ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Производство нефтяных битумов из "Технология глубокой переработки нефти и газа" Нефтяные битумы представляют собой жидкие, полутвердые или твердые нефтепродукты, состоящие из асфальтенов, смол и масел (мальтенов) асфальтены придают твердость и высокую температуру размягчения смолы повышают цементирующие свойства и эластичность масла являются разжижающей средой, в которой растворяются смолы, набухают асфальтены. [c.405] Области применения нефтяных битумов, их марки и требования к их качеству приведены в 4.6.1. [c.405] Битумы характеризуются следующими показателями твердостью (пенетрацией), температурой размягчения, растяжимостью в нить (дуктильностью), температурой хрупкости, адгезией, температурой вспышки, реологическими свойствами и др. [c.405] Пенетрапия характеризует глубину проникания в битумы стандартной иглы при определенных условиях (при 25 °С, нагрузке 1000 Н, прилагаемой в течение 5 с). Она составляет (40-60)х 0,1 мм. [c.405] Растяжимость Гдуктильность ) битума характеризуется расстоянием, на которое его образец можно вытянуть при определенных условиях в нить до разрыва. [c.405] Температура хрупкости - это температура, при которой пленка битума, нанесенная на стальную пластинку, дает трещину при изгибе этой пластинки (от - 2 до -30 °С). Чем ниже эта температура, тем выше качество битума. Окисленные битумы имеют меньшую температуру хрупкости, чем остаточные битумы той же пенетрации. [c.405] Вязкость битумов наиболее полно характеризует их консистенцию при различных температурах применения. При максимальной температуре применения вязкость должна быть как можно выше. [c.405] Адгезию Гприлипание) оценивают по степени покрытия битумом поверхности частиц щебня или гравия после обработки образца в кипящей воде. Адгезионная способность битума зависит от его химического состава в присутствии парафина она снижается, поэтому его содержание ограничивается (не более 5 %). С повышением молекулярной массы асфальтенов, входящих в состав битума, адгезионные его свойства улучшаются. [c.405] Битумы вырабатываются в основном из тяжелых нефтяных остатков гудронов, мазутов тяжелых нефтей, асфальтов деасфальтизации, крекинг-остатков и др. Оптимальным сырьем для производства битумов являются остатки из асфальто-смолистых нефтей нафтенового или нафтено-ароматического основания. Чем выше в нефти отношение асфальтенов к смолам и ниже содержание твердых парафинов, тем лучше качество получаемых из них битумов и проще технология их производства. Нефти, из остатков которых вырабатывают битумы, должны быть хорошо обессолены. Наличие сернистых и других гетеросоединений в сырье не ухудшает товарных свойств битумов. [c.406] При окислении ТНО часть масел превращается в смолы, часть смол переходит в асфальтены. В результате количество смол практически остается неизменным, а отношение А/С и (А+С)/М приближается к оптимальным значениям. Наибольшее распространение получило производство окисленных битумов. [c.406] Технология окисления битумного сырья. Основными факторами процесса окисления (точнее, окислительной дегидроконденсации) являются температура, расход воздуха и давление. Чем выше температура окисления, тем быстрее протекает процесс. Но при слишком высокой температуре ускоряются реакции образования карбенов и карбоидов, что недопустимо. Чем больше вводится в зону воздуха, тем меньше времени требуется для окисления (то есть кислород является инициатором процесса). При слишком большой подаче воздуха температура в реакционной зоне может подняться выше допустимой. Так как реакция окисления экзотермическая, то изменением расхода воздуха можно регулировать температуру процесса. [c.406] С повышением давления в зоне реакции процесс окисления интенсифицируется и качество окисленных битумов улучшается благодаря конденсации части масляных паров. В частности, повышается пенетрация битума при одинаковой температуре его размягчения. Обычно давление колеблется от 0,3 до 0,8 МПа. [c.406] Основным аппаратом установок непрерывного действия для производства битума является либо трубчатый реактор, либо окислительная колонна. Окислительные колонны предпочтительны для производства дорожных битумов, трубчатые реакторы - в производстве строительных битумов. Отдельные установки в своем составе имеют оба аппарата. Ниже, на рис.7.12, представлена принципиальная технологическая схема битумной установки (одного блока) с реакторами обоих типов. [c.407] Если исходное сырье поступает из резервуаров, то для его нагрева на установке имеются теплообменники и трубчатая печь 1. Если же оно поступает в горячем виде непосредственно с АВТ, тогда сырье вводят в реакторы, минуя теплообменники и печи. В реактор колонного типа 6 вводят непрерывно сырье (с температурой 140 - 200 °С), сжатый воздух и битум-рециркулят. На верх колонны для регулирования температурного режима и для понижения концентрации кислорода подают водяной пар и воду. Окисление сырья в колонне осуществляется в барботажном режиме при температуре 240 - 270 °С. [c.407] Комбинированное применение на одной битумной установке реакторов 2-х типов позволяет одновременно получить разные марки битумов, более полно использовать тепло реакции и отходящих потоков. [c.408] На некоторых НПЗ эксплуатируются установки, в которых применено последовательное комбинирование реакторов сырье сначала окисляется в реакторе колонного типа, затем частично окисленный битум доокисляется в реакторе змеевикового типа. [c.408] Вернуться к основной статье