DE906554C - Verfahren zur Herstellung eines fuer Strassenbauzwecke geeigneten leichtfluessigen Teererzeugnisses - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung eines für Straßenbauzwecke geeigneten leichtflüssigen Teererzeugnisses Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung eines für Straßenbauzwecke geeigneten leichtflüssigenTeererzeugnisses aus einem hochsiedenden Steinkohlenteerdestillat od. dgl.
• Steinkohlenteer und andere Teere werden mit niedrigsiedenden Kohlenwasserstoffen vermischt, um die Teere ohne wesentliche Erwärmung z. B. auf eine Straßendecke aufstreichen oder aufspritzen zu können. Die hierfür in Betracht kommenden sogenannten Verflüssigungsmittel müssen so beschaffen sein, daß sie einerseits eine stabile Lösung mit dem Teer bilden und ihn andererseits nach dem Verdampfen in einem solchen Zustand belassen, daß der Teer als Bindemittel oder Schutzüberzug wirkt. Die niedrigsiedenden aromatischen Kohlenwasserstoffe, wie Benzol und Homologen, Solventnaphtha od. dgl., sind sehr gute Verflüssigungsmittel. Ihrer allgemeinen Verwendung für diesen Zweck steht aber ihr hoher Preis entgegen. Die in großer Menge und zu niedrigem Preis zur Verfügung stehenden leichtsiedenden Erdöldestillate verdampfen meist leicht und haben auch den Vorteil, daß man ihre Verdampfungsgeschwindigkeit durch Wahl bestimmter Fraktionen genau einstellen kann. Als Verflüssigungsmittel für Steinkohlenteerprodukte od. dgl. haben sie jedoch den wesentlichen Nachteil, keine stabilen Lösungen zu bilden. Vielfach verursachen Erdöldestillate sogar eine sofortige Schlammbildung im Teer. Es ist vorgeschlagen worden; an Stelle von Benzolkohlenwasserstoffen als Verflüssigungsmittel solche aliphatischen Chlorkohlenwasserstoffe zu benutzen, die Lösungsmittel für Teer, Pech und Asphalt sind, wie z. B. Trichloräthylen. Hierdurch soll die Verbrennlichkeit des Teererzeugnisses herabgesetzt werden. Abgesehen davon, daß bei einer immer noch möglichen Entzündung des Gemisches die Gefahr der Bildung giftiger chlorhaltiger Gase (Phosgen) besteht, sind die vorgeschlagenen gechlorten Kohlenwasserstoffe teuer, so daß sie für eine umfangreiche Anwendung, wie z. B. für Straßenbauzwecke, praktisch nicht in Frage kommen.
• Ferner wurde der Vorschlag gemacht, Steinkohlenteer und -pech mit einem Verflüssigungsmittel zu vermischen, das - neben Erdölkohlenwasserstoffen aromatische Verbindungen enthält, die im Kern eine oder mehrere Hydroxylgruppen haben, d. h. mit Phenolen. Der Zusatz von Phenolen ist aber nur wirksam, wenn der Phenolgehalt des Gemisches auf über 2 bis 3'/o steigt, d. h. über jene Phenolmenge, die an sich in jedem Straßenbauteer enthalten ist, erfahrungsgemäß aber noch nicht zur Verflüsstgun@g des Teeres mit Erdöldestillaten ausreicht. Steigt der Phenolgehalt des Gemisches aber über jene Grenze, wird das Erzeugnis für Straßenbauzwecke gemäß den geltenden behördlichen Vorschriften unverwendbar.
• Die Erfindung löst nun die Aufgabe, ein für Straßenbauzwecke geeignetes, d. h. phenolarmes leichtflüssiges Teererzeugnis aus Steinkohlenteer und niedrigsiedenden, wohlfeilen, umgechlorten Erdöldestillaten als Verflüssigungsmittel zu erzeugen, und das den Gegenstand der Erfindung bildende Verfahren besteht darin, daß als Verflüssigungsmittel ein Gemisch von ungechlorten aliphatischen Kohlenwasserstoffen und von aromatischen Kohlenwasserstoffen benutzt wird, die frei von Hydroxylgruppen sind.
• Die Siedegrenze des aliphatischen ungechlorten Kohlenwasserstoffes des Teerverflüssigungsmittels hängt von der gewünschten Verdampfungsgeschwindigkeit ab. Ein sehr schnell erstarrender verflüssigter Teer kann aus dem als Gasolin bekannten Erdöldestillat hergestellt werden, das zwischen 2o und 60'° C einerseits und i80 und 230"C andererseits siedet, wobei sein spezifisches Gewicht zwischen 45 und 61° Be liegen mag. Von Paraffinkohlenwasserstoffen kann der Bereich von Pentan bis Undekan im Gasoliv enthalten sein. Ein weniger entzündliches Gemisch kann durch Verwendung von sogenanntem getopptem Gasoliv, auch als Naphtha bekannt, mit einem Siedebeginn von 6o bis i15° C erzeugt werden, ohne die Erstarrungseigenschaften des verflüssigten Teeres erheblich zu beeinträchtigen. Auch kann eine Erdölfraktion benutzt werden, die zwischen i50 und 300° C siedet und ein spezifisches Gewicht von 3i bis .48° Be hat.
• Als aromatische, im Kern hydroxydfreie Kohlenwasserstoffe kommen Benzin, Toluol oder Xylol oder ein Gemisch derselben in Betracht. Man kann auch Solventnaphtha, das zwischen ioo und 300° C siedet, in rohem oder gereinigtem Zustand verwenden. Die Destillate mögen aus Koksofenteer, dem Teer aus den Horizontalretorten, Vertikalretorten, Ölteer, wie z. B. Wassergasteer, oder einem Gemisch irgendeines .dieser Destillate hergestellt sein. Gewöhnlich haben die Destillate einen Siedepunkt von 150 bis 235'° C, und in den meisten Fällen sind mindestens 8o'/o. der Destillate bis zu einer Temperatur von 355° C verdampft. Man kann jedes aromatische Kohlenwasserstofföl mit einem Siedebereich von 8o bis 400p C anwenden, um das gewünschte Resultat zu erzielen, falls der größte Teil des Destillates unter 300° C siedet.
• Der Erweichungspunkt der in Betracht kommenden bituminösen teerigen Grundstoffe schwankt stark und wird je nach dem Verwendungszweck des verflüssigten Erzeugnisses gewählt. Bei der Oberflächenbehandlung von Straßen kann man als Grundstoff ein leicht oder wenig zähflüssiges Teerdestillat verwenden. Für Straßendecken oder für andere Verwendungszwecke wird meist ein bituminöser Grundstoff von höherer Zähigkeit zwischen: 5 und 32° C etwa 5o bis 400 Saybolt-Sekunden, gemessen im Saybolt-Universal-Viskosimeter (vgl. Ubbelohde, Zur Viskosimetrie, 1935, S. 29), benutzt. Andere Verwendungszwecke verlangen bituminöse Grundstoffe von noch niedrigerem Erwei.chungspunkt als für die vorbeschrie bene Oberflächenbehandlung erforderlich, bis einschließlich der weicheren Pecharten. Als Pech kann man entweder Hartpech oder Weichpech verwenden.
• Es ist nicht möglich, allgemeingültige Zahlen für das Verhältnis von aliphatischen zu aromatischen Kohlenwasserstöffen in dem erfindungsgemäßen Verflüssigungsmittel zu geben. Das Verhältnis hängt zunächst von der Art und Beschaffenheit der aliphatischen Kohlenwasserstoffe (Erdöldestillat) ab. Ein Erdöldestillat, welches einen hohen Gehalt an Paraffinverbindungen und einen niedrigen Gehalt an aromatischen Verbindungen besitzt, benötigt einen größeren Zusatz an aromatischen Ölen als ein Erdöldestillat, welches einen niedrigen Gehalt an Paraffinverbindungen und bereits einen gewissen Gehalt an aromatischen Verbindungen aufweist. Außer der Teerart beeinträchtigt ferner die Konsistenz des Teeres das genannte Verhältnis. Die niedrigersiedernden aromatischen Verbindungen im Teergrundstoff haben einen Einfluß auf die Stabilität und Homogenität des verflüssigten Teererzeugnisses. Beispielsweise benötigt die Verflüssigung eines leichten Teergrundstoffes für Straßenbauzwecke keinen so hohen Zusatz von aromatischen Ölen wie die Verflüssigung eines schweren Teergrundstoffes für Straßenbauzwecke, weil der Grundstoff in dem ersteren Falle schon einen höheren Gehalt an niedrigersiedenden aromatischen Bestandteilen hat. Ferner ist auch die Art des benutzten aromatischen Zusatzstoffes von Einfluß.
• Im allgemeinen kann man aber erwarten, daß ein aromatisches Öl, von dem ein erheblicher Teil bis etwa 300° C überdestilliert, brauchbarer ist als ein niedrigersiedendes aromatisches Öl. Erdöldestillate, die im Teer Schlammbildung hervorrufen, werden vorteilhaft zunächst mit dem aromatischen 01 vermischt, und das anfallende Gemisch wird dann mit dem zu verflüssigenden Teer vereinigt. Wenn das Erdöldestillat keine Schlammbildung verursacht, jedoch nicht imstande ist, stabile und homogene Mischungen mit dem Teer zu bilden, ist es besser, die aromatischen Zusatzöle zunächst dem Teer zuzumischen. Auf diese Weise kann der Teer bei einer niedrigeren Temperatur erheblich flüssiger werden und während des Mischvorganges nicht so leicht eine Explosion auftreten. Beispiel I Das verwendete Petroleumdestillat war ein Naphtha mit einem Anfangssiedepunkt von i4o° C. Der verwendete Teer war hochsiedendes Koksofenteer@destillat (Viskosität 167 Saybolt-Sekunden bei 5 bis 32 °' C) . Nach dem Zusatz von normalem Naphtha zu diesem Teer wurde die Mischung innerhalb kurzer Zeit inhomogen. Es wurde dann ein Verflüssigungsmittel hergestellt, welches 17,5 Gewichtsteile rohes Solventnaphtha und 82,5 Gewichtsteile Petroleumnaphtha enthielt und dem Teer im Verhältnis 16 Teile Verflüssigungsmittel auf 84 Teile Teer zugesetzt wurde. Der anfallende verflüssigte Teer war nach monatelanger Lagerung noch immer homogen. Noch bessere Resultate erzielte man bei der Verwendung eines neutralen Steinkohlente@eröls an Stelle des rohen Solventnaphthas, obschon das Verflüssigungsmittel io Gewichtsteile neutrales Öl und 9o Gewichtsteile Petroleumnaphtha enthielt.
• Beispiel 1I Das verwendete Gasolin bildete keinen Schlamm in dem Teerdestillat, aber die anfallende Mischung war nicht stabil und homogen. Das Gasolin wurde mit Wassergasteerleichtöl im Verhältnis von 9o Gewichtsteilen Gasolin zu io Gewichtsteilen Leichtöl vermischt. Dieses Verflüssigungsmittel wurde einem Teer (Viskosität 8o Saybolt-Sekunden bei 5 bis 32° C) im Verhältnis von io Gewichtsteilen Verflüssigungsmittel zu 9o Gewichtsteilen Teer zugesetzt; man erhielt eine Mischung, die bei normaler Temperatur gut flüssig war. Die Mischung war noch nach einer achtmonatigen Lagerung homogen. Beispiel III Bei diesem Versuch wurde als Grundstoff ein zähflüssiger, destillierter Koksofenteer genommen. Dem Teer wurde ein Verflüssigungsmittel, enthaltend 8o Gewichtsteile Petroleumnaphtha und 2o Gewichtsteile neutrales Teeröl im Verhältnis von 2o Gewichtsteilen Verflüssigungsmittel zu 8o Gewichtsteilen Teer, zugesetzt. Der verflüssigte Teer war bei Lufttemperatur gut flüssig und erwies sich beim Stehen während einer längeren Zeit als stabil.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung eines für Straßenbauzwecke geeigneten leichtflüssigen Teererzeugnisses durch Vermischen eines aus Steinkohlenod. dgl. Teer gewonnenen hochsiedenden Teerdestillates mit einem niedrigersiedendenGemisch aus aromatischen Kohlenwasserstoffen der Steinkohlenteerdestillation und ungechlorten aliphatischen Kohlenwasserstoffen der Erdöldestillation, gekennzeichnet durch die Verwendung aromatischer Kohlenwasserstoffe, die frei von Hydroxylgruppen sind. Angezogene Druckschriften: Österreichische Patentschrift Nr. 138 919; USA.-Patentschrift Nr. 1 340 855.