ES2254001A1 - Procedimiento para la obtencion de breas y uso de las mismas. - Google Patents
Procedimiento para la obtencion de breas y uso de las mismas.Info
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Abstract
La presente invención se refiere a un procedimiento para la obtención de una nueva brea, que comprende mezclar una brea sin modificar, o la materia prima para la producción de la misma, con un producto de carácter aromático obtenido de un proceso de producción de bases lubricantes y al uso de la brea resultante en la fabricación de ánodos, electrodos y cátodos y en la conformación, aglomeración e impregnación de compuestos de carbono, materiales grafíticos y materiales refractarios.
Description
Procedimiento para la obtención de breas y uso de
las mismas.
La presente invención se refiere a un
procedimiento para la obtención de una nueva brea, que comprende
mezclar una brea sin modificar, o la materia prima para la
producción de la misma, con un producto de carácter aromático
obtenido de un proceso de producción de bases lubricantes y al uso
de dicha nueva brea resultante en la fabricación de ánodos,
electrodos y cátodos y en la conformación, aglomeración e
impregnación de compuestos de carbono, materiales grafíticos y
materiales refractarios.
Las breas pueden clasificarse, en función de su
utilidad, en dos tipos: las breas de carácter ligante y las breas
de carácter impregnante. Al mismo tiempo, las breas también pueden
clasificarse, de acuerdo con su origen, en breas de alquitrán y
breas de petróleo. Las breas de petróleo pueden tener diversos
orígenes, entre los que se encuentran el fuel de pirolisis del
craqueo de etileno, el aceite decantado de fcc, el residuo
atmosférico, el residuo de vacío, y los aceites pesados procedentes
del craqueo térmico o catalítico.
Las breas impregnantes son utilizadas para la
disminución de la porosidad y aumento de la densidad de las
estructuras conformadas con brea ligante. Estas breas se
caracterizan según los parámetros descritos en la Tabla I:
\vskip1.000000\baselineskip
| Parámetro | Impregnante Alquitrán | Impregnante Petróleo |
| PR(°C) | 88 | 84 |
| RC (%) | 44 | 48 |
| Cenizas (%) | 0,09 | < 0,01 |
| INMP (%) | 3 | 0 |
| IT (%) | 19 | 16 |
| Ratio de filtración (g/5 h) | 21 | 10 |
| PR: punto de reblandecimiento | ||
| RC: rendimiento en carbono | ||
| INMP: insolubles en n-metil pirolidona | ||
| IT: insolubles en tolueno |
En este caso, el ratio de filtración es un
parámetro importante que determina la facilidad de impregnación de
la estructura por la brea. Además, adquiere valor la capacidad de
la brea para permanecer retenida durante la etapa posterior a la
impregnación, es decir durante la etapa de carbonización.
Las breas de carácter ligante son capaces de
aglomerar partículas de diferentes materiales (coque, magnesia,
etc.) para dar lugar a estructuras que son utilizadas debido a las
propiedades que presentan:
- \bullet
- elevada conductividad eléctrica;
- \bullet
- elevada resistencia mecánica;
- \bullet
- elevada conductividad térmica; o
- \bullet
- inercia química.
Las propiedades de las breas que dan lugar a este
tipo de estructuras se resumen en la Tabla II, en la cual se
comparan las características de una brea ligante de alquitrán y una
de petróleo representativas:
| Parámetro | Ligante Alquitrán | Ligante Petróleo |
| PR(°C) | 110 | 110 |
| RC (%) | 58 | 52 |
| Cenizas (%) | 0,1 | 0,02 |
| INMP (%) | 13 | 0 |
| IT (%) | 33 | 18 |
| S (%) | 0,5 | 0,1 |
| BaP (%) | 0,83 | 0,09 |
| PR: punto de reblandecimiento | ||
| RC: rendimiento en carbono | ||
| INMP: insolubles en n-metil pirolidona | ||
| IT: insolubles en tolueno | ||
| S: azufre | ||
| BaP: Benzo (a) Pireno |
\vskip1.000000\baselineskip
Las principales diferencias entre las breas de
petróleo y las breas de alquitrán se pueden resumir en lo
siguiente:
- \bullet
- las breas de petróleo tienen una menor concentración de compuestos carcinogénicos (Benzo (a) Pireno y resto de hidrocarburos poliaromáticos cancerígenos), lo que beneficia la salud laboral de los trabajadores implicados;
- \bullet
- las breas de petróleo tienen una menor concentración de metales y heteroátomos, lo que les concede una mayor inercia química;
- \bullet
- las breas de petróleo tienen una menor concentración de insolubles en quinoleina e insolubles en tolueno;
- \bullet
- las breas de petróleo tienen una menor compatibilidad (medida a través de la mojabilidad) con los sustratos, lo que influye negativamente en las propiedades de los materiales conformados con estas breas (Amir A. Mirchi y col; Light Metals, 2002).
En particular, esta última diferencia conduce a
estructuras formuladas a partir de breas de petróleo con una menor
resistencia mecánica y conductividad eléctrica (Amir A. Mirchi y
col; Light Metals, 2002; M. Pérez y col.; Light Metals, 2003).
Estas deficiencias, han limitado la introducción de las breas de
petróleo en ciertas industrias (aluminio o arco eléctrico), en las
que se ha optado por la utilización de breas de alquitrán o breas
mixtas (mezclas de breas de alquitrán y breas de petróleo). Es
decir, las breas de alquitrán, en general, dan lugar a productos con
mejores propiedades. Sin embargo, presentan la desventaja de poseer
una alta concentración de compuestos carcinogénicos con respecto a
las breas de petróleo.
La alta toxicidad de las breas de alquitrán ha
dado lugar a la imposición de fuertes restricciones en su uso. Por
lo tanto, las breas de petróleo se presentan como una alternativa a
las breas de alquitrán debido a su baja concentración en
carcinogénicos (hasta en un 90% menor que en las breas de
alquitrán).
Sin embargo, el principal problema que plantean
las breas de petróleo es su menor capacidad mojante con respecto a
las breas de alquitrán. Esta capacidad es imprescindible en las
aplicaciones de mayor consumo de brea, entre ellas la industria del
aluminio o del acero. La capacidad mojante viene definida por la
interacción entre la brea y el material de aglomeración a través de
un contacto íntimo entre ambos productos. El grado en que este
contacto se produce a una temperatura dada, depende de diversos
factores como son la tensión superficial de la brea, la presencia
de grupos funcionales de superficie, la viscosidad de la brea, entre
otros.
La mojabilidad es un parámetro que depende de
todos los factores anteriormente citados, y define el grado en que
una muestra líquida es capaz de mojar a una muestra sólida. Cuanto
mayor sea la capacidad mojante de un líquido (mojabilidad), mayor
será la superficie de sólido en contacto con el líquido, y más fácil
será el desarrollo de fuerzas de unión entre ambos productos.
Las industrias productoras y consumidoras de brea
miden la mojabilidad como indicativo de la calidad de la misma.
Esta determinación se realiza mediante un ensayo conocido como
"Test de Mojabilidad", consistente en la evaluación del ángulo
de contacto (o la altura sobre el lecho) entre la brea y un lecho de
coque (en aquellas aplicaciones en las que la brea se mezcla con
coque).
Si la temperatura a la cual la brea penetra en el
lecho de coque (u otro material específico de la aplicación) es
superior a la temperatura a la cual se realiza la mezcla de la brea
y el coque, el contacto entre ambos productos es deficiente. Esta
temperatura no es, en la mayoría de los casos, modificable en la
empresa aplicadora y una brea con una temperatura de penetración
excesivamente elevada da lugar a estructuras (ánodos, electrodos,
ect.) con propiedades (resistencia mecánica, resistividad
eléctrica, etc.) fuera de especificaciones.
Lo comentado anteriormente es aplicable a otro
tipo de industrias, en las cuales la brea se utiliza como ligante,
o agente impregnante, de otros productos. Este es el caso de la
industria productora de refractarios, donde el material de
aglomeración es el óxido de magnesio.
Las breas de petróleo, han mostrado valores de
mojabilidad frente al coque inferiores a los mostrados por la breas
de alquitrán. Existe, por lo tanto, la necesidad de proporcionar
algún aditivo o mezcla de aditivos que permita aumentar la
mojabilidad de las breas de petróleo. Esto permitiría obtener breas
con propiedades similares a las actuales breas de alquitrán, pero
sin sus efectos nocivos para la salud y el medio ambiente.
Se ha encontrado ahora que la adición de
productos derivados del refino del petróleo sobre las breas del
petróleo, básicamente la adición de un producto de carácter
aromático obtenido de las unidades de producción de bases
lubricantes, resuelve los problemas indicados anteriormente.
Por lo tanto, según un primer aspecto esencial,
la presente invención se refiere a un procedimiento para la
obtención de una brea, que comprende las etapas de:
- i)
- someter una corriente proveniente de al menos un proceso de refino del petróleo a una destilación a vacío; obteniendo por fraccionamiento diversos cortes;
- ii)
- someter al menos uno de los cortes obtenidos en la etapa i) a un proceso de desasfaltado;
- iii)
- someter la corriente obtenida en la etapa ii) a un proceso de extracción mediante el uso de un disolvente;
caracterizado
porque
además, comprende la etapa
de
- iv)
- adicionar el extracto obtenido en la etapa iii) sobre una brea o materia prima para conformación de la misma.
La adición de dicho extracto permite una mejora
en la mojabilidad de la brea. Al mismo tiempo, se aumenta el
rendimiento en carbono de la mezcla, lo cual permite que, una vez
mezclada con el sustrato (por ejemplo, coque), se obtengan
productos con mejores características mecánicas y eléctricas. De
igual forma, se reduce el punto de reblandecimiento de la brea,
permitiendo un mejor grado de contacto con el sustrato.
Dicha materia prima para la conformación de la
brea puede seleccionarse del grupo formado por el alquitrán de
hulla, el fuel de pirolisis del craqueo de etileno, el aceite
decantado de fcc, el residuo atmosférico, el residuo de vacío, los
aceites pesados procedentes del craqueo térmico o catalítico, o
mezclas de los mismos.
De acuerdo con otra realización preferida según
la presente invención, dicho proceso de obtención de bases
lubricantes, comprende las etapas adicionales de:
- v)
- someter al menos uno de las cortes obtenidos en la etapa i) a un proceso de extracción mediante el uso de un disolvente;
- vi)
- adicionar el extracto obtenido en la etapa v), solo o en combinación con el extracto obtenido en la etapa iii), sobre una brea.
Se ha encontrado que, para la obtención de unas
breas con propiedades óptimas, preferiblemente se adicionan de 10 a
350 g de dicho extracto, por cada kilogramo de brea o por cada
kilogramo de materia prima para la producción de brea. Estas
cantidades pueden variar en función del tipo específico de brea y
del uso que finalmente vaya a tener la brea. Según otra realización
preferida de acuerdo con la presente invención, pueden adicionarse
de 20 a 300 g de dicho extracto, preferiblemente de 30 a 150 g, por
cada kilogramo de brea o por cada kilogramo de materia prima para
la producción de brea.
Según una forma de realización preferida, la
mezcla obtenida tras la adición del extractó sobre la materia prima
para la producción de la brea se somete a un proceso térmico para
la obtención de una brea modificada. Generalmente, se calienta a
una temperatura comprendida entre 100 y 500°C, preferiblemente entre
125 y 400°C, durante un tiempo comprendido entre 15 y 60 minutos,
preferiblemente entre 20 y 40 minutos.
Como ya se ha indicado anteriormente, el residuo
utilizado como materia prima en las unidades de obtención de bases
lubricantes generalmente proviene de al menos un proceso de refino
del petróleo. En el proceso de refino y obtención de combustibles
se han descrito en el estado de la técnica unidades que pretenden
aumentar la cantidad de gasolinas y gasóleos de bajo contenido en
azufre. De estas unidades, encontramos las unidades Isomax y las
unidades de Hidrocracking. Fundamentalmente, las dos unidades
tienen el mismo fin, conseguir, mediante hidrogenación, gasolinas y
gasóleos con bajo contenido en azufre. De estas unidades se
obtienen corrientes que se utilizan como materia prima en el proceso
de obtención de bases lubricantes. También pueden utilizarse
corrientes obtenidas en unidades de destilación atmosférica del
crudo. Opcionalmente, de acuerdo con la presente invención, la
corriente proveniente del proceso de refino del petróleo que se
destila a vacío en la etapa i) del proceso de obtención de bases
lubricantes descrito anteriormente, se selecciona del grupo formado
por el proceso de destilación atmosférica del crudo, el
hidrocraking, el isomax o mezclas de los mismos.
De los procesos para la obtención de bases
lubricantes anteriormente descritos, es posible obtener distintos
productos de carácter aromático en función de la proporción de
compuestos aromáticos, nafténicos y parafínicos que posean.
Con el objetivo de rebajar en determinados
extractos el contenido en Hidrocarburos Policíclicos Aromáticos
(PCA's) por debajo del 3% y evitar su clasificación como
carcinogénico según el Real Decreto 363/1995, se han desarrollado
procesos de extracción selectiva de PCA's, descritos en el estado de
la técnica (Process for obtaining aromatic oils having a polycyclic
aromatic content of less than 3% which are useful as process oils;
Patente europea No. 97500182.7; Prioridad ES9602311 y ES970226).
También se han presentado alternativas, como, por ejemplo, la
producción de productos menos aromáticos pero con unos niveles de
PCA's muy inferiores al 3%. Estos aceites se obtienen en unidades de
lubricantes pero no como subproducto sino, como producto principal
refinado. En este caso, la severidad de la extracción con un
disolvente es mucho más baja. Esta menor severidad se debe a una
menor relación disolvente/carga o a una menor temperatura de
extracción. En este caso también se obtiene un extracto en el que se
concentran los PCA's. Opcionalmente, el extracto según la presente
invención se somete a un proceso de eliminación de los PCA's.
Según una realización preferida de acuerdo con la
presente invención, dicho extracto se trata de un extracto
derivado, parcial o totalmente, de un proceso de extracción de
menor severidad, tal como los anteriormente descritos, antes de
adicionarse sobre las breas o materia prima para la conformación de
la misma.
Opcionalmente, el producto de carácter aromático
según la presente invención es el obtenido de la sustitución,
parcial o total, del extracto por el refinado del proceso de
extracción.
De acuerdo con una forma de realización preferida
según la presente invención, dicho producto de carácter aromático,
ya sea el extracto, el refinado o una mezcla de los mismos,
comprende:
- -
- de 5 a 80% en peso, respecto del peso total de dicho producto de carácter aromático, de carbonos aromáticos (según ASTM D-2140);
- -
- de 5 a 40% en peso, respecto del peso total de dicho producto de carácter aromático, de carbonos nafténicos (según ASTM D-2140); y
- -
- de 35 a 80% en peso, respecto del peso 'total de dicho producto de carácter aromático, de carbonos parafínicos (según ASTM D-2140);
Como ya se ha comentado anteriormente, existen
básicamente dos tipos de breas, las breas de alquitrán y las breas
de petróleo. De acuerdo con la presente invención las breas sobre
las cuales se añade el producto de carácter aromático, se
seleccionan, opcionalmente, del grupo formado por una brea de
alquitrán, una brea de petróleo, o mezclas de las mismas. En todos
los casos se trata de breas tanto ligantes como impregnantes.
De acuerdo con un segundo aspecto esencial, la
presente invención se refiere al uso de una brea en la fabricación
de ánodos y electrodos, preferiblemente ánodos para la industria
del aluminio y electrodos para la fabricación de acero, así como,
en la conformación, aglomeración e impregnación de compuestos de
carbono, materiales grafíticos y materiales refractarios.
A continuación, la invención será descrita
adicionalmente, por medio de una serie de ejemplos, meramente a
título ilustrativo y en ningún modo limitativo.
Dichos ejemplos van acompañados por las
siguientes figuras.
Figura 1: curva de mojabilidad, frente a un lecho
de coque, de una brea de referencia.
Figura 2: curva de mojabilidad, frente a un lecho
de coque, de una brea aditivada con un 5% de EXB.
Figura 3: temperatura a la cual la brea penetra
en el lecho de coque una brea aditivada con un 5% de EXB.
Figura 4: curvas termogravimétricas de la brea de
petróleo con y sin aditivo.
Figura 5: ensayos de pirólisis en atmósfera
inerte de una brea PP-A y de la misma brea con un
5% de EXB.
Figura 6: curva de mojabilidad de una brea de
alquitrán de carácter ligante.
Figura 7: curva de mojabilidad de una brea de
alquitrán de carácter ligante aditivada con un 3% de EXB.
Figura 8: curva de mojabilidad de una brea de
fuel oil de pirólisis de carácter ligante.
Figura 9: curva de mojabilidad de una brea de
fuel oil de pirólisis de carácter ligante aditivada con un 5% de
E.M.
Figura 10: análisis microscópico de coques
pirolizados provinientes de una brea de referencia.
Figura 11: análisis microscópico de coques
pirolizados provinientes de una brea con aditivo.
Una brea de fuel oil de pirólisis presenta las
siguientes características (Tabla III):
| Brea | Análisis elemental (% peso) | |||||||
| PP-A | C | H | N | S | O | PR (°C) | IT (% peso) | RC (% peso) |
| 93,3 | 5,7 | 0,0 | 0,1 | 0,9 | 106 | 18,5 | 52 | |
| PR: punto de reblandecimiento (Norma ASTM D-3104) | ||||||||
| IT: insolubles en tolueno (Norma Pechiney B-16 (serie PT-7/79 de STPTC)). | ||||||||
| RC: rendimiento en carbono (Norma ASTM D-4715) |
La curva de mojabilidad, frente a un lecho de
coque, de esta brea puede observarse en la Figura 1.
Esta brea fue aditivada a una temperatura de
160°C durante 30 minutos con un 5% de extracto aromático de bright
stock (EXB), cuyas características aparecen en la siguiente tabla
(Tabla IV):
| Aditivo | Propiedades | ASTM D-2007 | ASTM D-2140 | ||||||
| físicas | |||||||||
| EXB | D. | V. | S | H | C | H | C | C | C |
| (g/cm^{3}) | (cSt) | saturados | polares | aromáticos | aromáticos | nafténicos | parafínicos | ||
| (% p) | (% p) | (% p) | (% p) | (% p) | (% p) | ||||
| 0,9820 | 77,68 | 3,89 | 19,2 | 15,1 | 65,7 | 31,8 | 10,3 | 57,9 | |
| D: densidad 20/4°C | |||||||||
| V: viscosidad a 100°C | |||||||||
| S: azufre |
El resultado es una brea con la curva de
mojabilidad que muestra la Figura 2.
Como puede observarse la Figura 3, la temperatura
a la cual la brea penetra en el lecho de coque (153°C), es
prácticamente idéntica a la temperatura a la cual penetra una brea
de alquitrán ligante (150°C).
Con respecto a las características, la brea de
alquitrán presenta las siguientes (Tabla V):
\vskip1.000000\baselineskip
| Brea | Análisis elemental (% peso) | |||||||
| CTP-A | C | H | N | S | O | PR (°C) | IT (% peso) | RC (% peso) |
| 93,2 | 4,2 | 1,0 | 0,5 | 1,0 | 115 | 31,3 | 59 | |
| PR: punto de reblandecimiento (Norma ASTM D-3104) | ||||||||
| IT: insolubles en tolueno (Norma Pechiney B-16 (serie PT-7/79 de STPTC)). | ||||||||
| RC: rendimiento en carbono (Norma ASTM D-4715) |
\vskip1.000000\baselineskip
La adición de un 5% de EXB, además de mejorar la
mojabilidad de la brea de petróleo, modifica otras propiedades. El
resultado se puede observar en la siguiente tabla (Tabla VI):
\vskip1.000000\baselineskip
| Brea | |||
| PP-A | PR (°C) | IT (% peso) | RC (% peso) |
| 5% EXB | 98 | 16 | 54 |
\vskip1.000000\baselineskip
Como se puede observar, el rendimiento en carbono
aumenta, mientras que el punto de reblandecimiento y el contenido
en insolubles en tolueno disminuyen. Esto se traduce en una brea de
mayor fluidez y de más fácil procesamiento, sin disminuir las
propiedades finales del producto (ánodo, electrodo, etc.), debido a
que el rendimiento en carbono aumenta.
Con respecto al potencial emisor de las breas, en
la Figura 4 se puede observar una comparación de las curvas
termogravimétricas de la brea de petróleo con y sin aditivo.
De estas curvas se deduce que ambas breas tienen
un comportamiento de emisión de volátiles similar.
Finalmente, se han realizado ensayos de pirólisis
en atmósfera inerte de la brea PP-A y de la misma
brea con un 5% de EXB. En primer lugar, la capacidad de la brea para
generar mesofase ha sido estudiada mediante tratamiento térmico a
430°C. La rampa de calentamiento fue establecida en 2°C/min hasta
430°C, manteniéndose la muestra a esta temperatura durante 60 min.
La observación por microscopía de los productos obtenidos se resume
en la
Figura 5.
Figura 5.
Se puede observar una mayor tendencia a la
formación de mesofase en la brea con EXB, lo que pone de manifiesto
una interacción durante la etapa de pirolisis, entre el aditivo y
la brea. Con objeto de conocer la influencia de este fenómeno sobre
la estructura del coque obtenido, las breas fueron pirolizadas a
900°C (5°C/min hasta 900°C y 30 min. a 900°C) y los coques
resultantes analizados por microscopía. Los resultados se pueden
observar en las Figura 10 y en la Figura 11.
Como puede observarse, ambas estructuras (Figura
11: PP-A, Figura 10: PP-A 5% EXB)
son muy similares y corresponden a dominios, lo que de demuestra que
el coque producido a partir de ambas breas es idéntico.
Como conclusión, la adición de un 5% de EXB a la
brea de petróleo mejora la mojabilidad de la misma con respecto al
coque de petróleo, dando lugar a una brea que puede ser procesada
de una forma más sencilla. Esta mejora de la mojabilidad da lugar a
una mejor interacción entre la brea y el coque lo que redundará en
productos (ánodos, electrodos, refractarios, etc.) con propiedades
mejoradas. Este efecto se consigue sin alterar negativamente el
resto de las propiedades (rendimiento en carbono, volatilidad,
estructura del coque resultante).
\newpage
Una brea de alquitrán de carácter ligante
presenta las siguientes características (Tabla VII):
\vskip1.000000\baselineskip
| Brea | Análisis elemental (% peso) | |||||||
| CTP-A | C | H | N | S | O | PR (°C) | IT (% peso) | RC (% peso) |
| 93,2 | 4,2 | 1,0 | 0,5 | 1,0 | 115 | 31,3 | 59 | |
| PR: punto de reblandecimiento (Norma ASTM D-3104) | ||||||||
| IT: insolubles en tolueno (Norma Pechiney B-16 (serie PT-7/79 de STPTC)). | ||||||||
| RC: rendimiento en carbono (Norma ASTM D-4715) |
La curva de mojabilidad de esta brea, frente a un
lecho de coque, puede observarse en la Figura 6.
Esta brea fue aditivada a una temperatura de
160°C durante 30 minutos con un 3% de EXB, cuyas características
aparecen en la siguiente tabla (Tabla VIII):
\vskip1.000000\baselineskip
| Aditivo | Propiedades | ASTM D-2007 | ASTM D-2140 | ||||||
| físicas | |||||||||
| EXB | D. | V. | S | H | C | H | C | C | C |
| (g/cm^{3}) | (cSt) | saturados | polares | aromáticos | aromáticos | nafténicos | parafínicos | ||
| (% p) | (% p) | (% p) | (% p) | (% p) | (% p) | ||||
| 0,9820 | 77,68 | 3,89 | 19,2 | 15,1 | 65,7 | 31,8 | 10,3 | 57,9 | |
| D: densidad 20/4°C | |||||||||
| V: viscosidad a 100°C | |||||||||
| S: azufre |
El resultado es una brea con una curva de
mojabilidad como la que se muestra en la Figura 7.
Como puede observarse, se reduce en 7°C la
temperatura de penetración en el lecho de coque.
Una brea de fuel oil de pirólisis de carácter
ligante presenta las siguientes características (Tabla IX):
\vskip1.000000\baselineskip
| Brea | Análisis elemental (% peso) | |||||||
| PP-A | C | H | N | S | O | PR (°C) | IT (% peso) | RC (% peso) |
| 93,3 | 5,7 | 0,0 | 0,1 | 0,9 | 106 | 18,5 | 52 | |
| PR: punto de reblandecimiento (Norma ASTM D-3104) | ||||||||
| IT: insolubles en tolueno (Norma Pechiney B-16 (serie PT-7/79 de STPTC)). | ||||||||
| RC: rendimiento en carbono (Norma ASTM D-4715) |
La curva de mojabilidad de esta brea, frente a un
lecho de coque, puede observarse en la Figura 8.
Esta brea fue aditivada a una temperatura de
160°C durante 30 minutos con un 5% de extracto aromático de heavy
(EXH), cuyas características aparecen en la siguiente tabla (Tabla
X):
\vskip1.000000\baselineskip
| Aditivo | Propiedades | ASTM D-2007 | ASTM D-2140 | ||||||
| físicas | |||||||||
| EXH | D. | V. | S | H | C | H | C | C | C |
| (g/cm^{3}) | (cSt) | saturados | polares | aromáticos | aromáticos | nafténicos | parafínicos | ||
| (% p) | (% p) | (% p) | (% p) | (% p) | (% p) | ||||
| 1,005 | 27,22 | 4,28 | 15,8 | 11,8 | 72,4 | 37,4 | 19,3 | 43,3 | |
| D: densidad 20/4°C | |||||||||
| V: viscosidad a 100°C | |||||||||
| S: azufre |
El resultado es una brea con una curva de
mojabilidad como la que se muestra en la Figura 9.
Claims (17)
1. Procedimiento para la obtención de una brea,
que comprende las etapas de:
- i)
- someter una corriente proveniente de al menos un proceso de refino del petróleo a una destilación a vacío; obteniendo por fraccionamiento diversos cortes;
- ii)
- someter al menos uno de los cortes obtenidos en la etapa i) a un proceso de desasfaltado;
- iii)
- someter la corriente obtenida en la etapa ii) a un proceso de extracción mediante el uso de un disolvente;
caracterizado
porque
además, comprende la etapa
de
- iv)
- adicionar el extracto obtenido en la etapa iii) sobre una brea o materia prima para la conformación de la misma.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque dicho proceso, comprende las etapas
de:
- v)
- someter al menos uno de las cortes obtenidos en la etapa i) a un proceso de extracción mediante el uso de un disolvente;
- vi)
- adicionar el extracto obtenido en la etapa v), solo o en combinación con el extracto obtenido en la etapa iii), sobre una brea o materia prima para la conformación de la misma.
3. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se
adicionan de 10 a 350 g de dicho extracto, por cada kilogramo de
Brea o kilogramo de materia prima para la conformación de la
misma.
4. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se
adicionan de 20 a 300 g de dicho extracto, por cada kilogramo de
Brea o kilogramo de materia prima para la conformación de la
misma.
5. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se
adicionan de 30 a 150 g de dicho extracto, por cada kilogramo de
Brea o kilogramo de materia prima para la conformación de la
misma.
6. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la mezcla
obtenida tras la adición del extracto sobre la materia prima para
la producción de la brea se somete a un proceso térmico para la
obtención de una brea modificada.
7. Procedimiento según la reivindicación 6,
caracterizado porque la mezcla obtenida tras la adición del
extracto sobre la materia prima para la producción de la brea se
calienta a una temperatura comprendida entre 100 y 500°C,
preferiblemente entre 125 y 400°, durante un tiempo comprendido
entre 15 y 60 minutos, preferiblemente entre 20 y 40 minutos.
8. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicho
proceso de refino se selecciona del grupo formado por el proceso de
destilación atmosférica del crudo, el hidrocraking, el isomax o
mezclas de los mismos.
9. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicho
extracto se trata de un extracto que deriva, parcial o totalmente,
de un proceso de extracción de menor severidad.
10. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicho
extracto se somete a un proceso de eliminación de los PCA's antes
de adicionarse sobre las breas o sobre la materia prima para la
conformación de las mismas.
11. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el
extracto se sustituye, parcial o totalmente, por el refinado del
proceso de extracción.
12. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicho
producto de carácter aromático, ya sea el extracto, el refinado o
una mezcla de los mismos, comprende:
- -
- de 5 a 80% en peso, respecto del peso total de dicho producto de carácter aromático, de carbonos aromáticos;
- -
- de 5 a 40% en peso, respecto del peso total de dicho producto de carácter aromático, de carbonos nafténicos; y
- -
- de 35 a 80% en peso, respecto del peso total de dicho producto de carácter aromático, de carbonos parafínicos.
13. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicha brea
se selecciona del grupo formado por una brea de alquitrán, una brea
de petróleo o mezclas de las mismas.
14. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicha brea
se selecciona del grupo formado por una brea ligante, una
impregnante o mezclas de las mismas.
15. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicha
materia prima para la producción de la brea se selecciona del grupo
formado por alquitrán de hulla, fuel de pirolisis del craqueo de
etileno, aceite decantado de fcc, residuo atmosférico, residuo de
vacío, o aceites pesados procedentes del craqueo térmico o
catalítico.
16. Uso de una brea de acuerdo con un
procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones
1-15 en la fabricación de ánodos y electrodos y en
la conformación, aglomeración e impregnación de compuestos de
carbono, materiales grafíticos y materiales refractarios.
17. Uso de una brea de acuerdo con un
procedimiento según la reivindicación 16 en la fabricación de
ánodos para la industria del aluminio y electrodos para la
producción de acero.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200402006A ES2254001B1 (es) | 2004-08-10 | 2004-08-10 | Procedimiento para la obtencion de breas y uso de las mismas. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200402006A ES2254001B1 (es) | 2004-08-10 | 2004-08-10 | Procedimiento para la obtencion de breas y uso de las mismas. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2254001A1 true ES2254001A1 (es) | 2006-06-01 |
| ES2254001B1 ES2254001B1 (es) | 2007-08-16 |
Family
ID=36578876
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES200402006A Expired - Fee Related ES2254001B1 (es) | 2004-08-10 | 2004-08-10 | Procedimiento para la obtencion de breas y uso de las mismas. |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| ES (1) | ES2254001B1 (es) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1060709A (en) * | 1964-08-04 | 1967-03-08 | British Petroleum Co | Improvements in or relating to the production of emulsifiable bitumens |
| US4414095A (en) * | 1981-06-12 | 1983-11-08 | Exxon Research And Engineering Co. | Mesophase pitch using steam cracker tar (CF-6) |
| US4462894A (en) * | 1981-08-18 | 1984-07-31 | Mitsubishi Oil Co., Ltd. | Process for producing pitch for using as raw material for carbon fibers |
| EP0378326A2 (en) * | 1989-01-09 | 1990-07-18 | Conoco Inc. | Binder pitch and method of preparation |
-
2004
- 2004-08-10 ES ES200402006A patent/ES2254001B1/es not_active Expired - Fee Related
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| EP0378326A2 (en) * | 1989-01-09 | 1990-07-18 | Conoco Inc. | Binder pitch and method of preparation |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ES2254001B1 (es) | 2007-08-16 |
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| FD1A | Patent lapsed |
Effective date: 20100412 |