Главная → Статьи

Основные сведения по производству нефтяных битумов

Нефтяные битумы получаются при перегонке нефти на специальных заводских установках. Процесс производства битумов в основном сводится к следующему.

Сырая нефть, освобожденная от воды, перегоняется в кубах или специальных трубчатках для выделения низкокипящих продуктов -— бензина, лигроина и керосина.

После отгонки этих продуктов остается более густой, чем нефть, продукт — мазут, который подвергается дальнейшей перегонке для выделения из него смазочных масел. При этом, для более легкого и глубокого отбора масляных продуктов, обычно применяют перегретый пар и вакуум.

Остаток, полученный после глубокого отбора масел, носит название масляного гудрона. Дальнейшее сгущение при паровой и вакуумной перегонке масляного гудрона дает в остатке так называемый остаточный битум. Если же масляный гудрон подвергнуть продувке воздухом или окислению, то получаемый в остатке битум носит название продутого или окисленного битума.

Для получения остаточного битума способом глубокой отгонки масляного гудрона применяются исключительно нефти с битумным основанием, с незначительным содержанием легких и средних погонов и высоким начальным удельным весом. Небитумные нефти дают слишком мало гудрона и поэтому неэффективны для получения остаточного битума, выход которого они дают лишь 10—15%.

Перегонка нефти производится в кубовых батареях или в трубчатых установках.

При перегонке в кубовых батареях (рис. 1) нефть переходит последовательно 9—15 ступенчато-расположенных кубов, в которых она постепенно отдает легкие продукты. Каждый куб имеет-постоянное назначение, определенную температуру нагрева и свой режим работы—по мере перехода нефти в последующие кубы отгоны становятся тяжелее, температура их отгонки соответственно повышается, и поэтому эти кубы необходимо нагревать сильнее, чем предыдущие.

Перегонка нефти через такую кубовую батарею (она называется бензино-керосиновой, так как в ней отбираются бензин, керосин и легкие соляровые масла) дает в остатке мазут. Перегонка и сгущение мазута в таких же кубовых батареях, называемых в этом случае масляными, дает возможность отобрать смазочные масла, а в остатке получить масляный гудрон.

При процессах Перегонки нефти особенно эффективным оказывается применение перегретого пара и вакуума, которые ускоряют процесс и увеличивают выход целевых продуктов. Перегонка с перегретым паром и вакуумом дает в последнем кубе бензино- кер осиновой батареи уже не мазут, а гудрон, а в масляной батарее—остаточный битум марки I.

При перегонке нефти в трубчатых установках (рис. 2) сырая нефть, предварительно подогретая в теплообменниках до температуры 185°, прогоняется со скоростью 1,3—1,5 м/сек через змеевик трубчатой печи, где нагревается до 325° и при этом частично превращается в пары. Вместе с парами в испарительную часть Ректификационной атмосферной колонны поступает и неиспаряю-щийся остаток, который здесь отделяется от паров и собирается внизу колонны.

В колонне из паров выделяется бензин, лигроин, керосин и соляр, а остаток (мазут) с низа колонны насосом забирается в вакуумную трубчатую печь. В этой печи мазут, проходя через змеевик, нагревается до температуры 435° и поступает в вакуумную ректификационную колонну, где разделяется на соляр, парафиновый дистиллат и цилиндрсток.

Остаточный продукт вакуумной колонны — битум марки III — забирается насосом с низа колонны и через холодильник откачивается в приемник.

В трубчатых печах, так же как и в кубовых батареях, вакуум ускоряет перегонку нефти и увеличивает выход целевых продуктов; здесь он обычно поддерживается на уровне 690 мм ртутного столба.

Дальнейшая обработка мазутов или масляных гудронов воздухом (окисление) дает возможность получать так называемые продутые битумы любой марки, начиная от легкоплавких и кончая твердыми тугоплавкими. Этот процесс может быть периодическим или непрерывным.

При периодическом процессе продувка производится в специальном окислительном кубе вместимостью от 25 до 80 г нефтепродуктов. В середине куба проходит труба, к которой на дне куба присоединена трубчатая крестовина-маточник, с отверстиями.

Воздух нагнетается в центральную трубу, через маточник поступает в куб и окисляет битум. Куб снабжен термометром ,и манометром для определения, соответственно, температуры окисляемого битума и давления в кубе.

Процесс получения окисленного битума сводится к следующему.

Куб на 2/3 емкости заполняется горячим гудроном с температурой около 200°; затем под давлением пускается воздух, который через отверстия маточника поступает в массу гудрона, окисляет и полимеризует его до битума, с одновременной отгонкой легких фракций. Процесс окисления гудрона обычно продолжается 10—30 час., в зависимости от марки получаемого битума. Процесс сопровождается выделением тепла, поэтому его необходимо вести с умеренной скоростью во избежание вспышки гудрона в кубе. Медленное течение процесса окисления, кроме того, благоприятно сказывается и на качестве получаемого битума, так как дает возможность получить тугоплавкий битум с высокой растяжимостью. Обычно температура битума в кубе строго контролируется и регулировкой подачи воздуха поддерживается в пределах 260—270°.

При непрерывном процессе окисление битума ведется в батарее кубов (8—10 шт.), соединенных один с другим аналогично туфовой батарее для перегонки нефти. Каждый куб в такой батарее имеет свой режим; по мере перехода горячего гудрона из куба в куб производится продувка воздухом и повышается степень окисления гудрона. Обычно установка налаживается так, чтобы в последнем, по ходу процесса, кубе получался битум требуемой марки.

Ваш отзыв