RU2686921C1 - Method of producing bitumen binder for roofing materials - Google Patents
Method of producing bitumen binder for roofing materials Download PDFInfo
- Publication number
- RU2686921C1 RU2686921C1 RU2018120672A RU2018120672A RU2686921C1 RU 2686921 C1 RU2686921 C1 RU 2686921C1 RU 2018120672 A RU2018120672 A RU 2018120672A RU 2018120672 A RU2018120672 A RU 2018120672A RU 2686921 C1 RU2686921 C1 RU 2686921C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- darkened
- product
- tar
- oxidation
- oil
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10C—WORKING-UP PITCH, ASPHALT, BITUMEN, TAR; PYROLIGNEOUS ACID
- C10C3/00—Working-up pitch, asphalt, bitumen
- C10C3/02—Working-up pitch, asphalt, bitumen by chemical means reaction
- C10C3/04—Working-up pitch, asphalt, bitumen by chemical means reaction by blowing or oxidising, e.g. air, ozone
Abstract
Description
Изобретение относится к области нефтепереработки, в частности к способу получения битумного вяжущего, используемого в качестве основы для полимер-модифицированного битума, предназначенного для производства рулонного кровельного материала.The invention relates to the field of oil refining, in particular to a method for producing a bituminous binder, used as the basis for polymer-modified bitumen, intended for the production of roll roofing material.
Известен способ получения битумного вяжущего путем непрерывного окисления нефтяных остатков западно-сибирских нефтей при повышенной температуре в аппарате колонного типа, в качестве нефтяных остатков используется компаундированное сырье в виде гудрона и модифицирующей - солюбилизирующей добавки, представляющей собой либо 2-й вакуумный погон АВТ-2 и АВТ-6 с пределом кипения 220-260°С при 20-30 мм. рт.ст., либо остаток ректификации суммарных парафинов производства линейных алкилбензолов в следующем соотношении: модифицирующая - солюбилизирующая добавка 10-50%; гудрон (с пенетрацией 280-350 дмм) - остальное (пат. RU 2359990).A method of obtaining a bituminous binder by continuous oxidation of petroleum residues of West Siberian oils at elevated temperatures in a column-type apparatus, compounded raw materials in the form of tar and modifying-solubilizing additive, which is either the 2nd vacuum distiller ABT-2 and AVT-6 with a boiling point of 220-260 ° C at 20-30 mm. Hg, or the residue of the rectification of total paraffins produced by linear alkyl benzenes in the following ratio: modifying - solubilizing additive 10-50%; tar (with penetration 280-350 dmm) - the rest (US Pat. RU 2359990).
Однако получаемое битумное вяжущее содержит легкокипящие фракции вакуумного погона, что может приводить к их выпотеванию из рулонного кровельного материала при температурах выше 40°С, появлению на кровельном материале пятен ржавого цвета, портящих внешний вид материала. Битум имеет низкую термостойкость. Технология получения битумного вяжущего требует использования дефицитных разбавителей.However, the resulting bituminous binder contains low-boiling fractions of the vacuum epaulette, which can lead to them bleeding from the roll roofing material at temperatures above 40 ° C, the appearance of rusty stains on the roofing material, spoiling the appearance of the material. Bitumen has a low temperature resistance. The technology of obtaining a bituminous binder requires the use of scarce diluents.
Наиболее близким к предлагаемому является способ получения битумного вяжущего для кровельных материалов окислением смеси «затемненного» продукта вакуумной разгонки мазута - фракции, выкипающей в пределах 420-470°С с суммарным содержанием парафино-нафтеновых и легких ароматических углеводородов выше 40% мас., и фракции вакуумного газойля, выкипающего в пределах 330-530°С, взятых в соотношениях 99:1-80:20, при этом окисление проводят при температуре 200-280°С, расходе воздуха 90-110 м2/ч на 1 т сырья и времени окисления 4-7 часов (пат. RU 2209229).The closest to the present invention is a method for producing a bituminous binder for roofing materials by oxidizing a mixture of a “darkened” product of vacuum distillation of fuel oil — a fraction boiling within 420-470 ° C with a total content of paraffin-naphthenic and light aromatic hydrocarbons above 40 wt.%, And a fraction vacuum gas oil boiling in the range of 330-530 ° C, taken in ratios 99: 1-80: 20, while the oxidation is carried out at a temperature of 200-280 ° C, air flow rate of 90-110 m 2 / h per 1 ton of raw material and time oxidation of 4-7 hours (US Pat. RU 2209229).
Однако получаемое битумное вяжущее имеет высокое содержание легких масляных компонентов, что приводит к их выпотеванию из рулонного кровельного материала при температурах выше 40°С и окрашиванию рулонного кровельного материала, изготавливаемого на его основе. Технология получения битумного вяжущего по указанному способу требует использования дефицитной фракции вакуумного газойля (фракции, выкипающей в пределах 420-470°С), являющейся сырьем для получения бензина и других видов топлив в процессах вторичной переработки и большого расхода «затемненного» продукта.However, the resulting bituminous binder has a high content of light oil components, which leads to their sweating from the roll roofing material at temperatures above 40 ° C and the coloring of the roll roofing material produced on its basis. The technology for producing a bituminous binder according to this method requires the use of a deficient fraction of vacuum gas oil (a fraction boiling between 420-470 ° C), which is the raw material for producing gasoline and other types of fuels in the processes of recycling and high consumption of "darkened" product.
Целью изобретения является получение битумного вяжущего для рулонного кровельного материала, имеющего высокую устойчивость к выпотеванию масляных фракций, приводящих к окрашиванию кровельного материала при температурах выше 40°С, экономия дефицитной фракции вакуумного газойля и «затемненного» продукта вакуумной разгонки мазута.The aim of the invention is to obtain a bitumen binder for roll roofing material having high resistance to bleeding oil fractions, leading to staining of the roofing material at temperatures above 40 ° C, saving the scarce fraction of vacuum gas oil and the “darkened” product of vacuum distillation of fuel oil.
Поставленная цель достигается способом получения битумного вяжущего для кровельных материалов, включающим окисление «затемненного» продукта вакуумной разгонки мазута, при этом в качестве «затемненного» продукта вакуумной разгонки мазута используют «затемненный» продукт вакуумной разгонки мазута с суммарным содержанием парафино-нафтеновых и легких ароматических углеводородов 28-39% мас., перед окислением в него дополнительно вводят гудрон, имеющий условную вязкость при 80°С 70-150 с, содержащий не более 7% мас. асфальтенов, при соотношении «затемненный» продукт : гудрон, равном 60-90:10-40, и производят перемешивание компонентов при температуре 100-150°С.This goal is achieved by a method of obtaining bitumen binder for roofing materials, including oxidation of the “darkened” product of vacuum distillation of fuel oil, while the “darkened” product of vacuum distillation of fuel oil with a total content of paraffin-naphthenic and light aromatic hydrocarbons is used as the “darkened” product of vacuum distillation of fuel oil 28-39% wt., Before oxidation, it is additionally injected with tar having a nominal viscosity at 80 ° C for 70-150 s, containing not more than 7% wt. asphaltenes, with a ratio of "darkened" product: tar, equal to 60-90: 10-40, and produce mixing of the components at a temperature of 100-150 ° C.
«Затемненный» продукт - это дистиллятная фракция вакуумной разгонки мазута, выкипающая в интервале температур 420-580°С.The “darkened” product is the distillate fraction of the vacuum distillation of fuel oil boiling over in the temperature range 420-580 ° C.
Способ осуществляют следующим образом.The method is as follows.
Для получения сырья битумного вяжущего для кровельных материалов остаток перегонки нефти - мазут из западно-сибирской, башкирской, татарской, ухтинской нефти или их смесей, с температурой начала кипения не ниже 300°С перегоняют в вакуумной колонне при остаточном давлении 2-4 кПа. Из нижней части вакуумной колонны боковым погоном выводят "затемненный" продукт - фракцию, выкипающую в пределах 420-580°С, а из куба колонны - гудрон.To obtain raw bituminous binder for roofing materials, the residue of oil distillation is fuel oil from West Siberian, Bashkir, Tatar, Ukhta oil or their mixtures, with a boiling point not lower than 300 ° C and distilled in a vacuum column with a residual pressure of 2-4 kPa. From the bottom of the vacuum column, the “darkened” product is removed from the side of the vacuum column - a fraction boiling away at 420-580 ° C, and tar from the bottom of the column.
Режим работы вакуумной колонны обеспечивает получение «затемненного» продукта с суммарным содержанием парафино-нафтеновых и легких ароматических углеводородов 28-39% мас. и гудрона с условной вязкостью 70-150 секунд при 80°С с содержанием асфальтеновых углеводородов не более 7% мас.The operation mode of the vacuum column provides for obtaining a “darkened” product with a total content of paraffin-naphthenic and light aromatic hydrocarbons of 28-39% by weight. and tar with a conditional viscosity of 70-150 seconds at 80 ° C with an asphaltene hydrocarbon content of not more than 7% wt.
«Затемненный» продукт перемешивают с гудроном в накопительной емкости при температуре 100-150°С в соотношениях 60-90:10-40, регулируемым подачей гудрона, откуда смесь перекачивают в окислительную колонну, в нижнюю часть которой через маточник подают воздух на окисление.The “darkened” product is mixed with tar in a storage tank at a temperature of 100–150 ° C in ratios of 60–90: 10–40, controlled feed of tar, from where the mixture is pumped into an oxidation column, into the lower part of which air is supplied through the mother liquor for oxidation.
Окисление также можно проводить в реакторе специальной конструкции, изготовленным по лицензионной технологии «Битурокс» Компании «Пернер Инженергезельшафт м.б.Х.» (Австрия). В реакторе производят трехступенчатое диспергирование воздуха по высоте аппарата с помощью мешалки и специальных тарелок, предусмотрена подача воды в составе воздуха окисления.Oxidation can also be carried out in a reactor of a special design, manufactured according to the licensed technology “Biturox” of the Company “Perner Engineergesellschaft MBH” (Austria). In the reactor, a three-stage dispersion of air along the height of the apparatus is carried out with the help of a mixer and special plates; water is supplied as part of the oxidation air.
Окисление проводят при температуре низа окислительной колонны 190-250°С, расходе воздуха 76-96 нм3/м3 сырьевой смеси в час.The oxidation is carried out at a temperature of the bottom of the oxidation column 190-250 ° C, air flow rate 76-96 nm 3 / m 3 of the feed mixture per hour.
Способ иллюстрируется следующими примерами.The method is illustrated by the following examples.
Пример 1.Example 1
Мазут, полученный при переработке смеси западно-сибирских, башкирских, татарских нефтей (70%) и ухтинской парафинистой нефти (30%) подвергают вакуумной перегонке с получением «затемненного» продукта и гудрона, имеющих следующие характеристикиFuel oil obtained by processing a mixture of West Siberian, Bashkir, Tatar oils (70%) and Ukhta paraffin oil (30%) is subjected to vacuum distillation to produce a “darkened” product and tar, having the following characteristics
«Затемненный» продукт:"Blackout" product:
Гудрон:Tar:
«Затемненный» продукт в количестве 18,0 м3/ч смешивают с гудроном в накопительной емкости при температуре 100°С в соотношении 90:10 мас. долей при подаче гудрона 2,0 м3/ч, с получением смеси с условной вязкостью при 80°С 13 с, откуда смесь перекачивают в окислительную колонну, в нижнюю часть которой подают воздух на окисление в количестве 96 нм3/м3 сырьевой смеси в час. Температуру низа в окислительной колонне выдерживают на уровне 250°С. С низа окислительной колонны выводят готовый продукт в количестве 19,3 м3/час. Свойства полученного битумного вяжущего в сравнении с прототипом представлены в таблице 1."Darkened" product in the amount of 18.0 m 3 / h is mixed with tar in a holding tank at a temperature of 100 ° C in a ratio of 90:10 wt. fractions when applying tar to 2.0 m 3 / h, to obtain a mixture with a conditional viscosity at 80 ° C for 13 s, from where the mixture is pumped into an oxidation column, in the lower part of which air is fed for oxidation in the amount of 96 nm 3 / m 3 of raw mix at one o'clock. The bottom temperature in the oxidation column is kept at 250 ° C. From the bottom of the oxidation column remove the finished product in the amount of 19.3 m 3 / hour. The properties of the obtained bituminous binder in comparison with the prototype are presented in table 1.
Пример 2.Example 2
Мазут, полученный при переработке западно-сибирской нефти подвергают вакуумной перегонке с получением «затемненного» продукта и гудрона, имеющих следующие характеристики:The fuel oil obtained in the processing of West Siberian oil is subjected to vacuum distillation to produce a “darkened” product and tar, which has the following characteristics:
«Затемненный» продукт:"Blackout" product:
Гудрон:Tar:
«Затемненный» продукт в количестве 12,0 м3/ч смешивают с гудроном в накопительной емкости при температуре 150°С в соотношении 60:40 мас. долей при подаче гудрона 8,0 м3/ч, с получением смеси с условной вязкостью при 80°С 22 с, откуда смесь перекачивают в окислительный реактор специальной конструкции, изготовленный по лицензионной технологии «Битурокс» Компании «Пернер Инженергезельшафт м.б.Х.» (Австрия). В реакторе производят трехступенчатое диспергирование воздуха по высоте аппарата с помощью мешалки и специальных тарелок, предусмотрена подача воды в составе воздуха окисления, испарение которой снимает тепло реакции окисления и обеспечивает точное поддержание температуры в реакторе. Воздух на окисление в реактор подают в количестве 76 кг/т сырьевой смеси в час, воду в количестве 32 кг/т сырьевой смеси в час. Температуру низа в окислительном реакторе выдерживают на уровне 190°С, давление в реакторе поддерживают на уровне 0,01 мПа. С низа окислительного реактора выводят готовый продукт в количестве 19,5 м3/час. Свойства полученного битумного вяжущего в сравнении с прототипом представлены в таблице 1."Darkened" product in the amount of 12.0 m 3 / h is mixed with tar in a holding tank at a temperature of 150 ° C in a ratio of 60:40 wt. fraction when delivering tar to 8.0 m 3 / h, to obtain a mixture with a conditional viscosity at 80 ° C for 22 s, from where the mixture is pumped into an oxidative reactor of a special design, manufactured using the licensed Biturox technology from the Perner Engineergesellschaft m.b. . "(Austria). The reactor produces a three-stage dispersion of air along the height of the apparatus with the help of a mixer and special plates; water is supplied as part of oxidation air, evaporation of which removes heat of the oxidation reaction and ensures accurate maintenance of the temperature in the reactor. The air for oxidation in the reactor serves in the amount of 76 kg / ton of feed mixture per hour, water in the amount of 32 kg / ton of feed mixture per hour. The bottom temperature in the oxidation reactor is kept at 190 ° C, the pressure in the reactor is maintained at 0.01 MPa. From the bottom of the oxidation reactor remove the finished product in the amount of 19.5 m 3 / h. The properties of the obtained bituminous binder in comparison with the prototype are presented in table 1.
Пример 3Example 3
Мазут, полученный при переработке смеси сургутской (70%) и ухтинской парафинистой нефти (30%) подвергают вакуумной перегонке с получением «затемненного» продукта и гудрона, имеющих следующие характеристики:Fuel oil obtained by processing a mixture of Surgut (70%) and Ukhta paraffin oil (30%) is subjected to vacuum distillation to obtain a "darkened" product and tar, having the following characteristics:
«Затемненный» продукт:"Blackout" product:
Гудрон:Tar:
«Затемненный» продукт в количестве 15,0 м3/ч смешивают с гудроном в накопительной емкости при температуре 130°С в соотношении 75 : 25 мас. долей при подаче гудрона 5,0 м3/ ч, с получением смеси с условной вязкостью при 80°С 17 с, откуда смесь перекачивают в окислительную колонну, в нижнюю часть которой подают воздух на окисление в количестве 84 нм3/м3 сырьевой смеси в час. Температуру низа в окислительной колонне поддерживают на уровне 220°С. С низа окислительной колонны выводят готовый продукт в количестве 19,4 м3/час. Свойства полученного битумного вяжущего в сравнении с прототипом изобретения представлены в таблице 1."Darkened" product in the amount of 15.0 m 3 / h is mixed with tar in a holding tank at a temperature of 130 ° C in a ratio of 75: 25 wt. fractions when applying tar to 5.0 m 3 / h, to obtain a mixture with a conditional viscosity at 80 ° C for 17 s, from where the mixture is pumped into an oxidation column, in the lower part of which air is fed for oxidation in the amount of 84 nm 3 / m 3 of raw mix at one o'clock. The bottom temperature in the oxidation column is maintained at 220 ° C. From the bottom of the oxidation column remove the finished product in the amount of 19.4 m 3 / h. The properties of the obtained bituminous binder in comparison with the prototype of the invention are presented in table 1.
Как видно из таблицы 1:As can be seen from table 1:
- полимербитумное вяжущее, приготовленное из предлагаемого битумного вяжущего, полученного в примерах по изобретению 1-3, с добавлением 4% полимера стирол-бутадиен-стирола марки ДСТ-30-01 производства ОАО «Воронежсинтезкаучук», имеет тенденцию к окрашиванию по EN 13301-1-2010 на уровне 10-14 единиц, что в 2,62-3,68 раз меньше, чем по прототипу. При этом битумное вяжущее полностью удовлетворяет требованиям ГОСТ 9548-74 на битум кровельный марки БНК 45/190;- polymer bitumen binder prepared from the proposed bitumen binder, obtained in the examples according to the invention 1-3, with the addition of 4% polymer styrene-butadiene-styrene brand DST-30-01 produced by Voronezhsintezkauchuk, has a tendency to staining according to EN 13301-1 -2010 at the level of 10-14 units, which is 2.62-3.68 times less than the prototype. In this bitumen binder fully meets the requirements of GOST 9548-74 for roofing bitumen of the brand BNK 45/190;
- экономия дефицитной фракции вакуумного газойля составляет от 1 до 20% на 1 тонну битумного вяжущего, что при выпуске 20000 т битумного вяжущего в месяц составляет от 200 до 4000 т;- saving of the deficient fraction of vacuum gas oil is from 1 to 20% per 1 ton of bituminous binder, which, with the release of 20,000 tons of bitumen binder per month, ranges from 200 to 4000 tons;
- экономия «затемненного» продукта вакуумной разгонки мазута составляет от 9 до 20% на 1 тонну битумного вяжущего, что при выпуске 20000 т битумного вяжущего в месяц составляет от 1 800 до 4000 т.- saving "darkened" product of the vacuum distillation of fuel oil is from 9 to 20% per 1 ton of bitumen binder, which when released 20,000 tons of bitumen binder per month is from 1 800 to 4000 tons.
Предлагаемый способ получения битумного вяжущего позволяет использовать вяжущее для производства высококачественного рулонного битумно-полимерного кровельного материала с хорошей пластичностью, имеющего высокую устойчивость к выпотеванию масляных фракций при температурах выше 40°С.The proposed method of obtaining a bituminous binder allows the use of a binder for the production of high-quality rolled bitumen-polymer roofing material with good ductility, having a high resistance to sweating of oil fractions at temperatures above 40 ° C.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018120672A RU2686921C1 (en) | 2018-06-04 | 2018-06-04 | Method of producing bitumen binder for roofing materials |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018120672A RU2686921C1 (en) | 2018-06-04 | 2018-06-04 | Method of producing bitumen binder for roofing materials |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2686921C1 true RU2686921C1 (en) | 2019-05-06 |
Family
ID=66430506
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018120672A RU2686921C1 (en) | 2018-06-04 | 2018-06-04 | Method of producing bitumen binder for roofing materials |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2686921C1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB559003A (en) * | 1942-09-07 | 1944-01-31 | South Metropolitan Gas Co | Manufacturing of water-proofing and binding material from coal tar |
DD264016A1 (en) * | 1987-07-17 | 1989-01-18 | Fahlberg List Veb | METHOD FOR RECOVERING TEAR OR BITUMEN FRACTIONS |
SU1715820A1 (en) * | 1990-02-26 | 1992-02-28 | Научно-исследовательский институт химии при Нижегородском государственном университете им.Н.И.Лобачевского | Method of binder production |
RU2209229C1 (en) * | 2002-01-21 | 2003-07-27 | Открытое акционерное общество "Славнефть-Ярославнефтеоргсинтез" | Method of manufacturing bitumen binder for roofing materials |
RU2359990C1 (en) * | 2007-11-13 | 2009-06-27 | Валентин Всеволодович Васильев | Method of roofing asphalt receiving |
-
2018
- 2018-06-04 RU RU2018120672A patent/RU2686921C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB559003A (en) * | 1942-09-07 | 1944-01-31 | South Metropolitan Gas Co | Manufacturing of water-proofing and binding material from coal tar |
DD264016A1 (en) * | 1987-07-17 | 1989-01-18 | Fahlberg List Veb | METHOD FOR RECOVERING TEAR OR BITUMEN FRACTIONS |
SU1715820A1 (en) * | 1990-02-26 | 1992-02-28 | Научно-исследовательский институт химии при Нижегородском государственном университете им.Н.И.Лобачевского | Method of binder production |
RU2209229C1 (en) * | 2002-01-21 | 2003-07-27 | Открытое акционерное общество "Славнефть-Ярославнефтеоргсинтез" | Method of manufacturing bitumen binder for roofing materials |
RU2359990C1 (en) * | 2007-11-13 | 2009-06-27 | Валентин Всеволодович Васильев | Method of roofing asphalt receiving |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101139059B1 (en) | High quality asphalt containing pitch and preparing method thereof | |
RU2018123758A (en) | COMPOSITIONS OF SOLID AND LIQUID RAW OIL AND METHODS | |
RU2276181C1 (en) | Bitumen production process | |
RU2686921C1 (en) | Method of producing bitumen binder for roofing materials | |
RU2476580C2 (en) | Bitumen obtaining method | |
EA201691359A1 (en) | METHOD FOR PREPARING RAW MATERIALS FOR INSTALLING HYDRAULIC CLEANING | |
US9796852B2 (en) | Bitumen | |
RU2349625C1 (en) | Method of making road asphalt | |
RU2408651C2 (en) | Procedure for production of bitumen | |
RU2153520C1 (en) | Bitumen production process | |
US2687989A (en) | Asphalt production | |
RU2458965C1 (en) | Bitumen obtaining method | |
EP0245888B1 (en) | Process for the preparation of a hydrocarbonaceous distillate and a residue | |
RU2697457C2 (en) | Road bitumen synthesis method | |
RU2235109C1 (en) | Bitumen production process | |
RU2633585C1 (en) | Bitumen composition (versions) | |
RU2618266C1 (en) | Road bitumen production method | |
RU2688633C1 (en) | Method of producing road bitumen | |
RU2586559C1 (en) | Method of producing polysulphide bitumen | |
RU2552468C1 (en) | Method of producing road bitumen | |
RU2552469C1 (en) | Method of producing asphaltite-containing road bitumen | |
RU2209229C1 (en) | Method of manufacturing bitumen binder for roofing materials | |
US2024096A (en) | Manufacture of asphalt | |
RU2605256C1 (en) | Bitumen composition | |
Fryder et al. | Gas condensate residual usage for oxidated bitumen production |