Способ получения битума в бескомпрессорной установке

(51)4 С 10 С НИЕ ИЗОБРЕТЕНИ об.оОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВФ(71) Государственный всесоюзный дорожный научно-исследовательский институт "Союздорнии"(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БИТУМА В БЕСКОМПРЕССОРНОЙ УСТАНОВКЕ(57) Изобретение касается способа получения битумов и может быть использовано в нефтепереработке и строительстве. Цель - повьппение качества битума и сокращение времени процесса. Процесс ведут в бескопрессорной установке, Обезвоженное исходное сырьеоподогревают до 130 С и затем окисляют в реакторе. При этом .часть горячего окисленного битума из реактора рециркулируют в емкость нагревания сырья в равномассовом количестве с подаваемым в реактор сырьем. Это количество ,определяют по формуле: С, = (а, х х дЬ,)/Ь, - Ь ) где С, - количество битума, тн/ч; а - полезная емкость реактора, т (12 т); дЬ - скорость изменения температуры размягчения битума в реакторе, С/ч (5 С/ч 7- .температура размягчения би ума,С (43 С); Ь - температура размяг-, чения исходного сырья С (27 С). Процесс рециркуляции горячего битума прекращают,при достижении в емкости нагревания температуры, определяемой по формуле 1,= 1 + (Ыа, . )/а где С- конечная температура битума в емкости, С; 1 - начальнаяо2о температура сырья в емкости, С (130 С); д 1, - скорость измененияо температуры битума в реакторе, С/ч (12 С/ч); а, имеет указанное значение; а - рабочая вместимость емкости т) (15 т);- время рециркуляции битума, рассчитываемое по формуле Г = (Ь, - Ь )а /(дЬ, а,), где аЬ, дЬЪ,а 2 имеют указанные значения, После окончания цикла окисления к реактору подключают другую емкость с исходным обезвоженным сырьем. Способ позволяет снизить температуру хрупкости битума на 17,67. и показатель склонности к старению на 175% увеличить растяжимость на 14,3 - 17,77 и интервал работоспос ности на 3,27, Кроме того, можно п лучать битумы одной марки и сократить время процесса за счет получения его одновременно в реакторе и емкости нагревания с использованием тепла окисляемого битума и стабилизации температурного режима окисления. 1 ил., 2 табл.актора;С, = 230 С - температура жидкойфазы;Ъ, = 43 С - температура размягчения (по КиШ) битума;дЪ, = 5 С/ч - скорость изменения 30температуры (по,КиШ)битумапри окислении;оМ,. = 12 С/ч - скорость изменениятемпературы битума 35в реакторе.Параметры процесса, протекающего в емкости:а =15 т рабочая вместимостьемкости; 40начальная температу-ра сырья в емкости;температура размягчения (по КиШ) исходного сырья, 45- 130 С Ъ, = 27 с Массы замещения при перекачиваниибитума из реактора в емкость и сырья иэ емкости в реактор определяют следующим образом; 50 а,См1 Время замещения сырья в емкостибитумом определяют по Формуле(Ь, дЪ,3 к)ая Изобретение относится к способу получения битумов окислением нефтяных остатков и может быть использовано в нефтеперерабатывающей и строительной отраслях промышленности.Цель изобретения - повышение качества битума и сокращение времени оки" сления.Способ иллюстрируется следующим 10 примером.Перед процессом окисления битумного сырья проводят расчет массы замещения битума сырьем и сырья битумом Фпри перекачивании, а также времени 15 перекачивания (рециркуляции) битума из реактора в емкость (с одновременньи перетоком сырья из емкости в реактор).Процесс окисления битума в реакто ре проводят при постоянстве следующих параметров.а, = 12 т - полезная емкость реТемпературу готового битума в емкости определяют следующим образом:д 1, а(,акон 1В табл. 1 приведены значения массзамещения в реакторе и емкости за каждый час до окончания процесса окисления;На чертеже приведена принципиальная технологическая схема иллюстриРующая способ,Рабочую емкость 1 (вместимостью20 т) заполняют 15 т сырья, котороеобеэвоживают нагреванием до 130 С,затем битум из реактора 2 с температурой размягчения (по КиШ) 43 Сперекачивают насосом 3 в емкость 1, при одновременной подаче сырья перетоком(по принципу сообщающихся сосудов)из емкости 1 в реактор 2 в течение4 ч.При этом в емкости и реакторе происходит постоянное перемешиванйе готового битума с сырьем, в результатечего сырье в емкости нагревают засчет тепла битума, а в реакторе температура остается постоянной (таккак излишек тепла экзотермической реакции расходуется на нагревание болеехолодной смеси, поступающей из емкости),Массовый расход согласно расчетусоставляет 3,8 т/ч и регулируют егокраном и задвижкой, Через 4 ч емкость 1, так же как и реактор, заполняется готовым битумом с температурой размягчения (по КиШ) 43 С, ееотключают для отбора. готового битумапри 170 С, а в процессе окислениявключают емкость 4, заполненную обезвоженным сырьем, нагретым до температуры 130 С (с температурой размягчения 27 С), после чего описанныйпроцесс .повторяют.В табл, 2 приведено сравнениесвойств битумов, получаемых по изве-.стной и предлагаемой технологиям.Таким образом, использование пред" лагаемого способа позволяет повысить качество получаемого битума при сокращении времени окисления за счет получения одновременно битума в реакторе.и емкости, использования тепла окисляемого битума и .стабилизации температурного режима окисления,1395651 Способ получения битума в бескомпрессорной установке путем подогрева обезвоженного исходного сырья в емкостях, подачи его в реактор, окисления сырья в реакторе, смешения окисленного битума с сырьем, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что., с целью 10 повышения качества битума и сокращения времени окисления, подогрев обезвоженного исходного сырья в емкости проводят с одновременной его подачей в реактор, из которого часть горячего 15 битума рециркулируют в емкость в равномассовом количестве с подаваемым сырьем в реактор, определяемом по формуле а,(Ь - Ьг) аАЬ, а,с последующим подключением к реактору емкости, заполненной обезвоженными нагретым исходным сырьем,20 Таблица 1 а ЬЬ,Время пере- качиМасса Температура смеси сырья и битума в емкости,ф С емператуа размягения (по КиШ) сырьяемкости, С Ь где С - количество битума, т/ч;а - полезная емкость реактора, т 2ьЬ - скорость изменения температуры размягчения битума вореакторе, С/ч 1Ъ. - температура размягчения би 1отума, С; 3Ь - температура размягчения искоходкого сырья, С, процесс рециркуляции горячего битума прекращают при достижении температуры в емкости, определяемой по форму- ле замещения сырья, бибумом,сырья в реактор 0 130,0,75 39,6 9,2 5,0 7,50 40 4 168,4 15,лица Показ атели Способ Положительный звестный Предлагаемый эффект, 7 05 25 120 Битумы одной марки13,8 Температура размягчения по КиШ, С (Тр) 44 43 Формула изобретения где С.- конечная температуконотума в емкости, С Глубина проникновенияоиглы, 0,1 мм при С начальная температура сь 1- орья в емкости, С; скорость изменения температуры битума в реакторе, С/ч;полезная емкость реактора, т;рабочая вместимость емкости твремя рециркуляции битума, ч,рассчитываемое по формуле6Продолжение табл,2 1395651 Показатели Способ эвестный Предлагае Температура хрупкости, С (Тхр) 17,6-20- 17 Растяжимость, см,при С 17,7 79 3,5 14,3 0 Интервал работоспособности (Тр-Тхр), С 3,2 63 61 Показатель склонностик старению (Тр-ТхРИ ) 17,5 0,80 О, 94 Составитель Н. КоролеваНедолуженко Техред И.Верес Корректор А, Тяс едак ое к о 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная Заказ 2467/26 Тираж 464 ВНИИПИ Государственно по делам изобретений 113035, Москва, Ж, РаПодпитета ССрытий ол ожиель ныйффект, 7