RU2289604C1 - Method of production of the bituminous binding agent from the acid goudron - Google Patents

Method of production of the bituminous binding agent from the acid goudron Download PDF

Info

Publication number
RU2289604C1
RU2289604C1 RU2005139212/04A RU2005139212A RU2289604C1 RU 2289604 C1 RU2289604 C1 RU 2289604C1 RU 2005139212/04 A RU2005139212/04 A RU 2005139212/04A RU 2005139212 A RU2005139212 A RU 2005139212A RU 2289604 C1 RU2289604 C1 RU 2289604C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
acid
goudron
modifying additive
production
binding agent
Prior art date
Application number
RU2005139212/04A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ольга Павловна Филиппова (RU)
Ольга Павловна Филиппова
Владимир Михайлович Макаров (RU)
Владимир Михайлович Макаров
Евгений Львович Белороссов (RU)
Евгений Львович Белороссов
Original Assignee
Ярославский государственный технический университет
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ярославский государственный технический университет filed Critical Ярославский государственный технический университет
Priority to RU2005139212/04A priority Critical patent/RU2289604C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2289604C1 publication Critical patent/RU2289604C1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B26/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing only organic binders, e.g. polymer or resin concrete
    • C04B26/02Macromolecular compounds
    • C04B26/26Bituminous materials, e.g. tar, pitch

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

FIELD: construction materials industry; methods of production of the bituminous binding agent from the acid goudron.
SUBSTANCE: the invention is pertaining to the field of construction materials industry, in particular, to the method of production of the bituminous binding agent from the acid goudron. The method provides, that the acid goudron is treated with the neutralizing agent with the subsequent thermal dehydration and the thermal oxidation of the products of the neutralization and their mixing with the modifying additive. In the capacity of the modifying additive they use the polymeric waste products of the paintwork materials in the quantity of 5-15 % per 100 % of the oxidizable raw and simultaneously conduct the thermal dehydration and epy the thermal oxidation of the neutralization products at presence of the modifying additive. The technical result of the invention is simplification of the production process.
EFFECT: the invention ensures simplification of the production process.
4 ex

Description

Изобретение относится к производству строительных материалов - путем переработки отхода нефтемаслозаводов, образующихся при очистке белых масел концентрированной серной кислотой или олеумом. В настоящее время этот продукт, так называемый кислый гудрон (КГ), разной степени кислотности, сбрасывают в пруды-накопители, где с течением времени происходит вымывание кислоты атмосферными осадками, а также выделение SO2 и SO3, в результате этого загрязняются водный и воздушный бассейны. Утилизация КГ решает важную задачу по созданию безотходного производства и охране окружающей среды.The invention relates to the production of building materials - by processing waste oil refineries formed during the cleaning of white oils with concentrated sulfuric acid or oleum. Currently, this product, the so-called acid tar (KG), of varying degrees of acidity, is discharged into storage ponds, where over time acid is washed out by atmospheric precipitation, as well as the release of SO 2 and SO 3 , as a result of which water and air are polluted pools. Disposal of CG solves an important task of creating waste-free production and environmental protection.

Известен способ получения битума путем смешения кислых отходов нефтепереработки с нагретыми высококипящими нефтепродуктами, получение реакционной массы и газобитумной пены с последующим ее разрушением. Но данный способ не нашел применения из-за сложного и дорогостоящего аппаратурного оформления. (А.с. СССР, №973589, Кл. С 10 С 3/04, авт. А.Д. Рудковский и др., 1982 г.)A known method of producing bitumen by mixing acidic oil refinery with heated high-boiling oil products, obtaining a reaction mass and gas-bitumen foam with its subsequent destruction. But this method did not find application because of the complex and expensive hardware design. (A.S. USSR, No. 973589, Cl. C 10 C 3/04, aut. A.D. Rudkovsky et al., 1982)

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ получения битумного вяжущего путем обработки прудового кислого гудрона нейтрализующим агентом с последующим термообезвоживанием и термоокислением продуктов нейтрализации и смешением их с модифицирующей добавкой - асфальтами деасфальтизации нефтяного гудрона пропаном. Данный способ характеризуется возможностью получить битумное вяжущее, соответствующее требованиям ГОСТа на дорожный битум, но данным способом не представляется возможным перерабатывать кислый гудрон, так как асфальты деасфальтизации являются товарным продуктом и имеют высокую стоимость и в настоящее время их запасы исчерпаны. (А.с. СССР, №910723, Кл. С 10 С 3/04, бюлл. №9, авт. А.Ф. Фролов, А.Н. Аминов, Н.М. Майорова.)Closest to the proposed invention is a method for producing a bitumen binder by treating pond acid tar with a neutralizing agent, followed by thermal dehydration and thermal oxidation of the neutralization products and mixing them with a modifying additive - propane deasphalting asphalt. This method is characterized by the ability to obtain a bitumen binder that meets the requirements of GOST for road bitumen, but this method does not seem to be able to process acid tar, since deasphalting asphalts are a commodity product and have a high cost and their reserves are currently exhausted. (A.S. USSR, No. 910723, Cl. C 10 C 3/04, Bull. No. 9, authored A.F. Frolov, A.N. Aminov, N.M. Mayorova.)

Задача изобретения - получение битумных вяжущих на основе КГ с улучшенными техническими характеристиками и с меньшей себестоимостью.The objective of the invention is the production of bitumen binders based on KG with improved technical characteristics and with lower cost.

Поставленная задача решается путем термического обезвоживания кислого гудрона и дальнейшего его термоокисления с применением модифицирующей добавки - полимерного отхода заводов лакокрасочных материалов.The problem is solved by thermal dehydration of acid tar and its further thermal oxidation using a modifying additive - polymer waste from paint and varnish plants.

Данный отход представляет собой раствор в летучих органических растворителях (ксилол, толуол, сольвент, уайт-спирит, нефрас) продуктов конденсации многоатомных спиртов и многоосновных кислот, модифицированных растительными маслами, жирными кислотами растительного или таллового масла, канифолью, синтетическими смолами (фенольными, карбамидными, эпоксидными).This waste is a solution in volatile organic solvents (xylene, toluene, solvent, white spirit, nefras) of the condensation products of polyhydric alcohols and polybasic acids modified with vegetable oils, fatty acids of vegetable or tall oils, rosin, synthetic resins (phenolic, urea, epoxy).

Технологический процесс получения отхода состоит из следующих стадий:The technological process for receiving waste consists of the following stages:

- подготовка сырья;- preparation of raw materials;

- синтез смолы: осуществляется в две стадии: переэтерификация (в реактор загружается растительное масло или его заменитель, затем под вакуумом - рецептурное количество канифоли, включается обогрев и подача азота и в реакционную массу помещается рецептурное количество пентаэритрита) и полиэтерификация (реакционная масса остывает и производится загрузка фталевого ангидрида);- resin synthesis: it is carried out in two stages: transesterification (vegetable oil or its substitute is loaded into the reactor, then under the vacuum is the prescribed amount of rosin, heating and nitrogen supply are turned on and the prescribed amount of pentaerythritol is placed in the reaction mass) and polyesterification (the reaction mass is cooled and produced phthalic anhydride charge);

- растворение смол в органических растворителях;- dissolution of resins in organic solvents;

- фильтрация лаков и фасовка в тару;- filtering varnishes and packaging in containers;

- мойка аппаратуры.- washing equipment.

В результате зачистки технологического оборудования (смесителей, емкостей, центрифуг, фильтров) образуется отход - густая вязкая масса с наличием пленок лаков.As a result of cleaning technological equipment (mixers, containers, centrifuges, filters), a waste is formed - a thick viscous mass with the presence of varnish films.

Ранее процесс обезвоживания кислого гудрона проводился термическим способом, при этом затраты на процесс неоправданно были завышены. Нами был испробован способ термохимического обезвоживания кислого гудрона с одновременной модификацией его полимерной добавкой - отходом завода лакокрасочных материалов. При данном способе процесс обезвоживания и окисления кислого гудрона проводятся одновременно. Так как полимерные отходы завода лакокрасочных материалов содержат в своем составе большое количество полярных растворителей, образующих азеотропные смеси с водой находящейся в кислом гудроне, это позволяет удалять воду вместе с растворителем, тем самым, уменьшая энергозатраты на процесс. Поэтому становится возможным комбинирование процесса обезвоживания кислого гудрона с процессом его переработки. Как видно, результаты процесса обезвоживания сильно зависят от начального содержания воды в кислом гудроне, от количества полимерной добавки и от количества растворителя в данном отходе. При повышении отношения растворитель/кислый гудрон (кратность) остаточное содержание воды снижается с 57% до следов воды в продукте. Одной из поставленных задач было нахождение минимальной кратности растворителей, позволяющей провести эффективное обезвоживание кислого гудрона и при этом данным отходом модифицировать получаемый битум, не увеличивая неоправданно время процесса. Выход обезвоженного продукта при увеличении кратности уменьшается, что объясняется снижением соотношения вода:растворитель в системе. Это повышает растворяющую способность растворителей по отношению к компонентам кислого гудрона. При низкой кратности растворители практически полностью растворяются в компонентах кислого гудрона, тем самым модифицируя их. Что в результате дальнейшего термоокисления позволяет получить битумное вяжущее с лучшими эксплуатационными характеристиками.Previously, the acid tar dehydration process was carried out thermally, while the costs of the process were unreasonably high. We have tested a method for the thermochemical dehydration of acid tar with the simultaneous modification of its polymer additive - a waste of the paint and varnish materials factory. With this method, the process of dehydration and oxidation of acid tar is carried out simultaneously. Since the polymer waste of the paint and varnish materials factory contains a large number of polar solvents, forming azeotropic mixtures with water in acidic tar, this allows you to remove water with the solvent, thereby reducing energy costs for the process. Therefore, it becomes possible to combine the process of dehydration of acid tar with the process of its processing. As can be seen, the results of the dehydration process strongly depend on the initial water content in the acid tar, on the amount of polymer additive and on the amount of solvent in this waste. With an increase in the solvent / acid tar ratio (multiplicity), the residual water content decreases from 57% to traces of water in the product. One of the tasks was to find the minimum solvent multiplicity, which allows for effective dehydration of acid tar and, at the same time, modify the resulting bitumen with this waste, without unduly increasing the process time. The yield of the dehydrated product decreases with increasing frequency, which is explained by a decrease in the ratio of water: solvent in the system. This increases the dissolving power of solvents with respect to acid tar components. At low multiplicity, solvents almost completely dissolve in the components of acid tar, thereby modifying them. As a result of further thermal oxidation, it allows to obtain a bitumen binder with the best performance characteristics.

ПРИМЕР 1. В качестве исходного сырья используют КГ с кислотным числом 30-70 мг КОН/г гудрона и содержанием воды 57%, в качестве нейтрализующего агента используем воздушную гашеную известь (гидроксид кальция), соответствующую ГОСТ 9179-77, модифицирующая добавка - 5% полимерного отхода заводов лакокрасочных материалов. Термохимическое обезвоживание и термоокисление кислого гудрона в битум в присутствии модифицирующей добавки проводится кислородом воздуха в течение 4 часов, при постоянном перемешивании и температуре процесса 120°С.EXAMPLE 1. As a feedstock, KG with an acid number of 30-70 mg KOH / g of tar and a water content of 57% is used, as a neutralizing agent we use hydrated slaked lime (calcium hydroxide) corresponding to GOST 9179-77, a modifying additive - 5% polymeric waste of factories of paints and varnishes. Thermochemical dehydration and thermal oxidation of acid tar in bitumen in the presence of a modifying additive is carried out with atmospheric oxygen for 4 hours, with constant stirring and a process temperature of 120 ° C.

ПРИМЕР 2. В качестве исходного сырья используют КГ с кислотным числом 30-70 мг КОН/г гудрона и содержанием воды 57%, в качестве нейтрализующего агента используем воздушную гашеную известь (гидроксид кальция), соответствующую ГОСТ 9179-77, модифицирующая добавка - 10% полимерного отхода заводов лакокрасочных материалов. Термохимическое обезвоживание и термоокисление продуктов нейтрализации в битум в присутствии модифицирующей добавки проводится кислородом воздуха в течение 4 часов, при постоянном перемешивании и температуре процесса 120°С.EXAMPLE 2. As a feedstock, KG with an acid number of 30-70 mg KOH / g of tar and a water content of 57% is used, as a neutralizing agent we use air hydrated lime (calcium hydroxide), corresponding to GOST 9179-77, a modifying additive - 10% polymeric waste of factories of paints and varnishes. Thermochemical dehydration and thermal oxidation of neutralization products in bitumen in the presence of a modifying additive is carried out with atmospheric oxygen for 4 hours, with constant stirring and a process temperature of 120 ° C.

ПРИМЕР 3. В качестве исходного сырья используют КГ с кислотным числом 30-70 мг КОН/г гудрона и содержанием воды 57%, в качестве нейтрализующего агента используем воздушную гашеную известь (гидроксид кальция), соответствующую ГОСТ 9179-77, модифицирующая добавка - 15% полимерного отхода заводов лакокрасочных материалов. Термохимическое обезвоживание и термоокисление продуктов нейтрализации в битум в присутствии модифицирующей добавки проводится кислородом воздуха в течение 4 часов, при постоянном перемешивании и температуре процесса 120°С.EXAMPLE 3. As a feedstock, KG with an acid number of 30-70 mg KOH / g tar and a water content of 57% is used, as a neutralizing agent we use air hydrated lime (calcium hydroxide), corresponding to GOST 9179-77, a modifying additive - 15% polymeric waste of factories of paints and varnishes. Thermochemical dehydration and thermal oxidation of neutralization products in bitumen in the presence of a modifying additive is carried out with atmospheric oxygen for 4 hours, with constant stirring and a process temperature of 120 ° C.

ПРИМЕР 4. В качестве исходного сырья используют КГ с кислотным числом 30-70 мг КОН/г гудрона и содержанием воды 57%, в качестве нейтрализующего агента используем воздушную гашеную известь (гидроксид кальция), соответствующую ГОСТ 9179-77. Термическое обезвоживание и термоокисление продуктов нейтрализации в битум без модифицирующей добавки проводится кислородом воздуха в течение 4 часов, при постоянном перемешивании и температуре процесса 120°С.EXAMPLE 4. As a feedstock, KG with an acid number of 30-70 mg KOH / g of tar and a water content of 57% is used; as a neutralizing agent, we use hydrated slaked lime (calcium hydroxide) corresponding to GOST 9179-77. Thermal dehydration and thermal oxidation of neutralization products into bitumen without a modifying additive is carried out with atmospheric oxygen for 4 hours, with constant stirring and a process temperature of 120 ° C.

Наименование показателяName of indicator Битум из кислого гудрона.Sour tar bitumen. Битум нефтяной кровельный БНК-45/190Roofing bitumen BNK-45/190 КГKG КГ + 5% модиф. добавкиKG + 5% mod. additives КГ + 10% модиф. добавкиKG + 10% mod. additives КГ + 15% модиф. добавкиKG + 15% mod. additives 1. Глубина проникания иглы, мм1. The depth of penetration of the needle, mm 4343 160160 172172 215215 160-220160-220 2.Температура размягчения по кольцу и шару, °С2. The softening temperature of the ring and ball, ° C 5353 4949 4747 4646 40-5040-50 3. Масс. доля водорастворимых соед.3. Mass. the proportion of water soluble compounds. 0,360.36 0,310.31 0,120.12 0,110.11 0,300.30 4. Массовая доля воды, %4. Mass fraction of water,% 14fourteen следыtraces следыtraces следыtraces следыtraces 5. Температура вспышки °С, не ниже5. Flash point ° C, not lower 242242 245245 244244 247247 240240

Таким образом, использование полимерного отхода заводов лакокрасочных материалов в качестве модифицирующей добавки в количестве (5-15%) позволяет получить битумное вяжущее, по своим показателям соответствующее кровельному битуму. (Битум нефтяной кровельный БНК-45/190.)Thus, the use of polymer waste from factories of paints and varnishes as a modifying additive in an amount (5-15%) makes it possible to obtain a bituminous binder, corresponding in its parameters to roofing bitumen. (Roofing bitumen BNK-45/190.)

Claims (1)

Способ получения битумного вяжущего из кислого гудрона путем его обработки нейтрализующим агентом с последующим термообезвоживанием и термоокислением продуктов нейтрализации с использованием модифицирующей добавки, отличающийся тем, что в качестве модифицирующей добавки используют полимерный отход производства лакокрасочных материалов в количестве 5-15% на 100% окисляемого сырья и проводят одновременное термообезвоживание и термоокисление продуктов нейтрализации в присутствии модифицирующей добавки.A method of producing a bitumen binder from acid tar by treating it with a neutralizing agent, followed by thermal dehydration and thermal oxidation of the neutralization products using a modifying additive, characterized in that as a modifying additive, polymeric waste from the manufacture of paints and varnishes is used in an amount of 5-15% for 100% oxidizable raw materials and conduct simultaneous thermal dehydration and thermal oxidation of neutralization products in the presence of a modifying additive.
RU2005139212/04A 2005-12-15 2005-12-15 Method of production of the bituminous binding agent from the acid goudron RU2289604C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005139212/04A RU2289604C1 (en) 2005-12-15 2005-12-15 Method of production of the bituminous binding agent from the acid goudron

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005139212/04A RU2289604C1 (en) 2005-12-15 2005-12-15 Method of production of the bituminous binding agent from the acid goudron

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2289604C1 true RU2289604C1 (en) 2006-12-20

Family

ID=37666810

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005139212/04A RU2289604C1 (en) 2005-12-15 2005-12-15 Method of production of the bituminous binding agent from the acid goudron

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2289604C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2531497C2 (en) * 2009-05-19 2014-10-20 Тоталь Раффинаж Маркетин Bitumen binding substance for obtaining low-temperature asphalt or coating materials
RU2662829C1 (en) * 2017-07-31 2018-07-31 Общество с ограниченной ответственностью "ДОРЭКСПЕРТ" Method for preparing mineral powder
RU2805921C1 (en) * 2023-02-07 2023-10-24 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Казанский (Приволжский) федеральный университет" (ФГАОУ ВО КФУ) Method for producing petroleum road bitumen (options)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2531497C2 (en) * 2009-05-19 2014-10-20 Тоталь Раффинаж Маркетин Bitumen binding substance for obtaining low-temperature asphalt or coating materials
RU2662829C1 (en) * 2017-07-31 2018-07-31 Общество с ограниченной ответственностью "ДОРЭКСПЕРТ" Method for preparing mineral powder
RU2805921C1 (en) * 2023-02-07 2023-10-24 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Казанский (Приволжский) федеральный университет" (ФГАОУ ВО КФУ) Method for producing petroleum road bitumen (options)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2355408C (en) A storage-stable modified asphalt composition and its preparation process
EP2948531B1 (en) Compositions of biomass materials for refining
US8883911B2 (en) Cobalt-based catalytic dryer for polymer coatings
RU2289604C1 (en) Method of production of the bituminous binding agent from the acid goudron
US5470455A (en) Process for converting acid sludge to intermediate sludge and soft and/or hard asphalt
RU2554192C2 (en) High-polymer mother solutions based on herbal and/or animal oils for producing bituminous-polymer compositions
WO2016135404A1 (en) Biosourced polymer for manufacturing, via catalytic carbonation, a non-bituminous polyhydroxyurethane binder for roadway or civil engineering-related uses
RU2346965C1 (en) Polymeric asphalt modifier
RU2289605C1 (en) Method of reprocessing of the acidic goudron
RU2275408C1 (en) Process of producing bitumen binder from acid sludge
RU2805921C1 (en) Method for producing petroleum road bitumen (options)
ES2334392T3 (en) BITUMINOUS COMPOSITIONS FOR ROAD CONSTRUCTION.
RU2223300C1 (en) Method of preparing binder for building industry
RU2192438C1 (en) Method of adhesion bitumen addition agent preparing
Abdullahi et al. Application of Luffa aegyptiaca seed oil in the synthesis of an oil modified Alkyd resin
US11912820B2 (en) Cyclic ether- and hydroxyl-containing compositions useful for producing fast dry alkyd polymers and methods for making such cyclic ether- and hydroxyl-containing compositions
RU2326144C1 (en) Method of obtaining an adhesive bituminous additive
RU2230087C1 (en) Method for preparing drying oil
RU2407773C2 (en) Method of producing anticorrosion mastic based on asphalt-resin oligomers
UA43118C2 (en) A method for preparing the bituminous binding material "azmol sv"
Khlibyshyn et al. Preparation of bitumen using acidic tars
RU2233852C1 (en) Method for preparing oily-resin varnish
RU2294952C1 (en) Method of producing bitumen binder from refinery sludge
SU1694606A1 (en) Method of producing binder
Smith High Sulfur-Content Materials from Free Fatty Acids

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20091216