Invenția se referă la metode pentru fabricarea pavaje bituminoase produse de lichefiere termică a reziduurilor de cărbune și ulei de lignit și pot fi utilizate în petrochimie, industria cărbunelui și a drumurilor. Invenția se referă la o metodă de obținere a oxidării bitum prin amestec de oxigen aer hrana carbonifer, în prezența unui catalizator, în care ca amestecul de materii prime cărbunoase folosite lignit și solvent - ulei mineral, care este supus unei disoluție pre-termic, în prezența unui catalizator care cuprinde un oxid de fier promovat cu oxizi ai metalelor de valență variabilă în raport cărbune. reziduuri de hidrocarburi. Catalizator 1: 3: 0,01, respectiv, la o temperatură de 300-350 ° C, la o presiune de 2-5 atm, timp de menținere de 30 minute, urmată de stripare la 350 ° C, și oxidare la temperatură ridicată a reziduului de distilare cu catalizatorul de mai sus, la o temperatură de 160 ° C timp de 2,5-3 ore pentru obținerea bitumului. Rezultatul tehnic - extinderea prime bazei materiale obține bitum cu proprietăți biocide îmbunătățite. 1 z.s. f-ly, 4 tab.
Invenția se referă la metode de producere a bitumului rutier din produse de lichefiere termică a cărbunelui brun și a reziduurilor de ulei și poate fi utilizat în industria petrochimică, cărbunelui și drumurilor.
Este cunoscută o metodă pentru prepararea bitumului rutier din șisturi (AS nr. 1268599) în prezența unui aditiv - un reziduu de bază al producției de fenol prin metoda cumen. Următoarele fracții sunt utilizate ca solvent:
a) obținut în timpul procesării șistului și fierbere în intervalul 200-320 ° C într-un raport de 1: 0,3-0,7;
b) obținut și în prelucrarea șistului și fierbere la 200-320 ° C într-un raport de 1: 0,2-0,8.
Dezavantajul acestei metode este că extractul de cenușă cu punct de fierbere ridicat este clasificat ca bitum, dar indicatorii principali care îl caracterizează ca bitum nu sunt indicați.
O metodă de obținere a bitumului (AS № 1260384) prin oxidarea hidrocarburilor cu oxigenul atmosferic, unde hidrocarbura materie primă utilizată polugudron sau un amestec al acestora cu gudron de cărbune și un oxidant se adaugă acid sulfuric, care este folosit ca un nămol de acid aditiv sulfonat de producție, acru ulei de gudron de distilare a detergenților sau acid sulfuric uzat de alchilare a acidului sulfuric.
Dezavantajul acestei tehnologii este utilizarea de bitum componentelor acide, în special acidul sulfuric deșeuri, alchilarea cu acid sulfuric, care va distruge foarte repede derivații organici ai bitum, cum ar fi rășini, asfaltene și parafine și naftene, care sunt constituenții principali ai bitum. Prin urmare, un astfel de bitum este distrus rapid și calitatea suprafeței drumului pe baza lor va fi scăzută.
Există, de asemenea, o metodă de obținere a bitumului rutier bazat pe produsele de cracare a ligninei și gudronului de cărbune, care sunt utilizate în raport 1: 1 (AS nr. 355867).
Un dezavantaj al acestei tehnologii este că este necesar să se efectueze separarea ligninei de cracare din produsul obținut din seria componentelor nedorite. Apoi, este necesar să se efectueze semi-cocsificarea sau cocsificarea cărbunelui pentru a obține gudron de cărbune.
Bitumul rezultat este estimat numai prin trei parametri. Produsele secundare ale proceselor de cracare a ligninei și a cărbunelui, obținute într-o cantitate destul de mare, trebuie eliminate, ceea ce afectează, desigur, introducerea acestei tehnologii.
Dezavantajul metodei constă în necesitatea prezenței acestor deșeuri ale industriilor metalurgice a căror compoziție este instabilă, ceea ce va afecta calitatea bitumului rezultat.
Cel mai apropiat al invenției este o metodă de obținere a bitumului oxidarea reziduurilor petroliere, în prezența unui catalizator, care este folosit ca șisturi, și / sau carbon, sau un amestec de zeolit și ardezie, sau un amestec de zeolit și cărbune sub formă de praf într-o cantitate de 5-60% gr. Din materia primă (Brevetul de invenție nr. 2221003). Utilizați atât zeoliții naturali cât și cei artificiali. Zeolitul este, de asemenea, folosit ca catalizatori cu conținut de zeolit pentru procesele de rafinare a țițeiului.
Dezavantajul metodei constă în faptul că proprietățile catalitice ale cărbunelui, ardeiului și zeolitilor utilizați în oricare dintre modificările lor sunt foarte mici și, în plus, nu sunt selective, deoarece nu permiteți extragerea din cărbune a componentelor lipsă ale bitumului, cum ar fi asfaltenii și fenolii. Fenolii au proprietăți biocide, protejându-l de efectele microorganismelor, care, în general, sporesc durabilitatea materialelor bituminoase (brevetul de invenție nr. 2208024). Rolul cărbunelui în prototip este limitat numai de o umplutură fin dispersată. Stratul de catalizator cu conținut de zeolit poate introduce componente bituminoase nedorite, ceea ce îl va face periculos pentru mediu.
Pentru a elimina aceste dezavantaje, se propune o metodă de producere a bitumului prin oxidarea catalitică a reziduului de jos al dizolvării termice a cărbunelui obținut după îndepărtarea produselor ușoare la o temperatură de 350 ° C
Pentru dizolvarea termică a cărbunelui, s-a utilizat un produs solvent-ulei, care a fost combustibil lichid sau un reziduu de ulei cu un punct de fierbere peste 300 ° C sau un amestec al acestora. Dizolvarea termică a fost realizată în prezența unui catalizator, care este un oxid de fier, promovat de oxizi de metal cu valență variabilă la un raport de cărbune. reziduuri de hidrocarburi. catalizator 1: 3: 0,01 la o temperatură de 300-350 ° C, o presiune de 2-5 atm și un timp de menținere de 30 de minute. Oxidarea reziduului de la fund a fost efectuată în prezența catalizatorului de mai sus la o temperatură de 160 ° C timp de 2,5-3 ore la presiune atmosferică.
Metoda se efectuează după cum urmează.
Reziduul ulei sau ulei cu punct de fierbere peste 350 ° C sau un amestec al acestora, se adaugă praf de cărbune fin divizat ≤ 0,1 m și un catalizator cuprinzând un oxid de fier promovat cu oxizi ai metalelor cu valență variabilă.
Pasta rezultată a fost plasată într-o autoclavă și încălzit la o temperatură de 300-350 ° C și presiuni de până la 5 atmosfere, timp de 30 minute pentru a extrage componentele esențiale ale cărbunelui, în special a compușilor fenolici și asfaltene.
Mai departe, fracțiunile ușoare sunt distilate din produsul obținut. Reziduul rezultat punct de fierbere ridicat alimentat la un dispersor și supus oxidării la temperaturi de până la 200 ° C la presiune atmosferică.
Metoda este ilustrată prin următoarele exemple.
Ca solvenți a folosit combustibil-100, cu următoarea caracteristică:
Cărbunele - maro, cu următoarea caracteristică: A d - 4,6; V daf - 15,8; C daf 72,1; H daf - 5,9; (S + O + N) daf-25,3.
fracțiune pre-măcinat cărbune până la 0,1 mm este amestecat cu ulei combustibil în raportul 1: 3, rezultând într-un catalizator de pastă este adăugat într-o cantitate de 0,01 g per kg de pastă, care a fost apoi introdus într-o autoclavă și menținută la o temperatură de 300-350 ° C 30 de minute. Catalizatorul este introdus în sistem în stadiul de dispersie a cărbunelui. Din amestecul rezultat, capetele luminoase se distilează la 350 ° C. Reziduul punct de fierbere ridicat rămas cu un catalizator este plasat într-un dispersant, care este trecut prin aer și este oxidat în timpul 2.5-3 ore la o temperatură de 160 ° C Ca rezultat, se obține bitum de gradul 40/60 BND.
Prepararea pastălor se efectuează în conformitate cu exemplul 1. Ca solvent, se utilizează o fracțiune de fierbere în intervalul 200-350 ° C cu următoarea caracteristică:
- densitate la 20 ° C, kg / m 3 - 860.
Compoziția grupului, masă%:
Experiența pentru obținerea de bitum se realizează ca în exemplul 1. Rezultatul este un grad bitum 60/90.
Prepararea pastei se efectuează conform Exemplului 1. Ca solvent, se utilizează o fracțiune de fierbere în intervalul 200-350 ° C și un ulei combustibil într-un raport de 1: 1. Producția de bitum se realizează în conformitate cu Exemplul 1. Ca rezultat, a fost obținut bitum de gradul BND 90/130.
Rezultatele experimentelor sunt prezentate în tabele.
În stadiul inițial al lucrării, sa stabilit un raport optim de cărbune-solvent în experimentele privind dizolvarea termică a cărbunelui. Datele sunt prezentate în tabelul 1.
Efectul raportului cărbunelui. solvent pentru compoziția de grup a reziduului cu punct de fierbere ridicat
* Compoziția de grup după distilarea în vid a produsului de dizolvare termică.
Astfel cum rezultă din datele prezentate în tabelul 3, după oxidarea reziduului punct de fierbere ridicat rezultat din distilarea în vid la 350 ° C cărbune produs de dizolvare termică, a produs un reziduu care corespunde unei compoziții multicast și temperatura de înmuiere a bitumului Runo.
Caracteristicile fizice și chimice ale bitumurilor rezultate sunt prezentate în Tabelul 4.
Caracteristicile fizico-chimice ale bitumului obținut
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: