На свойства битумов оказывает влияние в основном их компонентный состав. Асфальтены повышают твердость, смолы улучшают эластичность, масла придают морозостойкость.
Этополутвердые илитвердые в обычном состоянии продукты, представляюшие коллоидную смесь асфальтенов, смол и масла. Сырьем для их получения служат гудроны первичной перегонки и другие продукты вторичных процессов переработки остатков (экстракты масляного производства, крекинг-остатки), в которых концентрируются высокомолекулярные ароматические соединения, смолы и асфальтены. Таким образом, пригодность нефти для получения из нее битума определяется содержанием в ней смол и асфальтенов, что выражается следующим соотношением БашНИИ НП:
А + С - 2п > 0
Где А, С и П - содержание в нефти соответственно асфальтенов, смол и парафина,' %(мас).
Если левая часть этого неравенства меньше нуля, то нефть считается неблагоприятной для получения из нее битума хорошего качества. Битумы классифицируют по способам получения (остаточные, окисленные и компаундированные) и по области применения (дорожные, строительные и специального назначения).
Остаточные битумы получают как остатки перегонки нефти под вакуумом, кипящие выше 450 - 550 °С, т. е. концентрированием природных смол и асфальтенов в остатке перегонки.
Окисленные битумы получают окислением тяжелых остатков нефти (выше 400 - 450 °С) воздухом при 260 - 280 °С, т. е. образованием вторичных асфальтосмолистых веществ дополнительно к природным.
Компаундированные битумы получают смешением, в частности остаточных с окисленными.
Дорожные битумы подразделяют на вязкие и жидкие. Последние получают из вязких добавкой разжижающих нефтепродуктов (обычно - керосиновой фракции) и поверхностно-дивных веществ. По скорости загустевания жидкие битумы бывают следующие: быстрогустеющие (класс БГ), густеющие со средней скоростью (класс СГ) и медленногустеющие (класс
Основные показатели качества вязких дорожных битумов марок приведены ниже (ГОСТ предусматривает так-Марки БН с теми же требованиями по глубине проникания иглы при 25 "С, но различающиеся по другим показателям v чества):
| Показатель | БНД | БНД | БНД | БНД 60/90 | БНД ад/ |
| 200/300 | 130/200 | 90/130 | |||
| Глубина проникания | |||||
| иглы, 0,1 мм: | |||||
| при 25 °С | 201-300 | 131-200 | 91/130 | 60-90 | 40-60 |
| при 0 "С, не более | |||||
| Температура, "С: | |||||
| размягчения, не | |||||
| ниже | |||||
| хрупкости, не вы- | -20 | -18 | -17 | -15 | -10 |
| ше | |||||
| вспышки, не ниже | |||||
| Растяжимость, см, | |||||
| не менее: | |||||
| при 25 °С | - | ||||
| при 0 "С | 4,2 | 3,5 |
Жидкие дорожные битумы готовят с добавкой следующих разжижителей:
БГ - БНД 60/90 или БНД 90/130 с добавкой легкого керосина (фракция 130 - 230 °С);
СГ - БНД 40/60 с добавкой обычного керосина (фракции 150-300 °С);
МГ - БНД 40/60 или БНД 60/90 с добавкой тяжелого дизельного топлива (фракции 280 - 360 °С).
Для жидких битумов основными нормами качества являются: условная вязкость при 60 °С, температура вспышки (от 37 °С для БГ до 110 °С для МГ) и количество испарившегося разжижителя при 100 °С за 1, 3 и 5 ч.
Строительные битумы используют главным образом в качестве гидроизоляционной среды и выпускают трех марок: БН 50/50, БН 70/30 и БН 90/10 (в числителе - температура размягчения, в знаменателе - средняя глубина погружения иглы). Эл битумы менее растяжимы, чем дорожные (дли указанных марок соответственно 40, 3 и 1 см).
Из битумов специального назначения укажем на кровельные, изоляционные и высокоплавкие размягчители.
Кровельные марок БНК 45/180, БНК 90/40 и БНК 90/3U (цифры - то же, что и выше) используют для пропитки кровельных материалов (толь, рубероид) или непосредственно для покрытия крыш зданий и сооружений.
Изоляционные битумы марки БНИ-1У-3, БНИ-IV и БНИ-используют как гидроизоляционные покрытия трубопровод0 ' предохраняющие их от грунтовой коррозии. Температуры ' размягчения соответственно 65, 75 и 90 °С.
Специальные битумы применяют в лакокрасочной, шинной и электротехнической (электронной) промышленности. Свойства некоторых марок специальных битумов (Б, В, Г - общего назначения, А-30 и А-10 - мягчители) приведены ниже:
Показатель Б В Г А-30 А-10
Температура размягчения, 100-110 110-125 125-135 125-135 125-130
0,1 мм, 25 °С, не более
Содержание нерастворимых 0,15 0,15 0,15
в горячем бензоле, %, не более
Зольность, %, не более 0,20 0,20 0,20 0,50 0,30
С учетом большого разнообразия выпускаемых марок битумов и широких возможностей технологий их получения в последнее время БашНИИ НП дал более обобщенную оценку нефтей как сырья для производства битумов, расширив область, аФаничиваемую приведенным выше неравенством (5.5). В соответствии с этой оценкой все нефти по содержанию в них ас-фальтенов, смол и парафина относят к пяти группам и для каждой Из Них определяют возможность получения битумов (табл. 5.9).
По этой классификации условию (5.5) удовлетворяют первые *№ группы нефтей, позволяющие получить те или иные марки ваточных битумов.
Пластичность вязких битумов характеризует растяжимость, которую определяют с помощью дуктилометра. Испытаниям подвергают образцы битума в виде восьмерок стандартной формы и размеров. Показателем растяжимости битума служит величина деформации шейки образца в момент разрыва, выраженная в сантиметрах. Это испытание проводят при скорости растяжения 5 см/мин и температурах 25 и 0°С. Так же как и вязкость, пластичность битумов зависит от температуры, группового состава и характера структуры. Пластические свойства наблюдаются у битумов, содержащих значительное количество смол, оптимальное количество асфальтенов и масел и небольшое количество карбенов и карбоидов. Вязкие битумы, содержащие твердые парафины, при низких температурах имеют небольшую тягучесть.
2. Плотность относительная и абсолютная. Ее использование в расчетах.
Плотность является важнейшей характеристикой, позволяющей в совокупности с другими константами ориентировочно оценивать хим.и фракц.состав нефти и НП. Плотность выражают абсолютной и относительной величиной.
Абсолютной плотностью считается масса вещ-ва, заключ.в единице объема (кг/м3 или г/см3)
Относительная плотность равна отношению плотности нефти (НП) при 20оС к плотности воды при 4 оС. Относительная плот-ть обозначается р204. Т.к. пл-ть воды при 4оС=1, то численные значения пл-тей совпадают.
В некоторых странах за стандартную принята т-ра нефти (НП) и воды, равная 15оС и относит.пл-ть обозначается как р15/15. Взаимный пересчет плотностей производится по формуле р15/15=р20/4+5а
Где а – температурная поправка плотности.
Плотность нефтей уменьшается с увеличением т-ры. Эта зависимость носит линейный хар-р и хорошо описывается ф-лой Менделеева
р t/4 = р20/4 – а*(t - 20)
3. Эскиз основной атмосферной колонны К-2.
Определить объем паров в эвапорационном пространстве, если известно, что расход сырья составляет 100 т/ч,
Выход продуктов (в % масс) бензина 20,
Дизельной фракции 25,
Остатка 55.
Расход водяного пара составляет 1, 5 % на сырье.
Для расчета следует задаться необходимыми параметрами и рабочими условиями в
данном сечении колонны.
Билет 21.
