ТОХФ / 2 группа (ООНХС) / Технологические схемы - Крюков - 1997 / TS102

РИС. ХII-1. Технологическая схема битумной установки колонного типа непрерывного действия:

1, 6 — теплообменники; 2 — воздушный ресивер: 3 — компрессор; 4 — реактор колонного типа; 5, 8 — насосы; 7 — аппарат воздушного охлаждения; 9 — конденсатор смешения; 10 — топка.

выше 33 ^оС (по КиШ), растяжимостью при 25 °C выше 40 см, температурой хрупкости ниже минус 10 °C. Строительные битумы выпускают трех марок (ГОСТ 6617—76), кровельные — трех марок (ГОСТ 9548—74), специальные изоляционные также трех марок (ГОСТ 9812—74), специальные битумы для лакокрасочных продуктов, шинной, электротехнической и других отраслей (ГОСТ 21822—76).

Выход дорожных окисленных вязких битумов на сырье (гудрон) около 98 % (масс.), строительных 94—96 % (масс.).

Установка включает следующие основные секции: подготовки сырья до требуемой температуры (при переработке гудрона, поступающего непосредственно с вакуумной установки, необходимо его охлаждение до требуемой температуры с использованием тепла на нагрев нефти в теплообменниках); окисления в колоннах (реакторы колонного типа непрерывного действия); конденсации паров нефтепродуктов, воды, низкомолекулярных альдегидов, кетонов, спиртов и кислот, а также их охлаждение; сжигания газообразных продуктов окисления. Технологическая схема установки представлена на рис. XII-1.

Сырье — гудрон — с низа вакуумной колонны подается в теплообменники 1 и далее поступает в верхнюю часть окислительной колонны 4 (на 1 м ниже уровня продукта). В низ окислительной колонны компрессором 3 через воздушный ресивер 2 подается сжатый воздух (через маточник). Гудрон движется вниз, а воздух наверх, и при их тесном контакте протекает процесс окисления сырья. В результате окисления масла переходят в смолы, смолы — в асфальтены. Кислород воздуха, взаимодействуя с водородом, содержащимся в сырье, образует водяные пары. Возрастающая потеря водорода сопровождается полимеризацией сырья и его сгущением. Основное количество кислорода уносится с уходящими газами в виде паров воды и в меньшем количестве — в виде диоксида и оксида углерода или других соединений.

Химически связанный кислород в окисленном битуме распределяется следующим образом: от 40 до 60 % (масс.) в виде сложноэфирных групп (—COOR), остальное количество примерно поровну между гидроксильными (—ОН), карбоксильными (—СООН) и карбонильными (=СО) группами.

Предусматривается возможность подачи воды на верхнюю паровую часть колонны для съема тепла реакции дополнительно к понижению температуры

сырья на входе в колонну и использование тепла реакции на нагрев сырья. На верх колонны можно также подавать водяной пар для понижения концентрации кислорода в газообразных продуктах. Отработанный воздух, газообразные продукты окисления покидают колонну сверху и поступают в нижнюю часть конденсатора смешения 9. Смесь движется снизу вверх навстречу воде, которая конденсирует часть паров нефтепродуктов, воды и паров кислородсодержащих соединений. Конденсат с низа конденсатора 9 удаляется, а нефтепродукты в виде так называемого «черного соляра» улавливаются в ловушке либо непосредственно из аппарата насосом 8 откачиваются в сборник топлива. Черный соляр используется в качестве компонента топочного мазута. Несконденсированная часть — азот, оксид и диоксид углерода, следы кислорода — поступает в топку 10 на сжигание. Образующиеся дымовые газы через вытяжную трубу выводятся в атмосферу.

Готовый битум насосом 5 забирается с низа окислительной колонны 4 через теплообменники 6 битум — нефть и аппарат воздушного охлаждения 7 в битумораздаточники. Для повышения адгезионных свойств дорожных битумов можно вводить поверхностно-активные вещества до 5 % (масс.) — дозирование в потоке, затем его смешение в потоке и мешалке (на схеме не показано).

На установке имеются устройства для автоматического регулирования расхода сырья, давления и расхода сжатого воздуха, температуры и уровня жидкой фазы в окислительной колонне, а также приборы и средства для контроля и регистрации температуры продуктов в трех точках окислительной колонны, сырья, поступающего в окислительную колонну, и товарного битума после аппарата воздушного охлаждения.

Предусмотрен вариант работы установки с приемом сырья в переработку из резервуара. В этом случае сырье подогревается до требуемой температуры в змеевике печи.

Если необходима одновременная выработка битумов различных марок, на установке монтируют до пяти окислительных колонн, работающих самостоятельно. На каждой колонне получают товарный битум соответствующей марки. Остальные секции установки — подготовка сырья, конденсация паров и сжигание газообразных продуктов окисления — могут быть общими.