для чего используют гудрон

В чем разница между гудроном и битумом?

Гудрон и битум активно применяются в строительстве и в производстве различных материалов. Они похожи по внешнему виду, составу и некоторым свойствам, в связи с чем, их часто путают друг с другом. Разберемся, чем же они отличаются.

Гудрон

Данный продукт является исключительно результатом переработки нефти, точнее – остатком этой переработки. Гудрон содержит различные углеводороды, нефтяные смолы и незначительное количество металлов.

Плотность гудрона сопоставима с плотностью воды.

Используется данный материал в следующих направлениях:

Помимо прочего, гудрон так же применяется для производства битумов.

Битум

Этот материал представляет собой смолистый продукт, как правило, твердый. Битумные смолы могут иметь различный состав, в зависимости от происхождения, но основой, как и у гудрона, являются углеводороды.

Битумы имеют естественное происхождение. Обычно, эти смолы образуются в результате нарушения консервации нефтяных залежей. Следствием этого являются различные химические реакции, которые и приводят к появлению битумов.

Состав смол, как и свойства, могут быть различными в зависимости от исходного состава нефти и особенностей формирования битумов в данной местности.

Искусственные варианты смол производятся из остаточных продуктов переработки нефти, угля и сланцев.

Так как битумы являются природным материалом, они известны человечеству довольно давно. Есть сведения, что еще древние шумеры обрабатывали полы своих зернохранилищ битумными смолами, а не менее древние египтяне использовали их для мумификации. Более того, предполагается, что битумом закрепляли наконечники копий наши неолитические предки. Кстати, до того, как освоить керамику, человечество делало посуду из битумов. В настоящее время, сфера применения битумов такова:

Добыча битумов, обычно, производится на природных месторождениях. Однако, в настоящее время, напрямую такой продукт не используется. Для получения «товарного» битума проводятся различные технологические операции.

Отличия

Итак, чем же отличается гудрон от битума?

Чем отличаются по происхождению и составу?

Гудрон – продукт нефтепереработки, а точнее, остаток после этого процесса. В составе есть нефтяные смолы, множество углеводородов и малая доля металлов. По плотности вещество сопоставимо с водой. Вещество появилось относительно недавно.

Битум – это смолистый продукт, чаще твердый. Его производят из гудрона. Состав вещества всегда основывается на углеродистых соединениях. Однако точные компоненты зависят именно от происхождения смолы.

Битум обычно получается из-за того, что залежи нефти недостаточно качественно законсервированы. Так, химический состав изменяется под воздействием кислорода, и получается новое вещество. К образованию вещества могут приводить различных химические реакции. В этом основное отличие от гудрона, ведь последний делают искусственным путем. Твердое вещество же просто добывают.

Точный состав смолы и ее свойства зависят непосредственно от особенности изначальной нефти. А также влияет процесс формирования вещества. Есть и искусственный вариант битума. В таком случае для производства используют продукты переработки сланца, угля и нефти.

Естественные битумы известны людям уже много лет. Есть исторические данные о том, что такие смолы использовались еще древними шумерами. Тогда веществом обрабатывались напольные покрытия. Древние египтяне применяли битум при изготовлении мумий. Есть данные, что даже люди в неолите крепили битумом наконечники копий к основанию.

Добывают твердые смолы на естественных местах, где есть источник нефти. Однако сейчас редко продукт применяется в чистом виде. Разнообразные технологии используют для того, чтобы улучшить свойства и характеристики битума. В некоторых случаях свойства могут различаться именно из-за особенностей обработки. Вот основные различия битума и гудрона.

Оба материала изготавливают с помощью нефти, поэтому внешне они очень похожи. В остальном же различий довольно много. Даже сферы применения разные.

Битум известен на протяжении многих лет, а вот гудрон появился только во время нефтепереработки.

Сферы применения

Гудрон чаще применяется для изготовления самых популярных видов битума. А также вещество необходимо в производстве мазута, малозольного кокса, топлива для моторов, горючих газов. В остальном сфера использования небольшая. Гудрон используют для изоляции при кровельных работах, для покрытия дорог.

Битум может быть разного вида и производства. По назначению есть несколько самых популярных модификаций. Цена на разновидности также не одинаковая.

При этом если сравнивать с аналогичными материалами, то стоимость лучшая, максимально доступная.

Сфера применение битума зависит от его вида.

Битум в твердом виде используется также в некоторых сферах народного хозяйства. Так, его можно встретить в литейной, электротехнической областях. Смолу используют для облицовки кожи, дерева и бумаги. Вещество используется для защиты от воды. В качестве сырья встречается в изготовлении различных лаков и красок, а также в полимерной промышленности.

В чем еще разница?

Гудрон изготавливается химическим путем, а вот битум полностью натуральный. Последний при этом застывает и превращается в твердый камень. А вот гудрон всегда вязкий, текучий, даже при низкой температуре. Битум больше используется в качестве материала. При этом гудрон в чистом виде чаще выступает в роли сырья.

Источник

Что такое битум и для чего он используется

Битум – многофункциональный материал, используемый в самых разных работах. Пропитанные этим веществом материалы абсолютно нечувствительны к действию воды, пара и сырости. Это свойство – самое востребованное среди характеристики битума.

История происхождения битума

Природный битум известен человечеству еще со времен неолита. В раскопках не раз находили копья, в которых наконечники крепились к основанию с помощью этого материала. Чуть позднее так скреплялись и другие инструменты. Битумная посуда предшествовала глиняной.

В более цивилизованную эпоху в Месопотамии битум использовался как клей при создании мозаики. Ареологии считают, что тогда же материал стали использовать для гидроизоляции. Месопотамия экспортировала его в другие страны.

Сегодня природный и искусственный битум используется очень широко. Он входит в состав асфальта и использовался в строительстве всех существующих дорог. Составы разного типа применяют для любых гидроизоляционных работ: при строительстве фундамента, возведении стен, настиле крыши. Твердые модификации материала используются в электротехнической и литейной промышленности.

Битум добывают из горных битумных пород. Его добыча составляет до 115 млн. тонн в год. Не меньший объем создает искусственный вариант, получаемый путем переработки нефти, сланцев, каменного угля.

Основные свойства и характеристики

Битум или горная смола – смесь углеводородов и их производных – азотистых, сернистых, металлосодержащих. Это твердая или очень вязкая смолоподобная субстанция. Совершенно нерастворимая в воде, но частично растворимая в бензоле, хлороформе и некоторых других растворителях.

Столь разнообразная смесь углеводов обеспечивает самые разные физические и химические свойства смеси. К наиболее интересным с точки зрения пользователя относят следующее.

Источник

Что такое гудрон

Содержание статьи

Состав гудрона

Гудрон в своем составе имеет следующие нефтепродукты:

— масла, которые остались после процесса перегонки;
— парафиновые, ароматические и нафтеновые углеводороды;
— нефтяные смолы;
— твердые асфальтообразные вещества (карбоиды, асфальтены и карбены);
— кислотные смолистые вещества (ангидриды асфальтогеновых кислот);
— незначительное количество примеси металлов, которые присутствовали в нефти.

Свойства гудрона

Характеристика гудрона напрямую зависит от качества используемых нефтепродуктов при перегонке, а также от процента извлеченных при перегонке газойлевых фракций:

— температура плавления гудрона: 12-55оС;
— плотность вещества: от 0.95 до 1.03 г/см3;
— температура вспышки: от 290 до 350оС;
— коксуемость чистого гудрона: 8-25%.

Применение гудрона

Гудрон широко применяется во многих строительных и производственных отраслях. Наиболее часто востребован в следующих областях:

— производство строительных, дорожных и кровельных битумов;
— строительство дорог и автомагистралей;
— производство малозольного кокса;
— как мягчитель в резиновой и строительной промышленностях.

Побочные отрасли применения гудрона

Гудрон, в котором со значительной долей сохранились масляные составляющие, называется полугудроном. Масляные полугудроны являются концентрированными остатками масляных смесей, которые в последствии с тщательностью очищаются для производства моторных масел наивысшего качества.

Некоторые разновидности полугудронов используются в качестве смазывающего вещества для грубых деталей и механизмов. Качественные и относительно очищенные масляные гудроны нашли свое применение в производстве резины и строительной сфере. Гудроны высокосмолистого содержания могут быть переработаны с помощью гидрогенизации и крекинга в дизельное топливо и бензин.

Также существует кислый гудрон, который является побочным продуктом перегонки светлых масел после очистки парафинов, при производстве дезинфицирующих и моющих средств. Кислые гудроны являются ценными вторичными материальными ресурсами, из которых производят битумные вяжущие высокого качества.

Источник

Гудрон

Гудро́н (фр. goudron ) — остаток, образующийся в результате отгонки из нефти при атмосферном давлении и под вакуумом фракций, выкипающих до 450—600 °C (в зависимости от природы нефти).

Выход гудрона — от 10 до 45 % от массы нефти. Гудрон — вязкая жидкость или твердый асфальтоподобный продукт черного цвета с блестящим изломом. Содержит парафиновые, нафтеновые и ароматические углеводороды (45-95 %), асфальтены (3-17 %), а также нефтяные смолы (2-38 %), адсорбируемые силикагелем из деасфальтизированного продукта.

Зольность гудрона обычно менее 0,5 %. Элементный состав (в % по массе):

Кроме того, в гудроне концентрируются практически все присутствующие в нефти металлы; так, содержание ванадия может достигать 0,046 %, никеля — 0,014 %.

В зависимости от природы нефти и степени извлечения газойлевых фракций плотность гудрона составляет от 0,95 до 1,03 г/см³, коксуемость от 8 до 26 % по массе, температура плавления 12—55 °C, температура вспышки от 290—350 °C.

Кислый гудрон — отходы, которые образуются при очистке некоторых нефтепродуктов (например, смазочных масел) концентрированной серной кислотой; вязкая жидкость черного цвета, содержащая наряду с органическими веществами 15-70 % серной кислоты.

См. также

Литература

Полезное

Смотреть что такое «Гудрон» в других словарях:

гудрон — а, м. goudron m. 1. Гудрон. Дерево Восточно Индийское, из коего вытекает некое масло, Гудрон Европейцами называемое. Сл. нат. ист. 1 112. минер. ♦ Гудрон Барбадской. Род Битумина, или земляной смолы красновато черной, которая выплывает на… … Исторический словарь галлицизмов русского языка

ГУДРОН — Горная смола, употребляется для асфальтовых работ. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. ГУДРОН горная смола, выплавляемая из смолистых песчаников и известняков; употр. для асфальтов. работ. Словарь… … Словарь иностранных слов русского языка

Гудрон — – густой смолистый остаток нефти после отгонки бензиновых, керосиновых и дистиллатных масляных фракций; кислый Г. отбросы сернокислотной очистки нефтяных дистиллатов. Используется в виде связующего вещества. [Геологический словарь: в 2 х… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

ГУДРОН — (французское goudron), черная смолистая масса, остаток после отгонки из нефти топливных и масляных фракций. Используют для получения нефтяных битумов, как дорожно строительный материал, сырье для крекинга … Современная энциклопедия

ГУДРОН — (франц. goudron) черная смолистая масса, остаток после отгонки из нефти топливных и масляных фракций. Используют для получения нефтяных битумов, как дорожно строительный материал, сырье для крекинга … Большой Энциклопедический словарь

ГУДРОН — ГУДРОН, гудрона, мн. нет, муж. (франц. goudron) (тех.). Хрупкая, рассыпчатая черная масса, получаемая из отбросов нефтеперегонки и др. способами, употр. как топливо, как изоляционный материал для электрических кабелей, а также в дорожных и… … Толковый словарь Ушакова

ГУДРОН — ГУДРОН, а ( у), муж. Чёрная смолистая масса из отходов перегонки нефти, употр. гл. обр. в дорожном строительстве, а также дорожное покрытие из такой массы. | прил. гудронный, ая, ое. Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 … Толковый словарь Ожегова

гудрон — сущ., кол во синонимов: 1 • нефтепродукт (18) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов

ГУДРОН — [франц. goudron деготь] термин, применяемый в основном в обл. технологии нефти. Масляный, или остаточный, Г. густой смолистый остаток нефти после отгонки бензиновых, керосиновых и дистиллатных масляных фракций; кислый Г. отбросы сернокислотной… … Геологическая энциклопедия

гудрон — – черная смолянистая масса для дорожных работ. EdwART. Словарь автомобильного жаргона, 2009 … Автомобильный словарь

Гудрон — – рассыпчатая черная масса, получаемая в результате перегонки нефти. В гудроне концентрируются практически все присутствующие в нефти металлы. Используется в качестве топлива, изоляционного материала, а также при дорожных и шоссейных… … Нефтегазовая микроэнциклопедия

Источник

Способы использования битумов и гудронов в качестве энергетического топлива

Д.х.н. Н.Д. Чичирова, профессор, заведующая кафедрой «Тепловые электрические станции»,
Т.И. Хамидуллин, аспирант, Казанский государственный энергетический университет

Малая глубина переработки нефти, существовавшая изначально, привела к значительному образованию нефтяных остатков, которые необходимо было утилизировать. В 30-х гг 20-то века их стали свозить и накапливать в естественных углублениях: карьерах, оврагах, прудах- накопителях. Известны зарегистрированные сернокислые гудроновые озера в Великобритании, Германии, Бельгии, Голландии, США, России, Китае и других странах [2].

В настоящее время предпринимаются усилия по обезвреживанию прудов-накопителей отходов нефтепереработки, т.к. они представляют собой серьезную экологическую угрозу. Одним из направлений санации прудов-накопителей является использование накопленных гудронов в качестве топлива в энергетике. Причем данное направление, в свою очередь, разделяется на два способа [2]:

■ нейтрализация гудрона и его сжигание либо в жидком, либо в твердом виде на ТЭС и в котельных;

■ сжигание гудрона, битума в топках котлов, как компонента жидкого топлива.

Первый способ реализован в Германии, России, Словакии, Латвии. Например, в Германии нейтрализованный гудрон подвергают отверждению, после чего используют как замещающий вид топлива на ТЭС Schwarze Pumpe (г. Нойкирхен, Германия) [2]. В России этот способ применяют на одном из нефтеперерабатывающих заводов, где в составе существующей котельной с котлами ДКВР-10-13 была смонтирована установка по приготовлению водомазутного топлива в двухроторных эмульгаторах ЭР-3 производительностью 5 т/ч каждый. Гудрон подается на сжигание после отделения кислоты, нейтрализации и смешения с водой в эмульгаторах [3]. В Латвии реализован и второй способ сжигания.

Таблица 1. Примеры использования оримульсии в качестве котельного топлива на ТЭС.

Также представляет интерес разработка венгерской фирмы CEVA Hungary KFT, которая предложила технологию, позволяющую использовать кислые гудроны в качестве компонентов топлива. По этой технологии кислые гудроны смешиваются с отработанными маслами в соотношении 1:1. Анализ дымовых газов показал, что выбросы вредных веществ, в том числе NOx в этом случае практически не увеличивались и по сравнению с выбросами при горении котельных видов топлива [2].

В связи с увеличением глубины переработки нефти снижается выход остаточных продуктов. При этом вопрос их утилизации все же остается актуальным. Одним из способов утилизации является сжигание нефтяных остатков в жидком виде на ТЭС. Этот способ реализован на промышленно-отопительной ТЭЦ в г. Шведт (Германия). Здесь расположен нефтеперерабатывающий завод, который утилизирует отходы своего производства путем сжигания в топках энергетических котлов. На ТЭС реализованы следующие мероприятия: тяжелые нефтяные остатки разогреваются паром высокого давления до температуры 260-290 О С; для дробления частиц кокса применены роторные насосы (3000 об./мин); установлена система фильтрации для удаления частиц кокса; все горелки котлов замещены горелками с низким образованием NOх

Существует достаточное число оригинальных исследований, в которых проводилось изучение горения оримульсии, были изучены ее характеристики, воспламеняемость 9.

В Японии на ТЭС Kashima Kita Electric’s оримульсия сжигается с 1992 г., для чего в то время была проведена реконструкция одного из энергетических котлов. С 1999 г. все котлы данной станции были переведены на сжигание оримульсии. Повышенное содержание в оримульсии азота и серы приводит к большим концентрациям NO_х и SO_х в дымовых газах, кроме того необходимо решение вопроса, связанного с коррозией оборудования, вызванной повышенным содержанием ванадия в оримульсии. При сжигании оримульсии также должен быть учтен вопрос, связанный с налипанием золы на пароперегревательные поверхности котла [10].

ТЭС New Brunswick Power (Канада) имеет мощность 315 МВт. На этой станции сжигалось до 800 тыс. т оримульсии в год. Для снижения неблагоприятного воздействия на окружающую среду на станции была внедрена установка десульфуризации дымовых газов. На ТЭС оримульсия сжигалась в двух энергетических котлах, дымовые газы выбрасывались через две дымовые трубы высотой 168 м [11].

В Великобритании экспериментальное сжигание оримульсии проводилось с 1989 г. на ТЭС Richborough мощностью 360 МВт. В 1996 г. данная ТЭС была закрыта по причине повышенных выбросов оксидов серы (очистка дымовых газов не была предусмотрена) [12].

Исходя из приведенной выше информации, можно говорить о том, что использование гудронов, битумов в качестве топлива является перспективным направлением в области энергосбережения и экономии традиционных видов топлива (угля, природного газа).

Основываясь на мировом опыте применения гудронов и битумов в электроэнергетике следует рассматривать возможность использования нефтяных остатков (остаточных продуктов нефтепереработки) для сжигания на ТЭС в России. Данное направление будет особенно перспективным для ТЭЦ, расположенных вблизи нефтеперерабатывающих заводов, например, Тобольская ТЭЦ (г. Тобольск, Тюменская область), Нижнекамская ТЭЦ-1 (г. Нижнекамск, Республика Татарстан) и т.д.

Цель исследований, проводимых авторами, заключается в разработке технических решений по сжиганию нефтяных остатков на Нижнекамской ТЭЦ-1 при минимальной реконструкции установленных котлов ТГМ-84, рассчитанных на сжигание мазута марки М-100, который по своим свойствам схож с нефтяными остатками. Для сжигания в топках котлов предполагается использовать отходы нефтепереработки ОАО «Нижнекамскнефтехим».

Таблица 2. Сравнительные физико-химические характеристики тяжелых нефтяных остатков, тяжелого мазута и оримульсии.

В табл. 2 приведены сравнительные физико-химические характеристики тяжелых нефтяных остатков (необходимо отметить, что их характеристики зависят от состава и свойств исходной нефти [13]), тяжелого мазута и оримульсии [1, 14].

Как видно из табл. 2 оримульсия отличается только повышенным влагосодержанием. Именно то, что тяжелые нефтяные остатки и тяжелый мазут имеют схожие характеристики, и делает привлекательным использование остатков нефтепереработки на ТЭС. При этом можно использовать уже установленные котлоагрегаты, рассчитанные на сжигание тяжелого мазута марки М-100 (после проведения соответствующей реконструкции). Однако необходимо учитывать возрастающую нагрузку на окружающую среду со стороны ТЭЦ, связанную с повышенным содержанием серы в остатках. Данная проблема может быть успешно решена за счет внедрения комплексной системы, включающей в себя, например, установку низкоэмисионных горелок и систему очистки дымовых газов от оксидов серы.

При решении вопросов эффективного сжигания тяжелых нефтяных остатков необходимо особое внимание уделить организации горения топлива. Например, можно применить метод тяжелой кавитации.

Данный метод был реализован для сжигания мазута и оримульсии на нескольких ТЭС США и России. В основе этого метода лежит использование явления кумулятивного удара для улучшения распыления топлива. Эта технология привела к усовершенствованию конструкции центробежных форсунок, в результате чего был разработан специальный кавитатор. Использование кавитаторов высокого давления позволяет снизить или исключить отложения на поверхностях нагрева котлов, исключить использование присадок к тяжелому мазуту, увеличить сроки между остановами котла для очистки, снизить количество выбросов оксидов азота.

Реализация в России проекта по сжиганию нефтяных остатков приведет к практически безотходному процессу нефтепереработки, что снизит негативное воздействие на окружающую среду со стороны нефтеперерабатывающих заводов, экономии потребления природного газа, мазута.

1. Гун Р.Б. Нефтяные битумы. М.:Химия, 1973. 432 с.

2. Юрченко А.А., Поляков А.А. Сернокислые гудроновые

озера и методы их утилизации. URL:

http://www.corvus.lv/files/pdf/3_SulfuricJarJakes.pdf (дата обращения: 25.06.2011).

3.В России этот способ реализован. [Электронный ресурс]: Новости энергетики. URL: http://vpnews.ru/index14.html (дата обращения: 1.06.2011).

4. Orimulsion and Power Stations // P.O.S.T. note. Vol. 84. October 1996.

5. Rajinder Soni Production and Reserves of Orimulsion Fuel. URL: http://www. boddunan. com/component/content/arti- cle/65-retailing/6522-production-and-reserves-of-orimul- sion-fuel.html (дата обращения: 30.07.2011).

6. Miller C.A. and Srivastava R.K. The combustion of Orimulsion and its generation of air pollution. Prog. Energy Combustion Science Vol. 26, Issue 2, April 2000. P. 131160.

7. Hey-Suk Kima, Mi-Soo Shina, Dong-Soon Janga, Young- Chan Choib, Jae-Goo Lee. Numerical study for the combustion characteristics of Orimulsion fuel in a small-scale combustor. Applied Thermal Engineering, Volume 25, Issues 1718, December 2005, P. 2998-3012.

8. Stanley N. Harding. Chapter 3. Characteristics of Alternative Fuels. Combustion Engineering Issues for Solid Fuel Systems, January 2008. P. 83-131.

9. Christian N. Buchardt, Jan Erik Johnsson, Soren Kiil. Experimental investigation of the degradation rate of adipic acid in wet flue gas desulphurisation plants. Fuel, Volume 85, Issues 5-6, March-April 2006. P. 725-735.

10. Kashima-Kita Orimulsion Burning Boiler. URL:

http://www.mhi.co.jp/en/power/news/sec1/2001_nov_01. html (дата обращения: 17.08.2011).

http://en.wikipedia.org/wiki/Dalhousiej3enerating_Station (дата обращения: 3.08.2011).

12. В Великобритании экспериментальное сжигание.

[Электронный ресурс]: Abandoned Britain. URL:

http://www.abandoned-britain.com/PP/richborough/1.htm (дата обращения: 5.07.2011).

13. Битумы нефтяные, состав, структура и свойства. URL: http://www.materialsworld.ru/8/bitum.php (дата обращения: 15.09.2011).

14. Thomas HKgglund Comparative advantages of Orimulsion, LN3 and Petcoke. URL:

(дата обращения: 14.06.2011)

15. Синайский Н.А., Гошей Т.А. Использование метода тяжелой кавитации для сжигания мазута и оримульсии // Теплоэнергетика. 2003. № 5.

Источник