Энергоэффективные
Битумные
Технологии
г. Москва, ул. Мытищинская 3-я, д.16, стр.5, ком.6
Меню
Заказать звонок
Поиск по сайту

Промышленные способы получения битумов

Промышленные способы получения битумов

Нефтяные битумы применяются как ключевой материал для строительства дорог, гражданских жилых зданий и нежилых построек, также они широко востребованы в промышленном производстве. В совокупности более 90% производимого продукта уходит на нужды этих сфер. Получают его из гудронов первичной переработки нефти и компонентов, появившихся после вторичного перерабатывания нефтеостатков, в которых наибольшую процентную долю составляют высокомолекулярные компоненты.

Получение производится следующими методами.

  1. Концентрирование остатков нефти посредством перегонки их в вакууме в присутствии водяного пара или инертного газа. Таким образом получаются остаточный вид продукции.
  2. Окисление кислородом нефтеостатков, в результате чего получаются оксидированные битумы.
  3. Компаундирование или смешивание остатков с дистиллятами и с окисленными или остаточными битумными соединениями.
Все способы можно совмещать или производить отдельно.

Остаточный битум образуется в вакуумной ректификационной колонне, где идет формирование гудрона. Операция подразумевает тщательный отбор масляных фракций из мазутов. Изготовление мастики приемлемого качества невозможно без наличия хорошего исходника с достаточным объемом высокомолекулярных асфальтенов и смолистых составляющих. При повышенном отношении приведенных компонентов свойства и структура улучшаются, что замедляет устаревание при эксплуатации.

Основополагающим способом получения стройматериала с заданными качественными характеристиками является окисление (оксидирование) остатков нефтепереработки кислородом воздуха.

Условия окислительного процесса определяют взаимопревращения кислых и инертных продуктов. Высокие температурные показатели способствуют выделению CO2 и превращают в асфальтены асфальтогеновые кислоты.

Оксидирование тяжёлых нефтяных остатков (ТНО) сопровождается превращением части масел в смолы, некоторое количество смол преобразуется в асфальтены. Количественный объем смолистых элементов останется таким же, как и ранее, поэтому пропорции А/С и (А+С)/М становятся оптимальными (А, М, С — это доля асфальтенов, масел и смолистых образований в нефти соответственно).

Окислительная процедура проводится в агрегатах периодического или непрерывного действия. Во время процесса битумная масса контактирует с O2 при температуре не выше +300 градусов по Цельсию. Побочные продукты взаимодействия — газы отдува, конденсат органического происхождения и вода.

Качественный состав, физические и химические особенности зависят от методики окисления. Основные факторы, влияющие на оксидирование гудрона:

  • природа сырьевого материала;
  • начальная температура размягчения;
  • наличие в нефтепродукте масел, парафинов, нафтенов;
  • длительность операции;
  • давление в зоне реакции;
  • уровень жидкой фазы в реакторе.

Низкое содержание парафиновых примесей и весомое соотношение асфальтенов к смолам улучшают качество получаемого продукта и значительно упрощает производственную технологию.

Дорожные битумы можно получить и путем изменения привычного алгоритма обработки. В таком случае сырьем выступят высокопарафинистая нефть и ТНО. Обычно процесс основывается на поступательном осуществлении вакуумной продувки мазута и окисления получившегося гудрона. Здесь же все происходит наоборот: сначала воздух окисляет мазут, после чего идёт прогонка через вакуум смеси окисленного и неокисленного мазута. Данный метод содействует транформации ароматических углеводородов в более высококипящие химические составы. При перегонке они не выкипают и перемещаются в остаток. Преимущества: большая концентрация циклических соединений (аренов), высокая дуктильность, получение смеси с назначенными параметрами и составом, меньшие энергозатраты на перегонку. Главный недостаток — повышенные траты энергии на окисление парафинов, из-за чего производство не всегда выгодно с экономической точки зрения.

Существуют новые технологии производства продукта с предварительной модификацией ТНО с помощью таких присадок, как:

  • поверхностно-активные вещества;
  • нефтяные масла;
  • смолистые отходы электродной промышленности;
  • каучук с низкомолекулярной структурой и др.

Все химвещества позволяют улучшить состав исходного сырья.

Эффективным средством получения являются катализаторы. Увеличению скорости формирования асфальтенов способствует добавление фосфорного ангидрида и хлоридов металлов. Воздействие на битумную смесь хлоридов железа и алюминия в количестве пяти процентов ведет к возникновению неоднородного материала с двумя фазами, одна из которых представляет собой твердый термопластичный материал, а вторая — маслообразное соединение.

Для преобразования ТНО также используются акустические машины, принцип работы которых основан на гидродинамике и кавитационных эффектах. Они значительно повышают производительность и реальный выход.

Возможно получение продукции из малосернистых и высокопарафинистых нефтей с предварительным действием на сырье озона.

Битумы с улучшенными адгезией и стойкостью к теплу могут получиться при обработке сырья струйными излучателями колебаний.

Увеличение интенсивности может быть достигнуто благодаря подготовке сырья аппаратам с УФ-излучением.

Активное применение добавок в данном производстве — отчетливая тенденция последних лет. Добавление веществ производится как на стадии оксидирования, так и на этапе приготовления исходных материалов.

Для ответов на вопросы касаемо продукции нашей компании клиенты имеют возможность связаться с сотрудниками по номеру телефона или через форму обратной связи, находящимися в разделе "Контакты".