Способ получения сланцевого битума

(71) и Ин (72) М.Б О.Н 53) 6 е горю У 2 7 70.ское:свнд4, кл. С ельство СССР С 1/04, 1985 12 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОбРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ 4169887/23-0410.11.8615.06.88. Бюл. У 22Институт горючих ископаемыхтитут высоких температур АН ССА.Б.Воль-Эпштейн, В.Г.Липович,пильберг, В.В.Земсков,ергеева, В.Г.Жилин,Шпильрайн и А.В.Руденский665.7.032.56 (088.8)Воль-Эпштейн А.Б. и др. Термие растворение прибалтийскихих сланцев на проточной устаноХимия твердого топлива, 1980,с.6(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЛАНЦЕВОБИТУМА(57) Изобретение касается производства битумов, в частности получения сланцевого битума, используемого в дорожном строительстве, Битум получают термообработкой смеси сланца с бурым углем в присутствии регенерированного растворителя, шлама обогащения никелевой или медной руды, взя- того в количестве 0,2-1 Х от массы смеси сланца с углем, и циркулирующей ароматизированной фракции с т.кип. до 200 С, взятой в количестве 30-503 от массы смеси сланца с углем. Процесс целесообразно вести при 410 430 С, давлении 3-10 МПа и массовом соотношении органических масс сланца и угля, равном 1:(0,7-1). Способ поз- Ъ воляет .снизить расход нерегенерированного растворителя до 0-5,8 Х от массы смеси сланца и угля и этим самым повысить эффективность процесса, р, 1 з.п. ф-лы, 3 табл. ЮИзобретение относится к способу получения битума для дорожного строительства и может быть использовано в сланце-и углеперерабатывающей про 5 мышленности.Цель изобретения - повышение эффективности процесса за счет снижения использования в последнем растворителе не подвергающегося реген эрации еИзобретение иллюстрируется следующими примерами.Предлагаемый способ проводят во вращающемся 2-литровом автоклаве, в который загружаюткг пасты, в течение 10-40 мин. Время нагрева автоклава до рабочей температуры составляет 1 ч 50 мин, Процесс проводят при 410-430 С, давлении 3-5 МПа, при массовом соотношении органической массы сланца к органической массе угля (ОИС;ОИУ) =1:(0,7-1,0), при массовом соотношении смеси сланца и угля к регенерированному растворителю 1:(1,3-2,0) и в присутствии катализатора и ароматизированной бензиновой фракпии.В процессе используют катализаторы: катализатор Ф 1 " шлам обогащения 30 никелевой руды среднего состава, 7: Ю 1 Б 0,16-0,66; СоБ 0,017-0,055; СцБ 0,12-0,40 р СаБО 5,2-28,3; сера элементная 0,5-3,0; ГеО остальное; катализатор Ф 2 - шлам обогащения медной руды среднего состава, 7.: СцЯ 0,5-0,6; МхЯ 0,01-0,1; СаБ 0,001- 0,002; Яа 0 Б 0,05-0,10; Ч 0,005-0,01; МЯ 0,03-0,05; Ре Оь остальное. Количество катализатора составляет 0,2- 1,0 мас.7. от смеси сланца и угля.40 Жидкие продукты процесса, содержащие в своем составе нерастворившеесяорганическое вещество сланца и бурого угля и их минеральную часть, дистиллируют при нормальном давлении дляотгона ароматизированвого бензина со,температурой кипения .Ф 200 С, затемпод вакуумом при остаточном давлении50 мм рт.ст. для отбора фракции с 50т,кип 200-3200 С, Остаток с температурой кипения выше 320 С является целевым продуктом - сланцевым битумом длядорожного строительства,Ароматизированный бензин с темпеоратурой кипения до 200 С и регенерированный растворптель с т.кип 200 -320 С возвращают в начало процесса в качестве компонента растворителя дляприготовления новой порции пасты.Состав пасты, условия проведенияпроцесса и получения результаты приведены в табл.1,П р и м е р 1, Пасту готовят смешением рядового прибалтийского сланца 264 г, бурого угля 106 г (массовое соотношение ОМС:ОМУ = 1:1,0), катализатора Р 2 1,8 г, регенерированного растворителя с т.кип. 200-3200302,2 г и ароматизированной бензиновой фракции с температурой кипениядо 2000 С 148 г, массовое соотношениесмеси сланца и уголь к ароматизированному бензину составляет 1:0,5.Рядовой прибалтийский сланец(сланцевая мелочь) имеет следующуюхарактеристику, мас.7: У О,дБурый уголь имеет следующм показатели, мас,7; А 3,55; С71,62;Нф5,12;Б 0,20; 10,66; 1,8Регенерированный растворитель ст.кип. 200-320 С, имеет плотность989 кг/м, элементный состав,20мас,7.: С 83,00 р Н 9,52; Б 0,52 рМ 0,9, содержание фенолов 29,5 об,7,Выход сланцевого битума с температурой кипения выше 320 С в расчетена 370 г смеси прибалтийского рядового горючего сланца и бурого угля,составляет 365 г.П р и м е р 2. Сырье и условияпроцесса термического растворения аналогичны примеру 1, за исключениемтемпературы процесса С и количества ароматизированного бензина -507 от смеси сланца и угля.П р и м е р 3. Проводят процесстермического растворения рядовогоприбалтийского сланца и бурого угляв условиях примера 1 с использованием катализатора1 (0,5 мас.7 насмесь сланца и угля).Количество ароматизированного бензина в условиях примера 3 составляет30 мас.от смеси сланца и угля,П р и м е р 4. Сырье и условияпроцесса аналогичны примеру 3, заисключением количества ароматизированной фракции с температурой кипения до 200 С - 20 мас.7 от смесисланца и угля.П р и м е р 5. Пасту готовятсмешением рядового прибалтийскогогорючего сланца 264 г, бурого1402605 угля 106 г (массовое соотношение ОМС:ОМУ = 1:1,0), регенерированного ,растворителя 302,2 г массовое соотношение смеси сланца и угля: растворитель 1:1,3), массовое соотношение смеси и сланца и угля: ароматизированный бензин составляет 1:0,6, ко" личество катализатора У 2 (1 мас.7 от смеси сланца и угля) 2,7 г. Процесс ведут при 525 С и продолжительности 40 мин.П р и м е р 6. Пасту готовят смешением выборочного образца сернистого сланца и бурого угля при массовом соотношении 0,7-0,3, массовое соотношение смеси сланца и угля к растворителю составляет 1:1,45.Сланец имеет следующую характеристику, мас.7.; У 5,87; А 44,25;8 5, 10; И 1,41. Используют катализатор У 2. Процесс проводят при 425 фС и времени 40 мин.П р и м е р 7. Сырье и условия 25 процесса аналогичны примеру 6 за исключением времени реакции - 10 мин.П р и м е р 8. Сырье и условия опыта аналогичны примеру 5 за исключением количества катализатора И -2 - О, 2 мас.7 на смесь сланца с углем.Химический состав исходного ароматизированного бензина с температурой кипения до 200 С и ароматиэированного бензина с температурой кипения до 200 С, полученного в условиях примера 2, практически не изменяются (табл. 2). Результаты испытаний образцов би 40 тумов (табл.3) свидетельствуют о том, что битумы на основе продуктов термического растворения в присутствии катализаторов рядового, прибалтийского или сернистого сланцев в смеси с бурым углем удовлетворяют требованиям45 ГОСТа 22245-76 на нефтяные битумы, используемые в качестве вяжущегодля дорожного строительства. Анализ табл, 1 показывает, что оптимальньм количеством вводимой в процессе фракции с температурой кипения до 200 С является 30-50 мас.3 от смеси сланца и угля. При снижении этого количества до 20 мас.Х увеличивается дефицит растворителя до 13, 3 мас. Е, а увеличение до 60 мас. 3 не приводит к изменению показателей процесса и экономически нецелесообразно.Таким образом, предлагаемый способ позволяет проводить процесс термической обработки рядового прибалтийского сланца или сернистого сланца в смеси с бурью углем практически без использования нерегенерированного растворителя, т.е. снизить расход этого растворителя до 0 - 5,8 мас.7 от смеси сланца и угля. формула изобретения1. Способ получения сланцевого битума путем термической обработкисланца в смеси с бурым углем при повышенных температуре и давлении вприсутствии регенерированного растворителя с последующей перегонкойполученных продуктов с выделениемцелевого продукта, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью упроще"ния технологии процесса, термическуюобработку сланца в смеси с бурьм углем ведут в присутствии шлама обогащения никелевой руды или медной руди,взятого в количестве 0,2-1,0 мас.Хот смеси сланца с углем, полученнуюпри перегонке ароматизированную фракцию с температурой кипения до 200 С,в количестве 30-50 мас.7 от смесисланца с углем возвращают на термическую обработку,2, Способ по и. 1, о т л и ч а -ю щ и й с я тем, что процесс проводят при температуре 410-430 С, давлении 3-10 МПа и массовом соотношении органической массы сланца и органической массы угля 1:(0,7-1,0).Оа ч о а В Ф ь л л (ч оВ о дъ Ф Ф о ф а еф сч ат ВЭ Фйв Фф о чсче В Фв м о о л о Юв о о . ео м нон 3 ггпу нх ха 1 Р, в фбо в й о с сч о м Фйо ын цй ьх1402605 гцйлФф Рцов ЮосоВа цлВФ О в лао3 с охо аесч оеоо о 3 ВВ 3 3 И .я а о Ффо о 16 4 Юе 31402605 Ароматизированные бензиныс температурой кипения до200 оС Регенерированныйв примере 2 Исходный 1,7 71,5 71,0 в том числе Бензол0,6 1,0 1,6 ТолуолЭтилбензол 10,4 10,0 551 54,7 3,326,5 24,0 26,0 24,0 0,7 0,8 Показатель 105 250 145 Температура размягчения,С 49 36 Изменение температуры размягчения после прогрева, С 63 20 Показатели бензинов Содержание углеводородов, мас.ХАлифатические углеводородыАроматические углево- дороды Изопропилбензолн-Пропилбензол Фенолы в т.ч. фенол Другие углеводороды Глубина проникновенияиглы при 25 С (100 г,5 с), ммГлубина проникновенияиглы при 0 С (200 г,60 с), мм Испытание на сцеплениеРастяжимость при 25 С, смРастяжимость при 0 С, см Т а б л и ц а 2 Т а б л и ц а 3 с