CC BY
15
№ 5 (86)
A UNI
/Ш. ТЕ)
UNIVERSUM:
технические науки
май, 2021 г.
ТЕХНОЛОГИЯ ПОЛУЧЕНИЯ СВЯЗУЮЩЕГО ДЛЯ ОСНОВАНИЯ АСФАЛЬТОВЫХ ДОРОГ
И КРОВЕЛЬНОГО ПОКРЫТИЯ
Шукруллаев Ботир Аманбоевич
ст. науч. сотр., Академия Наук Республики Узбекистан Институт общей и неорганической химии, Республика Узбекистан, г. Ташкент
Рахимов Бекзод Бахтиёрович
мл. науч. сотр. Академия Наук Республики Узбекистан Институт общей и неорганической химии Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: raximov2021@inbox. ru
TECHNOLOGY OF OBTAINING A BINDER FOR THE BASE OF ASPHALT ROADS AND ROOFING
Botir Shukrullayev
Senior researcher, Academy of Sciences of the Republic of Uzbekistan Institute of General and Inorganic Chemistry, Republic of Uzbekistan, Tashkent
Bekzod Raximov
Junior researcher, Academy of Sciences of the Republic of Uzbekistan Institute of General and Inorganic Chemistry Republic of Uzbekistan, Tashkent
АННОТАЦИЯ
Исследован процесс переработка местного промыслового нефтяного шлама для получения связующего для основания автомобильных дорог и кровельного покрытия. Использован метод окисления нефтяных шламов для получения связующего. Для производства асфальтового покрытия разработана новая инновационная технология с легкой и не сложной конструкцией. Получен химический состав связующих для кровельного покрытия.
ABSTRACT
The process of processing local oil sludge to obtain a binder for the base of highways and roofing has been investigated. Used the method of oxidation of oil sludge to obtain a binder. For the production of asphalt pavement, a new innovative technology has been developed with a light and simple structure. The chemical composition of binders for roofing has been obtained.
Ключевые слова: нефтешлам, утилизация, геосреда, механические примеси, деэмульгатор.
Keywords: oil sludge, disposal, geoenvironment, mechanical impurities, demulsifier.
В настоящее время развитие получают многочисленные технологии переработки нефтесодержа-щих отходов, направленные на использование их ресурсного потенциала с получением различных товарных продуктов, таких как: дорожно-строительные материалы, вторичное углеводородное сырье различных технологических процессов нефтепереработки, вторичные нефтепродукты. Частичное ресурс восстановление нефтешламов способствует значительному экологическому и экономическому эффекту [1].
Нефтешламы образуются при добыче, транспортировке и переработке нефтяного сырья. Любые нефтешламы образуются в результате их взаимодействия с природной средой и формируются в условиях этой среды с течением времени. Поэтому структурные и физико-химические свойства всех нефтешламов в природе напрямую связаны с ее образованием. Нефтешламы в виде товара существенно отличаются от других нефтешламов по своему составу и свойствам, они являются высокоочищенными и наиболее приемлемыми для переработки.
Библиографическое описание: Шукруллаев Б.А., Рахимов Б.Б. Технология получения связующего для основания асфальтовых дорог и кровельного покрытия // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2021. 5(86). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/11720
№ 5 (86)
AuiSli
1ш. те;
UNIVERSUM:
технические науки
май, 2021 г.
Другие типы нефтешламов образуются в результате разливов нефти на землю, сбоев в технологических процессах и процессов отстоя. Исследования нефтешламов показали, что они варьируются в широких пределах из-за смешивания нефтепродуктов с водой и механическими примесями (включая песок, глину, частицы ржавчины и т. д.). Углеводороды составляют 50-98%, вода - 5-52%, а механические добавки - 4-65%. В результате изменяются физико-химические свойства нефтешламов и количество углеводородов в них. Часто состав вновь образованных нефтешламов представляет собой продукт, аналогичный нефти, которая хранится на складах. Эта форма нефтешламов обычно встречается в бассейнах автозаправочных станций.
Высоковязкие, густые и липкие (высоковязкие) нефтешламы являются высокомолекулярными соединениями морфологически сжатых нефтяных углеводородов.
Утилизация нефтяных шламов, содержащих в своем составе компоненты сырой нефти, является перспективной для нужд дорожного хозяйства. Экспериментально исследована возможность укрепления минеральных материалов и грунтов добавлением жидких и твердых нефтяных шламов. Было установлено, что введение добавок НШ позволяет улучшить строительно-технические свойства минеральных материалов: снизить водонасыщение и набухание материала, увеличить прочность в 1,502,55 раза [2].
Промысловый нефтяной шлам Мубарекского газодобывающего предприятия являются характерными отходами для энергетических, транспортных промпредприятий, химических и металлургических заводов.
Получения связующего из промыслового нефтяного шлама является одной из актуальных задач для Республики Узбекистан и входит в разряд импортозамещающих технологий с использованием оптимальных вариантов композиций различных материалов.
Процесс получения связующих для основания асфальтовых и кровельного покрытия из жидких
нефтешламов на основе новой технологии с легкой и не сложной конструкцией а также простейщем методом окисления в Институте общей и неорганической химии Академии Наук Республики Узбекистан.
Нами было разработано мобильное экспериментальное устройство для производства связующего для основания асфальтовых дорог и кровельного покрытия (рис. 1).
Известно, что глубокая очистка различных нефтешламов представляет собой многоступенчатый процесс, требуемый сложное технологическое оборудование и тяжелый труд, который входит в категорию крупногабаритных устройств с фиксированными энергоёмкими конструкциями.
По этой причине важной задачей является упрощение процесса получения связующих для асфальтового и кровельного покрытия из жидких нефтешламов на основе новой технологии с легкой и не сложной конструкцией.
Рассмотрим принцип работы испытательной установки для получения связующего для основания асфальтовых дорог и кровельного покрытия из жидких нефтешламов. Жидкий нефтешлам отстаивается в течение 3-4 часов, затем для повышения его текучести за счет уменьшения его вязкости нагревается до примерно 70-80°С, выливается в емкость 1 устройства для сырья, затем газовая горелка 16 включается для повышения температуры в колонне, и дозирующая труба 15 медленно направляет окисляющий воздух на дно колонны.
Когда температура в колонне поднимается до 150-160°С, кран 2 открывается и жидкий нефтешлам медленно направляется вниз по потоку в нижнюю секцию 3 колонны, и легкие летучие фракции в жидком нефтешламе испаряются и перемещаются выше по потоку от колонны и конденсируются через конденсатор 10 для охлаждения паровой фракции через 8 труб (легкие фракции в конденсаторе охлаждаются водой) и падает в мерную колбу 11 для сбора конденсата.
№ 5 (86)
AuiSli
1ш. те;
UNIVERSUM:
технические науки
май, 2021 г.
1-контейнер для сырой нефти; 2-кран для регулировки расхода сырья; 3-полосная колонна; 4-упаковка для готовой продукции; контейнер для 5 готовых изделий; 6-клапан сброса лишнего давления; 7-манометр для измерения давления в колонке; 8-паровая выпускная труба; 9-труба для дыма выхлопных газов; конденсатор для охлаждения 10-паровой фракции; 11-мерная трубка для сбора конденсата; 12-конденсатный коллектор; 13-снаряд вождения конвоя; 14-термометры для измерения температуры в колонке; 15-окислительная воздухозаборная труба; 16-труба для топливного газа; 17-дно колонны.
Рисунок 1. Технологическая схема устройства для получения связующего из жидкого нефтешлама
Такая мерная колба служит для идентификации и разделению конденсированных фракций по температуре испарения. Каждую фракцию разливают в отдельные бутылки в соответствии с ее фракционным составом. Фракции контролируются 14 термометрами. Давление в колонне контролируется 7 манометрами. Избыточное давление автоматически попадает в атмосферу через выпускной клапан 6. Как только жидкий нефтешлам в резервуаре для сырья полностью попадет в колонну, кран 2 закроется, температура в колонне повысится до 300°С, и подача воздуха будет продолжаться. Процесс заканчивается, когда легкие фракции прекратят попадать в измерительную колбу.
В конце эксперимента остаточная фракция охлаждается до температуры 50-60°С и выливается в отдельный контейнер. Полученная масса может быть использована в качестве связующего для основания асфальтированных дорог и кровельного покрытия.
Экспериментальная установка предполагает, что процесс является прерывным и непрерывным в реакторе с непрерывным фракционированием и
окислением. Фракции, выходящие из нефтешлама, одновременно выходят из верхней части колонны, а также окисляются путем нагнетания атмосферного воздуха в сырье. Окисление проводят при 300°С в течение 3-4 часов.
На сегодняшний день проводится огромное количество научно-исследовательских работ по получению связующих веществ из нефтешламов и в основе каждого научно-практического исследования лежит разработка технологий, которые являются экономически эффективными. Эта научно-исследовательская работа направлена на очистку нефтешла-мов от присадок и применение их в необходимых областях промышленности.
Нерастворимые при температуре 3000 С соединения углеводородов и азотсодержащие первичные продукты медленно собираются. То есть соединения с углеродами выше С15 образуют нефтешламы. Кроме того, эти углеводороды также содержат азот и серу.
Химический состав связующих для кровельного покрытия полученных из нефтешламов приведен в таблице 1.
№ 5 (86)
A UNI
/Ш. ТЕ)
UNIVERSUM:
технические науки
май, 2021 г.
Таблица 1,
Химический состав связующих из различных нефтешламов
Наименование группового состава углеводородов Различные виды нефтешламов, % масс
Грунтовые Придонные Резервуарные Промысловые
Высокомолекулярные парафиновые 10-35 10-40 5-20 10-30
Ароматические конденсированные 12-20 25-30 15-18 25-30
Ароматические нафтены 20-25 20-25 25-40 20-25
Смолисто асфальтено-вые 18-22 13-17 20-25 30-45
Как видно из полученных данных таблицы 1, в состав нефтешлама входят: высокомолекулярные парафиновые соединения -5^40%, ароматические конденсированные соединения - 12^30%, ароматические нафтены - 20^40%, а асфальтеновые смолы - 13^45%.
Исходя из полученных выше указанных результатов а также после окисления нефтешламов в экспериментальной технологии получен связующий для кровельного и фундаментного покрытия направлен на испытании в строительный участок ХРСУ-1 находящий под руководством ООО "Бухара Проспер Инвест".
Вывод
1) Промысловый нефтяной шлам Мубарекского газодобывающего предприятия был изучен и направлен на переработку.
2) Разработано мобильное экспериментальное устройство для производства связующего для основания асфальтовых дорог и кровельного покрытия.
3) Получен химический состав связующих из различных нефтешламов.
4) Полученные связующее направлкны на эксплуатационное испатание строительный участок ХРСУ-1.
Список литературы:
1. Пименов А.А. Управление отходами и остатками предприятий химии и нефтехимии с использованием их ресурсного потенциала: дисс...докт. техн. наук: Андрей Александрович Пименов: Самарский государственный технический университет. - Самара, 2017. - 263 с.
2. Брехман А.И., Ильина О.Н., Трифонов А.А. Органоминеральные смеси на основе нефтяных шламов // Изв. КГАСУ. - 2010. - № 1. - С. 264-267.
