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.




Похожие статьи: - Нефтяные растворители Следующее: - Нефтяные коксы Предыдущее: - Пластичные смазки


Вы можете скачать файл реферат "Нефтяные битумы" курсовую работу абсолютно бесплатно. Скачивая файл, помните, что он служит основой для самостоятельной работы.

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