ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Окисление. высоковязких нефтей и остатков синтетических нефтей из нефтебитуминозных пород из "Переработка нефтебитуминозных пород Казахстана" Органическая часть нефтебитуминозных пород и окисленные нефтяные битумы представляют собой сложную смесь высоко молекулярных соединений ( смолы, асфальтены, карабены и карабоиды ) и металлосодержащих компонентов ( и др. ). Плотность их - в пределах единицы. В их состав входят углеводороды сложного гибридного строения с различным числом атомов углерода в молекуле. Элементный состав битума ( вес, % ) углерод 80 .85 водород - 8 . [c.26] Нефтебитуминозные породы и окисленные битумы характеризуются многообразием и непостоянством состава и свойств их исходного сырья. Кроме того, структура битумов, по мнению большинства исследователей, - сложная коллоидная система, состоящая из многокомпонентных смесей в физи ческом и химическом отношении / 1 /. [c.26] Компонентный состав и свсйства выделенных битумов из нефтебитуминозных пород могут меняться в зависимости от глубины залегания последних в широких пределах, особенно по содержанию асфальтно-смолистых компонентов и масляных фракций / 12 /. [c.26] В ряде работ показано, что остатки ваккумной перегонки или деасфальтизации прямогонного гидрона товарных нефтей Казахстана.нельзя использовать прямо в дорожном строитель стве / 12... 15 /. [c.27] Одним из наиболее рациональных способов использования нефтей Казахстана и их остатков для получения битумов, от . вечающих требованиям ГОСТа, является процесс окисления исходного сырья воздухом при повышенных температурах. Важным фактором, влияющим на изменение химического группового состава битумов, являются продолжительность окисления, содержание кислорода, конструкция аппаратуры и различные добавки ( хлорное железо, фосфорная кислота, пропилен и кислый гудрон ). [c.27] Проведено / 13, 14 / окисление остатка 350°С нефти Тюбеджик с добавлением и без добавления кислого гудрона. Установлено, что битумы без добавления кислого гудрона имеют более высокое значение продолжительности окисления -от 24,30 до 19,15 ч, а при добавлении кислого гудрона 2 вес. %, продолжительность окисления уменьшается от 12,10 до 9,64 ч. Окисленные битумы без добавки отличаются от последних по температуре хрупкости, растяжимости и глубине проникания иглы. При дальнейшем увеличении добавки от 2 до 3 вес, % продолжительность окисления сокращает , ся незначительно. При этом повышается содержание смол и асфальтенов. Из вышеуказанного следует, что полученные битумы по всем качественным характеристикам соответствуют марке битумов ВИД 40/60 и частично марке БНД 60/90. Однако добавление кислого гудрона более 2 вес. % нецелесообразно из-за повьлиения сернистых соединений, которые отрицательно влияют на окружа.ющую среду. Известно, что аналогично кислороду на битум действует сера. [c.27] Таким образом, увеличение смол и асфальтенов происходит за счет окисления парафино- [афтеноиых углеводородов. Поскольку доля парафино-нафтеновых углеводородов уменьшается в процессе окисления до 25 вес, %. смолы и асфальтены увеличиваются до 38 вес, % соответственно. [c.28] Из данных группового состава окисленных битумов было видно, что с добавками 2 % вес. кислого гудрона, с увеличением температуры размягчения при постоянном расходе воздуха содержание парафино-нафтеновых углеводородов уменьшается от 41,1 до 23,1 вес. %, Содержание моноциклоаро-матических углеводородов с добавками м ло изменяется, а содержание смол—асфальтенов значительно увеличивается — от 20.7 до 35 вес, % по сравнению с окисленным битумом без добавки. По—видимому, эффективность действия кислого гудрона, как добавки, при окислении остатка нефти Тюбеджик определяется по специфическим особенностям в углеводородной среде в присутствии кислорода воздуха при повышенных температурах. [c.28] При добавлении кислого гудрона почти не изменяется температура хрупкости и растяжимости при постоянной температуре размягчения. [c.28] В настоящее время достаточно работ проведено в области окисления гудронов. Однако до сих пор нет единого мнения по содержанию кислородсодержащих соединений в битумах. [c.29] Как видно, на распределение.кислорода по функциональным группам в битуме при окислении нефтяных остатков влияют температура процесса, расход воздуха и свойства окисленного продукта. [c.29] Возможно, увеличение функциональных групп оказывает влияние на увеличение асфальтенов и выделение сероводорода. Очевидно, сера выступает в реакции с асфальтенами, при этом возрастают среднее число углеродных атомов в молекуле и степень ароматичности продуктов реакции. При добавлении кислого гудрона улучшается температура размягчения, повышается растяжимость, полученные битумы отвечают требованиям ГОСТа. Таким образом, кислый гудрон сам по себе является дешевым продуктом, отходом нефтеперерабатывающего завода, при добавлении его от 1 до 2 % вес. улучшаети ся эксплуатационные свойства битумов при окислении нефтяных остатков. [c.30] Нефтебитуминозные породы находят широкое применение при строительстве автомобильных дорог и других объектов гражданского строительства. Но прямое использование их в дорожном строительстве невьп одно. Поэтому проведено окисление остатка выше 450 С синтет11ческих нефтей после их атмосферной разгонки на аппарате АРН—2. [c.31] Свойства окисленных остатков 450 0 синтетических нефтей месторождений Аралтобе и Акший представлены в табл. 14, Из таблицы следует, что при температуре окио-ления 220°С нефтяных остатков 450 0 синтетических нефтей до температуры размягчения 30°С в зависимости от расхода воздуха ( 2,5 л/мин.кг.. ) продолжительность окисления составляет от 8,2 5.., 9,50 ч, С увеличением температуры размягчения до 70°С с постоянной температурой окисления 220°С и при расходе воздуха 2,5,8 л/мин кг продолжительность окисления увеличивается. Дальнейшее увеличение температуры окисления от 250 до 2.80°С приводит к сокращению продолжительности процесса окисления почти на 1 . [c.31] Из табл.14 видно, что глубина проникания иглы почти одинакова при температуре размягчения 30,50 и 70 °С, идентична и растяжимость. Температура хрупкости по Фраасу также одинакова при тех же условиях окисления. Возможно, на вышеперечисленные показатели влияет содержание парафи— но-нафтеновых углеводов и асфальтено-смолистых компонентов, которые придают большую пластичность битумам. По этому показателю можно косвенно судить об адгезии битумов. [c.33] Вернуться к основной статье