Битумы скорость окисления

Для повышения производительности куба сырье предварительно нагревают, что обеспечивает увеличение скорости окисления. Последующее повышение температуры процесса предупреждают подачей контролируемого количества воды в газовое пространство куба. После получения продукта с заданными свойствами его охлаждают за счет подачи воды в газовое пространство или циркуляции битума через холодильник. Типичная картина изменения температуры в цикле работы куба показана на рис. 24. [c.48]

Ключевые слова окисленные битумы, радиоактивные индикаторы, ароматические углеводороды, сернистые соединения, скорости окисления, механизм. [c.146]

Битумные растворы [42—44]. Битумные растворы представляют собой раствор твердого битума в нефтяном дистилляте, что позволяет непосредственно наносить битум на дорожные поверхности без предварительного разогрева или с очень малым разогревом. В свою очередь битум является смесью твердого гудрона, продутого воздухом, с тяжелым дистиллятом или с вязким остатком асфальтовой сырой нефти. Битумы делятся на быстро, средне и медленно затвердевающие, в зависимости от скорости испарения растворителя. В быстро затвердевающем битуме может содержаться от 40 до 50% фракций, отгоняющихся до 360° С, в то время как в медленно затвердевающей смеси этих фракций содержится не более 25%. Имеются также различия в характере тяжелого остатка, смешиваемого с гудроном после окисления. [c.563]

Расход воздуха. Расход сжатого воздуха, степень его диспергирования и распределения по сечению окислительной колонны существенно влияют на интенсивность процесса и свойства битумов. Увеличение расхода воздуха до определенного предела при прочих равных условиях ведет к пропорциональному повышению скорости окисления последняя определяется температурой процесса, конструкцией окислительной колонны и природой исходного сырья. [c.131]

Применение подогретого до 313—482 °С сжатого воздуха повышает скорость окисления, особенно при получении высокоплавких битумов, не оказывая существенного влияния на их качество. Увеличение высоты столба жидкости в реакторе значительно повышает температуру размягчения битума, не меняя соотношения между температурой размягчения и пенетрацией [308], что подтверждает преимущество вертикальных окислительных колонн. Увеличение уровня жидкой фазы повышает эффективность процесса потому, что длина пути газовых пузырьков увеличивается. Однако для аппаратов такого типа существует некоторый предел заполнения жидкой фазой, свыше которого эффективность процесса уже не меняется. Этот предел следует находить экспериментально. Так, в окислительной колонне непрерывного действия уровень жидкой фазы должен быть не менее 10 м [150]. Для аппаратов с хорошим перемешиванием и турбулентным потоком и при относительно небольшой высоте уровня кислород используется полностью. Поэтому повышение уровня жидкости в таких аппаратах неэффективно. [c.135]

В настоящее время большинство гудронов, идущих на окисление до битумов, получают из сернистых и высокосернистых нефтей, что вносит свою специфику. Индукционный период окисления аренов в составе сернистого сырья оказывается больше, чем при окислении малосернистого. После окончания зтого периода наблюдается стадия интенсивного окисления аренов со скоростью 0,10-0,12 ч". При последующем окислении эта стадия заканчивается новым периодом торможения, при котором скорость окисления аренов падает до 0,02 ч". [c.75]

Тяжелые остатки каталитического крекинга могут быть использованы в качестве сырья в окислительном процессе получения битумов. Оптимальными технологическими условиями окисления остатков каталитического крекинга являются температура 288-315°С, скорость подачи кислородсодержащего газа 12,5-50 л/ч на 1 кг сырья (в зависимости от эффективности использования воздуха в окислительной колонне). Продолжительность окисления определяется задаваемой температурой размягчения битума. В производство битумов могут быть вовлечены отработанные минеральные масла. Установлено, что битумы, получаемые окислением (при 240-250 С) гудрона и отработанного масла, удовлетворяют требованиям ГОСТ на дорожные битумы. [c.472]

В качестве примера рассмотрим процесс получения окисленных битумов из гудронов различных нефтей легкой ухтинской, восточной и их смесей. Окисление гудронов проводилось в лабораторном кубе при температурах 250 и 270°С, скорости подачи воздуха 3 и 8 л/(кг-мин). Результаты исследований представлены в табл. 4.66-4.69. Скорость окисления рассчитывалась как изменение температуры размягчения битума за 1 ч окисления (при общей продолжительности окисления 8 ч). [c.475]

Существенное влияние на скорость окисления, расход воздуха и в конечном счете на качество битумов оказывает степень распределения и диаметр пузырьков воздуха, а также траектория его движения в окислительной колонне. Все это зависит от конструкции распределительных маточников, которые снабжены перфорацией, специальными насадками или соплами, обеспечивающими вращение маточника и способствующими тем самым более равномерному распределению воздуха в окислительном кубе или колонне по всему слою битума. [c.345]

Температура в процессах окисления, как периодическом, так и непрерывном, является одним из основных параметров, определяющих скорость окисления и качество получаемых битумов. В процессе окисления под воздействием повышенной температуры, кислорода воздуха и других факторов происходят реакции дегидрирования и присоединения кислорода с образованием кислородсодержащих соединений. С повышением температуры окисления усиливается роль реакций дегидрирования. Это приводит к получению битумов с повышенной температурой размягчения и с высокой степенью хрупкости. При низких температурах качество получаемых битумов улучшается, но увеличивается продолжительность процесса и снижается производительность установки. [c.141]

Технологический режим получения битумов и их свойства представлены в табл. 1 и 2. График скорости окисления остатков показан на фиг. 1. [c.8]

При высоких концентрациях асфальтенов в битуме они начинают уплотняться в карбены и карбоиды, однако, для большинства битумов скорость реакции незначительна. Заметное влияние на состав битумов этот процесс оказывает только при окислении крекинг-остатков. [c.58]

Суммарный тепловой эффект реакции и значения его в разные моменты цикла окисления зависят от вида сырья. Так, при окислении гудронов с температурой размягчения 41 и 23 °С до получения битума с температурой размягчения 121 °С общий тепловой эффект составляет 190 и 620 кДж/кг соответственно, а скорость тепловыделения характеризуется в начале цикла величинами 3,5 и 20,0 кДж/(кг-К), в конце —0,8 и 3,0 кДж/(кг-К). [c.46]

Образцы окисленного и остаточного битумов с примерно равной консистенцией после предварительного вакуумирования выдерживались при повышенных температурах. Чтобы обеспечить равную скорость газообразомния для обоих битумов, температуру окисленного битума меняли в пределах 240—287°С, а остаточного — 272—341°С продолжительность нагрева составляла 32 и 19 ч соответственно. В результате термической обработки оба образца стали более жидкими, состав выделенных при этом газов (мл в нормальных условиях на 1 кг битума) был разным [c.19]

В отделе битумов нашего института в последние годы экспериментально подтверждено положение о существенном снижении энергозатрат и отходов производства при использовании в процессе окисления аппаратов с управляемой кавитацией. Установлено, что на 60-80 С можно снизить температуру процесса с одновременным снижением расхода воздуха на окисление в 1,5-2раза, и при этом скорость окисления возрастает на порядок. Одновременно показано, что с использованием аппаратов данного типа можно при необходимости проводить модификацию битумов различными добавками, причем процессы модификации проходят на молекулярном уровне. [c.66]

Трещиностойкость битумов характеризовалась температурой растрескивания, определенной по методике БашНИИШ [1],при различных скоростях охлаждения, в том числе после экстраполяции и при скорости, близкой к эксплуатационной (0,03°С/мин). Методика основана на определении температуры появления трещины в битумной пленке, нанесенной на стеклянную подложку, при охлаждении. Зависимость температуры растрескивания исследуемых битумов от скорости охлаждения приведена на рис. I. Откуда видно, что битумы, полученные из гудронов с вязкостью при 80°С 16 и 29 с, имеют наиболее низкие значения температур растрескивания пр. всех скоростях охлаадения. Битумы, полученные иэ гудронов, имеющих вязкость 60 с и более, при скоростях охлаждения более 1°С/мин имеют температуру растрескивания тем выше, чем выше вязкость гудрона, из которого был получен битум. Однако при эксплуатационных скоростях охлавдешя температура растрескивания битумов, полученных из гудронов с вязкостью при 80°С 60 с и более, а также в остаточном битуме практически одинаковая. Это обусловлено более высокой чувствительностью к скорости охлаждения битумов, полученных окислением более вязких гудронов, а также остаточных битумов. [c.210]

Исследование старения Оитумов, полученных из гудронов арланской Н ефти, при ступенчатых режимах [4 ] также показывает более высокую скорость повышения температуры растрескивания у битумов, полученны.х из менее вязких гудронов (рис. 5). Это согласуется с результатами исследований старения битумов при аналогичных режимах, полученными ранее [4], согласно которым формирование надмолекулярных структур в битумах со структурой, бдазкой к гелю, вызывает гораздо большее изменение свойств, чем в битумах со структурой, близкой к золю. Как уже упоминалось, битумы, полученные из маловязкого гудрона, приближаются по структуре к гелю, а битумы пмученные окислением высоковязких гудронов, и остаточные приблиляются к золю. [c.216]

Поскольку поверхность контапа фаз влияет как на скорость окисления, так на качество получаемых битумов, были проведены исследования по изучению влияния дисперсности воздушно-сырьевой смеси на процесс получения битума. В качестве сырья были взягы три вида гу дрона, свойства которых приведены в табл.6. [c.40]

Влияние температуры окисления на физико-химические свойства битумов изучали многие исследователи. Было показано, что при температуре окисления вы ше 200 °С скорость перехода смол в асфальтены превосх о-дит скорость образования смол из масел [161]. При те.ад--пературе окисления выше 275—300 °С наблюдается ин тенсивное образование карбенов и карбоидов [263], что вызывает повышение хрупкости и понижение пенетрации и растяжимости битумов [221]. На основании исследований по окислению гудрона асахигавской нефти (Япония) установлено [381], что лучшими качествами обладают битумы, получаемые окислением сырья при 240 °С. [c.126]

При одной и той же температуре размягчения битума суммарный расход воздуха и продолжительность окисления сырья достигают минимальных значений при температуре 250 °С и максимальных — при 210 С [47]. При повышении температуры с 250 до 270 °С расход воздуха заметно повышается, что вполне согласуется с выводами Д. М. Гоппеля и Д. В. Кнотнеруса [42]. Скорость окисления различного сырья в битумы (среднее повышение температуры размягчения, град ч) при 250, 300 и 350 °С приведена [540] ниже [c.127]

С на 20 °С (от 230 до 250 °С) долнодобнишской нефти сокращает почти в 1,5 раза время окисления [2]. Скорость окисления высокопарафинового мангышлакского гудрона (остаток >500 °С из смеси 50% узеньской и 50% жетыбайской нефтей) возрастает в 5,9 раза с повышением температуры от 180 до 300 °С. При таких же условиях скорость окисления гудрона прорваэмбенской нефти, содержащего большее количество полициклических ароматических соединений, возрастает в 9 раз, а остатков термического крекинга мазута эмбенских нефтей — в 3,4 раза [119]. Таким образом, подтверждается положение, что наименьшей склонностью к окислению обладают парафиновые соединения. Оптимальной температурой процесса с учетом качества получаемых битумов и эффективности процесса, по мнению авторов [119], является 240 °С. Повышение температуры от оптимальной до 270 °С незначительно повышает эффективность процесса, понижение же от 240 до 210 °С снижает почти в 2 раза. [c.129]

Вследствие того что проведение ускоренного теплового старения битумов при высокой температуре значительно проще в экспериментальном отношении и требует меньшей затраты времени, задачи исследования сводятся к установлению соответствия между данными, полученными при различных температурах. Можио допустить, что скорость окисления изменяется с температурой по уравнению Аррениуса. Однако примеиепие уравнения Аррениуса для расчета скоростей окисления при более низких температурах допустимо лншь при условии постоянства механизма окисления в данном температурном интервале. [c.104]

В работе было установлено, что сера, способна увеличивать скорость окисления в 2,6 раза и более. Однако готовые битумы, полученнью при окислении гудрона с серой без катализатора, отличались меньшими значениями пенетрации при 25 и О °С, неудовлетворительными низкотемпературными и адгезионными свойствами, выделялось значительное количество газов отдува и соляра высокой кислотности. Битумы, полученные при окислении исходного гудрона в присутствии серы с катализатором, обладали лутхими значениями показателей качества на дорожные битумы ( в частности, значительно улучшились значения температуры хрупкости, пенетрации, адгезионные свойства, наблюдалась более высокая устойчивость к термическому старению) Также необходимо отметить значительное уменьшение выхода соляра и газов отдува (в 10 - 15 раз). Технология получения битумов при каталитическом окислении гудрона с серой практически не отличается от традиционной технологии. Различие заключается в более мягком технологическом режиме окисления. [c.141]

Расход воздуха и степень его контактирования с сырьем за счет диспергирования и распределения по сечению реактора существенным образом влияют на интенсивность процесса окисления и свойства получаемых битумов. Чем выше расход воздуха (до определенного предела), тем больше скорость окисления. Чем меньше время контакта воздуха с окисленным продуктом, тем выше пенеграция, и наоборот, чем продолжительнее контакт при небольшой подаче воздуха, тем меньше пенетрация. При длительном контакте и окислении в условиях высокой температуры, даже при малых расходах воздуха, протекают реакции с отщеплением молекул диоксида углерода и преобразованием битумов в асфальтены. [c.345]

Для окисления до готовности дорожных марок нефтебигума в кубе-окислителе периодического действия требуется 24 ч (на 160 т битума). В окислительных колоннах для получения того же количества битума требуется всего лишь 3-4 ч, т.е. скорость окисления увеличивается в 6-8 раз. Степень использования кислорода при этом полнее. Такие показатели качества битума, как температура размягчения, пенетрация при О С и растяжимость выше показателей битумов, полученных в кубах периодического действия, а температура хрупкости ниже и составляет от 17 до -25 С. Лучше и показатели сцепляемости (адгезии). [c.348]

Полученный при проведении гидродиламических испытаний вращающихся барботеров эффект позволил рассмотреть воз-, можность интенсификации гетерогенных процессов на примере барботажного способа получения нефтяных окисленных битумов. Для установления влияния гидродинамических факторов на скорость окисления использованы ранее полученные зависимости образования поверхности фазового контакта и газосодержания. Значение удельной поверхности контакта а , газосодержания <рг и скорости вращения барботера ш рассчитывалось по формулам (3), (2), (4). Время контактирования воздуха с гудроном определялось как отношение высоты барботажного слоя а к средней скорости воздуха [c.134]

Найденные значения. поверхности фазового контакта и газосодержания позволяют установить прямую зависимость между гидродинамическими факторами процесса и скоростью окисления при использовании вращающихся барботеров в производстве окисленных битумов бар-ботажным способом на кубовых установках. Эффективность использования вращающихся барботеров характеризуется отношением производ ительио1сти аппарата, учитывающей его количественно-качественные показатели, к реакционному объему за определенное время. Эта величина, определеннйя для вращающихся барботеров как коэффициент интенсивности аппарата, выражена нами на основании экспериментальных данных в виде-функциональной зависимости от гидродинамических факторов, физических данных среды и температуры процесса [c.137]

На рис. 12.37 показано изменение величин констант диссоциации, а на рис. 12.38 — изменение содержания групповых компонентов битумов, полученных окислением нефтяного остатка из смеси Ромашкинской и Ухтинской нефтей. Окисление проводили при 260 °С и объемной скорости воздуха 100 ч . В процессе окисления полярные свойства ингредиентов меняются. Наиболее интересным является наличие взаимосвязи между величинами констант диссоциации и способностью компонентов накапливаться или расходоваться в реакциях окисления. Первоочередной атаке кислорода подвергаются наименее полярные компоненты, вероятно, находящиеся в дисперсионной среде. На механизм окисления компонентов, находящихся в дисперсной фазе, может оказывать определенное влияние и природа компонентов дисперсионной среды, в первую очередь содержание в ней веществ с подвижными атомами водорода. [c.787]

Влияние момента введения НдР02 (2% вес.) на скорость окисления гудрона Киришского НПЗ и качество битума [c.47]

Количество асфальтенов, образующихся при окислении гудрона-60, значительно больше, чем при окислении гзедро-на-70, однако это справедливо только для битумов с температурой размягчения выше 70 °С. При увеличении температуры размягчения битума ярко проявляется стадийный характер процесса окисления. Интересно, что на первой стадии процесса интенсивность расходования масел примерно одинакова у всех гудронов, скорость расходования смол больше у гудрона-70. Вследствие этого в первой стадии быстрее накапливаются асфальтены в битумах, полученных окислением гудрона-70. Во второй стадии процесса окисления гудрона-70 скорость накопления асфальтенов в битумах снижается в большей степени, чем при окислении гудрона-60. [c.38]

Ускоренное образование продуктов уплотнения являете результатом взаимодействия солей железа с кислородсодер-жаш,ими соединениями, аналитически определяемыми как смолы. Вместе с тем при окислении битумов с добавкой хлорного железа почти не изменяется содержание парафино-наф-теновых углеводородов. Уменьшение скорости окисления па-рафино-нафтеновой фракции связано с ингибирующим влиянием продуктов взаимодействия ионов железа с промежуточными веществами (радикалами, перекисями, а также альдегидами, кетонами, кислотами и др.). [c.52]

Битумы, полученные в таких условиях, имеют сравнительно низкую пенетрацию. С повышением удельного расхода воздуха и уменьшением в связи с этим времени окисления битумы получаются с лучшей пенетрацией. Технологически эффективное увеличение скорости реакции от повшения расхода воздуха имеет место до определенных пределов, после которого дальнейшее повышение сзгщественно не влияет на скорость окисления сырья. [c.61]

Тэрстон и Ноулс [29] исследовали скорость окисления групповых компонентов нефтяного битума в процессе продувки воздухо.м при температуре 200°С. Активнее других с кислородом реагировали асфальтены, тогда как наиболее инертными были масла. [c.44]

При получении битума с заданной температурой размягчения компаундированием глубокоокисленного битума с исходным сырьем также можно наблюдать более заметную аномалию течения, чем при получении битума окислением исходного сырья до той же температуры размягчения. Так, при окислении остатка Галф Коаст II до температуры размягчения 12ГС и последующем разбавлении его таким же количеством исходного остатка получен битум с температурой размягчения 54°С и пенетрацией 94-0,1 мм вязкость этого битума при 25°С и скорости сдвига 0,1 С составляла 3,0-10 Па-с, а степень аномалии течения — 0,70. При получении битума окислением того же сырья до температуры размягчения 54°С соответствующие величины имеют другие значения пенетрация — 77-0,1 мм, вязкость 5,4-10 = Па-с, степень аномалии — 0,85. [c.18]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология