Совершенствование технологии производства окисленных битумов с использованием кавитационно-вихревых эффектов

• Автор: Хафизов, Ильдар Фанилевич
• Шифр специальности: 05.17.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 120 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. Литературный обзор

1.1. Химизм и механизм реакций процесса производства окисленных битумов

1.2. Влияние факторов процесса окисления на свойства

конечного продукта

1.3. Влияние температуры на процесс окисления сырья

1.4. Варианты получения строительных марок битумов

1.5. Очистка газов от сероводорода и меркаптанов

1.6. Влияние кавитационно-вихревых эффектов на интенсификацию процессов окисления нефтяного сырья до 30-37 битума

2. Объекты и методы исследования

2.1. Сырье. Физико-химические свойства
2.2.Состав, технические и физико-химические свойства битумов
2.3. Лабораторная установка по окислению
2.4. Исследование газожидкостного режима, создаваемого газожидкостным смесителем
3. Исследование влияния волновых воздействий на качество получаемых окисленных нефтяных битумов
3.1. Расчет энергии активации процесса окисления с использованием ГЖКВА
3.2. Схема работы блока получения строительных битумов для обеспечения максимальной эффективности производства

3.3. Подбор оптимального режима работы выносного кавитационно-вихревого аппарата
4. Разработка поглотителя комплексного действия для
удаления сероводорода и меркаптанов из газов
4.1.Исследование влияния волновых воздействии
на диссоциацию водных растворов
4.2. Химизм реакции
4.3. Получение поглотителя (нейтрализатора) сероводорода
4.4. Поглощение сероводорода из газа реагентами на основе моноэтаноламина и формальдегида
4.5. Разработка методики расчета кавитационно-вихревого абсорбера
4.6. Опытно-промышленная схема очистки газов окисления от сероводорода и меркаптанов а
ВЫВОДЫ
Список использованных источников
Приложения

ВВЕДЕНИЕ
Битум, являясь одним из наиболее известных инженерностроительных материалов, используется широко, достаточно назвать дорожное строительство, изготовление кровельных материалов, применение в лакокрасочной и кабельной промышленности, строительство зданий и сооружений, прокладку трубопроводов, поэтому спрос на высококачественные нефтяные битумы имеет постоянную тенденцию к росту. Связано это в первую очередь с повышением требований к качеству вырабатываемых нефтебитумов и с реализацией ряда возрастающих требований, предъявляемых потребителями данного вида продукции.
На большинстве НПЗ России действуют битумные установки, использующие физически и морально устаревшие технологии, что крайне затрудняет переход нефтеперерабатывающих предприятий на производство высококачественных битумов. Весьма проблематичным в условиях недостаточности финансирования на многих предприятиях является вопрос увеличения мощности битумных установок, при сохранении существующего уровня качества, не говоря уже и о его значительном повышении. Особенно это касается такой консервативной сферы производства нефтебитумов как производство строительных битумов марок БН-70/30 и БН-90/10, широко используемых в промышленности и народном хозяйстве. При стандартном подходе для решения проблем увеличения мощности и повышения качества выпускаемой продукции требуется вложение значительных средств в реконструкцию действующих или строительство новых установок.
В настоящее время актуальным является вопрос разработки технологии производства битумов, позволяющей увеличить мощность и улучшить качество продукции на действующих битумных установках без значительных капитальных вложений.

газовой и паровой кавитации и выявления условий существования так называемой ложной кавитации.
Большое количество факторов влияет на возникновение кавитации, в основном же, они влияют на величину критического давления кавитации Рклв, ПРИ котором в жидкости образуются разрывы сплошности. Точное определение Рклв сопряжено с большими затруднениями. Фактические (реальные значения) критического давления Рклв по результатам многочисленных исследований [69, 94, 95, 96, 97] часто близки к давлению насыщенных паров жидкости, несмотря на то, что в исходном состоянии в жидкости всегда имеются зародышевые пузырьки. Данное обстоятельство позволяет считать существование каверн, хотя бы в зародышевом состоянии, постоянным.
Кавитационные процессы, связанные с резким ростом и схлопыванием каверны вследствие потери устойчивости равновесия зародышевого пузырька, принято в настоящее время обозначать термином «паровая кавитация».
Медленный рост пузырьков, сопровождающийся диффузией газа из раствора, называют газовой кавитацией.
Акустическая кавитация
Акустическая кавитация возникает при прохождении звуковой волны большой интенсивности, в которой во время полупериодов разряжения возникают кавитационные пузырьки, резко захлопывающиеся после перехода в область повышенного давления [68, 75 98, 99, 100, 101, 102]. Наличие какого-либо ультразвукового излучателя является необходимым для существования акустической кавитации. Эффекты, наблюдаемые при наличии акустической кавитации, аналогичны эффектам гидродинамической кавитации. Известны два типа химических эффектов под действием акустических колебаний. К первому относятся реакции, которые ускоряются в ультразвуковом поле, ко второму типу относятся реакции, которые в отсутствие ультразвукового поля не протекают вовсе.