ITRM20010040A1 - Procedimento per ottenere un bitume con migliorata resistenza all'invecchiamento. - Google Patents

Procedimento per ottenere un bitume con migliorata resistenza all'invecchiamento. Download PDF

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ITRM20010040A1
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Marco Buccolini
Andrea Zanotti
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Chimec Spa
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    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G9/00Thermal non-catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils
    • C10G9/007Visbreaking
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/0008Organic ingredients according to more than one of the "one dot" groups of C08K5/01 - C08K5/59
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10CWORKING-UP PITCH, ASPHALT, BITUMEN, TAR; PYROLIGNEOUS ACID
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Description

DESCRIZIONE DELL'INVENZIONE INDUSTRIALE dal titolo:
"PROCEDIMENTO PER OTTENERE UN BITUME CON MIGLIORATA RESISTENZA ALL’INVECCHIAMENTO"
DESCRIZIONE
La presente invenzione riguarda l'utilizzo di un additivo chimico che, immesso durante il processo di produzione del bitume, ne migliora la resistenza al'invecchiamento ottenendo una qualità del bitume finito decisamente superiore a quella delle normali produzioni, sia da Visbreaking che dalla distillazione primaria.
Il bitume è definito come una generica classe di sostanze cementizie solide, semisolide o viscose di colore da marrone scuro a nero, composte principalmente da idrocarburi ad alto peso molecolare, solubili in solfuro di carbonio, quali asfalto, catrame, pece, e asfaltiti.
Il bitume trova impiego nel campo dei materiali per strade e pavimentazioni stradali di per sé come rivestimento stabilizzante o sigillante, oppure in miscuglio come aggregato per manti stradali con asfalto RETROSPETTIVA DELL'INVENZIONE
Attualmente il bitume viene prodotto a partire da grezzi opportunamente selezionati, mediante diverse tecniche di distillazione o di craking termico. I bitumi provenienti direttamente dalla distillazione primaria del grezzo (topping) o dalla successiva distillazione sotto vuoto, vengono indicati normalmente con la denominazione di "straight-run bitumens".
Nel passato, la maggior parte della produzione mondiale di bitume era sicuramente coperta dagli "straight-run bitumens", che provenendo da trattamenti di sola distillazione e quindi a bassa temperatura, hanno ottime caratteristiche di resistenza all'invecchiamento .
Di recente si è visto il crescente utilizzo di una forma di cracking termico, detto "Visbreaking", che offre alle raffinerie, in particolare a quelle che seguono alcuni schemi di produzione molto comuni a livello europeo, un grosso vantaggio nella economia di produzione. Tuttavia è ben noto che il grosso svantaggio di questo tipo di produzione consiste nella destabilizzazione del residuo che ne risulta, che spesso, dopo un ulteriore passo di distillazione sotto vuoto, deve essere poi utilizzato per la produzione del bitume.
Per ottenere una maggiore resa nei distillati medi, spesso il Con stabilità del residuo, con particolare riferimento a quello ottenuto nel Visbreaking, si intende la proprietà di questo fluido a rimanere come una soluzione stabile nel tempo, senza evidenziare problemi di precipitazione delle particelle asfalteniche in esso disperse. Un residuo è poco stabile se la sua parte aromatica, in seguito a reazioni di deidrogenazione e di accrescimento molecolare, non riesce più a tenere efficacemente disperse le macro-particelle di carattere aromatico chiamate appunto asfalteni, che d'altra parte crescono in quantità con l'aumento dello stress termico a cui il Visbreaking sottopone il fluido di processo.
Pertanto quando il Visbreaking viene condotto alla massima severità possìbile, per avere una resa elevata di prodotti utili di raffineria, compatibilmente con lo sporcamento provocato dal residuo ottenuto, la qualità del bitume così prodotto è inaccettabilmente bassa.
Si è sperimentalmente osservato (Giavarini C. - Univ. Di Roma -"Visbreaker bitumens" -Euroasphalt 1988) che vi è una inarcata differenza nella resistenza all’ossidazione ed al riscaldamento, tra i bitumi provenienti da straight-run e quelli da Visbreaking. Ciò è dovuto probabilmente allo stress termico a cui il Visbreaking sottopone il residuo, a maggior ragione se questo impianto viene condotto al massimo della severità possibile.
Allo stato attuale della tecnica risultano quindi influenzate dalla
'
SOMMARIO DELL’INVENZIONE
La presente invenzione si propone di risolvere il problema di ottenere da un impianto di Visbreaking un bitume di qualità confrontabile a quella di un bitume proveniente da straight-run.
Scopo della presente invenzione è pertanto di produrre un bitume migliorato nella sua resistenza al'invecchiamento, ottenuto dal residuo di un impianto petrolchimico di raffineria, particolarmente un impianto di distillazione atmosferica del grezzo, un impianto di distillazione sotto vuoto del residuo, un impianto di cracking termico e più in particolare un impianto di Visbreaking.
Questo scopo viene realizzato mediante un procedimento per ottenere un bitume di migliorata resistenza all'invecchiamento dal resìduo di un processo petrolchimico di raffineria, comprendente l’operazione di introdurre in qualsiasi parte di detto impianto petrolchimico, e quindi al interno delle colonne costituenti il corpo principale dell'impianto, durante il processo di raffinazione, una quantità compresa tra 10 e 10000 ppm, preferibilmente tra i 100 ed i 500 ppm, calcolati rispetto al peso della carica idrocarburica introdotta nell'impianto, di una composizione di additivo comprendente:
5 fino a 60% in peso di almeno una alchilsuccinimide avente un solventi in quantità di per sé nota, sufficiente a sciogliere e/o disperdere detta composizione.
E' stato infatti trovato che tale additivo si è sorprendentemente dimostrato efficace nell'aumentare la resistenza all'invecchiamento del bitume prodotto dai suddetti impianti.
In pratica, esso permette di produrre, a parità di condizioni di severità nella conduzione degli impianti, un bitume maggiormente resìstente all'ossidazione ed alla degradazione termica.
DESCRIZIONE DELLA TECNICA ANTECEDENTE
Alchilsuccinimidi aventi un tenore di azoto tra 1 e 8% e un numero di basicità totale di 20-200 mg KOH/g ed eventualmente contenenti atomi di un elemento scelto dalla classe formata da boro e fosforo, sono già note e descritte nella domanda di brevetto tedesco n.2053800, nei brevetti inglesi n. 960493 e n. 1186659 e nel brevetto USA n. 3172892. Tuttavia in questi brevetti non si fa riferimento in alcun modo all'impiego di questi prodotti per migliorare la resistenza all'invecchiamento del bitume.
Nel brevetto EP-A-321 424 della stessa Richiedente è descritta una composizione analoga a quella dell’additivo secondo la presente invenzione, comprendente le alchilsuccinimidi di cui sopra. L'uso dell'additivo in EP-A-321 424 è rivolto ad ottenere in un impianto di Visbreaking una resa
operazioni di blending e ulteriore distillazione per ottenere oli combustibili che non abbiano una forte tendenza all'intasamento dei filtri. Il fenomeno della stabilità del residuo è legato ad impedire la precipitazione di particelle asfalteniche che sono in dispersione in ambiente alifatico. In EP-A-32I 424 il problema non è tanto la stabilità del residuo in sé, quanto la migliore stabilità ottenuta con l'addi ti vo, la quale consente di raggiungere più alte temperature di esercizio e quindi ottenere rese superiori, a parità di condizione del residuo. Infatti la stabilità del residuo è un fattore limitante rispetto al desiderio di lavorare a temperature più elevate. In altre parole, l'insegnamento di EP-A-321 424 è come fare per lavorare a temperatura più alta, ossia come condurre un Visbreaking in condizioni più severe, a parità di stabilità del residuo.
Al contrario nella presente invenzione l'insegnamento non è quello di aumentare la resa dell'impianto, ma quello di ottenere un prodotto di qualità superiore, costituito da bitume. In altre parole, mentre EP-A-321 424 l'indicazione di soluzione è di aumentare la temperatura, nella presente invenzione un aumento di temperatura sarebbe da rifiutare in vista dell’ottenimento di un prodotto (bitume) che verrebbe deteriorato da un trattamento termico severo, nell'intenzione di ottenere una elevata resistenza all’invecchiamento.
lavorare a temperatura alta porterebbe sicuramente ad ottenere un bitume di peggiore qualità.
DESCRIZIONE DETTAGLIATA-DELL'INVENZIONE Alchilsuccinimidi adatte nell'ambito della presente invenzione sono quelle che hanno un contenuto di azoto da 1% a 8% e un numero di basicità totale da 20 a 200 mg KOH/g e contenenti eventualmente atomi di boro e fosforo. Più in particolare il contenuto di azoto può essere compreso tra 2,5 e 3,5% in peso e il numero di basicità può essere tra 40 e 60 mg KOH/g.
Tra i fenoli possono essere menzionati i fenoli stericamente impediti, derivati catecolici e bisfenoli. Derivati catecolici preferiti sono in particolare il 4-terz.butilcatecolo e la pirocatechina. Tra i fenoli sono preferiti quelli in cui almeno un gruppo sostituente terz.butilico si trova in posizione orto rispetto all'ossidrile del gruppo fenolico. rappresentativi di questi sono 2,6-diterz.butilfenolo, 2,6-diterz.butil-4-metilfenolo e 2,4-dimetil-6- terz.butilfenolo (metil terz.butil xilenolo).
Come bisfenoli possono essere nominati 4,4'-metilene-bis(2,6-diterz.butilfenolo), 4,4'-tiobis(6-terz.butil metacresolo), 2,2’-metilene-bis(4-metil-6-nonilfenolo), 2,2'-metilene-bis(4-metil-6-terz.butilfenolo).
Nella scelta degli ingredienti attivi tutte e tre le tipologie di fenoli possono essere impiegate in alternativa tra loro o contemporaneamente.
s v nti da utili zar nel o e n l a e i v Le proporzioni dei tre ingredienti attivi dell'additivo possono essere comprese:
tra 5 e 95% in peso di solvente,
tra 5 e 80% in peso di alchenilsuccinimidi preferibilmente tra 20 e 50%,
tra 0 e 90% in peso di fenoli, preferibilmente tra 5 e 40%.
RISULTATI SPERIMENTALI
Per provocare in laboratorio gli stessi cambiamenti chimicofisici nella struttura del bitume che avvengono con la messa su strada e a causa delle escursioni termiche nel corso gli anni di posa, la qualità del bitume viene misurata con dei metodi standard, per lo più importati da quelli ASTM.
Recentemente, in sede di Commissione Europea preposta all'unificazione delle specifiche dei bitumi stradali, è stato stabilito che la qualità del bitume deve essere misurata con metodi standard.
In particolare, la resistenza all'ossidazione ed al riscaldamento viene misurata effettuando la misura di alcune caratteristiche chimicofisiche del bitume stesso, prima di un test di invecchiamento e quindi ripetendo le stesse misure dopo il test stesso. La variazione di queste riproduce gli stress a cui poi il bitume sarà effettivamente sottoposto nella messa in opera su strada.
Il test di invecchiamento prescelto per la comunità europea è stato il RTFOT (ASTM D 2872/85), mentre le caratteristiche chimico-fisiche di cui si misura il cambiamento in seguito all'esecuzione dell'invecchiamento sono il Sofìening point o Ring and Ball (Punto di Rammollimento o di palla e anello), la Penetrazione e la Variazione di peso Quest'ultima non deve superare, per le specifiche CEN, lo 0.8% (normalmente un bitume in seguito a RTFOT aumenta di peso per effetto del fissaggio dell'ossigeno): è normalmente una proprietà abbastanza semplice da raggiungere, anche dai bitumi da Visbreaking.
Le norme CEN (Commissione Europea per la Normalizzazione) stabilite da questo Ente (European Committee for Standardization) ricevono generalmente lo stato di norme europee, riconoscibili dalla designazione "EN". Il CEN pubblica anche norme sperimentali.
Le specifiche CEN indicate nella presente descrizione sono valori prefissati da questo Ente per alcune delle caratteristiche del bitume (penetrazione, rammollimento, penetrazione residua, e simili). Queste caratteristiche vengono determinate mediante metodi standardizzati E.N. secondo norma En 12591/1999.
un anello, rammollisce abbastanza da far passare una pallina di acciaio. La diminuzione di questa temperatura caratteristica, dopo invecchiamento al RTFOT, è una delle grandezze che misurano la resistenza alla degradazione termica e ossidativa del bitume. Infatti il valore del Punto di rammollimento di un bitume invecchiato non deve essere minore di 45°C. Inoltre, specificatamente per l’Italia, esiste un parametro di Delta T da rispettare: ovvero in seguito ad invecchiamento il Rammollimento non può diminuire per più di 11°C.
La Penetrazione (Metodo standard IP 49186 o ASTM D 5/86) è la misura (in dmm) di quanto un ago, spinto da un peso standard e per un tempo fissato (5 sec), penetra attraverso un panetto di bitume posto a temperatura ambiente (25°C). La penetrazione è una misura di consistenza di un materiale bituminoso. Valori più alti di penetrazione indicano una consistenza più tenera.
La Penetrazione Residua è la percentuale della penetrazione del bitume che rimane anche dopo invecchiamento. In pratica, per un bitume a penetrazione 80 dmm, la penetrazione residua sarà del 50% se dopo invecchiamento al RTFOT la enetrazione del bitume invecchiato sarà di Infine la viscosità del bitume (misurata tramite viscosimetro rotazionale Brookfield o tramite capillari) è un parametro chimico fisico molto importante per determinare la costanza di un bitume per valutare runiformità di qualità: viene normalmente misurata a 60°C e a 135°C e il rapporto tra la viscosità dì un bitume dopo RTFOT e quella misurata prima, è detto Ageing Index e rappresenta anche questo un importante parametro per la valutazione deH'invecchiamento del bitume (anche se non è stato preso in considerazione dal CEN come specifica). Secondo le buona pratica ormai consolidata, per i bitumi stradali di penetrazione 70/100, è consigliabile che tale rapporto non superi il valore di 5 per avere un bitume con un sufficiente comportamento aU'invecchiamento. In altre parole, la viscosità deH'invecchiato non deve essere superiore per più di 5 volte quella del fresco.
Pertanto, dopo averlo sottoposto a processo di invecchiamento RTFOT, un campione di bitume ha un punto di rammollimento più basso (rammollisce prima), ha una penetrazione piu bassa (è più consistente) e ha una viscosità più alta (è meno fluido). Per essere un bitume di buona qualità, il Delta T non deve superare 10°C, la penetrazione residua non deve essere inferiore a 46% e Γ Ageing Index non deve essere maggiore di 5.
Gli esempi di seguito riportati dimostrano chiaramente che per i specifiche di vendita vigenti), l'utilizzo dell'additivo provoca il superamento delle specifiche stesse, con un immediato e notevole vantaggio economico.
Negli esempi seguenti vengono impiegati i seguenti prodotti:
Prodotto 1 :
alchilsuccinimmide al 40% in solvente aromatico (solvesso 150) Prodotto 2:
alchilsuccinimmide al 20% in solvente aromatico (solvesso 150) Terz-butil catecolo
Metil-terz-butil xilenolo
2,6 diterz-butil fenolo
ESEMPIO 1
In un impianto Visbreaking viene prodotto del bitume con caratteristiche non molto buone. I campioni di bitume presi in due giorni successivi (24 e 25 maggio), hanno parametri di invecchiamento fortemente negativi. Lo stesso giorno 25, dopo il campionamento del secondo bitume, viene iniziata una aggiunta di 100 ppm (calcolati sulla carica dell'impianto) dell'additivo oggetto di questa invenzione.
I campioni del 24 e del 26 sono interamente i residui dell'impianto Visbreaking (VSB), mentre i campioni del 25 e del 27 sono flussati con un olio pesante proveniente da un altro impianto termico non trattato (Vacuum severità di conduzione dell impianto stesso (vedasi brevetto EP-321 426). Tanto più è severa la conduzione dell'impianto, tanto più è basso PV e tanto più è alto CV.
Le condizioni operative ed i risultati sono ri ortati nella se uente Tabella 1.
TABELLA 1
Tipo di grezzo lavorato: Impianto VSB
Arabian M. 85% Portata in t/h
Arabian L. 10% T out forno (°C)
Altri 5% PV
CV
Impianto Vacnu
T out forno (°C)
Portata in t/h
Fondo ( t/h)
Flussante (T.T.) t/h 5 (8%) Prodotto 1, Dosaggio: 100 ppm
Bianco Bianco flux. Trattato Trattato flux.
24/05/99 25/05/99 26105/99 27/05/99
Penetrazione 63 116 85 118
Dopo applicazione di processo di invecchiamento RTFOT
Pe
R&
V V V
A
Ag
A D
Pe
Miglioramento ottenuto A.I. - 45/55%
R & B = 4/5 °C
Penetraz. residua = 5/10% ESEMPLO ,2
Altri campioni, in un periodo diverso, vengono presi dallo stesso impianto
Le condizioni operative ed i risultati sono riportati nella seguente Tabella 2.
TABELLA 2
Tipo di grezzo lavorato: Impianto VSB
Arabian M. 32% - Arabian L. 12% Portata in t/h 105 Arabian H. 9% - Iranian H. 32% T out forno (°C) 447,5 Kirkuk 12% - Arabian E.L. 2% PV 1,1
CV 20
8/20% Prodotto 1, dosaggio: 130 ppm
Bianco Bianco Trattato Trattato
15/10/99 16/10/99 16/10/99 16/10/99
Penetrazione (mm/10) 75 85 100 115 R&B °C 47,2 45,4 44,5 43,2 Viscosità 60°C cP 138.000 96.000 75.000 65.000 Viscosità 80°C cP 12.000 8.600 7.100 6.600 Viscosità 135°C cp 215 180 160 155
Dopo RTFOT
Penetrazione (mm/10) 30 35 44 48 R&B °C 58,7 56,6 54,6 53,5 Viscosità 60°C cP 1.380.000 950.000 615.000 550 00 Viscosità 80°C cP 63.000 44.000 32.000 30.000 Viscosità 135°C cP 465 370 315 310
Ageing Index 60°C 10 9,9 8,2 8,5 Ageing Index 80°C 5,3 5.1 4,5 45 Ageing Index 135°C 2,2 2.1 2,0 2,0 Delta R&B °C 11,5 11,2 10,1 10,3
A.I. = 17%
R & B = 1.1°C
Pen.resìdua = 2.8%
In questo caso, non è stato possibile ottenere quattro campioni omogenei per quanto riguarda la penetrazione: infatti la penetrazione degli additivati dopo RTFOT è molto maggiore rispetto a quella dei bianchi. I campioni prelevati durante il trattamento sono maggiormente flussati con l’olio da impianto termico non trattato e quindi l'efficienza dell'additivo viene abbassata. In ogni caso tutti i parametri interessanti (Ageing index, Penetrazione Residua e Delta Rammollimento) migliorano.
ESEMPIO 3
Altri campioni, in un periodo diverso, vengono presi dallo stesso impianto.
Le condizioni operative ed i risultati sono riportati nella seguente Tabella 3.
TABELLA 3
Tipo di grezzo lavorato: Impianto VBS
Fondo ( t/h)
Flussante (T. T.) t/h 0
Prodotto 1, dosaggio: 170/180 ppm I
Bianco Trattato
15/10/99 16/10/99
Penetrazione
R&B
Viscosità 60°C
Vi ità 80°C
Miglioramento ottenuto
(confronto tra i due bitumi a penetrazione più simile)
A.I. = 31%
R & B = 1.1 °C
Pen. residua = 0%
In questo caso si è riusciti ad avere due campioni esattamente della stessa penetrazione iniziale (65 mm/10): l'effetto dell'additivo è ancora evidente sull'Ageing Index e sul Delta Rammollimento, mentre è meno evidente per la penetrazione residua.
ESEMPJLQ-4
In questo esempio l'efficacia dell'additivo viene dimostrata effettuando un test su un lungo arco di tempo. Vengono testati campioni sia di bitume ad alta severità (impianto a basso PV) sia a bassa severità (impianto ad alto PV, bitume detto anche "pro-modifica”). Il bitume promodifica è un termine tecnico che indica un bitume prodotto non per uso stradale, ma per essere poi "modificato" con l'aggiunta di polimeri. Questo bitume può essere usato per esempio per guaine o simili. Tale bitume è prodotto normalmente con severità minore rispetto a quello stradale. Poiché non è possibile confrontare un bitume additivato prodotto per uso stradale Nelle seguenti Tabelle 4 e 5 i dati dei campionamenti sono riportati tutti insieme, mentre il commento viene fatto sui campioni suddivisi in gruppi a PV omogeneo e pertanto a severità di trattamento comparabile.
In un impianto Visbreaking, sono stati campionati e analizzati i bitumi prodotti, sotto vari assetti deirimpianto stesso, nell'arco di tempo di un mese circa. I risultati sono riportati in Tabella 4. Successivamente si è iniziato un trattamento a base di 200 ppm di Prodotto 2 e sono stati campionati e analizzati, nell’arco di circa due mesi, i bitumi prodotti con il trattamento in atto. I risultati sono riportati nella Tabella 5.
Chiaramente non è possibile effettuare una semplice media matematica per evidenziare l’effetto dell'additivo, in quanto le condizioni operative dell'impianto ed il parametro di stabilità del residuo, vanno comunque considerati. Per questo è necessario fare una serie di considerazioni, paragonando i bitumi prodotti in situazioni impiantistiche simili oppure, basandosi sulla determinazione del Peptization Value PV, con caratteristiche di stabilità dei residui simili.
CAMPIONI CON PV 1,1 - 1,2 -1,3
Con il trattamento con additivo secondo l’invenzione, la Penetrazione Residua si incrementa di 2.7 punti (da 41.4 a 44. 1) pari al 6.5% di miglioramento.
Il Delta Rammollimento mi liora di 1.64 °C da 11.24 a 9.6) ari al Campioni prelevati con PV 1.2;
Il confronto a questo valore di PV mostra un effetto molto evidente inserendo nel calcolo due campioni dei bianchi (corrispondenti a PV 1 ,2); per i trattati abbiamo 6 campioni:
a) Penetrazione residua migliora di 4.5 punti (ovvero 11.5%) (da 39 a 43.5)
b) Rammollimento: migliora di 3.18 °C ( pari al 24.8%) (da 12.5 a 9.4)
c) A. I. : migliora di 7.7 punti (ovvero 55.6%) (da 13.8 5 a 6. 1)
Nel caso non si voglia considerare il campione del 29 giugno, con un A.I. stranamente molto alto, abbiamo i seguenti miglioramenti:
a) penetrazione residua 8.75%, b) rammollimento 14.5%, c) A.I.
29.9
Campioni prelevati con PV 1.3:
(3 campioni bianchi e 3 trattati; non inserito campione N° 8 dei trattati)
a) Penetrazione residua: migliora di 1.58 punti ovvero del 3.7% (da 43 a 44.6)
b) Rammollimento: migliora di 1.2 'C ovvero 11.5%
(da 10.4 a 9.2)
a) Aumento della penetrazione residua di 3.9 punti (8.5% di miglioramento), b) miglioramento dell'A.I. di 0.39 punti (pari all'8%), c) nessun effetto sul rammollimento.
I campioni vengono ora classificati secondo i due principali assetti operativi mantenuti all'impianto VSB in funzione dei tipo di bitume da produrre;
• Bitumi pro-modifica: condizioni particolarmente biande; lavorati quasi esclusivamente grezzi puri (Arabian Light in particolare); pressione dei soaker molto bassa (7 bar); PV >1.4
• Bitume stradale: Visbreaking ad alta severità; nessuna particolare attenzione sui grezzi lavorati (possibilmente vengono smaltite le miscele)-, alta pressione al soaker; PV 1.1 o 1.2
Si evidenzia chiaramente, che questi due assetti operativi sono molto diversi fra loro, ed il confronto dei bitumi prodotti con l'uno o l'altro metodo può non essere molto rappresentativo. Pertanto seguendo questo criterio, per fare dei buoni confronti, è opportuno raggruppare ì campioni dei bianchi in due gruppi (stradale e pro-modifica) e confrontarli con gli additivati corrispondenti.
I bianchi si possono dividere in 2 gruppi:
Cam ioni 2,3,8,9,13 sicuramente in assetto ro-modifica P.R.
Campioni 4,13 sicuramente in assetto pro-modifica P.R. media: 49,5
Campioni 1,2,3,6,7,9,10,11,12 sicuramente in assetto stradale P.R. media: 43,7
Per il confronto con il solo campione bianco stradale, la raffineria ha un dato storico che definisce lo stradale con una P.R. media intorno a 41%.
Alcuni campioni, sia bianchi che additivati, non sono stati presi in considerazione in quest'ultima valutazione perché l'assetto operativo dell'impianto non era sicuro oppure il valore di PV non coincideva con quanto era stato previsto nell'impostazione delle condizioni operative. Non essendo quindi sicuri delle condizioni a cui i bitumi relativi erano stati prodotti, si è preferito non inserire i dati nella valutazione.
L'effetto migliorativo dell'additivo risulta comunque decisamente evidente, con entrambe le modalità operative dell'impianto.
TABELLA 4
Saggio di qualità Luglio-Settembre 2000 Campioni non trattati (BIANCHI)
4 6 luglio ore 11
70 45.4 107000 10400 225
32 54.5 525000 34000 390
46 9.1
4.9
3.27
1.73
0.03
60 C
Indice di invecchiamento a 4.26 4.95 4.88 3.71 3.09 80 °C
Indice di invecchiamento a 1.96 2.09 2.12 1.93 1.72 135 °C
TABELLA 5
Saggio di qualità Luglio-Settembre 2000 - Cam ioni ADDITIVATI con CH R-708 (200 ppm)
jCampione
Data e ora prelievo
B
Penetrazione
Punto di rammollimento
Viscosità a 60 °C
Viscosità a 80 °C
Viscosità a 135 °C
B
Penetrazione
Punto di rammollimento
Viscosità a 60 °C
Viscosità a 80 °C
Viscosità a 135 °C
Penetrazione residua
Incremento punto
rammollimento
Indice di invecchiamento a 5.2 6.5 4.7 4.5 60 °C
Indice di invecchiamento a 3.24 3.71 3. 06 3.05 80 °C
Indice di invecchiamento a 1.72 1.82 1.71 1.71 135 °C
Variazione di peso % 0.02 0.04 0.05 -0.09 PARAMETRI OPERATIVI PROCESSO VISB RE AJKJN G
TABELLA 5 (continuazione)
Campione 5<' >6 7 8 9 Data e ora prelievo 5 agosto 6 agosto 7 agosto 11 agosto 10 sett.
ore 12 ore 05 ore 05 ore 10.30 ore 05 BITUME TAL Q UALE
Penetrazione dmm 88 78 85 50 75 Punto di rammollimento °C 48.7 49.8 44.6 50.4 46.5 Viscosità a 60 °C cP 50000 68000 87000 231000 100000 Viscosità a 80 °C cP 5700 7000 8600 18700 9800 Viscosità a 135 °C cP 155 175 195 285 1 210
BITUME DOPO ITFOF
Penetrazione dmm 38 34 35 25 33 Punto di rammollimento °C 58 57.6 55.1 61.4 55.7 Viscosità a 60 °C cP 365000 462000 531000 2150000 630000 Viscosità a 80 °C cP 22500 26500 30500 93000 37500 Viscosità a 135 °C cP 290 315 355 615 410
VA RI AZIONI
Penetrazione residua % 43 44 41 50 44 Incremento punto °c 9.3 7.8 10.5 11 9.2 rammollimento
Indice di invecchiamento a
60 °C
Indice di invecchiamento a
80 °C
Indice di invecchiamento a
135 °C
Variazione di peso
PARAMETRI 0
Carica impianto VSB
TUF forno VSB
Pressione Soaker
Severità relativa VSB
)
12 13 ti, 15 seti 14 ott.
5 ore 05
2 75 88 7 50 44 00 80000 111000 00 7500 11000 0 185 240
1 35 43 9 59.4 52,4 000 600000 493000 00 30500 33000
5 355 420
VARIAZIONI
Penetrazione residua % 43 43 47 49 Incremento punto °C 9 9.2 9.4 8.4 rammollimento
Indice di invecchiamento a 5.8 6.3 7.5 4.4 60 °C
Indice di invecchiamento a 3.62 3.82 4.07 3 80 °C
Indice di invecchiamento a 1.86 1.92 1.92 1.75 135 °C
Variazione di peso % -0.04 -0.09 -0.02 -0.03 PARAMETRI OPERATIVI PROCESSO VISBREAKING
Carica impianto VSB T/h 76 78 78.5 91.5 TUF forno VSB °C 410.5 411 410 420

Claims (3)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Procedimento per ottenere un bitume di migliorata resistenza aH’invecchiamento dal prodotto residuo di un impianto petrolchimico di raffinazione, caratterizzato dall'operazione di introdurre nella corrente di flusso sotto trattamento in detto impianto, una quantità compresa tra IO e 10000 ppm calcolati rispetto al peso della carica idrocarburica introdotta nell'impianto, di una composizione di additivo comprendente: 5 fino a 80% in peso di almeno una alchilsuccinimide avente un tenore di azoto tra 1 e 8% e un numero di basicità totale di 20 fino a 200 mg KOH/g ed eventualmente contenente atomi di un elemento scelto dalla classe formata da boro e fosforo; 0 fino a 90% in peso di antiossidanti fenolici; e solventi in una proporzione da 5 a 95% in peso, sufficiente a formare un prodotto finale omogeneo.
  2. 2. Procedimento secondo la rivendicazione 1, in cui detta composizione di additivo comprende 20 fino a 50% in peso di dette succinimmidi e 5 fino a 40% in peso di detti fenoli.
  3. 3. Procedimento secondo la rivendicazione 1, in cui detta 4 5. Procedimento secondo qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detti fenoli sono fenoli stericamente impediti, derivati catecolici e bisfenoli. 6. Procedimento secondo la rivendicazione 5, in cui detti fenoli stericamente impediti hanno un gruppo sostituente terz.butilico che si trova in posizione orto rispetto all'ossidrile del gruppo fenolico. 7. Procedimento secondo la rivendicazione 6, in cui detti fenoli sono 2,6-diterz.butilfenolo, 2,6~diterz.butil-4-metilfenolo e 2,4-dimetil-6-terz.butilfenolo. 8. Procedimento secondo la rivendicazione 5, in cui detti derivati catecolici sono 4-terz.butilcatecolo e, oppure pirocatechina. 9. Procedimento secondo la rivendicazione 5, in cui detti bisfenoli sono scelti dal gruppo comprendente 4,4' metilene-bis(2,6-diterz-butil fenolo), 4,4’ tiobis (6-terz-butil metacresolo), 2,2’ metilene bis(4 metil-6-nonilfenolo), 2,2’ metilene bis(4-metil-6-terz-butilfenolo). 10. Procedimento secondo qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detti solventi sono scelti dal gruppo comprendente miscele di xileni, etilbenzeni, trimetilbenzeni e dietìlbenzeni, nonché tagli idrocarburici aromatici con intervallo di punto di ebollizione tra 130 e 285 °C. 11. Procedimento secondo qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, 13. Procedimento secondo qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detta composizione di additivo viene addizionata alla carica idrocarburi ca di detto impianto. 14. Procedimento secondo qualsiasi delle rivendicazioni precedenti,, in cui detta composizione di additivo viene addizionata alla corrente idrocarburica trattata in detto impianto, in un punto qualsiasi di trattamento lungo il flusso di detta corrente. 15. Uso di una composizione comprendente: 5 fino a 80% in peso di almeno una alchilsuccinimide avente un tenore di azoto tra I e 8% e un numero di basicità totale di 20 fino a 200 mg KOH/g ed eventualmente contenente atomi di un elemento scelto dalla classe formata da boro e fosforo; 0 fino a 90% in peso di antiossidanti fenolici o amminicì; e solventi in una proporzione da 5 a 95% in peso, sufficiente a formare un prodotto finale omogeneo, come additivo per un impianto petrolchimico di raffinazione, in una quantità compresa tra 10 e 10000 ppm calcolati rispetto al peso della carica idrocarburica di detto impianto, per migliorare la resistenza all'invecchiamento di un bitume ottenuto dal residuo di detto impianto, rispetto ad un bitume ottenuto in assenza di detto additivo.
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