ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Влияние условий на процесс окисления из "Битумы Получение и способы модификации" По данным многих авторов [1, 6, 43—47, 78, 79, 85, 101], повышение температуры окисления увеличивает скорость процесса. Так, при температуре 350 °С окисление происходит в 4—5 раз быстрее, чем при 250 °С. Однако, судя по многим источникам, при этом наблюдается ухудшение товарных характеристик битума, поэтому многие считают, что окисление надо проводить при возможно более низких температурах [101, 102] или при 225—250 °С, т. е. при таких температурах, которые сочетают высокое качество битумов со сравнительно малой продолжительностью окисления [47, 55, 101, 102]. Другие же авторы считают, что повышение температуры окисления не сказывается существенно на механических свойствах битумов [1], поэтому процесс можно вести при 275— 300 С [78, 86, 103]. Однако выше 300 С температуру окисления поднимать нельзя и не только из-за образования кар-бенов и карбоидов, но и по соображениям техники безопасности [104]. [c.31] Виноградов и Розенталь [44, 46] изучили влияние температуры на процесс окисления гудронов из 9 нефтей СССР. [c.31] Они показали, что окисление различных гудронов отличается не только по скорости процесса, но и по механизму. Причем ускорение окисления битумов с ростом температуры различно ке только для разного сырья, но к тому же и неравномерно. Например, для гудрона ромашкинской нефти наибольшее ускорение процесса достигается при увеличении температуры окисления от 200 до 225 °С, а наименьшее — от 225 до 250 °С. Дальнейший рост температуры от 250 до 275 °С вновь вызывает значительное сокращение времени окисления. [c.32] Повышение температуры вызывает увеличение выхода побочных продуктов окисления (воды и конденсата). Авторы [44, 46] отметили также, что повышение температуры процесса при окислении гудрона ромашкинской нефти приводит к резкому ускорению расхода моно- и бициклоароматических углеводородов. Наряду с этим, увеличение температуры приводит, по мнению многих авторов, к тому, что скорость перехода смол в асфальтены начинает преобладать над скоростью перехода масел в смолы [83, 96, 99]. [c.32] Об изменении химизма процесса с ростом температуры окисления указано в работе Гоппеля и Кнотнеруса [55], упоминавшейся ранее. [c.32] Дальнейшее повышение температуры окисления до 275° сокращает продолжительность процесса до тех же марок битума у ромашкинского гудрона на 40 и 270 мин, анастасиевского на 10 и 210, тэбукского на 80 и 80 мин соответственно. [c.32] Работы Розенталя и Колосова показали [46, 105], что температура окисления существенно влияет на термическую стабильность битумов. Оказалось, что чем выше температура их производства, тем ниже стабильность таких битумов. Это явилось подтверждением более ранних сведений, приведенных Челто ном [106]. [c.33] При рассмотрении влияния расхода воздуха на процесс окисления необходимо учитывать конструкцию окислительного реактора. Доказательством этому может служить работа Можеса с сотрудниками [78], где было показано, что с изменением соотношения высоты аппарата к его диаметру от 1 1 до 1 16 при постоянном удельном расходе воздуха и постоянной загрузке время окисления сокращается в 4 раза при этом наблюдается также улучшение качества битума. [c.34] При рассмотрении влияния расхода воздуха на окисление необходимо также учитывать, что воздух в этом процессе выполняет две функции — функцию окислителя и функцию перемешивающего агента. Поскольку прежде чем вступить в химическое взаимодействие, кислород воздуха должен диффундировать в жидкость (битум), эта стадия зависит от величины поверхности контакта жидкой и газовой фаз. Необходимо отметить, что поверхность фазового контакта между битумом и воздухом увеличивается непропорционально росту расхода воздуха. Это было показано, в частности, на примере реактора с вращающимся барботером [107]. Так, при расходе воздуха 6 и 9 нм /ч удельная поверхность составила 16,1 и 35 м /м соответственно. [c.34] Вторая стадия процесса — непосредственное взаимодействие кислорода с компонентами битума — стадия гомогенная, зависящая от степени перемешивания, поэтому ее можно ускорить, введя механическое перемешивание. Действительно, при таком решении вопроса достигается ускорение процесса в 6—7 раз [86]. [c.34] В промышленности в настоящее время применяются разнообразные типы реакторов, для каждого из которых характерны определенные пределы расхода воздуха [1, 85]. [c.34] Увеличение расхода воздуха очень мало отражается на количестве образовавшейся воды. При окислении гудронов ромашкинской и анастасиевской нефтей выход конденсата практически не зависит от увеличения расхода воздуха, и только при окислении гудрона тэбукской нефти это увеличение приводит к значительному повышению выхода конденсата, что, по-видимому, связано с большим содержанием относительно летучих парафино-нафтеновых углеводородов в этом гудроне. [c.35] Было также показано [44, 46], что изменение расхода воздуха несколько меняет и механизм процесса. В частности, наиболее изменялось содержание спирто-бензольных смол и асфальтенов (для гудрона ромашкинской нефти). Но природа исходного сырья настолько сильно влияет на характер химических превращений, что изменения, связанные с расходом воздуха, могут развиваться по разным закономерностям. [c.35] Приведенное уравнение при температурах окисления 230—270 °С и температурах размягчения битума 50—90 °С дает отклонения от опытных значений не более 1,4 абс, %. [c.35] Вернуться к основной статье