DE1220313B - Verfahren zur Herstellung von synthetischem Bitumen mit verbesserter Wetterbestaendigkeit aus Asphaltenen und einem Verschnittmaterial - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von synthetischem Bitumen mit verbesserter Wetterbestaendigkeit aus Asphaltenen und einem Verschnittmaterial

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DE1220313B DES79969A DES0079969A DE1220313B DE 1220313 B DE1220313 B DE 1220313B DE S79969 A DES79969 A DE S79969A DE S0079969 A DES0079969 A DE S0079969A DE 1220313 B DE1220313 B DE 1220313B
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    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10CWORKING-UP PITCH, ASPHALT, BITUMEN, TAR; PYROLIGNEOUS ACID
    • C10C3/00Working-up pitch, asphalt, bitumen
    • C10C3/02Working-up pitch, asphalt, bitumen by chemical means reaction
    • C10C3/026Working-up pitch, asphalt, bitumen by chemical means reaction with organic compounds

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Description

  • Verfahren zur Herstellung von synthetischem Bitumen mit verbesserter Wetterbeständigkeit aus Asphaltenen und einem Verschnittmaterial Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Bitumenmassen mit verbesserter Wetterbeständigkeit. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf Asphaltbitumenmassen mit einem verbesserten Viskositäts-Temperatur-Verhalten.
  • Bitumen enthalten zwei Hauptverbindungsklassen, die als Asphaltene und Maltene bekannt sind. Die Unterscheidung zwischen diesen beiden Verbindungsklassen erfolgt üblicherweise auf Grund ihrer Löslichkeitseigenschaften. So stellen Asphaltene denjenigen Anteil von Asphaltbitumina dar, der in Anwesenheit von niederen aliphatischen Kohlenwasserstoffen, wie Benzin, Hexan, Isopentan od. dgl., ausgefällt wird.
  • Als Maltene bezeichnet man andererseits den in dem gleichen Medium, das für die Asphaltenausfällung benutzt wird, vollständig löslichen Anteil..
  • Der Begriff »Asphaltene« wird in dem Buch von Abraham, »Asphalts and Allied Substances« (5. Auflage, S. 1165 und 1166), dahingehend definiert, daß darunter die in Erdölnaphtha unlöslichen nicht mineralischen Bestandteile zu verstehen sind, wodurch sie sich von den Maltenen oder Petrolenen unterscheiden, die sich in dem gleichen Medium und unter identischen Bedingungen vollständig lösen. Da dieser Test bei Zimmertemperatur von 18 bis 24° C durchgeführt wird, ergibt sich durch die angewandte Temperatur eine weitere Beschränkung. Eine noch weitere Einengung ergibt sich durch die Angabe der Menge an Erdölnaphtha oder an speziellem niederem Alkan, welche für die Durchführung der Trennung angewendet wird. Gemäß der Standardmethode werden 50 Volumteile Erdölnaphtha verwendet, und es wird üblicherweise bei Zimmertemperatur gearbeitet. Während der Begriff »Asphaltene« durch diese Standardmethode definiert wird, kann doch davon unabhängig die gesamte asphaltische Fraktion, welche bei .Zimmertemperatur . in einem beliebigen aliphatischen Kohlenwasserstoff mit 5 bis 12 Kohlenstoffatomen im Molekül unlöslich ist, für die Zwecke der vorliegenden Erfindung als »Asphaltene« betrachtet werden.
  • Je nach der Herkunftsstätte und den vorhergehenden Behandlungsarten in .bezug auf Isolierung und Darstellung können Asphaltbitumen bezüglich der Abhängigkeit von Viskositätsänderungeu von . thermischen Einflüssen. in hohem Ausmaß untereinander variieren. Diese Eigenschaft ist von besonderer Bedeutung für solche Bitumen, welche für Straßenbauzwecke oder für Dachabdeckungen verwendet werden. Darüber hinaus bestehen- wesentliche Unterschiede und Abweichungen in der Qualität .eines Bitumens bezüglich seiner Eigenschaft, den schädlichen Auswirkungen des Wettereinflusses zu widerstehen, was besonders dann augenscheinlich wird, wenn das betreffende Material zum überziehen von Dächern eingesetzt wird.
  • Gemäß der deutschen Auslegeschrift 1093 283 kann man den Anwendungsbereich synthetischer Bitumen erweitern, wenn man Asphaltene aus einem beliebigen Bitumen ausfällt und mit einem aromatischen Verschnittmaterial kombiniert. Die Eigenschaften des Endproduktes werden vor allem von der Lösefähigkeit des Verschnittmaterials für die Asphaltenteilchen beeinflußt. Es handelt sich also um ein rein kolloidchemisches Problem.
  • Die aus naphthenbasischen Rohölen erhaltenen Bitumen zeigen selbst nach einem Luftblasen sehr oft schlechte Eigenschaften der Wetterbeständigkeit. Es ist bekannt, daß durch dieses Luftblasen die Maltene dazu veranlaßt werden, mit sich selbst und bzw, oder mit .wenigstens einem Teil der Asphaltene unter Bildung von Esterbindungen zu kuppeln, die zum größten Teil erst während des Blaseprozesses selbst entstehen (J. M. G o p p e 1 und J. K n o t n e r u s, Fundamentals of Bitumen -Blowing in Proceedings Fourth World Petroleum Congress, 1955, 3, S. 399 bis 413). Naphthenbasische Rohöle enthalten jedoch Maltene, welche vorwiegend eine naphthenische Struktur aufweisen und" die beim Kuppeln mit den gleichfalls naphthenischen polycyclischen Asphaltenen geblasene Asphalte bilden, die ein relativ schlechtes Viskositäts-Temperatur-Verhalten, - eine niedrige Squalanverträglichkeit und eine relativ schlechte Wetteibesfändigkeit aufweisen. In der 'letzten Zeit werden jedogh-große Mengen gerade solcher Asphaltbitumina erzeugt, insbesondere da die an sich erwünschteren paraffinbasischen Rohöle allmählich zu Ende gehen.
  • Es ist daher das Ziel der vorliegenden Erfindung, die Eigenschaften der aus naphthenbasischen Rohölen erhaltenen Asphaltene bezüglich der Wetterbeständigkeit und ihres Viskositäts-Temperatur-Verhaltens zu verbessern. Darüber hinaus. soll ein Verfahren zur Herstellung von Bitumenmassen zur Verfügung gestellt werden, bei welchem das Luftblasen entweder vollständig ersetzt oder wenigstens unterstützt wird durch eine Kupplungsreaktion, welche nicht unter Bildung von Estern, sondern unter Ausbildung von Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindungen zwischen Asphaltenen und Maltenen abläuft, ohne daß jedoch eine merkliche Dehydrierung stattfindet..
  • Erfindungsgemäß hat sich gezeigt, daß die Eigenschaften von naphthenischen Asphaltenen hinsichtlieh:der Wetterbeständigkeit, des Viskositäts-Temperatur-Verhaltens und der Verträglichkeit wesentlich verbessert werden können, wenn man diese naphthenischen Asphaltene mit-Maltenen aus einem aliphatischen Rohöl kuppelt, wobei dann diese gekuppelten Asphaltene bei Anwendung in Asphaltbitumenmassen deren Wetterbeständigkeit in überraschender Weise erhöhen.
  • Demgemäß bestehen Asphaltbitumenmassen mit verbesserter Wetterbeständigkeit im Sinne der Erfindung aus einem Gemisch eines Verschnittmaterials und eines gekuppelten Asphaltenproduktes, wobei letzteres aus naphthenischen Asphaltenen besteht, die mit paraffinischen Maltenen durch Behandlung einer Mischung der betreffenden -`Asphältene-_ und Maltene mit einem Peroxyd bei erhöhten Temperaturen gekuppelt worden sind.
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von synthetischem Bitumen mit verbesserter Wetterbeständigkeit aus. Asphaltenen und einem Verschnittmaterial; dadurch gekennzeichnet, daß eine Mischung aus naphthenbasischen Asphaltenen mit einem verhältnismäßig hohen Atomverhältnis von C : H im Bereich von 0;85- bis 0,951 und paraffmbasischen Maltenen mit einem verhältnismäßig niedrigen Atomverhältnis von C : H im Bereich. von 0;60 bis' 0,70 bei erhöhten Temperaturen mit einem ]?eroxyd behandelt wird und daß -man -diese, ReakfiönsmiscliÜng oder eine durch Fällung; insbesondere mit Isopentan; daraus gewonnene Fraktion mit einem Verschnittmaterial kombiniert: Die- naphthenbasischen Äsphältene sind durch- ein verhältnismäßig hohes Atomverhältnis-von Kohlenstoff zu , Wasserstoff, charakterisiert; - welches einen fiinweis auf ihres naphtlienischen (oder -selbst aromatischen)- Charakter und die relativ kurzen Alkylseitenkeften -gibt. Diejenigen Asphaltene, welche gemäß- der Erfindung durch Kupplung. -mit Maltenen -von stärker, alipliatisehem Charakter verbessert wer= .den sollen; weisen- ein-,Atomverhältnis von Kohlenstoff zu Wasserstoff'-im Bereich zwischen 0,85 und 0,,95 -und üblicherweise zwischen 0,88 und 0,93 auf, und ihr mittleres -Molekulargewicht liegt zwischen 1500 und 2000.
  • Asphaltbitumenarten, - aus welchen naphthenbasische Asphaltene isoliert werden können, werden am besten gekennzeichnet durch bestimmte California-Valley-Rohasphalte, insbesondere wenn diese aus den Poso-Coalinga-Feldern stammen. Während es sich dabei um direkt destillierte, geblasene oder gecrackte "Asphaltbitumina bzw. Mischungen derselben handeln kann, werden doch vorzugsweise für die Isolierung der naphthenbasischen Asphaltene direkt destillierte Bitumina verwendet.
  • Die als Ausgangsmaterial für die paraffinbasischen Maltene dienenden Asphalte unterscheiden sich insbesondere in bezug auf das Kohlenstoff-Wasserstoff-Verhältnis dieser Maltene im Vergleich zu dem atomaren Verhältnis von Kohlenstoff zu Wasserstoff bei solchen Maltenen, welche üblicherweise zusammen mit den vorstehend beschriebenen naphthenbasischen Asphaltenen vorkommen. Maltene, welche gemäß der Erfindung mit naphthenbasischen Asphaltenen gekuppelt werden sollen, weisen ein atomares Verhältnis von Kohlenstoff zu Wasserstoff zwischen 0,60 und 0,70, üblicherweise zwischen 0,62 und 0,68 auf, welches auf die relativ langen Alkylketten. dieser Maltene hinweist. Derartige Maltene werden normalerweise in Rückständen aus Rohölen gefunden, die Schmierölfraktionen mit einem hohen Viskositätsindex liefern.
  • Derartige paraffinbasische Maltene werden im allgemeinen aus West-Texas-Rohölen gewonnen, und es kann sich dabei um direkt destillierte, gecrackte oder geblasene Asphalte handeln, wobei aber die direkt destillierten Asphalte bevorzugt werden. Die Maltene können von den mit ihnen zusammen vorkommenden Asphaltenen abgetrennt werden, beispielsweise durch Destillation oder eine Ausfällbehandlung, doch kann auch das gesamte paraffinische Asphaltbitumen bei dem erfindungsgemäßen Kupplungsprozeß als solches eingesetzt werden.
  • Zwecks Isolierung der Asphaltene kann das asphal-`tische Bitumen mit naphthenbasischem Charakter, je nach den physikalischen Eigenschaften, auf die verschiedenste an sich " bekannte Art und Weise mit dem als Ausfallmittel verwendeten aliphatischen Kohlenwasserstoff zusammengebracht werden. Hartasphalte mit einer Penetration bei 25° C von weniger als. 10 werden vorzugsweise zunächst in 0,5 bis 2 Volumteilen eines aromatischen Kohlenwasserstofflösurigsmittels, wie Benzol oder-Toluol, pro Volumteil des-asphaltischenRückstandes aufgelöst. Weichere Asphaltsorten, beispielsweise solche mit einer Penetration von mehr als 10 bei 25° C, können. -in 0,5 bis 2 V9luniteilen- des als Fälhnittel verwendeten ..aliphatisclienKohlenwasserstoffesmit 5 bis 12 Kohlen-'stof£atomen im Molekül pro'"Volumteil Asphalt dispergiert werden.
  • Die Maltenlösung wird von den ausgefällten Asphaltenen in geeigneter Weise durch Abfiltrieren, Zentrifugieren, Sedimentatiön oder Dekantierung abgetrennt: Anschließend werden die so abgetrennten naphthenbasischen Asphaltene erfindungsgemäß umgesetzt.
  • Die paraffinbasischen Maltene können von den mit ihnen zusammen vorkommenden Asphaltenen in der gleichen Weise durch Ausfälllen 'der Asphaltene getrennt worden. In diesem Fall enthält jedoch die Lösung der aliphatischen Kohlenwasserstoffe die gewünschten Maltene, Welche, dureh Abdestillieren des aliphatischen Kohlenwasserstoffes isoliert werden können.
  • Die erfindungsgemäß vorgesehene Peroxydbehandlung stellt eine Möglichkeit dar, um Asphältene von relativ ausgeprägtem Naphthencharakter mit relativ paraffinbasischen Maltenen zu kuppeln. Es hat sich gezeigt, daß ein derartiges Kupplungsprodukt überraschend verbesserte Eigenschaften hinsichtlich der Wetterbeständigkeit aufweist. Wenn man das Ergebnis mit demjenigen vergleicht, das beim Blasen des Asphaltes mit Luft erhalten wird, zeigt sich, daß die Kupplung unter Bildung von Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindungen, wie es bei Anwendung von Peroxyden möglich ist, zu einem Produkt mit wesentlich besseren Eigenschaften bezüglich der Wetterbeständigkeit führt, als sie die meisten geblasenen Asphalte aufweisen. Darüber hinaus führt die Kupplung der Maltene von stärker aliphatischem Charakter mit den naphthenbäsischen Asphaltehen zu einer Verbesserung der Wetterbeständigkeitseigenschaften dieser Asphaltehe. Ein solches Ergebnis kann nicht erzielt werden, wenn man die naphthenbasischen Maltene mit den natürlicherweise mit ihnen zusammen vorkommenden naphthenbasischen Asphaltehen kuppelt.
  • Das Produkt, welches bei der Kupplung der Asphaltehe mit den aliphatischen Maltenen erhalten wird, zeigt bezüglich des Löslichkeitsverhaltens gegenüber C5 C12 Alkanen asphaltenische Eigenschaften. Dieses Kupplungsprodukt kann daher gewünschtenfalls aus der nach der Peroxydbehandlung erhaltenen Reaktionsmischung abgetrennt und mit einem beliebigem Verschnittmaterial unter Bildung eines speziellen Produktes. vermischt werden. Vorzugsweise .wird für diesen Zweck die in Isopentan unlösliche Fraktion der Reaktionsmischung verwendet. In vielen Fällen kann jedoch das Reaktionsprodukt als solches ohne eine spezielle Isolierungsbehandlung verwendet werden.
  • Das so erhaltene Asphalten-Malten-Kupplungsprodukt ist durch ein Kohlenstoff-Wasserstoff-Verhältnis von etwa 0,72 bis 0,89 und vorzugsweise von 0,73 bis 0,85 charakterisiert. Das Molekulargewicht des Kupplungsproduktes scheint insofern von Bedeutung zu sein, als es in vielen Fällen wesentlich höher liegt als bei gewöhnlichen geblasenen Asphalten mit den gleichen Eigenschaften hinsichtlich der Penetration und des Erweichungspunktes. Die Molekulargewichte der erfindungsgemäß hergestellten Asphalten-Malten-Kupplungsprodukte liegen über 3500 und vorzugsweise im Bereich zwischen 5000 und 15 000.
  • Es hat sich gezeigt, daß das Kupplungsprodukt eine überraschend verbesserte Löslichkeit in Squalan aufweist, d. h. eine höhere , Squalanverträglichkeit hat. Die Squalanverträglichkeit, wird wie folgt bestimmt: Der Asphalt wird gelöst in heißem Squälan. Verschiedene Proben mit wechselnden Mengen Squalän werden hergestellt. Man läßt nun die Proben auf Zimmertemperatur. abkühlen, und mau beobachtet, bei welcher Probe gerade noch keine Entmischung auftritt. Die Konzentration in Gewichtsprozent an Squalan in dieser Probe ist die Squalanverträglichkeit des Asphalts.
  • Squalan ist ein beim Hydrieren von Squalan entstehender gesättigter beständiger Kohlenwasserstoff von aliphatischer Struktu f (vgl.. R ö m p p , Chemielexikon .unter dem Stichort »Squalen«). Asphaltmassen, welche solche Kupplungsprodukte enthalten, zeigen überraschenderweise, wohl infolge der !urstehend erwähnten besseren Verträglichkeit, eine verminderte Tendenz zur Rißbildung beimAltern. Wenn das Asphalten-Malten-Kupplungsprodukt aus der Reaktionsmischung abgetrennt wird, z. B. durch Airsfällen mittels C5 C15 Alkanen, so kann es als solches verwendet werden, oder man kann es durch Vermischen mit Verschnittmaterial weitermodifizieren, um auf diese Weise spezielle gewünschte physikalische Eigenschaften zu erzielen.
  • Das Kupplungsprodukt kann daher ausgefällt und anschließend mit einem Verschnittmaterial kombiniert werden, wodurch sich die physikalischen Eigenschaften des Endproduktes besser kontrollieren lassen. Vorzugsweise werden als Verschnittmaterialien Kohlenwasserstoffgemische mit dem Siedebereich eines Schmieröles verwendet. Es kann sich dabei um aromatische Extrakte oder Schmierölraffinate oder selbst um zurückgewonnenes Motorenöl bzw. um Mischungen dieser Stoffe handeln. Im allgemeinen besteht ein Verschnittmaterial vorzugsweise zu 0 bis 60 Gewichtsprozent aus einem aromatischen Schmierölextrakt und zu 40 bis 100 Gewichtsprozent aus Schmierölraffinaten, wobei wiedergewonnenes Motoröl im allgemeinen in die zuletzt genannte ölklasse fällt. Für die meisten Asphaltmassen, welche für überzugszwecke vorgesehen sind, werden Verschnittmaterialien dieser Art in Mengen= zwischen etwa 30 und 65 Gewichtsprozent eingesetzt, während der Rest aus dem Kupplungsprodukt besteht.
  • Selbstverständlich kann das Kupplungsprodukt aber auch mit anderen Asphaltarten, wie einem direkt destillierten, geblasenen oder gecräckten Asphalt kombiniert werden, falls spezielle physikalische Eigenschaften erzielt werden sollen.
  • Gemäß der Erfindung werden also Asphaltbitumenmassen mit verbesserter Wetterbeständigkeit hergestellt, indem man eine Mischung' aus naphthenbasischen Asphaltehen und paraffinbasischen Maltenen bei erhöhten Temperaturen mit einem Peroxyd behandelt und dieses Reaktionsgemisch oder eine daraus abgetrennte Fraktion mit einem Verschnittmaterial kombiniert.
  • Man kann jedoch eine beträchtliche Ersparnis bezüglich des Peroxydverbrauches erzielen, wenn man vor der Peroxydbehandlung mit Luft bläst. Wesentlich verbesserte Ergebnisse werden erhalten, wenn man die in einem Alkan unlöslichen Anteile aus dem bei der Peroxydbehandlung erhaltenen Reaktionsprodukt isoliert und die zurückbleibenden Maltene nochmals einer Peroxydbehandlung unterwirft. -` ' Die im Rahmen der Erfindung - eingesetzten Per= oxyde können durch die- nachstehende allgemeine Formel- definiert werden: , R-0-0-R' in welcher R und/oder R' ein Wasserstoffatom bzw: einen Alkylrest oder eine Arylgruppe bedeuten. Bei= spiele für geeignete Peroxyde sind Wasserstoffperoxyd; Alkylhydroperoxyde, Arylhydröperoxyde, `Dialkyl= peroxyde oder Diarylperoxyde. Bevoizügt werden jedoch Dialkylperoxyde . eingesetzt;' , insbesondere solche, bei welchen jeder Alkylrest 3 bis 8 Kohlen' stöffatome enthält. Im Rahmen' der Erfindung können beispielsweise die folgenden Peröxydverbindungen eingesetzt werden: tert.-Butylhydroperöxyd; ii-Hexylhydxoperokyd, Diisopropylperoxyd; Di-ri-Butyipei- Oxyd, ditef-Butylperoxyd, Dioetylperoxyd sowie Homologe dieser Verbindungen. Von .diesen Dialkylperoxyden wird ditert,-Butylperoxyd .bevorzugt.
  • Für die Durchfü4rung der Kupplung wird eine Mischung aus Asphaitenen und Maltenen vorzugsweise .auf eine Temperatur zwischen 110 und 160° C erhitzt und während eines Zeitraumes von 2 bis 8 Stunden auf dieser Temperatur gehalten, während gleichzeitig in der Reaktionsmischung eine Peroxydkonzentration von vorzugsweise 3 bis 7,5 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht von naphthenbasischen Asphaltenen und aliphatischen Maltenen, aufrechterhalten wird. Die Peroxydkonzentration kann leicht auf dem gewünschten Wert gehalten werden, indem man während der Reaktionsperiode zwischenzeitlich kleine Mengen frischen Peroxydes zusetzt. Vorzugsweise wird die Kupplungsreaktion während 4 bis 6 Stunden bei einer Temperatur zwischen etwa 140 und 160° C durchgeführt, wobei gleichzeitig eine Peroxydkonzentration von etwa 4 bis 6 Gewichtsprozent aufrechterhalten wird. Die Temperatur läßt sich leicht kontrollieren, indem man ein geeignetes inertes Lösungsmittel mit einem vorbestimmten Siedepunkt, wie Aromaten oder halogenierte Aromaten, auswählt. Beispiele für derartige Lösungsmittel sind tert.-Butylbenzol oder Dichlorbenzol.
  • Vorzugsweise werden im Rahmen der Erfindung in Isopentan unlösliche naphthenbasische Asphaltene verwendet, die ein Atomverhältnis von Kohlenstoff zu Wasserstoff in dem vorstehend angegebenen Bereich aufweisen. Die bei dem Verfahren eingesetzten paraffinbasischen Maltene sind vorzugsweise in Isopentan löslich, und sie haben gleichfalls ein atomares Verhältnis von Kohlenstoff zu Wasserstoff, das in den vorstehend beschriebenen Bereich fällt.
  • Die naphthenbasischen Asphaltene können mit den aliphatischen Maltenen in Gewichtsverhältnissen entsprechend 1 Teil Asphalte auf 4 Teile Maltene bis 3 Teile Asphaltene auf 2 Teile Maltene angewendet werden. Vorzugsweise liegen aber diese Mengenanteile im Bereich von 1: 4 bis 1 :1.
  • Das folgende Beispiel erläutert die Vorteile bei Anwendung der vorliegenden Erfindung, wobei besonderer Wert auf die Verbesserung der Wetterbeständigkeit durch das Kuppeln der naphthenbasischen Asphaltene mit den paraffinbasischen Maltenen gelegt worden ist. Ausführungsbeispiel Naphthenbasische Asphaltene .wurden aus einem geeigneten Rohasphalt durch Zusatz von 40 Teilen Isopentan ausgefällt. Diese Asphalterte hatten ein atomares Verhältnis von C : H wie 0,92 und ein Molekulargewicht von etwa 1600. Maltene von relativ paraffinischem Charakter wurden erhalten, indem man die Asphaltene aus einem kurzen Rückstand eines West-Texas-Schmieröles mit hohem Viskositätsindex ausfällte. Die so isolierten Maltene hatten ein atomares Verhältnis von C : H wie 0,70 und ein Molekulargewicht von 745. 1 Gewichtsteil der naphthenbasischen Asphaltene wurde zusammen mit 4 Gewichtsteilen der paraffinbasischen Maltene unter Zusatz von ditert.-Butylperoxyd bei 150° C benan= delt, wobei in dem Reaktionsgemisch während der Behandlungszeit von 4 bis 6 Stunden- eine Peroxydkonzentration von etwa q. bis 6 ofo aufrechterhalten wurde. Aus dem so erhaltenen Reaktionsgemisch wurde das in Isopentan unlösliche Kupplungsprodukt durch eine Fällbehandlung abgetrennt und mit 47 Gewichtsprozent eines industriellen Schmierölraffinates vermischt, wodurch eine Asphaltmasse mit einer Penetration von 20 und einem Erweichurigspunkt von 104° C erhalten wurde. Diese Asphaltmasse zeigte in einem Standardtest zur Prüfung der Wetterbeständigkeit eine Lebensdauer von 20.
  • Zum Vergleich wurden die folgenden Vergleichsversuche durchgeführt? welche die Vorteile des Kupplungsproduktes aus naplithenbasischen Asphaltenen mit paraffinbasischen Maltenen bestätigen: Die nach dem Abtrennen der naphthenbasischen Asphaltene in der Isopentanlösung zurückbleibenden Malte-ne wurden durch Abdestillieren des Isopentans isoliert, wodurch ein naphthenbasisches Malten mit einem atomaren Verhältnis von C : H wie 0,68 und einem Molekulargewicht von 735 erhalten wurde.
  • Eine Mischung aus 1 Teil der Asphaltene und 4 Gewichtsteilen dieser naphthenbasischen Maltene wurde unter Zusatz von ditert.-Butylperoxyd 8 Stunden lang bei einer Temperatur von 150° C behandelt, wobei die Peroxydkonzentration auf einem Wert von etwa 4 % gehalten wurde. Die aus dieser Reaktionsmischung abgetrennte, in Isopentan unlösliche Fraktion hatte ein atomares Verhältnis von C ; H wie 0,83, ein mittleres Molekulargewicht von 3660 und eine Squalanverträglichkeit von 40, doch versagte sie bereits nach einem Zyklus in dem Standardtest zur Prüfung der Wetterbeständigkeit.
  • Auch wurden die Asphaltene für sich allein der gleichen Behandlung mit ditert.-Butylperoxyd unterworfen und das aus dem Reaktionsgemisch mittels Isopentan ausgefällte Produkt hatte ein atomares Verhältnis von C : H wie 0,93, ein Molekulargewicht von 2680 und eine Squalanverträglichkeit von nur 20. Mit dieser Fraktion konnte der Standardtest zur Prüfung der Wetterbeständigkeit nicht einmal während eines einzigen Zyklus durchgeführt werden.

Claims (7)

  1. Patentansprüche: 1. Verfahren zur Herstellung von synthetischem Bitumen mit verbesserter Wetterbeständigkeit aus Asphaltenen und einem Verschnittmaterial, d a -durch gekennzeichnet, daß eine Mischung aus naphthenbasischen Asphaltenen mit einem verhältnismäßig hohen Atomverhältnis von C : H im Bereich von 0,85 bis 0,95 und paraffinbasischen Maltenen mit einem verhältnismäßig niedrigen Atomverhältnis von C : H im Bereich von 0,60 bis 0,70 bei erhöhten Temperaturen mit einem Peroxyd behandelt wird und daß man diese Reaktionsmischung oder eine durch Fällung, insbesondere mit .Isopentan, daraus gewonnene Fraktion mit einen Verschnittmaterial kombiniert.
  2. 2, Verfahren nach Anspimcln 1, dadurch ge= kennzeichnet, daß die Wärmebehandlung mit einem Dialkylperoxyd durchgeführt wird, bei welchem jeder Alkylrest 3 bis 8 Kohlenstoffatome enthält, vorzugsweise mit ditert.-Butylperoxyd.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung aus Asphaltenen und Maltenen bei Temperaturen zwischen 110 und 160° C, vorzugsweise zwischen 140 und 160° C, behandelt wird. .
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die WärmebehandIung der Mischung während eines Zeitraumes von 2 bis 8 Stunden, vorzugsweise von 4 bis 6 Stunden, durchgeführt wird.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Peroxydkonzentration in dem Reaktionsgemisch auf einem Wert zwischen 3 und 7,5 Gewichtsprozent, vorzugsweise zwischen 4 und 6 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht der Asphaltene und Maltene, gehalten wird.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die naphthenbasischen Asphaltene und die paraffinbasischen Maltene in dem Gemisch in Gewichtsverhältnissen zwischen 1 : 4 und 3 : 2 vorliegen.
  7. 7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionsmischung oder eine durch Fällung erhaltene Fraktion derselben in Mengen von 35 bis 70 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgemisch, mit dem Verschnittmaterial kombiniert wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1093 283; P f e i f f e r, The Properties of Asphaltic-Bitumen, 1950, S. 43 bis 48.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1093283B (de) * 1957-06-14 1960-11-17 Deutsche Erdoel Ag Verfahren zur Herstellung von synthetischem Bitumen

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