CN106367094A - 用于沥青应用的抗多磷酸的硫化氢清除剂 - Google Patents

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Abstract

公开了一种用于降低由沥青组合物产生或者排放的硫化氢的方法和组合物。在某些方面中，提供了一种降低来自沥青组合物的硫化氢排放物的方法，其中使添加剂与沥青组合物混合，并且所述添加剂为铜基复合物。沥青组合物可以包括沥青和沥青改性酸。铜基复合物可以包括羧酸铜。所述羧酸铜可以是油溶性金属有机物。

Description

用于沥青应用的抗多磷酸的硫化氢清除剂
发明背景
1、相关申请的交叉引用
本申请要求于2015年7月23日提交的美国临时专利申请序列号62/196,139的权益和优先权，在这里通过参考将其内容全文引入.
2、发明领域
本公开的主题总体上涉及沥青生产，并且特别地，涉及采用化学添加剂的沥青生产.
3、现有技术
沥青为衍生自原油的粘稠物质，并被用于铺路和道路建设材料，或者用作为屋顶瓦.常用的沥青改性试剂为多磷酸(PPA).PPA可被添加至沥青组合物以提高沥青混合物的粘合剂硬度，并降低沥青粘合剂老化的敏感度.
沥青工业中日益关注的问题在于由于使用多磷酸来改性沥青所导致的硫化氢(H2S)的产生。H2S为毒性的和腐蚀性的，其为使沥青生产更加危险并且高成本的因素.由锌基化合物组成的H2S清除添加剂经常被用于降低沥青中的H2S含量.然而，越来越多的证据表明在沥青生产过程中使用PPA会降低这些锌基H2S清除剂以及其它H2S清除剂的效用.
这就需要能够抵抗PPA作用的新的清除剂.由此需要对本领域的技术作出改进.
发明概述
在某些方面中，提供了一种用于降低来自沥青组合物的硫化氢排放物的方法，其中使添加剂与沥青组合物混合，并且所述添加剂为铜基复合物.所述沥青组合物可以包括沥青和沥青改性酸.硫化氢可以是潜伏性硫化氢，通过裂化产生的硫化氢，以及通过由添加至沥青组合物的沥青改性试剂所导致的再生过程产生的硫化氢中的一种或多种.沥青改性酸可以是多磷酸.沥青改性酸还可以是无机酸.无机酸可以是磷酸或者膦酸酯衍生物.沥青改性酸可以是无机酸的盐或有机酯.所述盐可以是磷酸钠.铜基复合物可以包括一种或多种来自由碳酸铜、氢氧化铜和氧化铜组成的组的组分.铜基复合物可以包括羧酸铜.羧酸铜可以是油溶性金属有机物。铜基复合物可以通过使铜与有机酸反应，并使用有机溶剂稀释所获得的混合物来形成.添加剂可以包括一种或多种来自由羧酸锌、锌颗粒的分散体、和胺醛缩合物组成的组的组分。有机酸可以是来自由辛酸异构体(例如2-乙基己酸)、新癸酸、环烷酸、异丁酸和其它油溶性合成羧酸组成的组中的一种或多种.
在另一个方面中，提供了一种用于降低来自沥青组合物的硫化氢排放物的方法，其中使添加剂与沥青组合物混合，并且所述添加剂为铁基复合物.所述沥青组合物可以包括沥青和沥青改性酸.硫化氢可以是潜伏性硫化氢，通过裂化产生的硫化氢，以及通过由添加至沥青组合物的沥青改性试剂所导致的再生过程产生的硫化氢中的一种或多种.沥青改性酸可以是多磷酸.沥青改性酸可以是无机酸.无机酸可以是磷酸或者膦酸酯衍生物.沥青改性酸可以是无机酸的盐或有机酯.所述盐可以是磷酸钠.铁基复合物可以包括一种或多种来自由碳酸铁、氢氧化铁和氧化铁组成的组的组分.铁基复合物可以包括羧酸铁.羧酸铁可以是油溶性金属有机物.铁基复合物可以通过使铁与有机酸反应，并使用有机溶剂稀释有机酸来形成.添加剂可以进一步包括一种或多种来自由羧酸锌、锌颗粒的分散体、和胺醛缩合物组成的组的组分.有机酸可以是来自由辛酸异构体(例如2-乙基己酸)、新癸酸、环烷酸、异丁酸或其它合成羧酸组成的组中的一种或多种.
在另一个方面中，提供了一种包含沥青和添加剂的组合物，其中所述添加剂包括铜基复合物.所述组合物可以进一步包括沥青改性试剂.硫化氢可以是潜伏性硫化氢，通过裂化产生的硫化氢，以及通过由添加至组合物的沥青改性试剂所导致的再生过程产生的硫化氢中的一种或多种.沥青改性酸可以是多磷酸.沥青改性酸还可以是无机酸.无机酸可以是磷酸或者膦酸酯衍生物.沥青改性酸可以是无机酸的盐或有机酯.所述盐可以是磷酸钠.铜基复合物可以包括一种或多种来自由碳酸铜、氢氧化铜和氧化铜组成的组的组分.铜基复合物可以包括油溶性羧酸铜.
在另一个方面中，提供了一种包含沥青和添加剂的组合物，其中所述添加剂包括铁基复合物.所述组合物可以进一步包括沥青改性试剂.硫化氢可以是潜伏性硫化氢，通过裂化产生的硫化氢，以及通过由添加至组合物的沥青改性试剂所导致的再生过程产生的硫化氢中的一种或多种。沥青改性酸可以是多磷酸.沥青改性酸可以是无机酸.无机酸可以是磷酸或者膦酸酯衍生物.沥青改性酸可以是无机酸的盐或有机酯.所述盐可以是磷酸钠.铁基复合物可以包括一种或多种来自由碳酸铁、氢氧化铁和氧化铁组成的组的组分.所述组分可以是颗粒的形式，并且所述颗粒可以悬浮于有机溶剂中.铁基复合物可以包括油溶性羧酸铁.
在另一个方面中，提供了一种降低来自沥青组合物的硫化氢排放物的方法，其中使添加剂与沥青组合物混合，所述添加剂包括铁复合物和铜复合物的混合物.
在另一个方面中，提供了一种降低来自沥青组合物的硫化氢排放物的方法，其中使添加剂与沥青组合物混合，所述添加剂包括铁复合物、铜复合物和锌复合物的混合物.
附图说明
图1为在说明性的实施方式中，对于本发明的添加剂和其它添加剂来说，在添加PPA之前和之后，对比沥青中H2S降低的线状图.
图2为在说明性的实施方式中，对于本发明的添加剂和其它添加剂来说，在添加PPA之前和之后，对比H2S清除百分比的柱状图。
虽然在本文中将描述某些优选的说明性实施方式，但是将理解的是，本说明书并不意图将主旨限制于这些实施方式.与之相反，其意图覆盖所有的替代方案、改进和等价形式，正如包括在通过所附权利要求书来限定的主旨的精神和范围内.
发明详述
在本文中公开的是用于降低从沥青组合物产生或排放的硫化氢的方法和组合物的多种说明性实施方式.出于本发明的目的，术语“沥青”涉及在25℃下为固体或半固体，并且当加热的时候可逐渐地液化，并且其中主要组分为天然生成的柏油(或油母岩质)，或者为例如在石油精炼中作为残留物获得的柏油状材料的任意的各种材料.沥青最终例如可被用作为铺路或者道路建设材料，或者用作为屋顶瓦.
硫化氢可以作为天然生成材料存在于沥青中，特别是在衍生自油母岩质的沥青中.受到硫重度污染的油在本领域中有时会被称为酸性原油，其也可产生携带硫化氢的残渣.具有硫组分的任何沥青可以通过加热所述沥青而导致的裂化过程来自发地排放硫化氢.
在某些说明性实施方式中，在沥青中存在的硫化氢使用包括在加热沥青之前或同时使添加剂和沥青混合的方法来“清除”.出于本发明的目的，术语“清除”等是指添加剂与沥青中的硫化氢相互作用，从而使得来自沥青的气态的硫化氢排放物被减轻或消除.
在某些说明性实施方式中，本发明公开的主旨涉及的沥青组合物包含沥青改性剂，例如多磷酸或“PPA”.PPA可特指多磷酸，或者任意其它无机酸，包括磷酸或膦酸酯衍生物.这还可以涉及无机酸的盐，例如磷酸钠或者所述酸的有机酯.PPA可以引起特定的硫化氢清除剂损失它们的效用，并在清除之后恢复至硫化氢.清除剂与硫化氢化学反应生成非挥发性化合物.在锌基清除剂的情况中，它们产生硫化锌。在酸性条件下，硫化锌将反应生成H2S.化学过程的一个例子如下：
Zn(配体)x+x H2S→ZnS+x H(配体)
1/x ZnS+Hx(酸)→1/x H2S+x酸-
沥青中的H2S源可以是潜伏性的，或者H2S可以通过裂化由重质芳族硫沥青质生成，可以由添加的单质硫来生成，或者可以在将PPA(或者其它酸)添加至包括清除产物例如硫化锌的沥青时而再生.
在本文中公开的添加剂用作清除剂，并且对将沥青改性剂添加至沥青是抗性的.所述清除剂可以在沥青生产过程中的任意点处添加，从而有效地降低H2S浓度，包括在添加沥青改性剂之前或之后.在一种优选的实施方式中，在添加沥青改性剂之前添加清除剂.此外，无论是金属基还是其它的，其它硫化氢清除添加剂的存在不会降低本发明添加剂的功用.
除了PPA以外，出于改性沥青性能的目的，据信本发明的主题利用在沥青生产的过程中所使用的其它沥青改性剂例如强酸、无机酸或有机酸也是有效的.
在某些说明性实施方式中，提供了一种用于降低来自包含沥青改性剂的沥青组合物的硫化氢排放物的方法，其中使添加剂与沥青组合物混合，所述添加剂包括铜基复合物.如在本文中所使用的，术语铜基复合物是指任何包含铜的材料.在一个方面中，铜基复合物可以包括一种或多种来自由碳酸铜、氢氧化铜和氧化铜组成的组的组分.这些组分可以是分散颗粒的形式.在另一个方面中，铜基复合物可以包括羧酸铜.羧酸铜可以是油溶性金属有机物.
在另一种说明性的实施方式中，提供了一种用于降低来自包含沥青改性剂的沥青组合物的硫化氢排放物的方法，其中使添加剂与沥青组合物混合，所述添加剂包括铁基复合物.如在本文中所使用的，术语铁基复合物是指任何包含铁的材料.在一个方面中，铁基复合物可以包括一种或多种来自由碳酸铁、氢氧化铁和氧化铁组成的组的组分.这些组分可以是分散颗粒的形式.在另一个方面中，铁基复合物可以包括羧酸铁.羧酸铁可以是油溶性金属有机物.
在某些说明性实施方式中，提供了一种包含沥青和添加剂的组合物，其中所述添加剂包括铜基复合物.所述组合物还可以包括沥青改性剂.在特定的说明性实施方式中，沥青改性剂可以是多磷酸.在一个方面中，铜基复合物可以包括一种或多种来自由碳酸铜、氢氧化铜和氧化铜组成的组的组分.这些组分可以是分散颗粒的形式.在另一个方面中，铜基复合物可以包括羧酸铜.
在另一种说明性实施方式中，提供了一种包含沥青和添加剂的组合物，其中所述添加剂包括铁基复合物.所述组合物还可以包括沥青改性剂.在某些说明性实施方式中，沥青改性剂可以是多磷酸.在一个方面中，铁基复合物可以包括一种或多种来自由碳酸铁、氢氧化铁和氧化铁组成的组的组分.这些组分可以是分散颗粒的形式.在另一个方面中，铁基复合物可以包括羧酸铁.
在某些说明性实施方式中，本发明的添加剂为使用分散剂化学品在有机溶剂内的颗粒的分散体，所述有机溶剂例如为异链烷烃溶剂，例如isopar M或L.在某些说明性实施方式中，本发明的添加剂为油溶性复合物，并且可以通过使氧化铜或氧化铁溶解于恰当的有机酸例如2-乙基己酸(相当于辛酸)、新癸酸、异丁酸、环烷酸或上述酸(或其它有用的合成羧酸)的混合物中，随后通过使用有机溶剂例如异链烷烃溶剂例如isopar M或L稀释复合物来制备.在任意情况中，添加剂可以通过本领域技术人员已知的常规泵和注射方法施加至沥青流.在某些说明性实施方式中，还可以使用除了铜和铁的其它金属基添加剂，例如但不限于铬.
在某些说明性实施方式中，油溶性复合物的活性组分可以是羧酸铜(II)、羧酸铁(II)或羧酸铁(III)，其中羧酸盐可以是本文前面所述的任意有机酸，或其任意组合.所使用的溶剂可以由芳族溶剂例如Exxon Aromatic 100或150或者异链烷烃溶剂例如Isopar M或L和共溶剂组成，所述共溶剂由二醇醚例如2-丁氧基乙醇或二醇例如乙二醇或丙二醇组成.在某些说明性实施方式中，典型的配制物(以质量计)为50-80％金属羧酸盐、20-50％主溶剂和1-5％共溶剂.在某些说明性实施方式中，对于分散体类型产物，异链烷烃溶剂例如isopar M或L中的活性组分可以是碳酸铜、氢氧化铜或氧化铜；碳酸铁、氢氧化铁或氧化铁。芳族化合物典型地不用于分散体类型产物.在某些说明性实施方式中，典型的配制物(以质量计)为30-70％金属颗粒、40-60％溶剂和1-10％分散剂。
总的来说，本发明的添加剂可以以用于预计最终结果的任意温度或浓度引入至沥青中.例如，添加剂可以在生产条件的过程中施加，或者在沥青为液体时施加.在不具有充分沥青流动性的情况下，清除剂的活性组分恰当混合至沥青是更加困难的，并且添加剂和H2S之间的接触大幅下降，从而使得添加剂将表现为无效的.
本发明的添加剂可以在极端条件下清除并保留H2S，所述极端条件导致其它常规的清除剂恢复所清除的H2S.例如，本发明的添加剂在超过350°F-400°F的温度下是有效的，并且高温条件实际上有助于清除反应更加快速地进行.本发明的添加剂与常规的有机基清除剂相比，可以更低成本地实现这一点.许多常规的有机基清除剂将在更高的温度下分解，由此降低有效性和成本效应.
在某些说明性实施方式中，其它可行的清除剂也可被添加至沥青组合物，例如羧酸锌、锌颗粒分散体和胺醛缩合物.沥青组合物还可以包含本领域技术人员已知的其它典型材料，例如单质硫(用于改善的沥青性能)和聚异丁烯或其它聚合物改性试剂。
本发明的添加剂清除潜在性的和裂化的H2S，并且还防止由于添加PPA或其它沥青改性试剂而导致由清除产物再生H2S.这与常规添加剂(例如但不限于辛酸锌)的不同在于沥青对由于PPA的添加所导致的再生是具有抗性的.显著地，基于PPA的H2S再生的防止并不会通过PPA的失活来实现，并且由此以所获得沥青的质量为代价.相反的是，在存在本发明的添加剂时，PPA的添加将仍然实现其所期望的沥青改性.
在某些说明性实施方式中，除了沥青组合物以外，当用于产生沥青的物流例如减压塔底物、减压瓦斯油、第六号燃油和沥青的其它烃流上游时，本发明的添加剂也是有效的.
为了促进更好地理解本发明的主旨，给出某些实施方式的某些方面的以下实施例.下文的实施例不应以任何方式解读为限制或限定本发明主旨的范围.
实施例1
对保持在300°F的沥青运行第一组实验，并在申请人客户之一的实验室中实施测试.在将多磷酸(PPA)施加至所讨论的沥青样品之前和之后，以不同剂量测试数种添加剂的清除效力.测试结果显示出，在添加PPA之后辛酸锌处理损失有效性.碳酸铜和有机亚胺添加剂与辛酸锌相比，维持它们的有效性好得多.非常显著地，铜化合物以10∶1的剂量率维持大于90％的清除效力，所述10∶1的剂量为工业应用的非常常见的初始剂量率.还重要的是，在添加PPA之后，少剂量的铜添加剂胜过多得多浓缩剂量的锌添加剂.
实施例1的测试结果在下文的表1和表2中示出：
示出实施例1的测试结果的线状图在图1中示出.
实施例2
第二组实验在申请人位于Texas的Sugar Land的实验室中运行.所使用的溶剂为源自ExxonMobile Chemical的Isopar MTM流体，而非沥青，并且测试在低得多的温度下运行，在这种情况中为140°F。测试了数种铜基添加剂.显著地，对于在实施例1中所涉及的碳酸铜添加剂，观察到类似水平的稳定性.此外，铁复合物证明了良好的抗恢复性.
实施例2的测试结果在下文的表3中示出：
示出实施例2测试结果的柱状图在图2中示出.
虽然本发明的主旨已经结合数种实施方式进行了详细的描述，但是并不会将其限制至这些所公开的实施方式.相反的是，本发明的主旨可以进行调整以结合目前尚未描述的任意数量的变形、改变、替代或等价形式，但是其为与本发明主旨的范围相当的.
另外，虽然本发明主旨不同的实施方式已被描述，但是应当理解的是，本发明主旨的方面可以仅包括一些所描述的实施方式.据此，本发明主旨不会被认为是通过上文的说明来进行限定，而是仅通过所附权利要求书的范围而限定。

Claims (23)

1.一种用于降低来自沥青组合物的硫化氢排放物的方法，所述方法包括：
使添加剂与沥青组合物混合，其中所述添加剂包括铜基复合物。
2.权利要求1的方法，其中沥青组合物包含沥青和沥青改性酸。
3.权利要求2的方法，其中硫化氢为潜伏性硫化氢，通过裂化产生的硫化氢，以及通过由添加至沥青组合物的沥青改性试剂所导致的再生过程产生的硫化氢中的一种或多种。
4.权利要求2的方法，其中沥青改性酸为多磷酸。
5.权利要求2的方法，其中沥青改性酸为无机酸。
6.权利要求5的方法，其中无机酸为磷酸或膦酸酯衍生物。
7.权利要求2的方法，其中沥青改性酸为无机酸的盐或有机酯。
8.权利要求7的方法，其中所述盐为磷酸钠。
9.权利要求1的方法，其中铜基复合物包括一种或多种来自由碳酸铜、氢氧化铜和氧化铜组成的组的组分。
10.权利要求1的方法，其中铜基复合物包括羧酸铜。
11.权利要求10的方法，其中羧酸铜为油溶性金属有机物。
12.权利要求1的方法，其中铜基复合物通过使铜与有机酸反应，并使用有机溶剂稀释所获得的混合物而形成。
13.一种用于降低来自沥青组合物的硫化氢排放物的方法，所述方法包括：使添加剂与沥青组合物混合，其中所述添加剂包括铁基复合物。
14.权利要求13的方法，其中铁基复合物包括一种或多种来自由碳酸铁、氢氧化铁和氧化铁组成的组的组分。
15.权利要求13的方法，其中铁基复合物包括羧酸铁。
16.权利要求15的方法，其中羧酸铁为油溶性金属有机物。
17.一种包含沥青和添加剂的组合物，其中所述添加剂包括铜基复合物。
18.权利要求17的组合物，其中铜基复合物包括一种或多种来自由碳酸铜、氢氧化铜和氧化铜组成的组的组分。
19.权利要求17的组合物，其中铜基复合物包括油溶性羧酸铜。
20.一种包含沥青和添加剂的组合物，其中所述添加剂包括铁基复合物。
21.权利要求20的组合物，其中铁基复合物包括一种或多种来自由碳酸铁、氢氧化铁和氧化铁组成的组的组分。
22.权利要求20的组合物，其中铁基复合物包括油溶性羧酸铁。
23.一种用于降低来自沥青组合物的硫化氢排放物的方法，所述方法包括：使添加剂与沥青组合物混合，其中所述添加剂包括铁复合物和铜复合物的混合物。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111154464A (zh) * 2020-02-24 2020-05-15 河南省新乡市第七化工有限公司 一种用于钻井的磺化沥青
CN115418108A (zh) * 2022-09-30 2022-12-02 苏州卓宝科技有限公司 一种改善耐霉菌腐蚀性的沥青胶料及制备方法

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017120430A1 (en) * 2016-01-08 2017-07-13 Innophos, Inc. Scavenger compositions for sulfur species
CA3017484C (en) 2016-03-14 2021-02-23 Baker Hughes, A Ge Company, Llc Metal-based hydrogen sulfide scavenger and method of preparing same
CN110072944B (zh) * 2016-12-08 2021-11-02 埃科莱布美国股份有限公司 用于聚合物处理的沥青的硫化氢清除剂
EP3562915B1 (en) * 2016-12-31 2020-04-15 Dorf Ketal Chemicals (India) Private Limited Amine based hydrogen sulfide scavenging additive compositions of copper salts, and medium comprising the same
CA3058139A1 (en) * 2017-03-29 2018-10-04 Ecolab Usa Inc. Dispersion of hexamine in non-aqueous glycerin
EP3623034A4 (en) 2017-05-12 2021-01-13 Kuraray Co., Ltd. APPARATUS FOR REMOVING SULFUR-CONTAINING COMPOUNDS AND METHOD FOR REMOVING SULFUR-CONTAINING COMPOUNDS
CN109593541A (zh) * 2018-12-04 2019-04-09 黄河三角洲京博化工研究院有限公司 90号a级道路石油沥青及其制备方法
US11981817B2 (en) 2019-02-28 2024-05-14 Ecolab Usa Inc. Hydrogen sulfide scavengers for asphalt
EP4196550A1 (en) * 2020-08-14 2023-06-21 Baker Hughes Oilfield Operations, LLC Packaging for solid hydrogen sulfide scavengers
US20230323125A1 (en) * 2020-10-02 2023-10-12 Bl Technologies, Inc. Polyphosphoric acid (ppa) resistant sulfide scavengers for asphalt

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB630204A (en) * 1946-09-06 1949-10-07 Anglo Iranian Oil Co Ltd Improvements relating to the refining of heavy hydrocarbons
US5000835A (en) * 1989-10-02 1991-03-19 Exxon Chemical Patents, Inc. Method of reducing H2 S in asphalt
US5169411A (en) * 1989-03-03 1992-12-08 Petrolite Corporation Suppression of the evolution of hydrogen sulfide gases from crude oil, petroleum residua and fuels
CN1890310A (zh) * 2003-12-10 2007-01-03 国际壳牌研究有限公司 包含h2s抑制剂的硫丸
US7495045B2 (en) * 2004-10-22 2009-02-24 Fina Technology, Inc. Use of inorganic acids with crosslinking agents in polymer modified asphalts
US20090065445A1 (en) * 2007-09-12 2009-03-12 Guard Products Llc Aromatic imine compounds for use as sulfide scavengers
US20090149577A1 (en) * 2003-12-31 2009-06-11 Fina Technology, Inc. Using Excess Levels of Metal Salts to Improve Properties when Incorporating Polymers in Asphalt
US7713345B2 (en) * 2008-02-06 2010-05-11 Icl Performance Products, Lp Polyphosphate modifier for warm asphalt applications
CN101945934A (zh) * 2008-02-20 2011-01-12 贝克休斯公司 使产生自沥青的硫化氢减少的方法
US20130092597A1 (en) * 2011-10-18 2013-04-18 Baker Hughes Incorporated Method for reducing hydrogen sulfide evolution from asphalt and heavy fuel oils
US20130320258A1 (en) * 2012-05-29 2013-12-05 Baker Hughes Incorporated Synergistic H2S Scavengers
CN104150801A (zh) * 2014-07-31 2014-11-19 西安科技大学 一种沥青改性剂及其工业生产方法与应用
FR3013051A1 (fr) * 2013-11-12 2015-05-15 Total Marketing Services Compositions bitumineuses a base de derives phosphoriques

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1494198A (en) 1973-12-17 1977-12-07 Shell Int Research Reducing emission of hydrogen sulphide from hot mixtures containing sulphur and bitumen
US6383464B1 (en) * 1995-06-02 2002-05-07 Owens Corning Fiberglas Technology, Inc. Method for reducing sulfur-oxide emissions from an asphalt air-blowing process
US6887445B2 (en) 1998-08-04 2005-05-03 M-I L.L.C. Process for sulfur scavenging
US6855754B2 (en) * 2000-12-18 2005-02-15 Basf Ag Asphalt-based formulations and method of making and using the same for paving and coating applications
US20050145137A1 (en) 2003-12-31 2005-07-07 Buras Paul J. Process for preparing bitumen compositions with reduced hydrogen sulfide emission

Patent Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB630204A (en) * 1946-09-06 1949-10-07 Anglo Iranian Oil Co Ltd Improvements relating to the refining of heavy hydrocarbons
US5169411A (en) * 1989-03-03 1992-12-08 Petrolite Corporation Suppression of the evolution of hydrogen sulfide gases from crude oil, petroleum residua and fuels
US5000835A (en) * 1989-10-02 1991-03-19 Exxon Chemical Patents, Inc. Method of reducing H2 S in asphalt
CN1890310A (zh) * 2003-12-10 2007-01-03 国际壳牌研究有限公司 包含h2s抑制剂的硫丸
US20090149577A1 (en) * 2003-12-31 2009-06-11 Fina Technology, Inc. Using Excess Levels of Metal Salts to Improve Properties when Incorporating Polymers in Asphalt
US7495045B2 (en) * 2004-10-22 2009-02-24 Fina Technology, Inc. Use of inorganic acids with crosslinking agents in polymer modified asphalts
US20090065445A1 (en) * 2007-09-12 2009-03-12 Guard Products Llc Aromatic imine compounds for use as sulfide scavengers
US7713345B2 (en) * 2008-02-06 2010-05-11 Icl Performance Products, Lp Polyphosphate modifier for warm asphalt applications
CN101945934A (zh) * 2008-02-20 2011-01-12 贝克休斯公司 使产生自沥青的硫化氢减少的方法
US20130092597A1 (en) * 2011-10-18 2013-04-18 Baker Hughes Incorporated Method for reducing hydrogen sulfide evolution from asphalt and heavy fuel oils
US20130320258A1 (en) * 2012-05-29 2013-12-05 Baker Hughes Incorporated Synergistic H2S Scavengers
FR3013051A1 (fr) * 2013-11-12 2015-05-15 Total Marketing Services Compositions bitumineuses a base de derives phosphoriques
WO2015071154A1 (fr) * 2013-11-12 2015-05-21 Total Marketing Services Compositions bitumineuses a base de derives phosphoriques
CN104150801A (zh) * 2014-07-31 2014-11-19 西安科技大学 一种沥青改性剂及其工业生产方法与应用

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111154464A (zh) * 2020-02-24 2020-05-15 河南省新乡市第七化工有限公司 一种用于钻井的磺化沥青
CN115418108A (zh) * 2022-09-30 2022-12-02 苏州卓宝科技有限公司 一种改善耐霉菌腐蚀性的沥青胶料及制备方法
CN115418108B (zh) * 2022-09-30 2024-02-06 苏州卓宝科技有限公司 一种改善耐霉菌腐蚀性的沥青胶料及制备方法

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