон делят на две части и к первой, нагретой до 120-160°С, добавляют 25-35% от общей массы кислого гудрона и известковой муки, а затем добавляют остальное количество кислого гудрона и муки. Полученную смесь выдерживают 20-30 мин и затем смешивают в количестве 116,1-211% от массы кислого гудрона с нагретым до 200-250°С минеральным наполнителем, взятым в количестве 1040-1349,2%, от массы кислого гудрона, с последующим перемешиванием 10-20 мин. Эти условия позволяют использовать кислые гудроны с большим содержанием серной и сульфокислоты при совмещении стадий получения вяжущего и асфальтобетона. 4 табл.

в этом процессе из органической массы кислого гудрона и прямогонного гудрона, соответствует техническим нормам, предъявляемым к дорожному битуму, асфальтобетонная смесь - требованиям для теплой асфальтобетонной смеси.

Пример. По описанному способу проводят переработку трех проб масляных кислых гудронов в битумное вяжущее для асфальтобетона. Образцы гото- 50 Последнее достигается нагревом повят смешением различных кислых гудронов, полученных при сернокислотной очистке масел: цилиндрового МП-12, медицинского ХФ-12-16, парфюмерного И-8А (табл. 1).

В качестве нейтрализующего агент, серной кислоты и сульфокислот применяют известняковую муку.

5

роне, взятом в количестве менее 50%, вследствие понижения температуры затрудняется испарение воды из реакционной смеси. Более 50% прямогонного гудрона в первой ступени нейтрализации вводить нецелесообразно, так как это связано с необходимостью нагрева нейтрализованной смеси до максимально возможной высокой температуры.

следующей порции прямогонного гудрона (остальных 50%) до 250-280°С. Конечная температура нейтральной реакционной смеси достигает при этом 125 137°С.

Соотношение вовлекаемых в первую стадию нейтрализации 25-35% кислого гудрона и 25-35% известняковой муки

обусловлено условиями процесса нейтрализации .

Качественный дорожный4 битум получают только при массовом соотношении кислого гудрона и прямогонного гудрона в целом 100:50-100 (табл. 2 и 3). При количестве прямогонного гудрона в реакционной смеси менее 50% получают битум, не соответствующий техническим требованиям, предъявляемым к дорожным битумам марок БНД 200/300 и БНД 130/200, так как содержание нерастворимых органических соединений более допустимого. При большем количестве прямогонного гудрона в реакционной смеси образуется вяжущее, недостаточно окисленное.

Количество известняковой муки, используемое при нейтрализации кислого гудрона (), соответствует полной нейтрализации серной кислоты и суль- фокислоты. При перемешивании реакционной смеси полную нейтрализацию кислого гудрона известняковой мукой завершают в течение 20-30 мин.

Для получения вяжущего полученную в первой стадии процесса нейтрализованную массу необходимо нагреть до 200-250°С. При-температуре ниже 200°С

При температунецелесообразно ввиду повышенных энергозатрат.

Таким образом, в предлагаемом способе вовлекают в производство кислые гудроны с большим содержанием серной кислоты и сульфокислот и совмещают

вяжущее не получается.

ре выше 250°С процесс проводить

15765 П

0

5

стадии получения вяжущего и асфальтобетона, что упрощает технологию процесса.

Формула изобретения

Способ получения вяжущего путем смешения кислого гудрона при 120 - 1бО°С с органической фазой, взятой в количестве 50-100% от массы кислого гудрона, и нейтрализующей добавкой, содержащей соединения кальция, последующей нейтрализацией полученной смеси, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии процесса и расширения сырьевой базы, в качестве органической фазы используют прямогонный нефтяной гудрон, в качестве нейтрализующей добавки - известняковую муку, взятую в количестве от массы кислого гудрона, прямогонный гудрон делят на две равные части, к первой части прямогонного гудрона, нагретого до 120-1бО°С,

5 добавляют 25-35 мас.% от общего количества кислого гудрона и известняковой муки, затем прибавляют вторую часть прямогонного гудрона, нагретую до 250- 280 С, и оставшееся количество кислого гудрона и известняковой муки, по-1 лученный продукт выдерживают в течение 20-30 мин, затем смешивают в количестве 116,1-211% от массы кислого гудрона с нагретым до 200-250°С минеральным наполнителем, взятым в коли5 честве ,2% от массы кислого гудрона, и перемешивают в течение 10- 20 мин.

0

0

Таблица 1

Таблица 2

15765 1Ю

, Продолжение табл. 3