способ получения битума (варианты)

Формула изобретения

1. Способ получения битума путем окисления нефтяного сырья при температуре 240-250°С кислородом воздуха, отличающийся тем, что на нефтяное сырье предварительно воздействуют электромагнитными волнами с частотой колебаний 60-80 кГц и мощностью излучения 5 Вт при температурах 100÷120°С в течение 0,5÷2 ч.

2. Способ получения битума путем окисления нефтяного сырья при температуре 240-250°С кислородом воздуха, отличающийся тем, что на процесс окисления дополнительно воздействуют электромагнитными волнами с частотой колебаний 60-80 кГц и мощностью излучения 5 Вт.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области нефтепереработки, а именно к производству битумов.

Известен способ получения битума путем окисления сырья кислородом воздуха при 240-260°С с предварительным введением в него 1-4 мас.% высокоароматизированного концентрата (авт. свид. СССР № 1139743, кл. С10С 3/04, 1985). Известный способ позволяет сократить время окисления в 1,59-1,75 раза, т.е. интенсифицировать процесс окисления, однако в недостаточной степени.

Наиболее близким техническим решением к заявленному изобретению является способ получения битума окислением нефтяного сырья при 240-250°С кислородом воздуха в присутствии побочного продукта производства тетрамеров пропилена - тяжелого остатка ректификации олигомеров в количестве 2-5 мас.% на сырье (патент РФ № 2132352, 1999, прототип). Способ позволяет сократить время окисления в 1,76-1,82 раза. Недостатками данного способа являются повышенный расход воздуха, недостаточная интенсификация процесса окисления, а также необходимость дополнительного реагента, что влечет усложнение технологического процесса, связанного с транспортировкой, хранением и дозировкой реагента. Кроме того, применение данного дополнительного реагента может негативно сказаться на экологической обстановке.

Задачей изобретения является сокращение расхода воздуха, продолжительности процесса окисления, а также исключение из процесса окисления дополнительного реагента и, соответственно, упрощение процесса.

Поставленная задача решается:

1) в способе получения битума путем окисления нефтяного сырья при температуре 240÷250°С кислородом воздуха, отличающимся тем, что на нефтяное сырье предварительно воздействуют электромагнитными волнами с частотой колебаний 60÷80 кГц и мощностью излучения 5 Вт при температурах 100÷120°С в течение 0,5÷2 часа;

2) в способе получения битума путем окисления нефтяного сырья при температуре 240÷250°С кислородом воздуха, отличающимся тем, что на процесс окисления дополнительно воздействуют электромагнитными волнами с частотой колебаний 60÷80 кГц и мощностью излучения 5 Вт.

Для электромагнитного воздействия на нефтяное сырье и на процесс окисления использовали генератор, излучающий электромагнитные колебания с частотой 60÷80 кГц и мощностью 5 Вт. Продолжительность воздействия на нефтяное сырье 0,5÷2,0 часа, а на процесс окисления - непрерывно в течение всего процесса. Температура электромагнитного воздействия на нефтяное сырье 100÷120°С.

В качестве нефтяного сырья использовали гудрон плотностью 948 кг/м³ и температурой размягчения 29°С.

Пример 1. Гудрон в количестве 500 г в окислительной колонне продували воздухом (расход 4 л/мин) при 250°С до температуры размягчения битума 47°С.

Пример 2. Гудрон в количестве 500 г предварительно в отдельной емкости при 100°С обрабатывали электромагнитными волнами с частотой колебаний 60 кГц и мощностью излучения 5 Вт в течение 2 часов, затем обработанный гудрон в окислительной колонне продували воздухом (расход 4 л/мин) при 240°С до температуры размягчения битума 47°С.

Пример 3. Условия аналогичны примеру 2, с тем отличием, что частота электромагнитных колебаний составляла 70 кГц, продолжительность обработки гудрона при 120°С 1 час, температура в окислительной колонне 250°С.

Пример 4. Условия аналогичны примеру 3, с тем отличием, что частота электромагнитных колебаний составляла 80 кГц, продолжительность обработки гудрона при 110°С 0,5 ч.

Пример 5. Условия аналогичны примеру 1, с тем отличием, что на процесс окисления дополнительно непрерывно воздействовали электромагнитными волнами с частотой колебаний 60 кГц и мощностью излучения 5 Вт.

Пример 6. Условия аналогичны примеру 5, с тем отличием, что частота электромагнитных колебаний составляла 80 кГц.

Как видно из таблицы, предлагаемый способ позволяет значительно интенсифицировать процесс окисления. В случае предварительного воздействия на сырье окисления электромагнитными волнами время окисления сокращается в 1,6÷2,0 раза, а в случае дополнительного воздействия на процесс окисления электромагнитными волнами - в 2,0÷2,05 раза (в то время как по прототипу время окисления сокращается в 1,76÷1,82). Расход воздуха сокращается в 2,25 раза по сравнению с прототипом (4 л/мин против 9 л/мин). По показателю пенетрации полученные образцы битума не уступают прототипу.

Таблица
Результаты проведения процесса получения битума по предлагаемому способу
№ примера	Температура размягчения, °С	Пенетрация, * 0,1 мм при	Время окисления, ч	Эффективность
25°С	0°С
1	47,0	75	21	9,0	-
2	47,5	82	22	5,6	1,6
3	47,0	85	20	4,8	1,88
4	47,0	86	21	4,5	2,0
5	47,5	88	20	4,4	2,05
6	47,5	86	21	4,5	2,0