Окисление битумов

Рис. 7.12. Принципиальная технологическая схема установки получения окисленного битума с реакторами колонного и змеевикового типа. 1— печь 2— смеситель 3— змеевиковый реактор 4— испаритель 5— сепаратор 6— окислительная колонна 7— сепаратор смешения I— сырье II— сжатый компрессором воздух II— возсгух на охлаждение змеевикового реактора IV— битум V— черный соляр VI— газы в печь VII— водяной пар, VIII— вода

Таблица 18. Групповой состав окисленных битумов с равной пенетрацией при 25 С (примерно 80-0,1 мм) из разных нефтей

Рис. 19. Схема блока вакуумной перегонки на установке производства окисленных битумов

Производство нефтяных битумов осуществляют разными способами продувкой гудронов воздухом, перегонкой мазутов с глубоким отбором дистиллятов, деасфальтизацией гудронов пропаном. Широко применяют также компаундирование продуктов различных процессов. Основным процессом производства битумов в нашей стране является окисление — продувка гудронов воздухом. Окисленные битумы получают в аппаратах периодического и непрерывного действия, причем доля битумов, полученных в аппаратах непрерывного действия, — более экономичных и простых в обслуживании — постоянно увеличивается. Среди аппаратов непрерывного действия наиболее эффективными являются пустотелые колонны с разделенными секциями реакции и сепарации прореагировавших фаз. [c.6]

При окислении ТНО часть масел превращается в смолы, часть смол переходит в асфальтены. В результате количество смол практически остается неизменным, а отношение А/С и (А+С)/М приближается к оптимальным значениям. Наибольшее распространение получило производство окисленных битумов. [c.74]

Химически связанный кислород в окисленном битуме распределяется следующим образом от 40 до 60 % (масс.) в виде сложноэфирных групп (—СООК), остальное количество примерно поровну между гидроксильными (—ОН), карбоксильными (—СООН) и карбонильными (- СО) группами. [c.106]

Компаундирование остаточных и окисленных битумов и различных ТНО (компаундированные битумы). [c.74]

Для пересчетов кинематической и динамической вязкостей, необходимых при загрузке резервуаров и транспортных средств, следует знать плотность битумов. Последняя зависит от технологии производства и сорта битума. При температуре размягчения ж50°С плотность окисленных битумов составляет 1000—1010 кг/м остаточных 1005—1030 кг/м и осажденных 1020—1035 кг/м . При повышении температуры размягчения до 80°С плотность окисленных битумов возрастает до 1010— 1025 кг/м а осажденных до 1050—1060 кг/м [13, 14]. [c.19]

С повышением давления в зоне реакции процесс окисления интенсифицируется и качество окисленных битумов улучшается благодаря конденсации части масляных паров. В частности, повышается пенетрация битума при одинаковой температуре его размягчения. Обычно давление колеблется от 0,3 до 0,8 МПа. [c.75]

Для производства окисленных битумов предложено классифицировать нефти по содержанию в них асфальтенов (А), смол (С) и твердых парафинов (П). Нефть считается пригодной, если выполняется условие [141] [c.95]

С увеличением давления получается продукт с более высокой пенетрацией при одинаковой температуре размягчения (рис. 25) [60], что для производства большей части окисленных битумов предпочтительнее [11]. Такое влияние давления объясняется [И] уменьшением потерь дистиллята (в виде отгона) и окислением дистиллята в промежуточные смолы и далее -в асфальтены. Все же в связи с усложнением оборудования окисление под давлением не нашло широкого применения, а величина давления не превышает 0,25—0,30 МПа [И]. [c.49]

Газ Окисленный битум Остаточный битум [c.19]

На ряде НОВЫХ нефтеперерабатывающих заводов нет установок первичной переработки нефти, включающих вакуумную перегонку. На этих заводах гудрон для производства окисленных битумов получают непосредственно на битумных установках, для чего в их состав включают вакуумный блок. Такая подготовка сырья получает определенное развитие. [c.38]

Как и в случае производства остаточных битумов, взаимосвязь между содержанием отдельных компонентов и свойств нефти позволила разработать метод оценки пригодности той или иной нефти для получения окисленных битумов путем окисления воздухом остатков ее перегонки. [c.95]

Вязкость получающегося гудрона регулируется изменением параметров перегонки, что обеспечивает нужное качество окисленных битумов. При переработке смеси нефтей нз нефтепровода Дружба оптимальная консистенция гудрона характе ризуется величиной условной вязкости в пределах 50—70 с. Для уменьшения энергетических затрат на окисление получают более тяжелый гудрон — с условной вязкостью 120—139 с н со- [c.38]

В связи с этим в работе [142] предложен иной метод оцен ки пригодности нефти для производства окисленных битумов С учетом изложенных выше зависимостей между содержанием серы и других компонентов нефти в качестве основного классифи кационного параметра принято содержание серы и дополнитель него — содержание твердых парафинов. [c.96]

Окисление в трубчатом реакторе. В отечественной практике для производства окисленных битумов применяют змеевиковой трубчатый реактор с вертикальным расположением труб. Окисление происходит в турбулентном потоке воздуха. Движение воздуха и окисляемого сырья, диспергированного в воздухе,— прямоточное. Прореагировавшая газожидкостная смесь поступает из реактора в испаритель, где разделяется на газы и жидкость. Газы уходят с верха испарителя на обезвреживание, жидкая фаза — битум — из нижней части испарителя откачивается в парк. [c.52]

Окисление в пустотелой колонне. Наибольший объем окисленных битумов получают в аппаратах колонного типа, [c.55]

Сравнение работы трубчатых реакторов и колонн, т. е. аппаратов, используемых в схемах непрерывного производства окисленных битумов, проводилось неоднократно на основе анализа действующих производств [2, 53, 89—91]. Но поскольку в общих расходных показателях установки трудно выделить долю, приходящуюся на окислительный узел, и поскольку режимы работы окислительных аппаратов, при которых проводилось сравнение, не всегда были оптимальными для каждого аппарата, полученные выводы были неоднозначными. Так, по одним данным, металлоемкость производства битумов в трубчатых реакторах больше, чем в колоннах, в 60 раз 53], по другим — в 1,2 раза [91]. Расход топлива, по одним данным, не зависит от типа окислительного аппарата [89], по другим — выше для трубчатого реактора в 2,5 [2] и в 4 раза [53]. [c.69]

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]

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]

Более других отвечают требованиям стандарта компаундированные битумы. Окисленные битумы некондиционны по дуктильности, а остаточные и осажденные — по морозо- и теплостойкости. [c.90]

Оценка пригодности нефтей для получения остаточных и окисленных битумов [c.93]

Для расчета выхода строительных и высокоплавких окисленных битумов пока не предложено обобщенной зависимости. [c.99]

Рис. б4. Свойства остаточных и окисленных битумов из высокосернистых [c.100]

Утяжеление гудрона приводит к увеличению дуктильности окисленных битумов [120]. Но достаточно высокой дуктильность становится лишь у остаточных битумов (см. рис, 53) — остатков выше 550°С [121], такие остатки получать затруднительно. [c.105]

В табл. 2 представлены данные, показывающие влияние сырья и технологии его переработки на степень аномалии вязкости битумов. Как видно, битумы, имеющие примерно одинаковую температуру размягчения (48,5 4,5°С), но полученные окислением остатков разных нефтей, различаются степенью аномалии. Так, битум из нефти месторождения Галф Коаст I, являющийся в обычном представлении твердым телом, имеет характер течения ньютоновской жидкости. В то же время несколько более мягкий битум из нефти северо-восточного Техаса отличается заметной аномалией течения. При использовании одного и того же сырья битумы, получаемые перегонкой с паром или в вакууме, в меньшей степени обладают свойствами неньютоновской жидкости, чем окисленные битумы. Углубление переработки сырья, т. е. получение более высокоплавких битумов, как в процессе перегонки, так и в процессе окисления приводит к повышению аномальности битумов, причем в случае окисления это влияние существеннее. Степень окисления, определяемая, например, разностью температур размягчения битума н сырья, оказывает большое влияние на аномалию течения битума при окислении до одинаковой температуры размягчения гудронов разной вязкости, полученных из одной нефти, наиболее ярко вы- [c.17]

На некоторых НПЗ эксплуатируются установки, в которых применено последовательное комбинирование реакторов сырье сначала окисляется в реакторе колонного типа, затем частично окисленный битум доокисляется в реакторе змеевикового типа. [c.76]

Побочные продукты используются следующим образом фракция и. к. — 62 С — компонент автобензина либо сырье установки изомеризации, сухой газ — в качестве топлива на установке, фракция 140—180 С — компонент авиакеросина, остаток >460 °С — сырье для получения окисленных битумов, либо для установки коксования, либо для гюлучения остаточных масел. [c.20]

На Московском НПЗ процесс осуществлен на действующем оборудовании после переобвязки колонн (см. рис. 40). Сырье подается в линию, ведущую из первой колонны, где происходит реакция, во вторую, где происходит сепарация прореагировавших фаз. Жидкая фаза из второй колонны, представляющая собой смесь окисленного битума и сырья, разделяется на два примерно равных потока, один из которых откачивается в товарные емкости, а другой возвращается в первую колонну. При такой схеме битум получается по методу переокисления — разбавления , что способствует выпуску продукта с более высокой температурой размягчения при заданной пенетрации. [c.78]

Сконденсированная основная часть паров нефтепродуктов (отгон, или так называемый черный соляр ) собирается в нижней части сепаратора 14, откуда центробежным (или поршневым) насосом отводится через холодильник в сборник топлива. Черный соляр используется в качестве компонента топочного мазута. В испарителе 10 накапливается окисленный битум. С низа испарителя 10 битум забирается поршневым насосом 9 и подается в качестве рециркулята в смеситель 5. Коэффициент рециркуляции зависит от марки получаемого товарного битума. Избыток окисленного битума забирается поршневым насосом 12 и направляется через аппарат воздушного охлаждения 13 в приемники битума (битумораздаточники). [c.107]

В процессах вакуумной перегонки и деасфальтизации получают остаточные и осажденные битумы. Главное назначение этих процессов — извлечение дистиллятных фракций для выработки моторных топлив и деасфальтизации — подготовка сырья для масляного проиэ водства. В то же время побочные продукты этих процессдв — гудрон перегонки и асфальт деасфальтизации — соответствуют требованиям на битум или их используют в качестве компонентов сырья при производстве окисленных битумов. [c.6]

Образцы окисленного и остаточного битумов с примерно равной консистенцией после предварительного вакуумирования выдерживались при повышенных температурах. Чтобы обеспечить равную скорость газообразомния для обоих битумов, температуру окисленного битума меняли в пределах 240—287°С, а остаточного — 272—341°С продолжительность нагрева составляла 32 и 19 ч соответственно. В результате термической обработки оба образца стали более жидкими, состав выделенных при этом газов (мл в нормальных условиях на 1 кг битума) был разным [c.19]

В зависимости от технологии производства установлены следующие группы битумов с постепенно возрастающим потенциалом экссудации 1) низкотемпературные, полученные с использованием перегретого пара или вакуума 2) высокотемпературные, полученные с использованием перегретого пара или вакуума 3) высокотемпературные окисленные битумы 4) кре кинг-остатки жокисленные и окисленные. На потенциал экссудации битумов влияет также вид используемого сырья. [c.20]

Как правило, аномалии зависимости температуры размягчения от пенетрации не наблюдаются, поскольку битумы, облада-юшие такими аномалиями, недостаточно стабильны, и длл практики они не представляют большого интереса. В связи с этим математическое описание зависимости температуры размягчения от пенетрации может быть довольно простым. Однако часто такие описания основаны на сомнительных допущениях, например, об отсутствии влияния на зависимость температуры размягчения от пенетрации других факторов [25], или ограничены полученным в конкретных условиях экспериментальным материалом без перехода к другим условиям [26]. Рациональным представляется следующее полуэмпирическое уравнение, предложенное в работе [27] для окисленных битумов [c.30]

Поведение окисленных битумов выражается двумя пересекающимися линиями. Температура, соответствующая точке пересечения, всегда выше температуры раз1Лягчения битумов и ниже температуры, при которой вязкость достигает 30 Па-с. Излом линий, соответствующих окисленным битумам, являef я следствием выбора шкалы консистенции, при которой остаточные битумы описываются прямолинейной зависимостью. В физическом смысле и для окисленных битумов нет переходной точки излома. Парафинистые битумы (окисленные и остаточные) также описываются двумя линиями — в области пенетрации и в области вязкости,— но расположение их иное. Обе линии имеют почти одинаковый наклон и сдвинуты относительно продолжения друг друга. Между двумя линиями имеется зона перехода, которая шире зоны плавления парафина, так как кристаллизация парафина в битуме замедлена. В переходной зоне заметен большой разброс экспериментальных точек, зависящий от температурной предыстории битума. [c.31]

Распределение кислорода между битумом и газом зависит от температуры окисления и природы сырья (рис. 22). При повышении температуры процесса и уменьшении ароматизован-ности гудрона количество кислорода в окисленном битуме уменьшается. Распределение кислорода в различных реакциях окисления подробно изучено Д. Гоппелем и Д. Кнотнерусом [49]. [c.44]

Рис, 22. Зависимость содержаЯия связанного кислорода (% от потребленного) в окисленных битумах от содержания углерода в ароматических кольцах сырья. [c.45]

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]

Выводы, которые можно здесь сделать, аналогичны выводам для ромашкинской нефти асфальты деасфальтизации и остатки вакуумной перегонки содержат больше смол и характеризуются большей дуктильностью окисленные битумы содержат больше асфальтенов, и температура размягчения их выше. Окисленные битумы отвечают требованиям стандарта. [c.88]

С уменьшением содержания серы в нефти, как видно из рис. 62, повышаются температуры размягчения, снижаются температуры хрупкости и увеличиваются показатели пенетрации при 0°С битумов в то же время уменьшается дуктильность. Уменьшение содержания легких фракций в гудроне приводит к противоположным результатам. Поскольку в соответствии с требованиями стандартов необходимо обеспечить определенные значения всех этих показателей, то предпочтительнее использовать более тяжелый гудрон при уменьшении сернистости нефти. Однако в случае малосернистых, но высокопарафиннстых нефтей сказывается влияние парафина. Даже при использовании гудрона выше 600°С, т. е. наиболее тяжелого в практике отечественной нефтепереработки, дуктильность получающихся. битумов еще не соответствует требованиям стандарта. Поэтому такие нефти следует признать непригодными для производства окисленных битумов. [c.97]

Описанные изменения состава и свойств битумов, полученных по разной технологии, иллюстрируются также данными табл. 19, из которых видно, что вакуумная перегонка, деасфальтизация пропаном и компаундирование переокисленного асфальта с остаточным экстрактом приводит к получению битумов, в масляной части которых содержание парафино-нафтеновых углеводородов меньше, чем у окисленных битумов. [c.107]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология