Спосіб отримання дьогтю компаундного кам’яновугільного для дорожнього будівництва

1 Спосіб отримання дьогтю компаундного кам'яновугільного для дорожнього будівництва, компонентами котрого є кам'яновугільна смола, вуглецевмісні відходи та відходи фенольних ВІДСТІЙНИКІВ, шляхом їх термовідстоювання, з'єднання, перемішування, який відрізняється тим, що компоненти дьогтю відстоюють роздільно один від одного при температурах 70-90°С, потім відходи фенольних ВІДСТІЙНИКІВ та вуглецевмісні відходи завантажують в куб-реактор, де в процесі його розігріву до 120-140°С відганяються пари во Винахід відноситься до технологій отримання матеріалів для дорожнього будівництва з матеріалів і ВІДХОДІВ КОКСОХІМІЧНОГО виробництва Відомо, ЩО кам'яновугільний дорожній дьоготь згідно з ГОСТ 4641-80 (В И Братчун, А А Кучеренко В А Кучеренко «Модифицированные каменноугольные дегти для дорожного строительства», Кокс и химия, №10, 1991г) являє собою слабоконцентровані суспензії а ї р — фракцій в суміші низькомолекулярних ароматичних вуглеводнів у — фракції, характеризуються вони невисокими значеннями в'язкості, НИЗЬКОЮ когезією, відсутністю еластичних властивостей Все це не дозволяє використовувати цей дьоготь в виробництві дьогтебетонних сумішей для поверхневого покриття шляхів Якість кам'яновугільних дьогтів значно покращується при введенні в них модифікуючих добавок, в якості яких можуть використовуватись відходи КОКСОХІМІЧНОГО виробництва такі як кисла смолка, полімери бензольного відділення, кубові залишки, полімери При більш широкому розгляді ди та легкокиплячі дистилятні фракції, потім в кубреактор завантажують кам'яновугільну смолу, суміш додатково ще підігрівають у кубі-реакторі до 120-180°С при постійному перемішуванні гострою водяною парою доти, поки умовна в'язкість суміші не досягне заданої величини у межах 35-120 секунд в діапазоні температур +(10-ь30) °С, при діаметрі отвору витікання 10 мм 2 Спосіб за п 1, який відрізняється тим, що воду, яка утворилася після конденсації парів, які виходять з куба-реактора, використовують в режимі циркуляції 3 Спосіб за п 1, який відрізняється тим, що для уникнення залипання внутрішньої поверхні трубопроводів смолистими відкладеннями по трубопроводах спочатку пропускають відходи фенольних ВІДСТІЙНИКІВ, потім кам'яновугільну смолу або відходи вуглецевмісних ВІДСТІЙНИКІВ ВІДХОДІВ КОКСОХІМІЧНОГО виробництва (Л С Кузнецова, Н И Авилова, Ю Б Должанская, М И Близнюкова, Т П Григорьева, М Я Кудря «К решению проблемы ликвидации накопителей жидких химических отходов коксохимических предприятий», Кокс и химия, №4, 2002, с 39-44) звернули увагу на накопичувачі, куди направляли КОКСОХІМІЧНІ відходи двох видів органічні - в більшості своїй смолисті (кам'яновугільні фуси, кислі смолки сульфатних відділень, полімери бензольних відділень, смоли та масла від очистки промислових стічних вод), деякі заводи вивозили відходи цехів ректифікації сирого бензолу - кубові залишки, кислу смолку, відпрацьовані лужні води, відходи очистки нафталіну, кубові залишки отримання фталевого ангідриду, автоклавну грязь від отримання сірки Коли відпрацьовані заполімеризовані відходи розріджували антраценовим маслом, кам'яновугільною смолою та дьогтем, отримували матеріал подібний до дьогтю Д-6 ГОСТ 4661-80 Дьогті ВІДНОСЯТЬСЯ ДО в'яжучих матеріалів для дорожного будівництва 00 (О о> о (О 60968 Відомий спосіб отримання модифікованого фракції, потім в куб-реактор завантажують кам'ядьогтю шляхом змішування кам'яновугільного дьоновугільну смолу, суміш додатково ще підігрівають гтю з полівінілхлоридом чи полістиролом з різними в кубі-реакторі до 120-180°С при постійному перенаповнювачами при температурі 110-115°С мішуванні через спеціальний барботер гострою (В И Братчун, А А Кучеренко, В А Кучеренко водяною парою до тих пір, поки умовна в'язкість «Модифицированные каменноугольные дегти для суміші не досягне заданої величини в межах 35дорожного строительства» - Кокс и химия, №10, 120 секунд в діапазоні температур +(1О-ьЗО)°С 1991, с 23-24) при діаметрі отвору витікання 10мм До того ж, Відомий спосіб отримання в'яжучого для доводу, що утворилася після конденсації парів, які рожного будівництва (А с SU «Вяжущее для довиходять з куба-реактора, використовують в рерожного строительства», C08L 95/00, С04В26/26 жимі циркуляції Крім того, для уникнення зали07 07 89 Бюл №25), в якому реалізуються такі пання внутрішньої поверхні трубопроводів смолитехнологічні операції розігрів кам'яновугільної стими відкладеннями по трубопроводах спочатку смоли до 110-120°С для видалення вологи та орпропускають відходи фенольних ВІДСТІЙНИКІВ, ПОТІМ ганічних домішок, добавлення при перемішуванні кам'яновугільну смолу або відходи вуглецевмісних розплаву кубових залишків виробництва 2ВІДСТІЙНИКІВ нафтола, розігрівання до 300°С, перемішування до Роздільне термовідстоювання сировинних однорідної маси компонентів дьогтю компаундного кам'яновугільноМайже всі ВІДОМІ способи отримання в'яжучого го для дорожного будівництва дозволяє підтримудля дорожного будівництва з декількох компоненвати температуру компонентів таку, яка забезпетів мають СПІЛЬНІ технологічні операції — розігрів і чує їх перекачування, до того ж частково перемішування, при цьому температура розігріву випаровуються низькокиплячі дистиляти, при вита час перемішування залежать від складових тримці вуглецевмісних ВІДХОДІВ та ВІДХОДІВ фенокомпонентів льних стоків в підігріваємих ємностях проходить їх Для дьогтю компаундного кам'яновугільного по розшарування з виділенням водяного шару, який ТУУ 24 1 00190443-082-2003 для дорожного будівперіодично відводиться з ємності, що зменшує ництва, коли компонентами дьогтю є кам'яновугіенергетичні затрати при послідуючому випаровульна смола, вуглецевмісні відходи та відходи феванні води, завантаження куба-реактора термовіднольних ВІДСТІЙНИКІВ розігріву та перемішування стояними вуглецевмісними відходами та відходанедостатньо для отримання в'яжучого з заданими ми фенольних стоків і розігрів їх до температур властивостями, особливо в'язкістю, бо і вуглецев(120-140)°С за рахунок вогняного підігріву дозвомісні відходи і відходи фенольних ВІДСТІЙНИКІВ відляє більш якісно відвести водяну вологу та легкорізняються один від одного по вмісту різних речокиплячі дистилятні фракції, які різко погіршують вин, особливо води і легкокиплячих дистилятів, якість дьогтю компаундного (знижується темперавмісту смолистих речовин, ступені їх полімеризатура спалаху, погіршуються в'яжучі властивості і ції, бо вони збирались не один десяток років Це і тд) потребує ввести контроль в'язкості ДЬОГТЮ на осПри подачі останнього компонента дьогтю в танній технологічній операції шляхом ВІДПОВІДНОГО куб-реактор кам'яновугільної смоли — температувипарювання води та легкокиплячих дистилятів, ра в кубі-реакторі підвищується до (120-180)°С за чого не має в вище згаданих способах рахунок додаткового підігріву, при цьому всі комВ основу винаходу поставлена задача у спопоненти в кубі-реакторі перемішуються за допомособі отримання дьогтю компаундного кам'яновугігою гострої водяної пари, що подається через льного для дорожного будівництва з кам'яновугіспеціальний барботер Це дозволяє отримати одльної смоли, вуглецевмісних ВІДХОДІВ та ВІДХОДІВ норідну суміш, з якої разом з водяною парою відфенольних ВІДСТІЙНИКІВ забезпечити випарювання водяться легкокиплячі дистиляти, залишки пари, вологи та легкокиплячих дистилятів зі смоли, вугщо дозволяє покращити процеси полімеризації, які лецемісних ВІДХОДІВ та ВІДХОДІВ фенольних ВІДпроходять в кубі-реакторі з компонентами дьогтю СТІЙНИКІВ при ВІДПОВІДНІЙ температурі за деякий Контроль в'язкості ДЬОГТЮ, ЯКИЙ утворюється в кучас при контролі в'язкості отримуваного дьогтю з бі-реакторі, дозволяє за рахунок температурного доведенням до заданої величини До того ж зменвпливу та часу з перемішуванням видалити вологу шити КІЛЬКІСТЬ стічної води, яка випаровується в та легкокиплячі дистиляти, покращити полімериспособі, зменшити налипання смолистих речовин заційні процеси і, ВІДПОВІДНО, збільшити в'язкість в трубопроводах та збірниках при найменших заРоздільне відстоювання компонентів майбуттратах нього дьогтю уже на цій стадії дозволяє частково Поставлена задача вирішується тим, що в випаритись волозі та легкокиплячій фракції, розспособі отримання дьогтю компаундного кам'яношаруватись відходам з виділенням водяного шару, вугільного для дорожнього будівництва, компоненякий зливається зовні Це покращує якості сиротами котрого є кам'яновугільна смола, вуглецевмівинних матеріалів, відведення ззовні водяного сні відходи та відходи фенольних ВІДСТІЙНИКІВ, шару зменшує енергетичні затрати на їх випарошляхом їх термовідстоювання, з'єднання, перемівування шування Згідно З винаходом компоненти дьогтю Випаровування вологи та легкокиплячих фравідстоюють роздільно один від одного при темпекцій з вуглецевмісних ВІДХОДІВ та ВІДХОДІВ ВІД фературах 70-90°С, потім відходи фенольних ВІДСТІЙнольних стоків в кубі-реакторі з підігрівом покраНИКІВ та вуглецевмісні відходи завантажують в кубщує якість їх видалення за рахунок можливості реактор, де в процесі його розігріву до 120-140°С варіювання температури (збільшення-зменшення) відганяються пари води та легкокиплячі дистилятні 60968 Доза вантаження куба-реактора кам'яновугільною смолою, підвищення температури в кубіреакторі при постійному перемішуванні компонентів майбутнього дьогтю гострою водяною парою дозволяє краще випарити вологу та легкокиплячі фракції, забезпечити однорідність перемішуваної маси при одночасній полімеризації компонентів дьогтю При цьому періодично контролюється умовна в'язкість ДЬОГТЮ ДО ТОГО часу, поки в'язкість не досягне заданої величини в межах 35-120 секунд при охолодженні до 10-30°С Така реалізація способу отримання дьогтю компаундного кам'яновугільного для дорожного будівництва покращує його якості, а саме - покращуються в'яжучі властивості, підвищується температура розм'якшення, знижується температура спалаху, зменшується хрупкість, підвищується ВОДОСТІЙКІСТЬ Продукти випаровування конденсуються і в сепараторі розділяються саме на воду та легкокиплячі фракції, вода використовується повторно в циркуляційному режимі, що значно зменшує КІЛЬКІСТЬ стічних вод, а це, в свою чергу, здешевлює спосіб, легкокиплячі фракції передаються для послідуючого використання Прокачування по трубопроводах спочатку ВІДХОДІВ фенольних ВІДСТІЙНИКІВ змащує внутрішню поверхню маслянистими речовинами, які не допускають залипання їх смолою і т п - це зменшує час їх очищення та здешевлює процес за рахунок зменшення водяної пари, якою промивають трубопроводи, зменшує КІЛЬКІСТЬ стічних вод Заявлений спосіб здійснюється таким чином По всім трубопроводам подачі сировинних матеріалів прокачуються відходи фенольних стоків для запобігання налипання смолистих матеріалів В три сировинні ємності з паровими підігрівачами роздільно закачуються кам'яновугільна смола, вуглецевмісні відходи, відходи фенольних стоків В ємностях підтримується температура 7090°С, що дозволяє частково випаровуватися низькокиплячим дистилятам, а в ємностях з вуглецевмісними відходами та відходами фенольних стоків додатково проходить розшарування рідин з виділенням водяного шару, який періодично видаляється через зливні гребінки, котрими оснащені Після термовідстоювання відходи фенольних стоків та вуглецевмісні відходи закачуються в кубреактор з вогневим підігрівом, де підігріваються до 120-140°С, витримуються при цій температурі доти, поки не відведуться через шламову трубу кубареактора водяна пара та легкокиплячі дистилятні фракції в конденсатор-холодильник, далі в сепаратор для розшарування ВІДПОВІДНО густинам При цьому сепараторна вода відводиться в спеціальну ємність, дистиляти відводяться в проміжну ЄМНІСТЬ Після ЦЬОГО В куб-реактор закачується кам'яновугільна смола, реакційна маса кубареактора розігрівається ще до температур 120180°С, при цьому вся маса в кубі-реакторі перемішується за допомогою гострої водяної пари, яка подається через спеціальний барботер, і випаровується з відведенням через шламову трубу куба-реактора в той же холодильник-конденсатор, далі в сепаратор Декілька разів з куба-реактора пробником беруть пробу дьогтю, охолоджують до 10-30°С і перевіряють умовну в'язкість, яка повинна бути в межах 35-120 секунд при діаметрі отвору витікання 10мм Для збільшення умовної в'язкості ДЬОГТЮ час перебування в кубі-реакторі подовжують При досягненні заданої величини по в'язкості вогневий обігрів куба-реактора відключають, охолоджують до 120°С і відкачують у проміжну ємність готової продукції Кожний компонент дьогтю компаундного завантажується в куб-реактор в відповідному співвідношенні, % мас , так кам'яновугільна смола 40-60 вуглецевмісні відходи 10-20 відходи фенольних ВІДСТІЙНИКІВ 20-50 При цьому матеріальний баланс отримання дьогтю від завантаження і % мас дьоготь компаундний кам'яновугільний 78-52 дистилятні продукти 18-22 втому числі вода 11-16 дистиляти 2-11 Вода, яка утворилася в результаті конденсації водяної пари та зливу водяного прошарку, використовується в циркуляційному режимі ЄМНОСТІ Комп'ютерна верстка Н Кураєва Підписне Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119