Способ получения битумов

Союз СоветскикСоциалистическихРеспублик ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 11765340(23) Приоритет Государственный комитет СССР оо делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения С.В. Мещеряков, Н.А. Панкратова и Ш.А. Абилова Институт химии нефти и природных солей АН Каэахокой ССРх %.УЪ(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БИТУМОВ Изобретение касается способа получения битумов, применяемых в качестве изоляционных и вяжущих материалов в жилом и дорожном строительстве, и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности.Известны способы получения битумов с применением различных добавок и катализаторов. Так, известен способ получения битума, в котором в качестве активизатора процесса используют нитрат аммония (1 .Выделяющиеся продукты разложения нитрата аммония способствуют ускорению процесса получения битумов. 15Однако способ имеет ограниченное применение вследствие токсичности добавки, ухудшающей условия труда. Известны способы получения биту Омов путем окисления нефтяного сырья вприсутствии катализаторов, в качествекоторых используют смесь хлорного железа с фосфорной кислотой или пятиокисью фосфора, природные соединения 25фосфора типа апатита или фосфора (2,Я,Наиболее близким к изобретению яв"ляется способ получения битумов 41,по которому нефтяное сырье - остатки дистилляции высокопарафинистых нефтей подвергают. окислению воздухом при110-150 С в присутствии 0,1-1 Ъ соединений марганца и кобальта, причем наряду с нерастворимыми окислами металлов используют растворимые соединениясолей жирных кислот, смолистых и нафтеновых кислот. Перед завершениемокисления в реакционную смесь подаютаммиак, способствующий превращениюжирных и нафтеновых кислот в амиды.В качестве солей марганца используютстеарат марганца и окись марганца. Однако этот способ, несмотря на его преимущества перед известными 1,1 3 и (.3, малоэффективен вследствие низкой температуры процесса и длительного времени проведения, а также токсичен иэ-эа применения аммиака.Целью изобретения является упрощение технологии процесса за счет сокращения его продолжительности.Это достигается предлагаемым способом получения битумов окислением нефтяного сырья при 220-250 С в присутствии воздуха и пиролюэита, взятого в количестве 1-10 вес.Ъ от сырьяо и вводимого в сырье при 180-250 С.765340 Формула изобретения 80 Выдерживает. ВНИИПИ Заказ 6498/41 Тираж 545 Подписное Филиал ППП "Патент" г.ужгород,ул,Проектная,г Отличительные признаки способа заключаются в использовании в качестве соединений марганца пиролюзита ввышеуказанном количестве, ввод егов сырье при 180-250 оС и проведениеокисления при 220-250 С. Пиролюэит -оприродные соединения марганца (дву 5окись марганца), представляет собойруду черного цвета, непрозрачную, сполуметаллическим блеском, котораясодержит в виде примесей Ге 20, 5 ОЙО и тедеП р и м е р 1В металлическийлабораторный реактор емкостью 2 л,снабженный мешалкой и электронагревателем, при 100-150 оС загружают 15нефть со следующей характеристикойгплотностью р о 0,964, мол. в. 366,окинематическая вязкость при 50 С24,07 сСт, содержание, Ъг асфальтенов 7,64, сернокислотных смол 38. 20В реакционную смесь при 180 С ипостоянном перемешивании добавляют1 пиролюзита с содержанием ИпО 68.Температуру процесса окисления нефтиопостепенно повьюгают до 250 С, осуществляя контооль с помощью реле иконтактного термометра. При достижении укаэанной температуры включаютподачу воздуха со скоростью 1 л/мин.Время процесса составляет 3 ч. Приэтом получают битум со следующей характеристикойгТемпература размягчения по К и , С 15Глубина прониканияиглы при 25 оС (100 г,5 с),мм260Растяжимостьпри 25 фС, см Свыше 100Испытание на сцепление с мрамором Выдерживает. 40Определение основных физико-химических свойств проводили в соответствии с ГОСТ 11955-77 на жидкие иГОСТ 22245-76 на вязкие нефтяные дорожные битумы.45П р и м е р 2. Опыт проводят аналогично примеру 1. Используют пиролюзит в количестве 5 от веса сырья.Получают битум, имегааий следующую характеристикуг50Температура размягчения по К и Ш, С 27Растяжимостьпри 25 С, смГлубина прониканияиглы при 25 С 100 г, 555 с)ф мм10 230Испытание на сцепление с мрамором П р и м е р Э. Опыт проводят аналогично примеру 1. Пиролюэит вводят вколичестве 10 от веса сырья. Получают битум, имеющий следукщуго характеристикугТемпература размягчения по К и Ш, С 53Растяжимость, см 14Глубина прониканияиглы при 25 Я (100 г,5 с), ыма 10 49Сцепление с мрамором. Выдерживает,П р н м е р 4. Опыт проводят .ана-логично примеру 1, но окисление ведутбез введения пиролюзита. Полученныйжидкий битум имеет следующую характеристикугУсловная вязкостьпри 60 С черезотверстие 5 мм, с 68Температуравспышки,оС 165Количество.испарившегосяразжижителя привыдерживании втермостате 5 чпри 160 оС,Ъ 5,8Испытание насцепление смрамором Не выдерживает,Протекание процесса окисления тяжелых нефтей в условиях известногоспособа (при 110-150 С) при получении жидкИх и вязких битумов составляет 15-32 ч. Способ получения битумов окислен ием нефтяного сырья при повышеннойтемпературе в присутствии воздуха исоединений марганца, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что, с целью упрощения технологии процесса, в качествесоединений марганца используют пиролюзит в количестве 1-10 вес.Ъ отсырья, который вводят в сырье при180"250 С, и окисление проводят при220-250 оС.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР232095, кл, С 10 С 3/04, 19672. Авторское свидетельство СССРВ 362041, кл. С 10 С 3/04, 1970.3. Авторское свидетельство СССР9 446532, кл. С 10 С 3/04, 1972.4, Патент ГДР В 64394,кл. 80 Ь 25/16, опублик. 1968 (прототип).