Формирование золь-гелевой наноструктуры дорожных битумов методом подбора группового химического состава
Автор: Евдокимова Н.Г., Егорова Н.А., Султанова Д.П., Кунаккулова Э.М., Сережкина Н.Г.
Журнал: Нанотехнологии в строительстве: научный интернет-журнал @nanobuild
Рубрика: Результаты исследований ведущих ученых
Статья в выпуске: 5 т. 11, 2019 года.
Бесплатный доступ
В работе проведены исследования по изучению химического состава и физико-химических свойств дорожных битумов, полученных методом компаундирования глубокоокисленных битумов, гудронов и вакуумного газойля различного углеводородного состава. Отмечено, что битумы будут обладать оптимальным комплексом свойств, когда сформирован наилучший групповой химический состав трех основных элементов битумных вяжущих: масел, смол и асфальтенов, который в свою очередь формирует наилучшую структуру нефтяной дисперсной системы битума. Целью исследований стал подбор группового химического состава компаундированных дорожных битумов, который обеспечит образование нанодисперсной структуры битума типа «золь-гель», показатели качества которого будут соответствовать требованиям нового стандарта ГОСТ 33133-2014 «Битумы нефтяные дорожные вязкие». Анализ результатов исследований позволил установить оптимальный групповой химический состав компаундированных битумов, соответствующих по физико-химическим свойствам требованиям стандарта. Установлено, что чем выше дисперсность битума, тем более пластичными свойствами он обладает, кроме того снижается способность битума к термоокислительным процессам старения. Найден диапазон значений дисперсности битума и наиболее оптимальные значения отношения асфальтенов к сумме масел и смол для битума марки БНД 100/130 и битума марки БНД 70/100, которые обеспечат получение наноструктурированного битума типа «золь-гель». Показано, что при переработке гудронов различного химического состава в битумном производстве методом компаундирования можно сформировать оптимальный групповой химический состав готовой продукции и с большей долей вероятности получить продукцию, соответствующую новому стандарту ГОСТ 33133-2014. Представленные в работе результаты могут быть квалифицированно использованы в производстве, т.к. современная лабораторная база нефтеперерабатывающих предприятий позволяет достаточно оперативно определять химический состав нефтепродуктов, используемых в процессах компаундирования при производстве битумных вяжущих.
Битум, гудрон, нанодисперсные системы, масла, смолы, асфальтены, групповой химический состав, компаундирование, физико-химические свойства
Короткий адрес: https://sciup.org/142221475
IDR: 142221475 | DOI: 10.15828/2075-8545-2019-11-5-512-525
Список литературы Формирование золь-гелевой наноструктуры дорожных битумов методом подбора группового химического состава
- Гун Р.Б. Нефтяные битумы. – М.: Химия, 1973. – 432 с.
- Ребиндер П.А. Поверхностные явления в дисперсных системах. – М.: Наука, 1978. – 294 с.
- Сафиева Р.З. Физикохимия нефти. Физико-химические основы технологии переработки нефти. – М.: Химия, 1998. – 448 с.
- Сюняев З.И., Саффиева Р.З., Сюняев Р.И. Нефтяные дисперсные системы. – М.: Химия, 1990. – 226 с.
- Руденская И.М., Руденский А. В. Органические вяжущие для дорожного строительства. – М.: Инфра-М, 2010. – 267 с.
- Фрязинов В.В. Исследование влияния углеводородного компонента на свойства битумов: дис. канд. техн. наук: 05.17.07. – Уфа. – 1975. – 216 с.
- Апостолов С.А. Научные основы производства битумов. – Л.: Изд-во ЛГУ, 1988. – 165 с.
- Ахметов Б.Р., Евдокимов И.Н., Елисеев Н.Ю. Некоторые особенности надмолекулярных структур в нефтяных средах // Химия и технология топлив и масел. – 2002. – № 4. – С. 41–43.
- Белоконь Н.Ю., Компанеец В.Г., Колпаков И.В. Исследование влияния группового состава гудронов на качество промышленных окисленных битумов // Нефтепереработка и нефтехимия. – 2001. – № 1. – С. 19–23.
- Руденская И.М., Руденский А.В. Органические вяжущие для дорожного строительства. – М.: Инфра-М, 2010. – 267 с.
- Унгер Ф. Г., Андреева Л. Н. Фундаментальные аспекты химии нефти. Природа смол и асфальтенов. – Новосибирск: Наука, 1995. – С. 192.
- Нелюбова В.В., Кобзев В.А., Сивальнева М.Н., Подгорный И.И., Пальшина Ю.В. Особенности наноструктурированного вяжущего в зависимости от генезиса сырья // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. – 2015. – № 2. – С. 25–28.
- Готовцев В.М., Шатунов А.Г., Румянцев А.Н., Сухов В.Д. Нанотехнологии в производстве асфальтобетона // Фундаментальные исследования. – 2013. – № 11. – С. 191–195.
- Евдокимова Н.Г., Кортянович К.В., Жирнов Б.С., Ханнанов Н.Р. Получение дорожных битумов компаундированием переокисленных битумов с гудроном // «Нефтегазовое дело». – 2005. – №1. (14.01.05). http://www.ogbus.ru/authors/Evdokimova/Evdokimova_1.pdf.
- Евдокимова Н.Г., Сайфуллина А.А., Шарипов А.В. Оптимизация режима компаундирования дорожных битумов на битумной установке ОАО «Салаватнефтеоргсинтез» // Материалы III Всероссийской научно-производственной конференции по проблемам производства и применения битумных материалов. – Пермь: Лукойл-Пермьнефтеоргсинтез, 2007. – С. 29–30.
- Евдокимова Н.Г., Ялиева Э.А. Получение дорожных битумов по схеме «окисление-компаундирование» с использованием вакуумного остатка установки висбрекинга в качестве модификатора сырья окисления // В сб. «Глубокая переработка нефтяных дисперсных систем»: материалы VI международной научно-технической конференции. – М: Изд-во «Техника», ТУМА ГРУПП, 2011. – С. 138–140.
- Кунаккулова Э.М., Ишкина Д.П., Евдокимова Н.Г. Подбор компонентов для производства нефтяных битумов по схеме «окисление-компаундирование» на основе их химического состава // Материалы Междунар. науч.-метод. конф. «Интеграция науки и образования в вузах нефтегазового профиля». – Уфа: УГНТУ, 2018. – С. 128–131.
- Кунаккулова Э.М., Ишкина Д.П., Евдокимова Н.Г. Определение оптимального химического состава компаундированных дорожных битумов // Материалы Междунар. науч.-практ. конф., посвященной 70-летию ООО «Газпром нефтехим Салават». – Уфа: УГНТУ, 2018. – С. 36–38.
- Евдокимова Н.Г. Разработка научно-технологических основ производства современных битумных материалов как нефтяных дисперсных систем: дис. док. техн. наук: 05.17.07. – М.: РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина, 2015. – 410 с.
- Колбановская А.С. Исследование дисперсных структур в нефтяных битумах с целью получения оптимального материала для дорожного строительства: автореф. дис. д-ра техн. наук: 05.17.07. – М., 1967. – 43 с.
- Ефремов А.В., Басыров М.И., Никифоров Н.Н., Евдокимова Н.Г., Сайфуллина А.А., Козлова М.Ю. Исследование процесса компаундирования при получении дорожных битумов на битумной установке // Нефтепереработка и нефтехимия. – 2008. – № 4–5. – С. 70–73.
- Эрих В.Н. Нефтяные битумы // Химия и технология нефти и газа. – Л.: Химия, 1985. – С. 350–355.
- Колбановская А.С., Михайлов В.В. Дорожные битумы. – М. Транспорт, 1973. – 264 с.
- Колбановская А.С., Давыдова А.Р., Сабсай О.Ю. Структурообразование дорожных битумов. Физико-химическая механика дисперсных структур. – М.: Наука, 1966. – С.103–113.
