Нефтяные битумы представляют собой коллоидную смесь асфальтенов, смол и масел, в обычном состоянии это твердые или полутвердые водонерастворимые нефтяные продукты. Сырьем для получения битумов являются тяжелые остаточные фракции первичных и вторичных процессов нефтепереработки: гудроны вакуумной ректификации мазутов при 450-550 °С и выше, крекинг-остатки, асфальтиты (асфальтовые растворы) процессов деасфальти-зации и экстракты процессов очистки масел.

Битумное сырье подвергают окислению кислородом воздуха для превращения части масел в смолы и части смол в асфальтены. Непрерывное получение окисленного битума с подачей воздуха компрессором осуществляется в окислительных колоннах или трубчатых реакторах, в которых окисление битумов происходит с выделением тепла. Мощность битумной установки может быть до 0,5 млн т/год и более. Температура реакции в трубчатых реакторах около 270 °С, давление 0,3-0,7 МПа, расход воздуха 120-170 нм3/м3 сырья. Диаметр реакционных труб обычно 219 х 7 мм при общей длине трубного змеевика около 320 м. Окислительная колонна - вертикальный цилиндрический аппарат диаметром 3,0-3,4 м и высотой около 23 м, уровень битумного сырья в аппарате 14-15 м, имеется распределительное устройство для подвода воздуха в низ слоя сырья, температура в колонне 200-280 °С и давление 0,08-0,12 МПа. Выход дорожных битумов составляет обычно 97-98 мае. % и строительных битумов 94-97 мае. % на сырье. Разные марки особенно строительных битумов часто готовят смешением (компаундированием): например, окисленные битумы смешивают с экстрактами селективной очистки масляных фракций.

Однако битумы хорошего качества могут быть получены лишь из такой нефти, в которой массовое содержание суммы асфальтенов и смол больше удвоенного содержания твердых парафинов. Высокопарафинистые нефти - наихудшее сырье для производства битумов. Нефти, из которых производят битумы, должны быть тщательно обессолены. Производится более 70 марок битумов, они различаются по технологии получения (остаточные, окисленные, компаундированные) и по назначению (дорожные, строительные и специального назначения). Мировые мощности по производству нефте-битумов - около 120 млн т/год, при этом доля России - около 10 %, из которых 76 % приходится на битумы дорожные.

Требования к битумам, особенно дорожным, весьма разнообразны. Основное назначение дорожных битумов - связывание, склеивание мелких частиц минеральных строительных материалов (щебня, камня, песка), придание им гидрофобных свойств, заполнение пространства между ними. От качества именно битумов зависят прочность, эластичность и долговечность асфальтовых дорожных покрытий. Строительные битумы могут быть менее эластичными, но они должны быть более твердыми. Воздействие солнечного света, кислорода воздуха, высоких и низких температур окружающего воздуха, динамических нагрузок превращает коллоидную структуру битумов в твердые, но хрупкие частицы, что приводит к потере сплошности покрытий. Чем больше асфальтенов в битуме, тем он тверже, смолы придают битуму эластичность и цементирующие свойства, масла сообщают битумам морозостойкость. Для улучшения их адгезионных свойств применяют присадки (например, поверхностно-активные вещества). Плотность битумов в пределах 1000-1100 кг/м3. Некоторые марки дорожных битумов по ГОСТ 22245-90: БНД-200/300, БНД-130/200, БНД-90/130, БНД-60/90, БНД-40/60 (здесь цифрами обозначены пределы глубины проникновения иглы с грузом 100 г в течение 5 с при 25 °С, единицей глубины проникновения иглы является 0,1 мм), температура размягчения не ниже 35 °С для БНД-200/300 и 51 °С для БНД-40/60, температура хрупкости не выше соответственно -20 и -10 °С. Строительные битумы для гидроизоляционных работ марок БН-50/50, БН-70/30 и БН-90/10 по ГОСТ 6617-76 менее растяжимы (эластичны), чем дорожные, числитель в марке битума показывает температуру размягчения, а знаменатель - среднюю глубину проникновения иглы.

В мировой практике еще с 1970-х годов начали применять, а в настоящее время целиком и полностью используют для приготовления асфальтовых смесей для покрытия дорог только модифицированные битумы (полимерби-тумы) с полимерными присадками, в качестве которых широко применяются стирол-бутадиен-стирольные, бутадиен-стирольные каучуки и другие полимерные материалы. Также широко используются волокнистые, адгезионные и другие присадки для придания базовым битумам высоких эксплуатационных свойств для создания дорожных покрытий со сроком службы 18-20 лет.


Если вы не нашли нужную информацию, то поищите в другой энциклопедии по этой ссылке.

Материал для реферата "Нефтяные битумы" или курсовой.

Чтобы получить полную информацию, подпишись на нас Vk.com/enciklopediyatehniki

Отзывы, обсуждение обзора "Нефтяные битумы" здесь: