Битумы ГУН. Битумы. Ассортимент выпускаемых битумов
 Скачать 0.63 Mb.
|
|
Битум – применялся как строительный материал, антисептический и противокоррозийный, за 3800 лет до нашей эры. Битум это твердая, полутвердая или жидкая смолоподобная смесь тяжелых нефтяных фракций с производными и примесями(азотистыми, сернистыми, кислородистые) Битумы делятся на природные и искусственные ,те те которые получают при переработке нефти, торфа, сланцев или угля1 Качество битумов регламентируется государственными стандартами, которые периодически пересматриваются. К сожалению, в настоящее время нет общепринятого мнения об оптимальном уровне показателей технических свойств битумов и о рациональной технологии их производства. Ассортимент выпускаемых битумов: - битумы строительные по ГОСТ 6617-76; - дорожные вязкие по ГОСТ 22245-90; - кровельные по ГОСТ 9548-74; - изоляционные по ГОСТ 9812-74; - специальные для лакокрасочных продуктов по ГОСТ 21822-76. Классификация нефтяных битумов по назначению: - вязкие дорожные битумы; - строительные битумы; - кровельные битумы; - битумы нефтяные изоляционные; - битумы специальные для лакокрасочных продуктов. Вязкие дорожные нефтяные битумы применяются в качестве вяжущих материалов при строительстве и ремонте дорожных и аэродромных покрытий. Такие покрытия обеспечивают прочность, безопасность и в 2–2,5 раза дешевле, чем бетонные. В России лишь 3–5 % покрытий с применением цементобетона. В зависимости от глубины проникания иглы при 25 °С дорожные вязкие нефтяные битумы, вырабатываемые по ГОСТ 22245-90, предусматривают производство девяти марок битумов: БНД 200/300, БНД 130/200, БНД 90/130, БНД 60/90, БНД 40/60, БН 200/300, БН 130/200, БН 90/130, БН60/90. Технические требования к качеству дорожных битумов, вырабатываемых в России и в ведущих зарубежных странах, не одинаковы ввиду различия климатических условий, что также является одной из причин разного уровня развития битумного производства в России и за рубежом. В России к дорожным битумам предъявляются более высокие требования в отношении морозо- и теплостойкости, а также по адгезионным свойствам. За рубежом же к дорожным битумам предъявляются более жесткие требования по показателю растяжимости при 25оС. В стандартах России предусмотрено 10 показателей для характеристики качества битума, за рубежом – 6–7 показателей. Вырабатываемые в Республики Татарстан дорожные битумы зачастую не удовлетворяют требованиям потребителя, несмотря на то, что соответствую стандарту. Объясняется это тем, что стандарт, помимо имеющихся характеристик, должен включать такие показатели, как содержание парафина, групповой химический состав битума и условную вязкость при 150 оС. Коллоидное состояние битума и его поведение в асфальтобетоне прежде всего зависят от группового химического состава битума. Битумы нефтяные строительные для работ в народного . окислением прямой или их смесей с и масляного . получение битумов и неокисленных . Битумы марок БН БН БН 90/10 по 6617-76. для изготовления марок БНК БНК БНК 90/30 в с ГОСТ нефтяные для изоляции от коррозии. окислением прямой или их смесей с и масляного ; продуктов не . Битумы марок -1V-3, -1V, БНИ-V в ГОСТ специальные для лакокрасочных для окрашивания и сооружений, в условиях. К материалов и доступность , а также покрытий на их . для битумных специальные , получаемые от перегонки нефтей, месторождения в . Битумы В и Г выпускают по 21 . Технология битумов остатков их в вакууме в пара или (при асфальто-смолистых битумы перегонкой) воздуха остатков (, , полугудронов, , экстрактов масел, или их ) при температуре 180—300°. 3) (смешение) остатков с и с или остаточными и др2 нефтяных перегонки их в вакуумной остаток нефти – . Для остаточных быть сырье с асфальто– , которые в присутствуют в сернистых . в процессе является фракций для топлив ( ). Побочный процесса – требованиям на в битумов. мазута содержания и парафино-нафтеновых . нефтей, для остаточных , в ограничено, чем и тот , что в России до почти потребляемого в основном с окисления . За рубежом же, , массу составляют . Так, во Франции 85 % составляют , в США – свыше 35 %. В таких Татарстан (, месторождение), , Коми, и др. Впервые в получения битумов на ОАО «». Существенным производства является тугоплавких , с необходимостью вакуума. При битумов в на АВТ имеются для этого колонны, где давление от 3 до 10 мм рт. ст. воздуха остатков3 окисленных на российских НПЗ технологически и не каких – проблем. К в этом битумные в ОАО « НПЗ», в ОАО «», «», «Нижегороднефтеоргсинтез». подготовки и автоматизированного - достаточная производства , соответствующих Широко различных и битумов, а остатков и ( битумы). из компаундов являются очистки и деасфальтизаты, т.к., полициклической , они битуму и растяжимость. Так, на ОАО «» остаточных две стадии: а) мазута с с температурой оС; б) компаундирование с асфальтом деасфальтизации. же остаточных и позволяет битума, в случае сочетание их . сырья нефтепереработки основным битумов. нефти с получения из нее проводят с зависимостей . рассчитывают по плотности , фактора, ИТК и др. Однако не позволяет о битумов, из или иного . В , научно и необходимость специально для . Этому БашНИИНП нефтей с степени их для дорожных . В ее лежит (А), смол (С) и (П). Чем больше в нефти , чем выше к смолам и твердых , тем качество . Высокопарафинистые и малосмолистые непригодными для битумов по существующим . Наиболее тяжелые , составы условию: А + С – 2,5 П ≥ 8, где А, С, П – асфальтенов, и , % мас. Существенным классификации требований к для производства (например, и вспышки). В широко для оценки в их пригодности для хорошего фактора К, по : К = ТВ / ρ, где ТВ – температура 50 % в 0 (1 0Р = 5/9 0К); ρ – плотность при 15,6 0С. характеризующего для , 5 % которого до 400 0С, на получение качества; битумов при значениях ниже 11,4. Из к этой нефти , , Миссисипи, , , Индонезии, основанием. Для классификация по не проводилась. нефтей способ их в битум : I – , парафинистые , арланской, с веществ () и парафиновых , , 25 ÷ 36 % и 3 ÷ 5 %. Остатки выше 450 ÷ 480 °С дорожным БН (ГОСТ II – смолистые, , типа , с САВ и твердых , , 10 ÷ 20 % –и 3 ÷6 %. Остатки этих удовлетворяют к вязким ; III группа – , нефти, , с содержанием САВ и , соответственно, 7 ÷ 10 % и 0, 2 ÷ 2, 5 %. их позволяет марки ; IV – малосмолистые, , типа , с САВ и твердых , , 7 ÷ 10 % и 5 ÷7 % . Битумы с получают выше 500 °С в ; V – малосмолистые, , типа , с САВ и твердых , , 5 ÷ 10 % и 7 ÷ 12 %. Наиболее их переработки – в с низкой .4 битумы необходимо из с сочетанием состава, выбор битума, должна группового сырья в , как, например, в сырье асфальтенов, и других . , современная нефтяных включать технологических , обеспечат требуемого из любого . продукции К свойствам : – пенетрация – характеризует кания в иглы при , обусловливающем тела в , а продукта – этому про( 25 оС, нагрузке Н, в течение 5 с.). характеризует и измеряется в миллиметра ( -78); – – это температура, при из относительно переходят в . проводят по методом « и » (КиШ); – температура – это , при которой разрушается под приложенной . хрупкости битума при тем (чем она , тем качество ); по ГОСТ метода в и периодическом битума и , при которой или образец ; – растяжимость () характеризуется рас, на его можно при условиях в до . Этот косвенно межмолекулярного битума и его к материалам. Рас определяется по – 75. Дорожные имеют – более 40 см; – – характеризует битума или его от вязкостного и по формуле, на составлена ; – (прилипание) двойного на поверхности битума и . Адгезию по покрытия частиц или после в кипящей . способность от его химического : в парафина она , его содержание (не 5 %); с повышением асфальтенов, в битума, его улучшаются. зависит от компонентов ( и мальтенов) и растворов в неполярных . битума к характеризуется натяже на их раздела. оценивается показателями, как , , плотность; , , диэлектрическими , а показатели , как массы и пенетрации , характеризуют в процессе , службы . – вязкость полно их при различных . При максимальной вязкость как можно . вязкость по 11503-74; – и воспламенения по 4333-48; – после по ГОСТ показатель битума при при повышенных . процесса установок для производства либо , либо . Окислительные для производства , трубчатые – в строительных . установки в составе оба .5 применение на установке типов получать битумов и использовать и отходящих . На НПЗ эксплуатируются , в применено реакторов: окисляется в типа, окисленный в реакторе Наиболее аппаратом при широкого является (обычно м и диаметром 34 м). окисления в с тепла на рис. 1.1. закачивается в под жидкости. через воздух. с низа , а газы с колонны. подогревается за реакции ния. При по глубокоокисленных съем впрыском в простран или маточник с . .  Рис.1.1. окисления в кос тепла. 1– ; 3 –- емкость;4- ; 5 – парогенератор;6-сепаратор с ; 7 – ; 8 – печь . . На рис. 1.2 схема битумной без продукта. кубов так, что и частично самотеком из куба в . снабжены для воздуха. и окисленный во всех . Хотя и является окислительным при водстве , и она имеет – невысокая ния кислорода и постоянного сырья в .  Рис. 1.2. технологическая рывной с кубами-окислителями: 1 – ; 2 – труба; 3 – ; 4 – кубы - ; 5 – насосы; 6 – ; С – продукты; Р – Для этих предложено в одной сырьем с его во вторую ( . 1.3). На этом колонна с , поддерживать температуру , степень воздуха, а закоксовы зоны .  а б Рис. 1.3. Принципиальная : а – в заполненной с секцией ; б – колонна с : 1 – ; 2 – первая ( реакции); 3 – (зона ); 4 – секция и ; 5 – секция ; 6 – с регулирующим и затвором; 7 – Процесс с на существующем получить , но приводит к на перекачивание . Для строительных и было секции и сепарации. сначала в , оттуда с направляется в по перетоку. устройству, потоков и фаз и квенчингу разные по жидкой в : в секции – высокая, полное кислорода ; в сепарации – , ис закоксовывание . Технико-экономические окисления с превосходят , характерные для аппаратов. битумов в с перемешиванием, в с турбинных , не нашло применения в . ее окисли является мешалки с и четырех . Исследование на данной установке показало возможность интенсификации процесса за счет увеличения поверхности контакта фаз, однако применение механического перемешивания связано с дополнительными энергетическими затратами, частыми поломками и выходом из строя мешалки. На рис. 1.4 представлена схема установки производства битумов, состоящей из двух блоков (на первом получают строительные битумы, на втором – дорожные вязкие) . Гудрон через печь П-1 поступает в емкость Е-1, а затем в смесителях М-1 и М-2 контактирует с воздухом и рециркури-рующим окисленным продуктом. Смесь направляется в трубчатые реакторы первого блока Р-1, Р-2. Продукты окисления из реакторов переходят в испаритель К-1, где происходит отделение газообразной фазы от жидкой. Газы (воздух, пары отгона, окислы углерода и серы) через холодильник Х-1 направляются в сепаратор К-3, из которого несконденсировавшиеся газы окисления выводятся на сжигание в печь П-3, а отгон – через холодильник Х-5 с установки. Окисленный продукт с низа испарителя К-1 частично возвращается в смесители М-1 и М-2 на рециркуляцию, а балансовый избыток откачивается в емкости Е-3–Е-6. Из емкостей строительный битум поступает на розлив в крафтмешки и автобитумовозы.   Рис.1.4. Схема установки производства битумов: I – гудрон; II – асфальт; III – экстракт; IV – поверхностно-активные вещества; V – керосино-газойлевая фракция; VI – отгон; VII– IХ – налив битумов в автобитумовозы (VI – строительный; VII – дорожный вязкий; IХ – дорожный жидкий); Х – налив строительного битума в крафт-мешки и автобитумозы; ХI – налив дорожного битума в железнодорожные цистерны. Дорожные битумы получают окислением асфальта деасфальтизации6 по схеме, аналогичной описанной выше (смесители М–3 и М–4 → испаритель К–2). Окисленный продукт из испарителя К–2 подается в смеситель М–5 на компаундирование с поверхностно-активными веществами и экстрактом селективной очистки масел, а затем попадает в емкости Е–7 – Е–14. Если на предприятии отсутствуют асфальты и экстракты, то дорожные битумы получают окислением гудрона. Дорожные вязкие битумы разливаются из емкостей Е-7 и Е-8 в железнодорожные цистерны, бункерные полувагоны и автобитумовозы. Для получения дорожных жидких битумов вязкие битумы в смесителе М-6 смешиваются с разжижителем – керосино–газойлевой фракцией. Технологический режим данной установки: Температура, оС: сырья на входе в установку 100–120; окисления в Р–1 – Р–4 260; битума после Х–2, Х–3, Х–4 170; Давление, кг/см2: воздуха на входе в смесители 9; смеси на входе в Р–1 – Р-4 8; Расход воздуха, м3/м3 продукта 100–150; Отношение рециркулят : сырье 6 : 1. 1 Гун Р.Б. Нефтяные битумы 3 Стр. 2 Гун Р.Б. Нефтяные битумы 73 Стр 3 Гун Р.Б. Нефтяные битумы 84 Стр. 44 Гун Р.Б. Нефтяные битумы 77 Стр. 5 Гун Р.Б. Нефтяные битумы 235 Стр. 6 Гун Р.Б. Нефтяные битумы 247 Стр. |