Технология
Остаточные битумы вырабатывают из мазутов с высокой концентрацией асфальтосмолистых веществ вакуумной перегонкой как остаток этой перегонки. Напомним, что мазут является остатком от атмосферной перегонки нефти.
Более подробно остановимся на окислении гудронов или остаточных битумов кислородом воздуха. Основными параметрами процесса являются температура, расход воздуха и давление. Чем выше температура, тем быстрее протекает процесс окисления, но при слишком высокой температуре ускоряется образование карбенов и карбоидов, которые предают битумам нежелательную повышенную хрупкость. Обычно температуру поддерживают на уровне 250 – 280 0С. Чем больше расход воздуха, тем меньше требуется времени на окисление. При чрезмерно большом расходе воздуха температура в окислительной колонне может возрасти выше допустимой. Поэтому расход воздуха является основным регулирующим параметром для поддержания нужной температуры. Общий расход воздуха зависит от химического состава сырья и качества получаемого битума и составляет от 50 до 400 м3 / т битума. Давление в зоне реакции при его повышении интенсифицирует процесс, и качество окисленного битума улучшается. В частности, повышается пенетрация битума при неизменной температуре размягчения. Обычно давление колеблется от 0,3 до 0,8 МПа.
Принципиальная схема получения окисленного битума показана на рисунке ниже. Принципиальная схема установки получения окисленных битумов  1 – окислительная колонна; 2 – отпарная колонна (промежуточный сепаратор); 3 – сборник соляра (сепаратор); 4 – скруббер; 5 – печь; 6 – теплообменник; 7 – насосы;
потоки: I - гудрон, II – лёгкие продукты окисления с отработанным воздухом, III – битум на отпарку, IV – готовый битум, V – пары стабилизации битума, VI – отработанный воздух, VII – очищенный отработанный воздух, VIII – свежий воздух, IX - соляр, X - вода, XI – загрязнённая нефтепродуктом вода, XII – водяной пар, XIII – рециркулят.
Основным аппаратом является окислительная колонна диаметром 3400 мм и высотой 21 500 мм. Технологический режим процесса следующий: | температура, 0С: | | | сырья на выходе из печи | 180 – 250 | | в окислительной колонне, не выше | 290 | | битума на выходе из холодильника | 170 – 200 | | налива битума в цистерны | 170 – 180 | | давление в окислительной колонне, МПа | 0,3 – 08 | | расход воздуха, м3 / т битума | 50 – 400 | | тепловой эффект процесса, кДж / кг битума | 168 – 502 | | содержание кислорода в газообразных продуктах окисления, % | 3-11 | | отношение рециркулят : сырьё | 6:1 | Компаундирование - способ этот является завершающей стадией получения битумов и использует в качестве компонентов как битумы, полученные в виде остатков вакуумной перегонки, так и окисленные битумы. Кроме того, одними из важных компонентов компаундов являются экстракты селективной очистки дистиллятных масел и деасфальтизаты, так как, являясь концентратом полициклической многокольчатой ароматики, они придают битуму эластичность и хорошую растяжимость. Технологический режим такой установки: | температура, 0С: | | | сырья на входе в установку | 100 – 120 | | окисления в реакторах | 260 | | битума после холодильников | 170 | | давление, МПа: | | | воздуха на входе в смесители | 0,9 | | смеси на входе в реактора | 0,8 | | расход воздуха, м3 / м3 продукта | 100 – 150 | | отношение рециркулят : сырьё | 6:1 | Мощность установок производства битума – от 120 до 500 тыс. т / год. Материальный баланс подобной установки переработки смешанного сырья приведён в таблице ниже. Материальный баланс установки переработки смешанного сырья
| Показатели | % | | Взято: | | | гудрон | 23,7 | | асфальт деасфальтизации гудрона | 39,7 | | экстракт селективной очистки масел | 32,9 | | поверхностно - активные вещества | 3,7 | | Итого: | 100 | | Получено: | | | битумы дорожные, в т.ч.: | 73,5 | | БНД 200 / 300, БНД 130 / 200 | 15 | | БНД 90 / 130 | 15 | | БНД 60 / 90 | 28,5 | | БНД 40 / 60 | 15 | | битумы строительные, в т.ч.: | 22,4 | | БН - IV | 11,2 | | БН - V | 11,2 | | отгон | 1,3 | | газы окисления | 2,8 | | Итого: | 100 | Источник: открытые источники информации. C текущей ситуацией и прогнозом развития российского рынка нефтяных битумов можно познакомиться в отчете Академии Конъюнктуры Промышленных Рынков «Рынок нефтяных битумов в России». www.newchemistry.ru |
