Превращение компонентов битума в процессе окисления

Превращение компонентов битума в процессе окисления [c.22]

При получении и старении битумов непрерывно происходят процессы превращения одних компонентов в другие. Углеводороды вследствие определенной степени ненасыщенности полимеризуются, образуя смолы. Сера, входящая в состав многих битумов, а также кислород могут участвовать в образовании поперечных связей между молекулами смол. Результатом этих процессов является образование асфальтенов. При избытке кислорода происходит окисление асфальтенов в асфальтогеновые кислоты, а при высокой температуре — их дегидратация, сопровождающаяся образованием лактонов и ангидридов. Последовательность основных процессов образования битумов можно изобразить следующей схемой [c.161]

Результаты исследования процессов жидкофазного окисления индивидуальных веществ и нефтяных остатков показали, что на кинетические параметры окисления и свойства битумов может оказывать влияние материал реактора, в частности обычная сталь. На поверхности металла адсорбируются наиболее полярные ингредиенты из среды окисляемых веществ. Это определяет их преимущественную трансформацию синтез смол из кислородсодержащих веществ (через реакции конденсации), разложение пероксвдов и рекомбинацию радикалов. В границах II этапа окислительных превращений ускоренной деструкции подвергаются наиболее высокомолекулярные компоненты мицеллы, поэтому в битуме оказывается значительно больше масел и меньше асфальтенов по сравнению с битумами, имеющими такую же температуру размягчения, но полученными без применения катализатора. Одинаковая температура размягчения битума при меньшей массовой доле смол и асфальтенов объясняется их меньшей молекулярной массой и достигается за счет их большей мольной доли в битуме. Такое изменение группового состава положительно отражается на свойствах битума. Увеличивается пенетрация и индекс пенетрации, понижается температура хрупкости битума и возрастает его теплостойкость. В результате ускоренного протекания реакций рекомбинации радикалов значительно возрастает стабильность. Повышение стабильности каталитически окисленных битумов происходит в тем большей степени, чем она ниже у битумов, полученных без катализатора. [c.747]

Систематические исследования по выяснению влияния хими ческой природы нефтяного сырья и условий окисления на состав-и свойства окисленных битумов [42—49] показали, что глубина отбора дистиллятных фракций заметно сказывается как на составе гудрона, так и на характере изменения и глубине термоокислительного превращения последнего. Детальное исследование элементного и компонентного составов тяжелых нефтяных остатков, полученных различными вариантами термической обработки, позволило выяснить характер влияния на направление и глубину превращения их в процессе производства. Полученные экспериментальные данные дали возможность составить общее представление об основных направлениях химических изменений составляющих битум компонентов в процессе его производства в заводских условиях. Чем более жесткой высокотемпературной обработке подвергаются тяжелые нефтяные остатки, тем большую роль в стадии окисления играет углеводородная часть битума. Это видно из данных, характеризующих количественное и качественное изменения в составе углеводородов. При переходе от гудрона к окисленному битуму (БН-У) содержание углеводородов снижается с 65—70 до 40—46%. При этом в окисленном битуме практически отсутствуют парафино-циклопарафиновые углеводороды, а среди ароматических углеводородов преобладают структуры, содержащие в молекуле ди- и нодиконденсированные ароматические ядра. Жидкие продукты окисления ( отдув ) битума на первой стадии окисления (до БН-1П) состоят из низкомолекулярных кислородных производных углеводородов преимущественно алифатической природы. [c.133]

В связи с этим нами изучена возможность применения процесса окисления по схеме, обеспечивающей повышенное содержание ароматических компонентов в получаемом сырье коксования мазут или легкий гудрон разделяют на две части, одну окисляют и затем смешивают с другой, смесь подвергают вакуумной перегонке. Предварительное окисление обеспечивает превращение ароматических углеводородов в более высококипящие соединения, которые в процессе последующей перегонки не отгоняются и переходят в остаток /9/. Меняя глубину окисления, соотношение окисленного и неокисленного компонентов, глубину вакуумной перегонки, можно регулировать свойства остатка. При окислении мазута до температуры размягчения по КиШ 60-70°С и смешении его с неокисленньпл мазутом в соо ошении 20 80 с последующей перегонкой с получением остатка, выкипающего выше 500 0, который соответствует по свойствам дорожному битуму (табл.1). [c.101]

Реакции термоокислительных превращений компонентов сырья в процессах получения битумов характеризуются очень малой величиной стерического фактора (Ю -10Согласно теории соударений, химическое взаимодействие происходит лишь в тех случаях, когда частицы обладают энергией, достаточной для преодоления потенциального барьера и должным образом ориентированы относительно друг друга при соударениях. В рассматриваемом случае лишь очень малое число соударений завершается химическими взаимодействиями, что, вероятно, связано с экранированием реакционных центров молекул (радикалов) объемными структурными фрагментами. Эти данные объясняют причину медленного превращения кислородсодержащих продуктов окисления масел, когда окисляемое вещество находится в состоянии раствора, и значительного возрастания скорости их превращения в смолы и асфальтеш.1 при образовании дисперсной системы. [c.743]

Особенностью протекания окислительных превращений гудрона является существенное изменение скорости расхода компонентов масел в процессе окисления. Многие исследователи отмечают наличие перегиба на кинетически кривых при достижении температуры размягчения битума 40—4б°С, однако причины, обуслс(вливающие это явление, остаются [c.43]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология