Диплом, курсовая, контрольная работа
Помощь в написании студенческих работ

Разработка системы гидродинамический аппарат-колонна окисления с целью повышения качества производных дорожных битумов

Диссертация: Разработка системы гидродинамический аппарат-колонна окисления с целью повышения качества производных дорожных битумов
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Исследовано влияние зоны термостабилизации битума, характеризующейся значительно меньшим расходом воздуха, на качество производимого битума, в особенности, на показатели его термической стабильности. Установлено, что воздействие гидродинамического аппарата на битум, прошедший зону термостабилизации, улучшает как его основные эксплуатационные характеристики, так и сохраняя повышенные показатели… Читать ещё >

Содержание

  • процесса качества аппарата,
  • ВВЕДЕНИЕ
  • Литературный обзор
    • 1. 1. Процессы производства дорожных битумов
    • 1. 2. Особенности процесса окисления нефтяного сырья в аппаратах колонного типа
    • 1. 3. Возможности совершенствования производства битума и повышения производимых дорожных битумов
  • ВЫВОДЫ Разработка конструкции гидродинамического обеспечивающего повышение качества битума,
    • 2. 1. Характеристика используемого сырья
    • 2. 2. Конструкция гидродинамического аппарата
    • 2. 3. Изучение влияния конструкционных особенностей гидродинамического аппарата на качество получаемых битумов
    • 2. 4. Исследование эффективности лабораторного аппарата погружного типа в процессе производства битума
    • 2. 5. Исследование процесса термостабилизации битумов на лабораторной модели ГДА
  • ВЫВОДЫ Исследование пилотной системы «ГДА — колонна окисления» для интенсификации процесса окисления битумов и методы разработке их достижения, системы «ГДА
  • Основные цели использованные при колонна»
  • Исследования процесса производства битумов с использованием пилотной системы «ГДА — колонна окисления»
  • Методика расчета процесса компаундирования в системе «ГДА — колонна окисления» ВЫВОДЫ Опытно-промышленные испытания системы «ГДА — колонна окисления»
    • 4. 1. Этапы модернизации установки
    • 4. 2. Результаты опытно-промышленных испытаний
    • 4. 3. Апробирование битума, произведенного с использованием системы «ГДА — колонна окисления» ВЫВОДЫ

Разработка системы гидродинамический аппарат-колонна окисления с целью повышения качества производных дорожных битумов (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

В настоящее время все большее значение для строительных организаций, специализирующихся на укладке автомобильных дорог, приобретает качество используемого ими дорожного битума.

В начале 80-х г. г. головной организацией «СоюзДорНИИ» было предложено внести изменения в ГОСТ на дорожные битумы. Это связывалось с недостаточно высокими показателями эксплуатационных характеристик выпускаемых битумов, которые отрицательно сказываются на долговечности и прочности дорожных покрытий, нагрузка на которые постоянно возрастает.

Ввод в битумы полимеров не решил эту проблему. Это привело лишь к частичному улучшению показателей дорожных битумов, не сказываясь на эксплуатационных характеристиках непосредственно битумоминеральных смесей. Кроме того, полимер-битумы имеют высокую себестоимость и ограниченную сферу применения. Попытка решить проблему улучшения характеристик дорожных битумов путем улучшения технологии процесса окисления не дала значимых результатов.

В связи с этим, многими научно-исследовательскими организациями были предприняты попытки модернизации аппаратов производства битумов. В этой связи разработка системы «гидродинамический аппарат (ГДА) — колонна окисления», внедрение которой на действующих битумных установках позволит увеличить мощность и улучшить качество продукта без значительных капитальных вложений, в настоящее время является актуальной проблемой.

Основные направления исследований выполнены в соответствии с межвузовской научно-технической программой «Технология добычи, транспорта и углубленной переработки нефти, газа и конденсата» (П.Т.467) утверждённой Приказом Минобразования России № 865 от 03.04.98, Указание № 747−19 от 22.12.97.

Основной целью диссертационной работы является разработка новой системы «гидродинамический аппарат — колонна окисления», позволяющей существенно улучшить качество производимых дорожных битумов и битумоминеральных смесей.

Цель достигается изучением влияния системы «гидродинамический аппарат — колонна окисления» на процесс производства дорожных битумов, созданием и разработкой технологического процесса с учетом специфики этой системы.

1.Литературный обзор

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.

Ввиду актуальности проблемы повышения качества дорожных битумов проведена исследовательская работа по разработке нового аппаратурного оформления процесса их производства. Анализ литературных позволил сделать вывод о целесообразности использования для производства дорожных битумов процесса окисления нефтяных остатков. При этом предпочтительно использовать окислительную пустотелую колонну, учитывая простоту ее конструктивного оформления и обслуживания, а также высокую производительность и экономичность.

Предложено использовать на установке непрерывного производства битума с колонной окисления выносной аппарат, интенсифицирующий процесс окисления, в совокупности с процессом компаундирования, позволяющим существенно повысить качество битума.

Экспериментальным путем установлены оптимальные размеры элементов конструкции гидродинамического аппарата, позволяющие повысить эксплуатационные характеристики производимых дорожных битумов, по сравнению с существующими технологиями, за счет суммарного эффекта элементов его конструкции: системы роторно-статорных колец, прямоугольной и тороидальной камер.

Исследовано влияние зоны термостабилизации битума, характеризующейся значительно меньшим расходом воздуха, на качество производимого битума, в особенности, на показатели его термической стабильности. Установлено, что воздействие гидродинамического аппарата на битум, прошедший зону термостабилизации, улучшает как его основные эксплуатационные характеристики, так и сохраняя повышенные показатели термической стабильности.

Разработанный гидродинамический аппарат объединен с колонной окисления в единую систему. Процесс производства битумов в системе «гидродинамический аппарат — колонна окисления», являясь непрерывным, проводится в несколько этапов. Загружаемое в колонну окисления сырье «недоокисляется» кислородом воздуха в зоне барбо-тажного окисления. Полученный продукт проходит зону термостабилизации в условиях пониженного расхода воздуха и воздействия температуры. Часть продукта зоны термостабилизации попадает в циркуляционный контур с гидродинамическим аппаратом, где переокисляется. Переокисленный битум поступает в колонну окисления и, смешиваясь с продуктом зоны термостабилизации, выводится из колонны как товарный битум.

Проведенные исследования показали, что в системе «гидродинамический аппарат — колонна окисления» снижается чувствительность процесса к вязкости сырья, вследствие чего появляется возможность использования остатков в широком интервале вязкости — 13. .40с.

Разработана математическая модель системы «гидродинамический аппарат — колонна окисления», в основу которой положен принцип аддитивности температур размягчения по КиШ. Расчеты для установки производства битума ООО «Промикс», г. Салават показали, что оптимальная производительность циркуляционного контура по жидкой фазе составляет 14т/ч.

На основании проведенных экспериментов и разработанной математической модели системы «гидродинамический аппаратколонна окисления» предложена схема модернизации установки производства окисленного битума ООО «Промикс», г. Салават.

Модернизация установки заключалась в установке гидродинамического аппарата и переобвязке колонны окисления для создания циркуляционного контура. Кроме того, проведено уменьшение высоты воздушного маточника с целью создать в колонне окисления зону термостабилизации.

В результате, снижен расход воздуха и энергетические затраты на производство, повышена общая производительность системы «гидродинамический аппарат — колонна окисления» по товарному битуму.

Проведенные опытно-промышленные испытания системы «гидродинамический аппарат — колонна окисления» показали, что производимый битум по своим эксплуатационным характеристикам превышает требования ГОСТ 22 245–90.

Анализ результатов опытно-промышленных испытаний показал, что фактическая производительность системы «гидродинамический аппарат — колонна окисления» оказалась выше, чем следовало из теоретических расчетов. Учитывая все возможные влияния и допуски, принятые при теоретическом расчете, такое расхождение объясняется изменением характера процессов, протекающих в битуме в зоне смешения колонны окисления.

Ввиду сложности исследования химизма протекающих процессов проведена коррекция математической модели системы «гидродинамический аппарат — колонна окисления» с учетом поправочных коэффициентов. Установлено, что на величину поправочного коэффициента оказывают влияние характеристики используемого сырья.

Образцы опытно-промышленной партии битума БНДМ получили высокую оценку, как дорожно-строительных организаций, так и научно-исследовательских центров.

Показать весь текст

Список литературы

  1. P.C. Ахметова, В. В. Фрязинов, И. А. Чернобривенко Современное состояние производства и пути повышения качества битумов различного назначения, Серия: Обзоры по важнейшим научным и научно-техническим проблемам отрасли, ЦНИИИТЭИ, М. 1979, С.51
  2. P.C., Ивченко Е. Г. Химия и технология топлив и масел, 1977, № 3, с.26−29
  3. Гун Р. Б. Нефтяные битумы. М. Химия. 1973 г., 432 с.
  4. И.Б. Производство нефтяных битумов, М., Химия, 1983,0.188
  5. Гун Р. Б. Нефтяные битумы, М., Химия, 1989, с. 147
  6. Г. П. и др. Нефтепереработка и нефтехимия, 1977, № 9, с. 14−16
  7. В.В., Грудников И. Б. -Химия и технология топлив и масел, 1978, № 2, с. 11−14.
  8. В.М., — Нефтепереработка и нефтехимия, 1070, № 10, с. 27−29.
  9. Гун Р. Б, Новое в производстве улучшенных битумов, М, ЦНИИТЭнефтехим, 1971, с. 10−15.
  10. Ю.Бодан А. Н., диссертация, МИНХ и ГП им. Губкина, 1962.
  11. П.Мережко Ю. И, Диссертация, Уфа, УНИ. 1989 г.
  12. И.Б., Фрязинов В. В. -Химия и технология топлив и масел, 1978, № 8, с.8−11.
  13. В.В., Ахметова P.C. Труды БашНИИНП, вып. 8, Химия, 1968 г, 167−170.
  14. И.Носк! A., Habilitationneschrieft, Wien, 19 691. Senolt Н., Bitumen, Teere, Asphalt, Peche, vervandte Stoffe, 1969, 20, № 12, 563.
  15. Г. Д. Асфальты, битумы и пеки, М., Стройиздат, 19 521. Pfeiffer J.Ph. The properties of asphaltic bitumen. New York, 19 501. Abragam H. Asphalt and allied substances. New York, 1961
  16. Кикути Эйити, Имаидзуми Юдзи «Сэкию гаккайси», 1970, 13, 9
  17. А.С., Фрязинов В. В., Грудников И. Б. Авт. Свид. СССР, № 487 924, кл. СЮ сЗ/04, 22.02.73
  18. Н.И., Гуриев Т. А. и др. Авт. Свид. СССР № 1 129 221А, кл. СЮ СЗ/04
  19. Bayomy Fouad М., Khedr Safwan А. Sulfur as a partial replacement for asphalt in pavement. Transp. Res. Rec. 1987 № 1115, c. l50−160
  20. Plauche Jean-Pascal, etc. ElfAntar France Способ получения битум-полимерных композиций. Заявка 2 668 795 Франция, МКИ С08 L95/00, С08 К5/40. 1993
  21. Д.А. и др. Битумы. Получение и способы модификации. Л., 1979, С.80
  22. Пат. США № 2 058 051, кл. С1, 196−22
  23. Пат. США № 2 573 751, кл. С1, 196−142
  24. Пат. США № 2 663 673, кл. С1, 196−22
  25. Пат. США № 2 247 375, кл. С1, 196−22
  26. US Pat 1 487 020 ofMar. 18,1924. С.А. 18, 167
  27. US Pat 2 762 755 ofSep. 11,1956. С.А. 57,700i
  28. US Pat 2 861 940 ofNov. 25, 1958. C. A. 53,4726a
  29. Brit. Pat. 229 690 ofFeb. 22. 1924.C.A.36,7298
  30. US Pat 2 524 644 of Oct. 253 1950. C. A. 45,344g
  31. А.Дж. Битумные материалы. М., Химия, 1974
  32. Gundermann F. Bitumen, Teere, Asphalte, Peche und verw. Stoffe, 1970,21,12
  33. WalterH. Rheol. Acta, 1967, 6, 2
  34. M. 06 опыте применения битумов, модифицированных полимерами, Автомобильные дороги, 1998, № 7, с. 12
  35. Н., Анкудинов А. Битум преткновения. Автомобильные дороги, 1998, № 7, с. 10−11
  36. Пат. 297 167, 1972., (Австрия)
  37. П.Г. и др. Нефтепереработка и нефтехимия, 1978, № 9, с.12−14.
  38. Пат. 297 899, 1972., (Австрия)
  39. Р.З., Новости нефтяной техники. Нефтепереработка и нефтехимия, 1959, № 7, с.32
  40. Magyar М. Et ai., Kiserleti intezetek Kozlemeny, 8, 201,1967
  41. Csikos R., Zakar P. Et al., Erdol Dienst, 19, 1965
  42. Хуснияров M. X, Диссертация УНИ. Уфа. 1992
  43. Ф.Ш. Диссертация УГНТУ, Уфа. 1996
  44. Ф.Ш. и др. Газожидкостный аппарат. Пат. СССР. 1 806 002,1993 г.
  45. Ф.Ш., Хуснияров М. Х., Кузеев И. Р. Способ получения нефтяного битума. Пат. РФ 2 009 160 кл. 5С10СЗ/04, 1994
  46. Р.Р., Максименко М. З., Кузеев И. Р., Абызгильдин Ю. М., Хафизов Ф. Ш. и Сметании В.Р. Способ получения битума. Пат. СССР 1 641 854 СЮ СЗ/04 1991
  47. М.Р., Каримов Н. Х., Ш, ебланов А.П., Коврижников Г. А. Диспергатор. Авт. Свид. СССР 1 813 541 AI, кл. В01 F7/00,1993
  48. Т.И., Самойлова P.M., Коврижников Г. А., Сергеев Г. А. Диспергатор. Пат. РФ 2 016 643 кл. 5 В01 F7/00,1994
  49. Г. А. Гомогенизатор Авт. Свид. СССР 1 611 429 AI, КЛ. В01 F7/24,199 053. юминов И. П. Диссертация -УГНТУ, Уфа. 1999 г.
  50. Ю.А., Бусел A.B., Ковалев Я. Н., Козел А. Е. Способ получения модифицированного битума. Авт. Свид. СССР 1 789 534 AI, кл. С08 L95/00, С08 К5/09,1993
  51. И.В., Полякова C.B., Немчина Н. Е., Савченко O.A. Способ получения битума. Пат. РФ 2 000 311 С, кл. СЮ СЗ/04, 1993
  52. .Б., Корнев B.C., Метлов Б. Н., Петров Б. Ю. Кавита-ционный аппарат. Авт. Свид. СССР 1 457 977 AI, кл. В01 F7/04,1989
  53. B.C., Степанова Е. А. Влияние ультразвука на каталитические свойства алюмосиликатного катализатора // Нефтехимия. -1978. -№ 6. -C.9I4−9I9.
  54. Вгасе F., Greek, Balbome А.//Ind. Eng. Chem. -1957.-V. 49. -N 12.-P.1938.бГГрегуш A., Грегуш П. // Акустический жзфнал. -I960. -№ 6. -С.441.
  55. П.Г., Булатова И. Н., Соболев A.M. Получение сульфофрезола с применением ультразвука /'/ Нефтепереработвса и нефтехимия. -1965. -.V 3. -С. 20−24.
  56. А.М., Барам A.A. // Химическая промышленность.-I960. № I
  57. Thompson D., Vllbrandt // Ind. Eng. Chem. -1954. -N 46.-P.m2.
  58. B.M. Звуковые и ультразвуковые колебания и их применение в лёгкой промышленности. -М.: Гизлегпром, 1956.бб.Черножуков Н. И. Технология переработки нефти и газа. -М.: Химия, 1966.
  59. М.Н., Уразаев 7.Х., Гелетий Л. Г., Бутаков Е. Г. Защелачивание бензинов на установке гидроочистки дизельных топлив // Нефтепереработка и нефтехимия. -1968. -№ 5. -С. 1314.68. попов К. // Масла и Жиры. -1936. -№ 8. -С.397.
  60. Д.М. Очистка и переработка природного газа. Пер. с англ./ Под ред. Гудкова С. Ф. -М.: Недра, 1977. -С.349.
  61. Э.С. Об определении параметров кавитации регули-. руемых клапанов. «Труды института НИИ автоматика», 1965 г.
  62. А.Ф., Хайрутдинов И. Р., Александрова СЛ. Хафи-зов Ф.Ш. Интенсификация процесса окисления нефтяных остатков воздействием ультразвука // Нефтепереработка и нефтехи-мия.-1986.-№ 5.-С.9−10.
  63. A.C., Жданюк В. К. О влиянии ультразвуковой активации на процесс окисления нефтяных битумов. 3 Респ. Научн. Конф. Харьков, 3−5 окт. 1991, с.6−7
  64. УЗ.Бирюлина Т. Г., Гун Р. Б. Сравнение свойств битумов, полученных различными способами из одинакового сырья Нефтепереработка и нефтехимия, 1970, № 4, с. 19−2174. Нефти СССР,
  65. АЛ. Авт. Свид. СССР № 1 465 100, кл. В 01 Г 7/28,1987
  66. К.Бадекс, А. Градевальд Насосы М., Машиностроение 1979 С.124
  67. В.М. Черкасский, Т. М. Романова Насосы, компрессоры, вентиляторы М., Энергия 1968, с.26−28
  68. Насосы и компрессоры М., Недра 1974, с.55
  69. Вопросы транспорта и хранения нефти и газа Вып. 2 М. Гостоп-техиздат 1959, с.79
  70. Патент № 2 033 252 от 20.04.95
  71. Патент № 2 040 962 от 09.08.95
  72. Патент № 2 019 281 от 15.09.94
  73. Ю.Г. Фролов Курс коллоидной химии М. Химия 1982 400с.
  74. А.Г. Касаткин Основные процессы и аппараты химической технологии М. Химия 1971 с.97−98
  75. Н.Т., Назаренко Ю. П. Краткий справочник по химии Киев Наука 1974 с. 706−711
  76. .Н. Процессы турбулентного переноса во вращающихся течениях Наука Алма-Ата 1977 с. 47−64
  77. М.А. Вихревые потоки Новосибирск Наука 1981 336с.
  78. П. Спасский, В. В. Шауман Новые насосы для малых подач и высоких напоров М. Машиностроение 1973 с. 123
  79. В.М. Кирюшина, M.K. Купершмидт Влияние технологических параметров на скорость окисления битумов Нефтепереработка и нефтехимия 1972 № 7, с.21
  80. CA. Научные основы производства битумов. М., Химия, 1978, с. 166
  81. С.Н. Влияние температуры окисления сырья на устойчивость дорожных битумов ХТТМ 1993 № 6, с.6−8
  82. ВеШп Р. Asphalt Straas, 1987 № 5 s. 18−2496. ГОСТ 18 180–72
  83. Худякова Т. С, Розенталь Д. А.,. Машкова Н. А Прогнозирование термостабильности дорожных битумов, ХТТМ 1993 № 3 с.32−33
  84. A.A., Сомов В. Е., Луговской А. И., Иванов A.B. Новое в технологии производства битумных материалов ХТТМ, 2000, № 2, с. 49−51
  85. Гун Р. Б. Нефтяные битумы. М. Химия. 1973 г., с. 225
  86. Технологический регламент установки по производству нефтяных битумов. / ООО «Промикс». Салават, 1999. — 49 С
  87. Технические условия ТУ 0256−001−48 866 602−98 на Битумы нефтяные дорожные модифицированные № 056−7 825 / ООО «Промикс».- Салават. 1998. — 6 С
  88. Пат. 2 167 183, Роспатент 7 С 10 С 3/02. Способ получения битума / A.n. Щебланов, CA. Щебланов. № 2 167 183- Заявлено 30.03.2000- Опубл. 20.05.2001, Бюл. № 14.
Заполнить форму текущей работой

На отлично!