Методи виробництва бітумів

Реферат

Об'єктом проектування є виробництво бітуму марки БНД 60/90 потужністю 20 000 тис. т/рік за продуктом.

Мета роботи:

Даний курсовий проект містить опис основних способів отримання бітуму та кінетику процесу окиснення. Після проведення порівняльної характеристики, був зроблений вибір в користь найбільш економічно вигідного методу для даного регіону. До проекту внесено нововведення, що дозволяє отримати економічний ефект у розмірі 20,8 млн. грн.

Основні технологічні показники: річна продуктивність установки 20 т/рік. Процес окиснення здійснюється в апараті колонного типа. Температура процесу 250°С. Час окиснення гудрону в бітум 3,5 години. У цих умовах вихід бітуму БНД 60/90 з гудрону перевищує 97%.

Ключові слова: гудрон, бітум, окиснення, БНД 60/90.

Вступ

Бітуми природні — органічні речовини (дистиляційні рештки нафти, вугілля), що розчиняються в органічних розчинниках (сірковуглець, бензол, спирт та ін.). Це корисна копалина органічного походження з первинною вуглеводневою основою. Залягають в надрах у твердому, в'язкому та в'язко-пластичному стані. З генетичної точки зору до природних бітумів належать нафта, природні горючі гази, газовий конденсат, а також природні похідні нафти (мальти, асфальти, асфальтити, керити, гумінокерити, озокерити, антраксоліти) та їх аналоги — нафтоїди. Природні бітуми складаються з високо-молекулярних вуглеводнів та гетероатомних (кисневих, сірчистих, азотистих, металвмісних) сполук. Їх фізико-хімічні властивості: консистенція — від в'язкорідких (мальти) до пухких (гумінокерити); густина відповідно 965; 1500 кг/м³; температура розм'якшення від 35 оС (мальти) до неплавких (керити, антраксоліти, гумінокерити); розчинність в хлороформі від 100% (мальти, асфальти) до нерозчинних (антраксоліти). Класифікаційні межі для розчинних природних бітумів визначають за вмістом масел: мальти 65-40%, асфальти 40-25%, асфальтити 25-5%; для нерозчинних бітумів — за параметрами елементного складу і оптичними даними. Елементний склад (С, Н, О, S, N) визначається напівмікро- і макрометодом, спаленням; метали в бітумах встановлюються методами колориметрії, спектроскопії, нейтронноактиваційним та ін., груповий склад — методами висхідної хроматографії. Основні запаси асфальтових (переважно мальт) приурочені до монокліналей. Род. розташовуються на зовн. бортах мезозой-кайнозойських крайових прогинів, що примикають до щитів і склепінь древніх платформ і які знахо-дяться в зоні дії активної інфільтрації. Найбільші з них (запаси в млрд т) локалізовані на схилах Канадського, Гвіанського та ін. щитів, Оленьокського склепіння. Родовища подібного типу утворилися в епохи інтенсивного підняття крайових антекліз, коли створювалися умови для висхідної латеральної міграції нафти з суміжних прогинів і окиснення її сульфатами і киснем інфіль-траційних вод. Жильні і штокверкові бітумні скупчення формуються на шляхах вертикальної міграції вуглеводнів по тектонічних тріщинах і приурочені до локальних розривів на нафтогазоносних структурах (Садкінське, Іванівське, Бориславське та ін. родовища), зонах регіональних розривів в передових частинах складчастих систем і на бортах міжгірських западин і крайових прогинів. Видобуток природних бітумів ведеться кар'єрним, шахтним або свердловинним способами. Бітуми природні — комплексна сировина, в осн. хімічна і енергетична. З асфальтових бітумів отримують легкі синтетичні нафти і нафтовий кокс, компоненти моторного палива та ін. Бітуми природн і важкі високо-смолисті нафти — джерела сірки, цінних металів (V, Ni, Sb, Ge, U та ін.).