Свойства битумов
Дипломная работа - Химия
Другие дипломы по предмету Химия
?ого брака не превышает 25%. Тем не менее, это недопустимо высокий процент для такой высокотехнологичной отрасли, как нефтепереработка. К основным причинам производства некондиции на НПЗ относится использование устаревших (опять же, очевидно, в силу вышеупомянутых экономических предпосылок) технологий производства.
Современная технология должна обеспечивать стабильный выпуск товарных битумов из гудронов и других полупродуктов различного состава и качества, а также предоставлять возможность выпуска не только продукции, превосходящей по качеству требования общероссийского стандарта (например, по соответствующему стандарту организации), но и перспективных материалов. Это достигается за счет оснащения установок системами автоматизации всех технологических операций, поточными анализаторами качества, герметичными эстакадами налива и затаривания продукции. Товарные и сырьевые резервуарные парки современных битумных производств должны быть оборудованы системами обогрева и компаундирования. При проектировании и эксплуатации битумных производств экологические проблемы безусловно должны учитываться. Понятно, что создание такого современного битумного производства требует серьезных финансовых инвестиций.
Нестабильность качества перерабатываемого сырья (сначала товарной смеси нефтей, а затем и гудронов) и обеспечение при этом качества продукции и стабильности ее эксплуатационных свойств - основная проблема технологических окислительных битумных установок колонного типа, составляющих сейчас основу производства. Отрицательный "вклад" в нестабильность качества гудрона вносят и технологические особенности эксплуатации вакуумных колонн: эффективность контактных устройств, колебания температурного режима, глубины вакуума, расходов, количества "проваливаемого" циркуляционного орошения. Следовательно, в схему современного битумного производства должен быть включен специальный блок подготовки сырья для оптимизации фракционного и группового химического состава гудрона. Решения обеих поставленных задач во многом взаимосвязаны: утяжеление гудрона - это одновременно и способ снижения степени его парафинистости, а повышение степени его ароматизированности (например, компаундированием) позволяет одновременно регулировать и фракционный состав подготовленного гудрона.
Подготовка сырья - повышение содержания в нем смолистых соединений и одновременное снижение степени его "парафинистости".
К наиболее современным в этом плане относятся битумные производства в ОАО "Новокуйбышевский НПЗ", выпускающем битумы марки "Новобит" (рис. 1), в ОАО "Ярославнефтеоргсинтез", "Пермнефтеоргсинтез", "Нижегороднефтеоргсинтез".
Процесс производства окисленных битумов на большинстве российских НПЗ достаточно хорошо технологически отработан и не вызывает каких-либо серьезных проблем. В последние годы на некоторых НПЗ проведена модернизация и переобвязка действующих окислительных колонн iелью повышения степени использования кислорода воздуха при получении в основном высокоплавких битумов. К ним прежде всего следует отнести разработку схемы окисления мазутов (ОАО "Московский НПЗ"), создание колонн с внутренним или наружным разделением зон реакции и сепарации (ОАО "Рязанская НПК") и колонн с квенчинг-секцией. Такие решения позволяют повысить эффективность работы окислительной колонны за счет снижения нагрузок по воздуху и повышения температуры окисления в зоне реакции. Для этой же цели достаточно эффективно механическое перемешивание фаз в колоннах (ОАО "Ярославнефтеоргсинтез", "ТАИФ#НК"), применение газожидкостных кавитационно-вихревых или ультразвуковых диспергаторов (ОАО "Пермнефтеоргсинтез", "Новокуйбышевский НПЗ").
Вместе с тем имеются публикации о разработке специальных конструкций стационарных воздушных маточников, позволяющих сократить нагрузку по воздуху и существенно снизить содержание кислорода в отходящих газах окисления (ОАО Киришинефтеоргсинтез", "Московский НПЗ", "Новокуйбышевский НПЗ"). Таким образом, наличие блока подготовки сырья, позволяющего минимизировать влияние колебаний качества смеси товарных нефтей и режима предшествующих технологических установок на свойства окисленных битумов дорожных марок, и современного автоматизированного блока окисления - достаточная гарантия стабильного производства дорожных битумов, соответствующих ГОСТ 22245-90. Производство же дорожных битумов более высокого качества (так называемых "брендовых") должно базироваться на применении современного блока компаундирования продукции, имеющего в своем составе необходимые резервуарные мощности и оснащенного системами дозированного смешения, поточными анализаторами и др. При его наличии и применении необходимых полупродуктов и добавок можно значительно улучшить те или иные эксплуатационные характеристики дорожных битумных материалов.
Оценка экономических аспектов битумного производства в России заставляет специалистов-нефтепереработчиков рассматривать битум не только как товарный продукт, но и как полуфабрикат. Например, организация производства полимерно-битумных вяжущих (ПБВ) материалов и битумных эмульсий позволяет решить ряд важнейших проблем:
-повышение рентабельности битумного производства в целом;
-круглогодичная занятость персонала на производстве;
-стабильность обеспечения дорож