Изучение влияния химического состава сырьевых компонентов на физико-химические свойства окисленных битумов и кинетику процесса

• Автор: Мадумарова, Зульфия Равхатовна
• Шифр специальности: 02.00.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 145 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

1. Литературный обзор

1.1. Основные параметры оценки качества дорожных би гумов

1.2. Влияние сырьевых компонентов на качество дорожных би гумов

1.3.1 Голучепис окисленных битумов

1.3.1. Механизм процесса окисления сырья в битумы

1.3.2. Кинетика процесса окисления сырья в битумы

1.3.3. Температура процесса

1.3.4. Способы получения дорожных битумов

1.4. Групиовой углеводородный состав битумов

1.5. Коллоидная структура битумов
1.6. Старение битумов
1.7. Способы улучшения качества дорожных битумов
1.7.1. Разработка производства долговечных дорожных битумов марок БДД
1.7.2. Полимернобитумные композиции как перспективный пть улучшения качества дорожных битумов
1.7.3. Пути улучшения адгезионных свойств дорожных битумов
2. Экспериментальная часть. Объекты и методы исследования
2.1. Объекты исследования
2.2. Методы исследования
2.2.1 Метод определения группового углеводородного состава
2.2.2.Методика окисления
2.2.3. Метод приготовления образцов
2.2.4. Анализ сырья и битумов
3. Исследование влияния группового углеводородного состава гудронов и нецелевых тяжелых углеводородных продуктов нефтехимии, нефте и сланцеисреработкн на свойства дорожных битумов
3.1. Исследование физикохимических свойств и групповою у леводороднш о состава гудронов для производства битумов
3.1.1. Исследование процесса окисления гудронов
3.1.2. Влияние углеводородною состава сырья окисления на основные качественные показатели окисленных битумов
3.2. Состав нецелевых углеводородных фракций компонентов для получения улучшенного Д0Р0ЖН о битума
3.2.1. Состав нецелевых углеводородных фракций нефтепереработки
3.2.2. Состав побочного продукта сланцсгтереработки сланцевого мягчителя
4. Результаты исследований по получению битумов улучшенного качества
4.1. Сопоставительные исследования качества улучшенных дорожных битумов отечественных производителей и окисленных битумов западносибирских нефтей на примере производства СНГТЗ
4.2. Изучение влияния нецелевых тяжелых углеводородных продуктов нефте и сланцеиереработки, а также нефтехимии в качестве добавок на качество дорожных битумов
4.2.1. Исследования по получению улучшенною битума с использованием нецелевых тяжелых углеводородных продуктов нефтепереработки и нефтехимии
4.2.2. Исследования по повышению качества дорожных битумов с применением сланцевог о мягчителя
5 Исследования по улучшению качества битумов посредством их модификации полимерными добавками и адгезионными присадками
5.1. Исследования по выбору рецептуры получения полимернобитумных вяжущих ПБВ
5.2. Исследование адгезионных свойств окисленных битумов к образцам минеральных материалов. Сопоставительная оценка эффективности адгезионных присадок
Выводы
Список литературы


Поэтому сортировке нефтей, идущих на получение битумов на зарубежных НПЗ, придается исключительно важное значение. На битумное производство направляются специально отсортированные нефти, обеспечивающие своим химическим составом получение высококачественных битумов . Эги нефти при добыче, транспортировании и переработке не смешивают с другими нефтями, ухудшающими качество битумов ,. Такая практика пока не принята на наших заводах. По своему химическому составу нефть представляет собой смесь главным образом метановых СП1 Ьл2 нафтеновых СП2П и ароматических Сп2П. Основными химическими элементами, образующими нефть, являются углерод и водород, кроме них в состав нефти входят также кислород, сера, азот и др. Для получения битумов значительный интерес в составе нефти представляют сернистые и азотистые соединения. Сернистые соединения нефти весьма разнообразны по своей химической природе, а содержание их достигает максимума в тяжелых нефтяных остатках. При окислении тяжелых нефтяных остатков в процессе производства окисленных битумов происходит количественное перераспределение сернистых соединений, сера ускоряет процесс образования асфальтенов и способствует изменению структуры битума 2. Химическая природа и строение некоторых сернистых соединений позволяет предполагать, что они могут выполнять роль поверхностноактивных веществ, а, следовательно, улучшать адезиониье свойства битумов. Азот и азотистые соединения в нефтях и битумах находятся в небольших количествах 0,0,. Наибольшее количество азота приходится на асфальтосмолистую часть около . Ароматические азотистые основания являются повсрхиостноакшвными веществами и могут улучшать адгезионные свойства битумов и повышать прочность сцепления их с минеральными материалами 2. На практике исследованы нефти различных месторождений с точки зрения их пригодности для получения битумов. Па основании полученных данных БашНИИИИ Ахметова, В. В. Фрязинов предложил классификацию нефтей применительно к получению из них дорожных битумов . Первая группа нефти, наиболее прш одные для битумпш о производства, у которых соотношение Ач С 2,1 8. Вторая группа нефти, пригодные для битумного производства. Для них соотношения АС 2,1 при АС 6. Третья группа нефти, непригодные для производства бигумов у которых АС 2,5П 0 при АС 6. Наилучшим сырьем для производства битумов служат тяжелые асфальтосмолистые нефти ,. Битумы, полученные из этих нефтей имеют более высокое содержание тяжелой ароматики, смол и характеризуются хорошими ад езиоишлми свойствами и высокой растяжимостью . Установлено также, что чем больше нефть содержит ароматических углеводородов, тем лучше и быстрее образуются в нефтяных остатках при перегонке и окислении важнейшие составные компоненты битумов асфальтосмолнстыс вещества 2. Высокопарафинистые нефти являются наихудшим сырьем для получения битумов. Изза низкого содержания смол при относительно высоком содержании парафниопафтеиовых углеводородов в т. Ряд предприятий отрасли в настоящее время стабильно получает и перерабатывает смесь западносибирских нефтей, кубовые остатки которой направляются на производство битума . Поскольку западносибирские нефти имеют низкое содержание асфальтсно , обеспечивающих теплостойкость битумов , то основным способом получения дорожных битумов является процесс окисления вакуумных остатков гудронов , сопровождающийся образованием и накоплением асфальтенов . При использовании для окисления нефтяных остатков, полученных при переработке легких нефтей, основным источником образования смол и асфальтснов являются масла ароматические углеводороды окисляемою нефтепродукта. При окислении богатых смолами нефтяных остатков идет 1. Следовательно, на качество битума оказывает влияние химический состав и свойства гудрона , так как гудроны различных нефтей ведут себя поразному в процессе окисления. Более глубокий отбор масляных фракций из гудрона изменяет групповой состав окисленною битума в сторону увеличения смол и уменьшения масел, а это, в свою очередь, изменяет сю физикомеханические свойства 2.