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

Изобретение.относится к технологии по производству окисленных битумов из углеводородного сырья, в частности из сланцевых смол, и может быть использовано в нефтеперерабатывающей, дорожной и сланцеперерабатывающей отраслях промышленности.

Известен способ получения битумов из сланцевых смол путем их окисления кислородом воздуха при повышенной температуре 1.

Известен способ получения окисленных битумов путем контактирования остаточного сырья с кислородом воздуха в присутствии катализатора на основе железа. В качестве катализатора используют стальную насадку 2.

Известен наиболее близкий к изобретению (прототип) способ получения битумов путем окисления тяжелой фракции сланцевой смолы кислородом воздуха в присутствии катализатора 3. В этом способе в качестве катализатора используют соединения на основе железа, а именно окись железа в количестве 0,1-1% от исходного сырья в виде колчеданного огарка.

Недостатком этого способа является то обстоятельство, что в указанном катализаторе не содержатся соединения, связывающие водорастворимые компоненты смолы. По этой причине в готовом битуме остается некоторая доля неокисленных водорастворимых фенолов и нанесенные на грунт из такого битума покрытия под действием природных осадков загрязняют окружающую среду. Другим недостатком этого способа является большая продолжительность операций окислений при варке битума. Этот недостаток приводит к низкой производительности оборудования по варке битумов. Еще одним недостатком этого способа является относительная сложность операций по приготовлению подаваемой на окисление смеси углеводородного сырья с катализатором, так как в качестве катализатора используют внесенное со стороны вещество. Для этих целей необходимо подготовить, дозиЁ

ч ел

О

00

ел

ровать, внести катализатор в углеводородное сырье и приготовить однородную смесь сырья и катализатора.

Цель изобретения - снижение содержания водорастворимых соединений в битуме и сокращение продолжительности процесса.

Предлагаемый способ позволяет резко сократить время окисления смолы при одновременном улучшении свойств получав- мого битума.

Цель достигается тем, что в качестве катализатора используют 0.1-5 мас.% кок- созольного остатка процесса полукоксования сланца-кукерсита, получаемого на установках с твердым теплоносителем и имеющего размер частиц не более 6,5 мкм.

В коксозольном остатке содержатся 17- 20% + Ре20з; 20-30% СаО; 1-3% МдО: 4-6% КаО, которые и являются основным активным веществом катализатора.

Смесь тяжелой смолы и коксозольного остатка (катализатора) получают непосредственно в технологическом процессе на установках по термической переработке сланца твердым теплоносителем путем орошения парогазовой смеси, охлажденной тяжелой смолой в отделении конденсации. Таким образом, отпадает операция, связанная с приготовлением катализатора и его перемешиванием со смолой.

Пример. Реактор периодического действия заполняют тяжелой фракцией смолы (масло), получаемой на агрегате УТТ- 300 на Эст.ГРЭС. Характеристика тяжелой

смолы: плотность 1,05 кг/нм3, содержание воды - следы, содержание механических примесей 3,5 мас.%, вязкость по Энглеру при 80°С 8, разгонка: начало кипения 205°С, выкипает до 40% при 350°С, мол.м. 280. Состав механических примесей - частиц коксозольного остатка в смоле, мас.%: SiOa 32,3; А120з + Ре20з 17,6; СаО 24,5; МдО 1,84; К204.24; V20sO,1. В реакторе смесь нагревают до 140°С и при этой температуре подают воздух. Окисление проводят при 140-170°С в течение 3-5 ч и заканчивают по данным лабораторных показателей в зависимости от марки приготовляемого битума.

Характеристика получаемых битумов различных марок представлена в табл. 1.

В табл. 2 приведено обоснование выбора содержания катализатора (КЗО) в окисляемой смоле.

В табл. 3 представлены данные, показывающие преимущество предлагаемого способа перед известным.

Формула изобретения

Способ получения битумов путем окисления тяжелой фракции сланцевой смолы кислородом воздуха в присутствии катализатора, отличающийся тем, что, с целью снижения содержания водорастворимых соединений в битуме и сокращения продолжительности процесса, в качестве катализатора используют 0.1 -5 мае. % коксозольного остатка процесса полукоксования сланца- кукерсита, получаемого на установках с твердым теплоносителем, и имеющего размер частиц не выше 6,5 мкм.

Использование: дорожная, сланцеперерабатывающая отрасли промышленности. Сущность: тяжелую фракцию сланцевой смолы окисляют кислородом воздуха в присутствии 0,1-5 мас.% коксозольного остатка процесса полукоксования сланца-кукерсита, получаемого на установках с твердым теплоносителем и имеющего размер частиц не более 6,5 мкм. 3 табл.

Таблица

Продолжение табл.1

Та б л и ца2

ТаблицаЗ