способ получения битума
| Классы МПК: | C10C3/04 продувкой и(или) окислением |
| Автор(ы): | Ипполитов Е.В., Пранович А.А., Грудников И.Б., Чистяков В.Н., Колесов В.В. |
| Патентообладатель(и): | Ипполитов Евгений Васильевич, Пранович Александр Александрович, Грудников Игорь Борисович, Чистяков Вадим Николаевич, Колесов Виктор Васильевич |
| Приоритеты: |
подача заявки:
1998-01-12 публикация патента:
10.05.1999 |
Способ применим при получении битума и может найти применение в нефтеперерабатывающей промышленности, а также при производстве дорожного битума. Способ получения битума осуществляют следующим образом. Продукт окисления остатка атмосферно-вакуумной перегонки высокосмолистой, малопарафинистой нефти нафтенового основания, например Ярегской нефти (лаковый битум марки "Г"), в количестве 17-46 мас.% на нефтяные гудроны из группы нефтей, например, Ярегской, Западно-Сибирской и Котуртепинской тщательно перемешивают (компаундируют) при 145-170oC в течение не менее 10 мин. Достигается упрощение процесса компаундирования и расширение сырьевой базы. 1 з.п. ф-лы, 3 табл., 3 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6
Формула изобретения
1. Способ получения битума путем глубокого окисления тяжелого нефтяного остатка с последующим компаундированием образующегося переокисленного продукта с неокисленным нефтяным остатком, отличающийся тем, что в качестве образующегося переокисленного продукта используют продукт окисления остатка атмосферно-вакуумной перегонки высокосмолистой, низкопарафинистой нефти (лаковый битум марки "Г"), а в качестве неокисленного нефтяного остатка используют нефтяные гудроны из группы нефтей, например Ярегской, Западно-Сибирской и Котуртепинской при следующем соотношении компонентов, мас.%: продукт окисления остатка атмосферно-вакуумной перегонки высокосмолистой, низкопарафинистой нефти (лаковый битум марки "Г") 17 - 46; нефтяные гудроны из группы нефтей, например, Ярегской, Западно-Сибирской и Котуртепинской - остальное. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что процесс компаундирования проводят при 145 - 170oC, причем время перемешивания компонентов составляет не менее 10 мин.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к способам получения битума и может найти применение в нефтеперерабатывающей промышленности, в частности при производстве дорожного битума. Известен способ получения битума путем глубокого окисления тяжелого нефтяного остатка с последующим смешением (компаундированием) образующегося переокисленного продукта с неокисленными нефтяным остатком, после чего полученную смесь подвергают вакуумной перегонке (см. авторское свидетельство СССР N 446531 M6кл. C 10 C 3/04 Опубл. 15.10.74). Недостатком данного изобретения, взятого нами в качестве прототипа, является сложность процесса, обусловленного вакуумной перегонкой. Задачей изобретения является упрощение процесса компаундирования и расширение сырьевой базы. Поставленная задача решается тем, что в способе получения битума путем глубокого окисления тяжелого нефтяного остатка с последующим компаундированием образующегося переокисленного продукта с неокисленным нефтяным остатком в качестве переокисленного продукта используют продукт окисления остатка атмосферно- вакуумной перегонки высокосмолистой, малопарафинистой нефти нафтенового основания (лаковый битум марки "Г", а в качестве неокисленного нефтяного остатка используют нефтяные гудроны из группы нефтей, например, Ярегской, Западно-Сибирской и Котуртепинской при следующем соотношении компонентов, мас.%:Продукт окисления остатка атмосферно-вакуумной перегонки высокосмолистой, малопарафинистой нефти нафтенового основания (лаковый битум марки "Г") - 17 oC 46
Нефтяные гудроны из группы нефтей, например: Яргской, Западно-Сибирской, Котуртепинской - остальное. Задача также достигается тем, что процесс компаундирования проводят при температуре 145-170oC в течение 10 мин. Существенными отличительными признаками заявленного изобретения являются:
- в качестве переокисленного продукта используют продукт окисления остатка атмосферно-вакуумной перегонки высокосмолистой, малопарафинистой нефти нефтяного основания (лаковый битум марки "Г");
- в качестве неокисленного нефтяного остатка используют нефтяные гудроны из группы нефтей, например: Ярегской, западно-Сибирской и Котуртепинской при следующем соотношении компонентов, мас. %:
Продукт окисления остатка атмосферно-вакуумной перегонки высокосмолистой, малопарафинистой нефти нафтенового основания (лаковый битум марки "Г" - 17- 46
Нефтяные гудроны из группы нефтей, например, Ярегской, Западно-Сибирской, Котуртепинской - остальное;
- процесс компаундирования проводят при температуре 145- 170oC в течение 10 мин. Вышеприведенные существенные отличительные признаки нам были известны из патентной и научно-технической информации и соответствуют критерию "Новизна", т.е. существенные отличительные признаки являются "Новыми". Для сведения, известно, что способ переокисления разбавления дает битумы с повышенной температурой размягчения, но с пониженной дуктильностью. В то же время в заявленном нами способе получаем неожиданный эффект: повышенную дуктильность, кроме того, нельзя было предсказать и повышенную стойкость к старению (остаточная пенетрация после прогрева). Учитывая, что вышеуказанные существенные отличительные признаки в совокупности с известными позволили получить неожиданный эффект и являются неочевидными для среднего специалиста в этой области знаний, то мы считаем, что заявленное изобретение соответствует критерию "Изобретательский уровень". Что же касается критерию "Промышленная применимость", то изобретение соответствует и этому критерию, так как проведенные промышленные испытания прошли успешно. Изобретение иллюстрируется следующими примерами:
Продукт окисления остатка атмосферно-вакуумной перегонки высокосмолистой, малопарафинистой нефти нафтенового основания, например, Ярегской нефти (лаковый битум марки "Г") в количестве 17- 46 мас.% на нефтяные гудроны из группы нефтей, например, Ярегской, Западно-Сибирской и Котуртепинской тщательно перемешивают при температуре 145 - 170oC в течение 10 мин. Рекомендуемый выше интервал температур обосновывается следующим образом:
- нижняя граница обеспечивает текучесть применяемой смеси, а верхняя граница ограничивает загрязнение атмосферы органическими парами. Время перемешивания в ламинарном и переходном режимах не превышает 10 мин и обеспечивает получение однородной массы. Характеристика исходного сырья продукта окисления остатка атмосферно-вакуумной перегонки высокосмолистой, малопарафинистой нефти нафтенового (лакового битума марки "Г"), получаемого фирмой "Биртан", и нефтяного гудрона Ярегской нефти приведена ниже. Характеристика сырья:
В качестве одного из компонентов используют лаковый битум марки "Г", продукт окисления остатка атмосферно-вакуумной перегонки высокосмолистой, малопарафинистой нефти, например, Ярегской нефти, получаемой фирмой "Битран". Свойства лакового битума марки "Г":
пенетрация при 25oC - 4,5-единицы
температура размягчения - 131,5oC по КИШ
В качестве жидких компонентов использованы гудроны:
Гудрон тяжелой Ярегской нефти, полученный на Ухтинском НПЗ. Свойства гудрона:
температура размягчения - 31oC по КИШ;
вязкость условная при 80oC - 78 с. Гудрон Западно-Сибирской нефти, полученный на Уфимском НПЗ. Свойства гудрона:
вязкость условная при 80oC - около 25 сек;
температура вспышки - 280oC;
разгонка по Богданову - до 500oC выкипает 30 мл. Гудрон Котуртепинской нефти, полученный на Красноводском НПЗ. Свойства гудрона:
температура размягчения - 36oC;
пенетрация при 25oC - примерно 360 единиц. Пример 1. Компаундированию подвергались продукт окисления остатка атмосферно-вакуумной перегонки высокосмолистой, низкопарафинистой нефти (лаковый битум марки "Г") в смеси ярегским гудроном в количестве 22 мас.%. Компаундирование проводилось при температуре 145- 170oC. Время перемешивания компонентов составляло не менее 10 мин. Пример 2. Компаундированию подвергались - продукт окисления остатка атмосферно-вакуумной перегонки высокосмолистой, низкопарафинистой нефти (лаковый битум марки "Г") в смеси с ярегским гудроном в количестве 28 мас.%. Процесс проходил при температуре 145 - 170oC. Время перемешивания компонентов составляло не менее 10 мин. Пример 3. Компаундированию подвергались - продукт окисления остатка атмосферно-вакуумной перегонки высокосмолистой, низкопарафинистой нефти (лаковый битум марки "Г") в смеси с ярегским гудроном в количестве 35 мас.%. Процесс проводил при температуре 145 - 170oC. Время перемешивания компонентов составляло не менее 10 мин. Пример 4. Компаундированию подвергались - продукт окисления остатка атмосферно-вакуумной перегонки высокосмолистой, низкопарафинистой нефти (лаковый битум марки "Г") в смеси с гудроном Западно-Сибирской нефти в количестве 35 мас.%. Процесс проходил при температуре 145 - 170oC. Время перемешивания компонентов составляло не менее 10 мин. Пример 5. Компаундированию подвергались продукт окисления остатка атмосферно-вакуумной перегонки высокосмолистой, низкопарафинистой нефти (лаковый битум марки "Г") в смеси с гудроном Западно-Сибирской нефти в количестве 40 мас.%. Процесс компаундирования проводили при температуре 145 - 170oC. Время перемешивания компонентов составляло не менее 10 мин. Пример 6. Компаундированию подвергались продукт окисления остатка атмосферно-вакуумной перегонки высокосмолистой, низкопарафинистой нефти (лаковый битум марки "Г") в смеси с гудроном Западно-Сибирской нефти в количестве 46 мас.%. Процесс компаундирования проводили при температуре 145 - 170oC. Время перемешивания компонентов составляло не менее 10 мин. Пример 7. Компаундированию подвергались продукт окисления остатка атмосферно-вакуумной перегонки высокосмолистой, низкопарафинистой нефти (лаковый битум марки "Г") в смеси с гудроном Котуртепинской нефти в количестве 17 мас.% . Процесс компаундирования проводили при температуре 145 - 170oC. Время перемешивания компонентов составляло не менее 10 мин. Пример 8. Компаундированию подвергались продукт окисления остатка атмосферно-вакуумной перегонки высокосмолистой, низкопарафинистой нефти (лаковый битум марки "Г") в смеси с гудроном Котуртепинской нефти в количестве 25 мас.% . Процесс компаундирования проводили при температуре 145 - 170oC. Время перемешивания компонентов составляло не менее 10 мин. Пример 9. Компаундированию подвергались продукт окисления остатка атмосферно-вакуумной перегонки высокосмолистой, низкопарафинистой нефти (лаковый битум марки "Г") в смеси с гудроном Котуртепинской нефти в количестве 33мас.%. Процесс компаундирования проводили при температуре 145 - 170oC не менее 10 мин. Анализ проведенных лабораторных испытаний показал, что улучшение дорожных битумов (БДУ) во всем диапазоне пенетраций при 25oC обеспечивается при содержании лакового битума марки "Г" в смеси с Ярегским гудроном в пределах 22 - 35 мас.% (см. фиг. 1 и табл. 1). Что же касается компаундирования лакового битума марки "Г" в смеси с гудроном Западно-Сибирской нефти, то для получения битумов с пенетрацией при 25oC 100
40 необходимо вовлекать в компаунд 35-46 мас.% лакового битума марки "Г". Свойства компаундированных битумов, как это видно из фиг. 2 и табл. 2, соответствуют требованиям стандарта БНД. Для получения с использованием утяжеленного гудрона Котуртепинской нефти компаундированных битумов с пенетрацией при 25oC 12060 необходимо вовлекать в компаунд 17-30 мас.%, лакового битума марки "Г" (см. фиг. 3 табл. 1 и 3). Сравнительная характеристика битума, полученного путем окисления и компаундирования гудрона различных нефтей и лакового битума марки "Г", приведена в табл. 3 и фиг. 1, фиг. 2 и фиг. 3. Анализ вышеприведенного материала показывает, что заявленный нами способ позволил получить неожиданный эффект, повышенную дуктильность (табл. 3) в сравнении с обычным компаундированием битума, а также повышенную стойкость к старению (табл. 1 и 2). Кроме того, заявленный способ получения битума позволяет в сравнении с прототипом упростить процесс получения битума, а также расширить сырьевую базу. Высококачественный битум теперь можно получать непосредственно на объектах добычи и переработки нефти.
Класс C10C3/04 продувкой и(или) окислением
