Способ получения битума

 

Изобретение касается производства битумов , используемых для создания дорожных и строительных битумов. Цель - снижение времени окисления и повышение качества целевого продукта. Битум получают окислением нефтяного сырья кислородом воздуха в присутствии добавки кубового остатка производства 2,2-бис(пфениламинофенокси)-диэтилового эфира, образующегося на стадии регенерации бутанола в количестве 1,0-10,0 мае, % от исходного сырья. Эти условия позволяют снизить время окисления (при окислении мазута с 4 до 2,5 ч) и повысить адгезию получаемого битума к минеральным материалам . 2 табл.. сл с

(19) (11) СОЮЭ СОВЕТСКИХ .

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s1)s С 10 С 3/04

ГОСУДАРСТВЕ ННЫ Й КОМИТЕТ

IlO ИЭОБРЕТЕНИЯЫ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4842764/04 ,(22) 29.05.90 ,; (46) 15;03.92, Бюл. N 10 (71) Ярославский политехнический институт и Производственное объединение "Краситель" (72) Е.В.Рогозина, Х.А.Аронович, M.ß.Ãðèíберг, А.Н;Аминов, С.Д.Тимрот и Д,М.Палажченко (53) 665.743(088..8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 558931, кл, С 10 С 3/04, 1977.

Авторское свидетельство СССР № 945167, кл, С 10 С 3/02, 1982, Авторское свидетельство СССР

¹ 1151570, кл. С 10 С 3/04, 1985.

Изобретение относится к способу получения битума и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности.

Известен способ получения битума путем окисления нефтяного гудрона, в котором в качестве ускорителя процесса используют хлорную известь.

Недостатками данного способа является низкая скорость процесса окисления и использование дефицитного материала— хлорной извести, Известен способ получения битума путем окисления гудрона, который предварительно обрабатывают смесью перекиси и гидроперекиси органического соединения с ненасыщенными полиэфирами на основе акрилатов и малеатов. Однако данный способ не находит промышленного применения, так как в нем ис(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БИТУМА (57) Изобретение касается производства битумов, используемых для создания дорожных и строительных битумов. Цель— снижение времени окисления и повышение качества целевого продукта. Битум получают окислением нефтяного сырья кислородом воздуха в присутствии добавки кубового остатка производства 2,2-бис(пфениламинофенокси)-диэтилового эфира, образующегося на стадии регенерации бутанола в количестве 1,0-10,0 мас,7 от исходного сырья. Эти условия позволяют снизить время окисления (при окислении мазута с 4 до 2,5 ч) и повысить адгезию получаемого битума к минеральным матери- . Я алам. 2 табл. пользуются дорогие и взрывоопасные продукты.

Наиболее близким к предлагаемому является способ получыия битума путем окисления нефтяного сырья — тяжелых нефтяных а остатков (например, мазута) кислородом со воздуха в присутствии высококипящих по- д бочных продуктов производства изопрена из изобутинена и формальдегида, образующихся на стадии синтеза диметилдиоксана (впп).

Недостатком данного способа является д. сравнительно длительное время окисления, кроме того, получаемый битум обладает низкой адгезией к минеральным материалам.

Целью изобретения является снижение времени процесса и Улучшение качества целевого продукта, а именно повышение его: сцепления с каменными материалами.

1719422

Поставленная цель достигается способом окисления нефтяного сырья кислородом воздуха в присутствии органической добавки — кубового остатка производства

2,2 -бис(п-фениламинофенокси)-диэтилово- -5 го эфира, образующегося на стадии регенерации бутанола (термостабилизатора Н-1), — взятой в количестве 1 — 10 мас. от исходного сырья.

Применение способа позволяет значи- 10 тельно ускорить процесс производства битума и получить продукт, обладающий лучшими физико-механическими показателями, Кроме того, в результате повышения адгеэии битума к каменным материалам су- 15 щественно возрастает водостойкость пол-. учаемого на основе битума асфальтобетона.

Используемая добавка представляет собой кубовый остаток стадии регенерации 20 бутанола из маточного раствора термостабилизатора после выделения целевого продукта.

B состав органической добавки входят продукты, получаемые в результате побоч- 25 ных реакций, а именно, термостабилизатор

Н-1, продукты его уплотнения, бутанол, неорганические примеси (НгО, NaCI, HCI) s следующем соотношении, мас. :

Бутанол Не более 18,7 30

Термостабилизатор Н-1 Не более 4,8

Неорганические примеси Не более

6,6

Органические примеси и осмоленные продукты Не менее 35

70,0

Пример 1. Процесс окисления нефтяного прямогонного гудрона со следующими показателями, вязкость при 80 С 33 с; температура размягчения по КиШ 25 С; плот- 40 ность 990 кг/мз, проводят в лабораторном реакторе вместимостью 1 кг, снабженном мешалкой и электрообогревом. В реактор загружают 0,4 кг гудрона. Окисление. прово- 45 дят кислородом воздуха при 220 — 230 С в течение 5 ч, Условия проведения окисления и качество полученного битума представлены в табл.1.

Пример ы 2 — 6, Опыты проводят по 50 периметру 1. В качестве добавки используют кубовый остаток производства 2,2бис(п-фениламинофенокси)диэтилового эфира стадии регенерации бутанола (термостабилизатор H— - 1) в количестве 1,0-10,0 55 мас.o Условия проведения окисления и качество полученного битума представлены в .табл.1;

Пример 7, Опыт проводят по перимеру 1. В качестве сырья используют мазут (плотность при 20 С 960 кг/м, температура вспышки 225 С, вязкость условная при 60 С

0,49 c/CT). Условия проведения окисления и качество полученного битума представлены в табл.1.

Пример 8 (известный способ). Опыт проводят известным образом аналогично прототипу. Условия проведения окисления и качество получаемого битума представлены в табл.1.

П р, и м е р 9. Опыт проводят известным образом аналогично прототипу. В качестве добавки используют термостабилизатор Н—

1. Условия проведения окисления и качество получаемого битума представлены в табл.1.

Пример ы 10-14. Опыты проводят по примеру 1. В качестве сырья используют гудрон или мазут. Время окисления сырья до получения заданной марки битума и концентрация органической добавки представлены в табл.2.

Пример 15. Образец битума, полученный при использовании добавки в количестве 5 мас,, применяют для приготовления горячего асфальтобетона типа Д при следующем соотношении компонентов, мас, : песок 80; минеральный порошок (доломит)

20; вяжущее 8 сверх минеральной части.

Физико-механические показатели испытания образцов асфальтобетона представлены ниже.

Предел прочности при сжатиии, МПа при 20 С 32 при 50 С 13

Средняя плотность, г/см з

2,24

Водонасыщение, об, 2,6

Набухание, об. . 0,4 ..

Коэффициент водостойки 0.99

Как видно из приведенных данных, спосо6 позволяет снизить время процесса (табл.2) и улучшить качество целевого продукта за счет повышения адгезии к каменн ым материалам (табл.1), При использовании добавки менее 1 мас,% время окисления снижается незначительно, адгезия к каменным материалам не улучшается.

При использовании добавки выше 10 мас. в целевом продукте возрастает содержание водорастворимых соединений.

Формула изобретения

Способ получения битума путем окисле-. ния нефтяного сырья кислородом воздуха.в присутствии органической добавки при.повышенной температуре, о т л и ч а ю щ и йся тем, что, с целью снижения времени процесса и повышения качества целевого продукта, в качестве добавки используют

1719422 кубовый остаток производства 2,2 -бис (и 1 фениламинофенокси)диэтилового эфира, об-, разующийся на стадии регенерации. бутанола в количестве 1,0-10,0 мас. от исходного сырья.

Табл и ца 1

Рвстяэмность, сн

Температура раэмягчвння по Кмйй

0С

Иэнемение твннврат1>« рм раэнягченмл аС.

Количество до.бавки> мас.2

Время окисления, ч

Опыты

Темпера" туав хрупкостм, С

Соде рва" нне водо-. растаоринмх соединений, t

Сцепление с

: грамитон а

43 -21 Выд.по обр.кг

95 31.

54.

92 27

67. 24

2

5,0

4,0

3,2

3 0

2

1! I«, Выд,по обр.к!

»«

3

7,5

52 -17

46 - -24

48 -25

43 -27

47 -23

49 -23

52, 5 -.17

l0 108 39 70

12,5 77 30 70

92 31 34

7(ВПП) 68 21 42

2 ° 7

2 ° 3

5,0

4,0

2

«>>

Выд.по 06р.1Г3

« I I »

55 «18

Выд.по обр,Ю

5 66 26 . 45.:

3 0,27

Таблмца2

Врали окисления до нарки битума, ч, при насровой доли

Нерка би. Тума

««е

Опыты органической добавки, мас.2

Сырье - наэут

1.5

Сырье Гудрон

2,2. t 0 1,8 1,4, 0,9.

3,4.. 3,3 3,1 2;3 2,2

434,1 37 3>2> 29

10 200/300

11. 130/200

12 90/130

1,0 2 >0

2,0

2>4 5 ° О

4>0

Иэвестный

5,0 4,9 4,2 3,8 3,4 . 2,8 6,5 способ 2,5 4,0

Иэаестный .

5>8 5>7 4>9 4>2 3 6 3 2» - - бпособ

13 60/90

14 40/60

««и

Составитель Л.A.Mìíàåàà

Техред M.Ìîðãåíòàë .. Корректор - C,Øåâêóí

Редактор О.Спесивых

Заказ 741 Тираж . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

8 (иэвестный способ)

9 2 ° 5

Глубина прони>сдния: иглы; О,! нм при температуре

«> 25 С 0 С, 0,18 . 0,20

0,20

0>25

0>30

0,36

0,22

0,30