CH183940A - Verfahren zur Herstellung eines viskosen Teerproduktes. - Google Patents

Description

  Verfahren zur Herstellung eines viskosen     Teerproduktes.       Die Erfindung bezieht sich auf ein Ver  fahren zur Herstellung eines viskosen, binde  fähigen Teerproduktes,     insbesondere    eines  hochwertigen, für den Strassenbau, für     Ab-          dichtungs-    und Isolierzwecke, für Anstrich  zwecke, für     Dachpappenfabrikation    und der  gleichen geeigneten     Bindemittels.     



  Es ist bereits bekannt, Teere durch oxy  dierende Behandlung mit sauerstoffhaltigen  Gasen bei höheren Temperaturen in kon  sistentere     Produkte    zu     verwandeln.     



  Nach vorliegender Erfindung wird Teer  einer oxydierenden Behandlung mit sauer  stoffhaltigen Gasen, wie zum Beispiel Luft,  bei höheren Temperaturen unterworfen, wo  bei die     Behandlung    unter     Durchmischung    des  Materials durchgeführt wird und die bei der       Erwärmung    aus dem Teer entweichenden  leichteren     Öle    durch     Abdestillieren    entfernt,  die entweichenden Mittel- und .Schweröle da  _ gegen mindestens teilweise in die     Reaktions-          masse    zurückgeführt werden.

      Durch die     mittleren    und- schwereren Öle       wird    den so erhaltenen     Produkten,-    welche  eine erhöhte     Konsistenz    aufweisen, eine bes  sere Plastizität und Bindefähigkeit und eine  geringere     Neigung    zum     Verspröden    ver  liehen.

       Hierzu    kommt noch der Vorteil, dass  die für sich verhältnismässig schwer     verwert-          baren        Mittelöle        und    Schweröle eine nutzbare       Verwendung        finden,    während die hochwerti  gen, gut verwertbaren Leichtöle     gewonnen     werden.  



  Die oxydierende Behandlung kann wäh  rend oder nach dem     Abdestillieren    der Leicht  öle     stattfinden,    die     Mittel-    und Schweröle  können nach oder während der     oxydierenden          Behandlung,        zum    Beispiel     mittels        eines          Rückflusskühlers    oder     ähnlich        wirkenden          Vorrichtungen,

      in die Reaktionsmasse zu  rückgeführt     werden.    Die Leichtöle werden  zweckmässig     bei    Dampftemperaturen von 100  bis 140'     abdestilliert,    während die oxydie  rende     Behandlung    bei Temperaturen (der      Reaktionsmasse) von 150 bis 210' bis zur       Erreichung    der gewünschten Konsistenz  durchgeführt wird. Wesentlich ist, dass die  Teermasse     während    der Behandlung tüchtig       durchmischt    wird, da dadurch die Entfer  nung der Leichtöle und der Oxydationspro=       zess    erheblich     begünstigt    wird.  



  Zwecks Vermeidung des     Schäumens    wird  man     vorteilhafterweise    einen zum Beispiel  durch     Vordestillation    mehr oder weniger von  Wasser befreiten Teer verwenden.  



  Es ist     zweckmässig,    das mit den Leicht  ölen abgehende Naphthalin . in     einem    dem       Kondensationsgefäss    für die Leichtöle vor  geschalteten Raum zur     Abscheidung    zu brin  gen und das abgeschiedene     Rohnaphthalin     wieder in die Reaktionsmasse zurückzufüh  ren, nachdem das Wasser .und die Leichtöle  aus derselben     völlig    oder weitgehend abge  trieben sind.  



  Zur Durchführung des Verfahrens eignet  sich eine Vorrichtung, wie sie in der Zeich  nung beispielsweise dargestellt ist. Bei die  ser     Ausführungsform    ist in das     Oxydations-          gefäss    B eine Heizschlange b     und    ein zweck  mässig zentral angeordnetes     zylindrisehes.Ge-          fäss    l eingebaut, in dessen Unterteil ein Rohr       m    mündet, -in welchem eine     Fördervorrich-          tung        n    vorgesehen ist, die derart arbeitet,

   dass  sie die Teermasse in den Zylinder     l    einführt  und von unten nach oben durch den Zylin  der presst. Die den Oberteil des Zylinders 1  verlassende warme Masse wird allseitig aus  gebreitet und fliesst, indem sie den aufstei  genden,     oxydierend    wirkenden Gasen eine  grosse Oberfläche darbietet, in den den Zy  linder 1 umgebenden Ringraum.

   Die Oxyda  tionsluft wird durch das Verteilungsorgan e  derart in den Unterteil des Oxydations  gefässes B     eingeführt,    dass sie den von war  mer Teermasse ausgefüllten Ringraum in  möglichst gleichmässiger Verteilung im Ge  genstrom zu der     Fliessrichtung    des Teeres       durchströmt,    wobei sie insbesondere Gelegen  heit hat, auf das aus dem Oberteil des Zy  linders     l        allseitig    austretende und sich hier  bei     ausbreitende    Material intensiv einzuwir  ken.

   Die in der Zeichnung veranschaulichte    Ausführungsform gestattet ein weitgehendes  bis praktisch vollständiges     Austreiben    der  Leichtöle und eine sehr wirksame und gleich  mässige Durchführung des     Oxydationsvor-          ganges.     



  Durch die oben erwähnte rasche Umwäl  zung der Teermasse werden auch lokale Über  hitzungen des Teeres an den Heizrohren, w     el-          che    bekanntlich zu unerwünschten     Krackvor-          gängen    des Teeres führen, vermieden.  



  Der obere Teil des Gefässes ist als Rück  flusskühler     f    ausgebildet (oder     mit        einem    sol  chen versehen), der in einen Raum C mün  det. Je . nach der Form des Gefässes wird  man den     Rückflusskühler    mit Wasser kühlen  oder es übt bereits die Luft eine genügend  kühlende Wirkung aus. Der Raum C ist bei  dem Ausführungsbeispiel kofferartig ausge  bildet und mit einer. Schlange g versehen.  durch welche     Kühlwasser    oder Dampf ge  leitet werden kann. Der Kühlraum C steht  durch Leitung h mit der Kondensations  schlange D für die Leichtöle in Verbindung.

    <I>Beispiel 1:</I>  500 g Steinkohlenteer werden unter star  kem Rühren     innerhalb    zirka 2     Stunden    un  ter     Lufteinblasen    auf zirka 170 bis<B>180'</B> ge  bracht. Die abgehenden Leicht- und ein Teil  der Mittelöle werden separat aufgefangen.  Dann wird die Masse unter starkem Rühren  und     Lufteinblasen    zirka 25     Stunden    auf  zirka 190 bis 2.00' erwärmt,     währenddem     durch einen     Rückflusskühler    die abgehenden  Schwer- und Mittelöle ständig     in    die Masse  zurückgeführt werden.

   Letztere können in  gewissen Fällen auch separat aufgefangen  werden und     nachträglich    der Reaktionsmasse  zugeführt werden. Das erhaltene Produkt  hat eine     Konsistenz    von etwa 90 Sek., gemes  sen bei 30   im     Teerkonsistometer    und eignet  sich vorzüglich für     Anstrichzwecke,    ferner  für den Strassenbau usw.  



  Es wurde ferner gefunden, dass man Pro  dukte mit einer erheblich grösseren Kon  sistenz und Plastizität erhalten kann, wenn  man den Teer in Gegenwart von     Verdik-          kungsmitteln    behandelt. Hierbei     wird    man           vorteilhafterweise,    zum Beispiel mit Rück  sicht auf die Anwendung von Teeren für den       Strassenbau,    möglichst billige Stoffe verwen  den.

   Als solche kommen asphaltartige Pro  dukte, wie Bitumen, Asphalte, Peche und  dergleichen, ferner natürliche Harze, wie  Kolophonium und     Kopale,    künstliche, harz  artige Kondensationsprodukte, wie zum Bei  spiel     Resole,        Aldehyd-Phenol-    oder     Amin-          Aldehyd-Kondensate,        Cumaronharze,    ferner  harzartige Abfall- oder     Nebenprodukte,    zum       Beispiel    der Kunstharz- und     Riechstoffindu-          strie,    in Betracht.  



  Die Behandlung der Teere ist. genau die  gleiche wie weiter oben     geschildert.    Dem Teer  kann eine gewisse Menge der Verdickungs  mittel, zum Beispiel 5 bis 20 %, vor, wäh  rend oder nach der oxydierenden Behandlung  zugegeben werden, massgebend ist dabei, dass  die Leichtöle     abdestilliert    und die Mittel  und Schweröle mindestens teilweise in die  Reaktionsmasse zurückgeführt werden.  



       Beispiel   <I>2:</I>  500 cm' Rohteer (Kammerofen- oder       Kokereiteer)    werden in einem geschlossenen,  mit     Dephlegmator        versehenen        Destillations-          gefäss    langsam unter starkem Rühren bis auf  zirka 140 bis 150   erwärmt und die bis zu  dieser Temperatur übergehenden Leichtöle       abdestilliert    und separat aufgefangen. Nach  dem die Destillation nachlässt, werden der.

    Masse 30 g Bitumen von     einem        Erweichungs-          punkt    von zirka 70   zugefügt, hierauf der       Rückflusskühler    eingeschaltet und die Masse  unter starkem Rühren und gleichzeitigem  Einleiten von feinverteilter Luft (zirka     30     Liter pro Stunde) bei einer Temperatur von  zirka. 160 bis<B>170'</B> behandelt, bis die Vis  kosität einen Wert von zirka 200 Sekunden  (gemessen im     Teerkonsistometer)    erreicht  hat, was je nach dem Teer 15 bis 25 Stunden  dauern kann. Wesentlich ist, dass der Rück  flusskühler so funktioniert, dass nur     geringe     Mengen Mittel- und Schweröle durch den  Luftstrom mitgerissen werden.  



  In gleicher Weise kann man den Teer  behandeln, wenn man ihm statt Bitumen an-         dere    ähnliche Produkte, wie zum Beispiel       Resol-Abfallharze    von der     Kunstharzfabri-          kation    oder     Cumaronharze    zugibt. Um Pro  dukte mit einer Viskosität von zirka<B>300</B> Se  kunden zu erhalten, kann dabei die erste  Temperatur (140 bis<B>150'</B> C) auf zirka 160  bis 170   C " und die Oxydationstemperatur  auf zirka 190 bis 200   gesteigert werden.  



  Das Verfahren gestattet die Überführung  von Teer in Produkte von hoher Viskosität,  welche vorzügliche     plastische    Eigenschaften  und     Bindeeigenschaften    aufweisen und den  Vorzug besitzen, dass sie     nicht    vorzeitig     ver-          spröden.    Die erfindungsgemäss erhaltenen  Produkte zeichnen sich durch eine hohe Vis  kosität bei einem gleichzeitigen beträcht  lichen Gehalt an Mittel- und Schwerölen aus  und können in bekannter Weise mit Füller  versetzt oder zu Kaltteeren verarbeitet wer  den.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH I: Verfahren zur Herstellung eines viskosen, bindefähigen Teerproduktes mit geringer Neigung zum Verspröden, durch oxydierende Behandlung von Teer mit sauerstoffhaltigen Gasen bei höherer Temperatur, dadurch ge kennzeichnet, dass die Behandlung unter Durchmischung des Materials durchgeführt wird und die bei der Erwärmung aus dem Teer entweichenden leichteren Öle durch Ab destillieren entfernt, die entweichenden Mit tel- und Schweröle dagegen mindestens teil weise in die Reaktionsmasse zurückgeführt werden. UNTERANSPRüCRE 1.

   Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass die oxydie rende Behandlung während dem Ab destillieren der Leichtöle begonnen und dann bei höheren Temperaturen unter mindestens teilweiser Zurückführung der Mittel- und Schweröle durchgeführt wird. 2. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass die oxydie rende Behandlung nach dem Abdestillie- ren der Leichtöle durchgeführt wird. 3.

   Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass die Mittel- und Schweröle nach der oxydierenden Behandlung in die Reaktionsmasse zu- rückgeführt werden. 4. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass die Leichtöle bei Dampftemperaturen von 100 bis 140 abdestilliert werden. 5. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteranspruch 4, dadurch gekennzeich net, dass die oxydierende Behandlung bei Temperaturen von 150 bis 210' C durch geführt wird. 6.

   Verfahren nach Patentanspruch I und Unteransprüchen 4 und 5, dadurch ge kennzeichnet, dass die Mittel- und Schwer öle mittels eines Rückflusskühlers in die Reaktionsmasse zurückgeführt werden. 7. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteransprüchen 4 bis 6, dadurch ge kennzeichnet, dass man durch Vordestil- lation mindestens teilweise von Wasser befreiten Teer verwendet.

   h. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteransprüchen 4 bis 7, dadurch ge kennzeichnet, dass das zusammen mit den Leichtölen abgehende Naphthalin in einem dem Kondensationsgefäss für die Leichtöle vorgeschalteten Raum zur Ab scheidung gebracht und dann in die Re aktionsmasse zurückgeführt wird. i). Verfahren . nach Patentanspruch I und Unteransprüchen 4 bis 8, dadurch ge kennzeichnet, dass man den Teer in Ge genwart von Verdickungsmitteln behan delt.

   PATENTANSPRUCH II: Vorrichtung zur Durchführung des Ver fahrens nach Patentanspruch I, gekennzeich net durch ein Oxydationsgefäss, welches in einen Innenraum und einen denselben um gebenden Aussenraum unterteilt und mit einer Fördervorrichtung versehen ist, durch welche die Teermasse von unten nach oben durch den Innenraum bewegt wird und nach Verlassen des Oberteils des Innenraumes in dem Aussenraum den aufsteigenden Oxyda tionsgasen entgegenströmt. UNTERANSPRüCHE 1.0.

   Vorrichtung nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass das Oxyda tionsgefäss mit einem Rückflusskühler versehen ist, sowie dass hinter dem Rück flusskühler ein Kühler für die Konden sation der Leichtöle vorhanden ist. 11.. Vorrichtung nach Patentanspruch II und Unteranspruch 10, dadurch gekennzeich net, dass zwischen dem Rückflusskühler und dem Kühler für Leichtöle ein mit Kühl- und Heizvorrichtungen ausgestat teter Raum für die Abscheidung von Rohnaphthalin vorgesehen ist. 12.

   Vorrichtung nach Patentanspruch II und Unteransprüchen 10 und 11, dadurch ge kennzeichnet, dass der Abscheidungsraum für Rohnaphthalin kofferförmig ausge bildet ist. 13. Vorrichtung nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass' der Innen- und Aussenraum zylindrische Form haben.