Товарные битумы

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

РГУ НЕФТИ И ГАЗА (НИУ) ИМЕНИ И.М. ГУБКИНА

Факультет вечернего и заочного образования

Кафедра химии и технологии смазочных материалов и химмотологии

Реферат

по дисциплине: «Нефтяное товароведение»

на тему: Товарные битумы

Преподаватель Студент: Русинова Ю.А.

Голованова Е.В. Группа: ЗМ-16-01

Москва

2019

Содержание

Введение

1. Области применения битумов

2. Основные свойства товарных битумов

3. Способы улучшения качества товарных битумов

Заключение

Список литературы

Введение

Самой продуктивной задачей нефтепереработки является рациональное использование нефтяных остатков путем внедрения их в такие процессы, как висбрекинг, коксование, деасфальтизация, производство битумов и др.

Уже на протяжении долго времени нефть является самым главным ресурсом во всем мире, но люди начали задумываться об альтернативных источниках сырья, например, таких как битум и горючие сланцы, которых намного больше в мировых запасах, нежели легкой нефти. Все это происходит по причине истощения нефти и газа, а также роста цен на их поставку.

Природные битумы являются окисленными высоковязкими, плотными нефтями жидкой, полужидкой и твердой консистенции с высоким содержанием серы, масел, смол и асфальтенов, а также с большим содержанием других примесей (таких как ванадий, никель и молибден).

Важно отличительной чертой битумов является низкое содержание светлых фракций, где температура начального кипения-350 градусов. Следовательно, битумы без наличия бензиновой фракции, являются не текучими [1].

Товарные битумы уже служат для налива в автобитумовозы и доставки потребителям.

Немаловажным фактом является состав нефти, от которой зависит способ производства битума. Но несмотря на это, при помощи технологий можно варьировать качества товарных битумов в какой-то степени. Однако переработка нефти неудовлетворительного с точки зрения производства битума качества для получения приемлемых по качественным показателям битумов может потребовать весьма больших затрат.

1. Области применения

Битумы считаются главной частью инженерно-строительных материалов. Исходя из цели использования, битум отличается способами подготовки смеси и нанесения покрытия. Битум считается водостойким

Нефтяные битумы предназначены для процессов вакуумной перегонки, окисления и деасфальтизации, а товарные битумы уже следовательно как целостный продукт того или иного процесса[2].

В текущее время сферы для применения битума довольно огромны. Самыми распространенными из них являются:

* Строительство дорожных путей;

* Изготовление кровельных материалов;

* Строительство зданий и сооружений;

* Для изоляции трубопроводов;

* Применение в лакокрасочной и кабельной промышленности

* Для заливочных аккумуляторных мастик и др.

Если говорить об использовании битума в Россия для постройки дорожных путей, то можно заметить, что срок службы дорог в среднем 6-7лет, в то время как в развитых зарубежных странах этот показатель достигает 10-15 лет. В данное время до 70 % выпускаемых в России и странах СНГ битумов не соответствуют по ассортименту и качеству требованиям современного рынка. Все дорожные битумы маркируются по значениям показателям пенетрации при 25°С. [4].

Дорожные битумы делят на два вида:

* вязкие

* жидкие

К вязким относят битумы такие как БНД и БН, которые считаются самыми востребованными, а жидкие битумы используют в основном для холодного времени года или региона. Вязкие битумы характеризуются хорошей прочностью, безопасностью и в 2-2,5 раза дешевле, чем бетонные. В России насчитывается только около 3-5 % покрытий с применением цементобетона. Жидкие битумы подразделяют на три типа: медленно густеющие -- МГ, густеющие со средней скоростью -- СГ, быстро густеющие--БГ, которые создаются благодаря разжижением вязких дорожных битумов прямогонными дистиллятами с добавлением поверхностно-активных веществ в качестве присадки.

Дорожные битумы транспортируются обычно в горячем жидком виде бункерами, цистернами или автобитумовозами[3].

Битумы как водозащитные средства используются уже долгое время, так как они считаются довольно водонепроницаемыми и устойчивыми при понижении температуры, а также нетоксичными и способны безопасно использоваться для покрытия хранилищ питьевой воды, облицовки труб водоснабжения и в гидротехнических сооружениях. Затраты на гидросооружения с применением битумных материалов быстро окупаются.

Помимо упомянутых сфер, где применяются товарные битумы, существуют еще такие как кровельные, электроизоляция лент и труб, покрытия для изделий радиопромышленности и т.д.

В будущем битумы благодаря своим специфическим свойствам -- прочности, термопластичности, водонепроницаемости, стойкости к воздействию атмосферных явлений, плохой проводимости тепла, электричества и звука и другим -- найдут еще более широкое и разнообразное применение в народном хозяйстве [4].

2. Основные свойства товарного битума

Битумы имеет свои характерные показатели и обладают такими свойствами как:

-твердость

-температура размягчения

-хрупкость

-температура вспышки[5].

Наиболее лучшими принято считать битумы, которые имеют большую растяжимость, которая показывает уровень эластичности, также его умение работать на изгиб и также его цементирующую способность.

Как известно, битумы обладают хорошей водоустойчивостью и это характеризуется двумя показателями:

* интеграция битума с каменными материалами (мрамор или песок)

* содержание водорастворимых соединений

Свойство растяжимости битумов показывает как он растягивается в тонкие нити разной длины под воздействием определенной температуры. Следовательно, чем выше растяжимость битума, тем лучше он противостоит различным механическим воздействиям. Растяжимость обычно выражается в сантиметрах.

Для классификации товарных битумов по сортам в зависимости от их качества разработаны и применяются различные методы испытания, при помощи которых определяется консистенция, чистота и теплостойкость. Эти методы утверждены стандартами разных стран.

1. Пенетрация

При помощи пенетрации определяется твердость битумов. Чем выше пенетрация битума при определенной температуре размягчения и при заданной пенетрации -- температура размягчения битума, тем выше его теплостойкость. Этот показатель не является физической константой битума, но характеризует его консистенцию и твердость. На величину пенетрации влияет состав битума: с увеличением содержания в нем масел пенетрация растет, а при удалении из него летучих веществ, а также с увеличением содержания асфальтенов и карбенов она уменьшается.

Индекс пенетрации -- значение, которое показывает степень коллоидности битума или отклонение его состояния от чисто вязкостного. По индексу пенетрации битумы делят на три группы:

* Битумы, у которых индекс пенетрации менее -2, отсутствие дисперсной фазы или содержащие сильно пептизированные асфальтенов. Эластичность таких битумов очень мала или практически равна нулю;

* Битумы, у которых индекс пенетрации от -2 до +2 (остаточные и малоокисленные);

* Битумы с индексом пенетрации более +2 имеют значительную эластичность и резко выраженные коллоидные свойства гелей. Такие окисленные битумы имеют высокою растяжимость.

2. Температура размягчения битумов

Температура размягчения битумов -- это процесс, с помощью которого битумы из относительно твердого состояния переходят в капельно-текучее. Большую роль играют вещества, входящие в его состав. Повышение содержания смол и асфальтенов приводит к увеличению температуры размягчения, в то время как неполимеризующиеся и трудноокисляемые масла, наоборот, ее снижают.

За температуру размягчения битума принято брать среднее арифметическое число двух параллельных определений, округленных до целого числа.

3. Температура хрупкости

Температура хрупкости -- это показатель, при котором материал разрушается под влиянием краткосрочно приложенной нагрузки. Температура хрупкости показывает динамику битума в дорожном покрытии: чем она ниже, тем выше качество дорожного битума. Окисленным битумам присуща наиболее низкая температура хрупкости, чем для других битумов той же пенетрации. Температура хрупкости битумов в основном варьируется в диапазоне от --2 до -- 30 °С.

4. Растяжимость (дуктилъностъ)

Растяжимость битума определяется длиной, на которую его возможно вытянуть в нить до разрыва. Такой показатель довольно четко определяет также прилипаемость битума и связан с природой его компонентов: с повышением содержания смол растяжимость увеличивается, битум обретает более эластичную форму, что имеет большое значение при использовании его в дорожном строительстве, наличие в битуме твердых парафинов, взвешенных частиц и асфальтенов понижает эластичность, а наличие карбенов и карбоидов, и вовсе приводит к полной потере битумом растяжимости. Однако, стоит заметить, что повышение растяжимости битумов не всегда соответствует улучшению их свойств.

3. Способы улучшения качества

Улучшение качества битумов - важнейшая цель нефтеперерабатывающих заводов. Именно там можно непосредственно контролировать групповой состав вязких битумов при надлежащем автоматическом регулировании и квалифицированно соблюдать те или иные технологические режимы переработки нефти.

На сегодняшний день постоянно увеличивается негативное воздействие токсичных отходов, поэтому вопрос о улучшении качества битумов является довольно актуальным[1].

Если говорить о нефтяных дорожных битумам, то они вырабатывается в соответствии с требованиями, принятыми в 2014г. по ГОСТ 33133-2014., где зафиксированы:

* Требования охраны окружающей среды

1 Эффективными мерами защиты природной среды являются герметизация оборудования и предотвращение разливов битума.

2 Отходы производства битума (газы окисления) обезвреживают сжиганием в печи дожига.

* Технические требования

1 Битумы изготовляют (получают) следующими способами:

1.1 Окислением продуктов прямой перегонки нефти и селективного разделения нефтепродуктов.

1.2 Компаундированием окисленных и не окислённых продуктов.

1.3 В виде остатка прямой перегонки нефти.

2 По физико-химическим показателям битумы должны соответствовать требованиям и нормам[6].

Рисунок 1. Битум

Для повышения лучшего качества товарных битумов необходимо изменить свойства дисперсионной среды сырья, следовательно нужно использовать такие способы как:

* Компаундирование - это процесс, при котором перекислённый битум с большим количеством асфальтенов смешивают с гудроном, асфальтом деасфальтизации или экстрактом селективной очистки масел, то есть с продуктами, которые содержат немалое количество низкомолекулярных ароматических масел.

* Католическое окисление. Как известно, при "каталитическом" окислении битумы с одинаковой температурой размягчения имеют меньшее количество смол и асфальтенов, чем полученные обычным окислением. Следовательно, такие битумы богаче маслами, а также более пластичны.

* Модификация битумов - это один из способов улучшения качества битумов, при помощи интеграции с полимерными добавками или же использования более новой технологии производства битума. ?Для улучшения свойств битума часто применяют добавку не одного, а нескольких полимеров. Например, совместное Этот способ является достаточно востребованным, так как возросло производство продукции, где применяются защитные, изоляционные, герметические материалы в качестве модифицирующих добавок. [7].

Одним из эффективнейших способов повышения качества всех товарных нефтепродуктов является процесс компаундирования. Его используют для получения практически всех нефтепродуктов - автомобильных бензинов, дизельных и котельных топлив, смазочных материалов и др.. Поэтому теоретически возможно и практически целесообразно использовать метод компаундирования как для подготовки сырья, так и для модификации свойств с целью производства качественных дорожных битумов. битум нефтепродукт компаундирование

Заключение

В настоящее время битум широко применяют в строительстве, промышленности, сельском хозяйстве и реактивной технике , а также для защиты от радиоактивных излучений. Ведущей областью применения битумов являются строительство и ремонт дорог, жилых домов, промышленных предприятий и аэродромов.

В разных странах проводятся многочисленные исследования, направленные на повышение качества битумов за счет введения добавок полимеров, ПАВ, пластификаторов, специальных структурообразующих добавок.

? В зарубежной практике для улучшения свойств битума также широко применяются различные добавки, в том числе синтетические

Для устранения дефицита в битуме необходимо увеличить его выпуск. Это может быть достигнуто не только за счет строительства новых мощностей, но и путем поиска оптимальных условий окисления гудрона..

В будущем битумы благодаря своим специфическим свойствам -- прочности, термопластичности, водонепроницаемости, стойкости к воздействию атмосферных явлений, плохой проводимости тепла, электричества и звука и другим -- найдут еще более широкое и разнообразное применение в народном хозяйстве.

Сегодня, используя битумы марок БНД и полимеры типа ДСТ, дорожно-строительные организации практически насытили российский рынок упомянутым вяжущим марок ПБВ.

Рынок битумов в России в 2017-2018 годах показал существенную динамику роста объема рынка в стоимостных показателях. В 2017 году объем рынка битумов по стоимости увеличился на 80%, по итогам 2018 года темп прироста рынка составил порядка 38%

Основным фактором такой взрывной динамики рынка битумов стало существенное увеличение цен на битумы на внутреннем рынке [10].

Список литературы

1. Воробьев А.Е., Тчаро Х., Воробьев К.А. Современное производство битума. Технологии и оборудование, 2018г. -108 стр.

2. Абдуллин А.И., Идрисов М.Р., Ганиева Т.Ф., Емельянычева Е.А. Битумные вяжущие / Учебное пособие, 2012г. -41стр.

3. Фрязинов В.В. Вопросы производства и качества битумов, 1976г. -8стр.

4. Гун Р. Б. Нефтяные битумы, 1973г. - 432 стр.

5. Ахметов С.А. Физико-химическая технология глубокой переработки нефти и газа, 1997г. - стр73

6. ГОСТ 33133-2014 Дороги автомобильные общего пользования. Битумы нефтяные дорожные вязкие. Технические требования (с Поправкой).

7. Абдуллин А.И., Идрисов М.Р., Ганиева Т.Ф., Емельянычева Е.А. Битумные вяжущие / Учебное пособие, 2012г. -38стр.

8. Гуреев А.А., Чернышева Е.А., Коновалов А.А. Производство нефтяных битумов, 2007г. -10стр.

9. Гуреев А.А., Чернышева Е.А., Коновалов А.А. Производство нефтяных битумов, 2007г. -99стр.

10. © РБК Новости / Рынок битумов в России: беспрецедентный рост цен приблизил объемность рынка к 1,5 млрд. долларов [Электронный ресурс]. - URL: https://marketing.rbc.ru/articles/10742/

Размещено на Allbest.ru