DE1470614C - Bituminöse Masse und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents

Description

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Es ist bei der Herstellung von Bitumen gut be- weichungspunktes »zurückvermischt« wird. Diese kannt, daß Bitumina, die aus bestimmten Rohölen geringere Zerlegung des getoppten Rohproduktes hat gewonnen werden, Eigenschaften besitzen, die sie zur Folge, daß mehr aromatisches Gasöl in dem Bifür bestimmte Verwendungszwecke, wie beispiels- turnen, als in vielen Fällen erwünscht ist, zurückweise als Asphalte zum Belegen von Straßen sowie 5 gehalten wird. Weiterhin ist dieses Verfahren nicht als Bedachungsmaterialien, geeignet machen, wäh- mit allen Rohölen durchführbar, weil es nicht immer rend Bitumina aus anderen Rohölen keine derartigen möglich ist, allein durch Vakuumdestillation die geEigenschaften besitzen und nicht auf diese Weise eignete Beziehung zwischen den Werten der Peneverwendet werden können. Es ist auch bekannt, daß tration und des Erweichungspunktes sowie anderer die zuletzt erwähnten Bitumina häufig zu brauch- io Asphalt-Eigenschaften zu erhalten. Allgemein ausbaren Materialien durch Einarbeitung gewisser Zu- gedrückt ist es häufig wünschenswerter, eine ziemlich satzmaterialien umgewandelt werden können. Solche durchgreifende Zerlegung des Rohöls durch Va-Zusatzmaterialien sind häufig aromatische Ma- kuumdestillation durchzuführen und anschließend terialien oder Stoffe, die einen hohen Gehalt an das erhaltene Bitumen »zurückzuvermischen«. aromatischen Bestandteilen enthalten. 15 Die erfindungsgemäße bituminöse Masse, die bei-

Bei einem Verfahren, das zur Herstellung von spielsweise als Belagmaterial verwendbar ist und die Bitumina aus verschiedenen Rohölsorten verwendet aus einem Bitumen, das durch Zerlegung eines wurde, wird das Rohöl leicht getoppt bei im wesent- schweren naphthenischen Rohöls mit niedrigem liehen Atmosphärendruck zur Erzeugung eines ge- Wachsgehalt erhalten wurde, und aus einem Nichttoppten Rohproduktes, zur Erzeugung eines Gasöls 20 Rückstandsöl besteht, ist dadurch gekennzeichnet, und eines Bitumens oder einer festen Bitumen- daß das Nicht-Rückstandsöl ein an aromatischen*" fraktion. Die~Gasölfraktion wird dann einer Extrak- Bestandteilen armes hochnaphthenisches Gasöl ist. tion mit einem Lösungsmittel, das eine hohe Selek- Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung , tivität für aromatische Stoffe besitzt, zur Erzeugung dieser bituminösen Masse ist dadurch gekennzeicheines Raffinat-Öls, das arm an aromatischen Be- 25 net, daß ein naphthenisches Rohöl mit niedrigem standteilen ist, und eines Extrakt-Öls, das mit aroma- Wachsgehalt zur Erzeugung eines getoppten Rohtischen Stoffen angereichert ist, unterzogen. Ein Teil produktes destilliert wird, das getoppte Rohöl im des mit aromatischen Bestandteilen angereicherten Vakuum destilliert wird, wobei ein Bitumen erzeugt Extrakt-Öls wird dann mit dem Bitumen zur Erzeu- wird, ein durch Vakuumdestillation eines getoppten gung einer bituminösen Masse, die die gewünschte 30 naphthenischen Rohöls mit niedrigem Wachsgehalt Penetration sowie andere Eigenschaften besitzt, die erhaltenes Gasöl einer Extraktion mit einem selekfür einen Asphalt erforderlich sind, vermischt. Die tiven Lösungsmittel, das in selektiver Weise unter derart hergestellte bituminöse Masse kann als solche Gewinnung eines an aromatischen Bestandteilen verwendet werden oder durch Verblasen oder ander- armen hochnaphthenischen Raffinat-Öls aromatische weitige Behandlungen bearbeitet werden, um noch 35 Bestandteile extrahiert, unterzogen wird und ein Teil andere Bitumensorten herzustellen. Es ist festzu- des Raffinat-Öls mit dem Bitumen zur Erzeugung der stellen, daß ein Teil des mit aromatischen Bestand- beanspruchten Masse vermischt wird, teilen angereicherten Extrakt-Öls zur Vermischung Es ist hervorzuheben, daß die erfindungsgemäß mit den bisher bekannten Bitumina verwendet wird. verbesserte bituminöse Masse eine Mischung ist, die Dieses Verfahren hat zufriedenstellende bituminöse 40 erstens ein Bitumen, das durch die Zerlegung eines Massen aus verschiedenen Rohölsorten erzeugt und schweren naphthenischen Rohöls mit niedrigem ergänzt sich mit den gesamten Rohöl-Raffinations- Wachsgehalt erhalten wurde, und zweitens ein an verfahren, bei denen die Erzeugung maximaler Men- aromatischen Bestandteilen armes Gasöl enthält. Es gen eines reinen Gasöls für katalytische Krack- _war überraschend, daß im Hinblick auf den Stand verfahren und einer minimalen Menge an aroma- 45 der Technik, nach dem mit aromatischen Bestandtischen Gasölen gewünscht wird. teilen angereicherte Gasöle benutzt werden, ein an

Jedoch haben in den vergangenen Jahren Ände- aromatischen Bestandteilen armes Gasöl zur Herrungen in der Erdöl-Technologie, die auch die Her- stellung der erfindungsgemäßen bituminösen Massen stellung von Ofenruß aus Erdölen und die gesteigerte verwendet werden konnte. Weiterhin besitzen die Herstellung schwerer naphthenischer Rohöle beruh- 50 erfindungsgemäßen bituminösen Massen, wie im folren, in erhöhtem Maße den Wert der oben beschrie- genden in den Beispielen gezeigt wird, eine verbenen Verfahren vermindert. Beispielsweise haben besserte Penetration bei niedrigen Temperaturen, es die Fortschritte beim katalytischen Kracken mit Die Petroleum-Rohöle, die sich zur Verwendung sich gebracht, daß es nicht mehr so wichtig ist, als bei der praktischen Durchführung der Erfindung Gasöl-Beschickungsmaterial ein reines Gasöl zu ver- 55 eignen, sind schwere naphthenische Rohöle mit niedwenden. rigem Wachsgehalt. Schwere naphthenische Rohöle,

Bei einem anderen, häufiger verwendeten Verfah- die zur Verwendung bei der praktischen Durchführen wird das Rohöl zur Erzeugung eines getoppten rung der Erfindung geeignet sind, sind unter anderem Rohproduktes, wie vorstehend beschrieben, destilliert. jene, die eine API-Schwere von weniger als 20°, Dieses getoppteRohprodukt wird dann im Vakuum zur 60 einen anfänglichen Siedepunkt von mehr als ober-Erzeugung eines Gasöldestillates und eines Bitumens, halb 120° C, weniger als 10 Volumprozent und vordas die gewünschten Penetrations- und Erweichungs- zugsweise weniger als 5 Volumprozent an Bestandpunkteigenschaften besitzt, destilliert. Bei diesem teilen mit einem Siedepunkt unterhalb 204° C bei Verfahren wird das getoppte Rohprodukt nicht bis Atmosphärendruck, eine Viskosität in SUS bei zu einem derartigen Ausmaß durch Vakuumdestil- 65 100° C innerhalb des Bereichs von 40 bis 600 und lation zerlegt, wie bei jenem Verfahren, bei dem das einen Bureau-of-Mines-Correlationsindex (der im bei der Vakuumdestillation erhaltene Bitumen zur folgenden als BMCI bezeichnet wird) oberhalb 65 Erzeugung der gewünschten Penetration und des Er- besitzen.

Ein Beispiel für derartige schwere naphthenische Rohöle sind bestimmte Rohöle, die aus dem Morichal-Feld, Officina sands, im Staate Monagas, Venezuela, gewonnen werden. Diese Rohöle werden im folgenden als Monagas-Rohöle bezeichnet. Diese Monagas-Rohöle besitzen gewöhnlich eine API-Schwere innerhalb des Bereichs von ungefähr 2 bis ungefähr 14°, einen anfänglichen Siedepunkt oberhalb 120⁰C, eine Viskosität in SUS bei 100° C innerhalb des Bereichs von ungefähr 225 bis 600 und einen Conradson-Kohlenrückstand innerhalb des Bereichs von ungefähr 10 bis 20 Gewichtsprozent. Andere schwere Naphthenrohöle, die zur praktischen Durchführung der Erfindung verwendet werden können, sind beispielsweise Bella-Vista-Rohöl, das aus dem Bella-Vista-Feld im Staate Cuarico, Venezuela, gefördert wird.

Es ist wesentlich, daß die zur Durchführung der Erfindung verwendeten Rohöle im wesentlichen wachsfrei sind, sie sollen beispielsweise einen Wachsgehalt von weniger als 5, vorzugsweise weniger als 1 Volumprozent besitzen. Wachs ist deshalb für die bituminösen Massen schädlich, da in vielen Fällen gefunden wurde, daß das Wachs für die Erhaltung positiver Oliensis-Testergebnisse verantwortlich ist. Die Anwesenheit von Wachs ist ebenfalls hinsichtlich der Duktilität schädlich, wobei eine erhöhte Neigung der bituminösen Masse zu beobachten ist, Risse zu bekommen oder zu zerbrechen. Deshalb sind die hoch-naphthenischen Gasöle, die aus den naphthenischen Rohölen erhalten und zur Herstellung der erfindungsgemäßen bituminösen Massen verwendet werden, sowohl den aromatischen Gasölen als auch den paraffinischen Gasölen bei der Herstellung von bituminösen Massen überlegen. Zusätzlich zu den obenerwähnten Eigenschaften sind die Rohöle, die zur praktischen Durchführung der Erfindung verwendet werden, weiterhin durch einen Gehalt an aromatischen Kohlenwasserstoffen gekennzeichnet, innerhalb des Bereichs von 20 bis 50, vorzugsweise 25 bis 35 Volumprozent, und durch einen Gehalt an naphthenischen Kohlenwasserstoffen innerhalb * eines Bereichs von 30 bis 50, vorzugsweise 40 bis 50 Volumprozent; bei der Zerlegung durch Destillation bei Atmosphärendruck und im Vakuum ergeben sie ungefähr 35 bis 75 Volumprozent Bitumen. Es ist hervorzuheben, daß die Bitumenmenge in hohem Maße von der gewünschten Menge des beispielsweise durch Vakuumdestillation zerlegten Rohproduktes und der gewünschte Erweichungspunkt von dem Bitumenprodukt abhängen. Durch die Zeichnung wird die Erfindung ausführlicher erläutert. Bei der praktischen Durchführung der Erfindung wird vorzugsweise ein entsalztes Rohöl verwendet. Das entsalzte Rohöl wird über Leitung 12 einem Verfahren zugeführt, bei dem es in herkömmlicher Weise getoppt wird und bei dem aus dem Rohöl durch Destillation ein Überkopfprodukt über Leitung 20 entfernt wird, das die verschiedenen Brennstofffraktionen, wie beispielsweise Gasolin, Kerosin, Naphtha, Diesel-Brennstoff ü. dgl., enthält, wobei der am höchsten siedende Bestandteil des Destillats oberhalb 340° C liegt.

Das Bodenprodukt oder das getoppte Rohprodukt aus diesem Verfahren wird durch Leitung 14 in eine Vakuumdestillationseinheit 15 geleitet. Die Verfahrensbedingungen in dieser Vakuumdestillationseinheit hängen natürlich von dem aufgegebenen Öl ab sowie von dem Ausmaß der Zerlegung, der das Öl unterzogen werden soll. In dieser Einheit liegt die Temperatur gewöhnlich im Bereich von 260 bis 480° C, vorzugsweise zwischen 316 und 427° C, der Druck schwankt zwischen 0,1 und 50, vorzugsweise zwischen 1 und 20 mm Hg. Die Vakuumdestillation wird gewöhnlich als Sprühdestillation ausgeführt, wobei über Kopf ein Destillat abgezogen wird, dessen Siedebereich zwischen ungefähr 340 und 565° C liegt. Gasöl besitzt gewöhnlich einen Bureauof-Mines-Correlationsindex (BMCI) innerhalb des Bereiches von ungefähr 35 bis 75, vorzugsweise 50 bis 70.

Das Bodenprodukt aus der Vakuumdestillation ist ein Bitumen mit einem Ring- und Kugel-Erweichungspunkt von wenigstens 66° C gewöhnlich innerhalb des Bereiches von 66 und 120° C, vorzugsweise zwischen 66 und 93° C. Das Bitumen und seine weitere Verarbeitung werden weiter unten beschrieben.

Das Uberkopf-Gasöl aus der Vakuumdestillation wird über Leitung 17 abgeleitet und einer Extraktionszone 18 zugeführt, in der es mit einem Lösungsmittel in Berührung gebracht wird, das eine hohe Selektivität für aromatische Kohlenwasserstoffe besitzt. Es ist zu erwähnen, daß die Extraktionszone eine Einrichtung zur Kontaktierung des Gasöls mit einem selektiven Lösungsmittel in entweder einem Chargen-, Einstufen- oder kontinuierlichen Verfahren, wie z. B. einem Gegenstrom-Kontaktierungs-Verfahren, enthält. Diese Zone enthält Einrichtungen zur Trennung des Lösungsmittels von dem Raffinat sowie von dem Extrakt. Die Extraktionszone wird dazu verwendet, um ein an aromatischen Bestandteilen armes Raffinat-Gasöl von einem mit aromatischen Bestandteilen angereicherten Extrakt-Gasöl abzutrennen. Bei der praktischen Durchführung der Erfindung besitzt das Raffinat-Gasöl einen BMCI von nicht mehr als 55, vorzugsweise nicht mehr als ungefähr 50, gewöhnlich innerhalb des Bereiches von 30 bis 55, am zweckmäßigsten von 40 bis ungefähr 50. Das Extrakt-Gasöl hat vorzugsweise einen BMCI-Wert von wenigstens 85, vorzugsweise von wenigstens 95, und gewöhnlich innerhalb des Bereiches von 90 bis 110.

Jedes geeignete Lösungsmittel, das eine hohe Selektivität für aromatische Stoffe hat, kann für das Extraktionsverfahren verwendet werden. Beispiele für derartige Lösungsmittel sind flüssiges Schwefeldioxyd, Furfural und Phenol. Die für diese Extraktionszone gewählten Bedingungen hängen in hohem Maße von dem gewünschten Extraktionsgrad und dem gewünschten BMCI-Wert des Extrakt-Öls ab. Gewöhnlich wird die Lösungsmittelextraktion bei Temperaturen innerhalb des Bereiches von ungefähr 16 bis 60° C und mit Volumenverhältnissen von Lösungsmittel zu öl innerhalb des Bereiches von 0,5 bis 5,0 durchgeführt. Das Extrakt-Öl wird aus der Extraktionszone 18 über Leitung 19 entfernt.

Das in der Extraktionszone 18 erzeugte Raffinat-Öl wird über Leitung 21 entfernt, wobei ein Teil gewöhnlich zur Lagerung über Leitung 22 abgezweigt wird. Das Raffinat-Öl ist ein an aromatischen Bestandteilen armes öl. Bei der praktischen Durchführung der Erfindung wird ein Teil des Raffinat-Öls in einer zur Erzeugung der gewünschten Penetration und des Erweichungspunktes der beanspruchten bituminösen Massen erforderlichen Menge über Leitung 23 in eine Vermischungszone 24 geleitet, worin

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es mit dem Bitumen aus Leitung 16 unter Gewinnung 39,8 Volumprozent des Rohöls ausmachte und einen der erfindungsgemäß verbesserten bituminösen Masse Ring- und Kugel-Erweichungspunkt von 80° C besaß, vermischt wird. Die Menge des mit dem Bitumen Das im Vakuum destillierte Uberkopf-Gasöl wurde vermischten Raffinat-Öls hängt von der Penetration, dann mit flüssigem Schwefeldioxyd mit einem Lödem Erweichungspunkt und anderen Eigenschaften 5 sungsmittel-zu-Öl-Volumenverhältnis von 2:1 bei der gewünschten bituminösen Masse ab. Gewöhnlich einer Temperatur von 18° C in einem Einstufenliegt die Menge des verwendeten Raffinat-Öls, das Beschickungsverfahren in Berührung gebracht. Bei zum Vermischen verwendet wird, innerhalb des Be- dieser Extraktion wurde ein erstes Extrakt-Öl mit reiches von 15 bis 35 Gewichtsprozent, bezogen auf einem BMCI-Wert von 98 und ein erstes Raffinat-Öl die Mischung. Die Vermischung kann in bekannter io mit einem BMCI-Wert von 55 erhalten. Das erste Art und Weise in einer herkömmlichen Apparatur Extrakt-Öl und das erste Raffinat-Öl wurden in Mendurchgeführt werden. Die vermischte bituminöse gen von 8,4 und 27,5 Volumprozent, bezogen auf Masse wird über Leitung 26 entfernt. Die Eigen- das ursprünglich eingesetzte Rohöl, erhalten,
schäften der vermischten bituminösen Masse hängen Das erste Raffinat-Öl wurde dann in einem Einvon ihrer Verwendung ab. Beispielsweise kann die 15 stufen-Beschickungsverfahren mit flüssigem Schwefelvermischte bituminöse Masse einen Penetrationswert dioxyd bei einem Verhältnis Lösungsmittel zu Öl innerhalb des Bereiches von 40 bis 200 bei 25° C von 2:1 und einer Temperatur von 18° C erneut besitzen. Wird sie als Belag für Straßen u. dgl. ver- extrahiert. Es wurde ein zweites Extrakt-Öl mit wendet, so liegt die Penetration gewöhnlich im Be- einem BMCI-Wert von 91 und ein zweites Raffinat-Öl reich zwischen 40 und 100, bei einer Verwendung 20 mit einem BMCI-Wert von 51 erhalten. Die Aus-* in einer Emulsion zum Auftragen eines abgedich- beuten "des zweiten Extrakt-Öls und des zweiten teten -Überzugs liegt sie gewöhnlich im Bereich zwi- Raffinat-Öls betrugen 3,0 und 24,5 Volumprozent, sehen 100 und 200 bei 25° C. In ähnlicher Weise bezogen auf das ursprüngliche Rohöl. Die vereinigte , liegt der Ring- und Kugel-Erweichungspunkt ge- Extrakt-Ausbeute aus den zwei Extraktionen betrug wohnlich im Bereich zwischen 27 und 60° C. 25 11,4 Volumprozent, der BMCI betrug 96.

Es ist hervorzuheben, daß die Erfindung nicht Ein Teil des zweiten Raffinat-Gasöls, das 14,7 Vodarauf beschränkt ist, daß in der Zone 18 ein Gasöl lumprozent des Rohöls ausmachte, wurde mit dem verwendet wird, das aus dem bestimmten Rohöl er- Bitumen (39,8 Volumprozent des Rohproduktes), zeugt wird, das in der Zone 13 behandelt wird. Jedes das bei dem Vakuum-Destillationsverfahren herandere Gasöl, das einen niedrigen Wachsgehalt be- 30 gestellt worden war, zur Erzeugung einer bituminösen sitzt und aus einem naphthenischen Rohöl hergestellt Masse, die 54,5 Volumprozent des Rohöls auswird, kann der Solvent-Extraktionseinheit zugeführt machte, vermischt. Die Ausbeuten und Eigenschaften werden, und zwar entweder allein oder in Zu- der in dem vorstehend beschriebenen Verfahren mischung zu anderen ähnlichen Gasölen. Beispiele erhaltenen Produkte sind in der weiter unten folgenfür derartige Gasöle sind jene, die einen Siedebereich 35 den Tabelle aufgeführt,
von 340 bis 565° C, ein C/H-Verhältnis von 7 bis 8 .
und einen BMCI-Wert von 37 bis 75 besitzen. Die Beispiel 2
Leitung 27 ist für diesen Zweck vorgesehen. Es ist Ein anderer Versuch wurde durchgeführt, um das auch zu erwähnen, daß Mischungen aus schweren nach Beispiel 1 erfindungsgemäß durchgeführte Vernaphthenischen Rohölen mit niedrigem Wachsgehalt 40 fahren mit einem bisher bekannten, allgemein vererfindungsgemäß behandelt werden können. wendeten Verfahren zu vergleichen. Bei diesem Ver-

Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung, such wurde eine andere Probe des gleichen ent-

ohne sie zu beschränken. salzten Monagas-Rohöls einem Verfahren zugeführt,

. bei dem das Rohöl zur Entfernung von 24,3 Volum-

beispiell ₄₅ p_{rozent emes} Destillats aus Brennstoffölen, wie bei-

Eine Probe eines Monagas-Rohöls mit einer API- spielsweise Gasolin, Kerosin, Naphtha u. dgl., ge-Schwere von 12,6, einem Conradson-Kohlenstoff- toppt wurde, wobei der am höchsten siedende BeRückstand von 11,3, einer SFS-Viskosität bei 50° C standteil des Destillats einen Endpunkt von 340° C von 399, einem PM-Entflammungspunkt von 63° C besaß.

und einem BMCI-Wert von 69 wurde in eine elek- 50 Der getoppte rohe Rückstand, der 75,7 Volumtrische Entsalzungseinheit eingeleitet, die in her- prozent des Rohöls ausmachte, wurde dann der kömmlicher Weise betrieben wurde und in der der Vakuumdestillation bei einer Temperatur von unSalzgehalt des Rohöls von 170 auf 4 g/m³ herab- gefahr 260° C und einem Druck von ungefähr gesetzt wurde. Das entsalzte Rohöl wurde dann 1,5 mm Hg zur Entfernung eines Überkopf-Gasöleinem Verfahren zugeleitet, bei dem das Rohöl zur 55 produktes, das 14,3 Volumprozent des Rohproduktes Entfernung von 24,3 Volumprozent eines Destillats enthielt, unterzogen. Das Bodenprodukt war ein Biaus Brennstoffölen, wie beispielsweise Gasolin, Ke- turnen, das 61,4 Volumprozent des Rohöls ausrosin, Naphtha u. dgl. getoppt wurde, wobei der am machte und einen Ring- und Kugel-Erweichungshöchsten siedende Bestandteil des Destillats einen punkt von 42° C besaß.
Endpunkt von 340° C besaß. . 60 Bei der Extraktion des Uberkopf-Gasöls mit flüs-

Der getoppte rohe Rückstand aus diesem Verfah- sigem Schwefeldioxyd bei einem Volumenverhältnis

ren, der bis zu 75,7 Volumprozent des Rohöls aus- Lösungsmittel zu öl von 2:1 und bei einer Tempe-

machte, wurde dann bei einer Temperatur von unge- ratur von 18° C wurde mit einer Ausbeute von

fähr 340° C und einem Druck von ungefähr 4,0 Volumprozent ein Extrakt-Öl mit einem BMCI-

4,5 mm Hg zur Überkopf-Entfernung eines Gasöls, 65 Wert von 100 und ein Raffinat-Öl mit einer Aus-

das 35,9 Volumprozent des ursprünglichen Rohöls beute von 10,3 Volumprozent mit einem BMCI-Wert

ausmachte, einer Vakuumdestillation unterzogen. von 50 erhalten (die Ausbeuten sind auf das Rohöl

Das Bodenprodukt bestand aus einem Bitumen, das bezogen). ■

Die Ausbeuten und Eigenschaften der Produkte der vorstehend beschriebenen Verfahrensstufen zur direkten Herstellung eines Erdöl-Bitumens aus dem Rohöl werden in der folgenden Tabelle zum Vergleich mit den im Beispiel 1 erhaltenen Ergebnissen aufgeführt.

Der Vakuumdestillation

zugeführtes getopptes

Rohprodukt Getopptes Rohprodukt
Vakuumdestillation

Gasöl über Kopf
Beispiel 1 Beispiel 2

Bodenprodukt Beispiel 1 [ Beispiel 2

Bituminöse Masse* Beispiel 1

Ausbeute,

Volumprozent Rohprodukt .

API-Schwere

BMCI

Viskosität, SFS bei 50° C
Viskosität, SUS bei 38⁰C...,
Viskosität, SUS bei 100° C ...

C/H-Gewichtsverhältnis

C-Rückstand, Rams.,

Gewichtsprozent ....-

Schwefel, Gewichtsprozent ...

Penetration, 25° C

-Penetration, 4⁰C

Penetrationsverhältnis

Erweichungspunkt, R&B, ⁰C

Duktilität, cm, 25° C

Oliensis-Test**

Löslichkeit in CCl₄,

Gewichtsprozent

75,7 8,0

16,3 2,3

* Die Mischung enthielt 39,8 Volumprozent, bezogen auf das Rohprodukt, festes Bitumen (Bodenprodukt der Vakuumdestillation im Beispiel 1) und 14,7 Volumprozent, bezogen auf das Rohöl, Raffinat aus der Lösungsmittelextraktionsstufe von Beispiel 1.

** Der Oliensistest war ursprünglich entwickelt worden, um zwischen gecrackten Asphalten und nicht gecrackten Asphalten zu unterscheiden. Dieser Test wird manchmal als Spottest bezeichnet. Das Untersuchungsverfahren besteht darin, daß man eine Probe des Asphalts in einem bestimmten Naphtha löst und dann einen Flecken der entstehenden Lösung auf eine bestimmte Sorte Filterpapier aufbringt. Nach dem Trocknen wird das Papier untersucht. Asphalte mit negativen Flecken 35,9

16,0

65

72,0
1729

75,1
. 7,5

Ό,29
1,8

14,3	39,8
17,7	2,7
64
51,7	—
0,13
1,6	—
	4
:	80

61,4 . 5,8

54,5 6,5

95	91
35	42
37	46
43	45
150 +	150 +
neg.	neg.

— — — 99,84

99,83

geben eine einheitliche braune, im allgemeinen kreisförmige Verfärbung. Asphalte mit positiven Flecken geben Flecken, die uneinheitlich sind und keine einheitliche Dichte aufweisen. Ein positiver Test wird im allgemeinen von gecrackten Asphalten, überhitzten Asphalten oder Asphalten gegeben, die Schlamm oder andere Verbindungen, die von dem Asphaltsystem nur schlecht vertragen werden, enthalten, beispielsweise Wachs. Weitere Einzelheiten des Testverfahrens werden in dem Manuel »Standard Specifications for Highway Materials and Method of Sampling and Testing — Part Π — Methods of Sampling and Testing«, Sixth Edition, 1950, publiziert von der American Association of State Highway Officials, angegeben. Das Testverfahren wird als AASHO T 102-42 bezeichnet.

Beim Vergleich der in der Tabelle aufgeführten 45 Bitumens (Bodenprodukte der Vakuumdestillation Ergebnisse ist festzustellen, daß die bituminöse aus Beispiel 2), das nach den bisher bekannten VerMasse nach Beispiel 1, die ernndungsgemäß her- fahren hergestellt wurde, besitzt. Das Penetrationsgestellt wurde, ein Penetrationsverhältnis von 46 verhältnis ist das Verhältnis bei 4° C zu der Penegegenüber einem Penetrationsverhältnis von 37 jenes tration bei 25° C · 100, d. h.

,.., . Penetration bei 4° C (200 g/60 Sek.) ._nn

Penetrationsverhaltnis = - - - · 100

Penetration bei 25° C (100 g/5 Sek.)

Das Penetrationsverhaltnis liefert ein Maß für die Änderung des Penetrationswertes mit der Temperatur. Bitumina werden unter erheblich wechselnden Temperaturbedingungen verwendet. Die Eigenschaften sowohl bei kaltem als auch bei warmem Wetter sind sehr wichtig. Es ist wünschenswert, ein hohes Penetrationsverhältnis sowohl hinsichtlich der Eigenschaften bei kaltem als auch bei warmem Wetter zu haben. Aus den vorstehenden Ausführungen wird klar, daß mit einer Erhöhung des Penetrationsverhältnisses bei 4° C das Penetrationsverhaltnis an- steigt. Es besteht großes Interesse daran, bituminöse Massen zu entwickeln, die verbesserte Eigenschaften bei kaltem Wetter haben, wobei jedoch die Eigenschaften bei warmem Wetter nicht vernachlässigt werden dürfen. Allgemein ist es wünschenswert, aus einem gegebenen Rohöl eine bituminöse Masse herzustellen, die einen zufriedenstellenden Penetrationswert bei 25° C besitzt und die die höchstmögliche Penetration bei 4° C aufweist. Das erfindungsgemäße Verfahren liefert eine Methode zur Einstellung eines höheren Penetrationsverhältnisses aus einem gegebenen Rohöl, als es normalerweise aus einem Rohöl bei Anwendung der bisher bekannten Verfahren zu erhalten war.

Der obenerwähnte BMCI-Correlationsindex wurde vom Bureau of Mines entwickelt und wird zur Kennzeichnung der Aromatizität eines Öls verwendet; ein

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höherer numerischer Index bezeichnet ein aromatenreicheres öl. Der Index wird nach der Formel berechnet:

CL = ⁴⁸⁶⁴° + 473,7 G - 456,8,
K

in der

K = durchschnittlicher Siedepunkt (° K).

G = spezifisches Gewicht bei 15,6° (715,6° C.

Der durchschnittliche Siedepunkt (° K), der in der Formel verwendet wird, kann jeder gut bekannte durchschnittliche Siedepunkt sein, der aus einer Destillationskurve des entsprechenden Öls gebildet wird. Dies schließt den kubischen durchschnittlichen Siedepunkt, den molaren durchschnittlichen Siedepunkt, den durchschnittlichen Siedepunkt und den zahlenmäßigen durchschnittlichen Siedepunkt ein, die man alle aus dem volumetrischen durchschnittliehen Siedepunkt erhält, wenn man den entsprechenden Faktor, der sich von der Neigung der ASTM-Destillationskurve ablesen läßt, verwendet. Für geringe Neigungen wird diese Korrektur jedoch sinnlos, da die Fehler, die durch das Destillationsverfahren als solches bedingt sind, größer werden. In so einem Fall kann man den volumetrischen durchschnittlichen Siedepunkt verwenden. Einzelheiten sind in dem U. S. Bureau of Mines Technical Paper 610 »Correlation Index to Aid in Interpreting Crude-Oil Analyses«, H. M. Smith, 1940, angegeben.

In vielen Fällen wird der 50°/o-Destillationspunkt als mittlerer Siedepunkt verwendet, um die Bestimmung des Correlation-Index zu vereinfachen (vgl. hierzu »Shortcut to Correlation Index«, K. A. Harper, S. 221, Petroleum Processing [Februar 1954]).

Die Penetrationswerte werden nach ASTM D 5-61 bestimmt.

Die Ring- und Kugel-Erweichungspunkt-Werte werden im wesentlichen nach ASTM Ό 36-26 bestimmt.

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Bituminöse Masse, die aus einem Bitumen, das durch Zerlegung eines schweren naphthenischen Rohöls mit niedrigem Wachsgehalt erhalten wurde, und aus einem Nicht-Rückstandsöl besteht, dadurch gekennzeichnet, daß das Nicht-Rückstandsöl ein an aromatischen Bestandteilen armes hochnaphthenisches Gasöl ist.

2. Masse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bitumen einen Ring- und Kugel-Erweichungspunkt von wenigstens 66° C und vorzugsweise von 66 bis 93° C besitzt und daß das Gasöl einen BMCI (Bureau-of-Mines-Correlationsindex) von nicht mehr als 55 und vorzugsweise von nicht mehr als 50 besitzt und durch Extraktion eines durch Vakuumdestillation eines getoppten, naphthenischen Rohöls mit niedrigem Wachsgehalt erhaltenen Gasöls mit einem für Aromaten selektiven Lösungsmittel hergestellt wurde.

3. Masse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß 15 bis 35 Gewichtsprozent des Gasöls in sie eingearbeitet werden.

4. Masse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Ring- und Kugel-Erweichungspunkt von nicht mehr als ungefähr 60° C besitzt.

5. Verfahren zur Herstellung einer bituminösen Masse nach Anspruch l'l dadurch gekennzeichnet, daß ein naphthenisches Rohöl mit niedrigem Wachsgehalt zur Erzeugung eines getoppten Rohprodukts destilliert wird, das getoppte Rohöl im Vakuum destilliert wird, wobei ein Bitumen erzeugt wird, ein durch Vakuumdestillation eines getoppten naphthenischen Rohöls mit niedrigem Wachsgehalt erhaltenes Gasöl einer Extraktion mit einem selektiven Lösungsmittel, das in selektiver Weise unter Gewinnung eines an aromatischen Bestandteilen armen hochnaphthenischen Raffinatöls aromatische Bestandteile extrahiert, unterzogen wird, und ein Teil des Raffinatöls mit dem Bitumen zur Erzeugung der beanspruchten Masse vermischt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gasöl durch die gleiche Vakuumdestillation wie das Bitumen hergestellt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohöl zur Erzeugung eines getoppten Rohöls.destilliert wird, das einen Anfangssiedepunkt von wenigstens 316° C besitzt, das Rohöl im Vakuum zur Gewinnung eines Uberkopf-Gasöls mit einem Anfangssiedepunkt von wenigstens 316° C und eines Bodenprodukte-Bitumens mit einem Ring- und Kugel-Erweichungspunkt von wenigstens 66° C destilliert wird und eine genügende Menge des an aromatischen Bestandteilen armen Raffinats in das Bitumen zur Erzeugung einer bituminösen Masse eingearbeitet wird, die einen Ring- und Kugel-Erweichungspunkt von nicht mehr als ungefähr 60° C besitzt. ^ ' -■

8. Verfahren nach den Ansprüchen 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das hochnaphthenische, an aromatischen Bestandteilen arme Raffinat-Gasöl einen BMCI (Bureau-of-Mines-Correlationsindex) von 30 bis 55 besitzt und 15 bis 35 Gewichtsprozent des Raffmat-Gasöls mit dem Bitumen vermischt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen