Способ получения битума

СОЮЗ ССВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН зс 50 С 1 О С 3 04 К ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ К АВТОРСКОМУ С альное ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ(72) А.Н. Русин и Л.ф. Ступакова (71) Среднеазиатский филиал Государст венного всесоюзного дорожного научноисследовательского института (53) 665.637.88(088,8)(56) 1. Авторское свидетельство СССР У 182562 кл, С 10 С 3/04, 1964.2, Авторское свидетельство СССР Ф 578324, кл. С 10 С 3/04, 1976.3. Грудников И.Б. и др. Некоторые способы производства дорожных битумов по ГОСТУ из высокопарафинистых нефтей. - Вопросы производства и качества нефтяных битумов, Труды БашНИИНП, Вып.ХЧ.Уфа, 1976, с. 52 (прототип).80.1097641 А(54)(57) СПОСОБ. ПОЛУЧЕНИЯ БИТУМА путем окисления нефтяного высокопарафинистого гудрона кислородом воздуха при повышенной температуре, о т - л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества битума, окислению подвергают гудрон, содержа щий дополнительно госсиполовую смолу и серу при следующем соотношении ком понентов, мас.Х:Госсиполовая смола 6-8,5 Сера 5-6 Гудрон ОстНаиболее близким к изобретению является способ получения битума путем окисления нефтяного высокопара б финистого гудрона кисяородом воздуха при повьппенной температуре. Исходное сырье - гудрон высокопарафинистой Котуртепинской нефти имеет следующий химический состав, мас.7: асфальтены 3 ф смолы 30, масла 67, твердые парафины.6,5. Окисление проводят в кубике при 250 ОС в течение 3-5 ч. Битумы, полученные этим способом имеют следующие показатели растя-. жимости: при констрации при 40 С 2-3 см, при 50 С - 8-10 см, при 60 С -о о 12-15 см, при 80 С - 20 см ГЗ..Недостаткамиются несоответстума стандартухая его адгезияцесса окисления о способа явля"5 лученного бияжимости, плоельность про)данно вие и о рас и дли (3-5 Изобретение относится к способам получения битумов путем окисления нефтяного сырья, которые могут быть использованы для приготовления асфальтобетонных смесей, мастик и шламов.Известен способ окисления высокопарафинистого нефтяного гудрона в битум в присутствии перекиси водорода, гидроперекиси кумола, перекиси 10 бенвоипа 1.Применение перекисей позволяет повысить пенетрацию битума на 203, но растяжимость и адгезия не меняются, Таким образом, применение это го способа не позволяет получить из высокопарафинистых нефтей битум, соответствующий стандарту.Известен также способ получения битума с повышенной растяжимостью 20 из высокопарафинистых нефтей путем разделения исходного сырья на две части: одну часть подвергают глубокому окислению (до температуры размягчения 70-90 С) и затем смешивают 25ос оставшейся неокисленной частью, Смесь далее подвергают вакуумной перегонке и получают битум дорожных марок, но с недостаточной растяжимостью. Для повышения растяжимости ЗО дистиллят вакуумной перегонки возвра-, щают на стадию окисления 2 .Недостатком известного способа является сложность технологического процесса окисления, выход битума сос- З 5 тавляет около 50 вес.7.Гудрон из Кичикбельской нефтиимеет следующие показатели: Плотность, г/смВязкость СВ ,с5Содержание парафина, мас.7. Температура начала кипения, оС 0,953430 6,3 350 Госсиполовая смола является побочным продуктом при рафинировании хлопкового масла, выделяемого из семян хлопчатника. Госсиполовая смола содержит высокомолекулярные органические кислоты (жирные), оксикислоты, белки и другие примеси. В качестве красящего вещества содержитгоссипол, который имеет следующеестроение СНО ОН 0 Н СЙО То СН СН СННО Н С 3(: 3 Цель изобретения - повышение качества битума, заключающееся в повышении растяжимости, улучшении адгезии битума к поверхности минерального материала и ускорение процесса окисления,Поставленная цель достигается пред лагаемым способом получения битума путем окисления нефтяного высокопарафинистого гудрона, содержащего госсиполовую смолу и серу при следующем соотношении компонентов, мас.7.:Госсиполовая смола 6-8,5Сера 5-6Гудрон Остальное кислородом воздуха при повышенной температуре.Процесс .окисления целесообразно проводить при 290-300 С при расходе воздуха 1,4 л/мин на кг сырья. Длительность процесса окисления 1,0-1,5 ч.Для окисления используется гудрон с вязкостью ВУ 80-30 с, полученный иэ Кичикбельской нефти. Нефть характеризуется следующим составом, мас.7; асфальтены и смолы более 50, парафин около 3; сернистые соединения до 5,6;( Ф 9 дистиллярные масла около 20.Содержание, мас.% Показатели Маркабитума Адгеэия(сцепление) ТемпеГлубина проникания серы Растяжинефтяно"го гудрона Опыт госси повои ратура размягчения, ОС мость,см, при20 С смолы иглы о при 25 С56 40/60 93 60/90 53 64 14 93 12 50 60/90 80 Хор г 33 10,0 5 85 13 3 1097Использованная госсиполовая смолаимеет кислотное число 80 кг КОН/гвещества,П р и м е р. Для получения биту"мов марки БНД 40/60 (см. таблицу,опыт 11 Ь) берут гудрон 2670 г, госсиполовой смолы 180 г и серы 150 г, За"тем все компоненты загружают в кубик,при нагревании подают воздух. Припроведении опытов строгий контроль 10осуществляют за температурным режи"мом. Затем через 1/2 ч отбирают пробыи проводят анализ битума с определением растяжимости при 25 С, глубиныпроникания иглы при 25 С, температу" 15ры размягчения и сцепления с миниральным материалом.Результаты влияния введения госси"половой смолы и серы на показательрастяжимости приведены в таблице. 20Как следует из приведенных данных,образцы 17-19 полностью отвечают тре 1 БНД 40/60 100 90/130 90 10 641 абованиям стандарта, образцы 15, 16, 20 и 21 находятся на пределе соответствующих требований образцы 14, 22, 23-25 не отвечают требованиям указанного стандарта по показателю растяжимости. Поэтому оптимальный интервал концентраций добавок составляет 6,0,- 8,5 мас.Х, госсиполовой смолы 5-6 мас.Х серы. ФПрименение укаэанных количествгоссиполовой смолы при окислении нефтяного гудрона кислородом воздуха (расход 1,4.л на кг сырья) при 290-300 С получают битумы марок.оБЕД 40/60 и БНД 60/90 по растяжимости, отвечающие требованиям стандарта. Время окисления сокращается в 2-3 раза, улучшается сцепление с поверхностью каменного материала. Выход битума 75-80 мас.Х из расчета на гудрон./60 60/ 90 кие Битумы неф Битум марк БНД 40/60БНД 60/90БНД 90/130 ГОСТ 22245 не ниж 51 вьдерж4743 Составитель Е. ГорловТехред А.Бабинец Коррект едакто есело тяг Заказ 4144 2 Тираж 489 Подписно ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 3035, Москва, Ж, Раушская наб.д, 4/5 иал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 18 19 90/130 89 40/60 88 0 5 8,5 5 8,5 5 яные дорожные вяне менее40 40-6050 61-9060 91-130 Глубина иро никаиия иглы ири 25 Температура размягчения, аС