Способ получения кровельного битума

(51)4 С 10 С 3 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ ИОАН Н АВТОРСКОМУ СВ статка с темп2-37 С по К сутстви ла пере в м и инсти л и ч а ю щ и лью ускорения улучшения ка честве катал. Гавсевич,ов, В.Д.Биенко а рид или ельство СССР 3/04, 1973.р, Каталитичесго битума.фтехимия. Науч, В 12, с.26-28 ЕНИЯ КРОВЕЛЬНО- ения нефтяного хлорид м ком про ост жир нии но 17, цес)х кисло тветствен1,1 в в смеси с в количеств нефтяной ос компонент -3:3,3-22 3 мас.7. на с проводят духа 0,1-1 ток и проС подачипри скорости л/мин на кг статка.е Ь(56) Авторское свидетУ 362041, кл. С 1 О СРозенталь Д.А. и дкое окисление нефтяноНефтепереработка и нено-техн. сборник, 196(54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧГО БИТУМА путем окисл ИЗОБРЕТИДЕТЕЛЬСТВ У ературой размягченияШ кислородом воздухакатализатора - хлорида ннои валентности, о тй с я тем, что, с цепроцесса окисления и ества битума, в каэатора используют хлоили хлорид кобальта, ганца в смеси с кубовь водства синтетических при массовом соотноше34415 11 О15 20 ЗО 1 12Изобретение относится к способу получения окисленных битумов, находя щих широкое применение в кровельной промышленности,Цель изобретения - ускорение процесса окисления и улучшение качества битума.П р и м е р 1. В лабораторный окислительный реактор загружают 3 кг нефтяного остатка с температурой размягчения 32-37 С по КиШ, Нагревают до 200 С.При расходе воздуха 5,0 л/мин на 1 кг исходного битума загружают 22,5 г хлорного железа и 495 г кубового остатка синтетических жирных кислот, содержащего монокарбоновые жирные кислоты Сд (СЖК), в виде пас. ты, замешанной на исходном битуме. Кубовый остаток имеет кислотное число 99,8, число омыпения 13,2, содержит неомыляемых 10,2 мас.7. и оксикислот 3, 1 мас,%. Затем окисление ведуто до температуры размягчения 90 С по КиШ. Через 8 мин окисленный битумо при температуре размягчения 90 С ло КиШ имел пенетрацию п = 4 1,2 мм х х 10(таблица).П р и м е р 2. Осуществление способа без катализатора.Результаты указаны в таблице.П р и м е р ы 3-44. Использование в качестве катализаторов различных добавок и соотношения хлорид металла: СЖК при различной скорости продувки воздуха, Результаты представлены в таблице. за, полученные из кубового остаткаСЖК, оказались более активными каталитическими добавками, чем соответствующие стеараты,Кроме того, согласно ОСТ 38.01182-80 использованный кубовый остатокСЖК содержит не только жирные насыщенные монокарбоновые кислоты, но инеомыляемые вещества и смолистые продукты конденсации и полимеризации.Как видно иэ таблицы (пример 4),добавка этого кубового остатка вокисляемый битум приводит к незначительному изменению как скорости процесса, так и качества получаемогобитума, но смесь хлоридов марганцаили кобальта, или железа с кубовымостатком СЖК проявляет эффект гораздо более сильный, чем индивидуальный хлорид либо индивидуальная соль указанных металлов с СЖК (примеры 12-44),Таким образом, налицо синергетический эффект совместного влияния соответствующего хлорида переходного металла и содержащихся в кубовом остатке СЖК веществ. В результате не только сокращается длительность процесса и улучшается качество получаемого битума, но и отпадает необходимость специально получать смесь солеь высших жирных предельных монокарбоновых кислот, которая проявляет меньшийположительный эффект в сравнении сосмесью хлорид переходного металла кубовый остаток СЖК, Из данных таблицы следует, что раз. личные добавки способствуют сокращению времени достижения необходимой температуры размягчения и повьппению качества получаемых бимутов. В зависимости от качества исходного сырья и качества получаемого битума режимы процессов, а также природа и количество каталитических добавок в извест 45 ных способах получения окисленных битумов могут быть самыми различными.Как видно из таблицы (примеры 5, 6, 7 и 8), стеараты меди, марганца, кобальта и особенно железа в заметной степени ускоряют процесс повьппения температуры размягчения и понижения пенетрации.Такой эффект может быть получен при использовании солей более доступных гомологов стеариновой кислоты. Как видно из таблицы (примеры 9, 10 и 11), соли кобальга марганца и желе. Наблюдаемый положительный эффект может бьггь объяснен результирующим влиянием таких факторов, как: образование смешанных (разнолигандных) комплексов переходного металла, эффективно проводящих (катализирующих) не только реакцию окисления углеводо родов, но и такие важные процессы, как дегидратация, конденсация, полимериэация и т.п., возможность образования гидропероксидов и пероксидов из неомыпяемых и смолистых веществ кубового остатка СЖК, более эффективно (чем аналогичные соединения, образующиеся из углеводородов окисляемого битума) проводящие инициирование перечисленных реакций, активирующее влияние компонентов кубового остатка СЖК, способствующих протеканию реакции на поверхности твердого хлорида металла либо его нерастворимого комплекса.Зависимость длительности процесса получения окисленных битумов, их температуры размягчения и пенетрации от характера, состава иколичества катализатора и скорости продувания воздуха Коли- Массовоечество соотношеПенетраСкорость воздуха, л/мин кг Времяпроцесса,мин Катализатор Пример ция,мм10 каталиние хлоридметалла:СЖК окисленного бизатора,мас.Х окисленного био тума, С тума 41,2 90 5,0 3:22 24,0 61 300 5,0 еСТэ 1,0 10,0 108 5,0 180 13,0 300 77 5,0 СЖК 19,0 102 5,0 120 30,0 5,0 150 1,0 18,0 102 5,0 150 1,0 94 17,0 5,0 180 1,0 102 29,5 5,0 90 Ре (СЖК) 1, 0 31,0 96 5,0 120 10 Со(СЖК) 25,8 90 5,0120 Ип(СЖК) 1,0 28,3 90 0,1 150 1:3,3 РеС 1 + СЖКТо же 12 1:9,4 27,0 93 0,1 150 2,6 13 1:22 27,5 90 0,1 135 14 27,3 90 0,1 150 2:3,3 2:9,4 2,2 27,8 90 142 0,1 27,0 90 0,1 140 2:22 11,5 17 26,5 95 0,1 130 3:3,3 3,3 28,8 90 0,1 3:9,4 7,8 19 27,5 0,1 120 3:22 17,3 20 3 12344Таким образом, предлагаемый способ позволяет сократить длительность процесса до 8 мин вместо 12-20 ч по известной технологии, улучшить качество целевого продукта (показатель ГеС 1 + СЖК 17, 3Без катализатора РеБСоБССцЯМпЯС 15 4пенетрации достигает 41,2 мм 10 ),применить в качестве добавокотход нефтеперерабатывающей промышленности - кубовый остатокСЖК. Температура размягченияпо КиШ. Продолжение таблицы ПенетраЦИЯ 1мм10 Катализатор КоличествокаталиПример МассовоесоотношеВремяпроцесса, мин Скорость воэдуха, л/мин кг ние хлоридметалла: СЖК окислен. ного бизатора,мас.Х окисленного битума, С тума 21 1 3,3 100 5,0 92 27,2 1:9,41:22 2,6 22 100 5,0 26,5 5,0 100 23 25,3 24 2:3,3 2,2 105 5,0 93 30,0 5,0 2:9,4 102 90 31,8 25 94 100 30,2 2:22 1.1, 5 26 92 3,3 30,8 90 5,0 5,0 90 29,5 7,8 5,0 98 27,8 20 17,3 29 26,9 10,0 1:3,3 1:9,4 70