Способ переработки кислых гудронов

1 11Изобретение относится к технологии переработки кислых гудронов и мо жет быть использовано в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности.Цель изобретения - повышение эффективности процесса путем уменьшения содержаййя серной кислоты в кислом гудроне при одновременном увеличении степени ееиспользования, .Способ осуществляют следующим рбразом,Процесс смешения. проводят перио:дическим методом, последовательно добавляя реагенты в один реактор смешения, ипи непрерывным методом в каскаде нескольких реакторов В качестве пентаоксида фосфора применяют продукт, производимый по Туб-4173-76. В качестве оксиэтилированных алкилфенолов используют ОП, ОП, ОП(ГОСТ 8333-81) .Характеристика фракции диоксановых спиртов - отхода производства изопрена диоксановым методом (колйчественный состав, мас,Х) следующая:4-Метил-окситетрагидропирен 7 З-Метил,3-бутадиан 31,3,9-Триоксаспиро 6,5-ундекан 3 5,2-0 ксипропил,3 диоксан 65 Смешанный формальметанола и 4-метил-,4-оксиэтил,3-диоксана 44-Метил, 4-оксиэтил,3 диоксан 11Неиндентифицируемыевещества 7В качестве кислого гудрона используют кислые гудроны - отходы производства сульфонатных присадок, содержащие 30-62 мас.Х серной кислоты. Взаимодействие реагентов проводят при 45-60 С.П р и м е р 1. Вреактор с рубашкой,ме.шалкой, устройством для измерения температуры, патрубками для ввода реагентов помещают 100 г кислого гудрона, включающего, мас,Х; серная кислота 42,5; органические сульфокислоты 24,8; непревращенные соединения 30,0, к которому при 20 С и перемешивании добавляют 40 г ОПи 6 г пентаоксида фосфора, поднимая температуру за счет тепла реакции до98099 2 5 10 15 2025 3035 4055 55 С.Полученнуюреакционную смесь пере мешивают в течение 25 мин. В результате получают 146 г реакционной массы, содержащей, мас.7: органические сульфокислоты 37,2; серная кислота 21; непревращенные соединения 41,8.К 146 г полученной реакционной смеСи при 55 С и перемешивании в теочение 50 мин прибавляют 44 г диоксановых спиртов и получают 190 г смеси включающей, мас.7: органические сульфокислоты 49,3; серная кисло" та 3,3; непревращенные соединения 47,4. Массовое отношение кислый гудрон; оксиэтилированные, алкилфенолы: пентаоксид фосфора: диоксановые спирты равно 1:0,4:0,06:0,44.Полученную смесь нейтрализуют 402-ным водным раствором гидрооксиданатрия до рН 7,1 и получают 230 г нейтрального продукта, который содержит, мас.7: сульфонаты 45,1;вода 10,4; неорганические соли 5,3; непревращенные соединения 39,2,Полученный нейтральный продукт подвергают испытанию в качестве плас. тифицирующей добавки к цементному раствору в коцичестве 13 от массы цемента. Для испытаний используютцемент марки 400. При этом на 1 ч цемента берут 3 ч. песка, поддерживая водо-цементное отношение равным 0,4. В результате испытаний получают осадку конуса, равную 225 мм, расплыв конуса после 30 ударов на встряхивающем столике 230 мм, прочность через 28 сут 22,1 МПа.П р и м е р 2. В условиях примера 1 100 г кислого гудрона, содержащего, мас,Х: серная кислота 61,2; ор ганические сульфокислоты 18,8; не- превращенные соединения 20,0, перемешивают в течение 30 мин при 45 С р 56 г оксиэтилированных алкилфенодов ОПсредней молекулярной ,иассы 528,1, производимых согласно ,ГОСТ 8333-81, и 5 г пентаоксида фосфора. Получают 161 г реакционной массы, содержащей, мас.Е: серная кислота 27,5; непревращенные соединения 20,5; органические сульфокислоты 52.К 161 г полученной реакционнойосмеси при 45 С и перемешивании в течение 60 мин прибавляют 59 г диоксановых спиртов и получают 220 г смеси, включающей, мас,%: органнчес.5 10 5 20 25 30 35 40 45 50 кие сульфокислоты 68,5; серная кислота 4,4; непревращенные соединения 27,1. Массовое отношение кислыйгудрон: оксиэтилированные алкилфенолы: пентаоксид фосфора: диоксановые спирты равно 1:0,56:0,05:0,59соответственно.После нейтрализации полученнойсмеси в условиях примера 1 получают280 г нейтрального продукта, который содержит, мас.7: сульфонаты 56,4;вода 13,0; неорганические соли 6,1;непревращенные соединения 24,5.Полученный продукт применяют вкачестве пластифицирующей добавки какв примере 1 в количестве 0,67. отмассы цемента. После добавки получают осадку конуса 235 мм, прочность21,9 МПа, расплыв конуса 235 мм.П р и м е р 3. В условиях примера 1 100 г кислого гудрона содержащего, мас.7.: серная кислота 30,2;органические сульфокислоты 27,8;непревращенные соединения 42,0, смешивают с 33 г оксиэтилированных алкилфенолов. ОПи 3 г пентаоксидафосфора. Получают 136 г продукта,содержащего, мас.Е: органическиесульфокислоты 52,9; серная кислота15,1; непревращенные соединения 32,Процесс проводят в течение 20 минпри 60 С.К полученной смеси добавляют37 г диоксановых спиртов и перемешивают при 6 ОфС в течение 45 мин.Получают 173 г кислого продукта, содержащего, мас,7: органические сульфокислоты 68,8; серная кислота 3,2;непревращенные соединения 28,0. Массовое отношение реагентов кислыйгудрон: оксиэтилированные алкилфенолы: пентаоксид фосфора: диоксановыеспирты составляет 1:0,33:0,03:0,37соответственно,Полученную смесь нейтрализуютв условиях примера 1 и получают205 г нейтрального продукта., которыйсодержит, мас.7: сульфонаты натрия59,6; сульфат натрия 4,4; вода 10,0;непревращенные соединения 26,0.Полученный нейтральный продуктподвергают испытанию в качестве плас.тифицирующей добавки для цементногораствора в количестве 0,97 к массецемента. Испытание проводят в условиях примера 1. Осадка конуса состав ляет 240 мм, расплыв конуса 250 мм, прочность через 28 сут равна 23,0 МПа,Увеличение температуры процесса приводит к интенсивному коксообраэованию в реакционной массе, снижение температуры процесса приводит к зна" чительному повышению вязкости реакционной смеси. При этом затрудняется ее перемешивание, что существенно увеличивает время проведения процесса.П р и м е р 4. 100 г кислогогудрона примера 3 нейтрализуют 407-ным водным раствором гидроксида натрия до рН 7,1, При этом получают 180 г нейтрального продукта, имеющео состав, мас.Х: вода 26,7; не- превращенные соединения 23,3; сульфонаты натрия 15,7; сульфат нат-,рия 34,3.Полученный продукт подвергают испытанию в качестве пластифицирующей добавки для цементного раствора в условиях примера 3, Осадка конуса составляет 100 мм, расплыв конуса1 10 мм, прочность через 28. сут15,9 МПа (гораздо ниже, чем у ранееиспытанных добавок).Поверхностная активность модифици рованных кислых гудронов следунщая: поверхностное натяжение 1 Ж-ного раст., вора, мН/м, по примерам 1-4: 30,0;29,1; 28,8; 35,3 соответственно. Результаты испытания. модифицированных кислых гудронов в качестве пластифицирующей добавки и цементным растворам приведены в табл. 1.Условия переработки, кислых гудронов и качественные показатели получаемых продуктов в сравнении с известным способом и базовым объектом приведены в табл. 2.В сравнении с базовым объектом, по которому кислые гудроны сжигают, получая из органической части кокс, а образующиеся при этом окислы серы попадают в окружающую среду, предлагаемый способ характеризуется тем, что значительная часть серной кислоты превращается в анионные ПАВ, что позволя.т применять полученные продукты в строительной промышленности. При этом не происходит загрязнения окружающей среды.1198099 Таблица 1 Показатели Цемент, мас.ч. Песок, мас,ч. Водо-цементное отношение 0,4 0,4 0,4 225 205 0,4 0,4 160 240 100 130 250 110 230 235 1,0 0,6 1,0 0,9 Прочность через 28 сут,ИПа 22,1 21,9 17 23,0 15,9Характеристики даны для растворов без добавок. Таблица 2 Условия при добавке Количество, г Пример Пентаоксидфосфора ОксиэтиКислый гудрон лированный продукт температу.о ра, С время,мин44 20 55 45 30 37 60 4 100 Известныйспособ 100 20-50 Осадка конуса, ммРасплыв конуса, мм Количество сухой добавкик массе цемента, 7 3 1100 20(ОП)6 2 100 56(ОП) 5 3 100 33(ОП) 3 Базо"выйобъект 1001 2 3 4 5 ДиоксановыеОксиэтилированных проспирты дуктов и пентаоксидафосфора1198099 Продолжение табл.2 ловия при добавке Пример иоксановых спирто время,мин4 26,1 "78,5 17,3-34,3 Базоый объ ект Кислый гудрон нейтрализуют 103гидроксида натрия раствором Составитель Н. Королеваиштулинец Техред З,Палий рректор В. Синицка едактор Подпискомитета СССРи открытийская наб., д. 45 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 Известныйспособ 7688/27 Тираж 545 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж, РаушСтепень испольЗования серной кислоты, мас,% Повышение со-,держания анионных ПАВ,мас.7.