Производство кровельного битума

Кровельный битум – это строительный материал, получаемый окислением продуктов прямой перегонки нефти и их смесей с асфальтами и веществами масляного производства.

Этапы получения кровельного битума

1. Добыча нефти

   

   На выходе из скважины сырая нефть имеет очень ограниченную сферу применения. Фактически вся сырая нефть проходит перегонку, с тем, чтобы получить из неё разные нефтепродукты: бензин, керосин, мазут, битумы и др.

   Сырая нефть – это смесь различных углеводородов в разных сочетаниях. Основным компонентом нефти являются углеводороды — алканы, циклоалканы, арены, а также микроэлементы: ванадий, никель, железо, цинк, вольфрам, ртуть, уран и др. Каждая составляющая имеет свою ценность, но только при выходе из переработки.

   

2. Подготовка

   

   Сырая нефть поступает из сырьевых ёмкостей и смешивается с водой — все соли растворяются. Далее нефть поступает в ЭЛОУ (электро- обессоливающую установку), в которой осуществляется воздейств ием током высокого напряжения (25 кВ), после чего вода откачивается.

3. Атмосферная перегонка. Получение мазута.

   Атмосферная перегонка проводится при температурах до 350°С, так как дальнейшее нагревание нефти приведёт к неконтролируемому разрушению отдельных соединений. На выходе из такой колонны получается несколько отдельных фракций и остаток атмосферной перегонки — мазут.

   

   Мазут — нефтяные маслянистые остатки, получаемые после отгонки из нефти бензина, газолина, керосина.

   

4. Вакуумная дистилляция. Получение гудрона.

   Мазут направляют на вакуумную дистилляцию. Пониженное давление способствует уменьшению температуры кипения некоторых составляющих, что в свою очередь позволяет углубить процесс фракционирования. В данном случае используют мнимые температуры кипения, т.е. температуры, которые достигались бы при нормальном давлении. Однако температура вакуумной дистилляции также имеет предел — 500-600 °С (мнимая). Не выкипающая при данной температуре субстанция называется остатком вакуумной перегонки — гудроном.

   

5. Вариант 1

   Насыщение кислородом (окисление)

   Производство битума, насыщенного кислородом является принудительным процессом и осуществляется на специальной установке. В ней нагревается исходное сырье и через него пропускается кислород. Исходным сырьем может служит гудрон.

   Сущность процесса заключается в том, что содержащиеся в составе гудрона масла и смолы под воздействием кислорода воздуха превращаются в асфальтный остаток. Повышение температуры размягчения и вязкость битума, придают битуму твердость и прочность.

   Следствием процесса насыщения кислородом будет приобретение продуктом важных для эксплуатации характеристик, к которым относится:

   - Благодаря улучшенному качеству с поверхности не осыпается базальтовый гранулят. Покрытие сохраняет свой внешний вид, не вздувается и не трескается.
   - Улучшенная ветростойкость.
   - За счёт того, что жесткость материала повысилась, покрытие легко противостоит даже самым сильным ветрам.
   - Изменение теплостойкости покрытия с исходных +45°C до конечных +120°C. Благодаря остановке всех химических процессов будущий кровельный продукт приобретает необходимую жёсткость.
   - Более высокая огнестойкость.
   - Отсутствие выделения паров и неприятных запахов при нагревании.

6. Вариант 2

   Добавление полимерных модификаторов

   

   Производство полимерного битума происходит путем смешивания гудрона с определенными полимерными веществами с целью модифицирования структуры готового битума. В зависимости от вида добавляемого модификатора существует два вида модифицированного битума:

   - СБС (резинобитум), чтобы его получить, в битумную массу добавляют каучук. Благодаря этому масса изменяет свою структуру на молекулярном уровне.
   - АПП (атактический полипропилен). Благодаря этому готовое полотно при изменениях температуры изменяет свою пластичность (чем выше температура, тем выше пластичность и, наоборот).

   

   Нефтяной битум

   

   Полимер

   

   Пластификаторы

   

   Полимерный битум

   Такая технология наделяет конечный продукт на основе такого битума важными для эксплуатации свойствами:

   - Гибкость
   - Устойчивостью к УФ-излучению
   - Хорошей адгезией
   - Способность хорошо держать форму
   - Стойкостью к резким изменениям температурного режима