×
27.05.2016
216.015.42c4

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЕРОБИТУМНОГО ВЯЖУЩЕГО

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области производства композиционных составов для приготовления дорожно-строительных материалов и конкретно к способу получения серобитумного вяжущего. В способе получения серобитумного вяжущего путем совмещения модифицированной серы и битума в качестве битума используют остаточный или окисленный битум, модифицирование серы проводят путем нагрева смеси расплавленной серы с серной кислотой при соотношении, соответственно, % масс.: (95-98):(2-5) при температуре 180-200°С в течение 10-15 мин, затем модифицированную серу совмещают с остаточным или окисленным битумом, нагретым до температуры 180-200°С и перемешанным с остатком вторичного процесса переработки нефти - каталитического крекинга или висбрекинга, содержащего олефины, с последующим перемешиванием при температуре 180-200°С в течение 60 минут, при соотношении модифицированная сера : битум : остаток вторичных процессов, % масс.: (8-10):(70-85):(5-20). Изобретение развито в зависимом пункте формулы. Технический результат - утилизация трудно реализуемых продуктов, получаемых при очистке газов, и остатков вторичных процессов переработки нефти - каталитического крекинга и висбрекинга. 1 з.п. ф-лы, 5 табл.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области производства композиционных составов для приготовления дорожно-строительных материалов и конкретно к способу получения серобитумного вяжущего.

Известны способы получения серобитумного вяжущего (СБВ) с предварительным модифицированием элементарной серы при температуре 140°C продуктами химической промышленности: дициклопентадиеном (RU №№2163610, 2000; 2296785, 2007); смесью ненасыщенных жирных кислот (RU №2478592, 2013); аминами в качестве активирующей добавки (RU №2452748, 2012).

Недостатком указанных способов является использование компонентов, которые являются продуктами химической промышленности, имеют высокую цену и выпускаются в ограниченном количестве.

Известны также способы получения СБВ активацией серы и сырья кавитационно-акустическим воздействием или воздействием ферромагнитных элементов, вращающихся в электромагнитном поле вихревого слоя (RU №№2223991, 2004; 2223992, 2004; 2159218, 2000). Недостатком этих способов является использование сложного оборудования, не имеющего примеров промышленного использования.

Известен способ получения СБВ, получаемого смешением расплавленного битума и серы при нагревании при температуре 140-180°C. Способ отличается тем, что в расплавленный битум предварительно добавляют 1-5 масс. % стирольно-дициклопентадиен-инденовой смолы или алкадиен-стирольно-дициклопентадиен-инденовой смолы и 1-5 масс. % высокомолекулярных углеводородов - альфа-олефинов фракционного состава С2026 с температурой плавления 38-40°C и/или индустриального масла - нефтяного масла с вязкостью 5-50 мм2/с при 50°C и перемешивают в течение 0,5 ч, затем порциями добавляют серу в массовом соотношении с битумом 10-50:90-50 соответственно и перемешивают еще 2 ч (RU №2284304, 2006).

Недостатком СБВ является сложность состава и высокая стоимость некоторых компонентов.

Наиболее близким аналогом (прототипом) является способ получения СБВ, который осуществляют путем совмещения расплавов предварительно модифицированной серы и битума. Серу предварительно связывают со смесью ненасыщенных жирных кислот - флотогудроном в соотношениях сера : флотогудрон, масс. %: (30:70)-(60:40) с получением органических полисульфидов и совмещают указанные расплавы при следующем соотношении компонентов, масс. %: предварительно модифицированная сера - 20-80, битум - 20-80 (RU 2255066, 2005).

Недостатком указанного способа является использование флотогудрона - менее доступного и более дорогостоящего продукта.

Задачей предлагаемого изобретения является разработка способа получения СБВ, соответствующего по показателям качества ГОСТ 22245-90, на основе доступного и менее дорогостоящего сырья, позволяющего также утилизировать трудно реализуемые продукты, получаемые при очистке газов - серу и серную кислоту, и использовать остатки вторичных процессов переработки нефти: остатки процессов каталитического крекинга и висбрекинга, содержащие олефины.

Поставленная задача осуществляется разработкой способа получения СБВ путем совмещения модифицированной серы и битума, который отличается тем, что в качестве битума используют остаточный или окисленный битум, модифицирование серы проводят путем нагрева смеси расплавленной серы с серной кислотой при соотношении, соответственно, % масс.: (95-98):(2-5) при температуре 180-200°С в течение 10-15 мин, затем модифицированную серу совмещают с остаточным или окисленным битумом, нагретым до температуры 180-200°С и перемешанным с остатком вторичного процесса переработки нефти - каталитического крекинга или висбрекинга, содержащего олефины, с последующим перемешиванием при температуре 180-200°С в течение 60 минут, при соотношении модифицированная сера : битум : остаток вторичных процессов, % масс.: (8-10):(70-85):(5-20).

Для пластификации полученного СБВ к нему дополнительно могут добавляться при температуре 180-200°С остатки вторичных процессов.

Характеристика компонентов для получения СБВ приведена в таблице 1.

Опыты проводят в лабораторном реакторе с регулируемым электрообогревом, оборудованном перемешивающим устройством и абсорбером для поглощения отходящих газов. Абсорбер заполняют 20% водным раствором NaOH.

Технология приготовления серобитумного вяжущего была следующей:

- серу расплавляют и нагревают до температуры 180-200°С;

- в расплав серы, нагретый до 180-200°С, добавляют расчетное количество серной кислоты (93,87%);

- смесь расплавленной серы с серной кислотой нагревают при температуре 180-200°С до максимального загущения (10-15 минут);

- в полученную смесь вводят нагретый до температуры 180-200°С и перемешанный с остатками вторичных процессов остаточный или окисленный битум;

- смесь всех компонентов перемешивают при температуре 180-200°С в течение 1 часа.

Полученное серобитумное вяжущее анализировали по показателям ГОСТ 22245-90.

Дополнительно серобитумное вяжущее анализировали по показателям «сцепление с мрамором» и содержание общей серы. Количества взятых компонентов и результаты анализов полученных серобитумных вяжущих представлены в таблицах 2, 3.

При сравнении свойств полученных СБВ (опыты 1-28) и исходных битумов видно, что происходит заметное улучшение битумов: увеличивается температура размягчения (КИШ), улучшается пластичность вяжущих - заметно увеличивается пенетрация при 25°C (глубина проникновения иглы), снижается температура хрупкости.

Введение в битум 8-10% масс. серы не ухудшает показатель «сцепление с мрамором» (контрольный образец №2 по ГОСТ 11508-74).

Использование концентрированной серной кислоты в количестве 2-5% масс. в смеси с серой вызывает кислотную полимеризацию олефинов, содержащихся во вторичных остатках (таблица 1). В результате в составе битума увеличивается содержание смол, что положительно сказывается на свойствах СБВ. Оптимальным является содержание серной кислоты 2-5% масс., так как при увеличении содержания серной кислоты больше 5% масс. в СБВ остается кислота и водная вытяжка имеет кислую реакцию.

Увеличение содержания вторичных остатков в составе СБВ свыше 20% масс. приводит к небольшому снижению температуры размягчения, исходя из этого оптимальным выбрано содержание вторичных остатков в СБВ в интервале 5-20% масс.

Температурный интервал смешения компонентов СБВ выбран 180-200°C, т.к. именно в этом температурном интервале смесь серы и серной кислоты становится наиболее вязкой, что объясняется образованием полимерной серы (Г. Реми. Курс неорганической химии. Мир, 1972 г., с. 674).

При проведении опытов определяли количество выделяющегося сероводорода поглощением водным раствором щелочи. Установлено, что количество выделяющегося сероводорода составляет 1,5%. При проведении этого процесса в промышленных условиях выделяющийся сероводород предлагается направлять на переработку в процессы получения серной кислоты или элементарной серы.

Пластификация нефтяных дорожных битумов проводится при необходимости корректировки полученных показателей. Например, образцы СБВ, представленные в таблице 2, по требованиям ГОСТ 22245 соответствуют марке БНД 60/90 (таблица 4). Для получения марки битума БНД 130/200 к образцу битума добавляется некоторое количество пластификатора, позволяющее увеличить пенетрацию и при этом обеспечить норму по температуре хрупкости. В качестве пластификатора могут быть использованы остатки вторичных процессов. Результаты пластификации образца СБВ (опыт 29) с остатком висбрекинга представлены в таблице 5.

Для приготовления пластифицированного образца СБВ смесь 88% масс образца опыт 4 + 12% масс. остатка висбрекинга перемешивают при температуре 180-200°C в течение 30 минут, после чего проводят анализ. Результаты анализа приведены в таблице 5. Полученный образец СБВ соответствует требованиям ГОСТ 22245 на марку БНД 130/200. Количество используемого пластификатора в каждом конкретном случае подбирается по результатам анализов.

Предлагаемое техническое решение позволяет получать серобитумные вяжущие на основе остаточного и окисленного битумов с вовлечением в производство серы, серной кислоты и остатков вторичных процессов.

Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 46 items.
10.01.2013
№216.012.18dd

Многофункциональная добавка к автомобильному бензину и топливная композиция, ее содержащая

Изобретение относится к многофункциональной добавке к автомобильному бензину, которая содержит, % масс.: биобутанол 45,5-94,0, побочные продукты производства биобутанола до 33,5, антидетонационную добавку на основе ароматических аминов, включающая в качестве основного компонента N-метиланилин...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471857
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.09.2013
№216.012.67c7

Способ обезвоживания битуминозных нефтей

Изобретение относится к нефтяной промышленности. Изобретение касается способа обезвоживания битуминозных нефтей на нефтепромыслах с содержанием воды до 60%, в котором для улучшения отделения воды используют углеводородный разбавитель, в качестве которого используют жидкие бутаны при следующих...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002492214
Дата охранного документа: 10.09.2013
27.09.2013
№216.012.7048

Способ определения моющих свойств у присадок к автомобильным бензинам

Изобретение относится к лабораторным методам исследования присадок к автомобильным бензинам. Способ заключается в определении смол, промытых н-гептаном в бензине до и после введения исследуемой присадки по ГОСТ 1567, при этом используют бензин с содержанием промытых смол не менее 5 мг на 100 мл...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002494395
Дата охранного документа: 27.09.2013
27.10.2013
№216.012.7ad9

Способ определения наличия моющих присадок в автомобильных бензинах

Изобретение относится к лабораторным методам исследования автомобильных бензинов. Способ заключается в том, что определяют количество смол до и после промывки н-гептаном (промытых смол) по ГОСТ 1567 и по разнице в количестве смол до и после промывки н-гептаном судят о наличии моющей присадки в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002497111
Дата охранного документа: 27.10.2013
27.02.2014
№216.012.a6b4

Способ выделения обезмасленных парафинов кристаллизацией с применением избирательных растворителей

Изобретение относится к улучшенному способу выделения обезмасленных парафинов кристаллизацией с применением избирательных растворителей, включающему смешение сырья с растворителем, охлаждение полученной смеси, ее кристаллизацию. При этом перед смешением растворителя с сырьем растворитель...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002508391
Дата охранного документа: 27.02.2014
27.03.2014
№216.012.ae9c

Многофункциональная добавка к автомобильному бензину и топливная композиция, ее содержащая

Изобретение относится к многофункциональной добавке к автомобильному бензину, характеризующейся тем, что включает многофункциональную присадку с моющими и антикоррозионными свойствами - 1,0-10,0% масс., стабилизатор цвета пиперазинэтанамин - 0,005-0,3% масс., углеводородную фракцию с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002510415
Дата охранного документа: 27.03.2014
10.04.2014
№216.012.af80

Способ переработки битуминозных нефтей

Настоящее изобретение относится к переработке битуминозных нефтей. Изобретение включает процессы обезвоживания, атмосферную отгонку светлых нефтепродуктов, деасфальтизацию. При переработке обезвоженную битуминозную нефть разделяют в процессе атмосферной отгонки на светлые нефтепродукты и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002510643
Дата охранного документа: 10.04.2014
20.04.2014
№216.012.b8bc

Состав селективного растворителя для выделения методом жидкостной экстракции из прямогонной дизельной фракции алкилдибензотиофенов и азотсодержащих соединений

Изобретение относится к области нефтепереработки. Изобретение касается состава селективного растворителя для выделения методом жидкостной экстракции из прямогонной дизельной фракции алкилдибензотиофенов и азотсодержащих соединений. Селективный растворитель представляет собой раствор ацетанилида...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002513020
Дата охранного документа: 20.04.2014
20.04.2014
№216.012.b90b

Способ получения нефтяного пластификатора

Изобретение относится к области нефтепереработки и может быть использовано при производстве нефтяных пластификаторов с пониженным содержанием полициклических ароматических углеводородов (ПАУ). Изобретение касается способа получения нефтяного пластификатора очисткой остаточного экстракта -...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002513099
Дата охранного документа: 20.04.2014
10.06.2014
№216.012.cde6

Способ получения высокооктанового базового бензина

Изобретение относится к способам получения высокооктанового базового бензина и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности. Изобретение касается двухстадийного способа получения высокооктанового базового бензина с использованием жидкого и газообразного углеводородного сырья в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002518481
Дата охранного документа: 10.06.2014
Showing 1-10 of 50 items.
10.01.2013
№216.012.18dd

Многофункциональная добавка к автомобильному бензину и топливная композиция, ее содержащая

Изобретение относится к многофункциональной добавке к автомобильному бензину, которая содержит, % масс.: биобутанол 45,5-94,0, побочные продукты производства биобутанола до 33,5, антидетонационную добавку на основе ароматических аминов, включающая в качестве основного компонента N-метиланилин...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471857
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.09.2013
№216.012.67c7

Способ обезвоживания битуминозных нефтей

Изобретение относится к нефтяной промышленности. Изобретение касается способа обезвоживания битуминозных нефтей на нефтепромыслах с содержанием воды до 60%, в котором для улучшения отделения воды используют углеводородный разбавитель, в качестве которого используют жидкие бутаны при следующих...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002492214
Дата охранного документа: 10.09.2013
27.09.2013
№216.012.7048

Способ определения моющих свойств у присадок к автомобильным бензинам

Изобретение относится к лабораторным методам исследования присадок к автомобильным бензинам. Способ заключается в определении смол, промытых н-гептаном в бензине до и после введения исследуемой присадки по ГОСТ 1567, при этом используют бензин с содержанием промытых смол не менее 5 мг на 100 мл...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002494395
Дата охранного документа: 27.09.2013
27.10.2013
№216.012.7ad9

Способ определения наличия моющих присадок в автомобильных бензинах

Изобретение относится к лабораторным методам исследования автомобильных бензинов. Способ заключается в том, что определяют количество смол до и после промывки н-гептаном (промытых смол) по ГОСТ 1567 и по разнице в количестве смол до и после промывки н-гептаном судят о наличии моющей присадки в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002497111
Дата охранного документа: 27.10.2013
27.02.2014
№216.012.a6b4

Способ выделения обезмасленных парафинов кристаллизацией с применением избирательных растворителей

Изобретение относится к улучшенному способу выделения обезмасленных парафинов кристаллизацией с применением избирательных растворителей, включающему смешение сырья с растворителем, охлаждение полученной смеси, ее кристаллизацию. При этом перед смешением растворителя с сырьем растворитель...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002508391
Дата охранного документа: 27.02.2014
27.03.2014
№216.012.ae9c

Многофункциональная добавка к автомобильному бензину и топливная композиция, ее содержащая

Изобретение относится к многофункциональной добавке к автомобильному бензину, характеризующейся тем, что включает многофункциональную присадку с моющими и антикоррозионными свойствами - 1,0-10,0% масс., стабилизатор цвета пиперазинэтанамин - 0,005-0,3% масс., углеводородную фракцию с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002510415
Дата охранного документа: 27.03.2014
10.04.2014
№216.012.af80

Способ переработки битуминозных нефтей

Настоящее изобретение относится к переработке битуминозных нефтей. Изобретение включает процессы обезвоживания, атмосферную отгонку светлых нефтепродуктов, деасфальтизацию. При переработке обезвоженную битуминозную нефть разделяют в процессе атмосферной отгонки на светлые нефтепродукты и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002510643
Дата охранного документа: 10.04.2014
20.04.2014
№216.012.b8bc

Состав селективного растворителя для выделения методом жидкостной экстракции из прямогонной дизельной фракции алкилдибензотиофенов и азотсодержащих соединений

Изобретение относится к области нефтепереработки. Изобретение касается состава селективного растворителя для выделения методом жидкостной экстракции из прямогонной дизельной фракции алкилдибензотиофенов и азотсодержащих соединений. Селективный растворитель представляет собой раствор ацетанилида...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002513020
Дата охранного документа: 20.04.2014
20.04.2014
№216.012.b90b

Способ получения нефтяного пластификатора

Изобретение относится к области нефтепереработки и может быть использовано при производстве нефтяных пластификаторов с пониженным содержанием полициклических ароматических углеводородов (ПАУ). Изобретение касается способа получения нефтяного пластификатора очисткой остаточного экстракта -...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002513099
Дата охранного документа: 20.04.2014
10.06.2014
№216.012.cde6

Способ получения высокооктанового базового бензина

Изобретение относится к способам получения высокооктанового базового бензина и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности. Изобретение касается двухстадийного способа получения высокооктанового базового бензина с использованием жидкого и газообразного углеводородного сырья в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002518481
Дата охранного документа: 10.06.2014
+ добавить свой РИД