DE125734C - - Google Patents

Description

faiüfi, !

KAISERLICHES

PATENTAMT

Vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung asphaltähnlicher Massen aus den Rückständen der Petroleum-Raffinerie und aus sonstigen Stoffen von ähnlicher Zusammensetzung. Die nach dem neuen Verfahren hergestellten asphaltähnlichen Massen sind vorzugsweise dazu bestimmt, den natürlichen Asphalten zugesetzt zu werden, um denselben die erforderliche Geschmeidigkeit bei niedriger Temperatur zu geben, ohne gleichzeitig, wie dieses durch Zusatz der unveränderten Rückstände der Petroleum-Raffinerie geschieht, den Schmelzpunkt der natürlichen Asphalte wesentlich herabzusetzen.

Das neue Verfahren besteht darin, die Rückstände der Petroleum-Raffinerie oder Stoffe von ähnlicher Zusammensetzung durch Einblasen reichlicher Luftmengen so zu verändern, dafs sie als Zuschläge zu den theuren natürlichen Asphalten mit grofsem Vortheile verwendet werden können. Bei der Behandlung der Rückstände der Petroleum-Raffinerie mit in dieselben eingeblasener Luft behalten sie ihr Volumen nahezu unverändert bei, ohne dafs ein wesentlicher Materialverlust durch Abdestilliren einzelner Bestandteile einträte. Gleichwohl findet durch das Einblasen der Luftströme eine weitgehende Umwandlung der Petroleumrückstände statt, wodurch bewirkt wird, dafs die mit den asphaltähnlichen Massen, welche durch das neue Verfahren erzielt werden, versetzten natürlichen Asphalte innerhalb viel weiterer Temperaturgrenzen Anwendung finden können, als ohne derartige Zusätze.

Den Ausgangspunkt für die Ausführung der Erfindung bilden Rückstände der Petroleum-Raffinerie von 18 bis 22° B. Diese Rückstände der Petroleum-Raffinerie läfst man in einen offenen Kessel laufen, den man darauf leicht mit einem Deckel bedeckt, der nur hinreichend ist, die entweichenden Dämpfe aufzufangen und sie zu zwingen, durch einen bestimmten Auslafs abzuziehen. Der Kessel wird durch directes Feuer erwärmt. Wenn die Temperatur des Kesselinhaltes etwa igo° C. erreicht hat, was bei einer Beschickung mit etwa 4700 1 oder 3500 kg in etwa 8 Stunden zu geschehen pflegt, wird derselbe zweckmäfsig während der Forlsetzung des Processes auf dieser Temperatur gehalten.

Bei der allmählichen Erhitzung der im Kessel befindlichen Petroleumrückstände dehnen sich dieselben zunächst aus, bis eine Temperatur von igo°C. erreicht ist, gleichzeitig verliert die Masse bei einem Gesammtgewichte von 3500 kg ca. 180 kg an Gewicht.

Sobald die Wärmeausdehnung der Masse bei etwa igo° C. zum Stillstand gelangt ist, wird Luft durch durchbohrte und in geeigneter Weise verzweigte, in der Nähe des Bodens des Kessels angeordnete Röhren eingeblasen. Zu diesem Zweck ist das Luftzuführungsrohr mit einer Druckpumpe oder dergl. verbunden.

Die Behandlung der Masse mit einem Luftstrom wird über einen Zeitraum von etwa 40 Stunden ausgedehnt. Bei dieser Behandlung können zwei Perioden unterschieden werden. Die erste Periode besitzt eine. Dauer von etwa 32 Stunden, während die zweite etwa 8 Stunden währt. Während der ersten Periode wird mehr Luft eingeblasen als während der zweiten Periode, und zwar beträgt die während

der Dauer einer Stunde eingeblasene Luftmenge wahrend der ersten Periode am Anfang 180 cbm und nimmt gegen den Schlufs der ersten Periode bis auf 140 cbm ab. Während der zweiten Periode beträgt die Luftzuführung pro Stunde 115 bis 85 cbm.

Unter dem Einflufs der Luft wird die ^; in dem Kessel befindliche Masse allmählich zähflüssiger. Unter Umständen kann die Zähflüssigkeit derart zunehmen, dafs man gezwungen ist, die Lufteinführung herabzusetzen. Gleichzeitig wird eine Temperaturerhöhung durch chemische Processe im Inneren der Masse beobachtet. Um die Temperatur bei 190⁰ C. zu halten, kann der eingeblasene Luftstrom vorübergehend geschwächt werden oder man kann statt dessen das Feuer etwas dämpfen.

Am Ende einer 40 stiindigen Arbeitsperiode, während welcher die Masse bei einer Temperatur von 190⁰C. der Einwirkung eines Luftstromes ausgesetzt worden ist, hat die Masse etwa 3,5 bis 4 pCt. an Gewicht verloren. Hand in Hand mit diesem Gewichtsverlust geht eine erhebliche chemische Umwandlung vor sich. Der Verlauf dieser chemischen Umwandlung während der Dauer des Processes ist in der nachstehenden Tabelle zur Anschauung gebracht. In der Tabelle sind als »Petroline« diejenigen Stoffe bezeichnet, welche sich durch Petroleumäther extrahiren lassen, während diejenigen Stoffe, welche durch Schwefelkohlenstoff extrahirt werden, als »Asphaltine« bezeichnet sind.

Stunden ... ο ΐ6 32 40

Petroline — 9<3₅5ΐ 74?44 73>34

Asphaltine 2,50 8,03 23,46 25,14

Andere organische

Bestandteile . . — 0,85 1,40 0,89 Mineralische Be-

standtheile . . . — 0,61 0,70 0,63

100,00 100,00 100,00.

Wie aus der Tabelle ersichtlich ist, nimmt der Gehalt der Rückstände an Petroline ab, während der Gehalt an Asphaltine zunimmt. Auf diesem chemischen Umwandlungsprocefs beruht die Eigenschaft der durch das vorliegende Verfahren gewonnenen asphaltähnlichen Masse, in höherem Grade als Zusatz zu natürlichem Asphalt geeignet zu sein, als die Rückstände der Petroleum-Raffinerie selbst.

Wie aus der obigen Tabelle hervorgeht, unterscheidet sich die einer 32 stündigen Behandlung mit Luftströmen ausgesetzte Masse sehr erheblich von derjenigen, auf welche die Luftströme nur 16 Stunden gewirkt haben, während die Verschiedenheit von derjenigen Masse, auf welche die Luftströme 40 Stunden gewirkt haben, nicht mehr so grofs ist. Durch eine Vermehrung der Arbeitstemperatur und der durch die Masse hindurchgejagten Luftmenge läfst sich die Zeitdauer, welche erforderlich ist, um eine Masse von bestimmter Zusammensetzung zu erhalten, erheblich vermindern. Hieraus erklärt sich auch, dafs es nicht nothwendig ist, die Masse während des ganzen Arbeitsprocesses auf derselben Temperatur zu halten, obwohl dieses für die Gleichmäfsigkeit des Endproductes wünschenswerth ist, besonders wenn man es mit ungeschickten Arbeitern zu thun hat.

Soll die Masse als eine selbstständige Handelswaare, welche verschiedener Anwendung fähig ist, auf den Markt kommen, so kann man die Rückstände der Petroleum-Raffinerie für sich allein behandeln. Anderenfalls ist es jedoch auch ohne Weiteres zulässig, den Rückständen gereinigten Trinidadasphalt etwa in gleicher Menge zuzusetzen und das Gemisch beider der oben beschriebenen Behandlung zu unterwerfen. Auf diese Weise erhält man eine Mischung für Pflasterzwecke, der dann wie üblich Kalksteinpulver und Sand zugesetzt wird. Natürliche OeIe, welche reich an schweren Kohlenwasserstoffen sind, wie z. B. diejenigen, welche in Californien gefunden werden, können ohne voraufgegangene Destillation an Stelle von Rückständen der Oelraffinerie benutzt werden. Das Einblasen von Luft geschieht dabei in ganz derselben W^Teise, wie es oben beschrieben wurde, aber das Entweichen von Wasser und leichtflüchtigen Oelen hat einen gröfseren Gewichtsverlust zur Folge als bei der Anwendung von Rückständen.

Bei gleichbleibender Temperatur wächst, wie auch aus der oben angegebenen Tabelle ersichtlich ist, mit der Dauer der Behandlung durch Luftströme der Gehalt an Asphaltine und infolge dessen der Schmelzpunkt der Masse, so dafs man es in der Hand hat, die Beschaffenheit des Endproductes den besonderen Zwecken, für welche es bestimmt ist, anzupassen.^

Die nach dem vorstehenden Verfahren hergestellten asphaltähnlichen Massen sehen schwarz aus und besitzen bei gewöhnlicher Temperatur eine zähe Beschaffenheit; erhitzt man sie dagegen, so verwandeln sie sich in eine dicke Flüssigkeit. Der höhere Grad der Zähflüssigkeit, verglichen mit den natürlichen Rückständen der Petroleum-Raffinerie, ermöglicht es, die durch das vorstehend beschriebene Verfahren gewonnene Masse in gröfserer Menge den natürlichen Asphalten zuzusetzen, als die Rückstände der Petroleum-Raffinerie selbst, ohne eine schädliche Erniedrigung des Schmelzpunktes der Masse herbeizuführen. Dadurch wird die neue Masse für die Herstellung von Asphaltmischungen für Pflasterzwecke von grofser praktischer Bedeutung.

Auch in anderer Hinsicht besitzt die neue Masse einen erheblichen Werth, wie z. B. aus Folgendem hervorgeht. »Uintaite« ist ein in

der Natur vorkommendes Mineral, welches aus nahezu reinem Bitumen besteht. Sein Schmelzpunkt liegt bei etwa ii8° C. Mischt man 50 pCt. Uintaite mit 50 pCt. des heifsen asphaltähnlichen Flusses, welcher einer 40 stündigen Behandlung mit Luftströmen ausgesetzt wurde, so erhält man eine Masse, welche bei 127⁰C schmilzt und ausgezeichnet geeignet zur Bekleidung von Böschungen und der Bodenfläche von Wasserreservoiren ist. Ein Gemisch von 30 pCt. Uintaite und 70 pCt. Asphaltflufs, der einer 24 stündigen Behandlung mit Luftströmen bei igo° C. ausgesetzt worden ist, giebt eine Masse zur Herstellung von Asphaltdächern, welche bei 77 bis 80 ° C. schmilzt. 30 pCt. Uintaite mit 70 pCt. Asphaltflufs, der einer 72 stündigen Behandlung mit Luftströmen bei 260⁰ C. ausgesetzt worden ist, giebt Lack zum Ueberziehen von Eisen und sonstigen Metallröhren, welcher Lack bei ungefähr 132⁰ C. schmilzt und als Bad in einem beliebigen Behälter bei 200 bis 225⁰C. benutzt wird.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch :
   Verfahren zur Herstellung einer asphaltähnlichen Masse zum Verschneiden von natürlichem Asphalt aus natürlichen flüssigen Kohlenwasserstoffen, insbesondere aus den schwerflüssigen Rückständen der Petroleum-Raffinerie, dadurch gekennzeichnet, dafs die natürlichen OeIe bei einer ioo° C. übersteigenden Temperatur, ohne jedoch eine Pechbildung herbeizuführen, einer mehrstündigen Behandlung mit in dieselben eingeblasenen Luftströmen ausgesetzt werden, zum Zwecke, den Gehalt an in Schwefelkohlenstoff löslichen »Asphaltinen« auf Kosten der in Petroleumäther löslichen »Petroline« zu steigern.