Изменение состава битумов

Основные положения доклада сформулированы автором следующим образом. Асфальтены и нефтяные смолы суть две группы, составляющие коллоидно-дисперсную часть сырой нефти. Эти две группы веществ различаются между собой по составу, строению-размерам частиц и свойствам. При переработке нефти коллоидные частицы концентрируются в остатках от перегонки, не претерпевая существенных изменений в структуре. Асфальтены содержат преобладающее количество содержащихся в нефти неуглеводород -ных компонентов. Нефтяные смолы построены почти исключительно из углеводородов. Рассматривается состав смол и асфальтенов и причины их сильно различающихся реологических свойств, а так же влияние поверхностно-активных свойств веществ, содержащихся в асфальтенах, на смачивающие свойства битумов. Нельзя не согласиться с утверждением Г. Неймана, что многие свойства асфальтенов, прежде всего поверхностно-активные, часто довольно сильно меняются при отсутствии существенных изменений в химическом составе и структуре последних, что изменения этих свойств могут быть обусловлены наличием в асфальтенах примесей свободных нафтеновых кислот и редкоземельных солей нафтеновых кислот. Справедливо и утверждение о гетерогенности асфальтенов и нефтяных смол, а также о их слабой изученности. Однако два основных вывода доклада Г. Неймана о чисто углеводородном составе нефтяных смол и об отсутствии изменений в строении смол и асфальтенов при высокотемпературной переработке нефти, нахо- [c.41]

Нами [246] исследовано влияние сырья, способа окисления и толщины слоя битума на изменения его свойств в результате нагревания при 160°С в течение 5 ч. Результаты исследования приведены в табл. 28. Видно, что при толщине слоя 1 мм (по сравнению с 30 мм) свойства и состав битума изменяются более значительно. Причем степень изменения зависит главным образом от природы сырья. Температура размягчения повышается на 8°С, почти в 2 раза снижаются при 25 °С пенетрация, растяжимость и когезия. Потеря массы во всех случаях менее 0,4 % . [c.371]

Существует связь между строением вещества (в частности, битума) и склонностью его к люминесценции. Люминесцентный анализ основан на изменении электронного состояния молекул иод действием ультрафиолетового излучения. На практике люминесцентный анализ основан, как правило, на наблюдениях флуоресценции растворов. Изменение цветов флуоресценции позволяет делить сложные смеси высокомолекулярных, углеводородов с их гетеропроизводньши на более узкие фракции. Применяя флуоресценцию, можно определять групповой состав битума. Полученные фракции отбирают по изменению окраски в следующем порядке фиолетовый — парафиновые и нафтеновые (/г °=1,49) голубой — моно-циклические ароматические соединения (га =1,49 — 1,54) желтый — бициклические ароматические соединения ( д = 1,54— 1,58) коричневый или оранжевый — смолы. Если требуется только отделить углеводородные компоненты битума от смол, то фракции флуоресценции от фиолетовой до желтой собирают-вместе. [c.26]

В процессе получения битумов происходят изменения компонентного состава сырья. Эти изменения носят физический и химический характер и предопределяются используемым процессом. В свою очередь состав битумов, т. е. содержание в них [c.79]

Битум, как известно, не растворяется в воде и не смешивается с ней, т.е. обязательное условие образования эмульсий выполняется. Битумные дорожные эмульсии относятся к эмульсиям типа М/В, в которых битум распределен в воде в виде капель 1 Интервал размеров капель обычно составляет Ю"- - 10-6 Содержание битума определяется целевым назначением эмульсии и обычно составляет 30-70% масс. Цвет битумных эмульсий - коричневый, от светлого до темного в зависимости от степени дисперсности входящего в их состав битума. Характерной особенностью эмульсий битума в воде является их достаточная вязкость и высокая клеящая способность. Хорошая эмульсия может храниться без заметных изменений качественных показателей до 6 месяцев и более при температуре не ниже 0°С - [c.24]

Полученные результаты свидетельствуют о незначительном влиянии поверхностно-активных веществ на химический состав битумов, в первую очередь на содержание основных структурообразующих элементов. Поэтому изменение структуры и механических свойств под влиянием добавок, очевидно, не связано с изменением химического состава битумов. [c.216]

Таким образом, проследи изменения, которые происходят с отдельными группами соединений, входящими в состав битума, можно составить общую схему окисления. [c.25]

Бензол, хлороформ, этиловый спирт и многие другие органические растворители, как и их смеси, извлекают некоторую часть твердых топлив, называемую битумами. Количество, состав и свойства экстрагированных веществ, даже из одной и той же пробы угля, при применении различных растворителей и изменении условий (температура и давление) неодинаковы, это делает понятие битум довольно неопределенным. Чтобы различать отдельные виды битумов, их обозначают буквами. Битумами А называются продукты, извлекаемые из угля бензолом или смесью спирта и бензола при температуре кипения этих растворителей в экстракторах Сокслета или Грефе. [c.151]

До настоящего времени применяют методы испытаний и оценки свойств битумов, существующие с конца прошлого столетия и уже не удовлетворяющие современным требованиям они не отражают действительных условий работы битума в дорожных покрытиях, а характеризуют только некоторые его свойства в момент производства. Так, растяжимость является показателем весьма условным все еще не установлена какая-либо взаимосвязь между растяжимостью битумов и свойствами полученных из них асфальтовых смесей. Это объясняется тем, что при приготовлении таких смесей битум распределяется тонкой пленкой по поверхности каменного материала, нагретого до 200°С, и свойства его в этих условиях изменяются. Весьма трудно правильно оценить изменение структуры, состав и свойства битума в результате его службы в покрытии. Результаты зависят от растворителя, применяемого для извлечения битума из смеси. [c.370]

В промышленности уже в течение многих лет применяется окисление прямогонных нефтяных остатков, главным образом с целью изменения реологических свойств получаемых из них битумов. В процессе продувки остатков воздухом кислород взаимодействует с компонентами сырья при температуре 200—350 °С. При этом химический состав и соответственно молекулярная структура и свойства остатков изменяются. Соотношение углерод водород для асфальтенов снижается при окислении с 11 1 до 10,5 1. Для смол и масел это соотношение уменьшается, но в меньшей степени (с 8 1 до 7,7 1). Пары воды, двуокись углерода и низкомолекулярные продукты окисления (эфиры, кислоты и альдегиды) удаляются из реакционного объема вместе с продувочными газами. Целевым продуктом является окисленный битум, который существенно отличается от исходного, неокисленного сырья. При окислении изменяется его групповой состав уменьшается содержание масел и значительно возрастает количество асфальтенов, продуктов поликонденсации. Количество силикагелевых смол в некоторых случаях уменьшается, а в других несколько возрастает. [c.32]

По окончании первой стадии продолжается улетучивание разжижителя, однако с мепьшей скоростью. При этом в составе дисперсионной среды битума повышается содержание смол (см. табл. 32, 33), разрозненные асфальтены агрегируются с развитием (в случае битумов I и П1 типов) отдельных узлов и элементов структурного каркаса. В коице этого этапа структура приближается к структуре исходного вязкого битума и не зависит от вида разжижителя. Об это.м свидетельствуют химический состав и реологические показатели битума, что особенно наглядно видно по изменению температуры размягчения (см. рис. 36) и значениям физико-мехапических характеристик битумоминеральных смесе . [c.155]

Основная масса нефти теряется примерно за 3 месяца после попадания в почву в дальнейшем процесс замедляется, но с изменением концентрации нефти изменяется и ее состав, быстрее всего исчезает метаново-нафтеновая фракция (деградирует через год на 93-95%), затем и остальные. Значительно ускоряют процесс очищения почвы от нефти дождевые осадки, которые вымывают ее и тем самым снижают концентрацию нефти в верхних слоях. Тяжелые фракции нефтепродуктов в почве являются стойкими и мало подвергаются деструктивным изменениям. Остаточная нефть по химическому составу представляет собой битум материнских пород, что дает основание считать процесс законченным, а цель очистки -достигнутой. [c.133]

В состав гумуса входят битумы — смолы, воск, жирные кислоты и их производные. Также в небольшом количестве в гумусе есть различные углеводы, клетчатка, гемицеллюлоза, крахмал. Эти вещества обычно являются неустойчивыми и легко минерализуются. Общая картина изменений органических веществ в почвах представлена на рис. 36. Часть органического вещества переходит в почвенные растворы (табл. 296). [c.362]

ЖИТЬ, что в состав аморфных кислот, выделяемых водными растворами щелочей, входят продукты биохимического изменения отмершего растительного материала, еще не преобразовавшегося в гуминовые кислоты. Сопоставление состава кислот, извлеченных из торфов после удаления битумов, пектиновых веществ и гемицеллюлоз 0,1 N раствором ЫаОН на холоду и при нагревании, показало различия между фракциями, подтверждающие это предположение [8]. [c.81]

Выделенные из битумов каменных углей циклические углеводороды, по всей вероятности, представляют собой те углеводороды, которые входили в состав бальзамов растений, превратившихся в уголь, и остались без всяких изменений. [c.20]

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 жаркие периоды времени альги способны синтезировать жиры, в состав которых в значительных количествах входят насыщенные жирные кислоты. Получающийся из таких альг сапропель также представляет собой продукт полимеризации и ангидридизации ненасыщенных жирных кислот, но при этом содержит также и значительные количества насыщенных жирных кислот и их ангидридов. При дальнейшем изменении такой сапропель превращается в малоплотный богхед, содержащий значительные количества (до 10%) растворимого битума. [c.32]

Экстракция. При обработке углей растворителями извлекаются битумы, количество и состав которых зависят от химической природы как используемых растворителей, так и обрабатываемых углей. Применение растворителей, кипящих прп температуре не выше 100°С, позволяет извлекать компоненты угольного вешества без изменения состава их и твердых остатков, что имеет большое значение для изучения химической структуры угля. Битумы представляют собой смеси смол, вос-ков и жиров, которые по составу подразделяются на группы [c.18]

Долговечность дорожного покрытия во многом зависит от стабильности дорожных битумов, характеризуемой способностью битумов сохранять без изменения свой химический состав и свойства под воздействием различных факторов погоды и климата. [c.22]

Для изучения причин ухудшения качества получаемых битумов в зависимости от изменения состава гудрона исследовались нефти, входящие в состав смеси нефтей. Для этого были отобраны мазуты нефтей, которые перегонялись на опытной установке до остаточного гудрона с температурой размягчения по К и Ш 31— Зб°С. Битумы из этих гудронов получали по двум схемам прямое окисление и окисление-компаундирование. [c.54]

Данные о применении хлорного железа и других добавок при непрерывном окислении сырья в литературе отсутствуют. Нами на непрерывнодействующей пилотной битумной установке колонного типа исследовано влияние содержания масляных фракций в сырье и температуры процесса окисления сырья в присутствии 0,5 вес.% хлорного железа (РеСЦ-бИгО) на состав и свойства получаемых битумдв (хлорное железо вводили в виде расплава при 80—100 °С в сырьевой бачок установки). В качестве сырья использованы образцы гудрона из смеси татарских нефтей с различной глубиной отбора масляных фракций (температура размягчения 36, 38 и 39,5 °С, вязкость при 100 °С соответственно 260, 368 и 400 спз, содержание масел 59,5, 56,5 и 52 вес.% соответственно). Было установлено, что характер изменения свойств битумов, полученных непрерывным окислением при одинаковой температуре (250 °С) в присутствии хлорного железа, аналогичен характеру изменения свойств битумов, полученных окислением того же сырья без добавок хлорного железа. [c.163]

Влия1ше поверхностно-активных веществ иа мехаипчеокие характеристики битумов связано, очевидно, с изменением структуры битумов, причиной которого может являться изменение химического состава битумов под влиянием введенных веществ или физико-химическое воздействие небольших добавок на имеющуюся в битуме структуру, а также создание в битуме дополнительной структуры самой добавки. Для решения этих вопросов изучено влияние поверхностно-активных веществ на химический состав битумов и исследована структура железных солей высоко.молекулярных карбоновых кислот, оказывающих структурообразующее влияние на битум. [c.215]

При введении в состав битума минерального порошка обна-ружнвается значительное изменение структурно-реологических свойств системы в зависимости от концентрации и дисперсности твердой фазы. Ввиду того что такие структуры весьма чувствительны к механическим и температурным воздействиям, представляет интерес рассмотрение закономерности разрушения и образования структур в наполненных битумных системах при различных температурах в динамических условиях при воздействии сдвиговых напряжений и вибрации. [c.134]

Для изучения влияния термической стабильности исходного вязкого битума он также был подвергнут фракционной разгонке. Углеводородный групповой состав (определенный с помощью адсорбционной хроматографии) исходного вязкого битума, его остатка (после отгона фракций до 360 °С) и остатка после фракционной разгонки быстро густеющих дорожных битумов дан в табл. 2. В этой же таблице дано изменение стандартных показателей этих битумов после фракционной /разгонки. Как видно из таёл. 2, содержание углеводородов в остатках увеличивается на 3-6 /о, а содержание смол и асфальтенов уменьшается. При этом резко изменяются стандартные показатели битума. Это указывает на термическую деструкцйю основного компонента — вязкого битума при высокой температуре. [c.70]

При экстрагировании углей бензолом в автоклаве при 250— 270 °С и давлении около 5,4 МПа извлекаются так называемые битумы В, выход которых значительно выше выхода битумов А. Повышение выхода битумов можно объяснить прежде всего процессами термической деструкции. Под действием температуры сапропелитовые и липтобиолитовые компоненты углей превращаются в более простые продукты, уже способные растворяться в бензоле. Очень возможно при подобном нагревании углей в автоклаве образование растворимых веществ и из гуминовых составных частей угля. Поэтому многие углехимики считают, что веществами, входящими в неизменном состоянии в состав твердых горючих ископаемых, могут быть только битумы А. Мягкие условия извлечения (температура около 80 °С) не могут влиять на химическое изменение их природы. Битумы В, экстрагируемые при высоких температурах (до 300°С), являются главным образом продуктами термической деструкции наименее устойчивых органических соединений, о чем свидетельствует значительно больший выход битумов В по сравнению с битумом А. [c.151]

На рис. 67 схематически представлены стадии перехода НДС из одного состояния в другое в зависимости от температуры. Разделение схемы на две области вне пределов зоны молекулярных растворов ( Ж) основано на различии в прочности связи внутри структурных единиц и между ними. Химический состав, порядок расположения молекул, расстояние между ними, структура студней, золей и гелей в двух областях АЕ и ЖМ) и их свойства могут отличаться принципиально друг от друга. Область, в пределах которой действуют ММВ, имеет участки АБ (студни) и ГЕ (золн). Участок АБ, в свою очередь, состоит из двух зон, в которых соответственно образуются упру-го-хрупкие и упруго-пластичные студни (на рис. (з7 они не показаны), как и участок ГЕ, который включает зону ГД (кинетически неустойчивое состояние золя). Каждая зона отделена друг от друга характерными температурами, в пределах которых сохраняется одна и та же закономерность изменения свойств НДС. Соответственно пх именуют в точках температурами Б — стеклования (кристаллизации), В — плавлепия, Д — перехода в устойчивое дисперсное состояние, Е — перехода в состояние молекулярного раствора. В зоне ЕЖ нефтяная миогокомсюнент-пая система находится в состоянии молекулярных растворов. В некоторых остатках (пеки, битумы) зона ЕЖ вообищ может отсутствовать. [c.185]

Содержание и химический состав каждого компонента битума влияет на его физико-химические свойства. При изменении содержания одного из компонентов мальтенов в четырехкомпонентной системе (асфальтены, смолы, ароматические и насыщенные соединения), при содержании асфальтенов 25% и при постоянном соотношении двух других компонентов в мальтенах свойства битумов изменяются следующим образом смолы уменьшают, насыщенные соединения увеличивают, а ароматические соединения не оказывают влияния на пенетра-ию смолы увеличивают, насыщенные соединения уменьшают, а ароматические соединения не оказывают влияния на температуру размягчения битумов смолы увеличивают вязкость и немного изменяют зависимость вязкости от температуры. Насыщенные соединения уменьшают вязкость и изменяют температурную зависимость, ароматические соединения не оказывают влияния ни на вязкость, ни на зависимость вязкости от температуры. [c.38]

Выбор и условия работы битумоминеральных материалов за-внсят от конструкции слоя дорожной одежды. В одном случае он может подвергаться непосредственному воздействию автомобильного движения и изменениям условий погоды, в другом —эти воздействия экранируются вышележащими слоями основания или покрытия. Различная дисперсность минеральных зерен, входящих в состав битумоминеральной смеси, а также их природа, в свою очередь, оказывают влияние на условия работы битума в дорожном покрытии. [c.14]

Дальнейшее асфальтенообразование приводит к неравномерному распределению межкаркасных прослоек, нарушению отдельных контактов в структурной сетке, локальным перенапряжениям и разрушению структуры. Однако в случае битумов II типа это происходит через очень длительное время и практически не должно ощущаться в дорожных покрытиях. В табл. 18 дан групповой состав бнтума II Tima при максимальной когезии. Как видно из табл. 18, этот состав близок к составам битумов I тииа в точке максимальной когезии на пике , что указывает на сходный механизм их изменения. [c.110]

Химический состав бптумов I и II типов (за исключением битума термического крекинга) с введенными ингибирующими добавками изменился чрезвычайно мало, что указывает иа отсутствие (или замедление) окислительных реакций, вызывающих изменение состава и структуры этих битумов (см. табл. 19). [c.114]

Групповой состав и свойства битумов за прошедшие четыре года изменились. Общий характер изменения группового состава и свойств битума был таким же, как и при старении, создаваемо.м искусственно в лабораторных условиях. У битума из гудрона ромашкинской нефти значительно уменьшилось содержание масел (с 55,2 до 50,7%) и увеличилось содержание асфальтенов (с 24,8 до 29,8%). Количество смол уменьшилось сравнительно немного — с 19,8 до 18,8%. Соответственно у битума из гудрона анастасьев- [c.173]

Неоднократные результаты испытаний смесей (состав, % щебенка — 25 ГО — 5-10 песок — 55-80 битум — 6-9), проведенных в реальных условиях, показали, что концентрации ионов тяжелых металлов в грунте на придорожных участках незначительно превышают их в сравнении с удаленными от дороги, не приводят к изменению химсостава дренажных вод токсичность воды не выявлена ни по одному из биотестов. Сравнение опытного и контрольного участков длиной 500 м автомобильных дорог с неинтенсивным движением по содержанию в воздухе оксидов углерода, серы и азота, формальдегида, гш1ли, свинца, оксида цинка не выявило различий (Санитарно-...). [c.108]

Более приемлемой оказалась классификация каустобиолитов, разработанная В.А. Клубовьш (1948), который исходил из положения, что все каустобиолиты имеют сходный элементный состав и что количественные изменения соотношений этих элементов, происходяшие в процессе образования и преобразования каустобиолитов, отразятся на соотношениях С Н и С (0+М+8). Построенная в прямоугольной системе координат диаграмма представляла генетическую классификацию каустобиолитов, в основу которой положены три генетических класса каустобиолитов, выделенные Г. Потонье (гумиты, сапропелиты и липтобиолиты). В.А. Клубов выделил четвертый самостоятельный класс нефтяных битумов, к которому отнес газы, нефти и все природные продукты ее преобразования. Сходство элементного состава антрацитов и антраксолитов, обусловленное общностью характера процессов карбонизации гумитов и нефтяных битумов асфальтового ряда, привело В.А. Клубова к необходимости выделения еще одного, пятого, класса каустобиолитов — карболитов. [c.11]

II этапа с повышением температуры окисления значительно возрастают, что объясняется сдвигом равновесия в сторону диссоциации пачки. Изменение температуры окисления влияет не только на скорость процесса, но также на состав получаемого битума на его свойства. С использованием величины стехиометрических коэффициентов можно легко рассчитать количество кислорода (воздуха), необходимое дая получения асфальтенов заданной концентрации. Учитывая, что между их концентрацией в битуме и температурой размягчения последнего существует определенная зависимость, и используя данные по юшетике, можно выполнить аналитическое решение практических задач, связанных с расчетом процессов и аппаратов для получения битумов разных марок. [c.777]

Исследование изменения химического состава битумов в процессе старения показало повышение содержания асфальтенов при снижении содержания смол и углеводородов для битумов второ-, го и третьего типов и повышение содержания асфальтенов при снижении содержания углеводородов и неизменном (минимальном) содержании смол для битумов первого типа. У битумов всех типов повышается содержание тяжелых полициклоароматических углеводородов за счет уменьшения легких и средних углеводородов при неизменном количестве парафино-нафтеновых углеводородов. Состав смол также сдвигается в сторону утяжеления. [c.22]

Таким образом, изменение компонентного состава и свойств битума в первую очередь зависит от процесса окисления и состава исходного сырья. Причем не исключено, что в зависимости от глубины залегания нефтебитуминозных пород и менералогического состава состав и свойства природного битума и остатки синтетических нефтей будут меняться в широких пределах. При окислении остатка вьпне 450 С синтетических нефтей месторождений Аралтобе и Акший нет особых расхождений по физико-химическим свойствам. Из материального баланса видно, что на выход конденсата влияет расход подаваемого воздуха, температура процесса и природа остатка синтетической нефти. При расходе воздуха [c.34]

Наиболее легкой частью битумов являются масла. Их состав подробно освещен в монографии С. Р. Сергиенко [20]. Следует отметить, что эта книга написана на основе изучения нативных высокомолекулярных соединений нефти, в то время как даже в гудроне мы имеем обычно дело с веществами, подвергавшимися более или менее длительному воздействию высоких температур, что не может не отразиться на их составе. Таким образом, состав масляного компонента зависит не только от природы исходной несрти [1, 5, 7, 20, 43, 44], но и от условий получения остатка. К тому же именно состав масляного компонента гудрона меняется наиболее значительно при изменении глубины отбора дистиллят-ных фракций в процессе перегонки нефти [1, 43, 45, 46]. [c.8]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология