Качество - получаемый битум
Cтраница 3
 |
Зависимость температуры хрупкости битумов от продолжительности окисления сырья при различной температуре окисления. [31] |
Скорость окисления высокопарафинового мангышлакского гудрона ( остаток 500 С из смеси 50 % узеньской и 50 % жетыбайской нефтей) возрастает в 5 9 раза с повышением температуры от 180 до 300 С. Таким образом, подтверждается положение, что наименьшей склонностью к окислению обладают парафиновые соединения. Оптимальной температурой процесса с учетом качества получаемых битумов и эффективности процесса, по мнению авторов [119], является 240 С. Повышение температуры от оптимальной до 270 G незначительно повышает эффективность процесса, понижение же от 240 до 210 С снижает почти в 2 раза. [32]
В настоящее время нефтеперерабатывающая промышленность СССР располагает различными технологическими аппаратами для непрерывного окисления битумного сырья: трубчатыми реакторами, реакторами бескомпрессорного действия, пустоте - лыми реакторами, колонного типа. Эти установки обладают рядом технологических преимуществ по сравнению с кубовыми; они компактны, менее металлоемки, высокопроизводительны, легко поддаются автоматизации. Они позволяют интенсифицировать процесс и значительно улучшить качество получаемых битумов за счет увеличения поверхности контакта реагирующих фаз и малого времени пребывания окисляемого продукта в зоне реакции. [33]
При продувке битума в нем протекают реакции, аналогичные протекающим при автоокислении сланцевой смолы. В битуме, кроме того, имеет место дигидрогенизация и окислительная деструкция. Чем выше температура продувки битума, тем глубже протекает окислительная деструкция и дегидрогенизация, тем больше образуется углерод-углеродных связей и тем ниже качество получаемого битума. [34]
Большая скорость движения окисляемого сырья через трубчатый реактор, способствуя быстрому обновлению поверхности контакта, благоприятно сказывается на эффективности процесса окисления. Благодаря этому на непрерывной установке происходит и более полное использование кислорода воздуха, поступающего на окисление. Если в отходящих газах кубовой установки содержится около 12 - 14 % Оа, то в газах непрерывного процесса окисления его содержание равно 6 - 8 % при практически одинаковых температурах окисления и расходах воздуха. Интенсивное перемешивание и связанное с ним наиболее полное использование кислорода существенно влияют на качество получаемых битумов. [35]
Корректирование расхода воздуха вручную зависит от опыта, навыка в работе и квалификации оператора и лаборанта. В связи с этим корректирование не всегда отвечает оптимальным условиям ведения процесса и не обеспечивает непрерывного получения окисленных битумов, стабильных по основным показателям свойств. Колебания температуры размягчения битумов в потоке непрерывной битумной установки достигают 3 - 4 С, а пенетрации - 30 X 0 1 мм. При значительном изменении в потоке качества сырья ( например, его температуры размягчения от 30 до 42 С) колебания качества получаемых битумов увеличиваются. [36]
Корректирование расхода воздуха вручную зависит от опыта, навыка в работе и квалификации оператора и лаборанта. В связи с этим корректирование не всегда отвечает оптимальным условиям ведения процесса и не обеспечивает непрерывного получения окисленных битумов, стабильных по основным показателям свойств. Колебания температуры размягчения битумов в потоке непрерывной битумной установки достигают 3 - 4 С, а пенетрации - 30 X 0 1 мм. При значительном изменении в потоке качества сырья ( например, его температуры размягчения от 30 до 42 С) колебания качества получаемых битумов увеличиваются. [37]
Температура в процессах окисления, как периодическом, так и непрерывном, является одним из основных параметров, определяющих скорость окисления и качество получаемых битумов. В процессе окисления под воздействием повышенной температуры, кислорода воздуха и других факторов происходят реакции дегидрирования и присоединения кислорода с образованием кислородсодержащих соединений. С повышением температуры окисления усиливается роль реакций дегидрирования. Это приводит к получению битумов с повышенной температурой размягчения и с высокой степенью хрупкости. При низких температурах качество получаемых битумов улучшается, но увеличивается продолжительность процесса и снижается производительность установки. [38]
Окисленные остатки синтетических нефтей, как видно из табл. 14, отличаются друг от друга незначительно, независимо от температуры окисления и расхода воздуха. Хотя Березников А.В. показал, что лучшими эксплуатационными свойствами обладают битумы, полученные при температуре 22 5 С. С, В промышленности, наоборот, стремятся повысить температуру до 2 90 С. В промышленности при таком режиме работы существенно сокращается продолжительность процесса. Однако в промышленных условиях ( без предварительных испытаний на укрупненных установках), пока трудно представить, каким будет качество получаемого битума из остатков синтетических нефтей. [39]
Чем больше вводится в сырье воздуха, тем меньше требуется времени для его окисления. При слишком большой подаче воздуха температура в реакционном пространстве может подняться выше допустимой. Так как реакция окисления экзотермическая, то изменением расхода воздуха можно регулировать температуру процесса. Для процесса окисления характерны реакции дегидрогенизации, приводящие к образованию водяных паров. На это расходуется значительная часть кислорода, вводимого с воздухом. Общий расход воздуха зависит от химического состава сырья, а также от качества получаемого битума и составляет 50 - 400 м3 / т битума. [40]
Самотлорская и усть-балыкская нефти отличаются от ромашкинской в основном по групповому химическому составу. Они содержат меньшее количество асфальто-смолистых веществ, твердых парафинов и серы. Согласно эмпирической зависимости, разработанной БашНИИ НП для оценки нефтей с точки зрения получения битумов как самотлорская, так и усть-балыкская нефти относятся к группе пригодных для производства высококачественных битумов. В таблице 3 представлены качества ходовых гудронов самотлорской, уеть-балыкской и ромашкинской нефтей, представляющих собой остатки после отгона дистиллятов до 490 С. Гудроны западносибирских нефтей характеризуются чрезвычайно низкой вязкостью по сравнению с гудронами ромашкинской нефти. Они имеют температуру размягчения по КиШ в пределах 18 - 22 С, вязкость при 80 С в пределах 20 - 40 сек, тогда как эти показатели для гудрона ромашкинской нефти равны соответственно 38 - 40 С и 100 - 150 сек. Такая особенность гудронов западносибирских нефтей обусловлена, прежде всего, низким содержанием в них асфальтенов 4 6 - 5 9 % против 9 2 % в ромашкинском гудроне при относительно высоком содержании в них смол и ароматических углеводородов, являющихся хорошими пептизирующими веществами по отношению к асфальтенам. Эта особенность сказывается как на качестве получаемых битумов, так и на технологических параметрах процесса производства битумов. [41]
Страницы: 1 2 3