Қазақстан мұнай өңдеу зауыттары бары сын да, жол битумдарын өндіру технологиясын таңдау

Жаңа магистральдарды енгізудің қарқындылығы, отандық, жолға арналған битумдардың сапасын әлемдік стандарттар деңгейіне жеткізу және осыған тікелей қатысты материалдардың өндісінің қуаттылығының артуы, жол бетін жыл сайын жөндеу шығындарының да артуымен тікелей байланасты болды. Республикамыздағы жалғыз битум өндірісі жол салушы қызметкерлерінің жоғары сапалы өнімдерге деген қажеттіліктерін толығымен қамтамасыз ете алмайды. Бұл жағдайда қазақстандық мұнай өңдеу зауыттарының жағдайында өз шикізатымыздан асфальт-бетон жамылғыларын өндірудің ұзақтылығы мен өндіріс көлемінің артуын, тұрақтылығын қамтамассыз ету үшін жол битумдарын өндірісіне өткір сұрақтар қойылды.

Қазіргі заманғы мұнай өңдеу зауыттарын дамытудың негізгі үрдістері мұнай өңдеу тереңдігін арттыру және мұнай өңдеу қондырғыларын және оларды қайта өңдеу өнімдерін пайдалану үшін экологиялық талаптарды қатайту қажеттілігіне байланысты.

Қазіргі заманғы автожол желісін құру міндетін шешудегі маңызды бағыт отандық жол битумдарының сапасын жақсарту және оларды әлемдік стандарттар деңгейіне жеткізу болып табылады [1].

Қазіргі уақытта жол битумын өндіру үшін келесі технологиялар қолданылады:

  1. Мұнай қалдықтарын тікелей тікелей тотығу (шайыр) және шайыр композицияларының мұнай өнімдерін қайта өңдеудің қалған қалдық өнімдерімен қоспалары;
  2. Жоғары күкірттегі жоғары сапалы майдың (қалдық битум) мазутының терең вакуумды айдалуы;
  3. Пропан-бутанның немесе бутанның деформациялануының асфальттарын әртүрлі шыққан мұнай қалдықтарымен құрастыру;
  4. Жоғары балқытылған битумды шикізатпен және басқа да қалдықтармен және пластифицирленген қоспалармен құрастыру.

Битумның сапасын қамтамасыз ету қажеттілігін және тұтастай алғанда зауытта мұнайдың қалдық фракцияларын өңдеу схемасының тиімділігін ескере отырып, нақты опция таңдалып алынады.

Жоғары сапалы жол битумын алу үшін келесі технологиялар ең қолайлы:

  • Мұнай қалдықтарын (тар) және шайыр қоспаларын тікелей мұнай өңдеу өнімдерімен тотықтыру.

Қаныққан битум өндірісі үшін БашНИИНП-да мұнай классификациясы ұсынылған [2]. Мұнайды есептеу келесі жағдайда:

  • жоғарышайырлы (А+С> 20 масс. %) азпарафинді (П < 2 % масс);
  • жоғарышайырлы парафинді (П = 2-6);
  • шайырлы (А + C = 8-20) азпарафинді. Осы үшін келесі жағдай орындалуы тиіс:

А + С-2,5П>8

мұнда A, C және П - мұнайдағы асфальтендердің, шайырлар және парафиндер үлесі, масс. %.

А + С-2,5П = 0-8 и А + 06

Битумды өндіру үшін жарамсыз:

  • шайырлы және азшайырлы жоғары парафинді (П > 6);
  • азшайырлы парафинді, жағдайға жауап беруші:

А + C - 2,5П < 0 или А + C - 2,5П = 0- 8иА + С<6

Белгілі бір, ең қолайлы ортада әртүрлі кенорындарының әртүрлі мұнай а расы на н таңдау кезінде осы классификация таңдауға қолайлы және таңдауды талап етеді.

Мұнай қалдықтарын ауаның оттегі арқылы тотықтыруы арқылы битумды алудың кеңінен пайдаланылатын технологиясы. Битум шикізаты ауа темпе-ратурасы 240-260°С болғанда ауа оттегімен жабдықталған құрылғыларда тоты-ғады [3]. Қышқылдандыру пакеттік немесе үздіксіз операциялық қондырғыларда жүзеге асырылады. Тотығу үшін түрлі типтегі реакторлар қолданылады: текшелер (мерзімді және үздіксіз), құбырлы және компрессорлық емес реакторлар, көпіршікті типті реакторлардың әртүрлі конструкциялары [4].

Жоғары күкірттің жоғары сапалы майын өңдеу кезінде мазутты терең вакуумдық айдау, ауыр қапталдағы эполлерлердің қалдықтарын қосуға болады. Мазутты терең вакуумдық дистилляциялау технологиясы тек қана жоғары күкіртті майларды өңдеу үшін қолданылады.

Қалдық битум өндірісі үшін мұнай шайыр және асфальтеннің жоғары құрамымен қолдану ұсынылады: жоғарышайырлы (шайыр мен асфальтен құрамының мөлшері 20 масс. % ары) немесе шайырлы (шайыр + асфальтен 8-20 масс. %). Мұнайдың құрамындағы қатты парафиндердің мөлшері б масс. % аспауы тиіс. Шайыр мен асфальтен қатынасы қаншалықты жоғары болса битумның эксплуатациондық сапасы жоғары болады.

Қалдық битум өндірісі үшін болашағы бар шикізат ретінде тұтқырлығы жоғары мұнай қарастыруға болады. Мұнайдың тұтқырлығы 50°С - 80 мм2/с, фракцияның шығымы масс. % , 200°С - 0,6, дейін ал 350°С - 29,1 дейін.

Қалдық битумның шығымы шамамен алғанда ( орташа ажырату 5%) келесі қатынастан шығады:

<7 = 4,9 K

осындабг битумның пенетрация шығымымен 100x0,1 мм, масс. %;

K - Конрадсон бойынша мұнайдың кокстенуі, масс. %.

Қалдық битумның өндірісінің шығындары басқа кез-келген технологиямен салыстырғанда азырақ. Битум шикізатының (гудрон) және қалдық битумның шығындар бойынша бағасы бір-бірімен тең.

Бұл өте қарапайым, бірақ белгілі бір шарттарды талап етеді, арнайы вакуум жасау жүйесін құру қажет, әр нақты жағдайда өңдеу режимін таңдау қажет. Технологиялар қоқыссыз, залалсыздандыруды немесе залалсыздандыруды қажет ететін зиянды шығарындылар жоқ. Битумдар кеңейтілгендіктің жоғары құндылығымен ерекшеленеді, жол құрылысында қолданылатын минералды материалдарға жақсы бейімделу термо-оксиданттық қартаю процестеріне жоғары қарсылықпен сипатталады [3].

  • Таранды пропанмен деасфальтизациялау. Шөгінді битумдар (асфальт) деасфальтизациялау процесінде алынады. Деасфальтизация режимі (экстракция бағанындағы температуралық градиент, пропан / арақатынасы) битумның қажетті сапасына байланысты реттеледі. Бұл процесте деасфальтизация (каталитикалық крекингке арналған шикізат, гидрокрекинг) қазірдің өзінде жанама өнім болып табылады. Әдетте, процесс битум тікелей өндіру үшін жарамсыз парафинді мұнайды немесе аралас базасын, пайдаланылады. Бұл процесс битум өндірісінің шикізат ресурстарын кеңейтуге мүмкіндік береді.
  • Өндіріс пропан жэне бутан бастап қызқылданбаған асфальт битумдарын күрделі және мұнай өңдеу қалдық өнімдері деасфальтизациялау. Асфальт 60-70° C жұмсарту нүктесі бар және мұнай қалдықтарынан оны араластыру арқылы битумын өндіру үшін негіз болып табылады (жартылай гудронды, қараңғы фракциясы нақты МӨЗ өңдеу сипаттамаларының негізінде қалдық еріткіш, тазартылған май немесе осы компоненттердің қоспалар, басқа да еріткіш, үзінді). Композициялық механикалық араластыру арқылы жүзеге асырылады. Араластыру процесі дайын битумды жіберу температурасында - 170±10°С жүргізіледі. Осындай битумның компоненттерінің арақатынасы оңай және кең ауқымда оның қасиеттері реттеледі. Битум қартаю процестерге минералды толтырғыштар, жоғары және ұзарту қарсылық жақсы адгезиясы сипатталады. Қоршаған ортаны қорғау жөніндегі арнайы шараларды қажет ететін атмосфераға зиянды заттар мен қалдықтар жоқ [5].

Схемаға сәйкес күрделі битумдарды өндіру: реоксиддеу —> сұйылту. ішінара тотыққан күрделі жол битумын өндіру схемасы пероксидті —> сұйылту шайыр шикізат БН 90/10 ГОСТ 6617. Әрі битум сыныпты құрылыс дейін тотығады тұтқырлығы стандартты мәндері (20-60 с БУ80) үшін стандартты Батыс Сібір мұнай болып табылады, мұндай асфальт күрделі шикізатпен, күрделі битум алу. туралы 90-110°С жұмсарту температураға дейін тотығады, содан кейін жұмсарту нүктесінің қажетті құнына гудронды бастап нәтижесінде жоғары тұтқыр жоғары балқу битумды сұйылту болса, мөлшерленген шлам жол битумын түрлі сапалы деңгейлерін алуға болады. Осындай битумның құрамындағы тотықтырылған бөліктің мазмұны 20-30% құрайды. Битумның құрамдас компоненттерінің қалған бөлігі агломерленген бөліктің үлесіне келеді. Нәтижесінде, битум, жақсы адгезиясы сипаттамалары болып жақсы төмен температурадағы қасиеті және жылу-тотығу қартаюға процестерді төзімділігі жоғары сипатталады [6].

бұрынғы қарапайым күкірттегі шикізаттан битум өндірісі. Битумды өндіру үшін технологиялық битум шикізат ішіне қарапайым күкірт, және одан әрі тотығу- түрлендірілген материалды енгізіп жатыр. Бұл технология дәстүрлі шикізаттан тотықтырылған битум өндіру технологиясынан іс жүзінде ерекшеленбейді. Айырмашылық тотығудың технологиялық режимінің басқа параметрлерінде жатыр. Мұндай технология арқылы алынған битумдардың [4] тотығу қартаю процесіне жоғары төзімді болып табылады.

Осылайша, өндіріс технологиясы жол битумын нақты нұсқада жүзеге асыру, таңдау шикізат және қолдану нақты аймақтық жағдайларға болжам тұтынушылар битум өнімдерін, сапасы талаптарын құрамы мен сапасына байланысты бірінші кезекте тұрады.

 

Әдебиеттер тізімі:

  1. Котов С.В., Шабалина Т.Н., Погуляйко В.А. и др. Разработка ОАО «СвНИИНП» в области дорожных битумов. Сборник научных трудов. Новокуйбышевск. 2008. С. 191.
  2. Новый справочник химика и технолога. Сырье и продукты промышленности органических и неорганических веществ. Санкт-Петербург. НПО «Мир и семья». 2002. 984 с.
  3. Кутьин Ю.А., Теляшев Э.Г., Викторова Г.Н. Битумы и битумные технологии -сегодня и завтра. Мир нефтепродуктов. 2004. №3. С. 11-14.
  4. Поконова Ю.В. Нефть и нефтепродукты. Санкт-Петербург. «Мир и Семья». 904 с.
  5. Кутьин Ю.А., Теляшев Э.Г., Хайрудинов И.Р. и др. Анализ эффективности различных технологий производства дорожных битумов. Сборник научных трудов. Вып. 34. Уфа. 2001. С. 34-35.
  6. Аминов Ш.Х., Кутьин Ю.А., Струговец И.Б., Теляшев Э.Г.. Современные битумные вяжущие и асфальтобетоны на их основе. Санкт-Петербург, Недра. 2007. С. 40.
Жыл: 2018
Қала: Атырау
Категория: Экология