7.5.2. Господарський комплекс нафтопереробки і нафтотранспортування

Переробка нафтових відкладень, що утворюється при транспортуванні нафти в магістральних нафтопроводах і збереженні її в резервуарах, відбувається в такий спосіб [26]. З метою надання їм необхідних властивостей проводиться модифікація останніх шляхом добавки в них відходів поліолефінів (поліетилен, поліпропілен, поліізобутилен). Досить ефективною для багатоцільового використання є композиція А, що складається з 92% нафтових відкладень і 8% поліетилену [27]. Вона має оптимальні властивості по температурі розм'якшення і глибині проникання голки в умовах збереження однорідності суміші. В окремих випадках використовують композицію Б, до складу якої входить 3-5 мас.% поліізобутилену, інше – нафтові відкладення. Напрямки практичного застосування цих композицій проілюстровані в табл. 7.20.

Таблиця 7.20 – Практичне застосування композицій нафтових відкладень з відходами поліолефінів

Склад композицій, мас. %	Вид використання; витрата композицій, мас. %	Відходи, що вводяться додатково; вміст в складі продукту, мас.%	Продукт, що одержується	Властивості продукту
Композиція А: нафтові відкладення – 92; поліетилен – 8	Добавка до бі-тумів – 1015	–	Бітум з покращеними якостями	Підвищення теплоємності, розтяжності, температури розм'якшення
	В гарячих мас-тиках – 510 (бітум – 4247)	Золошлакові – 2935; целюлози – 1215	Гідроізоля-ційні та покрівельні матеріали	Аналогичні мастиці МБК-Г-55, зменшення бітумоємності на 510%
	Обробка міне-рального заповнювача асфальто-бетонів – 13	Металургічні шлаки – 9799	Асфальто-бетон	Зменшення бітумоємності на 1015%
	Добавка до відпрацьованих індустріальних мастил – 40	–	Котельне паливо	Аналогично мазуту марки М-40
Композиція Б: Нафтові відкладення – 95 97; поліізобу-тилен – 35	Добавка до відпрацьованих моторних мастил – 8090	–	Антикоро-зійна мастика	Аналогична стандартним змащувальним ма-теріалам ПВК, ППУ 95/5, ВНДІСТУ-2

Композиція А використовується як добавка до бітумів марок БНД 90/130, БНД 130/200. У порівнянні з вихідним бітумом при додаванні композиції поліпшуються його властивості (табл. 7.20). Це дозволяє експлуатувати бітуми в умовах більш низьких температур і поліпшити теплостійкість асфальтобетонних виробів на 2-5⁰С. Крім того, загальна кількість одержуваного в'яжучого зростає на 10%, що дає можливість збільшити обсяги дорожньо-будівельних робіт не нарощуючи потужності по випуску бітумів.

Також композицію А застосовують для одержання гідроізоляційних і покрівельних мастик [16], до складу яких входять також золошлакові і целюлозні відходи (табл. 7.20). Порівняння властивостей одержуваного продукту (температура розм'якшення по методу “кільце-куля”, гнучкість на стрижні, температура крихкості) зі стандартними мастиками МБК-Г-65, МБК-Г-55, МБК-Г-75 указують на те, що вони практично не відрізняються, а по температурі крихкості навіть дають кращі результати.

Композиція А знайшла своє застосування в асфальтобетонних сумішах для зниження їх бітумоємності. Такі суміші складаються з органічного в'яжучого матеріалу (бітуму) і мінеральних заповнювачів різних фракцій. У якості останніх використовуються різні види (щільний, ніздровато-пористий, тонкопористий) слабоосновних шлаків як відходів комплексу машинобудування та металообробки. При взаємодії бітуму зі шлаком істотно змінюється склад останнього, особливо поверхневих контактних прошарків (вони збагачуються асфальтенами і смолами, що призводить до підвищення механічної міцності і теплостійкості асфальтобетону). Це характерно, у першу чергу, для тонкопористих і ніздровато-пористих структур шлаків.

Значна частина шлакових заповнювачів має високу капілярність і мікропористість [28]. Взаємодія органічного в'яжучого матеріалу з мінеральним заповнювачем носить досить складний характер. Адгезійні властивості часток таких заповнювачів залежать від їх хімічного складу і кристалічної будови. Наявність іонів Fe⁺³, Ca⁺², Mn⁺², Mg⁺² підсилює адгезійну взаємодію. У пори заповнювача зі складу бітуму спочатку потрапляють неполярні і слабополярні компоненти парафіно-нафтенового ряду, а верхні прошарки збагачуються асфальто-смолистими й ароматичними речовинами бітуму. Однак, поглинання частини сполук, що входять до складу бітуму, викликає підвищення (у середньому на 10-15%) витрати органічного в’яжучого матеріалу, яку можна знизити за рахунок заповнення пор мінеральних заповнювачів неполярними органічними речовинами. З цією метою шлак піддають попередній обробці композицією А. Оптимальним є її вміст у межах 1-3% від маси шлакового порошку. Саме дрібні порошкоподібні фракції шлаку відрізняються підвищеною бітумоємністю і найбільш ефективно гідрофобізуються. Після обробки шлакових фракцій отримані продукти мають високу сипкість і не злипаються в процесі зберігання. Витрата бітуму знижується в середньому на 10-15% у порівнянні з традиційними способами приготування асфальтобетонів. Отримані зразки асфальтобетонів за своїми властивостями практично не відрізнялися від таких, виготовлених на традиційних складах.

Розглянемо застосування відпрацьованих мастильних матеріалів (ВММ) у сполученні з іншими відходами. Так, використовують композиції нафтових відкладень А разом з відпрацьованими оліями для одержання продуктів, близьких по своїх властивостях до мазутів. Додавання олій у кількості близько 40 мас. % помітно знижує температуру плавлення (застигання) і в'язкість нафтових відкладень. Отримані матеріали за своїми властивостями близькі до мазуту марки М40, що визначає їх застосування як котельне паливо.

Відпрацьовані мастила вводять також у композицію Б (нафтові відкладення з поліізобутиленом) для одержання антикорозійних мастильних матеріалів. Отримані продукти близькі до стандартних антикорозійних мастил. Так, мастильні матеріали з різним вмістом відпрацьованої моторної олії (5;10; 15 мас. %) практично аналогічні відомим мастилам ПВК, ППУ 95/5, ВНИИСТ-2 відповідно. Введення в композицію відходів поліізобутилену на 10-15% збільшує адгезію мастил до поверхні металу. Оптимальна витрата поліізобутилену складає 3-5% до маси нафтових відкладень. При великих концентраціях добавки підвищується в'язкість мастил, що утруднює її нанесення на поверхню металу. Отримані мастильні матеріали можуть бути використані в якості консерваційних матеріалів для машин і механізмів.

ВММ (відпрацьоване моторне М-14 і індустріальне И-50А олії) разом з відходами поліетилену вводять у будівельний бітум марки БН 70/30 з метою одержання ізоляційних гідрофобних покрить [29]. Оптимальним є наступний склад (мас. %): відходи поліетилену – 5, ОСМ – 14, інше – бітум. Адгезія такого покриття на 30-35% більше, ніж у вихідного бітуму, що є основою традиційного гідроізоляційного покриття. Плівка покриття на основі бітуму БН 70/30 починає відшаровуватися через 30 днів знаходження зразка металу у воді, корозії піддається 5-10% поверхні металу. Отримане покриття за такий же час практично не відшаровувалося і кородіювало тільки 0,5-1% поверхні.