Способ получения битумов Советский патент 1992 года по МПК C10C3/04 

Изобретение относится к способам получения битумов, которые могут быть использованы в качестве гидроизоляционных, пропиточных и кровельных материалов.

Наиболее близким к изобретению, выбранным в качестве прототипа, является способ получения нефтяных битумов путем окисления гудронов при 180-300°С в две ступени кислородом воздуха до достижения температуры размягчения по КиШ 45°С на первой ступени и до температуры размягчения по КиШ 90-105°С на второй ступени 1.

Недостатком известного способа является невысокое качество получаемого битума.

Цель изобретения - повышение качества целевого продукта.

Цель достигается предлагаемым способом, согласно которому нефтяной гудрон окисляют кислородом воздуха при 180- 200°С в две ступени, причем окисление на первой ступени проводят при расходе воздуха 0,8-1,0 л/мин кг до температуры размягчения по КиШ 50°С и на второй ступени - при расходе воздуха 3-5 л/мин кг до температуры размягчения по КиШ 90°С.

Предлагаемый способ отличается от прототипа тем, что на первой ступени окисление проводят до температуры размягчения по КиШ 50°С и расходе воздуха 0.8-1,0 л/мин кг и на второй ступени при расходе воздуха 3-5 л/мин кг. Полученный битум соответствуют ГОСТ 9812-74 на кровельные и гидроизоляционные битумы.

П р и м е р. В окислительный аппарат периодического действия, снабженный нагревательным прибором, устройством для подачи и равномерного распределения воздуха, пробоотборным краном, контролирующими приборами температуры и расхода воздуха, а также устройствами для сбора жидких продуктов окисления - конденсата и замера количества газообразных продуктов реакции, загружают 100 мас.ч. исходного продукта - гудрона со следующими характеристиками:

Температура размягчения по КиШ, °С26

Плотность, г/см30,967

Содержание серы, мае. %0,3

Молекулярная масса675

В таблице приведены условия окисления гудрона при температурах 170, 180,

у

Ј

а

О 00

ел о

200°С и при различных значениях расхода воздуха.

Данные таблицы свидетельствуют о том, что битумы, полученные при температурах 170 и 180°С и расходе воздуха 0,6, 2 и 7 л /мин кг, не соответствуют требованиям стандарта.

Окисление проводят в мягких условиях в одном и том же реакторе простейшей конструкции, а также избыточное давление составляет всего 0,1-0,2 кг/см2 и объемная скорость воздуха изменяется от 0,8 до 1 л/мин х кг до температуры размягчения по КиШ 50°С от 3-5 л/мин / кг до температуры размягчения по КиШ 90°С.

Температура размягчения до КиШ, при которой происходит изменение объемной скорости подачи воздуха от 0,8-1,0 л/мин/ укг до 3-5 л/мин f кг, установлена экспериментально и равна Тр 50°С. Увеличение объемной скорости подачи воздуха при Тр - 30,48 и 52°С приводит к ухудшению качества конечного продукта - битума (резко уменьшается количество углеводородов, так как последние переходят в конденсат).

При этом получается битум с пенетрацией ПЈ542,52,61 ммидуктильностью 1,8.2.9,3,0см.

При Тр « 70°С увеличивается продолжительность окисления на 10ч, что экономически нецелесообразно.

Оптимальной температурой размягчения, при которой увеличивают расход воздуха является Тр 50°С. при которой получают продукт с улучшенными свойствами: температура по КиШ 90°С. пенетрация n2g 56 мм, дуктильность 3.2 см.

В предлагаемом способе получения битумов использованы отходы нефтеперерабатывающего завода - гудрон, который оказался прекрасным исходным сырьем для получения высококачественных битумов.

В настоящее время гудрон применяют для дорожного покрытия, а основную массу - для производства котельных топлив, сжигаемых в топках тепловых электростанций, тем самым засоряя атмосферу.

Формула изобретения Способ получения битумов путем окисления нефтяного гудрона кислородом воздуха при 180-200°С в две ступени с получением целевого продукта, имеющего температуру размягчения по КиШ 90°С, о т- личающийся тем, что, с целью повышения качества целевого продукта, окисление по первой ступени проводят при расходе воздуха 0,8-1,0 л/мин кг до температуры размягчения до КиШ 50°С и на второй ступени - при расходе воздуха 3-5 л/минУкг.

Использование: нефтепереработка. Сущность: нефтяной гудрон окисляют кислородом воздуха при 180/200°С на первой ступени при расходе воздуха 0,8-1,0 л/мин- кг до температуры размягчения по КиШ 50°С, а на второй ступени при расходе воздуха 3-5 л/мин кг до температуры размягчения по КиШ 90°С. 1 табл.