Способ получения эмульсии серы в углеводороде

ОП ИСАНИЕИЗЬЬРЕТЕН ИЯК ПАТЕНТУ Союз СоветскикСоциалистическихРеспубликао делам изобретеиий и етирмтий(72) Авторы изобретения Кпод Гарриг, Жан-Баптист Синьоре и Кпод Шамбю(франция) Иностранная фирма и у л Сосьете Насьональ де Петропь дАкитэн(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭМУЛЬСИИ СЕРЫ В УГЛЕЕОДОРОДЕ Изобретение относится к способамполучения устойчивых эмульсий мепкодиспергированной среды в углеводородах иможет быть использовано дпя попучения. эмульсий серы в асфапьте, битуме, гудропе и тому подобных угпеводородах.Наибопее бпизким к предпагаемомуявляется способ попучения эмупьсии серы в угпеводороде типа битума и асфапьта путем подачи в зону смешения смесисеры и угпеводорода, нагрева смеси, перемешивания смеси до попучения эмупьсии и охлаждения эмупьсии 11,Недостатком этого. способа явпяетсяневозможность получения эмупьсий с тонодиспергированной серой с размеромчастиц менее 10 мкм,Цепь изобретения - обеспечение возможности попучения эмупьсии с размером частиц серы не бопее 10 мкм,Поставпенная цепь достигается темчтд согласно способу попучения эмупьсиисеры в угпеводороде, преимущественнобитуме и асфальте, путем подачи в зону смешения от 15 до 100 вес.ч. серы и100 вес.ч, угпеводорода при 125-200 оС,перемешивания смеси до получении эмупьсии и охлаждения эмульсии, перемешивание смеси осуществпяют в ппенке топщиной 0,1-2,25 мм при одновременном воздействии на пленку центробежной сипойи сжатием,Подачу смеси осушествпяют при 140160 С. Воздействие центробежной сипойосушествпятот вращением ппенки со скоростью 3000-7400 об/мин.,Бпя получения эмульсии серы в угле,водородном материапе как асфапьт, битум и т. д., смесь расппавпенной серыи угпеводородного вешества подвергаютдиспергированию с интенсивным перемешиванием. Чтобы сера стапа жидкой, проводят обработку при температурах выше120 С, но верхний предел температурзависит от природы угпеводородного вещества и от температуры, при которойжидкая сера становится вязкой, В практическом применении дисперсной серы в би3 9367 П р и м е р 1. Приготовляют сериюлроб эмульсий серы (с 1 до 4) в битуме спенетрацией 80 - 100 в турбине Моритц,описанной выше, с зазором 0,56 мм при160 и 120 С.Чистый битум пропускают через турбину при тех . же условиях. Проводят измерения вязкости полученных продуктов,а также контрольной смеси (5), приготоапенной простым перемешиванием 33,3 ч, .,расплавленной серы с 100 ч. того же битума при температурах от 120 до 16 дфС.ф)Результаты, а именно, логарифмы вязкостей приведены в табе, 1,3,45 4,04 2,66 1,90 2,76 1,78 2,83 1,86 33,3 4,32 4,65 3 3 90 5 етерогениая ЗЗ,Зсмесь 2,29 2,6 итум . 0 9,91 2,33 туме для дорожных покрытий эмульсияприготавливается при 125-200 С, средняа предпочтительная 130-170 С илио150-160 С,Для достижения степени высокой дисперсности применяют устройства, приснособленные для эмупьгирования жидкостей,Эмульсия серы в битуме образуетсяпрохождением смеси сера-битум в турбине, зазор которой заключен в пределах от 0,1 до 2,25 мм и, особенно, от 0,4 до 1,15 ммКроме того, для получения оптимального результата, размер зазора должен регулироваться в зависимости от пропорции серы по отношению к битуму. Выбирают тем больший зазор, чем вы ше пропорция диспергируемой серы. Нужно регулировать скорость вращения турбины и величину зазора, так чтобы ком прессия в зазоре не достигла той, при которой сера превращается в серу И Для более мелких зазоров нужно меньшие ско рости и обратно,При помощи турбины Моритца типаБФ 50 В с регулируемым зазором и соскоростью вращения ротора 7400 об/минполучены очень устойчивые эмульсии от13 до 25 ч серы на 100, ч. битума (пенетрация 80-100), с зазором от 03 до01 О ммоГотовят смесь сера-битум в устройстве, производящем высокую дисперсию,как например, в турбоэмульгаторе, и полученная таким образом эмульсия обрабатываетая в турбине с соответственноотрегудированным зазором, чем облегчается работа турбины. Можно пропуститьжудьсию несколько раэ через турбину,чтобы подучить высокую степень дисперсии, т.е. желаемые мельчайшие размерыкапепек серы. Ддя этого предлагаемый 94, 4способ может осуществляться при помощи нескольких турбин ипи турбин итурбоэмульгаторов поспедовательно установленных.В предлагаемом способе применяюттурбину Моритца,типа БВ 50 В, с регулируемы зазором, емкостью в 3 лприводимую в движение мотором 1,75 п.с.Скорость вращения ротора регулируетсяот 7000 до 3000 об/мин. Битум и сера,в желаемой пропорции, вводят одновременно во вращающуюся турбину. Температуара на входе в турбину от 140 до 190 С,а на выходе 110-140 С, средняя тем,пература, между температурой при входеи привыходе, считается температурой.обработки, определенной выше. Выходя .щий продукт снова возвращают в турбину, чтобы подвергнуть его эмупьгированию в течение 3 мин,В других примерах в вышеуказаннуютурбину вводят смесь серы и битума,предварительно эмупьгированных в турбоэмульгаторе Моритц в течение 3 мин, втаком случае возвращения в цикле нет,В турбнне Бф 50 В смесь обрабатывается только один раэ., 100 ч. битума максимум когезии находится прн зазоре 0,4 мм и дпя 11 ч.,серы - зазор 1,15 мм наиболее благоприятный.40Надлежащее регулирование зазора дляданной эмульсии является важным фактором,форму па изобретения1. Способполучения эмульсии серы вуглеводороде, преимущественно битуме иф асфальте, путем подачи в зону смещенииот 15 до 100 вес.ч. серы и 100 вес,ч.оуглеводорода при 125-200 С, перемешивания смеси до получения эмульсии иохлаждения эмульсии, о т л и ч в ющ и й с я тем, что, с цепью полученияэмульсии с размером частиц серы не более 10 мкм, перемешивание смеси осу-,ществляют в пленке толщиной 0,1-2,25 ммпри одновременном воздействии на пленкуИ центробежной сипой и сжатием,2, Способ по и. 1, о т и и ч а ющ и й с я тем, что подачу смеси осурществпяют при 140-160 С,1,5 0 1,25 2,64 12 1,23 11,0 6 2,0 17 5,0,56 9 33,3 1,9 Классиескаяомпозиция 0 1,7 4,2 5 9367При этом вязкости эмульсий, согласно опытам с 1 по 4 изменяются гораздо больше, в зависимости от температуры,. чем вязкости битума или гетерогенной смеси битум-сера. Для эмульсий в опытах со 2 по 4 т.е. выше 11 ч.серы на 100 ч. битума, композиция гораздо тверже в холодном, состоянии (вязкость при 80 С значительно выше) чем смесь (5) .или чистый битум (6). Напротив, при высоких температурах, в частности около 160 С, при которых проводится работа с битумными композициями вязкость ,эмульсий с 1 по 4, гораздо ниже,чем вязкость смеси чистого битума. В ре з зупьтате получается большая легкость , обработки в горячем состоянии при лучшей устойчивости в холодном.Для продуктов, одинаковых с опытом 1, но обработанных сначала в течение 3 мин в турбоэмупьгаторе Моритц, а затем в турбине Бф 50. В, результаты того же порядка, что в твбп, 1, с еше более подчеркнутой разницей между 80 и 160 С для эмульсий.2П р и м е р 2. На серии проб предЛагаемых. эмульсий, полученных как в примере 1, но с зазором 0,4 мм, определяют когезию.В табл, 2 приведены результаты когезии эмульсий. 94 6Иэ данных табп. 2 видно, что устойчивость предлагаемых композиций значитепьно улучшена по отношению к битумубеэ добавления серы и к классическойкомпозиции это улучшение особенно чув.ствитепьно при содержаниях серы, превышающих 11% по отношению к битуму.Это преимушество очень значительно прифочень низких температурах (-ЭЭ С) каки при летних температурах (55 С), которым часто подвергаются дорожные покрытия.ФПример Э.Опытыпри-ЭЭС,описанные в табл, 2, с предлагаемымиэмульсиями повторяют с пробами эмульсий, полученных С различными зазорамитой же турбины,Значения силы сцепления приведеныв табл. 3Редактор Н, Киштуиинец Техрею 3, Папий Корректор О. Билак Заказ 4265/79 Тираж 622 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо деизм изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раущская наб., д. 4/5 Фнлиан ППП "Патент, г. Ужгород, уа Проектная, 4 7 93673, Способ по и. 1, о т и и ч а ющ и й с и тем, что воздействие центробежной синой осуществпяют вращением пиенки со скоростью 3000-7400 об/мин. 94 8. Источники информации,принятые во вйимание при экспертизе1, Патент США Ж 2182837,кл, 94-23, 1965.