modification of the properties of paving asphalts by treatment of vacuum resid with sulfur

4
325 ____________________________________________________________________________________________________ I M Gubkin Russian State University of Oil and Gas Translated from Khimiya i Tekhnologiya Topliv i Masel , No 5, pp 32 34, September October, 2002 0009-3092/02/38050325$2700 Ó2002Plenum Publishing Corporation Chemistry and Technology of Fuels and Oils, Vol 38, No 5, 2002 MODIFICATION OF THE PROPERTIES OF PAVING ASPHALTS BY TREATMENT OF VACUUM RESID WITH SULFUR A A Gureev, N M Larina, Yu Abi-Fadel, and A A Fedorov UDC 6656 Interest in utilization of elemental sulfur has increased sharply due to development of the large Astrakhan gas-condensate field, stiffening of environmental requirements for sulfur content in petroleum products, and simultaneously the drop in demand for elemental sulfur on the world market Research on modification of the properties of asphalts with elemental sulfur has been conducted in Russia for more than 30 years However, the results of these studies are often contradictory The data from our studies and the data in [1, 2] suggest the possibility of such modification according to the theory of hydrocarbon disperse systems [3] This theory, which considers asphalts as petroleum disperse systems, proposes regulating their rheological properties by altering the quality and ratio of disperse phase and dispersion medium Based on this theory, we investigated the possibility of first modifying the properties Fig 1 Asphalt quality indexes vs duration t of oxidation of vacuum resid with a different sulfur content: : 4 wt %; : 5 wt %; 1) needle penetration h; 2) ductility d; 3) softening point t s (R & B) WKRXU K G F P W &

Upload: lesabre-jack

Post on 28-Jan-2016

4 views

Category:

Documents


0 download

DESCRIPTION

Modification of the Properties of Paving Asphalts by Treatment of Vacuum Resid With Sulfur

TRANSCRIPT

Page 1: Modification of the Properties of Paving Asphalts by Treatment of Vacuum Resid With Sulfur

���

������������������������������������������������������������������������������������������������������������ ����� ����������� ���� ������� ������������������������������������������ ��������� ��

����� � �!���� �""�����#��$ � ���"�������#��%����� ��&&��

&&&'(�&'�)&�)�*&�#&���+�,�&&��&&�-����� -�� �. �/� 0��"���� ��

�������� �� ��������� �� ����� �� ����� ���� ��� ��� �� ����

���������������� �� �������� ������ ��������������������������������������

������������������������� �!��"�#$���"������"%�%� �10� 22��2

������� ��� ��� �������� ��� ���� � �� ���� ���� �������� ����� �� ��� ��� �� ������ ��� ��� ������������� ������������� �� ��� ���������� ��� ���������� � ���������� ���� �� ���� ������� ������ ��������������������� ������ �� �������� ��������� ���� ���� ��� ������� ��� �� ������!"������ ��� ������������� ��� ��� ��������� ��� ����� ��� ���� ���� � �� ���� ���� #�� ��������� ��"������ ���� ���� ����� $%� ����!� � &� ���� ��� ��� ��� ��� ���� ������� ��� ����� �������������!

�.������������������ ��������.������� ��34 ��5��//�����.��"��� � � �������%.���� � %�� ����%%��� �/����.���.��������.����%������� �"�������������3�5����. ���.���� �6. %.�%��� �������".��������"��������� �"����������� � "��"����� ��/��� �/� �.� �� �.����/ %��� "��"��� ��� ��� ����� �/� �.�� 7�� ��� ���� ��� �� ��� � �"����� ".�������� �"��� ������ ����8���������. ���.���� �6�� ����� /������.��"��� � � ������� ������� �� �/��.��"��"��� ��

9 /�� 4�� �:�".���� 7�� ��� ���;��� ���� ���� ��� �� ��� �; ��� ��� ��� ��%�� ��� �� 6 �.� �� �������������%������<��������<��$�6���=>� ��������������������<����6���=>�4?��������"������� ����>�?��%� � ����>��?������� �/�"� ��� �

�� @��A�8?�

� ��� � �����

��

���

���

���

���

����

�������

������ ��

����

Page 2: Modification of the Properties of Paving Asphalts by Treatment of Vacuum Resid With Sulfur

��2

��� �.�� �������%�� #� ��%�� ��� � � 6. %.� �� �� ����� ���%����� ������� �.��� ��".����� � �%.� �������� B���"���C� ���;������� ����%��� ��� �� /������� ��/���� 3$5�

D��%���.�"��.�� E���.��������� ;���6 �.�.�����.����%��������� ������.������ �����������������%� ����� �.�� � ; �/� ���.���� � 9����� ��� ��� �� ".�� %��� � ;���� ��� .����%������� 6 �.� ����� ��� �� � �������� ��/���� ��� �"��� ��� �� � ���� "��� ����� � �.�� ���%��� ��� ��������%���� �����%� ��� @���?� �%������ �� �%.� �� ������� 6 �.����� � /������ � �������� ����/�� % � �� ��% � � @.��� � � ��% � ����/��� % � � �% � ? � �� � �.� � � %.�� ���"� ��� ���".�� %�%.�� %��� ���%� ������ �.�� �����6 �.� �.��� �"�����.����%������".������/ ���

�.�� ������� �� � /� � %������ ���%����� ���� ��� ��%��"��"��� ��� %.��/��� � 0��� � �/� �.�� ����/�� %���������� ��� �.�� ����#��%�� ��� �� � ;���� ������ ��� ����� ��� %.�� %��� ���%� ��� ��� ��� %��"������� ���%����7������ �������� ����� % ������ �.�� ��".����

F�%����� �� ����� �.��:F�(��� �� ������E��G���� �����6���������� �.�� �������%�� ���� �.�� ��� ���� � ���".�� %�%.�� %��� "��"��� ��� ���<� � ������ �/� "� ��� @�� A� 8?<� � �'��H0>� ��� ���� 3I�/���5� � �%�� ��<� � ��*��� ��%>�������"������� ��<���',������H0>����� ��<��4&�&��/)�������&H0>��%� � ��<��,��%�������H0����.��/��"�%.�� %��%��"�� � ��� � �6���=<� �"����� ���������".�.���� �����(������ %�%� %������� %�.����%������<� �4*�� �42�2 ������ � ���"�%� ����>� "�������� ���� ��%�.��(���E���� ��� ��<� � "�������� ���� ��%�.��(���E���� ��� ��<� � 4,�$� ���4���>���".�������<� �'�

�.����"���������"�����������0����� �������.�������.�����''�'2�6���=���/�������"� �������%���� ��� 6��� =<� � &�&4$=� ��. � &�$=� 6���� � &�&&4'=� ���/�� %� �% �� � &�&�=� ��/�� %� �% �� � ���� ���%��� ��� "��� %����%����� ������

�.�� � ;����� ��� ��%�� ��� �� 6 �.� 4(4&� 6��� =� ����� ����� /����� ����6���� �������� ��%.�� %������������6 �.��"�% �����%.����/������6�����; � E��������(2�.��������������������("�� ���� �/��.��%��� ��� ����� ��� "��%���� ��� ��&(�2&H0� ���� � �� ���6� ����� ��� *� � ����)� �� "��� �/� ��� �������%�� ��� ������� �.�� "��� � � ����������%�� �/�8!1�/�������".�����������.���

�.�� �;"�� ������ ��������� �.�� �"� ��� ���/��� ��� �; ��� ��� � ���� ���� ����� %������� �� �.�� �������%��������� � �/�8!1�"��������"�� �/���".������� ��� �/��.����7 ������������������$�#'&���:��9 /��4� �� %���� �.�� �"� ��� ���� ��� ��� �; ��� ��� ��� �������%�� %���� � �/� $� 6��� =� ����� 6��� $� .�� � 8!1� $&)2&� ��".���� 6��������������%����� ���. ��6���

��%���� �/������%���� �/��. ��� ��������������������.��7�� ��� ���;�������.����".����6 �.����"�%������.���7 �������� ��� ���� ���$�#'&�� � 9��� �;��"��<� ������".�����; � E���������. ��������"������� ���6����2& � ��� ��. ��.��������%��� ��� ��"�������� ���� % ���

���� ������ ��������%.�� ���"� �����������6���� �.����������� �.��� �"�����".������� �.����".���>

�:8JI�4

������������� �����������������

����������������������������

�������� ���������

���������!����"#���$���������#�%

������������� ���������������������

� �&�'�(&)*+� (,-,'�& &�+'(+ +-++�'+-.� �/-.'�(&)*+� *�-/'�& 0+-&'(+ +-++.'+-.

����� ������������ �*+') .(') /+') )��� &0*') (,') &++') )� �/'�(&)*+� *(-('�& &�+'(� +-+&'+-.� (�-.'�(&)*+� ,.-*'�& ��'(� +-++�'+-.

������������������ .+�') (.') &�+') )��� ,*'�*+)0+� *+-�'(, &�+'�� +-+&'+-.� (�'�(&)*+� ,+'�& &+'(� +-+&'+-.

Page 3: Modification of the Properties of Paving Asphalts by Treatment of Vacuum Resid With Sulfur

��,

� ������".�����; � E���������. ��.���%� � ���6����7���������%� �6. %.������������� ������������� �� %����������������� % ������ �.����".������� ��� �.�� ������ �����������/�%.�� %������������6���� �.����������.����%��������.���"� ����; ��� ���� ���������� ;���������%����� ��6 �.���6���=������6�������.�@����9 /��4?��.�� ��".���� ���� ���� ��� �� ��� �.�� ��7 �������� ��� ���� ���$�#'&� ���� /����� 8!1� 2&)'&�� � ���% �/

�.�� �; ��� ��� � ��� ��� �� .� ������� �� ��".���� 6 �.� ������� "������� ��� ��� �&� � ��� � ���� %�����"��� �/� ������8!1�/������ �D.����.���; ��� ���� ���6��� �%����������$�. � �.���%� � �������.����".����6���4&�%� ������������ ��� ��� �� %�.�� ��(� �"����� ���%���� ��� �.�� /��� ��"��

��� �����6�� ����� �.���� ����� �.��� �.�� "��"��� ��� ��� �.�� ��".����� ���� ���� ���� ������ ���� ��� �.�� ���������/�� %� ����%�� ��"��"���� ��� ���� �.�������; ��� ������ ����#��%�� ��� ��� ;�����

���6���������.��<� ��� � %�� �������.��"��"��� ������"�� �/���".������������� �/���%����� ���6 �.��������������������6�

"��� ��������� �/� �.��"����������� � E�� ����������>� �.�� "��"����� �������� ����/�� %� ����%� � ��� �.�� ����#��%�� ��� �� %��"�� � ���� �����6��� ��

�.�����; ��� ��� ������� ��"�� �/���".����� �%%��� �/� ����������$�#'&>� ����� �/� ��� � ;��� D���� � ��� ��� %���� ��%�� ��� �� 6 �.� $� 6��� =� ����� �����6��� ��� �; ��� ��

����$�.�������� ��/�����8!1�$&)2&�"�� �/���".�����%%��� �/�����������$�#'&>� /����� 8!1� 2&)'&� "�� �/� ��".���� �%%��� �/� ��� ���� ���$�#'&� �� ���� ���� ��� � ; �/� ��%�� ��� �

������ ;���D����� ��� ���%�����6 �.���6���=�����������6�������; ��� ������ �. ��� ;������������.��.������������� �/��.����".��������� ����������.���������" %������"�����������(%���� � �/��������%�

����������� ;����������%��������"������ ��������4���:�%��"�� ��������.��7�� ��� ���;�������.������".�����6 �.�.�� ��7 �������� ��� ���� ���$�#'&� �.�6�� �.��� ��� � ��� ��� ����� ��� �.�� ��%�� ��� �� "�� � ����� ����%��� �.�"���%� ��� "��%����

:�".�����%�����"��� �/�����.��8!1�/������������� ��������; ��� ���������.�� �/�"�����%����� ��������� $� .� � �/� �� � ;���� ��� ��%�� ��� �� ���� $� 6��� =� ������ ��.�� . /.� ����� % ��� @�%� � ��� ��� 4�&� %�?� ��� �.�����(%���� � �/���".���� �� �.������ ����6 �.� �� �.�������; ��� ��� � ��� @$�.? � ��� � �.��� �� ���������%�� �/��".���� ���������(%���� � �/� �������%��%����"������6 �.�. /.�����"��

������ � �� ��.���;"�� ��������������������.��"��� � � ������"���% �/�7�� �����".���������� �/������/������������������������ ���6���= �����.����%����� �������6����������/�� %���������������.������#��%���� �� %��"�� � ���� � �.�� ��".���� ���� ���� �� ����� %� @�.�� �%� � ��� �� �7��� ��� 4�&� %�?� ���� %�����"�������8!1�2&)'&�/������������� � �� ��. ����".���� �������%����� ������. �6. %.� ���������"�� � �����%����

�:8JI��

���������� ���������

�� � �� ��������������������������

������ ����� �!��"���!�#�$��%&�%��

��������������������������

������ ����� �!��"���!�#�$��%&�%��

� �& �' � �������� ������ �(� �)��� *�������+ � ),� �� ��� ������+ -����� � � � �

� �' ���%� -��.� � � � ����� �����'�����/0�1��2-����� �)� ��#�� �*� ��#��3����& � ��-����� 4)�� 4))#�� 4)�� 4)���&��"�'����-����� ���� ���� ���� ����

�%���&��5-���-����� � � � ������+ � ��� )��� ��� )�������+ -����� �� �� ,#�� ��

6 � ����������� �� 4)���7)� )� 4)���7)� )�.��� ������!�� �4��&%3& ����'�%���-�!�#�$-����� �#,� �#�)� �#,� �#�)���

Page 4: Modification of the Properties of Paving Asphalts by Treatment of Vacuum Resid With Sulfur

��*

�.��7�� ��� ���;������ �.����".����� ���������#��%����� ��%��"�� � ����������"������ ������������� � %�� �������.��"��"��� ������"�� �/���".����������� �/���������������������%����� �������6��

��� ����/�� %� ���������� ��� �.�� �������%�� �.�� ������� ������� ��� ��� �.�� �; ��� ��� %��� � ���� @��%������ ����� ��?� ��"���%� �������.������".��������������"��� ��������� � E�� ������"������6���=������

���������4� !�����K.� �� ��� �:��:���.�� ��� � ����9��K�� ��� ������� � �<��'������������������(����������"������

)� � ����*�����������������+�������� � ,-�,.��,%%%� 3 ����� ��5 � ��!�� ����� @�&&&? � "�� �*��� !��:�� �����.��� � ���L�� -������������ � ����F�� K�� 8���� ��� � �<� �'��������� ��� ��� �����������

(�������/'��# ��� ���'��������������"����������)� �����*��� ��� ���'����������� ����������� (� �#�������� ��� (������� "����� 0���������1� ����������� )���#�� ,�2�� ,%%%� 3 �� ��� ��5 � �:�� :�����.��G�@�&&4? �"���4�

�� M������������ ����M����� ��� ��������M��������� �'��� ���3������0����� �3 ����� ��5 ��K. � �� ���%�6� @4''&?�

$� :��:������ �1�%������1 ������� �� ��������� ��������:%���������� �������� ����%�6�@4''�?�