Способ получения битума

Союз Советских Социалистических Республик(51) М.Кл з С 10 С 3(04 присоединением заявки Государственный иомите СССР но делам изобретений и открытий(45) Дата опубликования описания 10.03.81 Тетерук(72) Авторы изобретени евич, А.,Д ковскии и Белорусский технологический институт им.,(;. МКиров 71) Заявител(54 СОБ ПОЛУЧЕНИЯ БИТУМА Изобретение относ лучения битума путем и может быть использо батывающей промышле тся к способам покисления гудроновано в нефтсперераности. Известны способы получения битума пуем окисления гудрона воздухом 11. изобрете битума о разованпе кой фаз0" С пода иже уровн зу вверх ч ы. Окисле нию являкислением м подвиж 2. Исходют в жидя продукерез жидние провоПри этом недостаточно полно используется окислитель - кислород воздуха, образуются взрывоопасные концентрации в парогазовой фазе. Целью изобретениятепени использованияращение образованияцентрации в парогазово овышение , предотной конявляетсяокислитевзрывоопй фазе. Отлич чаются в ного сыр при 105 О пергировительные призн о введении в ж ья в количестве - 240 С и в доп ании нагретого д аклю- исходмас. ч.диски способа дкув фазу 0,02 - 0,95 олнительно о 105 в 2 Пост гаем ыменная цель достигается предласобом получения битума окислеНаиболее близким к ется способ получения гудрона воздухом с об ной парогазовой и жид ное сырье при 160 вкую фазу (на 1 - 2 м н та). Воздух подают сни кую и парогазовую фаз дят при 240 - 260 С,нием гудрона воздухом при повышенной температуре с образованием подвижной парогазовой и жидкой фаз при подаче воздуха снизу вверх через жидкую и парогазовую 5 фазы, исходного сырья в жидкую фазу при105 - 240" С, в количестве 0,02 - 0,95 мас. ч., при диспергировании нагретого до 105 - 230 С исходного сырья в количестве 0,45 - 0,65 мас. ч. верхним потоком в газообразную фазу и при диспергировании нагретого до 235 в 3 С исходного сырья в количестве 0,03 - 0,95 мас, ч. нижйим потоком вгазообразную фазу. Предпо в жидкую мас. ч. пр подают на сырье в ко ним поток 300 С исх 0,35 мас. ч. водят при скорости п чтительно исходное сырье вводятфазу в количестве 0,1 - 0,25 и 135 в 1 С, верхним потоком гретое до 110 в 1 С исходнос чичестве 0,45 - 0,65 мас. ч нижом подают нагретое до 280 - одное сырье в количестве 0,25 - Предпочтительно окисление про - 320 С, давлении 1 - 10 атм, арогазовой фазы 0,005 - 0,1 м(с.810752 5Как следует из формулы, К, имеет значение от 0 до 1, и чем он выше, тем полнееиспользуется окислитель. 10 В качестве сырья используют гудроныромашкинской и западно-сибирской нефтей.Характеристика их представлена в табл, 1. Таблица 1 Гудрон из нефти Показатель ромашкин- ской западно.сибирскойПлотность при 20 С, г/с,иа Температура размягчения по КиШ, Глубина проникновения иглы при 25 С, 0,1 ляГрупповой химический состав, мас.о, .юа) парафино-нафтеновыеб) циклоароматическиемопо- би- полив) смолыг) асфальтены 0,9852 15 34 Бьлее 300 253 22,9 14,2 12,5 13,7 125 31,0 7,4 1.67 25 9 3,2 36.9 3,1П р и м е р 1. 0,55 мас, ч. исходного сырья - гудрона западно-сибирских нефтей с температурой 132 С диспергируют в 15 верхней зоне парогазовой фазы (выше уровня взлива жидкой фазы), 0,23 мас. ч. гудрона с температурой 294 С диспергируют в нижней зоне парогазовой фазы, Скорость парогазовой фазы составляет 0,06 м/с.0,12 мас, ч. исходного сырья с температурой 132 С вводят в жидкую фазу. Воздух в количестве 67 л/мин подают противотоком снизу вверх. Окисление осуществляют при 278 С на непрерывной установке колонного 25 типа под давлением 1,2 атм. В результате получают строительный битум со следующей характеристикой: 0,4 99,8 12,3 10,2 19,41,6 27,1 29,4 30 35 40 235 - 360 С исходного сырья в указанных количествах двумя потоками - нижним и верхним в парогазовую фазу, а также в предпочтительных условиях проведения процесса.Степень использования окислителя (воздуха) определяют значением коэффициента использования окислителя К,. Последний рассчитывают по формуле) Глубина проникания иглыпри 25 С (100 г, 5 с) 46 в остаток после прогрева (5 ч 160 С), % от первоначальной величины 94 Растяжимость при 25 С, см 12 Температура,С:размягчения 76 вспышки 229 хрупкости - 12 Интервал пластичности,С 88 Индекс пенетрации 3,4 Содержание водорастворимыхсоединений, мас, % 0,07 где С,", С" - концентрация окислителя;исходная и в парогазовойфазе, мас. ю/ю или об. ю/ю Потеря массы (160 С,5 ч), мас, /юРастворимость в бензоле, мас. ю/юГрупповой химический состав, мас. /ю: а) парафино-нафтеновые б) циклоароматичсскисмоно- би- полив) смолыг) асфальтены При этом коэффициент использования кислорода (К,) составлят 0,980, концентрация кислорода в парогазовой фазе 0,1 об. /ю.В табл. 2 - 5 приведены параметры процессов окисления гудрона ромашкинской нсфти и гудрона западно-сибирской нефти, проводимых в различных условиях, и данные по качеству и выходу получаемого битума. Таким образом, способ согласно изобретению позволяет повысить использование окислителя, предотвратить образование взрывоопасной концентрации в парогазовой фазе. При этом происходит эффективный съем избыточного тепла реакции, улучшаются условия пожарной безопасности,9- 426 95 3,3 0,2 0,1 0,2 03 , 02 0,3 99,9 99,9 99,9 93 8,7197 19,9,29, ( 8,610,41032423,526,398,398,20,9760,972О,014 7,1 7,5 7.6 19,4 39,7 95,9 7,6 7,88,420,236.997,5 8,8 8,3 9,3 22,4 31,5 97,9 7,8 8, 8,6 20,435,8 97,6 0,974 0,970 0,9О,:9 0,958 0,21 0,13 0,15 Гудрон рома лкинско нефти Количество исходного сырья,мас. %, дпспергируемогопотокомверхнимнижнимвводимого в жидкую фазуТемпература,С:верхнего потоканижнего потокавводимого в жидкую фазусырьяокисленияСкорость парогазовой фазы,и/сРасход воздуха, и/,панДавление процесса, алгол Глубина проникновения иглы:при 25 С (1 И г, 5 с) в остаток после прогрева(5 ч, 160 С), % от первоначальной величины Растяжимость при 25 С, с,и Температура, С:размягченияхрупкости по ФраасувспышкиИнтервал пластичности,СИндекс пенетрацииСодержание водорастворимыхсоединений, мас. %Потеря массы (60 С 5 ч),мас, %Растворимость в бензоле,мас. %Групповой химический состав, мас. %:а) парафино-нафтеновые б) циклоароматическпемоно- би- полив) смолыг) асфальтеныВыход битума, мас. %Коэффициент использованиякислорода (Кс)Концентрация кислорода впарогазовой фазе, об. % 202110 309"9 ( 312 136 ( 1382400,1 2 0,16 0,15 0,14 0,06 Количество исходного сырья,мас. %диспергируемого верхнимпотокомнижним потокомвводимого в жидкуюфазуТемпература, о С:верхнего потоканижнего потокавводимого в жидкую фазусырьяокисленияСкорость парогазовой фазы,м/сРасход воздуха, л,лннДавление процесса, анни Глубина проникания иглы: при 25 С (1 ОО г,б с) в остаток после прогрева(5 ч 160 С) %от первоначальной величины Растяжимость прп 2," С, с.и Температура,С:размягченияхрупкость по ФраасувспышкиИнтервал пластичности,С Индекс пепетрацииСодержание водорастворимыхсоединений, мас. %Потеря массы (160 С 5 ч)%Групповой химический состав,мас,%:а) парафино-нафтеновые б) циклоароматическиемоно.биполи.в) смолыг) асфальтеныВыход битума, мас.% Коэффициент использованиякислорода ККонцентрация кислорода впарогазовой фазе, об. % Гудрон западно-сибирской нефти 78 Я 1611121810752 9Формула изобретения Составитель Н, Королева Техред А. Камышникова едактор Е, Хорина Коррллор С. файн Заказ 23/219 Изд222 Тираж 5 оз ПодписноеНПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Тип. Харьк. фил. пред. Патент 1. Способ получения битума окислением гудрона воздухом при повышенной температуре с образованием подвижной парогазовой и жидкой фаз при подаче исходного сырья при повышенной температуре в жидкую фазу и воздуха снизу вверх через жидкую и парогазовую фазы, о т л и ч а ю щ и йся тем, что, с целью повышения степени использования окислителя, предотвращения образования взрывоопасной концентрации в парогазовой фазе, исходное сырье вводят в жидкую фазу в количестве 0,02 - 0,95 мас. ч. при 105 в 2 С и дополнительно исходное сырье диспергируют двумя потоками в парогазовую фазу с подачей верхним потоком нагретого до 105 в 2 С исходного сырья в количестве 0,45 - 0,65 мас, ч нижним потоком - нагретого до 235 в 3 С исходного сырья в количестве 0,03 - 0,95 мас. ч.2. Способ по п. 1, отличающийсятем, что, исходное сырье вводят в жидкую 5 фазу в количестве 0,1 - 0,25 мас. ч. при135 - 180 С, верхним потоком подают нагретое до 1,10 - 130 С исходное сырье в количестве 0,45 - 0,65 мас. ч., нижним потоком подают нагретое до 280 в 3 С исходное 10 сырье в количестве 0,25 - 0,35 мас, ч.3. Способ по и. 1, отличающийсятем, что окисление проводят при 245 - 320 С, давлении 1 - 10 ати, скорости парогазовой фазы 0,005 - 0,1 л/с.15 Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе:1, Гун Р, Б. Нефтяные битумы. М., Химия, 1973, с. 207 - 237.20 2, Там же, с. 218 - 219 (прототип),