Способ получения битумоподобного материала

(51) 08 95/00 (2010.01) 10 3/02 (2010.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ промышленном и дорожном строительстве, а также для антикоррозионной изоляции подземных трубопроводов. Битумоподобные материалы получали нагреванием смесей гудрона, стирола, параформа,серы месторождения Тенгиз и толуола при их массовом соотношении 25-260-20410-200-5 в присутствии 0,92 г концентрированной серной кислоты при температуре 120 С в течение 3 ч. В результате конденсации химических соединений,содержащихся в гудроне, с вводимыми нами модифицирующими добавками образуются битумоподобные вещества с выходом 77,9-93,2,температурой размягчения по кольцу и шару 35,569,0 С пенетрацией при 25 С, 0,1 мм - 41-55,дуктильностью при 25 С 2-22 см.(72) Ергожин Едил Ергожаевич Никитина Анна Ивановна Бектенов Несипхан Абжапарович Кабулова Гулжиян Кахармановна Азнибакиева Халидам Абдуллиновна(73) Акционерное общество Институт химических наук им. А.Б. Бектурова(56) Тургунбаев С.М., Колесников А.Г. Окисление остатков высокопарафинистых нефтей в битум // Актуальные проблемы органической химии сб.материалов Всероссийской конференции с элементами научной школы для молодежи. Казань КГТУ, 2010. с.158.(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БИТУМОПОДОБНОГО МАТЕРИАЛА(57) Изобретение относится к области получения битумоподобных материалов, используемых в Изобретение относится к области получения битумоподобных материалов, используемых в промышленном и дорожном строительстве, а также для антикоррозионной изоляции подземных трубопроводов. Известен способ получения битума посредством химической модификации тяжелых остатков монгольских нефтей с последующим окислением кислородом воздуха при температуре 190-250 С в течение 14-17 ч и расходе воздуха 3 л/мин на 1 кг сырья (Хулан Б. Химическая модификация остатков высокопарафинистых нефтей в сырье для получения битума // Томск. Нефтехимия. 2008. 5. с.25-28). Битум, полученный в присутствии 1 серы, из остатков Тамсагбулагской нефти,имеет температуру размягчения по кольцу и шару 47 С пенетрацию при 25 С, 0,1 мм - 200, дуктильность при 25 С, см - 0. Недостаток низкая дуктильность битума и необходимость окисления, требующего продолжительного нагревания при высоких температурах и сложного аппаратурного оформления. Наиболее близким к заявленному объекту является способ получения битума химической модификацией и последующим окислением гудрона в присутствии 1 элементарной серы при температуре 190 С в течение 15 ч. Полученный битум имеет следующие характеристики температуру размягчения по кольцу и шару 65 С пенетрацию при 25 С, 0,1 мм - 52, дуктильность при 25 С, см - 0,5 (Тургунбаев С.М., Колесников А.Г. Окисление остатков высокопарафинистых нефтей в битум // Актуальные проблемы органической химии сб. материалов Всероссийской конференции с элементами научной школы для молодежи. Казань КГТУ, 2010. с.158). Недостатками способа являются необходимость окисления гудрона кислородом воздуха, высокая температура и продолжительность процесса, низкая дуктильность битума. Задачей изобретения является разработка способа получения битумоподобного материала из гудрона. Техническим результатом является упрощение технологии за счет исключения процесса окисления и утилизация серы, получаемой при переработке высокосернистых нефтей месторождения Тенгиз. Технический результат достигается использованием для получения битумоподобного материала из гудрона в качестве модифицирующих добавок стирола, толуола, параформа, серы месторождения Тенгиз и серной кислоты в качестве катализатора. Битумоподобные материалы из гудрона получали нагреванием смесей гудрона, стирола,параформа, серы месторождения Тенгиз и толуола при их массовом соотношении 25-260-20410200-5 в присутствии 0,92 г концентрированной серной кислоты при температуре 120 С в течение 3 ч. В результате конденсации химических соединений, содержащихся в гудроне, с вводимыми нами модифицирующими добавками образуются битумоподобные вещества с достаточно высокими выходами (77,9-93,2). Существенным отличительным признаком является использование в качестве модифицирующих добавок стирола, толуола,параформа, серы месторождения Тенгиз и серной кислоты в качестве катализатора. Эти отличия позволяют исключить процесс окисления,уменьшить температуру и продолжительность реакции и утилизировать серу,которая является отходом переработки высокосернистых нефтей месторождения Тенгиз. Изобретение иллюстрируется следующими примерами. Пример 1. В круглодонную трехгорлую колбу,снабженную обратным холодильником,термометром и мешалкой, загружали 25 г гудрона,5 г стирола, 4 г параформа и 10 г серы месторождения Тенгиз. Смесь нагревали до температуры 120 С и по каплям добавляли 0,5 мл(0,92 г) концентрированной серной кислоты,перемешивая реакционную массу в течение 3 ч. Выход продукта 77,9. Пример 2. Получение битумоподобного материала осуществляют по примеру 1, но для реакции берут 25 г гудрона, 5 г стирола, 4 г параформа, 20 г серы месторождения Тенгиз и 0,5 мл (0,92 г) концентрированной серной кислоты. Выход продукта 83,8. Пример 3. Получение битумоподобного материала осуществляют по примеру 1, но для реакции берут 25 г гудрона, 10 г стирола, 4 г параформа, 10 г серы месторождения Тенгиз и 0,5 мл (0,92 г) концентрированной серной кислоты. Выход продукта 93,2. Пример 4. Получение битумоподобного материала осуществляют по примеру 1, но для реакции берут 25 г гудрона, 20 г стирола, 4 г параформа, 10 г серы месторождения Тенгиз и 0,5 мл (0,92 г) концентрированной серной кислоты. Выход продукта 90,1. Пример 5. Получение битумоподобного материала осуществляют по примеру 1, но для реакции берут 26 г гудрона, 5 г толуола, 4 г параформа, 10 г серы месторождения Тенгиз и 0,5 мл (0,92 г) концентрированной серной кислоты. Выход продукта 83,5. Характеристики битумоподобных материалов на основе гудрона приведены в таблице. Как видно из таблицы, по основным показателям образцы материалов, полученных по примерам 2 и 5, близки к нефтяному изоляционному битуму марки И-3 (ГОСТ 9812-74) и превосходят по дуктильности битумы, получаемые по способам аналога и прототипа. Физико - механические характеристики битумоподобных материалов,полученных химическим модифицированием гудрона Показатели 1 Пенетрация при 25 С, 0,1 мм Температура размягчения по кол ьц у и шару, С Дуктильность при 25 С, см Материалы по примерам 2 3 4 ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ получения битумоподобного материала химической модификацией гудрона при нагревании,отличающийся тем, что в качестве модифицирующих добавок используют стирол,параформ, серу месторождения Тенгиз, толуол при их массовом соотношении 25-260-20410-2005 и концентрированную серную кислоту 0,95 г в качестве катализатора при температуре 120 С в течение 3 ч.