ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Изменение состава и свойств битумов, полученных по разной технологии из основных товарных нефтей из "Производство нефтяных битумов" Остаточные битумы. Остаточные битумы получают вакуумной перегонкой мазутов. Так как мазут представляет собой смесь веществ различных гомологических рядов, то при равных температурах могут выкипать представители разных гомологических рядов. Таким образом, при обычной вакуумной перегонке (не экстрактивной), используемой в битумном производстве, не происходит резкого разделения компонентов по их структуре. [c.80] Во избежание крекинга при перегонке в вакуумных колоннах непрерывного действия температуру предварительного нагрева мазутов в трубчатых печах, определяющую долю отгона, ограничивают примерно 400°С. При периодической перегонке температура нагрева должна быть еще ниже. В работе [106] показано, что при перегонке в лабораторных условиях мазута ромашкинской нефти крекинг начинается уже при 320—325°С (температуры измерялись в паровой фазе). Это подтверждается изменениями свойств остатка остаток становится более жидким (увеличивается пенетрация, снижается температура размягчения, уменьшается дуктильность), возрастает содержание асфальтенов и уменьшается содержание смол. [c.81] Протекание реакций крекинга доказывается и сопоставлением параметров перегонки. Согласно основным положениям технологии крекинга, в случае низких степеней превращения температура и продолжительность крекинга взаимозаменяемы как параметры, определяющие степень превращения [110] температуре 485°С при продолжительности 1 мин соответствует температура 410°С при продолжительности 32 мин. В результате деструктивно-вакуумной перегонки содержание твердых парафинов в остатке действительно снижается, и его дуктильность существенно увеличивается (рис. 45). Так, остаток перегонки гудрона долинской нефти с пенетрацией при 25°С примерно 85-10- мм имеет дуктильность 25 °С 100 см, а тот же гудрон, окисленный до такой же пенетрации, — только 21 см [107]. [c.82] Предложено также проводить термическую обработку высо-копарафинистого мазута до вакуумной перегонки при температуре 400—440°С в адиабатическом реакторе (время выдержки 10 мин). После термообработки содержание твердых парафинов в гудроне снижается с 23,6 до 15,2% (масс,). Это, в свою очередь, позволяет повысить дуктильность окисленного битума с 30 до 52 см для марки 60/90 (стандартом требуется дуктильность не ниже 50 см) [109]. [c.82] Получение остаточных битумов в процессах глубокой вакуумной перегонки, сопровождаемой процессами деструкции, не представляется целесообразным, так как известно, что битумы крекингового происхождения имеют тенденцию окисляться и раскрошиваются [111], а старение битумов приводит к быстрому разрушению асфальтобетонного покрытия [112, ИЗ]. [c.82] Осажденные битумы. В остатках перегонки нефти наряду со смолисто-асфальтеновыми веществами содержатся высокомолекулярные высококипящие углеводороды, которые разлагаются при перегонке, но в то же время они являются ценными соеди-нениями для дальнейшей переработки нефти. Эти углеводороды выделяют в процессах деасфальтизации легкими углеводородами метанового ряда от Сз до Сд (обычно пропаном). [c.82] В работе [114] изучены свойства асфальтов, полученных деасфальтизацией пропаном гудронов из типичных отечественных нефтей (табл. 11). Как видно, при деасфальтизации в асфальте в целом концентрируются смолисто-асфальтеновые вещества, а масляная часть асфальта обогащается углеводородами ароматической структуры. Так, если соотношение ароматических и па-рафино-нафтеновых углеводородов в гудроне составляет менее 2,5 то в асфальте оно увеличивается до 5—8. В работе [104 сделаны такие же наблюдения, причем показано, что при утя. [c.83] Соответственно изменению компонентного состава асфальтов меняются и их свойства с увеличением содержания тяжелы.х компонентов повышается температура размягчения и у.меньша- втся пенетрация асфальтов. [c.84] Изменение компонентного состава сырья в процессе деасфальтизации иногда используют для получения битума как целевого продукта. Так, при переработке нефтей парафиновой или смешанной основы в остаточных битумах содержится много парафина, и по этой причине они имеют низкую дуктильность. Поскольку во внутренних районах США истинно асфальтовые нефти редки, то во избежание транспортирования нефти с побережья на нефтеперерабатывающих заводах, расположенных в этих районах, битумы получают деасфальтизацией остатка перегонки [115]. Процесс ведут таким образом, что основная часть парафина остается в пропановом растворе [И1]. В результате дуктильность асфальта превышает 100 см при пенетрации примерно 80-0,1 мм и температуре размягчения 46—49°С. Испытание на пятно Олиензиса показывает отрицательный результат. Выход асфальта плотностью 1008—1017 кг/м составляет 52— 53% (об.) прп переработке гудрона плотностью 963 кг/м [115]. [c.84] Окисленные битумы. При получении окисленных битумов продувкой остатков нефтепереработки воздухом происходят в основном химические изменения сырья, сопровождающиеся его загустеванием. Этому же способствуют и физические изменения, сопутствующие продувке, но сказывающиеся на результатах процесса в значительно меньшей степени, — отпаривание легких углеводородов. [c.84] Изменению компонентного состава сырья в процессе окисления посвящен ряд исследований, выполненных на разных объектах, но приведших к одинаковым заключениям. [c.84] При окислении остатков ильской нефти показано, что с увеличением глубины окисления увеличивается содержание смолисто-асфальтеновых веществ и уменьшается содержание масел. Источником образования смолисто-асфальтеновых веществ являются ароматические углеводороды [116]. Изучены [117] изменения группового химического состава, происходящие при окислении гудрона из смеси поволжских нефтей. Авторы представляют механизм окисления известной схемой перехода легкие ароматические — средние ароматические — - тяжелые ароматические — -смолы— -асфальтены. Парафино-нафтеновая группа углеводородов при окислении почти не затрагивается, а наибольшая скорость окисления наблюдается для тяжелых ароматических углеводородов. [c.84] В работе [47] изучено влияние глубины отбора дистиллятов при получении гудронов из арланской нефти на состав и свойства окисленных битумов (табл. 13). Как видно из представлен ных результатов, битумы с одинаковой пенетрацией при 25°С, полученные из более тяжелого сырья, содержат меньше асфальтенов и масел и больше смол. Температура размягчения таких битумов ниже, а дуктильность выше. [c.85] Изучалось также влияние температуры на состав и свойства битумов. В работе [118] показано, что при повышении температуры окисления гудронов в интервале 232—260°С незначительно увеличивается содержание асфальтенов (примерно на 3% отн.) в битумах с температурой размягчения 104°С и уменьшается пенетрация при 25°С на один пункт. В целом же отмечается, что в процессе окисления содержание асфальтенов увеличивается существенно, а ненасыщенных — почти не меняется. Нафтеноароматические углеводороды превращаются в полярные ароматические, а последние в свою очередь — в асфальтены. [c.85] Приведенный выше материал дает представление об изменении компонентного состава и соответствующем изменении технических свойств битумов в процессах их производства. Но для выбора процесса, позволяющего получить из заданного гудрона битум с оптимальным комплексом свойств, который задается требованиями стандарта, например, на дорожные битумы, полез- нее иметь сопоставительные данные, т. е. сведения о битумах, получающихся из одного и того же сырья в различных процессах. Такие данные получены для наиболее типичных нефтей страны. [c.85] Арланская нефть интересна не как массовая товарная йефть, а как представитель группы высокосернистых высоко-емолпстых нефтей. Для битумов, полученных из 52—55%-го Гудрона этой нефти путем вакуумной перегонки, окисления воздухом и деасфальтизации пропаном, а также компаундирования гудрона с асфальтом, полученным деасфальтизацией гудрона бензином, на рис. 46 показан групповой состав, на рнс. 47— свойства [47, 119]. [c.86] Соответствуют комплексу требований стандарта битумы, полученные окислением гудрона или компаундированием гудрона с асфальтом деасфальтизации бензином. [c.88] Ромашкинская нефть поступает на ряд нефтеперерабатывающих заводов европейской части СССР, и ей принадлежит большая доля в смеси нефтей для трубопровода Дружба . [c.88] В качестве исходного сырья для получения окисленных, остаточных и осажденных битумов был использован 41 /о-й гудрон этой нефти. Компаундированные битумы получены смешением асфальта бензиновой деасфальтизации гудрона со смесью гудрона (15%) и мазута (85%)- На рис. 48 представлен групповой состав, а на рис. 49 — свойства полученных битумов [114, 119, 120. [c.88] Битумы, отвечающие требованиям стандарта, могут быть получены окислением л 40%-го гудрона или компаундированием его с асфальтом деасфальтизации бензином. [c.88] Вернуться к основной статье