АННОТАЦИЯ 2
СПИСОК УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ И СОКРАЩЕНИЙ 5
СПИСОК ИЛЛЮСТРАЦИЙ 6
СПИСОК ТАБЛИЦ 7
ВВЕДЕНИЕ 8
1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 9
1.1 Нефтяные остатки и нефтяные битумы 9
1.1.1 Нефтяные остатки 9
1.1.2 Нефтяные битумы 11
1.1.3 Получение остаточных битумов 13
1.1.4 Получение нефтяных битумов окислением 14
1.1.5 Получение битума с азотосодержащей добавкой 16
1.1.6 Получение битума из парафинистого сырья 18
1.1.7 Получение битума ультразвуковой обработкой 21
1.1.8 Улучшение качества битума модифицирующими добавками 23
1.2 Нефтяные битумы, их состав и химические характеристики 25
1.2.1 Состав и характеристики нефтяных битумов 25
1.2.2 Влияние содержания парафинов, смол и асфальтенов на качество нефтей 29
2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 31
2.1 Характеристика объекта исследования 31
2.2 Методы исследования 31
2.2.1 Методика получения марки битума 31
2.2.2 Стандартные методы исследования физико-химических свойств образцов по ГОСТ
33133-2014 35
2.3 Оборудование для исследования 43
2.3.1 Пенетрометр для битумов ПНБ-03 43
2.3.2 Аппарат кольцо и шар АКШ-04 44
2.3.3 Аппарат для определения растяжимости нефтебитумов (Дуктилометр) ДА-01¬150 46
2.3.4 Аппарат для определения температуры хрупкости битумов АТХ-03 47
3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ 48
3.1 Результаты исследования по величине температуры размягчения 54
3.2 Результаты исследования по величине глубины проникновения иглы 55
3.3 Обсуждение по результатам растяжимости 55
3.4 Обсуждение о результатах по температуре хрупкости 56
3.5 Сравнение полученных результатов с ГОСТ 57
3.6 Обсуждение результатов хроматографии и ИК-спектрометрии 58
3.7 Стабилизация адгезионно-прочностных характеристик 69
4. ОХРАНА ТРУДА И ПОЖАРНАЯ ПРОФИЛАКТИКА 71
4.1 Общая характеристика работы 71
4.2 Характеристика применяемых веществ 71
4.3 Категорирование производственных помещений и наружных установок по
взрывопожароопасности 72
4.4 Опасные и вредные производственные факторы проектируемого объекта 73
4.5 Средства индивидуальной защиты 73
4.6 Микроклимат 74
4.7 Вентиляция и отопление 75
4.8 Освещение 76
4.9 Шум и вибрация 79
4.10 Электробезопасность работы 79
4.11 Защита от статического электричества 80
4.12 Молниезащита 80
4.13 Пожарная профилактика, методы и средства тушения 81
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 84
В последние годы с ростом требования углеводородного сырья и сокращением его добычи, необходимо обратить внимание на высокопарафинистые, высоковязкие нефти для получения качественных нефтепродуктов. Но переработки таких нефтей необходимы значительные затраты в процессе переработки и улучшения качества нефтепродуктов. Поэтому поиск новых методов, таких как добавление различных присадок, химикатов и катализаторов для улучшения качества нефтепродукта, в процессе переработки нефти, представляет собой лучший вариант.
Известно, что большое содержание парафиновых углеводородов отрицательно влияет на качество битумов. Получаемый битум характеризуется, в частности, пониженной растяжимостью и неудовлетворительными низкотемпературными свойствами. Поэтому остатки атмосферно-вакуумной перегонки высокопарафинистых нефтей практически не пригодны для получения качественных дорожных битумов по традиционной технологии, основанной на окислении нефтяных остатков.
Известно, что переработка ВВН и ПБ предполагает наличие в поточной схеме термодеструктивных процессов при широком варьировании термобарических параметров. В указанных условиях, очевидно, что на протекание технологических процессов влияет соотношение фракций нормальных парафиновых углеводородов (НПУ) и асфальтенов, характеризующихся разной устойчивостью, неодинаковой чувствительностью к внешним воздействиям на систему. Более того, соотношение содержания различных фракций асфальтенов позволяет прогнозировать не только устойчивость НДС, но и возможные осложнения технологических процессов ее переработки, хранения и транспортировки.
Необходимость разработки технологии получения неокисленных битумов дорожного назначения из тяжелого нефтяного остаточного высокопарафинистого (ТНОВ) сырья, на примере высокопарафинистых нефтей республики Татарстан РФ, требует поиска новых, нетрадиционных условий и способов подготовки сырья таких, как каталитический способ их облагораживания и переработки.
В связи с этим высоко актуальна разработка каталитических способов получения битумов из остатков высокопарафинистых нефтей, позволяющих вовлекать в переработку парафиновые углеводороды остатков, т.е. превращать их в реакционно-способные соединения.
Выполненная мною работа посвящена решению этой проблемы.
По результатам проделанной работы можно сделать следующие выводы:
1. Температура размягчения всех битумов по сравнению с исходным увеличивается. Глубина проникновения иглы всех образцов при 250С снижается, кроме битума с нагреванием 6 часов, все остальные битумы соответствуют требованиям нефтяных дорожных битумов. По растяжимости при 250С, результаты всех полученных битумов уменьшаются. Температура хрупкости битумов 3, 5 и 7 снижается, а у битумов 4 и 6 увеличивается.
2. Сравнение свойств полученных битумов с ГОСТ неокисленных дорожных битумов БНН 80/120 показало, что битум 3, 4, 5 и 7 соответствуют по показателям - температуры размягчения, пенетрации, дуктильности, а по температуре хрупкости, все полученные битумы являются качественными.
3. После добавления каталитического комплекса, компонентный состав масел увеличивается во всех битумах, количество смол снижается, а асфальтенов не резко увеличивается.
4. По результату ИК установлено, что изменение компонентных составов тесно связано с изменением ароматических групп (С - С), метиленовых групп (СН3), и метильных групп (CH2), в том числе важную роль играют сульфидные группы (SO) и карбонильные группы (СО).
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
