Laitteiston suunnittelu öljybitumin tuotantoa varten. Ozrm Ltd. suunnittelee, valmistaa ja asentaa bitumin tuotantolaitoksia kaikkialle Venäjälle. Hapetus paineen alaisena.
Luentosuunnitelma:
1 Teoreettinen tieto
2 Prosessilajikkeet
3 Keskeiset prosessitekijät
4 Bitumin tuotanto
5 Öljypiikin tuotanto
1 Teoreettinen tieto
Bitumia käytetään maamme kansantalouden eri aloilla. Bituumenin kokonaistuotannosta noin 75% käytetään erilaisten rakenteiden (teiden, siltojen, rakennusten, putkistojen, kaapelilinjojen jne.) Rakentamiseen sekä kattoihin. Bitumia käytetään myös lattianpäällysteisiin ja muihin pintoihin, paperin kyllästämiseen, eristykseen, paristojen täyttämiseen jne.
Yhtiö luottaa 10 miljoonan euron osakepääomaan, ja sen henkilöstön arvio on noin 80 jäsentä. Lisäksi laitoksella on hapettuneen bitumin asema, joka koostuu kahdesta hapetusreaktorista ja laitteistosta hapetetun bitumin pakkaamiseksi lohkoihin. Alma-Petroli on osa "Ravensky-petrokemian aluetta", ja se sijaitsee Canyanon kanavan vasemmalla puolella, joka on kanavasatama, joka yhdistää suoraan mereen. Jalostamon päätoiminta on raakaöljyn ja raskaiden puolivalmisteiden jalostaminen tuotantoa varten jalkakäytävä ja teollinen bitumi.
Bitumin kulutus kasvaa jatkuvasti kaikissa maailman maissa. Kärkijoukon miehittää Yhdysvallat, missä kulutus on melkein kaksinkertainen verrattuna Euroopan maihin.
Bitumi on monimutkainen seos öljyn ja sen heterojohdannaisten suurimolekyylipainoisia hiilivetyjä, jotka sisältävät happea, rikkiä, typpeä ja metalleja (vanadiini, rauta, nikkeli, natrium jne.). Bitumin alkuainekoostumus on suunnilleen seuraava: hiili 80 - 85% massasta, vety 8,0 - 11,5% massasta, happi 0,2 - 4,0% massasta, rikki 0,5 - 7,0% massasta, typpi 0,2 - 0,5% massasta.
Pätevät asiantuntijat, jotka ovat jatkuvasti yhteydessä sisäiseen laboratorioon, vastaavat tuotantoprosessien jokaisen vaiheen seurannasta, jotta voidaan varmistaa tuotteiden paras laatu ja toimitus asiakkaiden vaatimusten mukaisesti. Tämä alue kattaa kaikki öljynjalostamon tuotantoyksiköt, kuten tislauslaitoksen, hapetuslaitoksen ja hapettuneen bitumin pakkaamiseksi laitoksen. Lisäksi erilaisia \u200b\u200btuotannossa syntyviä puolivalmiita tuotteita voidaan sekoittaa muiden lajikkeiden kanssa, jotta saadaan enemmän tuotteita.
Bitumin komponenttikoostumuksen määrittämiseksi on kehitetty suuri joukko menetelmiä. Marcusson-menetelmän mukaan bitumi jaetaan öljyihin, hartseihin, asfalteeneihin, asfalteenihappoihin ja niiden anhydrideihin. Usein he käyttävät bitumin jakoa asfalteeniksi ja maltensiksi, jotka ovat öljyjen ja hartsien summa.
öljyt. Ne vähentävät bitumin kovuutta ja pehmenemislämpötilaa, lisäävät niiden juoksevuutta ja haihtumista. Raaka-aineen pitkittynyt kuumennus polttoöljyn tyhjötislauksen aikana johtaa bisyklisten aromaattisten yhdisteiden tiivistymiseen ja tämän komponentin vähenemiseen tervassa. Raaka-aineiden hapetuksen aikana tapahtuu vielä syvempiä muutoksia.
Erityisesti seuraavat toiminnot suoritetaan tehtaalla. Raakaöljyn tislausyksikkö mahdollistaa tislausprosessin avulla erottamisen useista tuotteista ja puolivalmiista tuotteista niiden kiehumispisteen perusteella. Raakaöljy kuljetetaan varastosäiliöistä jalostamoon siirtopumppujen avulla ja esilämmitetään sopivissa lämmönvaihtimissa. Koska raaka-aineet kulkevat ilmakehän tislausyksikön läpi, useita tuotteita uutetaan seuraavassa järjestyksessä: pakokaasu, Deva Napana, kaasuöljy ja lopuksi kolonnin pohjasta jokin tiheä ja viskoosinen ilmakehän jäännös.
hartsit. Ne ovat bitumin kovuuden, taipuisuuden ja venyvyyden kantajia. Hartsit kuuluvat suurimolekyylipainoisiin orgaanisiin yhdisteisiin, joilla on syklinen ja heterosyklinen rakenne, jolla on korkea kondensoitumisaste ja jotka on kytketty toisiinsa alifaattisilla ketjuilla. Ne sisältävät hiilen ja vedyn lisäksi happea, rikkiä, typpeä ja muita alkuaineita, mukaan lukien metallit.
Hapetus paineen alaisena
Tislausprosessin aikana syntyvä jätekaasu lähetetään yksikköön, jossa se poistaa kaikki epäpuhtaudet, ja tästä prosessista syntyvä polttokaasu käytetään myöhemmin kotitalouskäyttöön. Deva Nafta menee emäksisen puhdistamon läpi, ja menee eläintilaan; samalla kun kaasuöljy jäähdytetään ja lähetetään suoraan sileää. Sen sijaan ilmakehän jäännös siirretään prosessiuuniin pumppuilla ja 370 ° C: seen kuumentamisen jälkeen siirretään tyhjötislausyksikköön.
Asfalteeneja. Ne ovat hartsin tiivistystuotteita. Ne muodostetaan lähtöaineiden monimutkaisista seoksista, jotka kykenevät erilaisiin muunnoksiin, mukaan lukien sekä korkean että pienimolekyylisten aineiden muodostuminen.
Asfalttihapot ja niiden anhydridit - aineet, joilla on paksu hartsimainen konsistenssi. Sisältää öljybitumiinia pieninä määrinä. Tiheys on yli 1000 kg / m 3.
Tässä tyhjökaasuöljy ja raskas öljyt erotetaan toisistaan. Tästä prosessista saatu bitumi on bitumia varten tienrakennus ja monen tyyppinen teollinen käyttö. Hapetusprosessin aikana tislattu bitumi, sekoitettu raskaiden öljyjen kanssa, laitetaan yhteen reaktoriin ja kuumennetaan 210 ° C: seen, ja siirretään sitten ilmainjektioon. Läpi koko hapetusreaktion lämpötila pidettiin 240 ° C: ssa; Tuloksena olevat höyryt, jotka sisältävät vettä ja raskaita hiilivetyjä, tiivistyvät.
Kondensoitunut osa, joka erotetaan vedestä saostamalla, kierrätetään tislausyksikköön, ja tiivistämätön faasi siirretään lämpöasemaan ja käytetään sitten polttoainekaasuna, jolla on alhainen lämpöarvo. Heti kun hapetusjakso on päättynyt, tuote joko lähetetään hankittavaksi hapettuneen bitumin pakkausjärjestelmään tai siirretään lastausasemalle, missä se lastataan bitumivaunuihin.
Bitumin koostumus riippuu öljyn luonteesta, raaka-aineen koostumuksesta ja tuotantoteknologiasta. Se on erilainen bitumien kohdalla, joiden pehmenemislämpötila on sama eri öljyistä.
Bitumilla on seuraavat ominaisuudet:
1 tunkeutuminen. Tämä indikaattori kuvaa tyypillisen muodon rungon tunkeutumissyvyyttä puolinesteisiin ja puolikiinteisiin tuotteisiin tietyssä tilassa, joka määrittelee tämän rungon kyvyn tunkeutua tuotteeseen ja tuote - vastustaa tätä tunkeutumista. Läpäisy kuvaa epäsuorasti bitumin kovuusastetta.
Raakaöljyn prosessoinnista saatujen tisleiden sekoitusprosessi, samoin kuin useiden bitumi- luokkien sekoitusprosessi, johtaa monipuoliseen polttoaineen ja bitumin tuotantoon. Tämä prosessi tapahtuu säiliöissä, joissa on siipipyörät tai kierrätyspumppu.
Pylväslaitteiden käyttö jatkuvasti toimivissa bitumilaitoksissa
Jalostamolla on hapettunut bitumin pakkauslaitos. Lohkot pakataan kuormalavoille, lastataan kuorma-autoihin tai kontteihin ja toimitetaan sitten kotimarkkinoiden ja ulkomarkkinoiden varmistamiseksi. Edellä kuvatun tuotantoalueen lisäksi näyttää aiheelliselta erottaa Alma Petrolin jalostamo neljästä päämakropiiristä, jotta saataisiin täydellinen kuvaus jalostamosta.
2 pehmenemispiste - tämä on lämpötila, jossa bitumi suhteellisen kiinteästä tilasta siirtyy nesteeksi (25 - 150 ° C).
3 pudotuskohta - lämpötila, jossa aineen ensimmäinen tippa määritellyissä testiolosuhteissa oman painonsa vaikutuksesta tulee pisaroita muodostavan materiaalin tasaisesti kuumennetusta massasta.
Uusiutuviin raaka-aineisiin perustuvan sideaineen kehittäminen asfaltille. Täydellisen luonnollisen perustuotteen valintaa varten on tehty tutkimuksia jäljellä olevan materiaalin käytön ja käytännön synteesimenetelmien kehittämisen kannalta. Raakaöljy on fossiilisten mineraalivarojen ja polttoaineiden lähde, jota käytetään seuraavan 50 vuoden aikana. Öljyn tislauksen jälkeen jäljelle jäävä bitumi on merkittävin sidosaine, jota käytetään rakentamaan tietä ympäri maailmaa.
Betonitiet eivät ole täysin vastaavia korvikkeita asfalttiteille, koska sementintuotanto on energiaintensiivistä ja sisältää hiilidioksidipäästöjä, ja betoni on melko huono rakennusmateriaali etenkin yleisimmässä ja vähemmän tärkeässä tieverkossa.
4 haurauslämpötila - tämä on lämpötila, jossa materiaali tuhoutuu lyhytaikaisesti kohdistetun kuormituksen vaikutuksesta. Haurauslämpötila tien bitumi yleensä vaihtelee välillä -2 - -30 ° C.
5 kovettumislämpötila - lämpötila, jossa aine jäähtymisen jälkeen saavuttaa tietyn kovuuden.
Bitumin tuotantoteknologia
Asfaltin tuotannossa ei tällä hetkellä ole vaihtoehtoisia sideaineita, jotka voisivat korvata bitumin, koska sen saatavuus on edullinen hinta. Bitumin hintojen huomattava nousu on noin neljä kertaa alkuperäinen hinta viimeisen seitsemän vuoden aikana, ja rakennusvaiheen aikana usein syntyvät tarvikkeiden pullonkaulat osoittavat, että olisi kohtuullista ja tarpeellista perustaa jatkuva sideainetoimitus. Tunnetaan joukko luonnollisia aineita, joilla on sideaineita koskevia ominaisuuksia, jotka ovat sopivia korvaavia aineita bitumille sen puhtaassa muodossa tai sekoitettuna muiden luonnollisten aineiden kanssa.
6 levinneisyysindeksi. Tämä indikaattori kuvaa bitumin kolloidisuusastetta tai sen tilan poikkeamaa puhtaasti viskoosista.
7 laajennettavuus (taipuisuus). Sille on ominaista etäisyys, jolla se voidaan vetää lankaan ennen murtumista. Tämä indikaattori kuvaa epäsuorasti myös bitumin tarttuvuutta ja liittyy sen komponenttien luonteeseen.
Mutta heidän läsnäolo nykyisen tekniikan tason kanssa on täysin riittämätöntä. Tämän hankkeen tavoitteena oli kehittää tehokkaampi korvike bitumille regeneroivien raaka-aineiden perusteella. Mutta tästä ei pidä uhrata mitään kulttuuria ruoan tai rehun tuottamiseksi. Tarkoitus on pikemminkin materiaalien käyttö kasvijäämiin. Itävallan esimerkkiä käyttämällä voidaan laskea, että vain noin 1% vuotuisesta biomassan lisäyksestä voi tuottaa tarvittavan määrän sideainetta.
Ensinnäkin, laajalti tutkimalla saatavilla olevaa kirjallisuutta, arvioitiin raaka-aineiden olemassa oleva regenerointimahdollisuus suhteessa tällaisten aineiden käytettyyn osaan. Sen jälkeen valittujen komponenttien pääasiallinen soveltuvuus pohdittiin empiirisessä arviointimenettelyssä. Hankkeen päävaiheessa on kehitetty synteettisiä menetelmiä vastaavista luonnollisista materiaaleista eristettyjen aineiden siirtämiseksi modifioiduiksi aineiksi, joilla on hyväksyttävät sideaineen ominaisuudet. Synteesit voivat olla tyyppisiä biologisen konversion tyyppiin samoin kuin klassisen tyyppiseen kemialliseen reaktioon, mutta niiden tulisi joka tapauksessa olla massatuotannon mahdollisuuksia taloudellisesti ja teknisesti.
8 tarttuvuus (tarttuminen). Se selitetään kaksinkertaisen sähkökentän muodostumisella bitumikalvon ja kivimateriaalin väliseen rajapintaan. Tarttuvuus riippuu komponenttien (asfalteenit ja maltens) napaisuudesta.
9 lämpöominaisuudet: ominaislämpö, \u200b\u200blämmönjohtavuus, tilavuuslaajennuskerroin, leimahduspiste.
Kotimaisten tai ulkomaisten perinteisten tai lupaavien maatalouden ja metsätalouden raaka-aineet ovat samoin kuin energian uudistamisprosessien sivutuotteet, jotka tulevaisuudessa ovat tärkeitä uusiutuvien raaka-aineiden käytössä.
Osana kattavaa seulontatutkimusta valittiin käytettävissä olevista regeneroivista raaka-ainevarastoista mahdolliset soveltuvuus bitumin korvikkeiksi. Ainoastaan \u200b\u200bjäämien käytön perusvaatimuksen kunnioittamiseksi kaikki materiaalit, joita nykyisin käytetään intensiivisesti ruoka- ja rehutarkoituksiin, jätettiin pois. Riittävän saatavuuden näkökulmasta ja valtavat määrät huomioon ottaen ligniinin puukomponentti sekä kasviöljyihin perustuvat luonnolliset materiaalit valittiin lupaaviksi synteettisten materiaalien varannoiksi.
10 dielektriset ominaisuudet: jakojännite, sähkönjohtavuus, dielektrisen häviön tangentti.
11 viskositeetti. Se kuvaa bitumin konsistenssia erilaisissa levityslämpötiloissa verrattuna empiirisiin indikaattoreihin, kuten tunkeutumis- ja pehmenemislämpötiloihin.
12 pintajännitys tarkastellaan rajapinnalla: bitumi - ilma, bitumi - vesi (vesiliuokset), bitumi - kiinteä: sen vähentyessä tarttuvuus kasvaa.
Alkuperäisessä synteesisarjassa testattiin erilaisten saatavissa olevien ligniinivarianttien soveltuvuus. Nämä vaihtoehdot olivat niiden alkuperästä ja palautumisen muodosta riippuen erilaisia \u200b\u200bsoveltuvuudestaan. Valmiista synteesituotteista tutkittiin materiaalien ominaisuuksia, kuten tarttuvuutta ja tarttuvuutta, samoin kuin reologisia ominaisuuksia. Käytetty menetelmä - laboratoriosynteesireaktiot; Massatuotantoon soveltuvat prosessit eivät olleet tämän hankkeen kohteena. Lisäksi tehtiin tutkimuksia ligniinin bioteknologisesta hajoamisesta ja lisäksi päätutkimuksiin sisältyivät synteettisen polttoaineen tekniikan jäännökset, menetelmä energialähteiden uuttamiseksi regeneroivista raaka-aineista.
13 koheesio, samoin kuin tarttuvuus, riippuvat aineen luonteesta ja lämpötilasta. Se lasketaan ohuen bitumikerroksen leikkausjännityksen riippuvuudella kuorman soveltamisen kestosta.
14 bitumin tiheys määritetään sen seoksen tiheydellä yhtä suurella tilavuudella liuotinta, jonka tiheys on tiedossa, hydrometrillä tai pyknometrillä.
Muissa käytännössä suuntautuneissa tutkimuksissa voitaisiin osoittaa, että nyt on jo mahdollista valmistaa korkealaatuisia edelläkävijätyyppejä asfalttia fossiilisen bitumin ja regeneratiivisten raaka-aineiden seokseen perustuen. Bioteknologiset prosessit polttoaineiden tuotannossa ovat potentiaalinen raaka-aineen lähde bitumin korvikkeille. Tätä aihetta on kuitenkin tutkittava tarkemmin, ja on välttämätöntä luoda yhteistyötä suurten yritysten välillä riittävän määrän korvaavien bitumituotteiden varmistamiseksi keskipitkällä aikavälillä.
15 optiset ominaisuudet.
16 tärkeitä liuottimille, kemikaaleille ja vedelle.
17 bitumin käyttäytyminen käytön aikana.
18 pinta-aktiivisten aineiden vaikutus bitumin käyttäytymiseen käytön aikana.
19 bitumin painonpudotus kuumennettaessa.
20 muutos bitumin tunkeutumisessa kuumennuksen jälkeen.
Projekti- tai yhteistyökumppani
B. - Straubing, Baijeri. . Yhtiöllä on samanlaiset tuotantolaitokset Omskin ja Moskovan jalostamoilla. Yhtiö on kuitenkin hiljattain osallistunut toimintaan modifioitu bitumilla polymeerit. Kuinka ne eroavat tavallisesta asfaltista? Polymeerillä modifioiduilla bitumeilla on korkea joustavuus ja lämpöstabiilisuus. Ensinnäkin perustana käytetään tavallista asfalttia. Toiseksi on olemassa pehmitin, joka antaa bitumin plastisuuden ja parantaa polymeerin laimennusta. Ja kolmas komponentti on itse polymeeri.
21 bitumin rakenteen tasaisuus.
Maaöljyn hiilivedyt hapetetaan samanaikaisesti kahteen suuntaan
Raaka-aineiden hapettumisen bitumiksi muuntamiskaavio on seuraava:
1) hapetusprosessi:
2) Muodostuneiden radikaalien vuorovaikutus uuden hiilivetymolekyylin kanssa johtaa vakaisiin tuotteisiin:
3) Hiilivetyradikaalien suhteellisen alhaisen pitoisuuden takia niiden rekombinaatio on epätodennäköistä ja radikaalien vuorovaikutus hapen kanssa etenee vähemmän kuin lähtöaineen molekyylien kanssa:
Öljypionin tuotanto
Teoriassa on tarina tästä materiaalista; Mitään erityistä lähtökohtaa on kuitenkin vaikea osoittaa. Laadukas tuotanto vaatii tuotantoprosessin tarkkaa seurantaa, valmiiden raaka-aineiden ja niihin liittyvien laitteiden käyttöä sekä sen fysikaalisten ominaisuuksien tarkkaa seurantaa. Tämän seurauksena viime aikoihin saakka näillä markkinoilla oli vain pieni määrä tuotteita, pääasiassa tienrakennusyrityksissä.
Onko olemassa numeroita, jotka voisit antaa, jotka kuvaavat sitä? Nykyään markkinoita voidaan kuvata "tasapainoisiksi". Vastaavasti uusia tuotantolaitoksia rakennetaan ja kapasiteetti kasvaa. Tämän markkinoiden kasvun päätekijä on tärkeimpien liittovaltion valtateiden jälleenrakentaminen. Minusta näyttää siltä, \u200b\u200bettä kysynnän ja tarjonnan kasvu näillä markkinoilla kasvaa.
4) Ketjun jatko
