Нефтяной битум представляет собой продукт различной консистенции: от твердого до жидкого. В состав битума входят: асфальтены (твердые хрупкие компоненты нефти темного цвета), смолы и масла.
Присутствие в составе каждого из трех компонентов придают нефтяному битуму определенные свойства:
- присутствие асфальтенов придает битуму высокую температуру размягчения и твердость;
- смолы придают материалу эластичность и улучшают связывающие свойства;
- масла – это жидка среда, в которой растворены или находятся другие компоненты нефтяного битума.
Сырьем для производства битума служат: крекинг-остатки (фракция с температурой кипения более 350 градусов); гудроны, мазуты.
Имеется всего три основные технологии производства нефтяного битума:
- Остаточные и осажденные нефтяные битумы получают путем перегонки концентрированных нефтяных остатков в вакууме.
- Окисленные битумы получают путем окисления кислородом гудронов, крекинг-остатков при температурах от 180 до 300 градусов. Данный способ производства битума в настоящий момент имеет наиболее широкое распространение в промышленности;
- Компаундирование. Это процесс смешения остаточных и окисленных битумов с нефтяными остатками и дистиллятами.
Для перегонки, в качестве исходного сырья используют мазут, а для окисления и деасфальтизации применяют гудроны.
Остаточные битумы, по своим свойствам это мягкие легкоплавкие материалы. В отличие от остаточные битумов, окисленные нефтяные битумы – это материал эластичный и устойчивые к температурному воздействию.
Основным оборудованием для производства нефтяных битумов являются трубчатые реакторы и окислительные колонны. Для производства дорожных нефтяных битумов используются, в основном окислительные колонны, для строительных битумов – трубчатые реакторы.
Колонна работает по непрерывной схеме. Материал для приготовления битума постоянно подается в середину колонны — на границу раздела фаз. Снизу колонны откачивается битум. Снизу в колонну подается воздух для окисления через барботер (устройство для пропускания газа через жидкую среду), а вывод отработанных газов после процесса окисления происходит через верх колонны.
С заводов жидкие и полужидкие битумы транспортируется в железнодорожных цистернах, автобитумовозы, вагоны-бункеры. Высокоплавкие твердые битумы фасуют в мешки или отливают из него форму, удобную для транспортировки.