×
10.05.2014
216.012.c23a

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БИТУМА ИЗ НЕФТЕСОДЕРЖАЩИХ ОТХОДОВ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области нефтепереработки, в частности к способу получения битума путем окисления. Способ включает обработку исходного сырья с получением целевого продукта и последующим его компаундированием с получением дорожного битума. При этом сначала путем обработки нефтесодержащих отходов при остаточном давлении 8-10 мм ртутного столба и температуре 205-360°С получают фракцию светлых нефтепродуктов и вакуумный гудрон. Далее вакуумный гудрон компаундируют с окисленным гудроном, который получают путем окисления нефтесодержащих отходов кислородом воздуха при температуре не более 240°С и расходе воздуха до 3,3 л*кг*мин. При этом в результате компаундирования получают дорожные битумы с показателями пенетрации от 89 до 158 единиц при 25°С. Технический результат заключается в сокращении времени получения из нефтесодержащих отходов дорожных битумов, отвечающих нормативным требованиям, с уменьшением общих энергетических затрат на получение битумов. Кроме того, увеличивается выход светлых нефтепродуктов из исходного сырья за счет предотвращения избыточного образования низкосортных продуктов переработки, например черного соляра и пека. 2 табл., 1 пр.
Основные результаты: Способ получения битума из нефтесодержащих отходов, включающий обработку исходного сырья с получением целевого продукта и последующим его компаундированием с получением дорожного битума, отличающийся тем, что путем обработки нефтесодержащих отходов при остаточном давлении 8-10 мм ртутного столба и температуре 205-360°С получают фракцию светлых нефтепродуктов и вакуумный гудрон, который компаундируют с окисленным гудроном, а окисленный гудрон получают путем окисления нефтесодержащих отходов кислородом воздуха при температуре не более 240°С и расходе воздуха до 3,3 л*кг*мин, при этом в результате компаундирования получают дорожные битумы с показателями пенетрации от 89 до 158 единиц при 25°С.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области нефтепереработки, в частности к способу получения битума путем окисления.

Известен способ получения битума, включающий вакуумную перегонку мазута при остаточном давлении верха колонны 30-50 мм рт.ст. с получением утяжеленного гудрона, по крайней мере 70% которого смешивают с органическими добавками до достижения условной вязкости 40-120 с при 80°С и глубины проникновения иглы при 25°С 400-480*0,1 мм и последующего окисления подготовленной смеси с получением целевого продукта. При необходимости возможно введение в целевой продукт до 30 масс.% утяжеленного гудрона. В качестве органических добавок, вводимых в гудрон, предлагается использовать концентраты полиароматических углеводородов, такие как экстракты селективной очистки масляных фракций, крекинг-остатки, смола пиролиза, затемненный вакуумный газойль, асфальтиты и т.д. Осуществление вакуумной перегонки в заявленных условиях позволяет получить гудрон со значениями условной вязкости 50-60 с при 80°С. Окисление подготовленного утяжеленного гудрона осуществляют кислородом воздуха в стандартных условиях: температуре 240-270°С и избыточном давлении 0,005-0,3 МПа (см. пат. РФ №2153520, С 10 С 3/04, 27.07.2000).

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа, относится то, что в известном способе с разбавлением окисленного БДУ 50/70 утяжеленным гудроном могут быть получены лишь марки БДУ 70/100 и БДУ 100/130. Однако, вследствие высокой вязкости утяжеленного гудрона получение марки БДУ 130/200 невозможно. Другим недостатком известного способа является то, что применение концентрата, являющегося маловязким растворяющим компонентом, в процессе компаундирования приводит к высокому содержанию глубокоокисленного битума в составе компаунда, что обуславливает недостаточную термостабильность полученного готового продукта.

Известен способ получения битума, включающий вакуумную перегонку мазута с получением утяжеленного гудрона, смешение утяжеленного гудрона с модифицирующими добавками и окисление подготовленного гудрона кислородом воздуха при повышенной температуре с получением целевого продукта. При этом при вакуумной перегонке мазута получают утяжеленный гудрон с содержанием парафиновых углеводородов не более 2 масс.% и парафино-нафтеновых углеводородов не менее 20 масс.% и окислению подвергают 80-90% подготовленного гудрона при температуре 240-270°С. Оставшееся количество подготовленного гудрона вводят в целевой продукт. В качестве модифицирующих добавок используют концентраты полициклических ароматических углеводородов, являющихся продуктами переработки нефти (см. пат. РФ №2235109, С10С 3/04, 27.08.2004).

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа, относится то, что в известном способе для получения утяжеленного гудрона применяют мазут, который может обеспечить при его вакуумной перегонке содержание парафиновых углеводородов не более 2 масс.%, а парафино-нафтеновых - не менее 20 масс.%. Получение такого гудрона представляет собой сложную техническую задачу, поскольку требует, во-первых, проведения детального анализа группового состава исходного мазута, выбора технологических параметров процесса вакуумной ректификации, а затем анализа группового состава утяжеленного гудрона. Ввиду отсутствия твердо установленных зависимостей между технологическими параметрами процесса вакуумной

ректификации и изменением группового состава в ходе ее проведения можно утверждать, что предлагаемый в известном способе процесс малоуправляем и не может обеспечить стабильного качества получаемых продуктов. Другим недостатком известного способа является то, что для осуществления известного способа необходимо применение концентратов полиароматических углеводородов, которые удорожают стоимость получаемого товарного битума.

Известен способ получения битума путем окисления воздухом нефтяного сырья и превращения его в газожидкостную смесь, введения в нее неокисленного нефтяного сырья, нагретого до температуры, превышающей температуру окисления, с получением суммарной газожидкостной смеси с испарением из нее легких фракций и выделением битума (см. пат. РФ №2406748, МПК С10С 3/04, 30.10.2009).

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа, относится то, что известный способ осуществим только с применением маловязкого нефтяного сырья.

Наиболее близким способом того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является способ получения битума, в котором путем окисления тяжелого нефтяного остатка и последующего его компаундирования с исходным сырьем получают дорожный битум (см. патент РФ №2258730, МПК 7 С10С 3/04, 29.04.2002, принят за прототип).

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа, принятого за прототип, относится то, что в известном способе окисление гудрона до строительного битума с температурой размягчения не менее 90°С требует дополнительных энергетических затрат, длительного времени окисления, а также усложняется процесс перекачки готового продукта из-за его высокой вязкости. К тому же в известном способе необходимо введение нефтяной фракции, выкипающей в пределах 450-480°С, для повышения пластичности и морозостойкости на стадии компаундирования, при том что данная нефтяная фракция, получаемая при узком интервале температур кипения, дефицитна и является сырьем каталитического крекинга, использование ее в битумном производстве является недостаточно рациональным. Другим недостатком известного способа является то, что содержание гудрона в компаунде превышает или равно содержанию окисленного битума, однако, известно, что большое содержание не окисленного нефтяного остатка в битуме ухудшает адгезионные свойства получаемого продукта.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Проблема при получении битума из кубовых остатков процессов производства светлых нефтепродуктов из нефтесодержащих отходов состоит в том, что возникла необходимость снижения затрат на переработку застарелых нефтесодержащих отходов путем получения прибыли от реализации производимых вторичных нефтепродуктов, например дорожных битумов. Известные способы допускают образование большого количества низкосортных продуктов переработки, например черного соляра и пека, которые невозможно реализовать как товарные нефтепродукты.

Технический результат - сокращение времени получения из нефтесодержащих отходов дорожных битумов, отвечающих нормативным требованиям по ГОСТ 22245-90, с уменьшением общих энергетических затрат на получение битумов.

Кроме того, увеличение выхода светлых нефтепродуктов из исходного сырья за счет предотвращения избыточного образования низкосортных продуктов переработки, например черного соляра и пека.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном способе получения битума из нефтесодержащих отходов, включающем обработку исходного сырья с получением целевого продукта и последующим его компаундированием с получением дорожного битума, особенность заключается в том, что путем обработки нефтесодержащих отходов при остаточном давлении 8-10 мм ртутного столба и температуре 205-360°С получают фракцию светлых нефтепродуктов и вакуумный гудрон, который компаундируют с окисленным гудроном, а окисленный гудрон получают путем окисления нефтесодержащих отходов кислородом воздуха при температуре не более 240°С и расходе воздуха до 3,3 л*кг*мин-1, при этом в результате компаундирования получают дорожные битумы с показателями пенетрации от 89 до 158 единиц при 25°С.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения с получением вышеуказанного технического результата, получены в ходе апробации способа получения битума из застарелых нефтесодержащих отходов - нефтешламов из накопительных амбаров.

Способ получения битума из нефтесодержащих отходов, включающий окисление тяжелого нефтяного остатка с получением целевого продукта и последующим его компаундированием, осуществляют следующим образом. Застарелые нефтесодержащие отходы из амбаров нефтешламонакопителей подготавливают путем обезвоживания до содержания воды не более 5 масс.% и отделения минеральной составляющей до содержания механических примесей не более 16,4 масс.% любыми известными способами. Затем часть подготовленного сырья подвергают последовательно нагреву при атмосферном давлении при температуре до 195-235°С с одновременной отгонкой светлых нефтепродуктов; окислению кислородом воздуха при температуре не более 240°С и расходе воздуха до 3,3 л*кг*мин-1, в течение 6-20 часов, и получают при этом окисленный гудрон. Другую часть подготовленного сырья подвергают нагреву при давлении 8-10 мм ртутного столба и температуре 205-360°С в атмосфере инертного газа (азота, аргона или углекислого газа), при этом получают вакуумный гудрон с одновременной отгонкой светлых и темных нефтепродуктов. Фракции светлых и темных нефтепродуктов применяют в качестве разбавителя исходного сырья, в качестве печного топлива или как сырье процесса крекинга или гидроочистки на нефтеперерабатывающих заводах. Затем определяют ряд нормируемых показателей соответствия качества полученных окисленного и вакуумного гудронов для применения их в качестве битумного сырья по СБ 20/40 (см. А.Н. Сухоносова, М.С. Кузнецова, Н.Г. Гладышев, В.В. Ермаков, А.А. Пименов. Основные направления квалифицированного использования кубовых остатков выделения дизельных фракций из нефтесодержащих отходов // Экология и промышленность России. 2011. Декабрь. №12. С.10.). На основании данных анализа и в соответствии с требуемыми потребительскими свойствами конечного товарного битума определяют соотношение окисленного и вакуумного гудронов и компаундируют их при температуре 160-190°С.

Пример. Характеристики стандартных битумов, гудронов и компаундированных битумов, получаемых предлагаемым способом, приведены в таблице 1.

Применение в качестве исходного сырья для получения битума застарелых нефтесодержащих отходов из накопительных амбаров позволяет получать окисленный гудрон при более мягких условиях и с меньшими энергетическими затратами, чем из отходов переработки сырой нефти. Это связано с тем, что при длительном хранении в прудах накопителях застарелые нефтесодержащие отходы подвергаются воздействию микроорганизмов и кислорода воздуха, вследствие чего в них накапливаются продукты окисления, которые промотируют окисление в условиях эксперимента. При окислении застарелых нефтешламов образуются продукты - окисленные битумы с низкой растяжимостью, что не позволяет использовать их непосредственно в производстве асфальтобетона. Однако вакуумный гудрон, получаемый при указанных в настоящем способе условиях, характеризуется повышенными значениями растяжимости (см. табл.1). Компаундированием окисленного и вакуумного гудронов в различных соотношениях можно получать широкий ассортимент товарных битумов с заданными потребительскими свойствами. Глубокий отбор светлых и темных нефтепродуктов при вакуумной разгонке исходного сырья позволяет сократить общую долю низкосортных продуктов переработки, таких как черный соляр и пек. Проведение комплекса аналитических исследований состава получаемых указанным способом гудронов необходимо только при переходе к новому виду застарелого нефтесодержащего отхода и не потребуется часто.

Результаты анализа асфальтобетонов полученных с применением компаундированных битумов, произведенных предлагаемым способом (см. табл.2), доказывают соответствие их требованиям, предъявляемым к асфальтобетонным смесям нормативными документами.

Таблица 2
Результаты испытаний асфальтобетонной смеси, произведенной с использованием компаундированного по предлагаемому способу битума [1].
Показатель Параметры асфальтобетона полученного из соответствующих образцов битумов Нормативные требования ***
Битум, полученный предлагаемым способом* Битум БДН 90/130**
Средняя плотность, г/см3 2,58 2,52 -
Водонасыщение,W,% 3,80 1,80 1,5-4,0
Предел прочности, МПа: при 20°С 3,7 4,8 Не менее 2,5
при 50°С 1,3 2,2 Не менее 1,2
при 0°С 8,6 8,2 Не менее 11
на растяжение при расколе 4,1 5,3 3,5-6,0
Коэффициент внутреннего трения 0,84 0,94 Не менее 0,81
Сцепление при сдвиге при 50°С, МПа 0,42 0,45 Не менее 0,37
Водостойкость 0,90 0,90 Не менее 0,9
Водостойкость при длительном водонасыщении 0,87 0,94 Не менее 0,85
Пористость минеральной части, % 15,10 16,20 14-19
Остаточная пористость, % 2,72 2,90 2,5-5,0
* Соотношение окисленного и вакуумного гудронов 58/42 массовых частей.
** Стандартный нефтяной дорожный битум БДН 90/130 по ГОСТ 22245-90.
*** Плотная асфальтобетонная смесь типа Б марки I для III дорожно-климатической зоны по ГОСТ 9128-2009.

Способ получения битума из нефтесодержащих отходов, включающий обработку исходного сырья с получением целевого продукта и последующим его компаундированием с получением дорожного битума, отличающийся тем, что путем обработки нефтесодержащих отходов при остаточном давлении 8-10 мм ртутного столба и температуре 205-360°С получают фракцию светлых нефтепродуктов и вакуумный гудрон, который компаундируют с окисленным гудроном, а окисленный гудрон получают путем окисления нефтесодержащих отходов кислородом воздуха при температуре не более 240°С и расходе воздуха до 3,3 л*кг*мин, при этом в результате компаундирования получают дорожные битумы с показателями пенетрации от 89 до 158 единиц при 25°С.
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 21-30 of 56 items.
20.02.2015
№216.013.27e5

Способ производства фруктового продукта из яблок и ягодного сырья

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к изготовлению фруктовых продуктов из яблок и ягодного сырья. Яблоки подготавливают, удаляют несъедобные части и кожуру, режут на ломтики толщиной 2-3 мм. Ломтики замораживают при температуре -20°C в течение 1 часа. Обрабатывают...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002541670
Дата охранного документа: 20.02.2015
20.02.2015
№216.013.27f9

Способ производства фруктового продукта из яблок и цитрусового сырья

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к изготовлению фруктового продукта из яблок. Способ производства фруктового продукта предусматривает подготовку яблок, которая включает удаление несъедобных частей и кожуры, их резку на ломтики толщиной 5-8 мм, обработку в растворе,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002541690
Дата охранного документа: 20.02.2015
20.02.2015
№216.013.281d

Способ оценки сыпучести порошкообразных веществ и устройство для его осуществления

Изобретение относится к механике неоднородных сред и может быть использовано в химической промышленности, металлургии, фармакологии, производстве моющих средств, минеральных удобрений, строительных материалов, ядовитых и взрывчатых веществ и т.д. Способ оценки сыпучести порошкообразных веществ...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002541726
Дата охранного документа: 20.02.2015
20.02.2015
№216.013.294a

Шихта для получения пеностекла

Изобретение относится к области получения пеностекла. Технический результат изобретения заключается в расширении сырьевой базы и улучшении экологии окружающей среды за счет утилизации отходов производств энергонасыщенных материалов - тротила и нитробензола. Шихта для получения пеностекла...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002542027
Дата охранного документа: 20.02.2015
20.02.2015
№216.013.29a9

Способ производства фруктового продукта из яблок

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к изготовлению фруктовых продуктов из яблок. Яблоки подготавливают, удаляют несъедобные части и кожуру, режут на ломтики толщиной 1-3 мм. Ломтики обрабатывают раствором, содержащим 70 мас.% натурального сахара и 30 мас.% сока актинидии...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002542122
Дата охранного документа: 20.02.2015
20.02.2015
№216.013.29f8

Способ сборки деталей вал-втулка

Изобретение относится к сборке деталей типа вал-втулка. Соединяют в комплект с общим центром тяжести, расположенным на оси вала, ориентатор, на котором с помощью электромагнита установлен груз, вибратор, блок питания, блок управления, вал и электромагнитный схват, который присоединяют к валу....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002542201
Дата охранного документа: 20.02.2015
10.07.2015
№216.013.5ce4

Способ получения литого алюмоматричного композиционного сплава

Изобретение относится к области металлургии, в частности к получению литых алюмоматричных композиционных сплавов. Способ включает плавление алюминия, введение в расплав порциями экзотермической шихты, состоящей из порошков титана и углерода, и перемешивание расплава, при этом перед введением в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002555321
Дата охранного документа: 10.07.2015
10.07.2015
№216.013.5ce5

Способ шлифования деталей

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при шлифовании деталей. Проводят предварительное шлифование обрабатываемой поверхности и в зависимости от полученного результата производят выбор рациональных режимов шлифования. Во время предварительного шлифования...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002555322
Дата охранного документа: 10.07.2015
10.07.2015
№216.013.5d8b

Способ совместной переработки кальцийсодержащего и сульфатсодержащего отходов

Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Способ совместной переработки кальцийсодержащего и сульфатсодержащего отходов включает подщелачивание исходного абгазного хлорсодержащего известкового отхода газоочистки до pH 11-11,5. Получают гипсовый шлам путем смешения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002555488
Дата охранного документа: 10.07.2015
10.07.2015
№216.013.5d8c

Высокочастотная форсунка

Изобретение относится к сфере машиностроения, технического обслуживания и ремонта машин и деталей благодаря высокой интенсивности кавитационного насыщения струи жидкости. Изобретение позволяет обеспечить высокое качество очистки поверхностей без применения моющих средств. Технический результат...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002555489
Дата охранного документа: 10.07.2015
Showing 21-30 of 113 items.
27.11.2013
№216.012.85fe

Способ утилизации баллиститных твердых ракетных топлив

Изобретение относится к области утилизации твердого ракетного топлива. Способ отрезания фрагмента заряда включает в себя движение на заданную длину заряда, остановку движения заряда, отрезание фрагмента заряда ножом, связанным с поршнем гидроцилиндра. Поршень продолжает опускаться и давит на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499980
Дата охранного документа: 27.11.2013
10.12.2013
№216.012.8952

Смесевой растворитель

Изобретение относится к смесевому растворителю, включающему перхлорэтилен. Растворитель характеризуется тем, что для расширения температурного диапазона использования в него дополнительно введен четыреххлористый углерод при следующем соотношении компонентов (мас.%): перхлорэтилен - 33,00…45,00,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002500836
Дата охранного документа: 10.12.2013
10.12.2013
№216.012.89e0

Установка измельчения зарядов из баллиститных порохов и трт

Изобретение относится к области утилизации зарядов из баллиститных порохов с последующей переработкой их в конверсионные промышленные вещества. Установка для измельчения зарядов из баллиститных порохов содержит станину, узел загрузки, состоящий из бункера с желобом, узел резки с режущими...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002500978
Дата охранного документа: 10.12.2013
20.12.2013
№216.012.8d67

Способ получения наноструктурированного технически чистого титана для биомедицины

Изобретение относится к области получения наноструктурированных материалов путем обработки потоком порошковых частиц с использованием энергии взрыва, высокие физико-механические и химические свойства которых позволяют использовать для целей медицины, в том числе имплантатов. Способ получения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002501882
Дата охранного документа: 20.12.2013
20.12.2013
№216.012.8dc9

Система управления погружным электроцентробежным насосом и кустовой насосной станцией

Изобретение относится к системам управления добычей нефти и может использоваться для вывода скважин, оборудованных установкой электроцентробежного насоса, на стационарный режим работы, а также в процессе длительной эксплуатации скважины. Система управления (фиг.1) погружным электроцентробежным...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002501980
Дата охранного документа: 20.12.2013
20.12.2013
№216.012.8e85

Устройство продольной дифференциальной защиты двухобмоточных силовых трансформаторов

Изобретение относится к устройствам релейной защиты силовых трансформаторов. Технический результат - возможность установки тока срабатывания защиты в четыре и более раз меньше, чем у электромагнитных реле, при регулировании напряжения трансформатора под нагрузкой до ±12,5%. В устройстве на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002502168
Дата охранного документа: 20.12.2013
20.01.2014
№216.012.973c

Аэрозолеобразующий состав

Изобретение относится к аэрозолеобразующему составу для тушения пожаров. Состав включает перхлорат натрия, перхлорат калия и порошок магния при следующем содержании компонентов, мас.%: перхлорат натрия - 35,0-42,0; перхлорат калия - 48,0-55,0; порошок магния - 8.0-10.0. Изобретение позволяет...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002504415
Дата охранного документа: 20.01.2014
10.02.2014
№216.012.9df7

Гранулированный железоалюминиевый термит

Изобретение может быть использовано для термитной сварки, а также для получения термитного железа из его оксидов. Железоалюминиевый термит сформирован в виде гранул с использованием нитроцеллюлозы в качестве связующего, при этом он содержит, мас.%: алюминий 21-23, оксид железа 72-74,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002506147
Дата охранного документа: 10.02.2014
10.02.2014
№216.012.9e93

Способ переработки нефтесодержащих шламов

Изобретение относится к способу переработки отходов - нефтесодержащих шламов. Способ переработки твердых нефтяных шламов осуществляют путем раздельного отбора из накопительного амбара верхнего слоя нефтешлама и донного слоя нефтешлама, от донного слоя нефтешлама отделяют замазученный грунт,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002506303
Дата охранного документа: 10.02.2014
27.04.2014
№216.012.be25

Способ приготовления хлеба (варианты)

Изобретение относится к пищевой промышленности. Способ приготовления хлеба включает стадии приготовления теста из пшеничной муки, дрожжей хлебопекарных, соли поваренной пищевой, воды питьевой, разделки, расстойки и выпечки тестовых заготовок, причем включают обогащающую добавку, в качестве...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002514417
Дата охранного документа: 27.04.2014
+ добавить свой РИД