DD296504A5

DD296504A5 - Verfahren zur herstellung von geblasenem bitumen aus destillatbitumen

Info

Publication number: DD296504A5
Application number: DD34270788A
Authority: DD
Inventors: Gerhard Kleemann; Heinz-Hagen Schellberg; Helmut Wenige; Juergen Starke; Charlotte Schneider; Rolf Kloss; Siegfried Luger
Original assignee: Veb Leuna-Werke,De
Priority date: 1988-11-28
Filing date: 1988-11-28
Publication date: 1991-12-05

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von geblasenem Bitumen aus Destillatbitumen und Fluxoel durch Blasen bei Temperaturen von 160 bis 280C in mehreren hintereinandergeschalteten Reaktionsgefaeszen. Erfindungsgemaesz wird die notwendige Gesamtmenge an Fluxoel in Teilmengen entweder allen Reaktionsgefaeszen zugemischt oder aber beginnend mit dem zweiten Reaktionsgefaesz und nach dem letzten Reaktionsgefaesz zugemischt. Dabei wird weniger Fluxoel benoetigt und Energie gespart.{kontinuierliche Verfahren; Blasbitumen; Bitumen; Destillatbitumen; Blasen; Fluxoel; Teilmenge; Reaktionsgefaesze; Vakuumdestillat III}

Description

Ausführungsbolsplolu

Dio Darstollung der Ausführungsbolsplelo beschränkt sich ou( dio für das orfinclungsgomöße Vorfnhron wichtigen Elnzolhoiten.

Andere Details, wie Boroitstollung dor Blaseluft, Behandlung dos Blnsogasos und Kühlung dos Endproduktes, sind nicht erfindungswosontllch und dom Stand der Technik entsprechend ronllslorl.

DIo Boisplole werden an olnom droistuflgon Verfahren dargostollt. Das orfindungsgomäße Verfahren läßt sich analog auch auf Verführen mit zwei und mohr als drei Reoktionsqoflißeii anwenden. Die Beisplolo worden an oinom Vorfahren orlöutort, bei dom dlo Aufwärmuno dos ElnsaUprodiiktes auf Roaktionstemporatur in olnom Vorhoizer außerhalb dor Reaktlonsgofäße orfolgt. Das orfindungsgomäßo Verfahron läßt sich analog auch auf Vorfnhron anwenden, boi donon heißos Dostlllatbitumon aus vorgoschaltoton Dostillatlonsmilagon als ElnsaUprodiikt zur Vorfügung steht.

Dio Boispiolo boziohon sich auf die Einsatzprodukto B 200 als Dostlllatbitumon (sleho Tabolle 1) und Vakuumdostillat III (VD III) als Fluxöl (sloho Tobollo 2). Das orfindungsgemäßo Verfahren läßt sich analog auch auf andero Qualitäten dor Einsatzprodukto anwenden.

AusfOhrungsbolsplel 1

Das Ausf ührungsbolspiel wird an Hand der Figur orläutort. Die Daten für die Produktströme und Parameter beziehen sich auf die Herstellung dor Bitumensorto GB 85/25 und können den Tabellen 3 und 4 entnommen werden.

Das Dostillatbitumen golangt mit einer Temperatur von 120°C aus dem Tank 1 durch dio Leitung 2 zum Vorhoizor 3, verläßt diesen über Leitung 7 mit elnor Tomporatur von 23CC und golangt zum Reaktionsgefäß 8. Die Blaseluft gelangt über Leitung 9 zum Reaktionsgefäß 8. Das Roaktionsgomisch vorläßt das Reaktionsgefäß 8 über Leitung 10. Das Fluxöl, Vakuumdostillat III (VD III), wird mit einer Temopratur von 12O⁰C übor Leitung 5 dem Tank 4 entnommen. Vor dem Reaktionsgefäß 11 wird über Leitung 12 Fluxöl zugemischt. Die Zufuhr der Blaseluft für Reaktionsgefäß 11 erfolgt über Leitung 13. Die Temperatur im Reaktionsgefäß 11 wird mit der Kühleinrichtung 14 auf 24O⁰C eingestellt. Das Reaktionsgemisch verläßt das Roaktionsgefäß 11 übor Leitung 15. Vor dom Roaktionsgefäß 16 wird über Leitung 17 nochmals Fluxöl zugemischt. Die Zufuhr der Blaseluft für Roaktionsgefäß 16 orfolgt über Leitung 18. Die Temperatur im Reaktionsgefäß 16 wird mit der Kühleinrichtung 19 auf 250'C eingestellt. Das Reaktionsgemisch vorläßt das Reuktionsgefäß 16 über Leitung 20. Nach dem Reaktionsgefäß 16 wird über Leitung 21 nochmals Fluxöl zugemischt. Das Endprodukt verläßt über Leitung 22 den Reaktionsteil der Blasbitumenanlage. Die Blasegase vorlasson die Reaktionsgefäße 8,11 und 16 gomolnsam übor Leitung 23. Durch die Leitung 6 floßt bei diesem Ausführungsbeispiel kein Fluxöl.

Auoführungsbolsplel 2

Das Ausführungsbeispiel wird an Hand der Figur erläutert. Die Daten für die Produktströme und Parameter beziehen sich auf die Horstollung der Bitumensorte GB 105/25 und können den Tabellen 5 und 6 entnommen werden.

Das Destillatbitumen gelangt mit einer Temperatur von 12O⁰C aus dem Tank 1 durch 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 den Vorheizer 3 mit einer Temperatur von 230⁰C und gelangt zum Reaktionsgofäß 8. Die Blaseluft gelangt über Leitung 9 zum Reuktionsgefäß 8. Das Reaktionsgemisch verläßt das Reaktionsgefäß 8 über Leitung 10. Vor dem Reaktionsgefäß 11 wird über Leitung 12 Fluxöl zugemischt. Die Zufuhr der Blaseluft für Reaktionsgefäß 11 erfolgt über Leitung 13. Die Temperatur im Roaktionsgefäß 11 wird mit der Kühleinrichtung 14 auf 250⁰C eingestellt. Das Reaktionsgemisch verläßt das Reaktionsgefäß 11 über Leitung 15. Vor dem Reaktionsgefäß 16 wird über Leitung 17 nochmals Fluxöl zugemischt. Die Zufuhr der Blaseluft für das Reaktionsgefäß 16 erfolgt über Leitung 18. Die Temperatur im Reaktionsgefäß 16 wird mit der Kühleinrichtung 19 auf 240⁰C eingestellt. Das Reaktionsgemisch verläßt das Reaktionsgefäß 16 über Leitung 20 und über Leitung 22 den Reaktionsteil der Blasbitumenanlage. Die Blasegasa verlassen die Reaktionsgefäße 8,11 und 16 gemeinsam über Leitung 23.

Durch Leitung 21 fließt bei diesem Ausführungsbeispiel kein Fluxöl.

Die Tabellen 3 bis 6 enthalten Parameter des erfindungsgemäßen Verfahrens im Vergleich mit Ausführungsformen des Verfahrens gemäß DD-PS 37327 und den technischen Forderungen. Beim Verfahren gemäß DD-PS 37327 wird die benötigte Gesamtmenge an Fluxöl über die Leitungen 5 und 6zugnmlscht. Durch die Leitungen 12,17 und 21 fließt dabei kein Fluxöl.

Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens lassen sich aus den Tabellen 3 und 5 eindeutig ableiten:

Im Ausführungsbeispiel 1 sinkt durch die veränderte Zusammensetzung des Roaktionsgemlsches der Fluxölverbrauch um ca.

28% und die Fluxölverluste verringern sich, bezogen auf die Gesamtmenge der Einsatzprodukte vonO,019kg/kg auf 0,010kg/kg.

Im Ausführungsbeispiel 2 verringert sich der Fluxölverbrauch um ca. 15% und dia Fluxölverluste sinken, bezogen auf die Gesamtmenge der Einsatzprodukte, von 0,025kg/kg auf 0,020kg/kg. Bei gleicher Gesamtproduktion an geblasenem Bitumen muß die eingesparte Menge Fluxöl durch Destillatbltumen, 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 70,4% verringert.

Durch die Zumischung des Fluxöls über die Leitungen 12 und 17 in die Reaktionsgefäße 11 und 16 mit einer Temperatur von 120°C wird ein Teil der Reaktionsenthalpie zur Erwärmung dieser Fluxölteilmengen genutzt und muß nicht mehr mit den Kühleinrichtungen 14 und 19 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.

Tabelle 1 Technische Forderungen für B 200 (entsprechend TGL 2835)

Penetration	160...210-10-¹ITIm
Erweichungspunkt Ring und Kugel	minimal39°C
Brechpunkt nach Fraass	maximal-15...-13°C
Duktilitätbei25°C	minimal 100 cm

Tabollo 2 Technlscho Forderungen für VO III (entsprochond Fachbereichsstandard M 11005)

Flammpunkt	minimal 22O⁰C	erfindungsgem.
Viskosität bei 100°C	7,6...11,0-10-^em²/s	Vorfahren
Koksrückstand nach Conradson	maximal 0,55 kg/kg	775 t
I Tabelle 3		225 t
	Vorfahren garn.	-
	DD-PS 37327	37,5 t
Monge Destillatbitumen (Loitung 2)	688 t	125 t
Menge VD III (Leitung 5)	312t	62,5 t
MongoVD III (Leitung 6)	312t	775 t
MengeVDIII (Leitung 12)	-	990 t
Menge VD III (Leitung 17)	-	230 ⁰C
Monge VD III (Leitung 21)	-	240 ⁰C
MengoLeitung7	1000t	250 ⁰C
Mengo Leitung 22	961t	77,5%
Temperatur im Reaktionsgefäß 8	23O⁰C	60 %
Temepratur im Reaktionsgofäß 11	240⁰C	60 %
Temperatur im Reaktionsgefäß 16	250⁰C
Leistung dos Vorheizers 3	100%
Leistung Kühleinrichtg. 14	100% ca.
Leistung Kühloinrichtg. 19	100% c*>.

Tabelle 4

Qualitätskonnzifforn	beim	beim
entsprechend	Verfahrengem.	erfindungsgem
technischer	DD-PS 37327	Verfahren
Forderungen	85⁰C	86⁰C
80-9O⁰C	-10°C	~10°C
-10°C	25 mm	23 mm
20-30 mm

Erweichungspunkt Ring und Kugel Brechpunkt nach Fraass Penetration ·10"¹ Verhalten nach 5stündigem Erhitzen bei 163⁰C: Masseverlust

<0,5%

Tabelle 5

	Verfahrengem.	erfindungsgem
	DD-PS 37327	Verfahren
Menge Destillatbitumen (Leitung 2)	530 t	600 t
Menge VD III (Leitung 5)	470 t	400 t
Monge VD III (Leitung 6)	470 t	104 t
MengeVDIII (Leitung 12)	-	75 t
MengeVDIII (Leitung 17)	-	221 t
Menge 'DIII(Leitung21)	-	-
Menge Leitung 7	1 000t	704 t
Menge Leitung 22	975 t	980 t
Temperatur im Reaktionsgefäß 8	235⁰C	235 ⁰C
Temperatur im Reaktionsgefäß 11	250°C	250 ⁰C
Temperatur im Reaktionsgefäß 16	240°C	240 ⁰C
Leistung des Vorheizers 3	100%	70,4%
Leistung Kühleinrichtg. 14	100%	ca. 70 %
Leistung Kühleinrichtg. 19	100%	ca. 90 %

Tabelle 6

Qualltätskennzifforn	beim	beim
entsprechend	Verfahren gem.	erfindungsgem
technischer	DD-PS 37327	Verfahren
Fordarungen	102⁰C	101⁰C
100-110"C	- 12⁰C	-11⁰C
-8⁰C	15mm	16mm
10-20 mm

Erweichungspunkt Ring und Kugel Brechpunkt nach Fraass Penetration· 10~¹

Verhalten nach 5stündigem Erhitzen bei 163⁰C: Masseverlust

<0,5%

Claims

ι, Vorfahren zur Herstellung von geblasenem Bitumen aus Destillatbitumen und Fluxöl durch Blasen bei Temperaturen von 160 bis 28O⁰C, vorzugsweise 230 bis 26O⁰C, In mehreren, vorzugsweise zwei bis fünf, hintoroinandergoschalteten Roaktlonsgofüßen, dadurch gekennzeichnet, daß das Fluxöl in Teilmengen entweder allen ReuNtionsgefäßen zugemischt wird oder aber beginnend mit dem zweiton Reakilonsgeföß und nach dom letzten Reaktionsgefäß zugemischt wird,
2. Vorfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Fluxöl mit Temperaturen von 90 bis 14O⁰C zugemischt wird.

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Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Horstolluno von goblasonom Bitumon auf der Uasls von Dcstillatbitumon und Fluxöl clureh Blason in mohroron hintorelnandorgeschaltoton Roaktionsgofäßon, Untor Pluxölon worden dabei Kohtenwasscrstofffroktionon vorstanden, die boi beliebigen physikalischen und/odor chomischon Vorfahren, wie Destillation, Lösungsmittelextraktion, Dohydrocyclisiorung, Isomerisierung usw, onfallon, vorzugsweise clio schworen Dostillato aus der Vakuumdestillation von Erdöl, die der Einstellung der Plastizitätsspanne bzw. dos gcfordo/ton Brochpunktes des geblasenen Bitumens dionen.

Charakteristik des bekannten Standes dor Technik

Es ist bekannt, daß zur Herstellung von goblasonom Bitumen Verfahren mit mohroron hintereinandergeschaltoten Reaktionsgefäßen eingesetzt werden (OD-PS 37327, SU-PS 11657061). Daboi Ist die zur Gewährleistung der Plastizitätsspanne notwendige Gesamtmenge an Fluxöl bereits im Einsatzprodukt enthalten, oder sie wird vor den Roaktionsgefäßen zugemischt. Die Nachteile der bekannten technischen Lösungen bestohen darin, daß große Mongon Fluxöl benötigt worden, woboi das Fluxöl gegenüber dem Destiltatbitumon höher veredelt ist, die Verfahren energetisch uneffektiv sind und außerdem die Flexibilität zu',' gezielten Produktion von geblasenem Bitumen mit unterschiedlicher Plastizitätsspanne, bei schwankender Qualität dor Einsatzprodukte, nicht ausroicht.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von geblasenem Bitumen aus Destillatbitumen und Fluxöl durch Blasen in mehreren hintoreinandergeschalteten Reaktionsgofäßen, bei dem gegenüber dom Stand der Technik der Fluxölverbrauch gesenkt, die Energioökonomie des Verfahrens erhöht und dio Flexibilität zur gezielten Produktion von geblasenem Bitumen mit unterschiedlicher Plastizitätsspanne, auch bei schwankender Qualität der EinsatzproJukto, verbessert wird.

Darlegung dos Wesens der Erfindung

Es bestand die Aufgabe, auf der Basis einer neuen technologischen Lösung mit minimalem apparativen Aufwand ein Verfahren zur Herstellung von geblasenem Bitumen aus Destillatbitumen und Fluxöl zu entwickeln, boi dem der Fluxölverbrauch gesenkt und die Energieökonomie des Verfahrens erhöht wird und geeignete Steuerungsmöglichkeiten für die gezielte Produktion von geblasenen Bitumina mit unterschiedlicher Plastizitätsspanne, auch bei schwankender Qualität der Einsatzprodukte, geschaffen werden.

Die Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Herstellung von geblasenem Bitumen aus Destillatbitumen und Fluxöl durch Blasen bei Temperaturen von 160 bis 28O⁰C, vorzugsweise 230 bis 260°C, in mehreren, vorzugsweise zwei bis fünf, hintereinandergeschalteton Reaktionsgefäßen erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Fluxöl in Teilmengen entweder allen Reaktionsgefäßen zugemischt wird oder aber beginnend mit dem zweiten Reaktionsgefäß und nach dem letzten Reaktionsgefäß zugemischt wird. Das Fluxöl wird vorteilhaft mit oiner Temperatur von 90 bis 140°C zugemischt. Durch die gegenüber dem Stand der Technik geänderte Zusammensetzung des Reaktionsgemisches in den Reaktionsgefäßen und die gegebenenfalls 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 zu den Reaktionsgefäßen auf niedrigerem Temperaturniveau die erforderliche Abführung von Energie aus den Reaktionsgefäßen 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 in den Reaktionsgefäßen besser beeinflußt werden.