Гудрон - що це таке. Склад й застосування

Для створення якісного і надійного дорожнього покриття застосовуються різні за складом і властивостями матеріали. Одним з них є гудрон. Що це за речовина, якими властивостями воно володіє і де застосовується, дуже добре відомо в першу чергу будівельникам і дорожнім робітником. Люди старшого покоління, чиє дитинство пройшло в Радянському Союзі, напевно пам`ятають, яка була їх перша жувальна гумка - гудрон. Зовні це смолиста субстанція, утворена після переробки нафтопродуктів, що має в`язку структуру і виражений чорний колір. Вихід гудрону становить від 8 до 45 відсотків від маси нафти.

Гудрон - що це таке

Основу цієї речовини становлять нафтопродукти, тому за складом гудрон дуже схожий з нафтовими фракціями. Обов`язковими компонентами є:

- Нафтові смоли, що складаються з складних за складом вуглеводнів і надають гудрону в`язкість і тягучість.

- Асфальтени - тверді речовини, що підвищують температурну стійкість.

- Асфальтові кислоти та їх ангідриди, які мають смолистую консистенцію і відносяться до полінафтеновим кислотам.

- Також обов`язковою складовою гудрону є високий вміст домішок металів, присутніх в нафти.

Властивості гудрону

Вони залежать в основному від властивостей нафти, а також технологій, застосовуваних при її переробці. Природа нафтових фракцій впливає і на деякі характеристики гудрону, такі як щільність, температура плавлення і спалаху, коксованість. Більш якісний гудрон виходить з важкої смолистої нафти і становить близько 8% її маси.

Застосування гудрону

У самих різних галузях застосовується гудрон. Що це незамінна складова для виробництва дорожнього та будівельного бітуму, відомо, мабуть, усім. Але крім цього, гудрон необхідний і при виготовленні моторного палива, мазуту і горючих газів. У будівельній і гумовою галузі промисловості його використовують як мягчителя. Гудрони з високим вмістом смол можуть перероблятися в дизельне паливо із застосуванням методу гідрогенізації і крекінгу.

Для того щоб видалити смолисто-асфальтеновие складові і поліциклічні вуглеводні, які мають низький показник в`язкості і високий ступінь коксованості, застосовується Деасфальтизації гудрону. Розчинником, як правило, служить пропан. Але поряд з ним, коли потрібно отримати сировину установок гідрокрекінгу або каталітичного крекінгу, можуть використовуватися пентан і бутан. Іноді проводиться двоступенева Деасфальтизації, коли отриманий в першому ступені асфальт виділяє понад в`язкий компонент - деасфальтізата 2.

При проведенні дорожніх робіт гудрон підвозять в твердому вигляді, і вже безпосередньо перед застосуванням він розігрівається до рідкого стану.

Вторинні ресурси

При виробництві миючих засобів, світлих олій, очищенні парафінів та інших технологічних процесах, де в якості реагенту використовується сірчана кислота, утворюється побічний продукт, який називається кислий гудрон. Це цінний вторинний ресурс у вигляді смолистої маси чорного кольору, що містить в основному сірчану кислоту і органічні сполуки. Тонна кислого гудрону дозволяє отримати 600 кг рідкого палива, 230 кг гіпсу, 110 кг коксу або 60 кг газоподібних вуглеводнів.

Небезпека кислих гудронів для екології

Незважаючи на всю свою цінність як сировини для бітумних в`яжучих, ще й одним з найсерйозніших чинників, що становлять загрозу екології, є кислий гудрон. Що ця речовина дійсно є джерелом небезпеки для рослинного і тваринного світу, нескладно уявити, якщо згадати його склад - смолисті речовини і вільна сірчана кислота, зміст якої може складати до 70% всієї маси.

Небезпеку становить і спосіб зберігання кислих гудронів. У зв`язку з тим, що відсутні на сьогодні раціональні методи їх утилізації, ці відходи просто звалюються в ставки-накопичувачі, що займають іноді досить значні площі. В результаті окислювально-відновних процесів, які мимовільно відбуваються на поверхні цих сховищ, виділяється велика кількість діоксиду сірки. Після сильних дощів чи танення снігу навесні кислі води, що стікають з переповнених ставків, закісляет грунт і підземні води.

Все це негативно впливає на екологічну ситуацію поблизу розташування подібних ставків, негативно впливає на здоров`я людей, що проживають на прилеглій території. Мільйони тонн кислих гудронів складують у відкритих ставках-накопичувачах на території Росії. Практично на всіх нафтопереробних заводах є такі відходи. В одній тільки Нижегородської області їх накопичено понад 250 тонн.

Утилізація відходів

При сучасному розвитку будівництва постійно зростає попит на таку продукцію, як бітум, гудрон, бітумна мастика, асфальт. Відповідно, збільшується і кількість виробників. Багато з них намагаються вирішити проблему утилізації кислих гудронів, використовуючи метод сірчанокислотного очищення, але робиться це ще в недостатніх масштабах, т. К. Це досить складний технологічний процес. Він вимагає дорогих кислототривких матеріалів, розробки спеціальних технічних прийомів і умов зберігання. Сьогодні розробляються найбільш ефективні технології з утилізації кислого гудрону.

Майже всі фахівці, що займаються дорожнім будівництвом, по праву вважають гудрон унікальним матеріалом. Його повторне плавлення дозволяє створювати різні сполуки, які з успіхом застосовуються при будівництві доріг. А застосування гудрону в покрівельних і будівельних роботах, для отримання мазуту, мастил та рідкого палива ще більше підвищує його цінність.