Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Казанский государственный технологический университет» А.Ф. Кемалов, Р.А. Кемалов, Т.Ф. Ганиева ПРОИЗВОДСТВО ОКИСЛЕННЫХ БИТУМОВ Учебное пособие Казань КГТУ 2009 УДК 665 775 ББК 35.514 Производство окисленных битумов: учебное пособие / А.Ф. Кемалов, Р.А. Кемалов, Т.Ф. Ганиева. <...> Ассортимент выпускаемых битумов (ГОСТы) Классификация нефтяных битумов по способу производства 1. <...> Сущность процесса и химизм реакций окисления нефтяных остатков 1.2. <...> На состояние и развитие битумного производства в России оказывает влияние ряд существенных специфических факторов: - сезонность выработки битумов дорожных марок; - существующая система ценообразования; - сложность проведения технологических операций (высокая вязкость гудрона и битума); - морально и физически устаревшее оборудование битумных установок; - неконтролируемый разброс показателей качества сырья. <...> Дорожные битумы, выпускаемые отечественными нефтеперерабатывающими предприятиями, принципиально отличаются по своему качеству от битумов, производимых за рубежом, где в качестве исходного сырья для производства дорожных битумов используются только нефти определенного группового химического состава и где практически отсутствует твердый па5 рафин. <...> Уменьшение природных запасов нефти и сложность получения качественного битума из перерабатываемого сырья на большинстве битумных установках вызывает необходимость поиска новых материалов для получения вяжущих заданного качества. <...> Качество нефтяных битумов служит определяющим фактором в обеспечении долговечности дорожных покрытий. <...> Низкое качество дорожных битумов ведет к тому, что срок службы дорог в России составляет в среднем 6–7 лет, в то время как в развитых зарубежных странах этот показатель достигает 10–15 лет. <...> Сложность получения качественного битума из перерабатываемого сырья <...>
Производство_окисленных_битумов._Учебное_пособие.pdf
Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Казанский государственный технологический университет»
А.Ф. Кемалов, Р.А. Кемалов, Т.Ф. Ганиева
ПРОИЗВОДСТВО ОКИСЛЕННЫХ БИТУМОВ
Учебное пособие
Казань
КГТУ
2009
Стр.1
УДК 665 775
ББК 35.514
Производство окисленных битумов: учебное пособие
/ А.Ф. Кемалов, Р.А. Кемалов, Т.Ф. Ганиева. – Казань: Изд-во Казан.
гос. технол. ун-та, 2009. - 117 с.
ISBN 978-5-7882-0826-8
Предназначено для студентов, бакалавров и магистров при выполнении
научно-исследовательских работ по получению нефтяных
битумов, а также при выполнении курсовых и дипломных проектов.
Представляет интерес также инженерно-техническому составу,
связанному с производством нефтяных битумов при проведении
технико-технологических расчетов основного и вспомогательного
оборудования.
Освещен материал по свойствам и классификации битумов,
химизму и кинетики процесса окисления, основным методам
получения нефтяных битумов, влиянию технологических параметров
на процесс окисления и свойства полученных битумов,
области применения битумов.
Подготовлено на кафедре химической технологии переработки
нефти и газа КГТУ.
Печатается по решению редакционно-издательского совета Казанского
государственного технологического университета
Рецензенты: зам. ген. директора ОАО «НИИНЕФТЕПРОМХИМ»
по внедрению процессов химизации
газо- и нефтедобычи канд. хим. наук О.В. Угрюмов;
руководитель лаборатории «Испытание нефти и
нефтепродуктов» ОАО «ВНИИУС» канд. хим. наук.
Р.Ш. Нигматуллина
ISBN 978-5-7882-0826-8 Кемалов А.Ф., Кемалов Р.А.,
Ганиева Т.Ф., 2009
Казанский государственный
технологический университет, 2009
2
Стр.2
Содержание
Введение
Классификация нефтяных битумов по назначению.
Ассортимент выпускаемых битумов (ГОСТы)
Классификация нефтяных битумов по способу производства
1. Теоретические основы производства окисленных нефтяных
битумов
1.1. Сущность процесса и химизм реакций окисления нефтяных остатков
1.2.
Сырьё для процесса производства битумов
1.3. Условия процесса получения битумов
1.3.1. Природа сырья
1.3.2. Температура процесса
1.3.3. Расход воздуха
1.3.4. Давление
1.4. Состав, физико-химические и эксплуатационные свойства
битумов
1.5. Технологические схемы процесса получения окисленных
битумов
1.6. Интенсификация процесса получения нефтяных битумов
1.7. Модифицирование битумов
2. Методические указания к выполнению курсового и дипломного
проектов
2.1. Введение
2.2. Литературный обзор
2.3. Выбор принципиальной технологической схемы установки и
параметров для ведения процесса окисления
2.4. Исходные данные для проектирования
2.5. Технологические расчеты
2.5.1. Материальный баланс установки
2.5.2. Материальный баланс колонны окисления
2.5.3. Тепловой баланс окислительной колонны
2.6. Механический расчет колонны окисления
2.6.1. Определение геометрических размеров колонны
2.6.2. Конструкция колонны и условия эксплуатации
2.6.3. Расчет на прочность и устойчивость корпуса
2.6.3.1. Расчет обечайки, нагруженной внутренним избыточным давлением
3
5
7
9
11
11
17
19
19
20
21
21
22
27
32
35
38
38
38
39
39
41
41
42
47
51
51
42
55
55
Стр.3
2.6.3.2. Расчет днищ
2.6.3.3. Расчет обечайки, нагруженной наружным давлением
2.6.4. Выбор стандартных штуцеров
2.6.5. Расчет весовых характеристик аппарата
2.6.6. Выбор опоры
2.7. Выбор комплектующих элементов привода
2.8. Пример расчета окислительной колонны
2.8.1. Расчет материального баланса колонны
2.8.2. Расчет теплового баланса колонны
2.8.3. Механический расчет колонны окисления
2.8.3.1. Расчет геометрических размеров окислительной колонны
2.8.3.2. Конструкция колонны и условия эксплуатации
2.8.3.3. Расчет на прочность и устойчивость корпуса
2.8.3.4. Выбор стандартных штуцеров
2.8.3.5. Расчет весовых характеристик аппарата
2.8.3.6. Выбор опоры
2.8.3.7. Выбор комплектующих элементов привода
2.9.
3.
Расчет вспомогательного оборудования
ческого режима
4.
Заключение
Список литературы
Лабораторный контроль производства и нормы технологиТехника
безопасности и охрана труда на производстве
57
58
60
61
63
63
68
68
70
72
72
73
75
79
80
82
82
88
91
92
94
95
4
Стр.4