Способы промышленного производства нефтяных битумов

Создание нефтяных битумов является одним из тепловых процессов нефтепереработки. Главные характеристики тепловых процессов, действующие на ассортимент, вещественный баланс и качество получаемых товаров, - качество сырья, давление, температура и длительность термолиза (теплового процесса).

Главным сырьём для производства битума в нашей стране являются остаточные продукты нефтепереработки: гудроны, асфальты деасфальтизации, экстракты селективной чистки масляных фракций и др.
Различают три главных метода получения нефтяных битумов.
1. Концентрированием нефтяных остатков путём перегонки их в вакууме получают остаточные битумы. Для получения остаточных битумов может быть применено только сырьё с огромным содержанием асфальтосмолистых веществ, которые в достаточном количестве находятся в тяжёлых высокосмолистых сернистых нефтях. В процессах вакуумной перегонки и деасфальтизации получают остаточные и осаждённые битумы. Главное предназначение этих процессов – извлечение дистиллятных фракций для выработки моторных топлив – в случае первого, подготовка сырья для производства базисных масел (исходный шаг) – в случае второго. В то же время побочные продукты этих процессов – гудрон перегонки и асфальт деасфальтизации – соответствуют требованиям по сырью в производстве битумов либо их употребляют в качестве сырья в производстве окисленных битумов.

2. Окислением кислородом воздуха разных нефтяных остатков и их композиций при температуре 180 – 300 0С (окисленные битумы). Окисление воздухом позволяет значительно прирастить содержание асфальтосмолистых веществ, более предпочтительного компонента в составе битумов. Для производства окисленных битумов БашНИИНП предложено систематизировать нефти по содержанию (%, мас.) в их асфальтенов (А), смол (С) и твёрдых парафинов (П). Нефть считается применимой для производства окисленных битумов, если производится условие:

Главным процессом производства битумов является окисление – продувка гудронов воздухом. Окисленные битумы получают в аппаратах повторяющегося и непрерывного деяния. Последние более экономные и обыкновенные в обслуживании. Принцип получения окисленных битумов основан на реакциях уплотнения при завышенных температурах в присутствии воздуха, приводящих к повышению концентрации асфальтенов, содействующих увеличению температуры размягчения битумов, и смол, улучшающих адгезионные и эластичные характеристики товарного продукта.
Аппараты, применяемые в производстве битумов – трубчатые реактора либо окислительные колонны. При получении строй битумов предпочтительны 1-ые, дорожных – 2-ые.
3. Смешением разных окисленных и остаточных битумов, также нефтяных остатков и дистиллятов меж собой получают компаундированные битумы.

Остаточные битумы – мягенькие легкоплавкие продукты, окисленные – эластичные и термостабильные. Битумы, получаемые окислением крекинг-остатков, содержат огромное количество карбенов и карбоидов, которые нарушают однородность битумов и усугубляют их цементирующие характеристики.

1.5.2. Разработка

Остаточные битумы вырабатывают из мазутов с высочайшей концентрацией асфальтосмолистых веществ вакуумной перегонкой как остаток этой перегонки. Напомним, что мазут является остатком от атмосферной перегонки нефти.
Более тщательно остановимся на окислении гудронов либо остаточных битумов кислородом воздуха. Основными параметрами процесса являются температура, расход воздуха и давление.
Чем выше температура, тем резвее протекает процесс окисления, но при очень высочайшей температуре ускоряется образование карбенов и карбоидов, которые предают битумам ненужную завышенную хрупкость. Обычно температуру поддерживают на уровне 250 – 280 0С.
Чем больше расход воздуха, тем меньше требуется времени на окисление. При чрезвычайно большенном расходе воздуха температура в окислительной колонне может возрасти выше допустимой. Потому расход воздуха является главным регулирующим параметром для поддержания подходящей температуры. Общий расход воздуха находится в зависимости от хим состава сырья и свойства получаемого битума и составляет от 50 до 400 м3 / т битума.
Давление в зоне реакции при его повышении интенсифицирует процесс, и качество окисленного битума улучшается. А именно, увеличивается пенетрация битума при постоянной температуре размягчения. Обычно давление колеблется от 0,3 до 0,8 МПа.
Принципная схема получения окисленного битума показана на рисунке ниже.


Набросок 1Принципиальная схема установки получения окисленных битумов
1 – окислительная колонна; 2 – отпарная колонна (промежный сепаратор); 3 – сборник соляра (сепаратор); 4 – скруббер; 5 – печь; 6 – теплообменник; 7 – насосы;
потоки: I - гудрон, II – лёгкие продукты окисления с отработанным воздухом, III – битум на отпарку, IV – готовый битум, V – пары стабилизации битума, VI – отработанный воздух, VII – очищенный отработанный воздух, VIII – свежайший воздух, IX - соляр, X - вода, XI – загрязнённая нефтепродуктом вода, XII – водяной пар, XIII – рециркулят
Главным аппаратом является окислительная колонна поперечником 3400 мм и высотой 21 500 мм.
Технологический режим процесса последующий:
температура, 0С:
сырья на выходе из печи …………………… 180 – 250
в окислительной колонне, не выше ……….. 290
битума на выходе из холодильника ……….. 170 – 200
налива битума в цистерны …………………. 170 – 180
давление в окислительной колонне, МПа …….. 0,3 – 08
расход воздуха, м3 / т битума ………………….. 50 – 400
термический эффект процесса, кДж / кг битума ….. 168 – 502
содержание кислорода в газообразных
продуктах окисления, % …………… 3 -11
отношение рециркулят : сырьё ………………… 6 : 1

В конце концов, 3-ий метод получения битумов – это компаундирование. Метод этот является оканчивающей стадией получения битумов и употребляет в качестве компонент как битумы, приобретенные в виде остатков вакуумной перегонки, так и окисленные битумы. Не считая того, одними из принципиальных компонент компаундов являются экстракты селективной чистки дистиллятных масел и деасфальтизаты, потому что, являясь концентратом полициклической многокольчатой ароматики, они присваивают битуму упругость и неплохую растяжимость.
Технологический режим таковой установки:
температура, 0С:
сырья на входе в установку ……………………. 100 – 120
окисления в реакторах …………………………. 260
битума после холодильников ………………….. 170
давление, МПа:
воздуха на входе в смесители ………………….. 0,9
консистенции на входе в реактора ……………………… 0,8
расход воздуха, м3 / м3 продукта …………………… 100 – 150
отношение рециркулят : сырьё ………………………. 6 : 1

Мощность установок производства битума – от 120 до 500 тыс. т / год. Вещественный баланс схожей установки переработки смешанного сырья приведён в таблице ниже.

Таблица 1.7Материальный баланс установки переработки смешанного сырья

Характеристики %
Взято:
гудрон 23,7
асфальт деасфальтизации гудрона 39,7
экстракт селективной чистки масел 32,9
поверхностно - активные вещества 3,7
Итого: 100,0
Получено:
битумы дорожные, в т.ч.: 73,5
БНД 200 / 300, БНД 130 / 200 15,0
БНД 90 / 130 15,0
БНД 60 / 90 28,5
БНД 40 / 60 15,0
битумы строй, в т.ч.: 22,4
БН - IV 11,2
БН - V 11,2
отгон 1,3
газы окисления 2,8
Итого: 100,0

C текущей ситуацией и прогнозом развития русского рынка нефтяных битумов можно познакомиться в отчете Академии Конъюнктуры Промышленных Рынков «Рынок нефтяных битумов в Рф».

Кирпич облицовочный M150 коричневый 250х120х65 мм 1 НФ

Кирпич глиняний облицовочный применяется для кладки в строй либо ремонтных работах. Универсален, походит для наружного и внутреннего использования, употребляется как для облицовки, так и для возведения несущих конструкций и перегородок. Кирпич окрашен в карий цвет.

Особенности