190988. lajstromszámú szabadalom • Eljárás ásványolaj- és petrolkémiai alapú kötőanyagok előállítására
1 190 988 2 A találmány tárgya eljárás ásványolaj-, és petrolkémiai eredetű kötőanyagok előállítására. A különböző ipari felhasználású bitumen termékek tulajdonságait több tényező határozza meg. Ezek között legfontosabb a bitumen alapanyagának az eredete. Ez alapvetően meghatározza az előállítható bitumen minőségét. így vannak közismerten jó bitumengyártási nyersanyagok (pl. nagylengyeli), és vannak kevésbé kedvezőek (pl. Varga-Polinszky: Kémiai Technológia 1/1. Tankönyvkiadó, Budapest, 1961.). A bitumen minőségét befolyásoló másik fontos tényező az előállítás módja. A bitumenekkel szemben támasztott mennyiségi és minőségi követelmények növekedésével váltotta fel a desztillációs bitumengyártási technológiát az oxidációs eljárás. Az oxidációval nagymértékben javítható a bitumen minősége. A bitumen minőségének további változtatása, ill. javítása ezzel az eljárással nem lehetséges, annak az alapanyag által hordozott „lehetőségek” korlátot szabnak (Gundermann E: Vergütung von Bitumen duruch physikalische Verfahren; ZakarP: Bitumenzsebkönyv, Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1961.). A bitumenekkel szemben támasztott igények fokozódásával, valamint a rendelkezésre álló bitumengyártási alapanyagok minőségének romlásával párhuzamosan a bitumenelőállítók más módszereket kerestek a bitumen minőségének javítására. Ennek egyik módja például a fluxálás. E módszer szerint úgy történik a bitumen előállítása, hogy úgynevezett olajos keverőkomponenst (például paraffinos olajpárlat) kevernek a bitumengyártás alapanyagához, majd az elegyet oxidálják (ZakarP: Bitumenzsebkönyv, Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1961.). Ilyen módszerrel kedvező tulajdonságú bitumenek állíthatók elő, de nem minden tekintetben elégítik ki a hidegálló bitumenekkel szemben támasztott követelményeket. Ennek kiküszöbölésére olyan módszert alkalmaznak, ahol a bitumengyártási alapanyagok segédanyag nélkül magas lágyuláspontig oxidálják (6(M20 °C), majd ezt az oxidált bitument lO^tO s% olajos keverőkomponenssel elegyítik és ezt az elegyet a kívánt lágyuláspontig oxidálják. Az eljárás alkalmas arra, hogy a magas lágyuláspontú, jó hidegállóságú bitument készítsünk;. A fiuxálásos eljárás hátránya viszont az, hogyícétszer kell az oxidációt elvégezni, és a két oxidáció közé be kell iktatni egy keverési műveletet. Ez egy nagyvolumenü folyamatos gyártást megnehezít (161 908 sz. magyar szabadalom). A benzinpirolízissel történő etilén előállítása során képződik egy pirolizisolajnak nevezett melléktermék. A pirolízisolajból a 170 032 sz. magyar szabadalom szerinti oxidációs eljárással előállított úgynevezett pirolizis nehézgyanta nagy aszfalténtartalmával, jó tapadóképességével és tapadásjavító hatásával tűnik ki. Jellemzője viszont a kis plasztikus hőfokköz. (Lágyuláspont és a Fraass-töréspont közötti hőfokkülönbség.) Kísérleteink során felismertük azt, hogy abban az esetben, ha gudront, vagy bitumenhez egyik komponensként pirolízisolajat vagy pirolizis nehézgyantát, másik komponensként pedig a kőolajfinomításban képződő extraktot megfelelő arányban elegyítünk és az elegyet a bitumengyártásban ismert módon fúvatjuk, kedvező tulajdonságú bitumenszerü kötőanyagot kapunk. Ezek a kötőanyagok kitűnnek jó tapadóképességükkel, valamint kedvező plasztikus hőfoktávolságukkal. Belőlük készített aszfaltok igen kedvező Marshall-stabilitással is rendelkeznek. A találmány tárgya tehát eljárás ásványolaj- és petrolkémiai alapú bitumen kötőanyagok előállítására. Az eljárás jellemzője, hogy kenőolaj-feldolgozás során kapott vákuumdesztillációs maradékhoz vagy ebből desztillációval, oxidációval vagy extrakcióval előállított bitumenhez pirolízisolajat és/vagy belőle ismert módon előállított pirolizis nehézgyantát és a kenőolajgyártásból származó extraktot adunk, majd az így kapott elegyet a bitumengyártásban ismert módon a kívánt lágyuláspont eléréséig fúvatjuk. Azt tapasztaltuk, hogy az azonos körülmények (hőfok, tartózkodási idő, levegő-felhasználás) között végezve az oxidációt, a kiindulási anyag összetételének megváltoztatásával változik az oxidált termék tulajdonsága is. Összehasonlítva a pirolízisolaj, vagy a pirolizis nehézgyanta tartalmú elegy oxidációs sebességét s tiszta vákuumdesztillációs maradék (gudron) oxidációs sebességével, azt tapasztaltuk, hogy a pirolízisolajat, vagy pirolizis nehézgyantát is tartalmazó elegy oxidációs sebessége (lágyuláspont-emelkedése) nagyobb, mint a tiszta gudron oxidációja esetében, tehát a pirolízisgyanta, vagy pirolízisolaj felhasználásával nemcsak a termék minősége javul, hanem az oxidációs berendezés kapacitása is fokozható, vagy csökkenthető a fajlagos levegő-felhasználás. Az eljárás szerinti bitumen-kötőanyag előállításához felhasználható minden olyan ásványolajfeldolgozás során képződő vákuumdesztillációs vagy extrakciós maradék, amely az ismert bitumengyártási módszerekkel feldolgozható vagy ezekből extrakcióval, vagy desztillációval, vagy oxidációval ismert módon előállított bitumen. Az eljárás szerinti bitumen-kötőanyag előállításához keverőkomponensként felhasználható a kenőolaj extrakciós finomításakor képződő extrakt. Eljárás szerinti bitumen-kötőanyag előállításához felhasznált pirolízisolaj a benzinből, vagy gázolajból hőbontás révén történő olefinelőállítás során képződő 200 °C felett forró maradék. Erősen aromás jellegű, a pirolizis kiindulási anyagától függően 0-20 s% mennyiségben tartalmazhat paraffinos nafténes komponenseket. Pirolízisolaj helyett alkalmazható az abból termooxidációval a 170 032 sz. magyar szabadalom szerint készült pirolizis nehézgyanta, vagy a pirolízisolajból desztillációs úton előállított nehézgyanta. A pirolizis nehézgyanta 40 100 °C lágyuláspontú, barnavörös színű rideg, kagylós törésű gyantaszerű anyag. Aszfalténtartalma a szokványos bitumenekhez képest nagy, lágyulásponttól függően 25-45 tömeg %. 5 10 ft 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
