DEST001772MA - Verfahren zur Herstellung bituminöser Massen - Google Patents

Description

Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Erzeugung eines geeigneten Materials zum Ueberziehen von Rohren, zur Herstellung von Straßendecken und für andere Zwecke, welches die gewünschten wasserabweisenden Eigenschaften des Steinkohlenteers besitzt und dabei doch den hohen Schmelzpunkt und die zäheren plastischen Eigenschaften hat, wie sie normalerweise dem geblasenen Petroleum-Bitumen zu eigen sind.

Der Pechüberzug, den man bisher benutzt hat, um gußeiserne Rohre zu umhüllen, hat ausgezeichnete wasserabweisende Eigenschaften, aber einen niedrigen Erweichungspunkt ind der Nähe von 60°C (Ring- und Kugelprobe) und ist von Natur aus bei gewöhnlichen normalen Außenlufttemperaturen sehr spröde.

Die vorliegende Erfindung ermöglicht es, pechähnliche Werkstoffe zu erzeugen, welche ähnliche wasserabweisende Eigenschaften wie Steinkohlenteer besitzen, mit Erweichungspunkten bis zu 149°C (Ring- und Kugelprobe) und plastischen Eigenschaf- ten, die denen des geblasenen Petroleum-Bitumens gleichkommen (flache Kurve der Eindringtiefe), dabei aber bei normalen Temperaturen nicht spröde sind.

Man hat vorgeschlagen, pechähnliche Werkstoffe oder zähflüssige Straßenteere in der Weise herzustellen, daß man Staubkohle mit Anthrazenöl oder Kohlenteer destilliert. Zum Beispiel ist in der britischen Patentschrift Nr. 131 588 vorgeschlagen worden, bituminöse Kohle oder Braunkohle mit Anthrazenöl auf eine Temperatur von 270°- 350°C zu erhitzen, um eine teilweise Lösung der Kohle zu erreichen, wobei dieser nicht gelöste Anteil durch Absetzen oder Filtern abgetrennt wird.

Die britische Patentschrift Nr. 316 897 schlägt ein Verfahren zur Herstellung eines verbesserten Materials für Straßenbau- und ähnliche Zwecke durch die Dispersion von Kohle oder einem ähnlichen bituminösen Material in Steinkohlenteer bei einer Temperatur von etwa 300°C und einem Anteil, der nicht über 15% der endgültigen Dispersion hinausgeht, vor, wobei die endgültige Dispersion eines Hutchinson-Konsistenz unter 100 Sekunden bei Temperaturen von 50°C und darüber besitzt.

Man hat festgestellt, daß die gegenseitige Löslichkeit von zwei Gliedern einer Kohlenwasserstoff-Kette um so mehr zunimmt, je näher die Glieder in der Kette aneinander stehen. Der organische Anteil der Kohle ist offensichtlich ein Harz der aromatischen Reihe und während dieses in Benzol verhältnismäßig unlöslich ist, nimmt seine Löslichkeit in Kreosotöl zu und in schwerem Anthrazenöl löst es sich vollständig auf.

Demgemäß besteht die vorliegende Erfindung in einem Verfahren zur Behandlung von Kohle zwecks Gewinnung bituminöser Materialien, wobei Kohle bei einer Temperatur von 360° - 380°C mit einem hochsiedenden Teeröl oder mit Anthrazenöl in einem vorzugsweise teilweise geschlossenen Gefäß erhitzt wird, bis man eine geeignete Konsistenz erhalten hat, worauf anschließend gekühlt wird, z.B. auf etwa 200°C und das Material entweder in zum Umschmelzen bestimmte Blöcke gegossen oder in Tauchtanks zum Ueberziehen von Rohren gepumpt oder in irgendeiner anderen gewünschten Weise verwendet wird.

In die erhitzte Mischung aus Kohle und Oel kann auch noch bei Temperaturen zwischen 200° und 260°C ein Luftstrom eingeblasen werden.

Weiterhin können Füllstoffe dem erhitzten Gemisch zugefügt werden.

Ferner kann das Fertigprodukt auf Temperaturen von etwa 200°C gehalten werden, bis sich die in der Kohle enthaltenen mineralischen Bestandteile abgesetzt haben. Bei Ausführung der Erfindung wurden zum Beispiel 45 kg einer bituminösen Kohle von einer Feinheit von 1550 Maschen/cm(exp)2 mit 96 Liter schweren Anthrazenöls bei 93°C, d.h. einem genügend flüssigen und genügend wasserfreien Oel gemischt und die Temperatur dann in einem, vorzugsweise mit einem Deckel versehenen Gefäß allmählich auf 360°C erhöht. Die Mischung wurde unter dauerndem Rühren 12 Stunden lang auf dieser Temperatur ge- halten und dann auf die Temperatur der Außenluft abgekühlt. Das sich ergebende Produkt war ein glänzendes pechähnliches Material mit einem Schmelzpunkt (Ring- und Kugelprobe) von 103°C und einer Eindringtiefe (Hutchinson) von 4 bei 25°C und 32 bei 50°C.

Die Temperatur von 360°C wurde deshalb für dieses Mischen gewählt, weil bei dieser Temperatur die zur Lösung erforderliche Zeit praktisch eine Kontrolle des Produkts zuläßt; oberhalb 360°C dagegen steigt die Reaktionsgeschwindigkeit ziemlich schnell an.

Das schwere Anthrazenöl erhält man durch fraktionierte Destillation aus Steinkohlenteer oder Koksofenteer. Der Siedebereich wird dabei vorzugsweise so gehalten, daß 95 - 100% bei 330°C übergehen (Dampftemperatur), jedoch können auch Temperaturen Anwendung finden, die ein wenig außerhalb dieses Bereiches liegen, da die Reaktionstemperatur zwischen 360° und 380°C liegt. Im Handel ist ein Oel mit diesen Eigenschaften erhältlich, welches für das Verfahren benutzt werden kann.

Das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung kann auf alle Kohlensorten ausgedehnt werden. Die Konsistenz und somit die gewünschten Eigenschaften hinsichtlich Schmelzpunkt und Eindringtiefe des Fertigprodukts können durch die Kohle-Qualität oder die Zeit des Erhitzens geändert werden. Die Eigenschaften des Produkts können auch dadurch geändert werden, daß man Luft bei Temperaturen von 200° - 260°C einbläst odr daß man ein oder mehrere geeignete Füllstoffe hinzugibt.

Beispiele für geeignete Füllstoffe sind Schieferstaub und Talkum in Pulverform.

Claims (4)

1) Verfahren zur Herstellung bituminöser Massen, die sich zum Ueberziehen von Rohren und für den Straßenbau eignen, durch Behandeln von Kohle mit Teeröl, dadurch gekennzeichnet, daß Kohle bei einer Temperatur von 360 bis 380° mit hochsiedendem Teeröl oder -Anthrazenöl in einem vorzugsweise mit einem Deckel versehenen Gefäß bis zur gewünschten Konsistenz erhitzt wird und die Mischung nach Abkühlen von 200° entweder unmittelbar ihrer Verwendung zugeführt oder in zum Ausschmelzen bestimmte Blöcke vergossen wird.

2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in die erhitzte Mischung bei Temperaturen zwischen 200 und 260° Luft eingeblasen wird.

3) Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem erhitzten Gemisch ein oder mehrere Füllstoffe zugesetzt werden.

4) Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Fertigprodukte solange auf einer Temperatur von etwa 200°C gehalten werden, bis die in der Kohle enthaltenen mineralischen Bestandteile sich abgesetzt haben.