DE1920994B2 - Bitumenblasverfahren und Vorrichtung zur Durchführung desselben - Google Patents
Bitumenblasverfahren und Vorrichtung zur Durchführung desselbenInfo
- Publication number
- DE1920994B2 DE1920994B2 DE1920994A DE1920994A DE1920994B2 DE 1920994 B2 DE1920994 B2 DE 1920994B2 DE 1920994 A DE1920994 A DE 1920994A DE 1920994 A DE1920994 A DE 1920994A DE 1920994 B2 DE1920994 B2 DE 1920994B2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- air
- reactor
- blowing
- bitumen
- bubbles
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000007664 blowing Methods 0.000 title claims description 38
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 title claims description 37
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 31
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims description 26
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 24
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 24
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 22
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 16
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 11
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 claims description 6
- 230000035899 viability Effects 0.000 claims description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 claims 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 11
- 210000004712 air sac Anatomy 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 6
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 5
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 4
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 4
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 4
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 3
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 3
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 3
- MGWGWNFMUOTEHG-UHFFFAOYSA-N 4-(3,5-dimethylphenyl)-1,3-thiazol-2-amine Chemical compound CC1=CC(C)=CC(C=2N=C(N)SC=2)=C1 MGWGWNFMUOTEHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 239000007792 gaseous phase Substances 0.000 description 2
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 2
- JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N nitrogen dioxide Inorganic materials O=[N]=O JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 2
- 241001503485 Mammuthus Species 0.000 description 1
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 description 1
- 238000000071 blow moulding Methods 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- OSVXSBDYLRYLIG-UHFFFAOYSA-N chlorine dioxide Inorganic materials O=Cl=O OSVXSBDYLRYLIG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 239000010779 crude oil Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 150000002432 hydroperoxides Chemical class 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 230000005501 phase interface Effects 0.000 description 1
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 1
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10C—WORKING-UP PITCH, ASPHALT, BITUMEN, TAR; PYROLIGNEOUS ACID
- C10C3/00—Working-up pitch, asphalt, bitumen
- C10C3/02—Working-up pitch, asphalt, bitumen by chemical means reaction
- C10C3/04—Working-up pitch, asphalt, bitumen by chemical means reaction by blowing or oxidising, e.g. air, ozone
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J10/00—Chemical processes in general for reacting liquid with gaseous media other than in the presence of solid particles, or apparatus specially adapted therefor
- B01J10/002—Chemical processes in general for reacting liquid with gaseous media other than in the presence of solid particles, or apparatus specially adapted therefor carried out in foam, aerosol or bubbles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/0053—Details of the reactor
- B01J19/0066—Stirrers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/18—Stationary reactors having moving elements inside
- B01J19/1868—Stationary reactors having moving elements inside resulting in a loop-type movement
- B01J19/1881—Stationary reactors having moving elements inside resulting in a loop-type movement externally, i.e. the mixture leaving the vessel and subsequently re-entering it
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J4/00—Feed or outlet devices; Feed or outlet control devices
- B01J4/001—Feed or outlet devices as such, e.g. feeding tubes
- B01J4/002—Nozzle-type elements
Description
erfaßt, worin W die Menge des diffundierenden GaseN
k die Diffusionsgeschwindigkeitskonstante, A die Diffusionsfläche,
P den treibenden Sauerstoffpartia"-druck, / die Diffusionszeit und s die Dicke des jeweii
35 zu durchdringenden Films bedeuten. Soll W größer
Die Erfindung bezieht sich auf ein Bitumenblas- werden, dann müssen die Faktoren k, A, P, t erhöh;
verfahren, bei welchem die Blasluft in den unteren oder s verkleinert werden.
Teil eines Blasreaktors dispergiert und während ihres Die Diffusionsgeschwindigkeitskonstante k häng;
Aufsteigens im Blasreaktor erneut dispergiert wird. als Materialkonstante von der Zähigkeit und damn
Bekanntlich dient das Bitumenblasverfahren zur 40 auch von der Temperatur des Reaktionsgutes ab. Da
Erzeugung von Erdölbitumen gewünschter Konsistenz, diese aus Gründen des Reaktionsverlaufes nicht über
d. h. beliebiger Härte, aus Erdöldesüllationsrück- einen gewissen Wert (etwa 250° C) gesteigert werden
ständen oder sogenannten Weichbitumen. Das durch kann, kommt eine Erhöhung der Diffusion durch ErWärmezufuhr
auf etwa 250° C erhitzte und dadurch höhung der genannten Konstanten nicht in Betracht.
dünnflüssig gemachte Weichbitumen wird in einem 45 Letztere wird im Gegenteil während des Prozesses
senkrechten zylindrischen Behälter, dem Blasreaktor, immer kleiner, da ja Ziel des Blasverfahrens eine
in innigen Kontakt mit Frischluft gebracht, die im bestimmte Konsistenzerhöhung ist.
Bereich des unteren Endes des Blasreaktors in das Eine Erhöhung der Diffusionsfläche A ist auf zwei
Bereich des unteren Endes des Blasreaktors in das Eine Erhöhung der Diffusionsfläche A ist auf zwei
Reaktionsgut eingeblasen und fein verteilt wird. Wäh- Arten möglich, nämlich durch Erhöhung der Zahl
rend des Aufsteigens der Luftbläschen im Blas- 50 der in den Blasreaktor eindispergierten und in dessen
reaktorinhalt dringt ein Teil des sich in jedem Blas- Inhalt aufsteigenden Luftbläschen und durch Verdien
befindlichen Sauerstoffes in den umgebenden ringerung der Luftbläschengröße. Was zunächst die
Weichbitumenfilm ein und bildet dort Sauerstoff- Erhöhung der Zahl der Luftbläschen betrifft, so sind
anlagerungsprodukte in Form von Peroxyden und/ diesbezüglich verhältnismäßig enge Grenzen gesetzt,
oder Hydroperoxyden. Die Luftbläschen platzen nach 55 da bei kleinem gegenseitigen Abstand der Bläschen
Erreichen der Oberfläche des Reaktionsgutes, und diese miteinander zu größeren Bläschen verschmelzen,
ihr Gasgehalt, das ist die an Sauerstoff verarmte Ab- Um die Bildung großer Blasen und die damit verluft,
strömt über den Blasreaktorkopf in die Abluft- bundene Verkleinerung der Diffusionsfläche zu verleitung.
Die Sauerstoffanlagerungsprodukte, die sich hindern, hat man in jenen Bereichen des Blasreakdurch
den Kontakt des Weichbitumens mit den Luft- 60 tors, in welchen mit Blasenverschmelzungen zu rechbläschen
gebildet haben, verteilen sich im Reaktions- nen ist, Einrichtungen vorgesehen, die einem Koalesgut
und reagieren dort weiter unter Bildung der ge- zieren der Bläschen entgegenwirken bzw. ein bereits
wünschten konsistenteren Produkte. Dieser Vorgang erfolgtes Zusammenfließen durch Redispergieren sowird
so lunge durchgeführt, bis der Blasreaktorinhalt fort rückgängig machen. Die Zahl der Bläschen und
den gewünschten Konsistenzgrad erreicht hat. 65 damit das Ausmaß der Diffusionsfiäche bleiben aber
Die Wirtschaftlichkeit des Blasprozesses hängt im jedenfalls beschränkt. Was anderseits die Verringewesentlichen
von zwei Faktoren ab, nämlich von der rung der Luftbläschengröße betrifft, so enthalten beiZeit,
die für die Erzeugung eines bestimmten End- spielsweise 1000 Luftbläschen mit einem Radius von
3 4
0,5 vom die gleiche Luftmenge wie ein Bläschen mit Bitumen ansaugt, uu es in dem das Rohr umgeben-
einem Radius von S mm, wobei sie aber die zehn- den Raum des Reaktors nach oben zu drücken. Dabei
fache Oberfläche aufweisen. Die für die Erzeugung wird vor der Pumpe Luft über eine erste Leitung in
von Bläschen mit 1 mm Durchmesser erforderliche das Bitumen eingebracht, wodurch es zu einer innigen
Leistung ist jedoch neunzigmal so groß als jene für 5 Vermischung von Bitumen und Luft kommt. ZusStz-
Biascben mit einem Durchmesser von 10 mm. lieh kann Luft noch über eine zweite Leitung und ein
Es erweist sich aber auch eine Erhöhung der Diffu- hiermit verbundenes ringförmiges Strahlrohr, die in
sion durch Erhöhung des Sauerstoffpartiaidruckes P einem geringen Abstand über dem Auslaßende der
als problematisch. Ein Blasen unter erhöhtem Druck Pumpe angeordnet sind, sowie noch über dritte Leierhöht
zwar den SauerstoSpartialdruck in den Luft- io tungen, die mit Düsenköpfen verbunden sind, in das
Waschen, jedoch xm selben Ausmaß auch den Sauer- Bitumen eingebracht werden. Die Düsenköpfe sind
stoffpartialdruck im Abluftsystem und damit die Ge- hierbei senkrecht übereinander in der Bewegungsfahr
von Nachreaktionen und Explosionen in der bahn des in dem Reaktor aufsteigenden Bitumens
Abluft. Dasselbe gilt auch für Partialdruckerhöhungen angeordnet. Über die genannten Luftzuführleitungen
durch Zusatz von Sauerstoff (O2) oder Ozon (O3) 15 wird im wesentlichen jeweils neue Luft in den Reak-
bzw. von Chlor (Cl2) oder Stickstoffdioxyd (NO3) tor eingeblasen. Gegebenenfalls kann jedoch der über
zur Blasluft, wobei Chlor und Stickstoffdioxyd noch die erste Leitung neu eingeführten Luft auch über
dazu betriebstechnisch unangenehme Nebenprodukte eine oberhalb des Flüssigkeitsspiegels liegende Anin
der Abluft liefern. Dabei ist noch zu beachten, saugleitung bereits im Verfahrensablauf befindliches
daß ein Luftbläschen ein völlig abgeschlossenes ao Gas zugemischt und erneut in Umlauf gebracht
System darstellt, weshalb der Anfangspartialdruck werden.
im Bläschen sehr rasch abfällt, da der Sauerstoff Das mit diesem bekannten Reaktor durchführbare
einerseits vom Bitumen verbraucht, anderseits durch Bitumenblasverfahren arbeitet ί._ wirtschaftlich, wenn
R.ückdiffusion von Reaktionsprodukten, \»ie Wasser man davon ausgeht, daß die Wirtschaftlichkeit eines
und Kohlendioxyd (CO.,), verdünnt wird, wobei über- 25 solchen Verfahrens, wie oben ausgeführt wurde,
dies die Bläschen bei ihrem Aufsteigen im Reaktions- einerseits durch die Zeit, die für die Erzeugung eines
gut einem stetig abnehmenden statischen Flüssigkeits- bestimmten Endproduktes aus einem bestimmten Andruck
ausgesetzt sind. fangsprodukt erforderlich ist, und andererseits durch
Was die Diffusionszeit / betrifft, so ist es bekannt, den Veibrauch an Frischluft, also durch die Zahl der
diese durch Vergrößerung der Reaktorh&he zu ver- 30 erforderlichen Kubikmeter Luft pro Tonne Bitumen
langem, was aber mit einem entsprechenden bau- und Konsistenzzunahme, bestimmt wird,
liehen Mehraufwand verbunden ist. Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde,
Was den letzten Parameter in der Fickschen ein Bitumenblasverfahren der eingangs erwähnten
Formel, d. h. die jeweils zu durchdringende Film- Art anzugeben, das wirtschaftlicher als die bisher
dicke 5, anbetrifft, so ist festzustellen, daß im Augen- 35 bekannten Verfahren arbeitet.
blick der Blasenbildung Frischluft und frisches Bi- Diese Aufgabe wird bei einem Bitumenblasverfah-
tumen jedenfalls in unmittelbarem Kontakt sind. ren der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß
Wenn aber die reaktionsfreudigen Bestandteile der dadurch gelöst, daß die aufsteigenden Luftblasen ein-
Grenzflächen verbraucht sind, muß der Sauerstoff oder mehrmal zwangsweise zu Lvftsäcken vereinigt
immer tieter in den Bitumenfilm eindringen, um auf 40 und die Luftsäcke sodann wieder zu Blasen zerteilt
einen Reaktionspartner zu stoßen. Es wächst also der werden.
der Diffusion entgegengesetzte Widerstand, wobei Die Erfindung setzt also bei einer Verbesserung
gleichzeitig der treibende Sauerstoffpai tialdruck aus des Parameters der Filmdicke 5 in der Fickschen
den bereits angeführten Gründen (Sauerstoffaufnahme Formei ein, indem dafür Sorge getragen wird, daß
durch das Bitumen, zusätzliche Verminderung des 45 zwecks einer Erhöhung der Diffusion die Filmdicke s
Sauerstofigehalts durch Rückdiffusion von Reaktions- mögiichts gering gehalten wird. Während man also
produkten, Verminderung des statischen Flüssigkeits- bisher die Verschmelzung einzelner Bläschen mit
druckes beim Aufsteigen der Blasen) abnimmt. Da- allen Mitteln zu verhindern trachtete, wird erfindurch
kommt der Diffusionsvorgang sehr schnell zu dungsgemäß gerade das Gegenteil erzwungen, nämeinem
praktischen Stillstand. In diesem Zusammen- 50 lieh eine weitgehende Vereinigung der Blasen zu
hang durchgeführte Versuche haben ergeben, daß die großen Luftsäcken. Dadurch findet eine weitgehende
für die Wirtschaftlichkeit des Blasprozesses und die Trennung der in die Reaktion bereits einbezogen geQualität
des Fertigproduktes wohl in erster Linie wesenen und damit einer weiteren Sauerstoffdiffusion
maßgebende Sauerstoffdiffusion in das Bitumen schon hinderlichen flüssigen Phasengrenzschichten von den
dann aufhört, wenn die Luftbläschen erst einen 55 die Bläschen bildenden Gasen statt, zumal die Ober-Bruchteil
ihres Weges vom Ort ihrer Entstehung, fläche der durch zwangsweise Eläschenvetschmelzung
also von der Einrichtung, mittels welcher Frischluft gebildeten Luftsäcke immer kleiner sein wird als die
in den unteren Teil des Blasreaktors eindispergiert Summe der Oberflächen der Bläschen. Es erfolgt
wird, bis zur Oberfläche des Reaktionsgutes zurück- somit gleichsam ein gewaltsames Entkleiden der
gelegt haben und dabei erst etwa ein Drittel des in 60 durch die Bläschen gebildeten gasförmigen Phase
den Bläschen vorhandenen Sauerstoffes verbraucht ist. von den diese Bläschen umgebenden, bereits ab-
AIs ein Beispiel für ein Verfahren, dem die oben reagierten Filmen, die im Reaktior.sgut aufgehen,
aufgezeigten Nachteile anhaften, sei auf die USA.- Werden sodann die zwangsweise gebildeten Luft-Patentschrift
1988 766 verwiesen, bei der zur Her- säcke wieder zu Blasen zerteilt, dann werden diese
stellung von Bitumen ein aufrecht stehender Reaktor 65 von noch nicht verbrauchten, also wieder reaktionsvorgesehen
wird, an dessen unterem Ende eine Dis- freudigen flüssigen Grenzflächen umgeben, so daß die
pergier- und Umwälzpumpe vorgesehen ist, die durch Diffusion des Sauerstoffes in das Bitumen erneut mit
pin im Reaktor koaxial angeordnetes Rohr luftarmes hoher Geschwindigkeit einsetzt. Wie auch aus den
nachfolgenden Beispielen hervorgeht, wird hierdurch richtung ist durch eine trichterförmige Prallplatte geeine
wesentliche Beschleunigung des Bitumenblas- bildet, die von der Innenwandung 17 des Reaktors
prozesses erzielt. Durch die erhöhte Reaktions- ausgeht. An Stelle der trichterförmigen Prallplatte
geschwindigkeit des Sauerstoffes mit jeweils neuen können auch andere Behelfe vorgesehen sein, die ein
großen nichtreagierten Flächen wird weiterhin er- 5 Verschmelzen der Luftblasen zu großen Luftsäcken
reicht, daß im wesentlichen der gesamte Sauerstoff bewirken, beispielsweise Umlenkschikanen. Siebe
beim Austritt einer Gasblase aus dem Weichbitumen od. dgl. Oberhalb der Öffnung 18 der die Blasenveraufgebracht
ist. Es »vird somit also gleichzeitig eine schnielzcinrichtung bildenden Prallplatte ist eine Einbessere
Ausnutzung der Blasluft erreicht, ohne daß richtung 19 zum Wiederzerteilcn der gebildeten Luftfiir
den Ablauf des ganzen Verfahrens eine längere io säcke vorgesehen. Diese Einrichtung ist durch eine
Zeit benötigt wird. Bei gleicher Ausbeute ergibt sich Redispergierturbine gleicher Art wie die Dispergiersomit
auch eine erhebliche Einsparung an Blasluft. turbine 9'des Gasverteilers 9.9'gebildet. DieWieder-Dies
führt insgesamt zu einer größeren Wirtschaft- Zerteileinrichtung 19 ist dabei der Blasenverschmelzlichkeit
des Verfahrens. einrichtung 16 unmittelbar nachgeschaltet. Die Welle
Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfah- 15 der Redispergierturbine ist durch eine Verlängerung
rcns, bestehend aus einem Blasreaktor, einer am 13' der Welle 13 der Dispergierturbine 9' gebildet,
unteren Ende des Blasreaktors vorgesehene Blasluft- Über die Redispergierturbine 19 ist eine weitere
zuführung und aus Blasluftdispergiereinrichtungen Blasenverschrnelzeinrichlung 16' vorgesehen, die. in
sowie einem Abgasauslaß, ist dadurch gekennzeichnet. gleicher Weise wie die Blasenverschmclzeinrichtung
daß in der Bahn der im Blasreaktor aufsteigenden 20 16, aus einer von der Innenwandung 17 des Reaktors
Luftblasen eine oder mehrere trichterförmige Prall- ausgehenden trichterförmigen Prallplatte besteht,
platten mit jeweils zugeordneten, nachgeschalteten deren Öffnung 18' zu einer unmittelbar nachgeschal-
Redispergiereinrichtungen übereinander angeordnet teten, ebenso wie die Redispergierturbine 19 ausge-
sind. bildeten, weiteren Redispergierturbine 19' führt. Letz-
Vorzugsweisc erfolgt die Ausbildung der Vorrich- 35 tere wird über eine weitere Verlängerung 13" der
tung so, daß die trichterförmigen Prallplatten jeweils Welle 13 angetrieben. Mit 20 ist das obere Lager der
von der Innenwandung des Reaktors ausgehen und Welle 13. 13', 13" bezeichnet,
daß ihre Auslaßöffnungen unmittelbar vor den ihnen Während des Blasprozesses wird in den Blaszugeordneten Redispergiereinrichtungen münden. reaktorinhalt. also in das in Erdölbitumen gewünsch-
daß ihre Auslaßöffnungen unmittelbar vor den ihnen Während des Blasprozesses wird in den Blaszugeordneten Redispergiereinrichtungen münden. reaktorinhalt. also in das in Erdölbitumen gewünsch-
Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher 30 ter Härte umzuwandelnde Weichbitumcn.1" über die
erläutert, die ein Ausführungsbeispiel der crfindungs- Blasluftzuleitung 6, den Luftverteilring 7 und die
gemäßen Einrichtung zur Verfahrensdurchführung Rohre 8 Frischluft eingeführt, die durch den angc-
wiedergibt. triebenen Gasverteiler 9, 9' in feine Bläschen verteilt
Mit 1 ist der säulenförmige Blasrcaktor bezeichnet, wird, die im Reaktionsgut aufsteigen. Durch das Auf
von dessen oberen, erweiterten Teil Γ die Abluft- 35 treffen auf die Prallplatte 16 werden die Blasen zu
leitung 2 abzweigt. Im Reaktorboden 3 ist eine Ein- verhältnismäßig großen Luftsäcken verschmolzen, die
bringöffnung 4 vorgesehen, durch welche das zu be- entlang der trichterförmigen Prallplatte schräg aufhandelnde
Gut, also die in Erdölbitumen gewünsch- wärts gleiten und sich durch die Öffnung 18 der
ter Härte umzuwandelnden weichen Erdöldcstil- Prallplatte zur Wiederzerteileinrichtung 19 walzen,
lationsrückstände, in den Reaktor eingepumpt werden 40 durch die sie wieder in feine Bläschen zerteilt werkönnen.
Vom oberen Reaktorteil Γ zweigt auch ein den. Wie bereits dargelegt, findet beim zwangsweisen
Zirkulationsrohr 1" ab, das in den Reaktor nahe dem Verschmelzen der Bläschen zu Luftsäcken eine wcit-Boden
3 desselben rückmündet und mit einer Ablauf- gehende Trennung der flüssigen von der gasförmigen
öffnung 5 versehen ist, durch welche das fertige Blas- Phase statt. Die die Bläschen bildenden Gase kommen
gut abgezogen werden kann. Mit 6 ist die Blasluft- 45 mit den sie bisher umgebenden Flüssigkeitsfilmen, die
zuleitung bezeichnet, die in einen oberhalb des Blas- bereits in die Reaktion einbezogen wurden und daher
reaktors angeordneten Luftvei teilring 7 mündet. Von einer weiteren Sauerstoffdiffusion Widerstand entdiesem
gehen vier, die Blasluftleitung bildende Rohre gegensetzen, außer Kontakt, da diese Flüssigkeitsaus, von denen in der Zeichnung, die einen Längs- filme von ihnen gleichsam abgeschält werden, um
schnitt durch den Blasreaktor wiedergibt, nur drei 50 sich im Reaktionsgut zu verteilen und in diesem
sichtbar und mit 8 bezeichnet sind. Die parallel- unterzugehen. Durch das Wiederzerteilen der Luftgeschalteten
Rohre 8 durchsetzen die obere Blas- säcke mittels der Redispergierturbine 19 werden neue
reaktorwand und führen durch den Reaktor zu dem Grenzflächen zwischen Luft und Bitumen geschaffen.
im Bereich des Bodens 3 desselben angeordneten an denen wieder eine ausgiebige Sauerstoffdiffusioti
Gasverteiler 9,9'. Dieser besteht aus einem zylindri- 55 in die flüssige Phase ermöglicht ist, wodurch das
sehen Teil 9, gegen dessen Umfangsfiäche die Mün- Einsatzgut neuerlich mit vofler Intensität behandelt
düngen 8' der Rohre 8 gerichtet sind, und aus einer wird. Bei ihrem weiteren Aufsteigen umgeben skli
Dispergierturbine 9'. Der Antrieb der letzteren er- die neu gebildeten Bläschen wieder mit die weitere
folgt durch einen Motor 10, wobei auf der Antriebs- Sauerstoffdiffusion fortschreitend hemmenden Filmen,
welle 11 ein Kegelrad 12 sitzt, das mit einem auf der 60 die wieder durch die obere Blasenverschmelzeinrich-Turbinenwelle
13 befestigten Kegelrad 14 kämmt. tung 16' von der gasförmigen Phase getrennt werden.
Mit 15 ist das untere Lager der Turbinenwelle 13 be- worauf die dabei entstehenden Luftsäcke durch die
zeichnet. Der Blasreaktor wird bis über die Abzwei- obere Redispergierturbine 19' in Blasen zerteilt wergung
des Zirkulationsrohres 1" mit zu behandelndem den, wodurch abermals neue, wieder reaktionsbereite
Gut gefüllt. 65 Phasengrenzflächen geschaffen werden. Das im Re-
Oberhalb des Gasverteilers 9,9' ist im Blasreaktor aktor befindliche Reaktionsgut wird unter Ausnutzung
eine Einrichtung 16 zum Verschmelzen der im Reak- der sogenannten Mammutpumpenwirkung über da:
tionsgut aufsteigenden Blasen vorgesehen. Diese Ein- Zirkulationsrohr 1" ständig umgewälzt. Die sich übei
der Oberfläche des Gutes ansammelnde Abluft strömt über die Leitung 2 ab.
Im folgenden wird noch das Ergebnis von Vergleichsversuchen wiedergegeben. Das erste Versuchspaar bezieht sich auf kontinuierlichen, das zweite
Versuchspaar auf diskontinuierlichen Blasbetrieb.
■A In einem nach dem letzten bekannten Stand der
Technik ausgerüsteten Blasreaktor, der einen Frischluftverteiler und eine Redispergierturbine aufweist,
wurde Weichbitumen B 200 (Erweichungspunkt Ring »o und Kugel: 39° C, Penetration bei 25° C: 2001Ao mm)
auf ein Mittelbitumen B 85 (Erweichungspunkt: 47° C, Penetration bei 25° C: 851Ao mm) bei 23O0C kontinuierlich
verblasen.
Je Tonne Nutzinhalt und Blastag ergab sich dabei eine Reaktorleistung von 9524 kg B 85 bei einem
Luftverbrauch von 86,4 Hm3 Luft je Tonne konvertiertes Produkt.
b) In einem nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitenden Blasreaktor, der, wie in der Zeichnung
dargestellt, einen Frischluftverteiler und zwei Blasenverschmelz- sowie zwei Wiederzerteilungseinrichtungen
aufweist, wurde das gleiche Einsatzprodukt wie gemäß Beispiel a) zum gleichen Endprodukt
bei 230° C kontinuierlich verblasen.
Dabei ergab sich je Tonne Nutzinhalt und Blastag eine Reaktorleistung von 15 625 kg B 85 bei einem
Luftverbrauch von 42,24 Nm:i je Tonne konvertiertes
Produkt.
c) In einem bekannten Blasreaktor gemäß Beispiel a) wurde Weichbitumen B 200 gleicher Beschaffenheit
wie gemäß Beispiel a) zu einem Hartbitumen B 10 (Erweichungspunkt Ring und Kugel:
85° C, Penetration bei 25° C: 8"io mm) bei 230° C diskontinuierlich verblasen.
Je Tonne Nutzinhalt und Blasstunde ergab sich dabei eine Reaktorleistung von 100kg BIO bei
einem Luftverbrauch von 342,86 Nm" je Tonne konvertiertes Produkt.
d) In einem nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitenden Blasreaktor gemäß Beispiel b) wurde
der gleiche Prozeß ausgeführt wie in Beispiel c) beschrieben.
Dabei ergab sich je Tonne Nutzinhalt und Blasstunde eine Reaktorleistung von 250 kg B 10 bei
einem Luftverbrauch von bloß 110,0Nm3 Luft je
Tonne konvertiertes Produkt.
Aus den wiedergegebenen Vergleichsversuchen geht hervor, daß das erfindungsgemäße Bitumenblasverfahren
nicht nur eine wesentliche Prozeßbeschleunigung, sondern auch eine Einsparung von 50 bis
67 °/o des Betriebsmittels Blasluft ergibt.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen «09 532/3
Claims (3)
1. Bitumenblasverfahren, bei welchem die Frischluft, also von der Zahl der erforderlichen
Blasluft in den unteren TeU eines Biasreaktors 5 Kubikmeter Luft pro Tonne Bitumen und Konsistenzdispergiert und wahrend ihres Aufsteigern im zunähme. Der erstgenannte Faktor bestimmt die
Blasreaktor erneut dispergiert wird, dadurch Höhe der Anlageinvestitionen und den Arbeitszettgekennzeichnet, daß die aufsteigenden aufwand je Tonne Fertigprodukt, der zweite Faktor
Luftblasen ein- oder raehrmal zwangsweise zu den Aufwand für die das Betriebsmittel, also die
Luftsäcken vereinigt und die Luftsgcke sodann io Blasluft, betreffenden Investitionen sowie den hierfür
wieder zu Blasen zerteilt werden. erforderlichen Energieverbrauch. Alle Bestrebungen,
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfah- die Wirtschaftlichkeit des Blasverfahrens zu verbesrens nach Anspruch 1, bestehend aus einem Blas- sero, müssen also dahin gerichtet sein, die Blaszeiten
reaktor, einer am unteren Ende des Blasreaktors möglichst zu verkürzen und die Blasluft möglichst
vorgesehenen Blasluftzuführung und aus Blasluft- 15 weitgehend auszunutzen.
dispergiereinrichtungen sowie einem Abgasauslaß, Wie schon vorstehend angedeutet, lauft der Blas-
dadurch gekennzeichnet, daß in der Bahn der im prozeß im wesentlichen in zwei Stufen ab. In der
Blasreaktor aufsteigenden Luftblasen eine oder ersten Stufe diffundiert der in den Bläschen enthal-
mehrere trichterförmige Prallplatten (16,160 mit tene Sauerstoff in das die Bläschen umgebende Weichjeweils
zugeordneten, nachgeschalteten Redisper- ao bitumen, wird also an den im Weichbitumen entgiereinrichtungen
(19,19') übereinander angeord- haltenen Reaktionspartner herangebracht. In der
net sind. zweiten Stufe erfolgt dann die chemische Reaktion
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge- des herangebrachten Sauerstoffes mit dem Reaktionskennzeichnet,
daß die trichterförmigen Prall- partner. Es gilt nun als erwiesen, daß die erste Stufe,
platten (16,16') jeweils von der Innenwandung as also die Diffusion des Sauerstoffes, als langsamere
(17) des Reaktors (1) ausgehen und daß ihre Stufe des Bitumenblasverfahrens die die Prozeßdaucr
AuslaßöSnungen (18,18') unmittelbar vor den bestimmende ist. Sie wird durch das Ficksche Gesciz
ihnen zugeordneten Redispergiereinrichtungen _ k·A P·t
münden. " _
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
AT721168A AT282466B (de) | 1968-07-25 | 1968-07-25 | Bitumenblasverfahren und Einrichtung zur Durchführung desselben |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1920994A1 DE1920994A1 (de) | 1970-06-04 |
DE1920994B2 true DE1920994B2 (de) | 1974-08-08 |
DE1920994C3 DE1920994C3 (de) | 1975-04-10 |
Family
ID=3593804
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1920994A Expired DE1920994C3 (de) | 1968-07-25 | 1969-04-24 | Bitumenblasverfahren und Vorrichtung zur Durchführung desselben |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3652445A (de) |
AT (1) | AT282466B (de) |
DE (1) | DE1920994C3 (de) |
GB (1) | GB1212807A (de) |
Families Citing this family (33)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AT297899B (de) * | 1969-10-03 | 1972-04-10 | Oemv Ag | Bitumenblasverfahren und Einrichtung zur Durchführung desselben |
EP0252104B1 (de) * | 1985-12-20 | 1991-06-12 | BEGLIARDI, Fernando | Verfahren zur herstellung von bitumen mit hohen penetrationswerten, vorrichtung zu ihrer durchführung und damit gewonnene produkte |
US7374659B1 (en) | 2004-06-22 | 2008-05-20 | Asphalt Technology, Llc. | Methods and systems for modifying asphalts |
US7741515B2 (en) * | 2004-09-02 | 2010-06-22 | Eastman Chemical Company | Optimized liquid-phase oxidation |
US20060047153A1 (en) * | 2004-09-02 | 2006-03-02 | Wonders Alan G | Optimized liquid-phase oxidation |
US7589231B2 (en) * | 2004-09-02 | 2009-09-15 | Eastman Chemical Company | Optimized liquid-phase oxidation |
US7361784B2 (en) * | 2004-09-02 | 2008-04-22 | Eastman Chemical Company | Optimized liquid-phase oxidation |
US7910769B2 (en) * | 2004-09-02 | 2011-03-22 | Eastman Chemical Company | Optimized liquid-phase oxidation |
US7608733B2 (en) * | 2004-09-02 | 2009-10-27 | Eastman Chemical Company | Optimized liquid-phase oxidation |
US7572936B2 (en) | 2004-09-02 | 2009-08-11 | Eastman Chemical Company | Optimized liquid-phase oxidation |
US7504535B2 (en) * | 2004-09-02 | 2009-03-17 | Eastman Chemical Company | Optimized liquid-phase oxidation |
US7371894B2 (en) | 2004-09-02 | 2008-05-13 | Eastman Chemical Company | Optimized liquid-phase oxidation |
US7390921B2 (en) * | 2004-09-02 | 2008-06-24 | Eastman Chemical Company | Optimized liquid-phase oxidation |
US7608732B2 (en) * | 2005-03-08 | 2009-10-27 | Eastman Chemical Company | Optimized liquid-phase oxidation |
US7399882B2 (en) * | 2004-09-02 | 2008-07-15 | Eastman Chemical Company | Optimized liquid-phase oxidation |
US7692036B2 (en) * | 2004-11-29 | 2010-04-06 | Eastman Chemical Company | Optimized liquid-phase oxidation |
US7381836B2 (en) * | 2004-09-02 | 2008-06-03 | Eastman Chemical Company | Optimized liquid-phase oxidation |
US7507857B2 (en) * | 2004-09-02 | 2009-03-24 | Eastman Chemical Company | Optimized liquid-phase oxidation |
US7692037B2 (en) * | 2004-09-02 | 2010-04-06 | Eastman Chemical Company | Optimized liquid-phase oxidation |
US7582793B2 (en) | 2004-09-02 | 2009-09-01 | Eastman Chemical Company | Optimized liquid-phase oxidation |
US7683210B2 (en) * | 2004-09-02 | 2010-03-23 | Eastman Chemical Company | Optimized liquid-phase oxidation |
US7568361B2 (en) * | 2004-09-02 | 2009-08-04 | Eastman Chemical Company | Optimized liquid-phase oxidation |
US7482482B2 (en) * | 2004-09-02 | 2009-01-27 | Eastman Chemical Company | Optimized liquid-phase oxidation |
US7495125B2 (en) * | 2004-09-02 | 2009-02-24 | Eastman Chemical Company | Optimized liquid-phase oxidation |
US7563926B2 (en) * | 2004-09-02 | 2009-07-21 | Eastman Chemical Company | Optimized liquid-phase oxidation |
US7572932B2 (en) * | 2004-09-02 | 2009-08-11 | Eastman Chemical Company | Optimized liquid-phase oxidation |
US7586000B2 (en) * | 2004-09-02 | 2009-09-08 | Eastman Chemical Company | Optimized liquid-phase oxidation |
GB2422975B (en) * | 2005-02-08 | 2007-12-12 | Imagination Tech Ltd | Conversion of video data from interlaced to non-interlaced format |
US7884232B2 (en) * | 2005-06-16 | 2011-02-08 | Eastman Chemical Company | Optimized liquid-phase oxidation |
US7358389B2 (en) * | 2006-01-04 | 2008-04-15 | Eastman Chemical Company | Oxidation system employing internal structure for enhanced hydrodynamics |
US7355068B2 (en) * | 2006-01-04 | 2008-04-08 | Eastman Chemical Company | Oxidation system with internal secondary reactor |
DE102008007189A1 (de) * | 2008-02-01 | 2009-08-06 | Linde Ag | Verfahren zur Herstellung von Asphalt |
WO2009152461A2 (en) | 2008-06-13 | 2009-12-17 | Asphalt Technology Llc. | Methods and systems for manufacturing modified asphalts |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1306520A (en) * | 1919-06-10 | Insulating material | ||
US1259674A (en) * | 1913-02-03 | 1918-03-19 | Combustibles Ind Soc D | Treatment of hydrocarbons. |
US1901172A (en) * | 1927-12-08 | 1933-03-14 | Company Colonial Trust | Oil treatment process and apparatus therefor |
US2170496A (en) * | 1936-04-14 | 1939-08-22 | Union Oil Co | Process and apparatus for interacting fluids |
-
1968
- 1968-07-25 AT AT721168A patent/AT282466B/de not_active IP Right Cessation
-
1969
- 1969-04-24 DE DE1920994A patent/DE1920994C3/de not_active Expired
- 1969-07-17 GB GB36040/69A patent/GB1212807A/en not_active Expired
- 1969-07-23 US US843955A patent/US3652445A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US3652445A (en) | 1972-03-28 |
DE1920994A1 (de) | 1970-06-04 |
GB1212807A (en) | 1970-11-18 |
AT282466B (de) | 1970-06-25 |
DE1920994C3 (de) | 1975-04-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE1920994B2 (de) | Bitumenblasverfahren und Vorrichtung zur Durchführung desselben | |
DE2135762C3 (de) | Verfahren zum aeroben Fermentieren und Fermentierungsvorrichtung | |
DE2850271C3 (de) | Vorrichtung zur intensiven Mischung von Flüssigkeiten | |
DE2722921C3 (de) | Zuchten von tierischen und humanen Gewebezellen und Vorrichtung dafür | |
DE2246187A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur erhoehung des sauerstoffgehaltes einer stroemenden fluessigkeit | |
DE1457065A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Ruehren von und zur Erzeugung einer Zirkulation in Fluessigkeitsmengen | |
DE2313626B2 (de) | Vorrichtung zum kontinuierlichen Auflösen eines pulverförmigen Stoffes in einer Flüssigkeit | |
DE1667231B2 (de) | Vorrichtung zur durchfuehrung eines stoffaustauschs zwischen gas- und fluessigen phasen | |
DE2631835A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur innigen vermengung eines gases und einer fluessigkeit | |
DE2423766A1 (de) | Fermentierungsverfahren sowie vorrichtung zu dessen durchfuehrung | |
CH630046A5 (en) | Method for the continuous entry of air or other oxygen-containing gases into an activated-sludge-containing wastewater or fermentation broths | |
DD157077A5 (de) | Verfahren zur beeinflussung der schaumbildung bei chemischen oder biochemischen gas-fluessigkeits-reaktionen in begasungsreaktoren und begasungsreaktor zur durchfuehrung des verfahrens | |
DE2713863C2 (de) | ||
DE1667242A1 (de) | Vorrichtung zur Kontaktierung von Gas und Fluessigkeit | |
DE60121409T2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen Herstellen von Schaumstoff zur Formung von Paneelen | |
DE4409400A1 (de) | Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von expandierten Polymer-Partikeln | |
DE1519700A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen einer Beruehrung zwischen Fluessigkeiten und Gasen | |
DE19520265A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Löschschaum | |
DE112004002392B4 (de) | Verfahren zur Absorption eines Gases in einer Flüssigkeit sowie eine Vorrichtung dafür | |
DE2603798C2 (de) | Vorrichtung zur Begasung von Flüssigkeiten und/oder Flüssig-Feststoffgemischen | |
DE4237350C2 (de) | Verfahren zum Stoffübertragen sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens | |
DE955317C (de) | Vorrichtung zur Durchfuehrung chemischer Umsetzungen | |
DE10241421A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Eintrag von Gas in einen Flüssigkeit | |
DE1953424C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von Glycerindichlorhydrin und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens | |
CH657281A5 (de) | Verfahren zum inberuehrungbringen von fluessigkeiten mit gasen. |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
SH | Request for examination between 03.10.1968 and 22.04.1971 | ||
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 |