ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Фрязинов, И. Б. Грудников. Влияние компонентного состава и качеств масляного компонента на физико-химические и товарные свойства, битумов из "Проблемы производства и применения нефтяных битумов Выпуск 11" Влияние КРС масляного компонента на вязкость неразрушенной и разрушенной структур битума. Цифры на крирых величины отношения А/С. [c.47] ВОЗМОЖНЫМ изменениям этого показателя в реальных битумах обеспечено использованием концентратов масел, представляющих крайние возможности получения в нефтепереработке продуктов, различающихся по строению молекул использованы концентраты ароматических углеводородов (экстракты фенольной очистки масляных фракций) и концентрат парафино - нафтеновых углеводородов, полностью лишенный ароматических (кабельное масло). Методика работы была нами описана ранее (8). [c.47] На рис. 2 представлены результаты реологических исследований битумов. Показано, что увеличение отношения А/С и уменьшение КРС приводит к возрастанию наибольшей вязкости неразрушенной структуры h и уменьшению наименьшей вязкости раз рушенной структуры h это говорит об увеличении степени структурированности системы, Существенно зависят от КРС и товарные свойства битумов, причем особенно значительна эта зависимость для битумов с повышенным отношением А/С (рис. 3). Увеличение КРС масляного компонента битума так же, как и уменьшение отношения А/С, приводит к уменьшению степени структурированности битумной системы, что особенно заметно для систем, характеризующихся высокими значениями отношения А/С. Такое явлемие происходит за счет того, что. как при увел.к-чении растворяющей способности масляной части битума, так и при уменьшении А/С, создаются лучшие условия для большего диспергирования асфальтенов. В результате битум переходит в состояние золя к теряет упруго-эластичные свойства. Это способствует снижению температуры размягчени я и пенетрации при 0°С, повышению дуктильности и уменьшению индекса пенетрации (рис. 4), т. е. увеличению крутизны вязкостно-температурной кривой. [c.47] Роль молекулярного веса масляного компонента в создании структуры битума сравнительно невелика. Так, предельные вязкости разрушенной и неразрушенной структур биту юв, полученных на основе масел с разным молекулярным, весом, различаются обычно меньше, чем на порядок (табл. 1). [c.48] Рднако при уменьшении Ij P , а также при увеличении А/С и молекулярного веса масла все более отчетливо наблюдается упо,минутая аномалия. Так, если при КРС-27 рассматриваемое явление наблюдается лишь при А/С, приближающемся к 2, и молекулярном весе 500 и выше (рис. 6), то при КРС-14 почти для всех серий битумов, за исключением образцов с А/С не более 0,5 и молекулярном весе 420, наблюдается экстремальный ход кривой температура размягчения — пенетрация при 25 С . [c.49] Цифры на линиях—величины отношения А/С. [c.49] Вязкости разрушенной и неразрушенной структур битумов, полученных на основе масляных компонентов с различными молекулярными весами. Отношение А/С равно 2. [c.50] Цифры на линиях — величины отношения А/С. [c.50] Зависимость температуры размягчения от пенетрации при 25 С различных битумов. [c.51] Экспериментальные данные, представлены на графике (рис. 8), выражающем зависимость относительной коллоидной стабильности битумов (мл н-гептана/г мальтенов битума) ог содержания в битуме смол и величины КРС масляного компонента. Видно, что как увеличение доли смол, так и увеличение КРС масел приводят к заметному улучшению стабильности, коллоидной структуры битума. Это можно объяснить приближением коллоидной структуры изученных битумов к структуре битумов типа золь при увеличении степени ароматичности к общего количества смол. Такое явление подтверждается отмеченным выше сближением величин вязкостей неразрушенной н разрушенной структур битумов при увеличедщи в последних доли смол и КРС масла (рис. 2). Таким же образом, объясняется и снижение коллоидной стабильности битумов, наблюдающееся при увеличении отношения асфальтены смолы. [c.52] Стрелками показано Направление увеличения отношения асфальте-ны/смолы. [c.53] Все вышеизложенные наблюдения, как уже упоминалось, сделаны на образцах битумов с пенетрацией при 25°С равной примерно 80. Такие же наблюдения и такие же выводы были сделаны и на других марках битумов. [c.53] Арланский. . . Ромашкинский Котур-тепинский Арланский. . . Мухановский. . Котур-тепинский Мангышлакский. [c.54] В общем необходимо руководствоваться следующими соображениями. В случае использования нефтей с высоким содержанием асфальто-смолистых соединений и ароматических углеводородов технология иолучения битумов Должна включать в себя процесс окисления, способствующий образованию дополнительных количеств асфальтенов (за счет перехода части аро-матики в смолы и смол в асфальтены). Впрочем, если исходная нефть характеризуется не только высоким содержащем общего количества асфальтенов и смол, но и достаточной величиной А/С, то для получения дорожных битумов достаточна вакуумная перегонка. В случае использования нефтей с низким содержанием асфальто-смолистых веществ и ароматических углеводородов следует избегать процесса окисления, поскольку он, наряду с увеличением количества асфальтенов, приводит к уменьшению ароматики в битуме, которой, в конечном счете,, оказывается недостаточно. Технология получения битумов на основе таких нефтей должна включать в оебя процессы деасфальтизации гудронов (с целью концентрирования асфальтенов), экстракции ароматических углеводородов и компаундирования асфальтенов и экстрактов. Целесообразно также увеличивать отбор вакуумного газойля в процессе подготовки гудрона, чт приводит к относительному уменьшению доли парафино-на теновых углеводородов в гудроне. [c.55] Конкретное применение установленных закономерностей может быть показано на следующих примерах. При получении, дорожных битумов на базе отходов масляного производства ставропольской и смеси грозненских нефтей экстракт очистки парными растворителями концентрата мазута смеси грозненских нефтей, (табл. 3) в смеси с экстрактом фурфурольной очистки автолового дистиллята ставропольской нефти был подвергнут окислению с целью увеличения А/С и уменьшения доли ароматики в масле. Полученные битумы характеризовались высокой дуктильностью и низкими значениями температуры размягчения и пенетрации при 0°С. Это говорит о недостаточном изменении природы сырья в результате окисления, т. е. об ограниченных возможностях процесса окисления. Не дало положительных результатов и переокисление экстракта, полученного при очистке парными растворителями, с последующим разбавлением экстрактом очистки автолового дистиллята битумы обладали теми же недостатками. Стандартные качеств битумов были получены лишь после существенного изменения природы масляной части битума — за счет ввода дополнительного масляного компонента со значительным содержанием парафинонафтеновых углеводородов (табл. 3 и 4). [c.55] При получении дорожных битумов из котур-тепинской нефти прямое окисление даже тяжелого гудрона (выше 500 °С) не позволяет получить стандартных битумов недостаток ароматики в сырье (табл. 5),приводит к получению битумов с низкой дуктильностью, хотя и с высокими показател ями тепло- и морозостойкости (табл. 6). С целью сохранения максимально возможного количества ароматики из технологии получения битумов желательно исключить процесс окисления. В этом случае необходимые количества асфальтенов должны быть введены со стороны . Учитывая это, стандартные битумы были получены смешением гудрона с предварительно выделенным из подобного же гудрона концентратом асфальтенов (табл. 5 и 6). [c.57] Вернуться к основной статье