DE125734C - - Google Patents
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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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 WTeise, 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)
- 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.
Publications (1)
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