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:

• в качестве изолятора при проведении кровельных работ;
• в качестве верхнего покрытия при обустройстве дорог;
• в производстве масел, топлива и газов.

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:

• гидроизоляция (при дорожных и кровельных работах, например);
• производство кровельных материалов (рубероид, гибкая кровля);
• производство лакокрасочных материалов;
• полимерная промышленность;
• производство асфальта.

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?

1. Гудрон - это результат (остаток) переработки нефти, в то время как битумные смолы имеют природное происхождение, хоть и на основе той же нефти.
2. Состав битумов более разнообразен, чем состав гудрона, чем обусловлены и более разнообразные свойства.
3. Гудрон может использоваться для получения битумов, обратная процедура не практикуется.
4. Сфера применения битумов шире, чем гудрона.
5. Наконец, битумы известны человеку с древнейших времен, в то время как гудрон появился в период переработки нефти.

Гудрон является смолистым и черным веществом, имеющим твердую или вязкую структуру. Остается после перегонки из нефтепродуктов топливных и масляных фракций. Процесс, при котором образуется гудрон, протекает при температурах от 450 до 600оС.

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.Гудрон используется для изготовления смазочных масел и является незаменимым в производстве горючих газов. Также не стоит забывать, что гудрон - это один из компонентов моторного топлива.

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.

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 ( асфальтогеновых кислот);
- незначительное количество примеси металлов, которые присутствовали в нефти.

Свойства гудрона

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

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.

Гудрон используется для изготовления смазочных масел и является незаменимым в производстве горючих газов. Также не стоит забывать, что гудрон - это один из компонентов топлива.

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.

Твердые масла, или баттеры – продукты растительного происхождения, сохраняющие кремообразную или твердую консистенцию в условиях комнатной температуры. При соприкосновении с кожей такие масла плавятся и могут применяться в качестве ухаживающих средств в чистом виде или в составе смеси с жидкими растительными маслами.

Натуральные растительные твердые масла-баттеры

Твердые масла используются для приготовления массажных плиток, мыла ручной работы, в составе сливочных кремов по уходу за лицом, телом, бальзамов для губ и волос. Большинство видов СПА-косметики обогащено твердыми натуральными маслами.

В составе баттеров только натуральные растительные масла с высоким содержанием насыщенных кислот, помогающих сохранить красоту и молодость кожи, восстановить волосы.

В косметических продуктах баттеры применяются в качестве загустителя и биологически активного вещества, позволяющего насытить кожу и волосы питательными веществами, наполнить влагой.

Полностью натуральные твердые масла получают путем прессования растительного сырья без применения химических технологий. Уникальные экзотические тропические баттеры получают из диких и культивированных растений Бразилии, Африки, Индии.

Растительные твердые масла готовят путем смешивания гидрогенизированных и нерафинированных натуральных масел. Получается твердый продукт сливочной консистенции. Усиленное скольжение при нанесении на кожу позволяет пользоваться такими маслами в качестве массажных.

Если хранить твердые масла в жарком помещении, консистенция продукта может измениться и превратиться в мягкую. Это стоит учитывать при транспортировке косметических плиточных масел.

Как применять твердые масла

Для применения твердого масла в чистом виде достаточно отломить небольшой кусочек, подержать его в руках и нанести на кожу массирующими движениями. Особенно такой способ подходит для сухой увядающей кожи.

Купуасу баттер чаще всего используют в качестве заменителя ланолина и эмульгатора. Какао масло вирджини обладает изумительным шоколадным запахом и подходит для устранения целлюлита. Твердое масло манго и ши обладают солнцезащитным фактором и применяются перед солнечными ваннами. Баттер купуасу и ши применяются для ухода за поврежденными волосами.

Масло карите производят из дерева ши. Систематическое применение такого твердого масла значительно замедляет процессы старения, делает кожу бархатистой, мягкой. Какао масло можно использовать при уходе за нежной детской кожей с первого дня жизни. Кокосовое масло применяется при производстве шампуня, бальзама для ухода за волосами. Масло лавра имеет зеленоватый оттенок и обладает мощным антисептическим действием, способствует быстрой регенерации кожных покровов, заживлению небольших ран и ссадин. Масло ним превосходно увлажняет и тонизирует кожу, может использоваться при экземе, псориазе, дерматите.

Для создания качественного и надежного дорожного покрытия применяются различные по составу и свойствам материалы. Одним из них является гудрон. Что это за вещество, какими свойствами оно обладает и где применяется, очень хорошо известно в первую очередь строителям и дорожным рабочим. Люди старшего поколения, чье детство прошло в Советском Союзе, наверняка помнят, какая была их первая жевательная резинка — гудрон. Внешне это смолистая субстанция, образуемая после , имеющая вязкую структуру и выраженный Выход гудрона составляет от 8 до 45 процентов от массы нефти.

Гудрон — что это такое

Основу этого вещества составляют нефтепродукты, поэтому по составу гудрон очень схож с нефтяными фракциями. Обязательными компонентами являются:

Нефтяные смолы, состоящие из сложных по составу углеводородов и придающие гудрону вязкость и тягучесть.

Асфальтены — твердые вещества, повышающие температурную устойчивость.

Асфальтовые кислоты и их ангидриды, имеющие смолистую консистенцию и относящиеся к полинафтеновым кислотам.

Также обязательной составляющей гудрона является высокое содержание примесей металлов, присутствующих в нефти.

Свойства гудрона

Они зависят в основном от свойств нефти, а также технологий, применяемых при ее переработке. Природа нефтяных фракций влияет и на некоторые характеристики гудрона, такие как плотность, температура плавления и вспышки, коксуемость. Более качественный гудрон получается из тяжелой смолистой нефти и составляет около 8% ее массы.

Применение гудрона

В самых различных отраслях применяется гудрон. Что это незаменимая составляющая для производства дорожного и строительного битума, известно, пожалуй, всем.

Но кроме этого, гудрон необходим и при изготовлении моторного топлива, мазута и горючих газов. В строительной и резиновой его используют в качестве мягчителя. Гудроны с высоким содержанием смол могут перерабатываться в дизельное топливо с применением метода гидрогенизации и крекинга.

Для того чтобы удалить смолисто-асфальтеновые составляющие и полициклические углеводороды, которые имеют низкий показатель вязкости и высокую степень коксуемости, применяется деасфальтизация гудрона. Растворителем, как правило, служит пропан. Но наряду с ним, когда требуется получить сырье установок гидрокрекинга или могут использоваться пентан и бутан. Иногда проводится двухступенчатая деасфальтизация, когда полученный в первой ступени асфальт выделяет более вязкий компонент — деасфальтизат 2.

При проведении дорожных работ гудрон подвозят в твердом виде, и уже непосредственно перед применением он разогревается до жидкого состояния.

Вторичные ресурсы

При производстве моющих средств, светлых масел, очистке парафинов и других технологических процессах, где в качестве реагента используется образуется побочный продукт, который называется кислый гудрон. Это ценный вторичный ресурс в виде смолистой массы черного цвета, содержащей в основном серную кислоту и органические соединения. Тонна кислого гудрона позволяет получить 600 кг жидкого топлива, 230 кг гипса, 110 кг кокса или 60 кг газообразных углеводородов.

Опасность кислых гудронов для экологии

Несмотря на всю свою ценность в качестве сырья для битумных вяжущих, еще и одним из самых серьезных факторов, представляющих угрозу экологии, является кислый гудрон.

Что это вещество действительно является источником опасности для растительного и животного мира, несложно представить, если вспомнить его состав — смолистые вещества и свободная серная кислота, содержание которой может составлять до 70% всей массы.

Опасность представляет и способ хранения кислых гудронов. В связи с тем, что отсутствуют на сегодня рациональные методы их утилизации, эти отходы просто сваливаются в пруды-накопители, занимающие иногда довольно значительные площади. В результате окислительно-восстановительных процессов, которые самопроизвольно происходят на поверхности этих хранилищ, выделяется большое количество После сильных дождей или таяния снега весной кислые воды, стекающие из переполненных прудов, закисляют почву и подземные воды.

Все это негативно влияет на экологическую ситуацию вблизи расположения подобных прудов, отрицательно воздействует на здоровье людей, проживающих на прилегающей территории. Миллионы тонн кислых гудронов складируют в открытых прудах-накопителях на территории России. Практически на всех нефтеперерабатывающих заводах имеются такие отходы. В одной только Нижегородской области их накоплено более 250 тонн.

Утилизация отходов

При современном развитии строительства постоянно растет спрос на такую продукцию, как битум, гудрон, асфальт. Соответственно, увеличивается и количество производителей. Многие из них пытаются решить проблему утилизации кислых гудронов, используя метод сернокислотной очистки, но делается это еще в недостаточных масштабах, т. к. это довольно сложный технологический процесс. Он требует дорогих кислотоупорных материалов, разработки специальных технических приемов и условий хранения. Сегодня разрабатываются наиболее эффективные технологии по утилизации кислого гудрона.

Почти все специалисты, занимающиеся дорожным строительством, по праву считают гудрон уникальнейшим материалом. Его повторное плавление позволяет создавать различные соединения, которые с успехом применяются при строительстве дорог. А применение гудрона в кровельных и строительных работах, для получения мазута, смазочных масел и жидкого топлива еще больше повышает его ценность.

Нефть на заводах подвергается фракционной перегонке с целью получения светлых продуктов (бензина, лигроина, керосина) смазочных масел и других видов нефтепродуктов. Нефтяные остатки после отбора более легких по массе фракций — гудрон, крекинг — в дальнейшем используют в качестве сырья для получения нефтяных битумов заданных свойств. В настоящее время нефтяные битумы получают при атмосферно-вакуумной перегонке нефти (остаточные битумы); окислением нефтяных остатков (окисленные битумы) и смешением остатков, образующихся при перегонке нефти (компаундированные битумы).

В промышленности битумы получают: глубоким отгоном масляных фракций из гудрона (остаточные битумы); окислением гудронов кислородом воздуха , крекинг-остатков или экстрактов от селективной очистки масел и их смесей (окисленные битумы). Остаточные битумы — мягкие легкоплавкие продукты, окисленные — эластичные и термостабильные. Битумы, получаемые окислением крекинг -остатков, содержат большое количество карбенов и карбоидов, которые нарушают однородность битумов и ухудшают их цементирующие свойства.

Непосредственно битум получают несколькими способами, при которых применяются различные схемы производства битума. Наиболее распространенный способ - продувка воздухом гудронов, в результате чего получается окисленный битум. Повсеместная распространенность такого битума определяется экономичностью аппаратов непрерывного действия, участвующих в процессе производства. Также битум (остаточный и осажденный) получают в результате вакуумной перегонки мазутов и деасфальтизации гудронов пропаном. Кроме того, используют и компаундирование битумов, полученных с помощью разных процессов.

Для производства нефтяных битумов используют процессы вакуумной перегонки, окисления и деасфальтизации. Сырьем вакуумной перегонки обычно является мазут; для окисления и деасфальтизации применяют гудрон. Товарные битумы получают как непосредственный продукт того или иного процесса либо компаундированием продуктов разных процессов, либо одного и того же процесса. Качество готовых битумов зависит в первую очередь от качества сырья, а для окисленных битумов еще и от температуры, продолжительности окисления и расхода воздуха.

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):

85-87 С,

9,3-11,8 Н,

0,2-6,3 S,

0,2-0,7 N,

0,08-1,25 О.

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. Гудрон используют для производства дорожных, кровельных и строительных битумов, малозольного кокса, смазочных масел, мазута, горючих газов и моторного топлива.

Кислый гудрон — это 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.

Основным сырьём для производства битума в нашей стране являются остаточные продукты нефтепереработки: гудроны, асфальты деасфальтизации, экстракты селективной очистки масляных фракций и др.

Различают три основных способа получения нефтяных битумов:

1. Концентрированием нефтяных остатков путём перегонки их в вакууме получают остаточные битумы. Для получения остаточных битумов может быть использовано только сырьё с большим содержанием асфальтосмолистых веществ, которые в достаточном количестве присутствуют в тяжёлых высокосмолистых сернистых нефтях. В процессах вакуумной перегонки и деасфальтизации получают остаточные и осаждённые битумы. Главное назначение этих процессов - извлечение дистиллятных фракций для выработки моторных топлив - в случае первого, подготовка сырья для производства базовых масел (начальный этап) - в случае второго. В то же время побочные продукты этих процессов - гудрон перегонки и асфальт деасфальтизации - соответствуют требованиям по сырью в производстве битумов или их используют в качестве сырья в производстве окисленных битумов.

2. Окислением кислородом воздуха различных нефтяных остатков и их композиций при температуре 180 - 300 0С (окисленные битумы). Окисление воздухом позволяет существенно увеличить содержание асфальтосмолистых веществ, наиболее желательного компонента в составе битумов. Для производства окисленных битумов БашНИИНП предложено классифицировать нефти по содержанию (%, мас.) в них асфальтенов (А), смол (С) и твёрдых парафинов (П). Нефть считается пригодной для производства окисленных битумов, если выполняется условие:

Основным процессом производства битумов является окисление - продувка гудронов воздухом. Окисленные битумы получают в аппаратах периодического и непрерывного действия. Последние более экономичные и простые в обслуживании. Принцип получения окисленных битумов основан на реакциях уплотнения при повышенных температурах в присутствии воздуха, приводящих к увеличению концентрации асфальтенов, способствующих повышению температуры размягчения битумов, и смол, улучшающих адгезионные и эластичные свойства товарного продукта.

Аппараты, используемые в производстве битумов - трубчатые реактора или окислительные колонны. При получении строительных битумов предпочтительны первые, дорожных - вторые.

3. Смешением различных окисленных и остаточных битумов , а также нефтяных остатков и дистиллятов между собой получают компаундированные битумы. Остаточные битумы - мягкие легкоплавкие продукты, окисленные - эластичные и термостабильные. Битумы, получаемые окислением крекинг-остатков, содержат большое количество карбенов и карбоидов, которые нарушают однородность битумов и ухудшают их цементирующие свойства.