Битумы нефтяные производитель завод. Окисленный битум: производство, свойства и применение

В сентябре 2016 г. рынок Таможенного Союза ожидает переход на новый стандарт выпуска битума (ГОСТ 33133-2014). Формально стандарт является добровольным, но его соблюдение может быть включено в число обязательных требований для участия в тендерах на получение госзаказа. По расчётам Минэнерго, общий объем инвестиций, необходимых российским компаниям для модернизации своих битумных производств под новые требования, составит не менее 2,5 млрд рублей. В данный момент производители, по-видимому, стремятся максимально использовать существующие мощности, пока это можно.

Российские предприятия показывают устойчивую повышательную динамику производства битума, начиная с сентября прошлого года. Согласно исследованию , в 2016 г. индекс производства к предыдущему месяцу был положительным на протяжении 3-х месяцев из 4. Объем производства битума в апреле 2016 года в натуральном выражении вырос на 43% г/г.

Битум находит разнообразное применение в строительстве, при производстве таких материалов как асфальтобетон, строительная изоляция, кровельные покрытия. Сегодня битум, чаще всего получается в ходе переработки обработки угля, нефти, сланцевых смол и торфяных экстрактов.

Совокупный прирост объемов производства за 4 месяца 2016 года составил более 50 % г/г. Специалисты IndexBox отмечают, что рост объемов производства битума связан, главным образом, со стабильным спросом со стороны дорожно-строительного сектора, где битум применятся в качестве ключевого сырьевого материала в составе дорожного покрытия. Причём, по оценкам Росавтодора, рынок пока остается дефицитным.

Динамика производства битумов в России

Динамика производства битума в стоимостном выражении отличается от динамики производства в натуральном выражении, характеризуясь при этом падением. Так, за январь-апрель 2016 года объем производства в стоимостном выражении оказался на 50% ниже г/г. Согласно данным исследования, проведенного специалистами компании IndexBox, значительное снижение цен на битум связаны колебаниями цены на нефть, а также увеличением предложения на рынке.

Объем производства битумов в России

В структуре рынка битума, основной объем по-прежнему приходится на дорожный битум: в 1 кв. 2016 г. было произведено 812,6 тыс. т, что составляет 68% от совокупного объема производства в натуральном выражении. Отсутствие структурных изменений производства продукции по товарным категориям обусловлены устойчивым спросом со стороны потребляющих отраслей.

Битумы выпускаются на большинстве нефтеперерабатывающих заводов. В числе важнейших предприятий, занимающихся их производством можно выделить ООО «ЛУКОЙЛ-НИЖЕГОРОДНЕФТЕОРГСИНТЕЗ», ООО "ЛУКОЙЛ-ПЕРМНЕФТЕОРГСИНТЕЗ", ООО "ЛУКОЙЛ-ВОЛГОГРАДНЕФТЕПЕРЕРАБОТКА», АО «ГАЗПРОМНЕФТЬ - МОСКОВСКИЙ НПЗ», а также подразделения НК «Роснефть» - Ангарский НПЗ, Ачинский НПЗ, Новокуйбышевский НПЗ, Сызранский НПЗ, и др.

Рынок битумов в России: география производства

Наибольший объем производства среди всех федеральных округов приходится на Приволжский федеральный округ: в янв.-апреле 2016 года там произведено 599 тыс. т битума, что составляет 33% от совокупного объема. На втором месте с долей 32% находится Южный федеральный округ, на третьем месте - Центральный федеральный округ с долей 25%. В совокупности на данные федеральные округа приходится 91% от российского объема производства в янв.-апреле 2016 года, в то время как в 4 кв. 2015 года на те же округа приходилось в совокупности 94%. Стабильное распределение долей в совокупном объеме производства показывает равномерное внутригодовое использование мощностей в ключевых округах производства.

В 2016 году Минэконмразвия оценивает объем добычи нефти на уровне 538 млн. т. Несмотря на экономическую привлекательность экспорта сырой нефти по сравнению с нефтепродуктами, ожидается снижение экспорта нефти (99,4 % к 2015 году) что обусловлено тенденциями мировой конъюнктуры на рынке нефти. На этом фоне объем поставок нефти на российские нефтеперерабатывающие заводы в 2016 году незначительно снизится (99,6 % к 2015 году). В сложившейся экономической ситуации МЭР ожидает снижение добычи к 2019 году до 532 млн. тонн.

Снижение маржинальности нефтепереработки в действующих налоговых условиях, последствия ухудшения экономической ситуации в стране, а также обозначенное компаниями изменение сроков и темпов модернизации НПЗ, по оценкам Минэкономразвития, окажут влияние на инвестиционную активность в отрасли и приведут к дальнейшему снижению инвестиций в производство нефтепродуктов в 2016 году. Начиная с 2017 года, напротив, ожидается небольшой рост.

Что такое битум, знают не только строители, но и многие потребители. Этот материал использовался несколько десятилетий назад повсеместно для покрытия небольших хозяйственных построек, обустройства влагозащитной преграды между фундаментом и стеной зданий и для многих других целей. Но чистый битум - не лучший вариант для производства кровельных покрытий. Ведь он поддается старению, становится ломким и твердым под воздействием кислорода и солнечного света. Вследствие этого на поверхности появляются трещины, и она теряет водозащитную функцию. Чтобы избавиться от перечисленных недостатков, для производства кровельных покрытий используется окисленный битум.

Особенности производства

Изготовление битума является сложным технологическим процессом, который осуществляется на территории нефтеперерабатывающих предприятий. Сырьем служит нефть, причем не один сорт, а несколько, которые тщательно отбирают. От того, насколько качественен исходный материал, зависит качество готового продукта.

Производство окисленного битума является принудительным процессом и осуществляется на специальной установке. В ней нагревается исходное сырье и через него пропускается кислород. Исходным сырьем может служить мазут, гудрон, крекинг-остатки, полугудрон или их смесь.

Преимущества и особенности

Следствием процесса окисления будет приобретение продуктом важных для эксплуатации характеристик, к которым относится:

1. Изменение теплостойкости покрытия с исходных +45 градусов до конечных +120 градусов.
2. Благодаря остановке всех химических процессов кровельный продукт приобретает необходимую жесткость.
3. Более высокая огнестойкость, чем у неокисленного аналога.
4. Отсутствие выделения паров и неприятных запахов при нагревании.
5. Благодаря улучшенному качеству с поверхности не осыпается базальтовый гранулят.
6. Покрытие сохраняет свой внешний вид, не вздувается и не трескается.
7. Улучшенная ветростойкость. За счет того, что жесткость материала повысилась, покрытие легко противостоит даже самым сильным ветрам.

Процесс окисления на этом не завершатся - он будет продолжаться после монтажа кровли некоторый период во время его эксплуатации.

Недостатки окисленного битума

К сожалению, процесс окисления наделяет покрытие и некоторыми недостатками:

1. Хрупкость при минусовых температурах - материал на морозе твердеет, становится жестким. Поэтому его нельзя использовать для монтажа. Это существенный минус для профессиональных строителей, которым приходится работать не только в летний период.
2. Из-за хрупкости полотна его при необходимости, сложно ремонтировать на морозе - при малейшей нагрузке, например - достаточно стать на кровлю, она начинает трескаться и ломаться.

Изготовление модифицированного битума

Что что такое битум модифицированного вида? Так называется материал, в исходную смесь которого добавляют определенный вид модифицирующего вещества. Это необходимо, чтобы готовая продукция для кровель могла противостоять различным погодным воздействиям. Что дает добавка модификаторов? Смешивание битума с полимером, добавленным в правильной пропорции, наделяет конечный продукт важными для эксплуатации свойствами:

1. Устойчивостью к УФ-излучению.
2. Хорошей адгезией.
3. Способность хорошо держать форму.
4. Стойкостью к резким изменениям температурного режима.

Многие потребители задаются вопросом, не вреден ли добавляемый полимер для людей и окружающей среды. О том, насколько безопасен термопласт, свидетельствует следующий факт - через несколько лет эксплуатации на поверхности покрытия начинают расти грибки, мох и другие биологические организмы. Чтобы их уничтожить, достаточно обработать поверхность любым веществом, основой для создания которого послужил медный купорос.

Сравнение характеристик окисленного и модифицированного битума

Свойства окисленного битума и сбс-модифицированного во многом одинаковы. Это длительная эксплуатация, отличный внешний вид. Но есть и различия. Чтобы понять, какой из материалов обладает лучшими показателями и больше подходит для конкретного объекта, необходимо сравнить их характеристики и рассмотреть отличия.

Вывод : хотя модифицированный битум стоит дешевле, по разным показателям он немного уступает окисленному аналогу.

Особенности монтажа

Как говорят про опытных строителей, если укладка каждого вида покрытия проводилась правильно, не отмечаются существенные различия в поведении кровли. Но есть один важный нюанс. Выбирать и устанавливать покрытие из обоих материалов необходимо с учетом их характеристик и свойств. Так, летом удобнее работать с модифицированным битумом - он обладает большей теплостойкостью и хорошо себя зарекомендовал при высоких температурах. Если же для монтажа используется окисленный аналог, с ним работать лучше в зимнее время. Он и при очень низких температурах сохраняет гибкость.

Вывод: можно работать с любым материалом, если работы проводить согласно рекомендациям производителя и строго выполнять все их предписания, покрытие кровли может эксплуатироваться долгие годы, сохраняя свои характеристики.

А что говорят про гибкую черепицу отзывы владельцев домов, покрытых подобным материалом? Самое главное, что говорит каждый из них, это высокая эстетичность покрытия и его надежность. По истечении нескольких лет эксплуатации поверхность остается в целостности и выполняет свою функцию.

Виды модифицированных битумов

В зависимости от вида добавляемого модификатора существует два вида модифицированного битума:

1. СБС (резинобитум). Чтобы его получить, в битумную массу добавляют каучук. Благодаря этому масса изменяет свою структуру на молекулярном уровне. Изготовленная из материала битумная кровля обладает более высокой гибкостью и прочностью при минусовых температурах, а также приобретает способность повторять все изгибы поверхности и даже после значительных растягиваний возвращаться в исходное состояние.
2. АПП. Так называется смесь, в которую добавляют полимер (атактический полипропилен). Благодаря этому готовое полотно при изменениях температуры изменяет свою пластичность (чем выше температура, тем выше пластичность и, наоборот). Добавляемый полимер имеет невысокую стоимость. Поэтому полученная с его использованием битумная кровля стоит ниже, чем с СБС-добавками.

Преимущества и особенности модифицированных покрытий

СБС-модифицированный материал:

1. Обладает большим коэффициентом удлинения - полотно можно растянуть на длину, большую от первоначальной в 20 раз, и при этом оно не разрушится, а останется целым. У окисленного битума подобный показатель намного ниже.
2. При температурах ниже нуля полотно сохраняет гибкость и эластичность.
3. При сгибах на полотне не появляются трещины, даже если температура окружающей среды ниже нуля.

АПП-модифицированный материал:

1. Изменяет пластичность при изменении температуры. Чем выше показатель градусника, тем быстрее улучшается пластичность, и наоборот - при снижении температуры резко снижается гибкость покрытия.
2. Стоимость покрытия на основе АПП модификаторов имеет более низкую стоимость, чем СБС аналог.

Недостатки модифицированной кровли

Покрытие с АПП-модификаторами не предназначено для использования в регионах, где температура зимой опускается ниже -25 градусов. Он начинает трескаться и рассыпаться. При нанесении покрытия на кровлю необходимо работать с ним аккуратно. Материал совершенно неэластичный, и если растянуть, он не возвращается к исходному состоянию.

Благодаря разнообразию кровельных битумных материалов на строительном рынке каждый потребитель может выбрать вариант по наиболее подходящей цене и с теми характеристиками, которые его устроят.

Трудно представить себе современное строительство, как дорог, так и зданий без использования битума. Широчайшее его применение в этих областях определяется уникальными свойствами материала:

• нагревание приводит к тому, что он становится более тягуч, практически любые строительные материалы смачиваются им;
• при охлаждении загустевает, постепенно превращаясь в монолитную твёрдую структуру вместе с включёнными в него наполнителями;
• гидрофобен, что передаётся наполнителям и контактирующим средам после пропитки, это предопределяет использование битума для гидроизоляции.

К сырью для производства битума относятся материалы, содержащие вещества с высокой вязкостью, асфальтеновые компоненты. Они получаются из отходов, образующихся при переработке нефти. Ископаемый природный компонент смол извлекают методом физического воздействия на битумосодержащую породу. Чаще всего это обработка породы водяным паром высокой температуры. Вязкость компонентов при этом снижается, и таким путём их вымывают из породы.

Описанная технология является классической, в настоящее же время вместо природной добычи наиболее распространена технология производства нефтяных битумов промышленными предприятиями из отходов, образующихся при переработке нефти в сыром виде.

Нафтеновые и нафтеново-ароматические нефти во время вакуумной перегонке дают продукт гудрон, который и является основой для изготовление битума. Если в его состав ввести специальные добавки, то получается вещество с высокими эксплуатационными характеристиками, применяемое в качестве битума. Переработка нефти парафинового состава даёт много полезных отходов, а получаемый при этом гудрон перемешивается со специальными составляющими и отправляется в реактор для окисления.

Во время вакуумной перегонки мазута и последующей деасфальтизации масляных компонентов нефти получаются побочные продукты гудронного состава. Наша страна обладает огромными запасами нефти с высоким содержанием битума, но ведущее место в производстве битума занимает способ окисления.

С учётом того, что Россия по-прежнему отстаёт от ведущих мировых держав в протяжённости качественных дорог, открыть завод по производству битума в России – очень выгодное и востребованное в настоящее время предприятие.

Состав битума

Составом определяется дальнейшее применение битума. Он состоит на 14% из водорода и на 70% из углерода, остальная часть – это примеси кислорода, серы и других химических элементов. Если сказать проще, то это углерод с различными добавками. На его свойства влияет не столько его элементный состав, сколько виды соединений водорода с углеродом, определяемые технологией производства битума.

Назовём виды этих соединений:

• масляный компонент, который обеспечивает материалу текучесть;
• смолистые включения, которые придают продукту эластичность;
• асфальтеновые соединения, благодаря которым у битума имеется вязкость.

Содержание масел в битуме по отношению к его общей массе достигает 60%, что является преобладающей долей. Чем выше это долевое соотношение, тем больше у материала проникающая способность по отношению к другим средам. Значительно меньше в нём содержится смол, обычно их количество не превышает 30%. Смолы обладают тягучестью, а плотность у них значительно выше, чем у масел. Смолы бывают твёрдые, вязкие и полужидкие, их вязкость определяется температурой. Чем она выше, тем вязкость смол и самого битума ниже. При достаточном нагреве в установке по производству битума можно получить удобный в использовании жидкий битум.

Производственное оборудование

С учётом того, что используется в качестве исходного сырья, применяется различное промышленное оборудование для производства битума. Это различные котлы и печи, иные устройства. Чтобы материал было удобно перевозить от производителя к месту использования, изначально он хранится в основном в твёрдом виде. Хранение битума не представляет никаких особых проблем при средней температуре окружающего воздуха. Лишь в жаркую погоду он сильно размягчается и это существенно усложняет операции погрузки и транспортировки. Чаще всего хранится битум в брикетах. А вот чтобы использовать его в дорожном и промышленном строительстве, необходимо твёрдые куски нагреть до той температуры, при которой они примут необходимую вязкость. Обычно их разогревают до жидкого состояния и уже затем используют в различных технологических операциях.

Установки для плавления на предприятиях дорожной и строительной специфики не только приводят сырьё в жидкое состояние, но и поддерживают в такой готовности к использованию сколь угодно долго. Эти установки изготавливаются в мобильном и стационарном вариантах. Мобильная установка перемещается автомашиной, стационарная же всегда остаётся на одном месте. Но производительность выше именно у стационарной установки, так как она имеет большие по объёму ёмкости для битума и более мощные нагревательные печи.

По способу нагрева все печи для производства битума различают на устройства прямого нагрева, косвенные нагреватели с циркуляцией теплоносителя и их комбинированные варианты. Также следует отличать установки для нагревания дорожного и строительного битума по определяющим признакам его производства. Есть такие установки, в которых трубы с теплоносителем расположены по всему объёму ёмкости, в других же установках трубы нагрева располагаются лишь в приёмной камере. Те установки, в которых нагреватели расположены по всему периметру, лучше. Ведь в них сырьё плавится равномерно по всему объёму и одновременно приходит в эксплуатационную готовность всё содержимое ёмкости.

Также битумонагревательные установки подразделяют по способу загрузки в них твёрдого сырья - это устройства с загрузкой сверху и сбоку. Боковая загрузка лучше тем, что в установку можно подавать исходное сырьё как вручную, так и помощью специального транспортёра или погрузчика.

Виды битума для строительства

В строительной сфере этот материал используется для приготовление различных мастик, для гидроизоляционных фундаментных работ и для устройства кровель. В основном это вещества, получаемые при переработке нефти. Также широчайшее применение строительный битум нашёл в сооружении дорог.

По указанным областям применения можно произвести простую классификацию этого строительного материала:

• для использования в строительстве зданий и сооружений;
• для производства кровельных работ;
• для дорожного строительства.

Отечественная промышленность производит жидкий, полутвёрдый и твёрдый битум для строительного сегмента промышленности. Жидкий также делится на несколько классов по скорости загустевания.

Для производства гидроизоляционных работ применяется строительный битум марок от БН 50/50 до БН 90/10. Это сырьё ещё широко применяется в изготовлении кровельных материалов, таких как гидроизол, люберит, изопласт и др. В каждом из перечисленных материалов для повышения прочности, морозостойкости и других важнейших эксплуатационных параметров в сырьё вводят специальные добавки полимерного состава. Все полимерные битумы, используемые в строительстве, горючи, температура их самопроизвольного воспламенения равна 368 °С. При имеющемся источнике открытого огня они загораются уже при 230 °С.

В целях гидроизоляции фундаментов зданий и сооружений применяется специальный изоляционный битум. Он способен медленно отвердевать и при этом длительное время сохранять свои свойства, плотно связываясь с поверхностью железобетонных изделий.

Для пропитки покрывающего дорожного слоя и для предварительной обработки грунта перед укладкой асфальта используется дорожный битум. В этой специфике применяется как жидкий, так и вязкий составы. Они также горючи, температура вспышки материала при внешнем открытом источнике находится в пределах от 60 до 120 °С.

Битум для дорожного строительства

В строительстве дорог применяется полимерный битумный продукт, сейчас в России производство дорожного битума наращивается, но всё равно по объёмам изготавливаемого материала оно далеко отстаёт от мировых показателей.

Такие установки характеризуются большим потреблением энергии, их электрическая мощность достигает 200 кВт и более. В силу больших расходов на электроэнергию многие заводы по изготовлению асфальтобетона не могут организовать у себя модификацию битума вяжущими полимерными составами.

Битум можно смело отнести к продукции с сезонным спросом, это прежде всего определяется сезонностью дорожных работ в нашей стране. Цена битума за тонну в летний период резко возрастает, а в зимний падает. Вследствие того, что этот материал производится из нефти, немалое влияние на стоимость битума оказывает и нестабильность нефтяных котировок на мировом рынке.

Также цена на битум сильно зависит от удалённости потребителя от производящих комплексов, это связано с немалыми затратами на транспортировку материала как в жидком состоянии в ёмкостях, так и в твёрдом виде, когда транспортируется твёрдый битум в мешках.

Торговля битумом

В настоящее время торговля битумом в России неуклонно наращивает темпы. Продающие компании организуют в основном продажу битума оптом, но не отказываются и от розничной торговли этим материалом широкого и устойчивого спроса.

Рассмотрим цены на битумное сырьё, установившиеся на отечественном рынке в настоящее время:

Анализируя приведенную таблицу, можно сделать вывод о том, что стоимость битума в настоящее время довольно высока. В ход идут и все имеющиеся старые запасы, и образующиеся при производстве и транспортировке отходы битума. Это даёт возможность производящим нефтяным компаниям получать расчётную прибыль, но сдерживает развитие дорожного строительства в стране.