Тепловой эффект окисления битумов

Из этих данных видно, что тепловой эффект зависит от глубины окисления и природы сырья. С понижением ароматичности сырья тепловой эффект реакции окисления повышается [33, 501]. Наибольшее количество тепла выделяется в начальный период до температуры размягчения. битума 45—58 °С, когда наблюдается резкое уменьшение количества бициклических ароматических соединений и значительное увеличение асфальтенов. Тепловой эффект окисления асфальта деасфальтизации ниже, чем гудронов. [c.153]

Тепловой эффект окисления нефтяных остатков зависит от природы сырья и глубины окисления. Он больше при использовании легкого сырья. Данные по величинам тепловых эффектов окисления различного сырья значительно отличаются. Наибольшее количество тепла выделяется тогда, когда процесс окисления протекает в границах первого этапа, поэтому суммарный тепловой эффект становится зависимым от последовательности этапов, в границах которых начинается и завершается процесс получения битума с требуемой температурой размягчения. Так, рассчитанный по тепловому балансу колонны тепловой эффект получения битума с температурой размягчения 49 °С из гудрона татарских нефтей (температура размягчения 38 °С) составил около 190 кДж/кг. Тепловой эффект окисления гудронов из смеси Западно-Сибирских нефтей при получении дорожных битумов был 544-628 кДж/кг, а для строительных битумов — около 880 кДж/кг. Более удобно оперировать величинами теплового эффекта, рассчитанными на вступивший в реакции кислород. В этом случае он мало зависит от природы сырья и температуры окисления и может быть принят равным 8700 кДж на килограмм прореагировавшего кислорода. [c.740]

Окисление нефтяных битумов сопровождается значительным выделением тепла. В зависимости от углеводородного состава исходного сырья количество выделившегося тепла колеблется в широких пределах. Так как большинство промышленных окислительных установок работает при постоянном или регулируемом в небольших пределах расходе воздуха, температурный режим окисления во многом зависит от теплового эффекта процесса окисления битума. [c.232]

Как показала практика, интенсификация процесса окисления зачастую невозможна из-за трудностей съема избытка тепла реакции. Для этой цели используют различные приемы понижают расход воздуха, подают вместе с воздухом водяной пар. В последнее время стали применять охлаждение-путем подачи воды в верхнюю часть реактора колонного типа [1]. Учет влияния параметров окисления и качества сырья на тепловой эффект процесса позволит правильно конструировать новые установки окисления битума с учетом необходимых способов регулирования их тепловых режимов. [c.41]

Периодический способ имеет следующие недостатки. В кубе-окислителе периодического действия сырье длительное время (до 70 ч) находится в зоне реакции при высоких температурах, в результате чего возникают более глубокие изменения в составе битума и ухудшение его свойств. Возможны местные перегревы, приводящие к образованию карбенов и карбоидов и ухудшающие реологические свойства битума. Периодическим процессом окисления сырья в битумы управлять трудно. В зависимости от природы сырья существует оптимальный режим повышения температуры размягчения (понижения пенетрации либо повышения вязкости) во времени. Для каждого сырья существуют оптимальные температура процесса окисления и расход воздуха. Причем не всегда требуется стабилизация скорости подачи воздуха. Так, вначале необходимо постепенное повышение, затем в каком-то интервале температуры размягчения битума — стабилизация расхода воздуха, а затем при приближении к завершению процесса — некоторое понижение. Характер изменения скорости подачи воздуха зависит от природы сырья. Температура процесса меняется в зависимости от подачи воздуха и теплового эффекта реакции. Последний является функцией природы сырья и температуры процесса. Следовательно, съем тепла реакции необходим по определенной программе, различной для разных сырья и глубины окисления, меняющейся во времени с углублением процесса. [c.284]

Наименьший расход топлива на установке колонного типа объясняется тем, что при одной и той же температуре реакции окисления (250°С) тепловой эффект на этой установке используется на нагрев сырья (температура поступающего сырья 120—170°С). Для змеевикового реактора вследствие малого времени пребывания сырья в змеевике и необходимости достаточной скорости реакции окисления на входе в змеевик нельзя допускать температуру ниже требуемой. Поэтому на этих установках на входе в змеевик поддерживается температура 250°С, а тепло реакции снимается обдувом труб при помощи вентиляторов. Опыт эксплуатации опытно-промышленной установки бескомпрессорного способа получения битумов на Кременчугском НПЗ показал, что удельный расход топлива значительно ниже предусмотренного проектом. Удельный расход топлива на установке с кубами-окислителями периодического действия на 20% меньше, чем на установке со змеевиковым реактором. [c.292]

Сырье нагревают в трубчатой печи 1 до 200-210 °С и подают вместе с воздухом (давление 0,7-0,8 мПа) в реактор 3. Реактор собран из труб длиной 6 м, соединенных калачами. Трубный пучок расположен вертикально. Окисление проходит в пенной системе. Прореагировавшая газожидкостная смесь вьшодится в испаритель 4, где разделяется на газ и жидкость. Избыточное тепло реакций окисления снимается воздухом, подаваемым в кожух реактора воздуходувкой 7. Тепловой эффект реакций окисления при производстве битума дорожных марок составляет около 230 кДж/кг, а строительных (БН-У) — 300 кДж/кг. Газы направляются в сепаратор 5, где происходит частичная конденсация и выделение жидких продуктов ( Чфный соляр ). Далее газы проходят скруббер 6, орошаемый дизельным топливом, откуда направляются в специальное топочное устройство на обезвреживание. [c.771]

Смит [109, 110] установил, что в любой момент окисления на моль прореагировавшего кислорода выделяется одинаковое количество тепла (для одного вида сырья). Это привело его к выводу, что характер реакций на всем протяжении окисления битума одинаков. Однако при этом выделяется различное количество тепла [109] при повышении температуры размягчения на 1 °С (дифференциальный тепловой эффект). Если в начальный период процесса эта величина достигает 10,5 кДж/кг°С, то к концу его (Гразм битума 125"С) выделяется лишь 2,09 кДж/кг°С. Таким образом, наиболее активно тепло выделяется на первой стадии окисления (до температуры размягчения 45 °С). Интегральный же тепловой эффект (общее количество выделившегося при окислении битума тепла) зависит не только от глубины окисления, но также от природы сырья и условий окисления. Б работе [82] рассчитаны тепловые эффекты процесса окисления ромашкинского гудрона в различных условиях. Результаты приведены в табл. 1. [c.39]

Нами исследовалось как количество тепла, выделяющегося в процессе сокнслення гудрона до битумов различных марок, так и влияаие на тепловой эффект природы сь рья и условий окисления. Исследования проводились на лабораторной установке в изотермическом режиме. Тепловой эффект определялся по закону Гесса, С этой целью тщательно составлялся материальный баланс процесса, определялись теплоты сгорания исходных и конечных прЬдуктов и учитывалось тепло образования воды. [c.86]

В табл. 2 приводятся данные по дифференциальному тепловому эффекту - количеству тепла, выделяющемуся при повышении температуры размягчения битума на 1°С. Из этих данных видно, что дифференциальный тепловой эффект первой стадии процесса окисления гудрона ромашкинской нефти в 2,5-3 раза больше по сравнению со второй, а гудронов анастасиевской и тэбукской нефтей - в 7-10 раз. [c.8]

При получении из одного и того же сырья разных марок битума большие тепловыделения наблвдаются при выработке высокоплавких битумов. В то же время при выработке битумов с одинаковой температурой разьшгчения наибольший тепловой эффект получается при окислении сырья, содержащего меньше асфальто-смолистых веществ и ароматических углеводородов. Например, при окислении прямогонных гудронов выделяется значительно больше тепла, чем при окислении асфальтов деасфальтизации. [c.59]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология