DE2155530A1 - - Google Patents
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10C—WORKING-UP PITCH, ASPHALT, BITUMEN, TAR; PYROLIGNEOUS ACID
- C10C3/00—Working-up pitch, asphalt, bitumen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10C—WORKING-UP PITCH, ASPHALT, BITUMEN, TAR; PYROLIGNEOUS ACID
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein verbessertes Verfahren zum Herstellen einer bituminösen Substanz aus Steinkohlenteer,
wie Pech für Pechkoks und üblichen Pechen aus Steinkohlenteer.
Nach einem konventionellen Verfahren eum Herstellen einer
bituminösen Substanz, wie Pech aus Steinkohlenteer, werden aromatische Bestandteile mit niederem Schmelzpunkt durch
Destillation oder Dampfbehandlung entfernt und erforderlichenfalls
wird bis zu einem gewissen gewünschten Grad eine PoIykondensationsreaktion
durch Wärmebehandlung oder durch Einblasen von luft hervorgerufen, oder es wird destilliertes öl
aus Kreosotöl und dergleichen eingeführt, um eine bituminöse Substanz mit den gewünschten Eigenschaften (Viskosität und
Erweichungspunkt) zu erhalten.
Als wichtige Eigenschaften von Kohlenteer und Pech sind der Erweichungspunkt, der Aschegehalt, der Gehalt an benzolunlöslichen
Bestandteilen, chinolinunlöslichen Bestandteilen und der Gehalt an gebundenem Kohlenstoff etc. zu nennen. Beispielsweise
sind die Anforderungen, die im Hinblick auf die erwähnten Eigenschaften an Peche für Elektroden gestellt
500823/0874
werden, häufig sehr Btreng. Der Unterschied zwischen der
benzolunlöslichen Komponente und der chinolinunlöslichen Komponente (Verhältnis von benzolunlöslicher Komponente zu
chinolinunlöslicher Komponente) wird als sehr wichtig für ß-Harze angesehen, und es ist erforderlich, daß die chinolinunlösliche
Komponente in einer möglichst geringen Menge vorliegt, während der Anteil der benzolunlöslichen Komponente
so groß wie möglich ist.
Nach der konventionellen Methode zum Erzeugen von Pechen werden verschiedene Maßnahmen zum Erhöhen des Anteils der
ß-Harzkomponente angewendet, wie Polykondensation durch thermische Behandlung, Einblasen von Luft, Zusatz von Schwefel.
Dabei ist die am häufigsten durchgeführte Behandlung die thermische Behandlung, die jedoch eine lange Dauer für die
Polykondensationsreaktion erfordert. Außerdem werden durch die thermische Behandlung nicht nur der Anteil der benzolunlöslichen
Bestandteile, sondern auch der unerwünschten chinolinunlöslichen Bestandteile (j(-Harz) erhöht und es ist daher
sehr schwierig, nur den Anteil der gewünschten Komponente zu erhöhen.
Wenn auch das Einblasen von Luft oder die Zugabe von Schwefel die Polykondensation fördern und den Anteil der benzolunlös-P
liehen Komponente erhöhen können, sind doch diese Maßnahmen nichte anderes als Hilfemittel für die thermische Behandlung,
weil sie aufgrund ihrer Reaktionstemperatur nur unter Erhitzen auf eine Temperatur zwischen 300 und 400° C wirksam
werden.
So ist es im Hinblick auf die Erweichungstemperatur und dergleichen
unmöglich, eine außerordentlich große Menge luft einzublasen
oder eine große Menge an Schwefel zuzugeben.
209*23/0*7*
2155539
— "5 —
Man war daher sehr stark "bestrebt, ein Verfahren zum Verbessern
der Eigenschaften von Pechen aufzufinden, mit dem die angegebenen Eigenschaften frei eingestellt werden können,
insbesondere das Verhältnis von benzolunlöslichea Bestandteil zu chinolinunlösliehern Bestandteil.
Durch die Erfindung wurde nun ein Verfahren zugänglich, mit dem diese Aufgabe gelöst werden kann. Bei diesem Verfahren
wird als Katalysator für die unter Polymerisation durchgeführte Verbesserung von Pechen Abfallschwefelsäure(Abfallschwefelsäure,
erhalten beim Waschen von Rohbenzol und Erdölprodukten mit konzentrierter Schwefelsäure, nachstehend Iediglich
als "Abfallschwefelsäure11)» die überwiegend aus SuI-fonsäure
und organischen Derivaten der Schwefelsäure besteht, oder konzentrierte Schwefelsäure verwendet. Mit Hilfe dieses
Verfahrens kann das angegebene Ziel bei niedrigerer Heaktionstemperatur
erreicht werden.
Nach diesem Verfahren ist es möglich, den Anteil der benzolunlösliehen
Komponente beliebig zu erhöhen, ohne daß der Anteil der chinolinunlösuchen Komponente erhöht wird.
Einen wichtigen Faktor für die Qualität von Pechen stellt außerdem der Gehalt an gebundenem Kohlenstoff dar. Es konnte
nun eine vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens gefunden werden, bei der mit Hilfe einer Extraktionsbehandlung
unter Verwendung von Erdöl-Schwerölen eine Erhöhung des Gehalts an gebundenem Kohlenstoff erzielt werden
kann, die sonst ziemlich gering ist.
Es war bereits bekannt, daß ein schlammartiges Produkt abgeschieden
wird, wenn Pechen ein Erdöllösungsmittel zugesetzt wird. Dieser Niederschlag enthält jedoch eine große Menge an
Lösungsmittel und nimmt die Form eines starren, körnigen Breis x) bezeichnet
209822/0874
an. Er kann daher nicht in industriellem Maßstab kontinuierlich
als Teerpech entnommen werden. Es wurde daher bisher
nicht vorgeschlagen, mit Hilfe dieser Methode Teerpeehe herzustellen
und zu verwenden.
Eine Schwierigkeit stellt bei der erwähnten Methode jedoch das Trennen der abgeschiedenen Pechkomponente und der extrahierten
Erdöl-Lösung dar und unter gewissen Bedingungen vermischt sich ein geringer Anteil des Erdöl-Sehweröls mit der
sich abscheidenden Pechkomponente. In diesem Pail tritt eine
außerordentlich starke Erniedrigung des Gehalts an gebundenem Kohlenstoff in dem Pech auf, und es ist erforderlich, die
Bedingungen, wie Temperatur, Mischlings- und Extraktionsverhältnis und dergleichen, sorgfältig einzuhalten.
Durch die Erfindung wird diese Schwierigkeit ebenfalls vollständig
überwunden und es wird ermöglicht, trotz der Unterschiede in den Eigenschaften des Steinkohlenteer» und den
Eigenschaften des Schweröls Peche guter Qualität innerhalb eines weiten Bereiches von Bedingungen herzustellen.
Zusammenfassend wird durch die Erfindung eine Methode zugänglich, durch welche die Extrahierbarkeit von niedermolekularen
Bestandteilen und die Abtrennbarkeit der Pechkomponente bei
möglichst hohen Werten gehalten werden können, indem Erdölkohlenwasserstoffe, die zusätzlich zu Erdöl-Schweröl mit
hohem Siedepunkt eine geringe Menge an niedersiedendem, gesättigtem Kohlenwasserstofföl enthalten oder damit vermischt
sind, als Extraktionsmittel zum Entfernen von niedermolekularen, niedrigsiedenden Bestandteilen des Steinkohlenteers
verwendet werden.
Die für die Zwecke der Erfindung als !lösungsmittel verwendeten
Erdölprodukte (Erdöl-Lösungsmittel) haben folgende Eigen-
200822/0874
2155539
schäften: Einen Anilinpunkt von mehr als 20° O (wünschenswert
mehr als 40° C), Siedebereich und Destillationsverhältnis: Bei Siedebeginn -200° C: 0 - 30 #, bei 200° - 360° C:
20 - 98 $> und über 360° G: 0 - 80 #.
Erdöllösungsmittei, die innerhalb des angegebenen Bereiches
liegen, umfassen Leichtöl, Schweröl, Gemische aus Leichtöl und Schweröl, Gemische aus Schweröl mit Leichtöl, Kerosin
und Benzin (Gasolin) und dergleichen und verschiedene Rohöle.
Wenn das Extraktionsmedium einen gesättigten Kohlenwasserstoff mit niederem Siedepunkt zusätzlich zu dem hochsiedenden
Schweröl enthält, so wird die Trennbarkeit aufgrund der Viskositätserniedrigung bei der Extraktion verbessert, und ein
Teil des Paraffin- oder Haphthenkohlenwasserstofföls, das
sich in der Pechschicht zu einem sehr kleinen Anteil löst, wird in einen niedersiedenden Kohlenwasserstoff übergeführt.
Auf diese Weise kann zum abschließenden Einstellen des Erweichungspunktes leicht die Trennung durch Destillation erreicht
werden.-
Wenn flüssiges Erdgas (Petroleumgas) oder ein Kohlenwasserstofföl mit niederem Siedepunkt (Gasolin) für sich als Extraktionsmittel
verwendet wird, so ist es notwendig, Druck anzulegen, um die flüssige Phase aufrechtzuerhalten, weil
Erhitzen erforderlich ist, um nach der Extraktion die Pechkomponente in flüssiger Form zu entnehmen, und die Extraktion
und Abtrennung von niedermolekularen aromatischen Bestandteilen, die in dem Pech nicht erforderlich sind, verläuft
nicht zufriedenstellend.
Beide Nachteile können durch die Erfindung vermieden werden. Erfindungegemäß ist es möglich, Peche mit guter Qualität
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2155539
aus Kohlenteer- Bestandteilen mit Hilfe einer vereinfachten Vorrichtung herzustellen.
Die Erfindung wird nachstehend im einzelnen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. In diesen Zeichnungen
bedeuten
Pigur 1 eine graphische Darstellung, die den Zusammenhang
zwischen der !Temperatur und der Viskosität von erfindungsgemäß hergestelltem Pech im Vergleich mit Pech zeigt, das durch
eine konventionelle Methode erhalten wurde;
figur 2 eine graphische Darstellung, die den Zusammenhang zwischen der Temperatur und der Viskosität von Straßenbauteer,
der'erfindungsgemäß hergestellt wurde, im Vergleich
mit einem durch eine konventionelle Methode erhaltenen Teer zeigt.
Erdöl-Schweröl Grad C wurde in einem Verhältnis von 1:1 zu Steinkohlenteer gegeben und das erhaltene Gemisch wurde
bei 50° C bzw. 100° C gerührt und bei den angegebenen Temperaturen ruhig stehengelassen. Die auf diese Weise abgetrenn
ten Peche haben folgende Eigenschaften.
| Erwei chungspunkt |
Tabelle 1 | benzolun lösliche Komponente |
Ausbeute, bezogen auf Teer |
|
| Behand- lungstemp. |
(Quecksilber kathode ° C) 44 61 |
gebunde ner Kohlen stoff |
* 10,5 21,4 |
Jt 38 32 |
| 500C 100° C |
39,6 49,1 |
|||
215553Q
Das in Beispiel 1 durch Behandeln bei 50° C erhaltene Pech
wurde destilliert, wobei ein Pech mit folgenden Eigenschaften erhalten wurde.
Destillations- Erwei- gebunde- beneolun- .Ausbeute,
temperatur chungspunkt ner Kohlen- lösliche bezogen
stoff Komponente auf Teer
| C | {Quecksilber methode ° C) |
* | ,6 | ί | t t |
29 | |
| 340° | C | 67 | 50 | ,8 | 23, | 2 | 25 |
| biB 363° |
88 | 57 | 29, | 3 | |||
Die Analysenwerte der Eigenschaften des in diesem Beispiel als Ausgangsmaterial verwendeten Kohlenteers und des nach
einer konventionellen Methode gebildeten Peches sind in !Tabelle 3 angegeben.
| Tabelle ? | gebunde ner Kohlen stoff |
benzolun lösliche Komponente |
Ausbeute, bezogen auf Teer |
| 30,4 | * 4,5 |
* | |
| Proben Erwei chungspunkt (Quecksilber methode ° C) |
|||
| Ausgangsmate- __ rial Kohlenteer ~" |
46,5 | 12,1 | 58 |
| durch konv. Methode erhaltene Peche |
53,4 | 27,2 | 56 |
| durchbloie g-n Destillation (1) b( |
|||
| wie (1) (2) 88 | |||
durch konv. Methode erhaltene Peche,
Behandlung durch 87 57,5 35,2 57 thermische Polykondensation
205822/Ο87Λ
2155539
— 8 — Beispiel 3
Das durch. Behandeln bei 50° C in Beispiel 1 gebildete Pech,
wurde einer weiteren Behandlung bei 150° C unter Zusatz von Schweröl des Grads C in einem Verhältnis von 1 : 1 unterworfen.
Das in dieser Weise abgetrennte Pech zeigt die folgenden Eigenschaften.
Erweichungspunkt gebundener benzolunlös- Ausbeute,
Kohlenstoff liehe Komponente bezogen
auf Teer
(Quecksilbermethode)
120° 0 62,2 # 36,2 % 11 %
Schweröl des Grads G wurde zu Weichpech gegeben und das Gemisch wurde bei 80° C bzw. 150° 0 gerührt
ten Peche zeigten folgende Eigenschaften.
| Erwei chungs |
Tabelle | 5 | benzol unlös |
chinolin- unlösliche |
Ausbeute, bezogen |
|
| Behandlungs- Bedingungen |
punkt | gebun dener |
liche Korn- | Komponente | auf | |
| Verhältnis | Kohlen | ponente | Teer | |||
| Schweröl zu „ Weichpech lemp# |
34° C | stoff | 9,5 * | 2,4 * | ||
| Ausgangsmaterial Weichpech |
66 | 38,8 % | 27,4 | 8,2 | 59 | |
| 1/1 80° C | 88 | 42,0 | 33,5 | 9,5 | 30 | |
| n 150 | 120 | 57,0 | 34,9 | 9,0 | 20 | |
| 1/2 150 | 54,0 | |||||
2155539
Schweröl des Grads C wurde in einem Verhältnis von 1 : 1 zu
Weichpech gegeben und das Gemisch wurde bei 150° C gerührt. Das so abgetrennte Pech wurde mit Benzin (Gasolin) gewaschen
und getrocknet. Das Produkt zeigt die folgenden
Eigenschaften.
Eigenschaften.
Erweichungspunkt
gebundener
Kohlenstoff
Kohlenstoff
benzolunlösliche
Komponente
Komponente
chinolinunlös-Iiehe Komponente
71,0" G
59,4
20,4
0,4
Schweröl des Grads G wurde in einem Verhältnis von 1 : 1 au Mittelpech gegeben und das Gemisch wurde gerührt und danach
ruhig stehengelassen. Das so abgetrennte Pech hatte folgende Eigenschaften.
| Erwei chungs punkt |
Tabelle 7 | benzol unlös liche Kompo nente |
chinolin- unlös- liche Kompo nente |
Dichte | |
| 0G 66,9 88,0 |
ft 12,1 32,7 |
* 1,2 1 9,0 1 |
38/380C ,263 ,285 |
||
| Proben | gebunde ner Kohlen stoff |
||||
| Mittelpech mit Schweröl Grad 0 be handeltes Pech |
46,5 54,5 |
||||
209822/0874
215553Q
- 10 -
Schweröl des Grads A, Schweröl des Grads B und Schweröl des Grads C wurden in den in Tabelle 8 angegebenen Mengenverhältnissen
zu Kohlenteer gegeben und das Gemisch wurde gerührt und bei 80° 0 stehengelassen. Das so abgetrennte Weichpech
wurde bis zu 320° C destilliert, wobei Pech mit den folgenden Eigenschaften erhalten wurde.
Verhält- Erwei- benzol- chinolin- gebunde- Ausbeute,
nis Teer/ chungs- unlös- unlösliche ner Kohlen- bezogen
Schweröl punkt liehe Komponente stoff auf Kohlen-
Kompo- teer
nente
| 0C | 26,9 | * | % | 35 | |
| Schweröl, Grad A 1/0,5 |
91 | 25,2 | 6,8 | 60,6 | 30 |
| Schweröl, Grad B 1/0,5 |
88 | 32,3 | »,1 | 57,6 | 53 |
| Schweröl, Grad 0 1/1 |
92 | 7,7 | 58,7 | ||
| Beispiel 8 | |||||
Ein Schweröl, Grad C, wurde in Mengenverhältnissen von 1 :
bzw. 1 : 0,5 Kohlenteer zugesetzt. Die Gemische wurden bei 70° C bzw. 50° C gerührt und danach stehengelassen. Die Eigenschaften
der so abgetrennten bituminösen Produkte wurden im Hinblick auf die für Straßenbauteere festgelegten Standards
untersucht. Die erzielten Ergebnisse sind nachstehend gezeigt.
209822/0874
!Tabelle 9
Eigenschaften von StraBenbauteeren
Yer- Verhält- Temp, der Ausbeute
such nis Teer/ Schweröl- an Stras-
Mr. Schweröl behänd- senbau-
lung teer
BYT Dichte Säure- Naphtha- toluol- Flammölgelingeunlöspunkt
halt halt liehe
Kompo-
nente
Schaumtest
•*«v O
1 2 3
1/1 1/1 1/0,5
700C
50
70
25/250O
| 35 | 96 | 60, | 40C | 1, | 1182 | ο, | 5 $ | ■ 1, | 4 96 | 16 | ,3 96 | 1400C | gut · | I |
| 40 | 47, | 6 | 1, | 165 | ο, | 6 | 1, | 6 | 11 | ,8 | 135 | gut | H H |
|
| 37 | 42, | 2 | 1, | 162 | 0, | 8 | 2, | 0 | 10 | ȟ | 132 | gut | 1 |
| Test der | fraktionierten | Destillation |
| 1700C | 27O0C | 30O0C |
| 0 # 0 0 |
4,7 96 6,5 ■ 7,2 |
9,1 96 14,8 15,2 |
Grad
Erweichungspunkt (Hg-Methode) benzolunlös- chinolinunlös- gebundener
liehe Komponente liehe Komponente Kohlenstoff
konventionelle
Methode
Methode
| "C | * | |
| Mittelpeeh | 67 | 12,1 |
| Hartpech | 88 | 27,2 |
| Hartpech (hitzemodifi- iziert) |
87 | 35,2 |
| Mittelpech (Beisp.2) |
67 | 23,2 |
| Mittelpech (Beisp,5) |
71 | 20,4 |
| Hartpech (Beisp.2) |
88 | 29,3 |
| Hartpech (Beisp.5) |
91 | 26,9 |
| 1,2 | 46,5 | ι |
| 3,6 | 53,4 | H |
| 0,0 | 57,1 | I |
| 3,1 | 50,6 | |
| 0,4 | 59,4 | |
| 7,6 | 57,8 | |
erfindungsgemäße Methode
6,8
60,6
Tabelle 10 zeigt die Eigenschaften der erfindungsgemäß hergestellten
Peche im Vergleich mit Pechen, die nach der konventionellen Methode hergestellt wurden.
Ferner stellt in Figur 1 die Kurve 1 die Temperatur-Viskositäts-Eurve
eines Peches dar, das durch die konventionelle Methode hergestellt wurde (Erweichungstemperatur 900C,
thermische Behandlung), und Kurve 2 stellt die Temperatur-Viskositäts-Kurve
eines Peches dar, das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt wurde (Erweichungstemperatur
91,8° G, Zugabe von Schweröl Grad 0 in einem Verhältnis von
1 : 0,5» thermische Behandlung bei 80° C).
Wie aus Figur 1 ersichtlich ist, zeigt das erfindungsgemäß hergestellte Pech verminderte Temperaturempfindlichkeit im
Vergleich mit dem Pech, das nach dem konventionellen Verfahren gebildet wurde. Diese Neigung wird auch in Straßenbauteer
beobachtet, der erfindungsgemäß hergestellt wurde, wodurch der Nachteil von konventionellem Straßenbauteer beseitigt
wird.
Figur 2 zeigt Meßwerte des Temperatur-ViskoBitäts-Zusammenhangs.
1 stellt eine Viskositäts-Temperatur-Kurve von Straßenbauteer dar, der durch eine konventionelle Methode gebildet
wurde (RVT 62° C) und 2 zeigt die Viskositäts-Temperatur-Kurve
von erfindungsgemäß hergestelltem Straßenbauteer. Aus Figur 2 ist ersichtlich, daß die Temperaturempfindlichkeit
der Viskosität von Straßenbauteer, der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt wurde, deutlich geringer ist als
die des Teers, der nach dem konventionellen Verfahren erhalten wurde.
1 bis 5 # Atifallschwefelsäure wird auf 100 bis HO0C erhitztem
Mittelpech oder Weichpech zugesetzt und das Gemisch wird 15 Minuten lang gerührt. Die dabei erzielten Ergebniese sind in den
Tabellen 11 und 12 aufgeführt.
209322/0874
| Zugabe von | Abfallschwefelsäure zu | Erwei chungs punkt |
benzol unlös liche Kompo nente |
Mittelpech | gebunde ner Kohlen stoff |
Gesamt- schwe- felge- isalt |
| Zusatz von Ab fallschwe felsäure 56 |
Dichte | 0C | 56 | chinolin- unlös- liche Kompo nente |
96 | 96 |
| 30/3O0O | 66,9 | 12,11 | 56 | 46,46 | 0,38 | |
| O | 1,263 | 72,2 | 18,96 | 1,22 | 47,93 | 0,58 |
| 1 | 1,270 | 75,9 | 22,71 | 2,46 | 48,63 | — |
| 2 | 1,282 | 77,7 | 27,04 | 2,86 | 48,43 | 0,90 |
| 3 | 1,282 | 78,7 | 32,07 | 2,99 | 51,41 | — |
| VJI | 1,293 | !Tabelle 12 | 2,40 | |||
Zugabe von Abfallschwefelsäure zu Weichpech
| Zusatz von Ab fallschwe felsäure 76 |
Dichte | Erwei chungs punkt |
benzol unlös liche Kom ponente |
chinolin- unlösliche Komponente |
gebunde ner Kohlen stoff |
| 30/3O0O | 0O | 56 | 96 | 96 | |
| O | 1,229 | 34,4 | 9,53 | 0,40 | 38,38 |
| 1 | 1,243 | 37,2 | 17,56 | 0,39 | 40,43 |
| CVJ | 1,249 | 40,4 | 21,66 | 2,15 | 42,56 |
| 3 | 1,278 | 44,1 | 25,13 | 2,40 | 42,60 |
| 5 | 1,291 | 45,2 | 34,37 | 2,76 | 42,73 |
| Beispiel | 10 |
In diesem Beispiel werden leonzentrierte Schwefelsäure und
Abfallschwefelsäure Koksofenteer zugesetzt und die Gemische
bei 50, 80 bzw. 120° 0 gehalten und während 30 Minuten gerührt.
209322/0874
Zugabe von konzentrierter Schwefelsäure zu 2ieer
| O * | Analyse | Bührtemperatur | 500G | 80°G | 1200C | |
| zugesetzte Menge |
benzolunlösliche Komponente |
4,5 Jt | 4,5 | 4,5 | ||
| ■ | chinolinunlö sli ehe | 1,8 Jt | 1,8 | 1,8 | ||
| !Komponente | 30,4 # | 30,4 | 30,4 | |||
| 0,5 Jt | gebundener Sohlenstoff |
200 ep | 200 | 200 | ||
| Viskosität (50° G) | 8,5 Jt | 8,2 | 9,1 | |||
| benzolunlösliche Komponente |
1,3 Jt | 1,9 | 1,4 | |||
| chinolinunlösliche Komponente |
31,4 Jt | 32,5 | 32,3 | |||
| 1,0 Jt | gebundener Kohlenstoff |
280 ep | 360 | 580 | ||
| Viskosität (50° G) | 9,9 Jt | 12,2 | 13,6 | |||
| beneolunlusliche Komponente |
1,6 Jt | 1,2 | 1,5 | |||
| chinolinunlösliche Komponente |
32,7 t | 32,8 | 34,0 | |||
| 3,0 Jt | gebundener Kohlenstoff |
380 ep | 740 | 1960 | ||
| Viskosität (50° C) | 18,7 Jt | 23,5 | 25,2 | |||
| benaolunlösliche Komponente |
1,5 | 1,5 | 1,2 | |||
| chinolinunlösliche Komponente |
33,4 Jt | 33,9 | 35,5 | |||
| gebundener Kohlenstoff |
720 ep | 1520 | - | |||
| Viskosität (50° V) |
203822/0074
215553g
- 16 Tabelle 14
Zusatz von Abfallschwefelsäure zu Teer
| Analyse | Rührt emp eratur | 500C | 800C | 120°C | |
| zugesetzte Menge |
benzolunlösliche Komponente |
4,5 * | 4,5 | 4,5 | |
| chinolinunlösliche Komponente |
1,8 $> | 1,8 | 1,8 | ||
| a # | gebundener Kohlenstoff |
30,4 # | 30,4 | 30,4 | |
| Viskosität (500C) | 200 cp | 200 | 200 | ||
| benzolunlösliche Komponente |
8,9 % | 9,6 | 9.! | ||
| chinolinunlösliche Komponente |
1,4 # | 1,8 | 1,8 | ||
| 1,0 J6 | gebundener Kohlenstoff |
32,0 i> | 33,1 | 34,6 | |
| Viskosität (500C) | 300 cp | 420 | 930 | ||
Die Eigenschaften von Abfallschwefelsäure und konzentrierter Schwefelsäure sind in Tabelle 15 gezeigt.
209822/G874
215553Q
- 17 Tabelle 15
Dichte
Schwefel- organische, teerartige Wassersäurekon- sulfurierte hochpolyme- gehalt
zentration Verbindung re Substanz der Sulfon-
saure
Abfallschwefelsäure
15/4°C 1,48
konzentrierte Schwefel- 1,84 säure
37
31
28
Die Ausbeuten an Pech bei Zugabe von Abfallschwefelsäure oder konzentrierter Schwefelsäure zu !Deer sind in Tabelle
angegeben,
•Tabelle 16
Zusatz von konzentrierter Schwefelsäure
Ausbeute Erwei- Zugabe von Ausbeute Erweichungs- Abfall- chungs-
punkt des schwefel- punkt
Peches säure
| O | * | 60,4 & | 85,0°C | o i> | 60,4 | 85,00C |
| 1 | 66,6 | 86,1 | 1 | 71,0 | 85,4 | |
| 3 | 82,9 | 85,6 | 3 | 79,0 | 85,1 | |
| VJt | 88,7 | 85,9 | 5 | 88,9 | 85,7 | |
Tabelle 17
Herstellung von Pech aus Teer
Herstellung von Pech aus Teer
Versuch Zusatz Yerhält- Grad des Temp, der Ausbeute Eigenschaften des Pech.es
Nr. an Abfall- nis Teer/ Schweröls Schwerölbe-an Pech jBrwei- benzol- chinolin- gebundeschwefel-Schweröl
handlung chungs-unlös- unlös- ner
säure punkt liehe liehe Kohlen-
Kompo- Eompo- stoff
nente nente
nente nente
| ISJ | 1 | 96 | 0 | 1/1 | σ | 0O | 80 | $6 | 0O | * | * | Schwefelsäure | % | I | fs) |
| ο to |
2 | 1,5 | 1/1 | 0 | 80 | 25 | 88 | 29,3 | 9,2 | 57,8 | H OD |
cn | |||
| α» fs* |
3 | 1,5 | 1/0,5 | σ | 80 | 30 | 95 | 34,5 | 9,5 | 59,9 | I |
cn
cn |
|||
| 4 | 1,5 | 1/0,5 | A | 80 | 28 | 88 | 36,5 | 9,6 | 59,6 | ||||||
| **v O |
5 | 1,5 | 1/0,5 | B | 80 | 30 | 91 | 36,9 | 9,4 | 62,7 | |||||
| 0» | 6 | 5,0 | 1/1 | C | 120 | 28 | 88 | 35,2 | 8,8 | 58,6 | |||||
| 46- | 7 | 5,0 | 1/1 | C | 150 | 46 | 83* | 58,2* | 8,6* | 51,0* | |||||
| 8 | 2,0 | 1/1 | C | 50 | 35 | 103* | 61,7* | 8,9* | 55,0* | ||||||
| 9 | 0,5** | 1/1 | C | 80 | 32 | 111 | 39,0 | 8,7 | 59,6 | ||||||
| 10 | 1,0** | 1/1 | C | 80 | 28 | 87 | 30,5 | 9,5 | 58,8 | ||||||
| # | Werte für die | 28 | 89 | 32,0 | 9,4 | 58,0 | |||||||||
| abgetrennten Substanzen nach | der Schwerölbehandlung | ||||||||||||||
| ** | ohne Destillation zum Einstellen des Erweichungspunkts | ||||||||||||||
| konzentrierte | |||||||||||||||
In diesem Beispiel wird Abfallschwefelsäure oder konzentrierte Schwefelsäure einem im Koksofen gebildeten Teer zugesetzt und
nach ausreichendem Rühren wird Erdöl-Schweröl zugegeben, um Pech oder eine aromatische bituminöse Substanz mit hohem Molekulargewicht
auszufällen und abzutrennen. Danach wird eine Destillation durchgeführt, um den Erweichungspunkt einzustellen.
Die Daten dieses Beispiels sind in Tabellen 17 und 18 gezeigt.
Tabelle 18 Herstellung von Straßenbauteer aus Teer
| Ver such Nr. |
Zusatz an Ab- fall- schwe- felsäure |
Ver hältnis Teer/ Schweröl |
Grad Temp, des der Schwer-Schwer- öls ölbe- handlg. |
0C 70 70 |
Aus- s beute — an - Stras- h senbau- teer |
ig« tr£ |
ißenbauti | ser |
| 1 2 |
O 10 |
1/1 1/1 |
G C |
35 60 38 63 |
VT | Dichte | Säure- Öl- Gehalt |
|
| G A ,2 |
25/250C 1,182 1,185 |
0,5 0,4 |
Eigenschaften von Straßenbauteer
Ver- - 4 -, ^^ ^ i,
~v Naphtha- "Coluol- Flamm- Schaum- fraktionierte
buch linge_ unlös- punkt test Destillation
halt Kompo- 170°C 270°C 500°G
nente
0 4,7 9,1 0 3,5 10,0
| * | 16,3 | 0G | gut | |
| 1 | 2,8 | 23,4 | 140 | gut |
| 2 | 2,7 | 145 | ||
209322/0874
Anmerkung: Die nach der Schwerölbehandlung abgetrennte Substanz
(Abscheidung, ) wurde als Straßenbauteer analysiert. Es wurde keine Destillation oder ölzugabe
zum Einstellen der Viskosität durchgeführt.
Wie aus den Tabellen 17 und 18 ersichtlich ist, steht die Menge der zugesetzten Abfallschwefelsäure oder konzentrierten
Schwefelsäure in direktem Zusammenhang mit dem Anstieg und der Verminderung der Menge der benzolunlösliehen Komponente, und
der Anteil an Schweröl und die Behandlungstemperatur regeln den Erweichungspunkt, den Gehalt an gebundenem Kohlenstoff
und beeinflussen die Abtrennung vom Schweröl.
Der Zusatz an Schweröl beträgt vorzugsweise 30 bis 200 $, bezogen
auf den Teer, damit eine gute Abtrennung und Gewinnung der abgeschiedenen Pechkomponente erreicht wird. Die Temperatur
beträgt vorzugsweise 50 bis 1500G bei Teer und 100 bis
25O0C bei Mittelpech.
In diesem Beispiel wird konzentrierte Schwefelsäure anstelle von Abfallschwefelsäure zugesetzt.
Die Eigenschaften des als Rohmaterial verwendeten Kohlenteers, der Abfallschwefelsäure und konzentrierten Schwefelsäure, sowie
die Eigenschaften von Pech und Straßenbauteer, die in. diesem Beispiel erhalten wurden, sind in den Tabellen 19, 20,
21 und 22 gezeigt.
Als Rohmaterial verwendeter Kohlenteer
| Dichte 15/40C |
Viskosität (5O0C) |
gebundener Kohlenstoff |
9,8 | benzolunlös liche Kompo nente |
chinolinun- lösliche Komponente |
| 1,18 | cp 200 |
> 30,4 |
4,5 | 0,4 | |
| Teersäuregehalt Eaphthalingehalt | fraktionierte Destillation |
||||
| 2600C | 35O0C | ||||
| 2,1 | 24 | 37 | |||
Eigenschaften von Abfallschwefelsäure und konzentrierter
Schwefelsäure
Dichte Schwefel- Sulfon- teerartige säurekon- säure, hochpolymezentraorganische
re Substantion sulfonierte zen Substanzen
Wassergehalt
Abfallschwefel
säure
säure
15/4°C 1,48
konzentrierte Schwefel- 1,84 säure
31
28
4 5
Eigenschaften von Pech, erhalten nach der konventionellen
Methode
Erweichungs- benzol- chinolin- gebundener punkt unlösliche unlösliche Kohlenstoff
Komponente Komponente
Mittelpech 66.9 12o1 1.2 46,5
Hartpech 88.0 27.2 3.6 53*4
Hartpech 87.1 36.2 10.0 57*1 (hitzemodifiziert)
Eigenschaften von Straßenbauteer, erhalten nach der konventionellen
Methode
| HVT | Dichte | Säure-Öl- Gehalt |
ETaphthalin- gehalt |
toluolun- lösliche Komponente |
Flamm punkt |
| 59.7 | 15/40C 1.23 |
0.2 | Spuren | 11.7 | 0C 174 |
fraktionierte Destillation Formtest 170 C 27O°C 3000C
gut 0 1.4 4.2
Extraktion mit Hilfe von Erdöl-Leichtöl für sich oder mit
gemischtem Öl.
Leichtöl, Schweröl oder Mischöl aus Erdöl wurde in
- 23
2098??/0874
215553Q
verschiedenen Mengenverhältnissen zu 10 kg Kohlenteer gegeben. Die Gemische wurden unter Rühren erhitzt, stehengelassen
und die Pechkomponente, die sich als untere Schicht, abschied, wurde analysiert.
Die in diesem Beispiel erzielten Ergebnisse sind in Tabelle 23 aufgeführte Die Daten des als Ausgangsmaterial verwendeten
Kohlenteers und des als Lösungsmittel verwendeten Erdöl-Leichtöls und -Schweröls sind in Tabelle 24 angegeben»
209872/087/*
Versuch
Nr.
Extraktionsbedingungen Mischungsverhältnis
Kohlen- Schwer- Leichtteer öl C öl
(2)
Temp.
Eigenschaften deB abgetrennten Peches
Erweichungs- gebunde- benzol- chinolin- Dichte
Erweichungs- gebunde- benzol- chinolin- Dichte
temp. 0C
| ner Koh lenstoff |
.1 | unlös liche Kompo nente |
unlös liche Kompo-^ nente fo |
30/30 0C |
.34 |
| .2 | 1 | .30 | |||
| 63 | .7 | 37.4 | 11.8 | 1 | .28 |
| 64 | 35.4 | 11.0 | 1 | ||
| 58 | 32.3 | 7o7 | |||
2 3
0.8 1
0.2
120
95.0
93o7
91.8
93o7
91.8
Das abgetrennte Pech wurde destilliert, um den Erweichungspunkt einzustellen«,
chinolin- gebundeunlösner Kohliche
lenstoff
Komponente
Komponente
| Dichte | Tabelle 24 | 200 0G |
230 0C |
15 | 300 0C |
360 0G |
Trocken punkt |
Anilin | benzolun | |
| 15/4°G | Fraktionierte Destillation | % | % | 65 | % | punkt | lösliche Kompo nente |
|||
| Siede beginn |
21 | 34 | «atf | 0C | % | |||||
| 1.200 | 0C | 12 | 87 | - | 34.2 | 7.6 | ||||
| Kohlen teer |
0.811 | 192 | - | 4 | 25 | - | 68 | - | ||
| Leichtöl | 0.864 | 178 | 79 | - | ||||||
| Schweröl C (2) |
238 | |||||||||
3.4
33.5
Aus den angegebenen Ergebnissen ist außerdem klar ersichtlich, daß ein Pech mit hohem Gehalt an gebundenem Kohlenstoff
erhalten werden kann, wenn Leichtöl zusammen mit Schweröl des Grads C zugesetzt wird, im Vergleich mit der
Zugabe von Schweröl des Grads C* Ferner haben die Eigenschaften des Lösungsmittels und die Extraktionsbedingungen
einen großen Einfluß auf die Abtrennbarkeit und Eigenschaften des Peches©
Eigenschaften des Lösungsmittels bei der Lösungsmittelextraktion von Kohlenteer und Abtrennbarkeit der Pechkomponente·
Ähnliche Versuche wie in Beispiel 13 wurden mit verschiedenen Lösungsmitteln durchgeführt. Die dabei erzielten Ergebnisse
sind in Tabelle 25 gezeigte
209822/087^
| Dichte | - 26 - Tabelle 25 |
Lösungsmittels | 215553Q | Siede beginn |
200 0C |
360 0O |
Trocken punkt |
|
| 15/4°C | 0C | % | % | 0C | ||||
| 232 | - | 21 | - | |||||
| Oo921 | Eigenschaften des | Anilin- Fraktionierte Destillation | Il | Il | M | Il | ||
| Il | punkt | 238 | 25 | _ | ||||
| 0.864 | 0C | It | It | It | Il | |||
| Schweröl C (D |
Il | 52 | 180 | 13 | 56 | - | ||
| t! | •0.910 | It | 212 | 12 | 93 | 364 | ||
| Schweröl G (2) |
0.839 | 79 | 178 | 12 | - | 342 | ||
| ti | 0.811 | ti | 170 | 46 | - | 233 | ||
| Schweröl B | 0.788 | 61 | 48 | — | 197 | |||
| Schweröl A | Oo736 | 72 | 72 | 20 | 53 | - | ||
| leichtöl | 0.853 | 68 | 60 | 18 | 50 | - | ||
| Kerosin | 0.826 | 42 | 64 | 30 | 64 | •mm | ||
| Benzin (Gasolin) |
0,866 | 10 | ||||||
| Rohöl | 54 | |||||||
| Mischöl (1) | 77 | |||||||
| Mischöl (2) | 19 | |||||||
20982 2/087'.
215553Q
Tabelle 25 (Fortsetzung)
| Extraktionsbedingungen | 1 | Temp. 0C |
Abtrenn | Gehalt | |
| Mengenverhältnis Kohlenteer Lösungs mittel |
0.5 | 80 | barkeit des abge schiedenen Peches |
an ge bundenem Kohlen stoff in dem ab geschie denen Pech, % |
|
| Schweröl 0 (D |
1 | 1 0.5 1 |
80 | etwas schlecht |
53.8 |
| η | 1 | 1 |
O O O
CO 00 00 |
schlecht | - |
| Schweröl 0 (2) Il Schweröl B |
1 1 1 |
1 | 80 | gut etwas schlecht gut |
58o7 52.4 56.8 |
| Schweröl A | 1 | 1 1 |
80 | gut | 62.1 |
| Leichtöl | 1 | 1 | 100 30 |
gut | 63.1 |
| Kerosin Benzin (Gasolin) |
1 1 |
1 | 80 | etwas schlecht schlecht |
50.4 |
| Rohöl | 1 | 1 | 80 | gut | 60.9 |
| Mischöl (1) | 1 | 80 | gut | 62.9 | |
| Misehöl (2) | 1 | schlecht |
Anmerkungen:
Der Anilinpunkt wurde an destilliertem öl bis zu 360 C gemessen.
Das Mischöl ist ein Gemisch aus Öl des Grads C, Leichtöl, Kerosin und Gasolin.
Wie aus den oben gezeigten Ergebnissen verständlich wird, ist es eine Vorbedingung für eine Erhöhung des Gehaltes an
gebundenem Kohlenstoff in dem abgeschiedenen Pech, daß der Anilinpunkt hoch ist und daß ein geeigneter Anteil einer
Komponente mit niederem Siedepunkt zugemischt wird.
- 27 -
209822/Ö874
Bei der erfindungsgemäß durchgeführten Lösungsmittelextraktion
wird der Gehalt des Peches an gebundenem Kohlenstoff erhöhtj der Gehalt an benzolunlöslicher Komponente
und Harzkomponente hängt aber von den Eigenschaften des als Rohmaterial verwendeten Kohlenteers ab, weil keine modifizierende
Verfahrensstufe der Polykondensation durch thermische Behandlung, wie bei der konventionellen Methode,
durchgeführt wird.
Um diese Schwierigkeiten zu umgehen, wird nach einer Ausführungsform
der Erfindung eine Polykondensation nach der Zugabe einer geringen Menge an Abfallschwefelsäure oder
konzentrierter Schwefelsäure zu Kohlenteer bei niederer Tem peratur durchgeführt, um Pech sehr guter Qualität zu erzielen.
Ein Beispiel für diese Ausführungsform wird nachstehend
gegeben.
!Durchführen der Extraktion nach der Behandlung durch Zugabe
von Abfallschwefelsäure.
10 kg Kohlenteer wurden auf eine Temperatur zwischen 50 und
10 kg Kohlenteer wurden auf eine Temperatur zwischen 50 und
O 2C/
80 G erhitzt, es wurden 0.5 bis 1ο06$ und es wurde vollständig
vermischt» Dann wurde Rohöl oder Mischöl in einem Mengenverhältnis von 0.5 bis 1.0 : 1, bezogen auf Teer, zugesetzt,
das Gemisch zwischen 80 und 120° 0 gehalten, gerührt und danach stehengelassen» Die Eigenschaften des so
abgetrennten Peches sind in Tabelle 26 gezeigt (der Erweichungspunkt wurde durch Destillation eingestellt)«
x) Abfallschwefelsäure zugegeben
| S | Zusatz von Abfall |
f
9 |
T | IS | Rohöl oder Mischöl |
Extrakt ions- temperatur |
[Fortsetzung) | gebun dener Kohlen stoff |
80 | % | % | .8 | yj | |
| schwefel säure |
labelle 26 | 1 | Eigenschaften des Peches | % | 80 | 11.0 | 22 | .3 | ||||||
| 1 | Erwei chungs punkt |
61.0 | 120 | 8.5 | 27 | .5 | ||||||||
| 0.5 | 1" | 0C | 59.6 | 80 | 11.5 | 30 | .8 | |||||||
| 0o5 | 0.5 | 90 | 62,3 | 80 | 11.0 | 25 | .7 | |||||||
| Lösungsmittel | 0.5 | Mengenverhältnis des Lösungsmittels |
0.5 | 87 | 61.0 | 80 | 8.3 | 22 | .4 | |||||
| - | Kohlen teer |
0.5 | 93 | 58.1 | 80 | 8.1 | 29 | .5 | ||||||
| Rohöl | 0.5 | 1 | 0o5 | 92 | 59.0 | 80 | 6o6 | 28, | .9 | |||||
| It | 1.0 | 1 | 1 | 89 | 56.5 | 120 | 8.2 | 27, | »6 | |||||
| Il | 0.5 | 1 | 0.5 | 88 | 59.8 | 10.0 | 29, | |||||||
| It | 0.5 | 1 | 85 | 62.0 | ||||||||||
| Mischöl | 1 | 96 | benzolun- chinolin- ß- lösliche unlös- Harz Komponente liehe Kom ponente |
|||||||||||
| ti | 1 | 93 | % | Pech aus beute, bez. auf Teer |
||||||||||
| Il | 1 | 33.8 | % | |||||||||||
| It | 1 | 35.8 | 34 | |||||||||||
| It | 1 | 42.0 | 48 | |||||||||||
| abelle 26 ( | 36.8 | 30 | ||||||||||||
| 31.0 | 36 | |||||||||||||
| Lösungs | 37.5 | 47 | ||||||||||||
| mittel | 35.1 | 51 | ||||||||||||
| 36.1· | 55 | |||||||||||||
| Rohöl | 39.6 | 49 | ||||||||||||
| ti | 41 | |||||||||||||
| It | ||||||||||||||
| Il | ||||||||||||||
| Mischöl | ||||||||||||||
| M | ||||||||||||||
| It | ||||||||||||||
| It | ||||||||||||||
| It | ||||||||||||||
Anmerkung: Das Mischöl ist ein Gemisch aus Schweröl des Grads C, Leichtöl, Kerosin und Gasolin.
- 29 -
209822/0874
Wie daraus ersichtlich ist, wird durch die Zugabe von Abfallschwefelsäure
nicht nur eine Verbesserung im Hinblick auf den Anteil an benzolunlöslicher Komponente und ß-Harz-Komponente
erzielt, sondern es wird auch die Ausbeute an Pech verbessert.
Die gleichen Wirkungen werden erzielt, wenn Schwefelsäure
anstelle von Abfallschwefelsäure eingesetzt wird. Tabelle zeigt die Analysenwerte der Abfallschwefelsäure, die in
diesem Beispiel verwendet wird.
Tabelle 27 Analysenwerte der Abfallschwefelsäure
Dichte Schwefel- Gehalt an Teer Wasser 1S/4-OG säure- Sulfonsäure,
' gehalt organischen
' gehalt organischen
sulfonierten Substanzen
1.485 52.23 # 28o07 % 14.29 % 54.1 %
Es ist ersichtlich, daß bei Durchführen der Polykondensationsbehandlung
unter Zugabe von Schwefelsäure und bei geeigneter Wahl des Lösungsmittels bei der Lösungsmittelextraktion ermöglicht
wird, ein Elektrodenpech hoher Qualität aus einem Kohlenteer als Rohmaterial herzustellen, der einen niederen
Gehalt an gebundenem Kohlenstoff und lösungsmittelunlöslichen Komponenten aufweist ο
Die Wirkungen des erfindungsgemäßen Verfahrens, die auf den
Unterschied der Kohleteerqualitäten zurückzuführen sind, sind im nächsten Beispiel aufgezeigt.
Unterschiede aufgrund der Qualitäten der als Rohmaterialien verwendeten Kohlenteere„
- 30 -
2Ö93?2/087 4
S4
Eigenschaften des Kohleteer-Ausgangsmaterials
Grad des Dichte Kohlenteers
13/4 C
gebundener benzolun- chinolinun-Kohlenstoff lösliche lösliche
Komponente Komponente
A B
I0I57
1.200
25.8 %
33c5
33c5
3.0 %
7.6
7.6
0.5 3o4
Die experimentelle Methode ist die gleiche wie in Beispiel 15. Die erzielten Ergebnisse sind in Tabelle 29 gezeigt»
Diese in Tabelle 29 aufgeführten Ergebnisse zeigen, daß es schwieriger ist, ein Pech mit guter Qualität aus Steinkohlenteer
A zu erzeugen, als aus Kohlenteer B. Durch Zumischen von Leichtöl und dergleichen zu dem Lösungsmittel
/es
und ferner durch Zugabe von Abfallschwefelsäure wird jedoch möglich, Pech hoher Qualität zu erzielen.
Ebenso wie auf Kohleteer kann das erfindungsgemäße Verfahren
auch auf Weichpech und Mittelpech angewendet werden. Diese Möglichkeit wird in dem folgenden Beispiel gezeigt.
| Zusatz v. Ab- |
Zusatz 1 Teil |
Tabelle | 29 | Eigenschaften Peches |
des | |
| Grad des |
fall- schwefel- säure |
Schwer öl C |
zu Teer |
Extrak- tions- |
Erwei- gebun- chungs-dener punkt Koh len stoff |
benzol unlös liche Kompo nente |
| Kohle teers |
- | 1 | Leicht öl |
temp. | 920C 58o7% | 32.3% |
| B | - | 1 | - | 800C | 97°C 54c3% | 27.3% |
| A | - | 0.5 | - | 800C | 920C 58.5% | 32.1% |
| If | 1.0 | 0.25 | 0.5 | 800C | 910C 56.5% | 34.1% |
| Il | 1.0 | 0.25 | 0.25 | 800C | 970C 56.5% | 37.1% |
| ti | 1.0 | - | 0.25 | 1000C | 9O0C 59.1% | 41.1% |
| It | 0.5 | 800C | ||||
Mittelpech und Weichpech
Der Versuch wurde in gleicher Weise wie im vorhergehenden Beispiel durchgeführt, mit der Ausnahme, daß 10 kg eines
Mittelpechs oder Weichpechs anstelle des Kohlenteers verwendet wurden, und daß Schweröl des Grads C für sieh oder ein Leichtöl enthaltendes Mischöl als Extraktionslösungsmittel verwendet wurde. Die dattel erhielten Ergebnisse sind in lamelle 30 gezeigt.
Mittelpechs oder Weichpechs anstelle des Kohlenteers verwendet wurden, und daß Schweröl des Grads C für sieh oder ein Leichtöl enthaltendes Mischöl als Extraktionslösungsmittel verwendet wurde. Die dattel erhielten Ergebnisse sind in lamelle 30 gezeigt.
209822/0874
| Bituminöses | Anteil des Lösungs | Extrak- | Tabelle 30 | 46o5 | abgetrennten | Peches | |
| Material | mittels auf 1 Teil des Materials |
tions- temp. |
,54.5 | benzolun lösliche |
chinolin- urilösliche |
||
| Schweröl Leichtöl C |
Eigenschaften des | 56.8 56.4 |
Komponente | Komponente | |||
| Ausgangs- material Mittelpech |
0C | Erweichungs- gebundener punkt Kohlenstoff |
57.0 | 12.1 | 1.2 | ||
| ro ο |
Mittelpech | 1.0 | 150 | 32.7 | 9.0 | ||
| 00 | Mittelpech Weichpech |
0.8 0.2 1.0 |
150 150 |
0C 66.9 |
34.1 31.5 |
9.5 8o9 |
|
| 2/087 | Weichpech | 0.8 0.2 | 150 | 88.0 | 33.5 | 9.4 | |
| 89.1 78.1 |
|||||||
| 80.0 | |||||||
cn co ο
Zum Vergleich werden die Eigenschaften des erfindungsgemäß
erzeugten Peches und die Eigenschaften des nach konventionellen Methoden hergestellten Peches in Tabelle 31 aufgeführt
O
Herstellungsmethode
An-
Erwei- gebunde- benzolun- chino- ß- merchungsner
Koh- lösliche linun- Harz kung punkt lenstoff Komponente lösliche
Komponente
bloße
Destillation nach konventioneller Methode
67
46.5
12.1
1.5 10.6
Wie oben, aber modifiziert durch Erhitzen
.87
57»5
35.2
10.7
24.5
Erfindungsgemäß y Verwendung
von Mischöl
89
58.1
31.0
8.3
Beisp. 22.7
Erfindungsgemäß j Zusatz von Abfallschwe
felsäure (0.3 /O
88
59.0
37.5
8.1 29.4 "
Aus obigen Beispielen ist ersichtlich, daß es erfindungsgemäß möglich ist, ein hochgradiges Pech herzustellen,
das einen hohen Gehalt an gebundenem Kohlenstoff und an benzolunlöslicher Komponente aufweist (einen hohen Gehalt
-
209822/0874
der ß-Harz-Komponente), ohne daß eine Hoehtemperaturbehandlung
erforderlich ist ο Das erfindungsgemäSe Verfahren
kann daher mit einer vereinfachten und nicht aufwendigen Vorrichtung durchgeführt werden und zeigt somit sehr große
wirtschaftliche und technische Vorteile«
Durch Verwendung von Rohöl aus Erdöl als Lösungsmittel ist es ferner möglich, Pech mit sehr geringen Kosten herzustellen.
Das Lösungsmittel stellt nach der Extraktion ein Gemisch aus Rohöl und niedermolekularem, aromatischem
Bestandteil des Kohlenteers dar und kann daher in einfacher Weise zum Herstellen von Erdölprodukten (Gasolin, Leichtöl,
Schweröl und Asphalt) durch Destillation verwendet werden.
!Ferner werden die Eigenschaften dieser Erdölprodukte verbessert,
wenn sie mit aromatischen Bestandteilen vermischt sind. Beispielsweise zeigt Benzin (Gasolin) eine erhöhte
Cetanzahl und Asphalt zeigt verbesserte Mischbarkeit mit Zuschlagstoffen und verbesserte Durchlässigkeit bei der
Verwendung als Straßenbelag.
Außerdem dient der Zusatz von Abfallschwefelsäure oder
Schwefelsäure dazu, die färbung von destilliertem Öl und die Bildung von Harzsubstanzen bei der Destillationsreinigung
des abgetrennten Extraktionslösungsmittels zu vermeiden und trägt zur Entschwefelung bei. Auf diese Weise
wird die Qualität der destillierten Produkte verbessert.
ist zwar Aufgabe der Erfindung, eine Methode zur Herstellen und Verbessern von Kohlenteer zugänglich zu machen;
es ist jedoch auch möglich, bestimmte, verbesserte Erdölprodukte und Heizöl mit niederem Schwefelgehalt zugänglich
zu machen, wenn Kohlenteer als Brennstoff verwendet wird, oder wenn das erfindungsgemäße Verfahren auf die Raffination
von Erdöl ohne die konventionell durchgeführte Hitzezersetzung und Kontaktzersetzung angewendet wird.
- 35 -
209872/0874
Claims (1)
- Patentansprüche■-. I.) Verfahren zum Herstellen einer bituminösen Substanz durch Erhitcen oder gegebenenfalls Destillation, dadurch gekennzeichnet, daß man durch trockene Hochtemperaturdestillation von Steinkohle hergestellten Kohleteer oder eine aus diesem Kohleteer erhaltene bituminöse Substanz bei einer Temperatur zwischen 50 und 200° C mit Schwefelsäure behandelt»2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zu behandelnde Kohleteer oder die bituminöse Substanz wasserfrei ist.3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als Schwefelsäure konzentrierte Schwefelsäure oder eine Abfallschwefelsäure verwendet, die durch Waschen von Rohbenzol oder Erdölprodukten mit konzentrierter Schwefelsäure erhalten wurde.4. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 3> dadurch gekennzeichnet, daß man im Anschluß an die Schwefelsäurebehandlung eine Destillation durchführt.5. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die bituminöse Substanz Teerpech ist.6. Verfahren zum Herstellen einer bituminösen Substanz, insbesondere Teerpech, dadurch gekennzeichnet, daß man durch Hochtemperaturdestillation von Steinkohle hergestellten Kohleteer oder eine aus diesem Kohleteer erhaltene bituminöse Substanz, vorzugsweise Pech, mit einem Erdöl-Lösungsmittel extrahiert.7. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man durch trockene Hochtemperaturdestillation von Steinkohle hergestellten Kohleteer oder eine aus diesem Kohleteer erhaltene bituminöse Substanz, vorzugsweise Pech, zuerst209872/087 43?der Behandlung mit Schwefelsäure und danach der Extraktion mit einem Erdöl-Lösungsmittel unterwirft.Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß man zur Extraktion Schweröl verwendet.9. Verfahren nach Ansprüchen 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß man zur Extraktion Erdöl-Lösungsmittel zu Teer oder bituminöser Substanz in einem Verhältnis von 1 : Ο.3 bis 2.0 zusetzt, das Gemisch bei einer Temperatur zw:
bewirkt.ratur zwischen 50 und 250 C hält und die Phasentrennung10. Verfahren nach Ansprüchen 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Erdöl-Kohlenwasserstofföl verwendet, das einen Anilinpunkt von mehr als 20 0, eine Destillationsrate von 0 bis 30 % vom Siedebeginn bis zu 200° C, von 20 bis 98 % bei einer Temperatur zwischen 200 und 360° C und von 0 bis 8 % bei einer Temperatur von mehr als 360° C aufweist.11. Verfahren nach Ansprüchen 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß man die Extraktion mit einem Erdöl-Kohlenwasserstoff öl durchführt, das eine geringe Menge an niedrig siedendem, gesättigtem Kohlenwasserstofföl neben hochsiedendem Schweröl enthält.2Ö9872/087A
Applications Claiming Priority (3)
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-
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