DD277279A1 - Verfahren zur diskontinuierlichen herstellung von geblasenem bitumen aus destillatbitumen - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur diskontinuierlichen Herstellung von geblasenem Bitumen aus Destillatbitumen und Fluxoel durch Blasen in einem Reaktionsgefaess bei Temperaturen von 160 bis 280C. Erfindungsgemaess werden Teilmengen des notwendigen Fluxoels dem Reaktionsgemisch kontinuierlich oder in mehreren Schritten im Verlaufe der Reaktion zugemischt. Dabei wird weniger Fluxoel benoetigt und Energie gespart.
Description
Hierzu 1 Seite Zeichnung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur diskontinuierlichen Herstellung von geblasenem Bitumen auf der Basis von Destillatbitumen und Fluxöl durch Blasen in einem Reaktionsgefäß. Unter Fluxölen werden dabei Kohlenwasserstofffraktionen verstanden, die bei beliebigen physikalischen und/oder chemischen Verfahren, wie Destillation, Lösungsmittelextraktion, Dehydrocyclisierung, Isomerisierung usw. anfallen, vorzugsweise die schweren Destillate aus der Vakuumdestillation von Erdöl, die der Einstellung der Plastizitätsspanne bzw. des geforderten Brechpunktes des geblasenen Bitumens dienen.
Es ist bekannt, daß zur Herstellung von geblasenem Bitumen diskontinuierliche Verfahren zur Anwendung kommen (Riediger, B.: Die Verarbeitung des Erdöls., Springer-Verlag, Berlin-Heidelberg-New York 1971). Dabei ist die zur Gewährleistung der Plastizitätsspanne notwendige Gesamtmenge an Fluxöl bereits im Einsatzprodukt enthalten oder sie wird vor dem Reaktionsgefäß zugemischt.
Die Nachteile der bekannten technischen Lösungen bestehen darin, daß große Mengen Fluxöl benötigt werden, wobei das Fluxöl gegenüber dem Destillatbitumen höher veredelt ist, die Verfahren energetisch uneffektiv sind und außerdem die Flexibilität zur gezielten Produktion von geblasenem Bitumen mit unterschiedlicher Plastizitätsspanne, bei schwankender Qualität der Einsatzprodukte, nicht ausreicht.
Ziel der Erfindung
Ziel der Erfindung ist ein Verfahren zur diskontinuierlichen Herstellung von geblasenem Bitumen aus Destillatbitumen und Fluxöl durch Blasen in einem Reaktionsgefäß, bei dem gegenüber dem Stand der Technik der Fluxölverbrauch gesenkt, die Energieökonomie des Verfahrens erhöht und die Flexibilität zur gezielten Produktion von geblasenem Bitumen mit unterschiedlicher Plastizitätsspanne, auch bei schwankender Qualität der Einsatzprodukte, verbessert wird.
Es bestand die Aufgabe, auf der Basis einer neuen technologischen Lösung mit minimalem apparativen Aufwand ein Verfahren zur diskontinuierlichen Herstellung von geblasenem Bitumen aus Destillatbitumen und Fluxöl durch Blasen in einem Reaktionsgefäß zu entwickeln, bei dem der Fluxölverbrauch gesenkt und die Energieökonomie des Verfahrens erhöht wird und geeignete Steuerungsmöglichkeiten für die gezielte Produktion von geblasenem Bitumen mit unterschiedlicher Plastizitätsspanne, auch bei schwankender Qualität der Einsatzprodukte, geschaffen werden.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren zur diskontinuierlichen Herstellung von geblasenem Bitumen aus Destillatbitumen und Fluxöl durch Blasen in einem Reaktionsgefäß bei Temperaturen von 160 bis 2800C, vorzugsweise 230 bis 2600C, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß Teilmengen des Fluxöls dem Reaktionsgemisch kontinuierlich oder in mehreren Schritten im Verlaufe der Reaktion zugemischt werden.
Mit dem Zumischen des Fluxöls wird vorzugsweise nach 25 bis 40% der Gesamtblaszeit begonnen.
Nach der Reaktion wird dem Reaktionsgemisch vorzugsweise eine Teilmenge von 0 bis 40% des Fluxöls zugemischt.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform besteht darin, daß dem Destillatbitumen eine Teilmenge von 0 bis 40% des Fluxöls bereits vor der Reaktion zugemischt wird.
Das Fluxöl wird vorteilhaft mit einer Temperatur von 90 bis 14O0C zugemischt.
Durch die gegenüber dem Stand der Technik geänderte Zusammensetzung des Reaktionsgemisches im Reaktionsgefäß und die nachträgliche Zumischung von Fluxöl tritt eine unerwartete Einsparung von Fluxöl ein. Dadurch werden auch die Fluxölverluste, die durch Ausstrippen mit Blaseluft entstehen, gesenkt. Darüber hinaus verringert sich der Energieaufwand, da gegebenenfalls nur ein Teil der erforderlichen Gesamtmenge an Fluxöl im Vorheizer auf Reaktionstemperatur erwärmt werden muß und durch die Zumischung von Fluxölteilmengen zum Reaktionsgefäß auf niedrigerem Temperaturniveau die erforderliche Abführung von Energie aus dem Reaktionsgefäß durch Kühlung gesenkt werden kann.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann gegenüber dem Stand der Technik durch die zusätzlichen Steuerungsmöglichkeiten für die Fluxölteilmengen flexibel auf die schwankende Qualität der Einsatzprodukte reagiert werden. Außerdem kann der Blaseprozeß zur gezielten Produktion geblasener Bitumina mit unterschiedlicher Qualität durch die regelbare Zusammensetzung des Reaktionsgemisches im Reaktionsgefäß besser beeinflußt werden.
Die Darstellung der Ausführungsbeispiele beschränkt sich auf die für das erfindungsgemäße Verfahren wichtigen Einzelheiten. Andere Details, wie Bereitstellung der Blaseluft, Behandlung des Blasegases und Kühlung des Endproduktes, sind nicht erfindungswesentlich und dem Stand der Technik entsprechend realisiert.
Die Beispiele werden an einem Verfahren erläutert, bei dem die Aufwärmung des Einsatzproduktes auf Reaktionstemperatur in einem Vorheizer außerhalb des Reaktionsgefäßes erfolgt. Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich analog auch auf Verfahren anwenden, bei denen die Aufwärmung des Einsatzproduktes auf Reaktionstemperatur im Reaktionsgefäß erfolgt oder heißes Destillatbitumen aus vorgeschalteten Destillationsanlagen als Einsatzprodukt zur Verfügung steht. Die Beispiele beziehen sich auf die Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei der die Hauptmenge des Fluxöls in mehreren Schritten in Teilmengen zugemischt wird. Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens mit kontinuierlicher Zumischung der Hauptmenge des Fluxöls sind nicht dargestellt.
Die Beispiele beziehen sich auf die Einsatzprodukte B 200 als Destillatbitumen (TGL 141004) und Vakuumdestillat III (VD III) als Fluxöl (Fachbereichsstandard M 11005). Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich analog auch auf andere Qualitäten der Einsatzprodukte anwenden.
Das Ausführungsbeispiel wird an Hand der Figur erläutert. Die Daten für die Produktströme und Parameter beziehen sich auf die Herstellung der Bitumensorte GB 85/25 (TGL 21230) und können Tabelle 1 entnommen werden.
Das Destillatbitumen gelangt mit einer Temperatur von 12O0C aus dem Tank 1 durch die Leitung 2 zum Vorheizer 3, verläßt diesen über Leitung 7 mit einer Temperatur von 230°C und wird im Reaktionsgefäß 8 vorgelegt. Die Blaseluft gelangt über Leitung 9 zum Reaktionsgefäß 8. Das Fluxöl, Vakuumdestillat IH(VD III), wird mit einer Temperatur von 12O0C über Leitung 5 aus Tank 4 entnommen. Nach 25% der Gesamtblaszeit wird über Leitung 10 dem Reaktionsgefäß 8 eine Teilmenge Fluxöl zugemischt und nach 60% der Gesamtblaszeit eine weitere Teilmenge. Die Temperatur im Reaktionsgefäß 8 wird mit der Kühleinrichtung 11 auf die üblichen Werte, vorzugsweise 230 bis 250 °C, eingestellt. Das Reaktionsprodukt verläßt über die Leitung 12 das Reaktionsgefäß 8. Nachdem Reaktionsgefäß 8 wird über die Leitung 13 dem Reaktionsprodukt nochmals eine Teilmenge Fluxöl zugemischt. Das Endprodukt verläßt über Leitung 14 den Reaktionsteil der Blasbitumenanlage. Die Blasegase verlassen über Leitung 15 das Reaktionsgefäß 8. Die über Leitung 6 zugemischte Teilmenge des Fluxöls ist in diesem Ausführungsbeispiel Null.
Das Ausführungsbeispiel wird an Hand der Figur erläutert. Die Daten für die Produktströme und Parameter beziehen sich auf die Herstellung der Bitumensorte GB 100/25 (TGL 21230) und können Tabelle 2 entnommen werden.
Das Destillatbitumen gelangt mit einer Temperatur von 1200C aus dem Tank 1 durch die Leitung 2 zum Vorheizer 3. Das Fluxöl, Vakuumdestillat III (VD III), wird mit einer Temperatur von 12O0C über Leitung 5 dem Tank 4 entnommen. Eine Teilmenge des Fluxöls wird über Leitung 6 dem Destillatbitumen vor dem Vorheizer 3 zugemischt. Das Gemisch verläßt über Leitung 7 mit einer Temperatur von 2350C den Vorheizer 3 und wird im Reaktionsgefäß 8 vorgelegt. Die weitere Verfahrensweise ist analog dem Ausführungsbeispiel 1. Die Zumischung weiterer Teilmengen des Fluxöls erfolgt über Leitung 10 nach 30 und 70% der Gesamtblaszeit, sowie über Leitung 13 nach dem Ende des Blasprozesses.
Die Tabellen 1 und 2 enthalten Parameter des erfindungsgemäßen Verfahrens im Vergleich mit dem Stand der Technik. Bei den Verfahren gemäß dem Stand der Technik ist die benötigte Gesamtmenge an Fluxöl im Einsatzprodukt enthalten oder wird über die Leitungen 5 und 6 zugemischt. Die Fluxölteilmengen in den Leitungen 10 und 13 sind Null.
Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens lassen sich aus den Tabellen 1 und 2 eindeutig ableiten:
Im Ausführungsbeispiel 1 sinkt durch die veränderte Zusammensetzung des Reaktionsgemisches der Fluxölverbrauch um etwa 28% und die Fluxölverluste verringern sich, bezogen auf die Gesamtmenge der Einsatzprodukte von 0,019kg/kg auf 0,01 kg/kg.
Im Ausführungsbeispiel 2 verringert sich der Fluxölverbrauch um etwa 15% und die Fluxölverluste sinken, bezogen auf die Gesamtmenge der Einsatzprodukte, von 0,025kg/kg auf 0,02 kg/kg. Bei gleicher Gesamtproduktion an geblasenem Bitumen muß die eingesparte Menge Fluxöl durch Destillatbitumen, das gegenüber Fluxöl erheblich billiger ist, ersetzt werden.
Darüber hinaus tritt eine wesentliche Energieeinsparung am Vorheizer 3 ein, da sich im Ausführungsbeispiel 1 der Vorheizerdurchsatz auf 77,5% und im Ausführungsbeispiel 2 auf 68,3% verringert.
Durch die Zumischung des Fluxöls über die Leitung 10 in das Reaktionsgefäß 8 mit einer Temperatur von 12O0C wird ein Teil der Reaktionsenthalpie zur Erwärmung dieser Fluxölteilmengen genutzt und muß nicht mehr mit der Kühleinrichtung 11 abgeführt werden.
Im Ergebnis der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann damit die gleiche qualitätsgerechte Menge geblasenen Bitumens, gegenüber dem Stand der Technik mit geringeren Kosten, hergestellt werden.
| Menge Destillatbitumen | Tabelle 2 | Menge Destillatbitumen | Verfahrengem. | -3- 277 279 | erfindungsgem. | |
| Tabelle 1 | (Leitung 2) | (Leitung 2) | Stand derTechnik | Verfahren | ||
| Menge VD III (Leitung 5) | Menge VD III (Leitung 5) | |||||
| Menge VD III (Leitung 6) | Menge VD III (Leitung 6) | 6,88 t | 7,75 t | |||
| Menge VD III (Leitung 10) | Menge VD III (Leitung 10) | 3,12 t | 2,25 t | |||
| 3,12 t | - | |||||
| - | 1 x 0,38 t nach 25% der | |||||
| Gesamtblaszeit | ||||||
| Gesamtblaszeit | Gesamtblaszeit | 1 x 1,25 t nach 60% der | ||||
| Menge VD III (Leitung 13) | Menge VD III (Leitung 13) | Gesamtblaszeit | ||||
| Menge Leitung 7 | Menge Leitung 7 | 5,5 h | 5,5 h | |||
| Menge Leitung 14 | Menge Leitung 14 | - | 0,62 t | |||
| Reaktionstemperatur zu | Reaktionstemperaturzu | 10,00 t | 7,75 t | |||
| Beginn der Reaktion | Beginn der Reaktion | 9,81t | 9,90 t | |||
| Leistung des Vorheizers 3 | Leistung des Vorheizers 3 | |||||
| Leistung Kühleinrichtg. 11 | Leistung Kühleinrichtg. 11 | 235 0C | 235 0C | |||
| Erweichungspunkt Ring und | Erweichungspunkt Ring und | 100 % | 77,5 % | |||
| Kugel | Kugel | 100 % | etwa 60 % | |||
| Brechpunkt nach Fraass | Brechpunkt nach Fraass | |||||
| Penetration χ 10~1 | Penetration χ 10~1 | 85 °C | 86 0C | |||
| Verhalten nach 5stündigem | -11 0C | -10 0C | ||||
| Erhitzen bei 1630C | 25 mm | 23 mm | ||||
| Masseverlust | ||||||
| <0,5 % | <0,5 % | |||||
| Verfahrengem. | erfindungsgem. | |||||
| Stand der Technik | Verfahren | |||||
| 5,30 t | 6,00 t | |||||
| 4,70 t | 4,00 t | |||||
| 4,70 t | 0,83 t | |||||
| - | 1 x 0,60 t nach 30% der | |||||
| Gesamtblaszeit | ||||||
| 1 x 1,77 t nach 70% der | ||||||
| Gesamtblaszeit | ||||||
| 6,0 h | 6,0 h | |||||
| - | 0,80 t | |||||
| 10,00 t | 6,83 t | |||||
| 9,75 t | 9,80 t | |||||
| 240 0C | 240 0C | |||||
| 100 % | 68,3 % | |||||
| 100 % | etwa 70 % | |||||
| 102 0C | 101 0C | |||||
| -22 0C | -21 0C | |||||
| 25 mm | 26 mm |
Verhalten nach 5stündigem Erhitzen bei 1630C Masseverlust
<0,5 %
<0,5 %
Claims (5)
1. Verfahren zur diskontinuierlichen Herstellung von geblasenem Bitumen aus Destillatbitumen und Fluxö! durch Blasen in einem Reaktionsgefäß bei Temperaturen von 160 bis 2800C, vorzugsweise 230 bis 2600C, dadurch gekennzeichnet, daß Teilmengen des Fluxöls dem Reaktionsgemisch kontinuierlich oder in mehreren Schritten im Verlaufe der Reaktion zugemischt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Zumischen des Fluxöls nach 25 bis 40% der Gesamtblaszeit begonnen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Reaktionsgemisch eine Teilmenge von 0 bis 40% des Fluxöls nach der Reaktion zugemischt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem Destillatbitumen eine Teilmenge von 0 bis 40% des Fluxöls bereits vor der Reaktion zugemischt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Fluxöl mit Temperaturen von 90 bis 1400C zugemischt wird.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| DD32223288A DD277279A1 (de) | 1988-11-28 | 1988-11-28 | Verfahren zur diskontinuierlichen herstellung von geblasenem bitumen aus destillatbitumen |
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| DD277279A1 true DD277279A1 (de) | 1990-03-28 |
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