Патент на изобретение №2392071

(54) СПОСОБ УТИЛИЗАЦИИ ОТХОДОВ НЕФТЕПЕРЕРАБОТКИ ДЛЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ

(57) Реферат:

Изобретение относится к переработке отходов нефтепродуктов и может найти применение при производстве строительных материалов. Способ утилизации углеводородных отходов нефтепереработки для строительных материалов включает смешивание указанных отходов, песка и щебня, воды, вяжущего вещества последовательным добавлением к нагретым до 150-180°С песку и щебню указанных отходов в количестве 0,5-0,6% от общей массы компонентов, вяжущего вещества и воды. Технический результат -утилизация отходов нефтепереработки, повышение прочности, адгезии, гидроизоляционных свойств. 2 табл.

Изобретение относится к переработке отходов нефтепродуктов и может найти применение при изготовлении строительных материалов.

Известен способ, при котором изготавливают строительные материалы, содержащие шламы, полученные из отходов переработки нефтепродуктов (патент 2272860, опубл. 27.03.2006 г.).

В известном способе для производства тротуарных плиток затрачиваются значительные средства на приготовление строительной смеси.

Наиболее близким техническим решением является способ, при котором проводят смешивание отходов, песка, щебня, воды, вяжущего вещества (патент 2191754, опубл. 27.10.2002 г., МПК A01F 7/06).

Однако известный способ очень трудоемкий, используют нефтяную фазу при минусовой температуре, вводят различные химические вещества с последующим нагреванием и изотермической выдержкой при атмосферном давлении и введением продукта гидролиза.

Весь этот процесс повышает затраты на осуществление способа, снижает его эффективность.

Цель изобретения – повышение эффективности способа и улучшение физико-химических свойств строительного материала, и снижение затрат.

Техническое решение заключается в смешивании отходов нефтепереработки, песка и щебня, воды, вяжущего вещества, при этом указанное смешивание осуществляют последовательным добавлением к нагретым до 150-180°С песку и щебню указанных отходов в количестве 0,5-0,6% от общей массы компонентов, вяжущего вещества и воды.

Способ осуществляется следующим образом.

Мелкозернистый наполнитель (МКЗН) – мытый кварцевый песок из карьера с различной зернистостью (от 0,05 до 2,5 – размер сит) с преобладанием мелкой структуры более 40% и нефракционированный щебень (НФЩ), который может вводиться до песка или после песка и до остальных компонентов, подогревают до 150-180°С. При такой температуре происходит наилучшая адгезия по всей поверхности МКЗН химическими добавками. При данной температуре последовательно добавляют нефтеотходы, вяжущее вещество и воду. В интервале температур 150-180°С резко возрастает смешиваемость химических добавок и их адгезия по всей поверхности зерен МКЗН и НФЩ (нефракционный щебень). При температуре ниже 150°С существенно усложняется процесс механического смешивания и снижается качество изготовляемого строительного материала, его физико-механические свойства. Выше 180°С нарушается процесс гидратации вяжущего вещества в присутствии НФЩ, снижается качество строительного материала.

При таких параметрах состава смеси процесс протекает с большим числом оборотов растворосмесителя для получения однородности и прочности состава.

В качестве отходов нефтепереработки можно использовать углеводородные отходы нефтепереработки, в качестве вяжущего – цементы.

При уплотнении раствора увеличивается площадь контакта между крупными и мелкими фракциями, что приводит к уменьшению пористости на 10-15% за счет вытеснения физически связанной воды и повышению водонепроницаемости на 20-25%. Присутствие химической добавки из отходов нефтепереработки позволяет повысить прочность состава на сжатие. Полученная продукция для строительства с использованием химических добавок в количестве 0,5-0.6% от общей массы раствора, с учетом химического состава добавок, приобретает не только прочность, но и экологическую безопасность. Увеличение дозы химических добавок более 0,6% снижает подвижность раствора и качество получаемого материала.

Пример 1. Из карьера отбирали песок массой 500 г мелкозернистой структуры, пропускали через сита размером от 2,5 до 0,16 мм. К просеянному материалу добавляли НФЩ. Смесь подогревали до 150°С, после чего добавляли углеводородные отходы нефтепереработки – нефтешлам – 0,5% от общей массы. Нефтешлам имеет следующий химический состав.

Таблица 1
Групповой химический состав, мас.%	I проба	II проба	III проба	IV проба
– асфальтены	8,1	8,1	9,0	9,2
– смолы I	9,9	10,1	12,4	12,2
– смолы II	16,8	16,7	17,9	18,0
– углеводороды:
парафино-нафтеновые ароматические:	10,0	12,0	11,8	11,7
легкие	9,4	9,9	9,0	9,4
средние	8,8	8,7	8,8	8,6
тяжелые	37,0	34,5	31,1	30,9

Последовательно вводили вяжущее вещество – портландцемент ПЦ 500 ДО (ГОСТ 1108-2003, 30515-97) и воду при непрерывном перемешивании в растворосмесителе. Температура остывания и усадки раствора 18-20°С при влажности окружающей среды 65-75%. После остывания проводят тепловлажностную обработку.

Пример 2. Способ осуществляли как в первом примере, с разницей нагревания песка и щебенки до 180°С и добавлением отходов нефтепереработки 0,6%.

Данные результатов сведены в таблицу 2 (из расчета на 1 м³ ремонтного строительного материала).

Таким образом, использование углеводородных выбросов при производстве строительного материала позволяет одновременно утилизировать отходы и получить материал с высокой прочностью на сжатие, улучшить адгезию ремонтного состава и гидроизоляционные свойства, обеспечивая при этом экономический, социальный и экологический эффекты.

Формула изобретения

Способ утилизации углеводородных отходов нефтепереработки для строительных материалов, включающий смешивание указанных отходов, песка и щебня, воды, вяжущего вещества, отличающийся тем, что указанное смешивание осуществляют последовательным добавлением к нагретым до 150-180°С песку и щебню указанных отходов в количестве 0,5-0,6% от общей массы компонентов, вяжущего вещества и воды.