Способ получения битума

 

Использование: в нефтехимии, в частности в способе переработки гудрона. Сущность изобретения: способ предусматривает окисление нефтяного гудрона в присутствии продукта термической олигомеризации тяжелой смолы пиролиза газообразного и/или жидкого углеводородного сырья, взятого в количестве 1 - 5% от массы гудрона. Продукт имеет мол.м. 550 - 750, иодное число 45-7-г иода на 100 г продукта. 3 табл.

Изобретение относится к способам получения битума путем окисления кислородом воздуха нефтяного гудрона и может быть использовано на предприятиях нефтеперерабатывающей промышленности. Получаемый битум предназначен к использованию в дорожном строительстве.

Известен способ получения битума путем окисления нефтяного гудрона кислородом воздуха при температуре 240-260^оС в течение 7,5-9,0 ч в присутствии добавки шлама гидрогенизации каменных и бурых углей, содержащего 28,2-70,0 мас.% бензолнерастворимых соединений, взятой в количестве 1-2,5% от массы гудрона (а.с. СССР N 1395652 кл. С 10 С 3/04, 1986).

Недостатком данного способа является сравнительно высокая длительность процесса окисления, а также нестабильность полученного продукта в процессе перевозки и хранения (наблюдается выпадение твердой фазы), что это приводит к дополнительным энергетическим и трудовым затратам, необходимым для перемешивания продукта перед употреблением.

Известен способ получения битума путем окисления кислородом воздуха нефтяного гудрона при температуре 230-250^оС в течение 5-8,5 ч в присутствии добавки - кубовых остатков производства оксиамина, получаемого взаимодействием окиси паранитростирола с аммиаком, взятой в количестве 5-15 мас.% в расчете на гудрон (А.с. СССР N 1414858, МКИ 4С 10 С 3/04, 1986).

Этот процесс несмотря на сравнительно высокую скорость окисления нефтяного гудрона и на то, что получаемый битум стабилен в процессе хранения не нашел практического применения, так как в процессе окисления в качестве побочных продуктов образуются неутилизируемые газообразные окислы азота, что приводит к загрязнению атмосферы. Кроме того этот способ позволяет получать битумы сравнительно низкого качества.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение - создание экологически чистой, а также энергосберегающей технологии окисления нефтяного гудрона кислородом воздуха в процессе которого получают битум высокого качества.

Технический результат, достигаемый при использовании заявляемого изобретения исключение содержания в продуктах реакции окислов азота, получение стабильного в процессе транспортировки и хранения продукта. Этот результат достигается следующей совокупностью существенных признаков заявляемого способа.

Нефтяной битум получают окислением кислородом воздуха нефтяного гудрона при температуре 180-250^оС в течение 2,5-5 ч в присутствии продукта термической олигомеризации тяжелой смолы пиролиза газообразного и/или жидкого углеводородного сырья. Этот продукт имеет мол.м. 550-750 иодное число 45-70 г иода/100 г продукта (А). Добавка А вносится в количестве 1-5 мас.% от массы гудрона.

Отличительным признаком заявляемого изобретения от прототипа является введение в процесс получения битума добавки (А) в количестве 1-5 мас.% от массы гудрона. Способ позволяет получить битум марки БНД 90/130, что на марку выше по сравнению с прототипом, обеспечивающим получение битума марки БНД 60/90 (табл. 3).

Использование добавки (А) в количестве менее 1% на гудрон не дает ожидаемого эффекта, а увеличение концентрации добавки (А) выше 5% ухудшает физико-химические показатели битума.

В качестве исходного сырья был взят гудрон, имеющий следующие характеристики: Плотность, кг/м³ 980 Вязкость условная при 80^оС, сСт 18 Температура размягчения, ^оС 20 Добавка (А) получается термической полимеризацией тяжелой смолы пиролиза газообразного и/или жидкого углеводородного сырья при температуре 240-250^оС в течение 4-6 ч с последующей отгонкой жидких продуктов с температурой выкипания до 300^оС. Остаток представляет собой продукт мол.м. 550-750 и иодным числом 45-70 г иода/100 г продукта и по химическому составу представляет собой циклические соолигомеры алкиленароматических углеводородов и углеводородов нафталинового ряда (аценафена, фенантрена, антрацена и др.).

Режимы получения образцов добавки (А) и свойства этих образцов приведены в табл. 1.

Изобретение иллюстрируется примерами 1-3.

В металлический реактор, емкостью 1 л снабженный барбатером для подачи воздуха, термометром и рубашкой для обогрева, вводят добавку (А), температуру реактора поднимают до 180-250^оС и включают подачу воздуха с расходом 2-4 л/мин и проводят окисление в течение 2,5-5 ч.

Режимы окисления гудрона приведены в табл. 2.

Свойства полученного битума приведены в табл. 3.

Формула изобретения

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БИТУМА окислением нефтяного гудрона кислородом воздуха при 180 - 250^oС в присутствии добавки, отличающийся тем, что в качестве добавки используют продукт термической олигомеризации тяжелой смолы пиролиза газообразного и/или жидкого углеводородного сырья, имеющий молекулярную массу 550 - 750, иодное число 45 - 70 г иода/100 г продукта и взятый в количестве 1-5% от массы гудрона.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2