FI69861C - Asfaltsammansaettning foer luftblaosning - Google Patents

Description

69861

Asfalttikoostumus ilmapuhallusta varten

Keksintö kohdistuu asfalttikoostumuksiin. Tarkemmin sanottuna keksintö kohdistuu katalyyttejä sisältäviin 5 asfalttikoostumuksiin asfaltin ilmapuhallusta varten.

Asfaltit käsittelemättömässä muodossa, s.o. luonnossa esiintyvät tai öljyn puhdistuksessa saadut asfaltit, voivat olla sopimattomia määrättyyn tarkoitukseen liiallisen haurauden sekä riittämättömän tunkeutumisen vuoksi an-10 netussa pehmenemispisteessä ja muista syistä. Nimellä "ilmapuhallus" tunnettu menetelmä kehitettiin asfaltin ominaisuuksien muuttamiseksi siten, että voidaan saavuttaa haluttu tunkeutuma halutussa pehmenemispisteessä. Ilmapuhallus suurentaa asfaltin tunkeutumista annetussa 15 pehmenemispisteessä.

Ilmapuhallus on menetelmä, jossa asfalttia kuumennetaan ja sekoitetaan kaasun, kuten ilman, hapen tai hapen ja inertin kaasun läsnä ollessa ja haluttaessa katalyytin kanssa. Menetelmässä pehmenemispiste nousee ja asfaltin 20 tunkeuma alenee.

Fosfori-seskvisulfidi (P^S^), fosfori-pentasulfidi (P2S5), H^PO^, ?2°5 3a ferrikloridi (FeCl^) ovat tunnettuja asfaltin ilmapuhalluskatalyyttejä, Koska ilmapuhallus-menetelmä vaatii runsaasti energiaa ja katalyytit voivat ol-25 la kalliita, olisi erittäin edullista löytää ilmapuhallus- katalyytti, 'jota voitaisiin käyttää pienempänä pitoisuu tena kuin esimerkiksi ferrikloridia ja/tai saavutettaisiin tunkeutumisen kasvu annettua pehmenemispistettä varten.

Olisi myös edullista löytää katalyytti, jonka klooripitoi-30 suus olisi pienempi kuin FeCl^n, koska sivutuotteena muodostuva HC1 voi aiheuttaa korrosiota metalliastioihin ja vaikuttaa ilmaa saastuttavasti. Tunkeutumisarvon suurentaminen annetussa pehmenemispisteessä antaa tuotteen, joka on joustava matalissa lämpötiloissa mutta joka ei vir-35 taa huoneen lämpötilassa.

2 69861

Olen keksinyt ilmapuhallusta varten asfalttikoostu-muksen, joka sisältää ferrokloridia ja asfalttia. Ferro-kloridi antaa vastaavat tai kasvaneet tunkeumat etukäteen valituissa pehmenemispisteissä verrattuna ferrikloridilla 5 katalysoituun ilmapuhallettavaan asfalttiin. Ferrokloridi sisältää vähemmän klooria kuin ferrikloridi ja sitä voidaan käyttää pitoisuuksina, jotka ovat pienempiä tai yhtä suuria kuin ferrikloridin pitoisuus vertailukelpoisen tunkeutumisen saavuttamiseksi annettua pehmenemispistettä 10 varten.

Ferrokloridia (FeCl2) lisätään ilmapuhalluskatalyyt-tinä asfalttiin. Ferrokloridia lisätään noin 0,01 - 5 painoprosentin suuruinen määrä katalysoidun asfalttikoostu-muksen kokonaismäärästä laskettuna. Ferrokloridi kiihdyttää 15 ilmapuhallusreaktiota ja antaa vastaavia tai kasvaneita tunkeumia etukäteen valituissa pehmenemispisteissä ferri-kloridiin verrattuna ja huomattavasti suurempia tunkeumia kuin ilman katalyyttiä. Tämä on yllättävää ja odottamatonta, koska ferrokloridi on pelkistävä aine, kun taas ferri-20 kloridi on hapettava aine. Ferrokloridi voi olla vedettö mänä tai hydratoituneena kuten esimerkiksi FeCl2.4H20:na.

Käytettäväksi sopiva asfalttiraaka-aine voi luonteeltaan vaihdella. Jokaista öljyjäännöstä tai tervaa, joka jää jäljelle erotettaessa siitä haihtuvat hiilivedyt 25 voiteluöljyjakeina tai kaikkia verrattain suuren molekyyli- painon omaavia uutteita, joita saadaan öljyn puhdistuksessa tai alkuperäistä, luonnossa esiintyvää asfalttia, \oidaan käyttää. Esimerkiksi voidaan käyttää jäännöksiä, joita saadaan alaskalaisesta North Slope/Waxy Light Heavy raaka-30 öljyseoksesta, arabialaisesta raskasöljyseoksesta, arabia laisesta kevytöljyseoksesta ja vastaavista raakaöljyistä. Luonnollisesti erot asfalttiraaka-aineissa voivat: aiheuttaa erilaisia ominaisuuksia valmiiseen ilmapuhallet-tuun asfalttiin.

35 Koostumus valmistetaan kuumentamalla asfaltti noin 69861 93 - 177°C lämpötilaan ja sekoittamalla ferrokloridi perusteellisesti asfalttiin katalyytin jakamiseksi tasaisesti kauttaaltaan asfalttiin ennen ilmapuhallusta. Asfaltti/fer-rokloridi-koostumusta ilmapuhalletaan sitten menettelyjen 5 mukaan, joita on alalla esitetty esimerkiksi US-patenteissa 2 450 756; 2 762 755 ja 3 126 329, jotka patentit mainitaan tässä viitteinä.

Tarkemmin esitettynä, asfaltti kuumennetaan noin 204 - 288°C lämpötilaan ja ilman, hapen tai hapen ja inertin 10 kaasun seoksen annetaan kuplia koostumuksen lävitse riit tävän kauan etukäteen valitun pehmenemispisteen saavuttamiseksi. Yleensä ilmapuhalluskäsittelyä suoritetaan noin 0,5 - 12 tunnin ajan.

Asfaltin ilmapuhallus muuttaa asfaltin ominaisuuksia. 15 Ilmapuhalluskäsittely suurentaa tunkeutumista annettua peh menemispistettä varten siten, että asfaltin hauraus on vähäisempi eikä se ole altis murtumaan lämpötilan muuttuessa ajan mukaan. Lämpötilan muuttuminen on muutos lämpötilassa kuumasta kylmään, jota voi esiintyä kattomateriaalina 20 käytetyssä asfaltissa. Asfaltti voi muuttua erittäin kuumaksi suoran auringonvalon vaikutuksesta ja voi muuttua erittäin kylmäksi yöllä. Ollakseen tehokas katemateriaali, täytyy asfaltin tunkeuman olla riittävän suuren niin, että se ei muutu hauraaksi tai murru lämpötilan vaihdellessa ja 25 sen pehmenemispisteen täytyy olla riittävän korkean sen säilymiseksi viskoosina niin, että se ei valu katolta kuumina päivinä.

Keksinnön esittelyn jälkeen seuraavien esimerkkien tarkoitus on pelkästään kuvaava eivätkä ne rajoita keksinnön 30 aluetta. Muutosten, jotka ovat ilmeisiä tavalliselle ammat tilaiselle, katsotaan kuuluvan keksinnön alueeseen.

Esimerkki 1

Valmistettiin ferrokloridiliuos liuottamalla 11,7 grammaa FeCl2·4H20:ta 17,6 millilitraan vettä. Liuos sisäl-35 si 25,5 painoprosenttia ferrokloridia vedettömänä laskettuna.

69861

Liuos lisättiin noin 121°C lämpötilassa 3000 grammaan asfalttia, jonka kinemaattinen viskositeetti oli noin 317,1 sentistokea 100°C lämpötilassa. FeCl2-pitoisuus oli noin 0,25 grammaa 100 grammaa kohti asfalttia. Koostumus kuu-5 mennettiin sitten noin 149°C lämpötilaan katalyytin dehydraamiseksi. Katalysoitua asfalttia panostettiin ilma-puhallustislausastiaan, kuumennettiin 265°C lämpötilaan 3 sekoittaen ja ilmamäärä, joka vastaa noin 0,00283 m /min., puhallettiin asfaltin lävitse noin 106 minuutin ajan 10 ilmapuhalletun asfalttikoostumuksen saamiseksi, jonka peh menemispiste oli noin 88,3°C tunkeuman ollessa noin 20 desimillilitraa (dmm) 25°C lämpötilassa.

Esimerkit. 2-4

Valmistettiin ilmapuhallettuja tuotteita esimerkin 1 15 mukaisesti paitsi, että asfalttia puhallettiin eri pituisia aikoja, kuten seuraavassa taulukossa on esitetty, ilmapu-hallettujen tuotteiden saamiseksi, joiden pehmenemispisteet suurenivat puhallusajan kasvaessa ja tunkeumien pienetessä, kuten taulukossa on osoitettu.

20 Taulukko I

Esimerkki I Imapuhallusaika Pehmenemispiste Tunkeuma _(min.)_(°C)_(dmm 25°C:ssa)_ 2 112 96 17 3 118 103 15 25 4 126 110 12

Vertailuesimerkit A-l - Δ-4 Käytettiin esimerkin 1 mukaista menettelyä esimerkkien A-l - A-4 suhteen paitsi, että FeCl2 korvattiin FeCl3.6H20:11a, jonka määrä oli noin 0,58 grammaa 30 100 grammaa kohti asfalttia. Tulokset on esitetty seu raavassa taulukossa II.

35 5 69861

Taulukko II

Esimerkki Ilmapuhallusaika Pehmenemispiste. Tunkeuma _(min.)_ (°C)_(dnro 25°C:ssa)_ A-l 105 89 19 5 A-2 112 98 15 A-3 116 103 14 A-4 124 117 12

Vertailuesimerkit B-l - B-4 Käytettiin esimerkin 1 mukaista menettelyä paitsi, 10 että asfalttiin ei lisätty ilmapuhalluskatalyyttiä. Asfalt teja ilmapuhallettiin riittävä aika edellä olevien esimerkkien pehmenemispisteitä vastaavien pehmenemispisteiden saamiseksi. Kuitenkin katalysoimaton asfaltti vaatii huomattavasti pidemmän ilmapuhallusajän vastaavan pehmenemis-15 pisteen saamiseksi, kuten seuraavassa taulukossa III on esitetty.

Taulukko III

Esimerkki Ilmapuhallusaika Pehmenemispiste Tunkeuma _(min.)_(°C)_(dmm 25°C:ssa)_ 20 B-l 154 87 14 B-2 168 96 11 B-3 179 103 9 B-4 194 ' 116 8

Esimerkkien vertailu osoittaa, että ferrokloridi on 25 tehokas katalyytti ilmapuhallusaikojen lyhentämiseksi, jotka vaaditaan etukäteen valittujen pehmenemispisteiden saamiseksi, katalysoimattomaan asfalttiin verrattuna. Lisäksi, tätä määrättyä asfalttia käytettäessä, ferroklo-ridi on parempi kuin ferrikloridi valmistettaessa asfalt-20 teja, joiden tunkeuma on suurempi annetussa pehmenemis pisteessä. Ferrokloridin teho on verrattavissa ferriklo-ridiin, vaikka muissa asfalteissa tunkeuma voi olla yhtä suuri tai hieman pienempi kuin ferrikloridilla saavutettava etukäteen määrätyissä pehmenemispisteissä.

35

Claims (10)

1. Menetelmä puhalletun asfaltin valmistamiseksi, tunnettu siitä, että asfalttia ilmapuhalletaan 5 noin 0,01 - 5 painoprosentin kanssa ferrokloridia riittävä aika etukäteen valitun pehmenemispisteen saamiseksi.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lämpötila pidetään alueella noin 204 - 288°C.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tun nettu siitä, että ferrokloridia käytetään noin 0,1 - 1 painoprosentin suuruinen määrä.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ilmapuhallusta suoritetaan noin 15 0,5 - 12 tunnin ajan.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ferrokloridi lisätään asfalttiin ennen ilman puhaltamista.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä, t u n - 20. e t t u siitä, että ferrokloridi on hydratoitu.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ferrokloridi lisätään asfalttiin alueella 93 - 117°C olevassa lämpötilassa.

8. Asfalttikoostumus, tunnettu siitä, että 25 se sisältää noin 0,01 - 5 painoprosenttia ferrokloridia ja asfalttia määrän, jolla kokonaismääräksi saadaan 100 painoprosenttia.

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen koostumus, tunnettu siitä, että ferrokloridia lisätään noin 0,10 - 1 30 painoprosentin suuruinen määrä.

10. Patenttivaatimuksen 8 mukainen koostumus, tunnettu siitä, että ferrokloridi on hydratoitunut. 35