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Procédé de fabrication de bitumes asphaltiques à partir d'huiles minérales etdes produits,de transformation de celles-ci.
La présente invention est relative à un procédé de fabrica- tion de bitumes asphaltiques à partir d'huiles minérales asphal- tiques et de produits de transformation de celles-ci tels que les produits asphaltiques obtenus par' distillation, extraction ou préci- pitation ou à partir des produitsasphaltiques tirés des résidus obtenus lors 'du fractionnement ou de la dégradation par hydrogéna- tion saus pression d'huiles minérales ou de produits provenant d'huiles minérales.
On a constaté qu'on obtient des bitumes asphaltiques ayant des propriétés toutes particulières quand, avant, pendant ou après leur fabrication, on effectue un traitement au moyen de composés cycliques qui contiennent comme substituants dans le noyau un ou plusieurs groupes nitro et/ou nitroso ainsi qu'un ou plu- sieurs groupes acides oxygénés.
Par composés cycliques, il fàut comprendre aussi bien les
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composés 1SO::f:lr.LieC que les GC:.:i'J.:, heterocy alloues.
1,n dehors. des Groupes nitro ou nitroso, il y a: cC¯.,i """01)')6S .'cj.Jes oxygnn.'..3 les groupes 0, SO"li ;30 -cr 30.,Cl , cao'" "',1 i';Li'es G:ì:/à:Én>1.J lcs jjroug>e# , ili, 50#li, < so 2 #j, .L,)\J..Jl"..., "O-T-L les groupes analogues . v 2 et les croupes analogues.
En plus des substituant:::; cités, il paut encore y .rc?.r d'au- tres substituants ,qui nedoirent toutefois .)., r¯=c ssive.aer¯t Qt=e lies 8. un noyau. COil:Jn6 epcemples de substituants de .. genre, c- peut citer ; les groupes ::".1oo'\Tle <""lc'oY"l"" aldéhyde, "e'to auino et inii:1 , les halogènes, et,c, Cornue exemples ie substance.:: ,:S(OC lesquelles le triliter.,ent peut être applique, on peut citer : l'acide picrique, le dinitro- crésol , le nitroso.1}hénol, l'alcool ni tr o o:(;l Ofé8xj"1 ique , l3. nit..'o - hydroxyquipoléine, l'acide nitrobenseneaulfonique, l'auldn dinitro- bensènesulfonique, l'acide nitrcsobenzènesulfonique, l'acide nitronaphtalënesulfonique, le. sulfochlorure de nitrobenzène, 1::. sulfamide de r¯itrobenène, l'acide chloronitrobenzenesulfonique, l'acide nàt=-obenzoique , le chlorure de 'trilitroïenor7¯e, etc.
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:En général , on ajoute ces substances en petites quantités,
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à savoir jusqu'à quelques pour cent,par exemple 5 ;11 en poids, d'après la. nature des substances, le genre des bituues et les ré- sultats désires. Dans le cas où on le désire, on peut aussi aj ou-
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ter de plus grandes quantités des substances en question.
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De préférence, on effectue le traitement a chaud, par exemple au-dessus'd'environ 1000 C . Plus la température choisie esz éle- va8, plus rapidement on obtient les propriétés désirées, On peut opérer le traitement en mélangeant 1ttl. ie:-ieiit. les substances en question au bituisis D.f.:3):la .,,que ou 1#. la {..atio: e à. partir de laquelle celui-ci doit êtr'.; fabriqué, par exemple un ré- sidu de distillation. L.eei peut être réalisé le plus GO,,\T112,Jle:ent quand le bitume se trouve en phase liquide . ::J'il ;:e ;3) trouve pns , l'état liquide, il peut etre liquéfié 9? e:î :1 par ..2L:i' 'ô"E ou par dissolution dans un solvant. Les s su;) S t'4,' es 8. ;'Ü,; 1231,., el' peu- vent aussi être préalablement incorporées a 1Jifl solvant ou à. un
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diluant.
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Le procédé selon l'invention se prête facilement à la fabrica- tion d'asphaltes ayant les propriétés désirées'pour des emplois spéciaux . L'importance du procédé est évidente quand-on considère qu'on recommande des bitumes ayant des propriétés essentiellement différentes pour les nombreux emplois industriels des bitumes asphaltiques,
Ainsi que cela résulte de ce qui suit', la nature du bitume de départ a une grande influence sur l'effet obtenu.
Quoique l'indice de pénétration et le point de fusion des bitumes asphaltiques destinés directement et déjà soufflés sont relevés, lesrésultats visés correspondent à ceux qui peuvent être obtenus par soufflage. Le procédé selon l'invention offre sous ce rapport plus de possibilités' et peut être exécuté d'une manière plus simple que le procédé par soufflage, car on peut obtenir en moins de temps des produits avec des indices de pénétration et -des points de fusion très différents.
Par indice de pénétration, il faut comprendre un nombre qui exprime la sensibilité à la température des bitumés asphalti- ques et qui, en général, est déduit d'une détermination-de la pénétration, habituellement à 25 C, et du point de ramollissement i ( anneau et 'bille) (cf. Kollod-Zeitschrift 76,n 1, 95-111 (1936).
Selon l'invention, il est même possible de fabriquer des bi- tumes asphaltiques à indices de pénétration et points de fusion qu'on n'obtient pas par soufflage . Par l'emploi du procédé selon l'invention, on peut dans une mesureimportante relever davantage l'indice de pénétration et le point de fusion de bitumes qui ont. déjà été soufflés.
Lorsque les produits obtenus présentent des points de fusion qui correspondent à ceux obtenus par soufflage, ils présentent encore par rapport aux produits soufflés l'avantage d'être plus résistants au coulage lorsqu'ils sont appliqués sur des surfaces se obliques et d'être plus résistants aux chocs et aux mousses.
On obtient aussi des bitumes ayant une résistance extraordinai- re aux chocs et aux vibrations en ajoutant les substances en ques- @
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tio;;. i,. ",. ,:1^tlv.:'F'. -'- ....,,¯le......., avant la fabrication i;6 t7yt'a:!l'S, par exemple au résidu de distillation.
Il est Ut6:ne possiole de fabriquer de'] bttï11P:-'I aya"t .C3 .oints de fusion Y' 1 -, , ,.., ., et bille) située ?.u-rie.?u3 d'environ 'ilb .ô .-'t des pénétrations iisj=>67>±Levrei; 1; 1C une température 0:0 r 0,' Des; :¯tl.l::'.L-'S 0.8.:1118.1 tiQu 83 CL. --:; ce G,..;r0 sont cß S;.; ia1e:..:. 8l--:t ,¯rOt.;¯;: être enpioyées cC..i:.>e couche;:' i< {).""('\t\:Ct.iO"1 sur des "0+L""(>" qui doivent 3.tre e"'.:.)o:5é<:2 ?J de très sautes te )1,:)(:',1:.UI'8:jo ' ¯'..1.L:':,tl^v21 du p2"0(: !. :.0..1.0." .'if1:;:it¯W.. #: #. : 1) t'l" t1J1;U'.^ lJJ.t.Lv.t:., oui sont .lavl..Lqu6':; '.;. partir de résidus .1:' It&aLi>?.G'?"1 .1'"I Î 2' un autre effet. Ici 2.D1:..)i le point ¯1: 'u.1.G-:1 des ';ivi.:,-i13; > ;.:;iL relè- 4't?; nais l'indice de =é.néÈ#atici: est abaissé.
Ceb bituLies s0a ''1,11'¯'7et.sise:: proures servir d'asphaltes ée> Ol v1)lleS S011' :-'\Lll!1e!..lJ.îen"C )rO)l"'es se.-.:tir . '8.Sl)12.1 t:JB 1.1 let briquettuge ou agglomération, à .:<ce que, par suite de leur fragilité éievée, il!-; peuvent être pulvérisés r 18,C7.1P..,ieYlï ;e qui facilite le dosage . 2Sn outre, ils conviennent a, la fabrica- tion d'encres d' im.Jl' il;1e::::-ie.
On sait par le brevet anglais 1.,-.;,O.311 qu'on =lUt au;;:l:¯?'tE;ï la viscosité de goudrons tels que le goudron de ?:ouille eu le :;ou-
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dron de bois en chauffant le goudron.. pendant ou. âpre--, 'la distilla-
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tion , pendant 24 heures à 110-120 0 avec un compose nitré ou nitrosé organic.ue (mèille wrcati¯ae) , dans une proportion, allant jusqu'à 5% en poids, coiùposv qui peut aussi contenir encore dans son noyau Unft autre groupe oxygène, tel que le nitrophénol, le nitro- sophénol ou l'acide picrique . Un procédé ger-iblable est j,d..;rit dans le'brevet allemand 642.259 d'après lequel, également en vue d'augmenter la viscosité du gouiron, on le chauffa pendant 24 heures à 110-1200C avec une faible proportion (jusqu'à 5 % en poids) d'un chlorure organique (rê;,;e aromatique) nitrosulfonique.
Dans ces procédés connus, il s'agit du traiteuent d'une toute autre matière prEmière et l' on vise S\thsi un autre but; on ne pouvait
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donc pas en déduire la, connaissance qu'on pourrait-, fabriquer de. bitumes asphaltiques ayant des propriétés améliorées en traitant des huiles minérales et leurs produits de -transformation, au moyen
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du- groupe de composés nitrés et nitrosés employé selon l'inven- tion .
Exemple I.
Un bitume asphaltique mexicain obtenu par distillation directe et présentant un point de fusion (anneau; et bille) de 57 C, une pénétration (25 ) = 45, un indice de pénétration =+0,2 fut traité- pendant quelques minutes à 1800 C avec un 1% en poids de dinitrocrésol . Le bitume asphaltique obtenu avait un point de fusion (anneau et 'bille) de 74 , une pénétration (35 ) @ 24 et un indice de pénétration.:: +1,8.
Exemple e II.
Un bitume asphaltique vénézuélien soufflé présentant un point de fusion (anneau.' et bille) :::: 86 C, une pénétration (25 ) = 40, un indice de pénétration = +4,6 fut chauffé à 200 C pendant quelques minutes avec différentes quantités d'acide picrique .
Les résulta.ts furent les suivants:
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<tb> % <SEP> en <SEP> poids <SEP> d'ac: <SEP> Point <SEP> de <SEP> fusion <SEP> : <SEP> Pénétration <SEP> à <SEP> Indice <SEP> de <SEP> péné-
<tb>
<tb> picrique <SEP> (anneau <SEP> et <SEP> bille) <SEP> : <SEP> 25 <SEP> tration
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: ---..------------------------------------------------.-----------------
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<tb>
<tb> 1/2 <SEP> 106 <SEP> 29 <SEP> + <SEP> 5,9
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<tb> 135 <SEP> 18,5 <SEP> @ <SEP> 7,3
<tb>
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1¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯À¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯1¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯,¯1-¯¯---,-.---------- Exemple III.
Un bitume asphaltique mexicain soufflé présentant un point
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de fusion (anneau et bille)-850;, une pénétration (z5 ) = 53 un indice de pénétration- +4 fut chauffé à 2000 C pendant quel- ques minutes avec 1/2 %'en poids d'acide picrique . Le produit obtenu avait un point de fusion (anneau'.-, et bille)=129 C, une pénétration (2.5 ) = 15)et un indice de pénétration =+6,5.
Exemple IV.
Un asphalte fractionné selon Dl@bbs prés-entant un point de fusion ( anneau et bille) = 50 C, une pénétration (25 ) =43, un indice'de pénétration = -1,5 fut chauffé à 180 C pendant
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quelques x > <; fi :su t <s avec 2; e" ¯o i;?<, d'acide picrique . Le bitume obtenu eut 11"', point de fusion ( ( é' 1]µ? i a 'G et bille tj,?:7p1, une pénétration ( 2 3 ) > 4,5 '3t ur indico de (:1 ¯;> .4 :x ii t :: #; t 1 ç. r ; E - ,1; , 5 ü<'i : ui 0.u. E: yl TJ:1 sNICLL1 de distillation \Téuezuéli8'.: ru:: souffle au. 1,: :)-- ,:1 d';;.ir' )en'.-:8>;'!.t 8r,'lj¯"tOL. lu li :à u¯r .e s 1± l.r.'3 .e f e::. =, ,$ r é: 'ë 'L; 1:. C''..'..','7¯'=0'.:.
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C 7- <M¯ décrite dans la communication n 13 de la v.u p:. ...1 : . C :'¯ r:1 : t:: .. C 2 :. :', l ': --
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Pro n "Ô' e 0 ion (le Jli.a';iev ,.."1.12.i':7.G.iP. l)" .., t. i '," el 'l1.ltiles ul:"t:?'2i:,S.cS¯!i.ll,lûS c.'ü de e 1 eu.i:z p1"odt.tts j 8 T,r[.ns:or- rua t i 0 n en ?2,..T'tlCLli.lBl' pomr ,la fa0ric2tioD de bitu.,i8S 7.3)1.l.:ltÍ- ques s è4 lY:Cilü2 C. : 8l'îJZ'G.iOTî plus le\ï8 ou ;i,OÜ:.-., élevé 3t ;i0lTl de fusion plus éleve p8.1tir '. , bitwJ.BS :,S;f13.1. ti.ài123 ;L 211:17.:E' de péntratioQ r02pectivuent .oeoi#:.5 ou plus élev et Joint de i"L:S7¯Gri ïi^v.'..';:F L1.8v,.ce:t1a(;t-Srisé 311 au, j)s:.-.d8.nt ou 2.):cè s la transfor,(!.'l. t io '(.. > ,';) j. ti.l,;,8 S 2.s}hal ti C',UAi' on 3 un 'tT'S.lv2:u:'tl + W + lle.¯¯2'.i. au-dessus de 16.Il 0 au (."o:::-e:: de (;01.:)0365 cycliques qui COY'xtleri ï;2Tlt cOiJne 8l>.bst ituantB d8ns 1:::;
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plusieurs groupes nitro et/ou nitroso ainsi qu'un ou plusj.8l1t's
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groupes acides oxygénés , 2. Procédé tel que décrit,ci-dessus.
3. Bitumes asphaltiques obtenues par le procède selon l'une ou l'autre des revendications précédentes.