Битум

І. Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..3
ІІ. Негізгі бөлім ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...7
2.1. Битумның классификациясы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...7
2.2. Битумның құрамы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .9
2.3. Қышқылданған битум өндірісі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..11
2.4. Процестің параметрлері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .14
2.5. Битумдар, олардың құрамы, структурасы және қасиеттері ... ... ... ... ... 15
2.6. Битумдарды алу әдістері және қасиеті ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .17
ІІІ. Қорытынды ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...21
ІV. Пайдаланылған әдебиеттер тізімі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..22

Органикалық байланыстырушылар дегеніміз  қара немесе қара қоңыр түсті физикалық күйі бойынша қатты қою созымтал немесе сұйық болып кездесетін заттар. Олар физика-механикалық қасиеттерін өзгертуге қабілетті. Әдетте, органикалық байланыстырушылар күрделі дисперсті жүйені құрайтын жоғары молекулалы көмірсутектердің араласуынан және оның оттегімен азотпен күкіртпен қосылған бейметалдық туындыларынан тұрады. Бұл заттар тастың, құмның, кірпіштің, бетонның, ағаштың және тағы басқа көптеген қатты материалдардың бетімен берік ілінісіп ұстасады. Олардың су өткізбейтіндігі, созымталдығы және атмосфералық әсерлерге төзімділігі жоғары келеді.
Органикалық байланыстырушыларға битумдар және дегталар жатады.

1 Надиров А.Н. Технология окисления высоковязких нефтей, нефтяных остатков и природных битумов для получения гидроизоляционных материалов // Нефть и газ. - 2008. - № 2.- 40 - 46 с.
2 Лисичкин С.М. Очерки по истории развития отечественной нефтяной промышленности. Дореволюционный период.- Гостоптехиздат, 1954.- 170 с.
3 www.asphalt.ru
4 Сергиенко С.Р. Высокомолекулярные соединения нефти. М.: Госкомтехиздат, 1959. - 412 с.
5 Ишмухамедова Н.К., Бишимбаев В.К., Саппаев М.С. Окисление нефтяных остатков нефтей Казахстана // Нефтебитуминозные породы: достижения и перспективы.- Алма – Ата, 1988. - 214 - 216 с.
6 Баярстанова Ж. Ж, Ерденова Ш. Е. Тяжклые нефтеные остатки и полимеры на их основе. – Алма-ата: Наука, 1984, 228 c.
7 Березняков А.В., Виноградов М.В., Колосов М.А. Окисление углеводородов, их производных и битумов .- М.: Химия, 1970. - 55-61 с.
Бодан А.Н. Исследование свойств битумов, применяемых в дорожном строительстве // Труды СоюзДорНИИ.- Балашиха, 1970. –№ 46 .- 48-54 с.

Пән: Мұнай, Газ
Жұмыс түрі: Курстық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 21 бет
Таңдаулыға:

МАЗМҰНЫ
І. Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 3
ІІ. Негізгі бөлім ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...7
2.1. Битумның классификациясы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 7
2.2. Битумның құрамы ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .9
2.3. Қышқылданған битум өндірісі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 11
2.4. Процестің параметрлері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...14
2.5. Битумдар, олардың құрамы, структурасы және қасиеттері ... ... ... ... ... 15
2.6. Битумдарды алу әдістері және қасиеті ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .17
ІІІ. Қорытынды ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...21
ІV. Пайдаланылған әдебиеттер тізімі ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... .22

КІРІСПЕ
Органикалық байланыстырушылар дегеніміз қара немесе қара қоңыр түсті физикалық күйі бойынша қатты қою созымтал немесе сұйық болып кездесетін заттар. Олар физика-механикалық қасиеттерін өзгертуге қабілетті. Әдетте, органикалық байланыстырушылар күрделі дисперсті жүйені құрайтын жоғары молекулалы көмірсутектердің араласуынан және оның оттегімен азотпен күкіртпен қосылған бейметалдық туындыларынан тұрады. Бұл заттар тастың, құмның, кірпіштің, бетонның, ағаштың және тағы басқа көптеген қатты материалдардың бетімен берік ілінісіп ұстасады. Олардың су өткізбейтіндігі, созымталдығы және атмосфералық әсерлерге төзімділігі жоғары келеді.
Органикалық байланыстырушыларға битумдар және дегталар жатады.
Битумдар (латын тілінің bitumen - тау шайыры, мұнай) - қатты және шайыр тәріздес өнімдер. Битумдар қоңыр қара түсті созылмалы мұнай өнімдері және сұйық жартылай қатты қатты болып келеді ол маркасына және атқаратын қызметіне байланысты. Мұнай өнімдерінің ішінде битумдардың тұтқырлығы ең жоғары. Көмірсутектер қоспалары және олардың азотты, оттекті, күкіртті және құрамында металдар бар заттар. Битумдар суда ерімейді, толығымен немесе жарым-жартылай бензолда, күкірткөміртегінде және т.б органикалық еріткіштерде ериді. Битумдар өзінше табиғи және мұнайлық болып екі түрге бөлінеді.
Табиғи битумдар жергілікті жиналған көл сияқты кездесуі мүмкін немесе олар тау жыныстарына, доломиттерге, әктастарына, құмтастарына сіңген қалпында болады. Мұндай тау жыныстарынан битумдарды ерітінділерді ерітіп барып айырады немесе майдаланған тау жыныстарын ыстық сумен булау арқылы бөліп шығарады.
Органикалық байланыстырушы материалдар химиялық құрамдарының бастапқы шикізаттарының және басты құрылыстық қасиеттерінің белгілері бойынша жіктеледі.
Битумдарды бастапқы шикізатының тегі бойынша мұнайлық сланецтік және табиғи болып дегталар таскөмірлік жертезектік және ағаштық болып бөлінеді. Құрылыстық қасиеттері бойынша битумдар үш тапқа бөлінеді:
1) 20-25 0C температура шамасында серпінді және сынғыш- қатты болады;
2) 20-250C температура шамасында созымталдығы және серпімділігі жоғары онша қатты емес;
3) 20-250C температура шамасында сұйық немесе сұйықтау болатындар.
Құрылыста және құрылыс материалдары өндірісінде ең кең қолданатыны мұнайдан алынатын битумдар. Мұнай битумдарының дүние жүзінің барлық елдеріндегі пайдалануы үздіксіз өсуде. Көптеген мұнай өнімдерінің ішінен битумдар көлемі жөнінен де және өнім ассортименті жағынан да өте маңызды орын алады. 70 маркага жуық битумдар біздің елде шығарылатын битумдардың 90%-ы мұнай өңдеу зауыттарында өңделеді, бірақ қазір асфальтбетон, рубероидкартон және басқа құрылыс мекемелерінде өндірілуде.
Физико-химиялық көзқарас бойынша битумдар төмен молекулалы шайырлар ортасында асфальтендер мен ассоциацияланған жоғары молекулалы шайырлардың күрделі коллоид жүйесі. Асфальтендер шайырлар мен майлардың қатынасына байланысты немесе қатты байланысты каңқа немесе шайырларды адсорбциялап ұстаушы жеке мицеллалар түзуі мүмкін. Майлар ортаны құрайды, онда шайырлар ериді, ал асфальтендер қабынады.
Битумдарға қойылатын талап, әсіресе жол битумдарына әр түрлі. Жол битумдарының тас, құм секілді минералдық материалдардың бөлшектерін байланыстыру, желімдеу, оларға гидрофобтық қасиет беру, олардың бөлшектерінің арасын толтыру т.б. Сондықтан асфальт, жол бетінің тұрақтылығы және ұзақ уақыт қызмет атқаруы битумдар сапасына тікелей байланысты.
Жол битумдары мынадай талаптарға сай болуы керек:
oo жоғары температурада өзінің тұрақтылығын сақтау, яғни жылуға төзімді;
oo теріс температурада созылымдылық қасиетін, яғни суыққа
төзімді;
oo сығуға, ұруға, қозғалушы көліктің әсерімен үзілуге төзімді;
oo құрғақ және ылғал минералды материалдың бетімен жақсы
жабысуды қамтамасыз ету;
oo көп уақыт бастапқы тұтқырлықты және төзімділікті сақтау
құрылыс битумдарының созымдылығы аз, қаттылау болуы керек.
Пайдалану жағдайында күн сәулесінің, ауадағы оттегінің жоғары және төмен температурасыны күрт өзгеруінен, күшті динамикалық күштің әсерінен битумдар бүлінеді. Битумның коллоидтық құрылымы ыдырайды, шайырлар мен асфальтендер, карбен мен карбоидтарға ауысады. Битумның бүтін қабат түзу қабілеті жоғалады, сынғыш, жарылғыш және бөлінгіш болады. Одан бөлек битум минерал материалдар бөлшектеріне: тасқа, құмға жабысу қабілеті жоғалады. Мұның бәрі жолдың бұзылуын, фундаменттің, құбыр изоляцияларының бүлінуін тездетеді. Жол құрылысына тез орта және баяу қоюланушы ТҚ, ОҚ және БҚ битумдар маркаларын, ал тағы да БНД және БН, ал құрылыста БН маркалы битумдарды қолданады.
Дайын битумдардың пайдалану қасиеттерін мынадай көрсеткіштермен сипаттайды: иненің ену тереңдігі, босау температурасы, созылымдылық, сынғыштық, температурасы, когезия және адгезия.
Иненің ену тереңдігі және босау температурасы битумның қаттылығын сипаттайды, созылымдылық оның эластикалық қасиетін көрсетеді. Когезия битумның жұқа қабатының үзілуге сынағандағы беріктігін, ал сынғыштық температурасы суыққа төзімділігін сипаттайды. Адгезия немесе жабысу битумның минерал материалдармен күшті байланысу қабілетін тек сапа күйінде анықтайды. Иненің ену тереңдігін арнайы жабдықпен анықтайды, онда ине дөңгелек циферблатта өлшеу нәтижесін көрсететін стрелкамен жалғасқан. Өлшеу нәтижесін миллиметрге ауыстыру үшін оны 0,1-ге көбейтеді.
Битумдар құрамына кіретін компоненттер қатынасы оның қасиетіне әсер етеді. Битумда асфальтендер көп болған сайын битум қаттылау болады. Шайырлар битумның созылғыштығын және оның цементтеуші қасиетін жақсартады, ал майлар битумға суыққа төзімділігін арттырады. Битумдар құрамына кіретін компоненттер қатынасы оның қасиетіне әсер етеді. Битумда асфальтендер көп болған сайын битум қаттылау болады , ал шайырлар битумның созылғыштығын және оның цементтеуші қасиетін жақсартады, майлар битумға суыққа төзімділігін арттырады. Битумдар құрамына кіретін компоненттер қатынасы қасиетіне әсер етеді. Битумда асфальтендер көп болған сайын битум қаттылау болады, шайырлар битумның созымдылығын және оның цементтеуші қасиетін жақсартады, ал майлар битумға суыққа төзімдік береді.
Битумдарды пайдалану қасиеттері олардың химиялық қасиеттеріне байланысты асфальтендердің мөлшерінің шайырлар мөлшеріне АШ және асфальтендердің мөлшерінің шайырлар қосындысының май мөлшеріне (АШ)М қатынасымен анықталады. Жылу мен суыққа төзімді қаттылығы жоғары битумдар құрамында 23% шайырлар , 15-18% асфальтендер және 52-54% майлар болады және АШ=0,8-0,9.
Битумдардың адгезиялық қасиеттерін жақсарту үшін беттік активті заттар (БАЗ) қолданады. БАЗ ретінде әр түрлі жасанды май қышқылдарының қалдықтарын пайдаланады.
Органикалық байланыстырушы заттар мен гидроизоляциялық материалдар асфальттық бетондар мен ерітінділер тығыздаушы материалдар түрінде гидротехника, жол, өнеркәсіптік және азаматтық құрылыстарда кеңінен қолданылады. Органикалық байланыстырушылар резеңкемен және полимермен жақсы араласатындығының нәтижесінде массасы бойынша 3-15% майдаланған ескі резеңке қосылу негізінде алынатын материалдардың сапасы едәуір жақсарып, қазіргі құрылыс талабын еркін қамтамасыз етеді. Тозған резиналарды қолдана отырып, гидроизоляциялық материалдарын (изол,бризол және т.б.) шығаратын жаңа өндіріс салалары дамуда. Жамылтқылық және гидроизоляциялық рулондық материалдар толық механизацияланған үздіксіз істейтін тасқынды созындыларда жасалынады.
Бұл материалдардың негізінде жасалатын алуан түрлі рулондық байланыстырушылармен өңдеуге болатындықтан, олардың түрлері тиісті жағдайларда пайдалану үшін жетерліктей.
Органикалық байланыстырғыштар (битумдар мен қарамайлар) көмірсутектілердің күрделі қоспаларынан және олардың металл емес туындыларынын, яғни көмірсутектілердің, оттегінің, азоттің және күкірттің қоспаларынан тұратын қара немесе қара-қоңыр қатты жабысқақ созымды не сұйық материалдарды білдіреді.
Табиғи битум мұнайдан жер қыртысының үстіңгі қабаттарында олардан жеңіл және орташа фракциялардың бәсең жойылуы нәтижесінде және сонымен бірге полимерлену және тотығу реакцияларының нәтижесінде пайда болған. Табиғи битумдар таза күйінде сирек кездеседі, көбінесе олар шөгінді тау жыныстарын (құмдарды құмтастарды әктастарды) сіңіреді. Жасанды мұнай битумдары мұнайдан өндіру тәсілдері бойынша қалдықтарға (мұнайдың тым жеңіл фракцияларын айырғаннан кейін атмосфера-вакуумды құбырлы пештнрде пайда болған), тотықтандырылғандарға (мұнай қалдықтарын ауа үрлеу арқылы өндірілген) және крекингтелгендерге (бензиндің крекинг тәсілімен өндіргендн пайда болатын) бөлінеді. Шикі қара майлар жоғары температурада (20000С дейін) ауасыз органикалық материалдарды (тас көмірді жанғыш тақта тасты ағашты) айыру арқылы өндіріледі. Шикі қара майды 1000С дейін қыздырғанда су шығады, 1700С - жеңіл май, 2700С - орташа май, 270-3000С - ауыр май (немесе шпал сіңдіретін) және 3600С қыздырғанда ең ауыр антрацен майы бөлінеді. Майды айырған соң қара майдың қалдығы пек днп аталады. Пек пен антрацен майын ерітіп қосу арқылы құраиа қара май шығарылады. Атқаратын міндеті бойынша мұнай битумдары құрылыс, төбе және жол битумдары боп бөлінеді. МСТ 6617-76 сәйкес құрылыс битумдарының БН-5050, БН-7030, БН-9010 маркалары шығарылады. Төбе битумдары МСТ 9548-74 бойынша, БНК-45180 - сіңдірілетін БНК-9040 және БНК-9030 - жамылғы қара майлар маркалары түрінде өндіріледі. Жол битумдары МСТ 22245-76 бойынша БНД-200300, БНД-1301200, БНД-90130, БНД-4060 маркаларымен шығарылады.
Мұнай битумдарының сапасын және оларды маркаларға бөлуді анықтайтын негізгі қасиеттеріне жабысқақтығы, созылғыштығы, жұмсару, тұтану және сынғыштық температуралары жатады.
Органикалық байланыстырушы материалдар химиялық құрамдарының, бастапқы шикізаттарының және басты құрылыстық қасиеттерінің белгілері бойынша битумдар және дегталар болып жіктеледі.

2.1. Битумның классификациясы
"Битум" термині көміртегімен сутегі байланысының сұйық, жартылай сұйық немесе қатты қосындысының мағынасын береді. Оның құрамында оттегі, күкірт, азот қосылыстары және металдар, сондай-ақ аз мөлшерде күкіртті көмірсутектер, хлороформдар және басқа органикалық еріткіштерде жақсы еритін асфальтті-шайырлы қосылыстар да бар.
Битум табиғи түрде немесе мұнайды, торфты, көмірді және сланцты өңдеп алады. 1-кестеден битум тектес заттардың классификациясын көруге болады.
1-кесте
Топ
Топша
Түрлері

Табиғи битумдар

Жасанды мұнай битумдары

Пиробитумдар

Дегталар және пектер

Мұнайлар

Асфальтиттер

Қалдықты

Крекингті

Селективті еріткіштермен бөлінген

Қышқылданған

Компаундирленген

Табиғи (ерімейтін және балқымайтын каустобиолеттер)

Сланцты

Тас көмірлі

Бурокөмірлі

Торфты,
майлы пектер

Асфальтті негізді
Жартылай асфальтті негізді
Бейасфальтті негізді
Таза күйінде
Экстрацияланған битумоздық түрлері
Мазуттар
Жартылай гудрондар
Гудрондар
Дистиляттың термиялық крекинг қалдықтары
Мазуттың термиялық крекинг қалдықтары
Гудрон, жартылай гудрон т.б. қалдықтар өнімдердің жеңіл крекинг қалдықтары
Пиролиз қалдықтары
Бензинсізденген мұнайдың, гудронның және т.б. қалдық өнімдердің деасфальттеу қалдықтары
Дистилятты және май қалдықтарын селективті тазалағандағы экстаркт
Ауаны оттегімен,
күкіртпен, селенмен немесе теллурмен
Катализатор және инициатор қатысуымен булы ауа қоспасымен
Қалдықтар мен қышқылданғандар
Қышқылданған битуммен дистилятты және басқа фракциялар
Түрлі селективті еріткіштерден бөлінген қалдықтар қоспасы
Қышқылданған битуммен селективті еріткіштерден бөлінген қышқылданған қалдықтар
Крекингтелінгендер мен қалдықтар
Вурцелиттер, альберттер, элетиреттер және т.б.
Битумдалынған сланцтер
Сланецты битумдар
Газды
Жартылай коксты
Коксты
Доменді
Газогенераторлы
Кубты
Газогенераторлы
Шыршалы
Жапырақты
Стеаринді, палметинді
Глицеринді
Фенолды, крезолды, канифольді
Кумаронды және т.б.
Воскті химиялық өңдеуден өткендер (сульфирленген, хлорланған, қышқылданған)

2.2. Битумның құрамы
Битум дегеніміз - жоғары молекулалы көмірсутектерінен және олардың гетеротуындыларынан, сонымен бірге оттегі,күкірт, азот және металдардан (ваннадий, темір, никель, натрий және т.б) тұратын күрделі қоспа. Битумның Элементтік құрамы шамамен былай болып келеді (салмағы бойынша): көміртегі 80-85; сутегі 8-11.5; оттегі 0,2-4; күкірт 0,5-7; азот 0,2-0,5.
Маркуссон әдісі бойынша битурдамның құрамын майларға, шайырларға, асфальттерге, асфальтогенді қышқылдарға және олардың ангидридтеріне бөлеміз. Көбінесе битумдарды асфальттендермен мальтендерге бөледі. Олар майлар мен шайырлардың мөлшерін көрсетеді.
Майлар битумдардың қаттылығ мен жұмсару температурасын төмендетеді, олардың ақиқаттығы мен булануын ұлғайтады. Майлардың қарапайым құрамы: көміртегі 85-88 %; сутегі 8-11.5; күкірт 4,5%-дейін, сондай ақ оттегі мен азоттың шамалы мөлшері. Майлардың молекулалық салмағы 240-800 (әдетте- 360, ароматтық дәрежесінің сипаттайтын С:Н (атомдық)) қатынасы әдісте 0,55-0,66 тең. Тығыздығы 1гсм3 кем(103 кг м3).
Битумдар құрамына кіретін май қосылыстарының сипаттамасы мынадай. Қалыпты және изоқұрылымды 26 және одан да көп көміртегі атомдары бар пропинді қосылыстардың тығыздығы 0,79-0,82 г см3 (790-820 кгм3), рефракция коэфициенті 1,44-1,47, молекулалық салмағы 240-600, қайнау температурасы 350-5200 С, балқу температурасы 53-900С. Нафтенді құрылыстағы-лардың құрамы 20 дан 35дейін көміртегі атомдарынан тұрады, тығыздығы 0,82-087 гсм3(820-870 кгм3), рефракция коэфициенті 1,47-1,49, молекулалық салмағы 450-650. Ароматты қосылыстар-дың монодан полициклдікке өткенде алифатты тізбектері қысқар-ады. Моно тізбекті ароматты қосылыстардың - битумдардан бөлігін алғандардың рефракция коефициенті 1,5350-1,059, молекулалық салмағы 450 - 620 : би- тізбектердің рефракция коефициенті 1,535- 1,59 , молекулалық салмағы 430 - 600, политізбектері сәйкесінше рефракция коэфициенті 1,59 жоғары , молекулалық салмағы әдетте 420- 670.
Шайырлар әдеттегі температурасындағы қызғылт - күрең түсті қатты заттар. Олардың тығыздығы 0,99 - 1608 г см3 ( 990 - 1080 кг м3) Шайырлар битумдардың қаттылығын, майысқыштылығы және созылғыштығын тасушылар болып табылады. Олар өзара алифатты тізбектері мен біріккен конденсация дәрежесі жоғары тізбекті және гетеротізбекті құрылымдағы молекулалы органикалық қосылыстарға жатады. Олардың құрамына көміртегі (79-87%) мен сутегіден (8,5-9,5%) басқа оттегі (1-10%), күкірт (1-10%), азот (2 % дейін) және металдарды қосқанда (Fe, Ni, V,Cr, Mg, Co жататын болады ) көптеген басқа элементтер кіреді. Шайырлардың молекулалық салмағы 300-2500.
Битумдарды алу технологиясы олардың құрамына едәуір әсер етеді. Мысалы, жұмсару температурасы бір және бірдей, шикізатты колонналық аппаратта және иректі реакторда үздіксіз тотықтырған битумдардағы шайырмен құрамы төмен, ал асфальтендермен майлар құрамы сол шикізаттан периодты кубте тотықтырып алынғандағыдан біршама жоғары, түрлі тәсілдермен алынған дайын битумдардың компоненттер құрылысы мен қасиеттерінде айырмашылығы бар.

Тұтқырлы жол битумы, ГОСТ 22245-90

Көрсеткіштердің аталуы
Битум маркалары
Сынау әдісі

БНД
200300
БНД
130200
БНД
90130
БНД
6090
БНД
4060

1. Иненің кіру тереңдігі, 0,1мм:
250С-да
00С-да

201-300
45

131-200
35

91-130
28

61-90
20

40-60
13
ГОСТ 11501
2. Жұмсарту температурасы, 0С төмен емес

35

40

43

47

51
ГОСТ 11506

3. Созылғыштық, см,
250С-да
00С-дан кем емес

-
20

70
6,0

65
4,0

55
3,5

45
-
ГОСТ 11505
4. Сынғыштық температурасы,
00С-дан жоғары емес

-20

-18

-17

-15

-12
ГОСТ 11507
5. Тұтану температурасы,
0С-дан кем емес

220

220

230

320

230
ГОСТ 18180
6. Жұмсару температурасының қыздырғаннан кейінгі өзгеруі, 0С-дан жоғары емес

7

6

5

5

5
ГОСТ 11506
7.Пенетрация индексі
-1,0ден +1,0-ге дейін
ГОСТ 22245-90
8. Суда еритін қосылыстардың массалық үлесі, %, жоғары емес

0,20

0,20

0,30

0,30

0,30
ГОСТ 11510

2.3. Қышқылданған битум өндірісі
Қышқылданған битум бөлме температурасында түрлі консистенциялы бола алады. Яғни жарым сұйықты және қатты тәрізді. Олар температураның және ауа - райының өзгерістеріне үлкен тұрақтылықпен ерекшелене отырып, мұнай қалдықтарының су буымен тазалану арқылы алынған қалдық битумдардан аса сапалы болғандары көзге түсуі.
Ауамен қышқылдандыруды битум өндірістерінде кең қолданады. Егер де нәтижелі өнімде асфальттік қоспалар аз болса, ауамен қышқылдандыру арқылы құрамын күшейтуге болады. Сонымен бірге тазалау және экстракция арқылы алынған битумдарда, асфальтті ерекше компоненттері өзгермесе, ал ауа оттегімен қышқылдандыру белгілі бір жағдайда өнімнің сапалы және сандық құрамын әжептеуір өзгертеді. Мұнай қалдықтарын қышқылдандыру процесінің Қазақстанда қазіргі кезде үлкен практикалық мағынасы бар.Бұл процесс аса сапалы жол құрылысында, ерекше битумдардың өндірісінде қолданады. 1865 жылдан бастап түрлі өнімдерді ауа оттегімен, калий перманганаты және бихромат пен қышқылдандыру арқылы алынған битумдар жайлы көптеген жұмыстар істелінген. Бұған қоса мұнайды 1600С-да ауа оттегімен бірлесіп олеин қышқылымен қышқылдандыру ұсынылған. Және де әрі қарай асфальтті және өсімдік майларының қосындыларына азот қышқылын, күкірт немесе қосхлорлы күкірт пен табиғи асфальт немесе тас көмірді пекамен марганцаның қос тотығын және формальдегидті күкірт қышқылымен немесе онсыз бірлестіріп, қышқылдандыру тәсілдері жалғасын алды. Қышқылдандырылған битумдерді өнімнің сутегі асқын тотығы ерітіндісімен, диацетил немесе бензолдың үштік асқын тотығуымен буландырмай қайнатуы арқылы алынғаныда мәлім. өндірісте қышқылдандырылған мұнай битумдарын алғаш рет 1844 жылы Ж.Г. Биерлеяның ұсынысы бойынша, ауаның мұнай қалдықтарының қабаттары арқылы 204 және 316 0С-да өткізу тәсілі бойынша өндіріле бастады. Температураға және процестің уақытына қарай отырып, түрлі ерекшеліктерге тән битумдар алынған, бұл өнімге "Биерлей" деген ат қойған. Ресейде қышқылдандырылған битум алғашқы рет 1914 жылы алынғын. Бұрынғы КСРО-да қышқылдандырылған битумдардың (ҚБ) өндірістік дамуы 1925 жылы Баку қаласында басталған. Заманға сай технологиялар мұнай қалдықтарын ауа оттегімен қышқылдандыруды катализаторсыз 230-3000С-та, ауа жылдамдығы 0,84-1,4 м3мин. (0,014-0,0233 м3сек.), 1т.битумды 12 сағатқа дейін жүргізді. Ауа реакторға қысым арқылы беріле алады немесе 500 мм сн.бағ. дейін жүйедегі вакуумның көмегімен сіңе алады. Жеңіл өнім мен шығынның бөлінуі, шикізаттағы ұшқыш қоспалардың үлесіне байланысты болады. Жүйеден су буымен көміртегінің қос тотығы бөлінеді.
Қышқылдандырудағы экзотермиялық реакция аймақтың температурасын жоғарылатады.
Н.Черножуков пен С.Э. Крейннің айтулары бойынша, мұнай көмірсутектері бір уақытта екі бағытта қышқылданады.

Қышқылдар оксиқышқылдар асфольтогенденді
Қышқылдар

Көмірсутектер

Шайырлар асфальтендер карбендер карбониттар

Қышқылдану жағдайына байланысты қышқылды және нейтралды өнімдердің қышқылдануы өзара өзгерулері мүмкін-ақ. Жоғары температурада көміртегінің қостотығы бөлініп, асфальтогенді қышқылдар асфальтендерге ауысады.
Шикізаттың битумға дейін қышқылдану пролцессі газ бен (ауа + оттегі немесе озон, ауа + көмірқышқыл газ, ауа + су буы т.б.) сұйық (мұнай қалдықтары) фазалар арасындағы гетерогенді реакция ретінде болады.
Осындай жағдайда төрт түрлі реакция өтеді: дистиляттың молекулалық салмағының жеңілденуіне байланысты су мен көмірқышқыл газының бөлінуі; судың пайда болуынан жай болар болмас молекулярлық салмақтың өзгеруі; судың, көмірқышқыл газының және асфальтеннің пайда болуымен молекулярлық ауырлықтың ұлғаюы; концентрациялар (дистиляттың айналуы және асфальтеннің концентрациялануы). Шикі заттың сутегі мен ауаның оттегі қатынасқа түсіп су буларының пайда болуына себеп болады. Сутегінің үлкен мөлшерде болуы жоғары молекулярлық ароматтық өнімдердің асфальтен пайда болуына себеп бола тұра, тығыздалу процесімен ерекше көзге түседі. Нәтижеде битумның консистенциясы өзгеріске ұшырайды. Ауа оттегінің басты бөлігі судың пайда болуына 10- 20% көмірқышқыл газдың және аздаған бөлігі - құрамында оттегі бар органикалық заттардың пайда болуына жұмсалады. Әдебиеттік жұмыстарының деректеріне және өзінің зерттеулеріне сүйене отырып И.Н. Кудрявцев (144) шикі заттың қышқылдану барысындағы битумға өту механизмін ұсынады.
Қышқылдану процессі барысында:

ROOH R:: + HOO::

Пайда болған көмірсутегінің жаңа молекулаларының радикалдары тұрақты өнімнің пайда болуына себепші болады.
R:: + R'H ::RR'H

::RR'H + R''H ::RR'HR''H Диспропорциялану

Нәтижеде көмірсутегі радикалдардың салыстырмалы аз концентрациясы олардың рекомбинациясы (2R:: R-R ) мүмкіндігінше аз, және де радикалдардың оттегімен өзара қатынасы аз дәрежеде өтеді.
R:: + O2 ROO::
ROO:: + R'H ROOH + R':: ROOH RO:: + ::OH
R''H + ::OH R'' :: + H2O

Тізбектің жалғасы:

RH + HOO:: R:: + H2O2
H2O2 2OH::
R'H + ::OH R' + H2O
Әлде де, бұл механизм толық деп түсінуге болмайды. Ол шикі ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.