Технологические и физико-химические аспекты процессов производства окисленных битумов

• Автор: Грудникова, Юлия Игоревна
• Шифр специальности: 02.00.13, 07.00.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 113 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

1. СОПОСТАВЛЕНИЕ СВОЙСТВ ОКИСЛЕННЫХ И ОСТАТОЧНЫХ БИТУМОВ.

1.1. Нормативные требования к качеству битумов.

1.2. Сравнение свойств окисленных и остаточных битумов по литературным данным.

1.3. Экспериментальная оценка и сопоставление свойств окисленных и остаточных битумов.

1.4. Качество битумов и выбор технологии их производства.

1.5. Свойства битумов смесей окисленного и неокисленного компонентов

2. ПРЕИМУЩЕСТВА И НЕДОСТАТКИ ОКИСЛИТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ В ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СХЕМАХ ПРОИЗВОДСТВА БИТУМОВ.

2.1. Окислительные кубы.

2.2. Пустотелые колонны.

2.3. Трубчатые змеевиковые реакторы.

2.4. Аппараты с механическим и гидравлическим диспергированием воздуха.
2.5. Колонны, секционированные по высоте.
2.6. Сопоставление эффективности окислительных аппаратов.
3. АНАЛИЗ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ПРЕДСТАВЛЕНИЙ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ В ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РАСЧТАХ ОКИСЛИТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ.
МОДИФИКАЦИЯ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ПОГЛОЩЕНИЯ КИСЛОРОДА В РЕАКЦИЯХ ОКИСЛЕНИЯ.
3.1. Математическая модель поглощения кислорода.
3.2. Оценка обоснованности зависимости предэкспоненциального множителя от температуры размягчения битума.
3.3. Модификация математической модели
поглощения кислорода в реакциях окисления в барботажном слое.
4. СТРУКТУРА БАРБОТАЖНОГО СЛОЯ И ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ
ОКИСЛИТЕЛЬНОЙ КОЛОННЫ.
4.1. Анализ структуры барботажного слоя
на основе теоретических предпосылок.
4.2. Экспериментальная оценка структуры барботажного слоя.
4.3. Усовершенствованный вариант окислительной колонны.
ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


СССР нефтей, переходом от одного типа окислительных аппаратов к другому и частичным перемещением производства битумов на предприятия потребителей. Полученные результаты могут быть использованы для решения вопросов рационального размещения газораспределительных устройств в промышленных барботажных аппаратах с целью повышения эффективности их работы. Так, рекомендации, касающиеся структуры барботажного слоя, используются ГУН ИНХП РБ при разработке регламентов для проектирования битумных производств. Материалы работы используются также для обучения студентов технологического факультета Уфимского государственного нефтяного технического университета специальности Основные процессы химических производств и химическая кибернетика. Международной научнотехнической конференции Актуальные проблемы технических, естественных и гуманитарных наук Уфа, , Международной научнотехнической конференции Нефтегазопереработка и нефтехимия Уфа, , Межвузовской научнотехнической конференции Актуальные проблемы технических, естественных и гуманитарных наук Уфа, , III Всероссийской научной конференции Теория и практика массообменных процессов химической технологии Марушкинские чтения, Уфа, , Международной научнопрактической конференции Нефтегазопереработка и нефтехимия Уфа, , Международной научнотехнической конференции Актуальные проблемы технических, естественных и гуманитарных наук Уфа, , III Всероссийской научнопроизводственной конференции по проблемам производства и применения битумных материалов Пермь, , IX Международной научной конференции Современные проблемы истории естествознания в области химии, химической технологии и нефтяного дела Уфа, . Международной научнотехнической конференции Актуальные проблемы технических, естественных и гуманитарных наук Уфа, . По материалам диссертации опубликованы работы, в том числе 8 статей в журналах, включнных в список ВАК, тезисов докладов на конференциях и получен патент на изобретение. СОПОСТАВЛЕНИЕ СВОЙСТВ ОКИСЛЕННЫХ И ОСТАТОЧНЫХ БИТУМОВ. Нормативные требовании к качеству битумов. Производство битумов в сущности заключается в сгущении остатков перегонки нефти, которое может быть выполнено путм обработки селективными растворителями, более глубокой вакуумной перегонки или окислительного дегидрирования и конденсации. В первом случае получают так называемые осажднные битумы, асфальты деасфальтизации, но такой путь возможен только на нефтеперерабатывающих заводах с блоком производства масел. Во втором и третьем случаях получают соответственно остаточные и окисленные битумы и такая возможность имеется и на заводах топливного профиля. Окисленные битумы получают и на локальных битумных установках. Н 1. I Н 1. Поэтому состав остаточных и окисленных битумов, даже полученных из одного и того же сырья, не одинаков и это предопределяет различие коллоидной структуры, реологического поведения и технических свойств сравниваемых битумов. Оптимальный комплекс технических свойств обеспечивается коллоидной структурой, возникающей, как показано Колбановской . Битумы маркируют по величине пенетрации. Характер зависимости других основных технических свойств от этой величины показан на рис. Эти зависимости взаимосвязаны. Так битумы с более высокой температурой размягчения при равной пенетрации при С имеют меньшую дуктильность возрастание температуры размягчения сопровождается снижением температуры хрупкости. Количественно отмеченные связи для разных битумов различны. Рис. Характер взаимозависимостей технических свойств битумов. В наибольшем объме производят битумы для дорожного строительства. В России их качество регламентирует ГОСТ 5, в соответствии с которым производят битумы двух типов 4 БН и БНД табл. Как видно из сравнения указанных в таблицах свойств, битумы БНД при равной пенетрации при С должны иметь более высокую температуру размягчения, меньшую температуру хрупкости и большую пенетрацию при 0С по сравнению с битумами БН. В то же время требования на дуктильность битумов БНД менее жсткие. В Западной Европе допускается менее высокая температура размягчения битумов. Соответствующая спецификация представлена в табл. Таблица 1. Таблица 1.