DE698268C - Verfahren zur Herstellung von Strassenteer - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von Straßenteer Bei der Herstellung von Straßenteer .aus Stoffgemischen 'bestimmter Steinkohlenteere treten Schwierigkeiten in der Einhaltung des vorgeschriebenen Pechgehaltes. und des freien Kohlenstoffes (Benzolunläsliches) auf. Abgesehen von der.Verschiedenartigkeit der Zusammensetzung der Rohteere liegen diese Schwierigkeiten auch in der Behandlung bei der Zerlegung durch Destillation, wobei die Blasentemperatur und Erhitzungsdauer eine große Rolle spielen.
• Die Din-Straßenteere unterscheiden zwei Gruppen, die sog. Destillierten Teere und die Anthracenölteere. Der große Spielraum in den Prüfvorschriften der Normen deutet darauf hin, daß die . Destillierten Teers in der Zusammensetzung- und .im physikalischen Verhalten großen Schwankungen unterworfen sind. Es wurde deshalb wie bei den Anthracenölteeren dazu übergegangen, die Straßenteere aus Pech und Teerölen zusammenzusetzen. Die Konsistenz eines Teeres wird durch den chemischen Aufbau erheblich beeinflußt. Bekannt ist die starke Viscositätsbeeinflussung durch den steigenden Naphthalingehalt. Im wesentlichen jedoch wird die Viscosität bestimmt durch das Verhältnis von 'Pech zu öligen Anteilen. Bei mittleren Zähflüssigkeitsgraden liegt der Pechgehalt vielfach aber schon oberhalb der zulässigen Höchstgrenze, wie die Mittelwerte aus einer laufenden Anzahl Analysen hergestellter Straßenteere (Anthracenölteere 6oj4o) zeigen, wobei die Mittelwerte

  der Viscosität bei 30° C (Konsistometer mit io mm Ausflußöffnung) .. 47,4 Sek., . '

  des Pechgehaltes (umger. auf Erweichungspunkt von 67' C) . . . . . . . . . 66,5 Gewichtsprozent

  und des freien Kohlenstoffgehaltes (Benzolunlösliches) .............. 17,5

  °@o

  betrugen-

  Die Din-Normen schreiben dagegen eine Viscosität von 2o bis 70 Sekunden bei einem Pechgehalt von 56 bis 64 Gewichtsprozent und einem freien Kohlenstoffgehalt (benzolunlöslich) von nur 5 bis 16 % vor. Der Pechgehalt liegt also nach der Viscosität 6,50!o über dem Mittelwert oder 2,50;o über der zulässigen Höchstgrenze und der Gehalt von benzolumlöslichem, :freiem; Kohlenstoff i,.5 % darüber. Wird dagegen der vorgeschriebene Pechgehalt eingehalten, so liegt der Zähflüssigkeitsgrad bereits unterhalb der zulässigen Grenze. So ist z. B. bei Anthracenölteeren mit einem mittleren Gehalt an Pech von 6o% die Viscosität unter 18 Sekunden gesunken.
• Zerlegt man verschiedene Steinkohlenteertypen durch Blasendestillation, so weichen die Resultate sehr voneinander ab. Bei Destillation auf gleiche Temperatur entweichen bei den verschiedenen Teersorten ungleiche Mengen öle von sehr wechselnder Viscosität. Während bei .einem Teer durch Destillation auf bestimmte Endtemperatur ein Weichpech anfällt, verbleibt bei dem ,anderen bereits ein Hartpech als Destillationsrückstand, oder bei Einhaltung gleicher Schmelzptuikte des Rückstandes können umgekehrt die Endtemperaturen sehr voneinander abweichen.
• Mischungen der beiden. Straßenteergrundstoffe, Anthracenöl mit Pechen, gleichen Schmelzpunktes im selben Verhältnis können daher in der Zähflüssigkeit ebenfalls große Unterschiede aufweisen. Umgekehrt kann bei gleichen Zähflüssigkeitsgraden der Pechgehalt sehr verschieden sein, wie folgende Beispiele der Mischungen aus Pechen verschiedener Rohteerqualitäten mit einem Anthracenöl zeigen:

  a. Gleiche Viscosität

  Rohteer von Kokerei I Kölierei II

  Pechgehalt (Erweichungs-

  punkt 69' C) . . . . . . . . . . 6= 0/0 64 0/0

  Anthracenöl . . ******'*'« 39 % 36 0/0

  Viscosität bei 30 ° C im Kon-

  sistometer xo mm Aus-

  flußöffnung ........... 31 Sek. 3= Sek.

  b. Gleiche Mischungsverhältnisse

  von Pech und öl

  Rohteer von Kokerei I Kokerei 1I

  Pechgehalt (Erweichungs-

  punkt 69' C) . . . . . . . . . . 6ö 0/0 6o 0/0

  Anthracenöl ... ****''**' 40 0/0 40 0/0

  Viscosität bei 30 ° C im Kon-

  sistometer =o mm Ab-

  a flußöffnung ........... @,28 Sek. 12 Sek.

  Der Gehalt an freiem Kohlenstoff (Benzolunlösliches) betrug bei Pech aus Kokerei I i2% und bei Pech aus Kokerei II 22,6%.
• Das zu den Mischungen verwendete Pech aus Rohteer Kokerei I muß demnach andere Eigenschaften .aufweisen wie das Pech aus Kokerei II. Für den Viscositätsverlauf ist insbesondere der in Benzol unlösliche, freie Kohlenstoff ausschlaggebend, der dem Teer die erforderliche Konsistenz und Stabilität verleiht. Ein zu hoher Prozentsatz setzt jedoch die Klebefestigkeit herab, womit auch eine' Abnahme der Zähflüssigkeit verbunden ist.
• Diese Übelstände und Nachteile werden nach der Erfindung .dadurch behoben, daß dem entwässerten Teer vor der Zerlegung durch Destillation kaltes oder vorgewärmtes Antracenöl zugesetzt wird. Entsprechend dem Blaseninhalt wird hierdurch natürlich die Einsatzteermenge verringert, deshalb wird der Zusatz an Anthracenöl vorteilhaft während der Destillation vorerhitzt bis zu dessen Siedepunkt oder darunter zugegeben. Zweckmäßig geschieht dies, um von vornherein eine I'Iberhitzung zu vermeiden durch Einspritzen oder Zufließen des angewärmten Anthracenöls während der Schwerölperiode zum Blaseninhalt. Durch entsprechendes Regeln des Zuflusses wird erreicht, daß der Zusatz beim Umstellen von Schwer- und Anthracenöl beendet ist.
• Eine Verlängerung der Destillationsdauer gegenüber einer Destillation ohne Zusatz von Anthracenöl tritt nicht ein, da die Destillation bis zu einer Temperatur, bei der der Blasenrückstand noch ein Weichpech von etwa 4o bis 55° C Erweichungspunkt darstellt, getrieben wird. Ein die schwersiedenden Anteile des Anthracenöls tenthaltender Teil, etwa der Menge des Zusatzes entsprechend, verbleibt also im Pech.
• Es kann dabei ein Zusatz von etwa io% satzfreiem, auskristallisiertem Anthracen,öl genügen, um in der fertigen Pech-Anthracenöl-Mischung Viscosität und Pechgbhalt so abzustimmen, daß beide gegebenenfalls im Mittel der vorgeschriebenen Grenzen liegen und das Benzolunlösliche wesentlich herabgesetzt wird. Bei Mehrzugabe von Anthracenöl kann die Blasentemperatur entsprechend gesteigert werden, ohne daß der Destillationsrückstand die für den Zähflüs;sigkeitsgrad günstige Eigenschaft verliert.
• Es läge nahe, durch Destillation ohne Anthracenölzusatz einfach bis auf Weichpech hin zu arbeiten und hieraus die entsprechenden Straßenteere ,anzufertigen. Wird aber so verfahren, so sind in der Regel schon durch Überhitzung-. infolge Überschreitens der Grenzte.nperatur die Eigenschaften des Peches verändert, und außerdem enthält das Pech hohe Mengen an Rohanthracen, das die Klebefähigkeit des Teeres herabsetzt und selbst leicht als kristalliner Körper ausscheidet.
• Aus den folgenden Versuchsbeispielen ist die Auswirkung des Anthracenölzusatzes für die Straßenteerbeschaffenheit ersichtlich. Es ist Straßenteer ohne oder mit Zusatz von Anthracenöl -gegenübergestellt und die Destillationstemperatur im Fall A bei 340'C und im Fall B bei 36o° C gehalten.

  Straßenteermischung

  A. Destillation bis ° C 340 340 340

  Anthracenölzusatz °/o o,o 9,o 16,5

  Mischungsverhältnis

  Pech: Anthracenöl 69/3z 73/27 76/24

  Viscosität iommA.Ö.

  bei 30' C in Sek.. . 46 44 45

  Pech (umgew. auf

  Erweichungspunkt

  67' C) Gewichts-

  prozent.......... 65,0 - 62,5 61,o

  Freier Kohlenstoff

  (Benzolunlösl.) Ge-

  wichtsprozent .... 17,0 -13,5 11,6

  B. Destillation bis ° C 36o 36o 36o

  Anthracenölzusatz °/o o,o g,o 16,5

  Mischungsverhältnis

  Pech: Anthracenöl 63/37 71/2g 70/30

  Viscosität 1o mm A.0.

  bei 30' C in Sek.-.. - 42 47 50

  Pech (umgew. auf

  Erweichungspunkt

  67' C) Gewichts-

  prozent.......... 66,5 63,7 62,o

  Freier Kohlenstoff '

  (Benzolunlösl.)_ Ge-

  wichtsprozent .... 19,o 14,2 12,7

  Während bei der Destillation des Stra:ßenteers ohne Anthraeenölzusatz die Werte außerhalb der Normengrenze fallen, liegen sie bei den Anthracenölzusätzen von 9,o bzw. 16,5% häufig sehr gut in der Mitte der Grenzbeträge. Bei -Mehrzugabe von Anthracenöl kann die Blasentemperatur entsprechend gesteigert werden, ohne daß der Destillationsrückstand die für den Zähflüssigkeitsgrad günstige Eigenschaft verliert. -Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ist somit die Möglichkeit gegeben, aus Steinkohlenteeren, deren Pechrückstände bei der Destillation Veränderungen unterliegen, typgemäße Straßenteere herzustellen, da hierdurch die Schwierigkeiten in der Einhaltung der Din-Vorschriften behoben sind. Durch Verdünnen des entwässerten oder des bereits in Destillation befindlichen Teeres durch Zusatz von Anthracenöl und Abtreiben der 61e bis auf Weichpech tritt eine verminderte Zersetzung und damit eine geringere Kohlenstoffabscheidung im Destillationsrückstand ein, wodurch auch der Gehalt an Bitumen gesteigert wird.

Claims (4)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von verbesserten Straßenteeren, dadurch gekennzeichnet, daß dem entwässerten Rohteer vor der Zerlegung in der Destillationsblase kaltes oder warmes . Anthracenöl zugesetzt wird.
2. 2: Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Anthracenöl bis mehr oder weniger unterhalb seines Siedepunktes erhitzt zum Rohteer unmittelbar vor oder während der Destillation zugegeben wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Destillation bei der Weichpechgrenze beendet wird.
4. 4. Verfahren nach Anspruch. i bis 3, dadurch gekennzeichnet, däß dem Rohteer 5 bis 3o Gewichtsprozent, vorzugsweise etwa i 5 Gewichtsprozent, Anthracenöl zugegeben wird.