Bitumen
Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 27. juli 2021; checks kræver 2 redigeringer .| Bitumen | |
|---|---|
| Lavet af | asfalt |
| Produceret | olie |
| Mediefiler på Wikimedia Commons | |
Bitumen (fra lat. bitūmen - bjergharpiks , " asfalt ") - et produkt af olieforvitring [1] . Faste eller harpiksholdige produkter, som er en blanding af kulbrinter og deres nitrogenholdige , oxygenerede , svovlholdige og metalholdige derivater.
Egenskaber
Bitumen er uopløselig i vand ; helt eller delvist opløseligt i benzen , chloroform , carbondisulfid og andre organiske opløsningsmidler . Densiteten af bitumen er 0,95-1,50 g/cm 3 , og dens egenskaber afhænger af kvaliteten af de olier, der indgår i blandingen, hovedsageligt deres oxidation og mætning med svovl. De fleste reserver af naturlig bitumen findes i bjergarter med et lavt eller medium indhold (Hvad?) (1-3 eller 3-5%); kun 13 % af de udforskede reserver findes i bjergarter, der indeholder mere end 5-10 %. Desuden er de fleste af disse bitumenrige aflejringer placeret i Canada (71 %) og Venezuela (27 %) [2] .
Bitumen er et amorft stof , det vil sige, at det i fast tilstand udviser egenskaberne af en væske. For at bevise dette anbragte professor Thomas Parnell ved University of Queensland i 1927 bitumen i en tragt og ventede på, at det skulle flyde ud. Eksperimentet bekræftede hans teori - den første dråbe faldt efter otte år. Universitetsspecialister fortsatte deres observationer efter videnskabsmandens død, idet de i 80 år havde fastslået, at bitumen udløber en dråbe hvert niende år, for hvilket universitetet i 2005 blev tildelt Ig Nobelprisen [3] .
Klassifikation
Naturlig bitumen er mineraler af organisk oprindelse med en primær kulbrintebase. Disse omfatter naturlige derivater af olie , dannet i strid med bevarelsen af dens aflejringer som følge af kemisk og biokemisk oxidation eller tektoniske processer [2] . Deres udvinding udføres hovedsageligt i et stenbrud eller minemetode ( tjæresand ).
Ifølge sammensætningen, afhængigt af sammensætningen af de originale olier og betingelserne for deres omdannelse, er de konventionelt opdelt i flere klasser:
- Malta
- asfalter
- asfaltener
- keriter
- ozokeritter
- huminokeritter
- antraxolitter
- naftider [4]
- naftoider .
Kunstig bitumen (teknisk bitumen) er et restprodukt fra olie-, kul- og skiferforarbejdning. Sammensætningen ligner naturlig bitumen.
Historie
Bitumen er det ældste bygge- og efterbehandlingsmateriale. Egenskaberne af naturlig bitumen - "jordtjære", bruges til at fastgøre spidserne af gamle spyd og gøre retter vandtætte, gamle mennesker vidste tilbage i den neolitiske æra . Bituminøse fade gik forud for lertøj. Bitumen blev brugt i byggeriet til at isolere et træ, der er ret sjældent i Mesopotamien . Naturlig bitumen blev ofte brugt som bindemiddel i skabelsen af mosaikker af halvædelsten og skaller ( Standart of Ur , mosaikpanel fra al-Ubaid) .
I den antikke verden tilhørte monopolet på naturlig bitumen oprindeligt Mesopotamien og udgjorde en betydelig del af eksporten. I det gamle Egypten blev bitumen brugt til balsamering og mumifikation . I oldtidens Sumer [5] blev dette stof kaldt "esir", akkadierne kaldte det "iddu", araberne, der bor i Irak, gav det mange navne: "sayali", "zift" og "kar".
Udvinding og forarbejdning af naturlig bitumen
Processen med udvinding og kompleks behandling af naturlig bitumen udføres i følgende rækkefølge:
- udvinding af bituminøse sten;
- adskillelse af bituminøse bjergarter i organiske og mineralske dele;
- bitumen transport;
- bitumenbehandling.
Afhængigt af betingelserne for forekomst og fysiske egenskaber af råmaterialer udføres udviklingen af naturlige bitumenaflejringer på følgende måder:
- stenbrud og minerydning, hvor klippen udvindes til overfladen, hvor bitumen udvindes fra den med et opløsningsmiddel eller varmt vand med tilsætning af emulgerende forbindelser;
- minedræning, hvor naturlig bitumen udvindes i minen ved hjælp af tyngdekraften gennem et system af stigende dræningsbrønde boret fra minedrift;
- boring in-situ, hvor naturlig bitumen udvindes ved termisk eller anden påvirkning af bituminøse bjergarter gennem brønde boret fra overfladen.
Mine (brud og mine) metoder bruges til at udvikle aflejringer med en bitumenmætning af værtsbjergarter på mindst 10% og en dybde på 60-90 meter. Bitumengenvindingsfaktoren er op til 85-90%. Et eksempel på en sådan produktion er Yaregskoye-oliefeltet i Komi-republikken .
Borehulsmetoder bruges til at udvikle aflejringer af flydende naturlig bitumen ( bituminøs olie ) med en forekomstdybde, normalt mere end 100 meter. Med borehulsmetoder når olieindvindingsfaktoren et gennemsnit på 30%. I Tatarstan produceres ekstra viskøs bituminøs olie på Ashalchinskoye-feltet i et eksperimentelt demonstrativt og indtil videre urentabelt projekt. Her er der boret flere par bueformede brønde med adgang til dagfladen. I et par er brøndene placeret parallelt med hinanden i en afstand af flere meter. Den ene brønd er designet til at pumpe damp, der varmer reservoiret op, den anden er designet til at pumpe olie ud, der er blevet mindre tyktflydende under påvirkning af opvarmning.
Naturlig bitumen er ikke et salgbart produkt i sig selv, som olie eller gas. For at opnå et kommercielt produkt fra dem er der behov for yderligere teknologiske processer. Som et kommercielt produkt af naturlig bitumenbearbejdning kan " syntetisk olie " betragtes - en type råmaterialealternativ til naturlig olie. Som et multikomponent-mineral indeholder naturlig bitumen, ud over kulbrinter, ofte naphthensyrer, sulfonsyrer , ethere og estere , svovl , sjældne ikke-jernholdige metaller ( vanadium , nikkel , rhenium ) i standardkoncentrationer. Minimumskoncentrationen af vanadium i naturlig bitumen, hvor dets kommercielle produktion er rentabel, er 120 g/t, og nikkel - 50 g/t [6] .
Verdensreserver af naturlig bitumen er omkring 580 milliarder tons, produktionen er 115 millioner tons (i 1981).
Ansøgning
Bitumen er et udbredt og velkendt ingeniør- og byggemateriale, der anvendes inden for forskellige områder:
- til vandtætning ved konstruktion af veje, bygninger og strukturer, lægning af rørledninger;
- i produktion af asfaltbeton ;
- ved fremstilling af tagmaterialer ;
- i maling- og lak- og kabelindustrien;
- til påfyldning af batterimastik mv.
Bitumen har ulemper ved brug i vejbygning. Disse omfatter:
- høj termisk følsomhed (blødgøring ved høje temperaturer og skørhed ved lav);
- dårlige mekaniske egenskaber og lav elasticitet;
- tendens til aldring (udtørring).
For at løse dette problem anvendes "modificeret bitumen" i vejbyggeri. .
Se også
- Athabasca (tjæresandsaflejring)
- asfaltbeton
- Jord bituminisering
- Tjæresand
- bituminøse fliser
- Bituminøs mørtel
- Tjære
- Ichthyol
- Ring og bold metode
- tjæregrav
- Patcher
Noter
- ↑ Lisichkin S. M. Essays om historien om udviklingen af den indenlandske olieindustri: førrevolutionær periode. M., L.: Gostopizdat, 1954. S. 13.
- ↑ 1 2 BITUMER // Great Russian Encyclopedia : [i 35 bind] / kap. udg. Yu. S. Osipov . - M . : Great Russian Encyclopedia, 2004-2017.
- ↑ Ig Nobelprisen 2005 . Ig Nobelprisen . Hentet 1. marts 2021. Arkiveret fra originalen 12. maj 2021.
- ↑ Kashirtsev V. A. Organisk geokemi af naphthider øst for den sibiriske platform. Yakutsk: YaF SO RAN, 2003. 160 s.
- ↑ Bitumen er det ældste bygge- og efterbehandlingsmateriale (utilgængeligt link) . Hentet 10. oktober 2011. Arkiveret fra originalen 8. august 2014.
- ↑ Iskritskaya N. I. "Økonomiske indikatorer for udviklingen af naturlige bitumenaflejringer" Arkivkopi dateret 15. august 2014 på Wayback Machine
Litteratur
- Chemical Encyclopedia NI " Great Russian Encyclopedia ", M. , 1988.
- Naturlig bitumen - Encyklopædi til minedrift .
 Ordbøger og encyklopædier | |
|---|---|
| I bibliografiske kataloger |
|