Способ получения битума

(51) 4 С 10 С 3 0 СУДАРСТВЕННЬЙ НОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ А%О) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ц(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕ (57) Изобретение о нефтепереработки и зовано для получен щих материалов - б тельной промышленн ИЯ БИТУМАносится к областможет быть исполя битумных вяжутума для строисти, Упрощение(71) Украинский заочный политехнический институт им, И.З,Соколова (72) А.В.Юхименко, Е.Ф,Ольшанская, С,Н.Макаров, Л,В.Долженко, В,Н,Шевченко и Е,М.Власенко(56) Пушмынцев А.В., Гун Р.Б. Тяжелые нефти - дополнительные сырьевые ресурсы для производства битумов, М,: ЦНИИТЭнефтехим, 1982, с. 33-36,Гун Р,Б. Нефтяные битумы, М.: Химия, 1973, с, 90. процесса получения битума из тяжелых высокосмолистых нефтей достигается введением в нефть добавки - 21,5-22,5 мас.Е гудрона. Далее исход ное сырье нагревают с отгоном дистил лятных фракций с температурой до 250о270 С с последующей изотзрмической выдержкой при этой же температуре в присутствии 0,5-1,0 мас.Е воды. После 6 ч изотермической выдержки полу чают битум с пенетрацией П 200/ /300 мм , и через каждые 15-30 мин при тех же температурных условиях -7 последующие марки битума: П 130/ /200 мм , П, = 90/130 мм , П 60/90 мм и П 40/60 мм , Полученные битумы имеют высокую дуктильность. Битум, полученный по изобретению иэ тяжелой Кара-Арнинской нефти с пенетрацией П 64 мм , имеет дуктильность 100 см и температуру размягчения по КИШ 47 С. 2 табл,131386 2 2Получено, мас.%:Битум 85,95 Фракции, С, нарастающий выход: Низкокипящие О,ь 2 180 - 190 2,01 190 - 200 2,83 200 - 210 3,42 210 - 220 4,65 220 - 230 5,74 230 - 240 7,02 240 - 250 8,51 250 - 260 10,33 260 - 270 13,05 Вода 0,5 Потери 1,0 Характеристика полученного битума представлена в табл, 1,П р и м е р 2 (сравнительный).Процесс реакции поликонденсации проводят без добавления в сырую тяжелую высокосмолистую нефть гудрона. Технологическая схема процесса та же, что и в примере 1. 7,624,567,9 0,9 35Смешение осуществляют при 80 С. В реакторе смесь компаунда постепенно нагревается. Температуру поднимают по мере выкипания фракций до 220- 270 С. При температуре 250-270 С в смесь добавляют йоду в количестве 0,5 - 1 мас.% для осуществления процесса поликонденсации, По достижении температуры смеси 250-270 С в течение 5 ч прогрева получают марку биту ма с пенетрацией П =200/300 мм и через каждые 15 - 30 мин при тех же температурных режимах - последующие марки битумов: П, =130/200 мм П г =90/ 130 мм , П=60/90 ммП =40/60 мм. Парогазовую смесь, выделяющуюся в процессе получения битумов через холодильник-конденсатор, отводят в сборник.Материальный балансВзято, мас.%:Сырая нефтьГудронВода 78 22 0,5 Изобретение относится к нефтепереработке и может быть использованодля получения битумных вяжущих, применяемых в строительной промышленности, 5Цель изобретения - упрощение технологии процесса.Ниже приводятся примеры, иллюстрирующие предложенный способ,П р и м е р 1, В качестве сырьяиспользуют сырую тяжелую высокосмолистую нефть с мол, м, 417, плотностью 0,9677 г/смз, имеющую групповой химический состав, мас,%: асфальтены 14, 17; силикагелевые смолы16,87; парафины 3,88; содержание сеРы 1, 10 мас,%.В емкость с нефтью ввоцят перегретый водяной пар с целью удалениялегкокипящих фракций и сопутствующихгазов, а также смешения нефти с водой. Из емкости нефть поступает в реактор, где ее смешивают с гудрономв соотношении: 78 мас,% нефти и2522 мас.% гудрона.Гудрон имеет следующие свойства:оТемпература размягчения, С 20о,Температура вспышки, С 220Условная вязкость С о, с 145Групповой состав, мас. %;АсфальтеныСмолыУглеводородыСодержание серы, мас,% Нефть пропаривают, нагревая ее доа80 С, и загружают в реактор для повышения температуры до 250 - 270 С, добавляют воду в количестве 0,51 мас,% и выдерживают при этой температуре в течение 6 ч. В результате получают битум с пенетрацией П, =200/300 мм , а через каждые 15 30 мин при тех же температурных режимах - последующие марки битумов: П5 =130/200 мм , П, =90/130 мм , П =60/ЭО мм и П=40/60 мм.Парогазовую смесь, выделяющуюся в процессе получения битумов через холодильник-конденсатор, отводят в сборник.Материальный балансВзято, мас.%;Сырая нефть 100 Вода 0,5 Получено, мас,%;Битум 85,3 Фракции, С, нарастающий выход: Низкокипящие 0,62 180 - 190 1,93190 - 200 2,77 200 - 210 3,59210 - 220 4,79 220 - 230 5,24 230 - 240 6,98 240 - 250 8,92 250 - 260 11,65260 - 270 13,70 Вода 0,5Потери 1,01313862 ветствует требованиям к битумам длядорожного строительства, При содержании в смеси гудрона в количестве22 мас.7 битум соответствует требованиям, причем обладает. повышеннойрастяжимостью и сниженным содержанием водорастворимых соединений.П р и м е р 4. Процесс получениябитума проводят как в примере 1, но 10 вводят другое количество гудрона иводы.Добавленный гудрон имеет следующие свойства:о,Температура размягчения, С 22 15 Температура вспышки С 220Условная вязкость С 8 , с 16Содержание серы, мас./ 0,1В табл, 2 приведены свойства полученного битума.20 Результаты, представленные в таблице, показывают, что оптимальнымявляется введение добавки гудронав количестве 222. При содержании воды, выходящем за интервал 0,51,0 мас. , качественные показателиполученных битумов выходят за требования стандарта. Характеристика полученного битума представлена в табл. 1.П р и м е р 3 1,сравнительный). Процесс поликонденсации проводят,. добавляя в сырую высокосмолистую тяжелую нефть гудрон в соотношении:73 мас./ нефти и 27 мас.Е гудрона. В емкость с нефтью вводят перегретый водяной пар для удаления легкокипящих фракций и сопутствующих газов. Затем нефть поступает в реактор, в котором ее смешивают с гудрономСмео шение осуществляют при 80 С. В реакторе происходит постепенный нагрев смесиТемпературу поднимают по мере выкипания фракций. По достижении температуры 250 - 270 С в массу смеси добавляют воду в количестве 0,5 1 мас.7 для осуществления процесса поликонденсации. При температурео,смеси 270 С в течение 5 ч прогрева получают марку битума с пенетрациейБ -1Р =200/300 мм , а через каждые 15 - 30 мин - последующие марки битумов: П, =130/200 мм , П 75 =90/ /130 мм, П =60/90 мм, П,. = =40/60 мм . Парогазовую смесь, выделяющуюся в процессе получения битумов через холодильник-конденса тор, отводят в сборник. 30Материальный балансВзято, мас,/:Сырая нефть 73Гудрон 27Вода, 0,5 35Получено, мас.7:Битум85,8ФракцииС, нарастающий выход:Низкокипящие 0,60180 - 190 1, 9840190 - 200 2,79200 - 210 3,38210 - 220 4,80220 - 230 5,81230 - 240 7,3045240 - 250 8,63250 - 260 11,02260 - 270 13,20Вода 0,5Потери 1,0 50Как следует из приведенных результатов испытаний (табл, 1), при отсутствии в смеси гудрона растяжимость битума ниже требований ГОСТа. При содержании в смеси 27 мас.Х гудрона 5 растяжимость выше ГОСТа, но темпера- . тура размягчения ниже, что не соотП р и м е р 5, Битум получают как в примере 1, Полученный продукт имеет следующие характеристики: пенетрация П =64 мм ; температура5размягчения по КИШ 47 С;дуктильность 100 см; количество водорастворимых соединений 0,03 мас./.Таким образом, при использовании предлагаемого способа из тяжелых асфальтосмолистых нефтей получают битум, обладающий повышенной растяжимостью и водоустойчивостью при прочих равных физических показателях. Формула изобретения Способ получения битума, включающий нагрев исходной асфальто-смолистой нефти и атмосферную отгонку дистиллятов с получением целевого продукта, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения технологии процесса, исходную нефть смешивают с гудроном, взятым в количестве 21,5- 22,5 мас,Е на смесь, атмосферную отгонку проводят до температуры 250о270 С с последующей изотермической выдержкой при этой температуре в при сутствии 0,5 - 1,0 мас.7 воды.1 Э о оМ ф е О ц Ф 03 О Е Ил Р О1 а Э ох х хохФ хна ЕЭЭ а х 2 сс Е Ф 2 х Эд (3 Э Э (; 1а хЭ3 Ра" 163 хКО 1 1 Э лха 3л о о.х м й йхЭ111Ж 1оО 11 ( 11 з1 (11 мО 11Е 11 11(" 11 (4 11 11 + 1о д1 11Х 1 Э 1Э 1 Э 1х 1 х11ьж ОааО ЦХ 1о 1Х 11 ИЭ 1Х 1 ОхЭЕ мло д Оаэ х (Р д оо (" ,оМх ц0) Х( 1 л Фп хР аа х (-1 й 8о Д о н х Э х о И Е о ц л л л 4 н е Э ж О Э й С С 4 + СО л л Э Е и л С 3 + 1а 1Э 3Воя )хх ох хкомйвжэхаРх эСО й С х х Р Э и ХакиЭ . И 1313862 ьФ 4 н ц о х 44 ц о х 4 СО л а о О