Способ переработки кислых гудронов

 

СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ КИСЛЫХ ГУДРОНОВ путем взаимодействия с оксиэтилированными продуктами и последующей нейтрализацией, отличающийся тем, что, с целью повьшения эффективности процесса путем , уменьшения содержания серной кислоты при одновременном увеличении степени ее использования, исходный продукт перед нейтрализацией смешивают с оксиэтилированными алкилфенолами и пентаоксидом фосфора в течение 20-30 мин при 45-60 С с последующей обработкой полученной смеси при той же температуре фракцией диоксановых спиртов производства изопрена диоксановым методом и перемешивании в течение 45-60 мин проi цесс проводят при массовом соотношении кислого гудрона, пеитаоксида фос (Л фора, оксиэтилированных алкилфенос лов, диоксановых спиртов, равном 1:(О,03-0,06):(О,33-0,56):

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 С 10 G 17/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

f10 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

- (21) 3774558/23-04 (22) 20.07.84 (46) 15. 12.85. Бюл. В 46 (71) Ордена Ленина харьковский политехнический институт им. В.И.Ленина (72) А.П. Мельник, В.Г. Тетерук, А.М. Яценко, В.М. Слюнина; С.П. Терновская. ° Л.Л. Евглевская-и А.В. Винник (53) 665.664.23-404(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 143794, кл. С 10 G 21/08, 1960..

Авторское свидетельство СССР

Ф 1068462, кл. С 10 С 17/10, 1982 . (54)(57) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ КИСЛЫХ

ГУДРОНОВ путем взаимодействия с окси:этилированными продуктами и последующей нейтрализацией, о т л и—

„„SU„„1198099 A чающийся тем,:что, сцелью повышения эффективности процесса путем уменьшения содержания серной кислоты при одновременном увеличении степени ее использования, исходный продукт перед нейтрализацией смешивают с оксиэтилированными алкилфенолами и пентаоксидом фосфора о в течение 20-30 мин при 45-60 С с последующей обработкой полученной смеси при той же температуре фракцией диоксановых спиртов производства изопрена диоксановым методом и перемешивании в течение 45-60 мин прос цесс проводят при массовом соотноше- щ нии кислого гудрона, пентаоксида фосфора, оксиэтилированных алкилфенолов, диоксановых спиртов, равном

1:(0,03-0, 06):(0,33-0, 56):(0,370,59).

f l1

Изобретение относится к технологии переработки кислых гудронов и мо. жет быть использовано в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности.

Цель изобретения — повышение эффективности процесса путем уменьшения содержаййя серной кислоты в кислом гудроне при одновременном увеличении степени ее:использования..

Способ осуществляют следующим рбразом.

Процесс смешения. проводят перио:дическим методом, последовательно добавляя реагенты в один реактор смешения, ипи непрерывным методом в каскаде нескольких реакторов. В качестве пентаоксида фосфора применяют продукт, производимый по Туб09-4173-76. В качестве оксиэтилированных алкилфенолов используют

ОП-4, ОП-7, ОП-10 (ГОСТ 8333-81) .

Характеристика фракции диоксановых спиртов — отхода производства изопрена диоксановым методом (колйчественный состав, мас.%) следующая:

4-Метил-4-окситетрагидропирен 7

З-Метил-1, 3-бутадиан 3

1,3,9-Триоксаспиро6,5-ундекан 3

5,2-0ксипропил-1,3диоксан 65

Смешанный формаль метанола и 4-метил-, 4-оксиэтил-1,3-диоксана 4

4-Метил, 4-оксиэтил-1,3диоксан 11

Неиндентифицируемые вещества 7

В качестве кислого гудрона используют кислые гудроны — отходы производства сульфонатных присадок, содержащие 30-62 мас.% серной кислоты.

Взаимодействие реагентов проводят при 45-60 С.

Пример 1. В реактор с рубашкой,ме,шалкой, устройством для измерения температуры, патрубками для ввода . реагентов помещают 100 г кислого гудрона, включающего, мас.Ж: серная кислота 42,5; органические сульфокислоты 24,8; непревращенные соединения 30,0, к которому при 20 С и перемешивании добавляют 40 r ОП-4 и 6 г пентаоксида фосфора, поднимая температуру sa счет тепла реакции до

98099 2

Ю

55 С.Полученнуюреакционную смесь пере. мешивают в течение 25 мин. В результате получают 146 г реакционной массы, содержащей, мас.%: органические сульфокислоты 37,2; серная кислота 21; непревращенные соединения 41,8.

К 146 г полученной реакционной смеси при 55 С и перемешивании в тео чение 50 мин прибавляют 44 r диоксановых спиртов и получают 190 r смеси включающей, мас.%: органические сульфокислоты 49,3; серная кисло-.. та 3,3; непревращенные соединения 47,4. Массовое отношение кислый гудрон: оксиэтилированные, алкилфенолы: пентаоксид фосфора: диоксановые спирты равно 1:0,4:0,06:0,44.

Полученную смесь нейтрализуют

40%-ным водным раствором гидрооксида натрия до рН 7,1 и получают 230 r нейтрального продукта, который содержит, мас.%: сульфонаты 45,1; вода 10,4; неорганические соли 5 3; непревращенные соединения 39,2.

Полученный нейтральный продукт подвергают испытанию в качестве пластифицирующей добавки к цементному раствору в количестве 1% от массы цемента. Для испытаний используют цемент марки 400. При этом на 1 ч цемента берут 3 ч. песка, поддерживая водо-цементное отношение равным 0,4.

В результате испытаний получают осадку конуса, равную 225 мм, расплыв конуса после 30 ударов на встряхивающем столике 230 мм, прочность через 28 сут 22,1 MIa.

Hp и м е р 2. В условиях примера 1 100 г кислого гудрона, содержащего, мас.%: серная кислота 61,2; ор ганические сульфокислоты 18,8; непревращенные соединения 20,0, перемешивают в течение 30 мин при 45ОС с 56 г оксиэтилированных алкилфенолов ОП-7 средней молекулярной .массы 528,1, производимых согласно ,ГОСТ 8333-81, и 5 r пентаоксида фосфора. Получают 161 r реакционной массы, содержащей, мас.%: серная кислота 27,5; непревращенные соединения 20,5; органические сульфокислоты 52.

К 161 г полученной реакционной о смеси при 45 С и перемешивании в течение 60 мин прибавляют 59 r диоксановых спиртов и получают 220 г смеси, включающей, мас.%: органнчес1198099 кие сульфокислоты 68,5; серная кислота 4,4; непревращенные соединения 27,1. Массовое отношение кислый гудрон: оксиэтилированные алкилфенолы пентаоксид фосфора: диоксановые спирты равно 1:0,56:0,05:0,59 соответственно.

После нейтрализации полученной смеси в условиях примера 1 получают

280 г нейтрального продукта, который содержит, мас. 7: сульфонаты 56,4; вода 13 0; неорганические соли 6,1; непревращенные соединения 24,5.

Полученный продукт применяют в качестве пластифицирующей добавки как в примере 1 в количестве 0,67. от массы цемента. После добавки получают осадку конуса 235 мм, прочность

21,9 MIa, расплыв конуса 235 мм.

Пример 3. В условиях примера 1 100 г кислого гудрона содержащего, мас.7.: серная кислота 30,2; органические сульфокислоты 27,8; непревращенные соединения 42,0, смешивают с 33 г оксиэтилированных алкилфенолов ОП-10 и 3 r пентаоксида фосфора. Получают 136 г продукта, содержащего, мас.Х: органические сульфокислоты 52,9; серная кислота

15,1; непревращенные соединения 32.

Процесс проводят в течение 20 мин при 60 С.

К полученной смеси добавляют

37 r диоксановых спиртов и перемешивают при 60 С в течение 45 мин.

Получают 173 r кислого продукта, содержащего, мас.Х: органические сульфокислоты 68,8; серная кислота 3,2; непревращенные соединения 28,0. Массовое отношение реагентов кислый гудрон: оксиэтилированные алкилфенолы: пентаоксид фосфора: диоксановые спирты составляет 1:0,33:0,03:0,37 соответственно, Полученную смесь нейтрализуют в условиях примера 1 и получают

205 г нейтрального продукта., который содержит, мас.7.: сульфонаты натрия

59,6; сульфат натрия 4,4; вода 10,0; непревращенные соединения 26,0.

Полученный нейтральный продукт подвергают испытанию в качестве пластифицирующей добавки для цементного раствора в количестве 0,9Х к массе цемента. Испытание проводят в усло5 l0

l5

50 виях примера 1. Осадка конуса составт ляет 240 мм, расплыв конуса 250 мм, прочность через 28 сут равна 23,0 МПа, Увеличение температуры процесса приводит к интенсивному коксообраэованию в реакционной массе, снижение температуры процесса приводит fc зна" чительному повышению вязкости реакционной смеси. При этом затрудняется ее перемешивание, что существенно увеличивает время проведения процесса.

Пример 4. 100 г кислого гудрона примера 3 нейтрализуют

407-ным водным раствором гидроксида натрия до рН 7,1. При этом получают

1,80 r нейтрального продукта, имеющеГ о состав, мас.Ж: вода 26,7; непревращенные соединения 23,3; сульфонаты натрия 15,7; сульфат нат-. рия 34,3.

Полученный продукт подвергают испытанию в качестве пластифицирующей добавки для цементного раствора в условиях примера 3. Осадка конуса составляет 100 мм, расплыв конуса

110 мм, прочность через 28. сут

15,9 МПа (гораздо ниже, чем у ранее испытанных добавок).

Поверхностная активность модифици рованных кислых гудронов следунщая: поверхностное натяжение 1Ж-ного раст-, вора, мН/м, по примерам 1-4: 30,0;

29,1; 28,8; 35,3 соответственно.

Результаты испытания. модифицированных кислых гудронов в качестве пластифицирующей добавки и цементным растворам приведены в табл. 1.

Условия переработки, кислых гудронов и качественные показатели получаемых продуктов в сравнении с известным способом и базовым объектом приведены в табл. 2.

В сравнении с базовым объектом, по которому кислые гудроны сжигают. получая из органической части кокс, а образующиеся при этом окислы серы попадают в окружающую среду, предлагаемый способ характеризуется тем, что значительная часть серной кислоты превращается в анионные ПАВ, что позволя т применять полученные продукты в строительной промышленности. При этом не происходит загрязнения окружающей среды.

1198099

Таблица 1

Показатели

Цемент, мас.ч.

Песок, мас.ч.

Водо-цементное отношение

0,4

0,4 0,4

225 205

0,4

0,4

160

240

100

130

250

110

230 235

1,0 0,6

1,0

0,9

Прочность через 28 сут, ИПа 22,1 21,9

23,0

15,9

* Характеристики даны для растворов без добавок.

Т а б л и ц а 2

Условия при добавке

Количество, г

Пример

Пентаоксид фосфора

Диоксановые спирты

Оксиэтилированных продуктов и пентаоксида фосфора

ОксиэтиКислый гудрон лированный продукт температу.о ра, С время, мин

20

59

30

25

4* 100

Известный способ 100 20-50

Осадка конуса, мм

Расплыв конуса, мм

Количество сухой добавки к массе цемента, Ж

1 100 20(ОП-4) 6

2 100 56(ОП-7) 5

3 100 33(ОП-10) 3

Базовый объект 100

-г -ю- Ч

Примеры

1 1 1

1 2 3 4 5*

1198099

Продолжение табл.2! ловия при добавке

Пример иоксановых спиртов емперату- время, а, С мин

35,8

86,1

55

84,2

60

52,6

81,14

60

Уменьшено на

12,1

26,1 "78,5 17,3-34,3

0 ект!

Кислый гудрон нейтрализуют 10Х-ным водньвю раствором гидроксида натрия

Составитель Н. Королева

Редактор Н. Киштулинец Техред 3.Ïàëèé Корректор В. Синицкая

Заказ 7688/27 Тираж 545 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4!5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4

Известный способ

Базовый объСтепень использования серной кислоты, мас.%

Повышение содержания ани,онных ПАВ, мас.7