CC BY
170
УДК 552.578.2+552.578.3
Х. Ш. Мушреф (асп.)1, Э. Г. Теляшев (д.т.н., проф., директор)2, Ю. А. Кутьин (к.т.н., зав. отд.)2
Нефти и битумы Республики Ирак
1 Уфимский государственный нефтяной технический университет
450062, г. Уфа, ул. Космонавтов, 1, тел. (347) 2431859 2ГУП Институт нефтехимпереработки Республики Башкортостан 450065, г. Уфа, ул. Инициативная, 12; тел. (347) 2422513, е-тш1:тЬр@'тЬр.ш
Kh. Sh. Mushref1, E. G. Telyashev2, Yu. A. Kutjin2
Oil and bitumens of Republic Iraq
1 Ufa State Petroleum Technological University I, Kosmonavtov st, 450062, Ufa, Russia, ph., тел. (347) 2431859 2Institute of Petroleum Refining and Petrochemistry of Republic Bashkortostan 12, Initsyativnaya st., 450065, Ufa, Russia; ph. (347)2422513, e-mail:inhp@inhp.ru
Представлен перечень сернистых нефтей, добываемых на ряде месторождений Ирака и поступающих в переработку на местные нефтеперерабатывающие предприятия. Описаны основные характеристики нефтей и основной способ их переработки с получением асфальтов. Приведены характеристики тяжелой высоковязкой смолистой высокосернистой нефти нового месторождения Аль-Каяра, которую можно перерабатывать по технологии глубоковакуумной перегонки с получением остаточных дорожных битумов. Представлены требования стандартов на дорожные битумы, которыми следует руководствоваться при проведении дорожно-строительных работ. Приведена динамика производства асфальта, используемого в дорожном строительстве Ирака.
Ключевые слова: глубоковакуумная перегонка мазутов; дорожные битумы; иракские нефти.
The list sulphurous oils of Iraq deposits, processing on the oil refining enterprises is presented. The basic characteristics of the oils and the main way of their processing with reception of asphalt are described. Characteristics of heavy high-viscosity, resinous and sulphurous oil of a new deposit Al-Kajara, which can be processed by technology of high vacuum distillation with reception of residual road bitumens are resulted. Requirements of standards of road bitumens by which it is necessary to be guided at carrying out of road-building works are presented. Dynamics of manufacture of the asphalt used in road building of Iraq is resulted.
Key words: high vacuum distillation of black oils; road bitumens; Iraq oil.
Человечеству издавна известны такие уникальные свойства битума как строительного материала, как водостойкость и адгезионная (клеящая) способность. Поверхностные скопления нефти, образующиеся при нарушении консервации ее глубинных залежей силами геологических процессов, под воздействием атмосферы и ультрафиолетового излучения солнечных лучей с течением времени затвердевали, превращаясь в природные битумные озера. Современными примерами таких естественных образований могут служить Тринидадское битумное озеро на острове Тринидад, расположенное невдалеке от северного побережья Венесуэлы, и Смоляные Ямы Л а Бреа, находящиеся невдалеке от Лос-Анджелеса. Древние вавилоняне, египтяне, греки и римляне ис-
Дата поступления 10.10.12
пользовали природный битум в строительстве дорог и для гидроизоляции гидротехнических сооружений. Несмотря на долгую историю использования битума человеком, широкое его применение с преимущественным использованием в качестве органического вяжущего компонента дорожных покрытий началось с бурным развитием нефтепереработки в начале XX в. 1
Республика Ирак (РИ) сегодня является одной из наиболее крупных нефтедобывающих стран мира, располагающих существенными разведанными запасами сернистых нефтей.
Иракские нефти требуют специализированной переработки на НПЗ, оснащенных установками гидрооблагораживания моторных топлив с доведением их качества до соответствующих требований мировых стандартов
последних лет. На предприятиях имеются также установки деасфальтизации гудронов селективными растворителями, предназначенные для производства базовых масел и с использованием образующегося в процессе деасфальтизации остатка — асфальта в качестве вяжущего материала при строительстве дорог. Характеристики некоторых нефтей РИ представлены в табл. 1.
Таблица 1
Характеристика нефти РИ
Показатели Месторождение
Киркук Зубейр Басра
Плотность, кг/м3 844.3 855.9 867.6
Содержание серы,% 1. 90 2. 10 2. 48
Вязкость при 20 оС, сСт 7.0 9.6 13.6
Коксуемость, % 4.8 4.7 5.4
Содержание:
- асфальтенов, % 2.1 0.9 3.5
- ванадия, % 0.0026 0.0030 0.0035
- никеля, % 0.0011 0.0006 0.0008
На основании численных значений приведенных показателей можно сделать заключение о том, что нефти Ирака не относятся к категории тяжелых высокосмолистых высокосернистых, поскольку они имеют плотности менее 900 кг/м 3, содержат серы менее 3% мас. и характеризуются невысоким содержанием асфальтенов в своем составе.
Использование таких нефтей для производства из них прямогонных остаточных битумов проблематично. Однако гудроны, получаемые из этих нефтей, являются хорошим сырьем для производства асфальта. Производства асфальта имеются в трех иракских нефтяных компаниях: Северная (Бэджи), Средняя (Дау-ра), Южная (Басра) 2-6.
Три года назад в республике было открыто новое месторождение нефти, названное Аль-Каяра. Характеристики нефти этого месторождения существенно отличаются от неф-тей, приведенных в табл. 1, и представлены в табл. 2.
Таблица 2 Характеристика нефти Аль-Каяра
Показатели Результаты
Плотность, кг/м3 958.5
Содержание серы, % 4.9
Вязкость при 37.8 оС, сСт 92.0
Коксуемость, % 12.57
Содержание:
- асфальтенов, % 8.4
- ванадия, % 0.0109
- никеля, % 0.0023
Нефть приведенного состава уже можно характеризовать как тяжелую высокосмолистую, высокосернистую, которую следует перерабатывать в высококачественные дорожные битумы по технологии высоковакуумной перегонки мазутов. В мировой практике присутствует достаточное число аналогов нефти типа Аль-Каяра. Это венесуэльские и мексиканские тяжелые нефти, нефти месторождения Кара-жанбас (Республика Казахстан), нефти Ярегс-кого месторождения (Россия), нефти девон-карбон Ромашкинского месторождения (Республика Татарстан) и др.
В Республике Ирак планируется уже в недалеком будущем построить новое современное битумное производство на базе тяжелой нефти Аль-Каяра 7.
Согласно предварительному техническому заданию на разработку битумы, производимые из нефти Аль-Каяра, должны соответствовать требованиям к качеству, нормируемым американскими стандартами (АБТМ — Э3381) и (ААБИТО — М82-75). Требования названных стандартов к качеству дорожных битумов представлены в табл. 3 и 4 8.
Количество дорожного асфальта, произведенного в Республике Ирак ведущими компаниями в период с 2003 по 2011 гг., представлено на рис. 1.
Рис. 1. Производство дорожного асфальта в РИ за 2003-2011 гг., тыс. т
Как видно из рис. 1, производство битума в РИ уменьшалось в период 2006—2007 гг., что является следствием проявления насилия на религиозной почве, взрывов трубопроводов, по которым нефть перекачивали от месторождений до нефтеперерабатывающих заводов 7.
Начиная с 2008 г., производство битумов неуклонно возрастает, что свидетельствует о начале послевоенных стабилизационных процессов в Республике Ирак.
Таблица 3
Качественные характеристики вязких дорожных битумов согласно (ДБТМ-03381) 9
Показатели Марка битума Метод испытаний
40-50 60-70
Плотность, г/см3, при 15.6 оС 1.039-1.047 1.039-1.047 ASTM D- 287
Температура вспышки (С.О.С) оС, не менее 240 230 ASTM D-92(IP-36)
Пенетрация при 25 оС (100 г, 5 с, 0.1 мм) 40-50 60-70 ASTM D-5 (IP- 49)
Температура размягчения, оС 49-58 47-55 (IP- 58)
Дуктильность при 25 оС (см), не менее 100 100 ASTM D-133
Растворимость в трихлорэтилене % мас., не менее 99.0 99.0 ASTM D- 2042
Динамическая вязкость (р.) при 60 оС 2000±400 4000±800 ASTM D-2171
Кинематическая вязкость (сСт) при 135 оС не менее 210 300 ASTM D-2170
Испытания остатка после нагрева (5 ч, 163 оС)
Пенетрация при 25 оС (100 г, 5 с, 0.1 мм) 55 52 ASTM D-5 (IP- 49)
Потерь на нагрев % мас., не выше ( 5 ч, 163 оС ) 0.5 0.5 (IP-45)
Динамическая вязкость (р.) при 60 оС, не выше 10000 20000 ASTM D-2171
Таблица 4
Качественные характеристики жидких дорожных битумов, _нормируемые (ДДБНТО-М82-75) 10_
Показатели Марка битума Метод испытаний
MC-30 MC-250
Плотность г/см3 при 15.6 оС 1.01 1.01 ASTM D- 287
Вязкость (сСт) при 60 оС 30-60 250-500 ASTM D-2170
Температура вспышки (С.О.С) оС, не менее 38 66 ASTM D-92 (IP-36)
Вода % объем, не выше 0.2 0.2 ASTM D-95 (IP-74)
Аналитическая разгонка до 360 оС, % объем ASTM D-86 (IP-123)
До 225 оС, выкипает не выше 25 10
До 260 оС, выкипает не выше 40-70 15-55
До 315 оС, выкипает не выше 75-93 60-87
Остаток после разгонки 360 оС, % объем 50 67
Испытания остатка после разгонки
Пенетрация при 25 оС (100 г, 5 с, 0.1 мм) 120-250 120-250 ASTM D-5 (IP- 49)
Дуктильность при 25 оС ( см), не менее 100 100 ASTM D-133
Растворимость в трихлорэтилене, % мас., не менее 99.5 99.5 ASTM D- 2042
Литература
1. SHRP Superpave. Технические условия и методы испытаний битумных вяжущих, классифицированных по эксплуатационным характеристикам покрытий / Перевод с англ. под ред. Б. С. Радовского.— Washington: American Association of State Higway and Transportation officiai, 1983.— 60 c.
2. Нефти и газы месторождений зарубежных стран.- М.: Недра, 1977.- С.126.
3. Конь М. Я., Зелькинд Е. М., Шершун В. Г. Нефтеперерабатывающая и нефтехимическая промышленность за рубежом.- М.: Химия, 1986.- С. 90.
4. Garawi L. // AL-AT A A Journal.- 2012.-№10.- P. 30.
5. Джабар О. A., Хайрудинов И. Р., Теляшев Э. Г. // История науки и техники.- 2012.- №4, спецвыпуск №1.- С.93.
6. Hassun G. // Masafi AL-Janub Journal.— 2010.- №1.- P. 4.
7. Министерство Нефти в Ираке. Свойства иракских нефтяных продуктов.- Багдад, 2012.
8. The state corporation for roads & bridges. Standard specification for roads & bridges.-Baghdad, 2003.
9. ASTM D3381 / D3381M-09a Standard Specification for Viscosity-Graded Asphalt Cement for Use in Pavement Construction. American Society for Testing and Materials.- 2009.- 2 p.
10. AASHTO M 82-75 Standard Specification for Cutback Asphalt (Medium-Curing Type). American Association of State and Highway Transportation Official.- 2004.- 3 p.
