آدرس:

گیلان غرب کیلومتر 26 جاده قصر شیرین

تلفن:

09188346219-09186802060

قیرهای نفتی، انواع، کاربرد ها و مشتقات

قیرهای نفتی، انواع، کاربرد ها و مشتقات

قیر های نفتی، انواع، کاربرد ها و مشتقات آنها

نفت خام :
قیرهای نفتی از نفت خام تولید می شود نفت خام مایعی غلیظ و افروختنی به رنگ قهوه ای سیر یا سبز تیره یا سیاه است که در لایه های بالایی بخشهایی از پوسته کره زمین یافت می شود. نفت شامل آمیزه پیچیدهای از هیدروکربنهایی گوناگون است.
با توسعه و پیشرفت تکنولوژی حفاری در اواسط قرن نوزدهم و تکنولوژی تقطیر و پالایش نفت در اواخر قرن نوزدهم و استفاده از آن در موارد غیر سوختی، جهش حیرت آوری بوجود آمد. به طوری که امروزه صنایع پتروشیمی نفش اساسی و بنیادی در رفع نیاز عمومی جامعه به عهده دارد.
بیشتر دانشمندان منشأ تشکیل نفت را گیاهان و موجودات آلی موجود در اقیانوسهای اولیه می دانند.
باقیمانده جانوران و گیاهانی که میلیونها سال قبل در محیط دریا زندگی میکرده اند، طی میلیونها سال توسط لپه های گل و رسوبات مدفون شده اند و تحت فشار و دمای بالا، نبود اکسیژن و مدت زمان طولانی تبدیل به نفت گردیده و در صورت وجود این شرایط همراه با سنگ مخزن مناسب، نفت به مقدار زیاد در حوضچه نفتی جمع می گردد.
نفت خام حالت روغنی دارد و به شکلهای جامد(یرهای نفتی) و مایع دیده می شود. برخی اوقات به تمام اشکال نفت هیدروکربن نیز گفته می شود. اگر نفت در محلی جمع گردد به آن محل »حوضچه نفتی« می گویند. از مجموع چندین حوضچه نفتی، یک »میدان نفتی« حاصل می شود. به سنگ متخلخل دربرگیرنده نفت، »سنگ مخزن« می گویند.
نفت خام معمولا بر اساس دو معیار وزن مخصوص و میزان گوگرد تقسیم بندی می شود. نفتهایی که وزن مخصوص، گرانروی و چگالی پایین تری دارند نفت سبک و نفتهایی که وزن مخصوص، گرانروی و چگالی بالا تری دارند نفت سنگین نامیده می شوند. نفتهایی که گوگرد آنها کمتر است نیز نفت شیرین و نفتهای دارای گوگرد بیشتر نفت ترش نامیده می شوند. استخراج، جابجایی و پالایش نفت های سبک و شیرین ساده تر و کم هزینه تر است و میزان بیشتری از محصولاتی چون بنزین، نفتا، نفت سفید و سوختهای جت برگرفته از نفت سفید، و گازوئیل های مرغوب را می توان از آنها به دست آورد، به همین دلیل این نوع نفت ها بیشتر مورد علاقه پالایشگاه ها بوده و قیمت بالاتری دارند.
نفت به صورت خام یا فراورش نشده خیلی مفید نیست و به صورتی که از دل زمین بیرون آمده کاربرد چندانی ندارد. با اینکه نفت شیرین (با لزجی کم و نیز با گوگرد کم) به صورت تصفیه نشده در وسایل محرکه با قوه بخار به کار برده می شد، گازها و سایر محلولهای سبکتر آن معمولا داخل مخزن سوخت جمع شده و باعث بروز انفجار می گردید. غیر از مورد گفته شده برای استفاده از نفت، برای تولید محصولات دیگر مانند پلاستیک، فوم ها و …

انواع قیرهای نفتی
نفت خام به طور حتم باید پالایش گردد . تولیدات پالایشگاه به ترتیب سبک به سنگین عبارتند از:
گاز مایع (LPG)
بنزین
نفتا برشی که بین بنزین و نفت سفید قرار می گیرد و خصوصیات آن ترکیبی از این دو است
نفت سفید و سوخت های جت مرتبط به آن
گازوئیل (نفتگاز) و به طور کلی سوخت های دیزل
نفت کوره معروف به مازوت یا نفت سیاه
روغنهای نفتی
واکس پارافین
قیر
کُک نفتی
گوگرد
قیر
قیرهای نفتی ماده ای می باشندهستند، سیاه رنگ و خمیری شکل که در عایق کاری رطوبت و ساخت آسفالت کاربرد دارد. قیر انواع گوناگونی دارد که هر یک از انواع آن، دارای کاربرد خاصی است. قیر از مشتقات نفت است.
قیر ماده ای هیدروکربنی است به رنگ سیاه تا قهوه ای تیره که در سولفید کربن و تتراکلرید کربن کاملا حل می شود. قیر در دمای محیط، جامد است. اما با افزایش دما، به حالت خمیری درمی آید و پس از آن مایع می شود.
کاربرد مهم قیر به علت وجود دو خاصیت مهم این ماده است؛
* نفوذناپذیری در برابر آب
* چسبندگی
قیرهای نفتی معمولا از تقطیر نفت خام به دست می آیند. چنین قیری قیر نفتی یا قیر تقطیری نامیده می شود. قیر نفتی محصول دو مرحله تقطیر نفت خام در برج تقطیر است. در مرحله نخست تقطیر، مواد سبک مانند بنزین و پروپان از نفت خام جدا می شوند. این فرایند در فشاری نزدیک به یک اتمسفر (واحد) انجام می شود.
در مرحله دوم نیز ترکیبات سنگین مانند گازوئیل و نفت سفید خارج می شوند. این فرایند در فشاری نزدیک به خلا صورت می پذیرد. در نهایت مخلوطی از ذرات جامد بسیار ریز به نام آسفالتن باقی می ماند که در ماده سیال گریس مانندی به نام مالتن غوطه ور است .
اما برخی از انواع قیر در طبیعت و در اثر تبدیل تدریجی نفت خام و تبخیر مواد فرار آن در اثر گذشت سالهای بسیار زیاد به دست می آید. چنین قیری، قیر طبیعی نامیده میشودو دوام آن بیشتر از قیرهای نفتی است. چنین قیری ممکن است به صورت خالص در طبیعت وجود داشته باشد (قیر دریاچهای) مانند دریاچه قیر بهبهان ایران و دریاچه قیر تیرینیداد آمریکا، یا از معادن استخراج شود.
قیرهای نفتی
قیرهای نفتی، قیرهای جامد و نیمه جامدی هستند که به طور مستقیم از تقطیر نفت خام و یا با عملیات اضافی دیگر نظیر دمیدن هوا به دست می آیند. قیر نفتی بازمانده یا ته مانده سنگین تقطیر نفت خام است . میزان قیر نفت خام از صفر تا بیش از نیمی از آن متغیر است . همچنین قیرهای بدست آمده از منابع مختلف می توانند تفاوت های زیادی داشته باشند. بنابراین پالایشگاه های تولیدکننده قیر باید نفت خام خود را به دقت انتخاب کنند تا به کیفیت قیر اطمینان داشته باشند.
استحصال مستقیم قیر از نفت خام
تقطیر یک فرآیند اساسی در تصفیه نفت خام است. مرحله اول تقطیر تحت فشار اتمسفر انجام شده و به طورمعمول
شامل حرارت دادن نفت خام تا دمای حدود ۶۵۰ تا ۸۰۰ درجه فارنهایت و سپس تزریق آن به داخل یک ستون جداسازی است. بدین طریق برش های سبکتر به صورت محصول بالای برج و ته مانده قیری را تحت عنوان ته مانده
اتمسفریک می نامند. این اولین مرحله در کل فرآیند تصفیه است. بسیاری از نفتهای خام حاوی درصدهای بالایی
از برشهای با نقطه جوش بالا هستند که نمی توان آنها را در یک واحد تقطیر اتمسفریک تقطیر نمود. برای جداسازی این برش ها و تهیه قیر با مشخصه های موردنظر از یک برج تفکیک ثانوی که در شرایط خلا کار می کند استفاده می گردد.
باقیمانده این فرآیند را تحت عنوان قیر استحصال مستقیم می نامند. فرآیند تولید آسفالت به وسیله روش تقطیر در خلا به جز نفوذپذیری تأثیر بسیار اندکی روی سایر خواص قیر به جا می گذارد. منشأ نفت خام به کاررفته نیز تأثیر قابل توجهی روی خواص فیزیکی قیر استحصالی دارد.
مشخصات قیرهای نفتی
۱-درجه نفوذ: آزمایش درجه نفوذ برای تعیین سختی قیر مورد استفاده قرار می گیرد. در این آزمایش از یک سوزن استاندارد تحت اثر بار ۱۰۰ گرمی در مدت ۵ ثانیه به داخل قیر در دمای ۲۵ درجه نفوذ می کند. مقدار نفوذ برحسب دهم میلی متر درجه نفوذ نامیده می شود. هر چه درجه نفوذ کم تر باشد قیر سخت تر است.
۲-گرانروی: هر چه کند روانی قیر بیش تر باشد خواص جامد بیش تری از خود نشان می دهد. واضح است در دماهای بالاتر کند روانی کم تر است. این مشخصه قیر با دستگاه سی بولت فیورل و یا به روش کینماتیکی اندازه گیری می شود.
۳-درجه اشتعال: درجه اشتعال دمایی است که اگر قیر به آن دما برسد، گازهای متصاعد از آن با نزدیک شدن شعله، مشتعل می شوند و در سطح آن شعله به وجود می آید. حداکثر دمایی که می توان قیر را در کارگاه گرم کرد به درجه اشتعال محدود می باشد.
۴-افت وزنی: افت وزنی قیر در دمای بالا، در اثر تبخیر قسمتی از روغن ها و ترکیبات نفتی آن می باشد. این مشخصه نیز از خواص مهم قیر است. افت وزنی قیر در اُوِن در دمای ۱۶۳ درجه سانتی گراد و در مدت ۵ ساعت )شرایط تقریبی پخت آسفالت) اندازه گیری می شود.
۵-شکل پذیری یا انگمی: اگر نمونه ای از قیرهای نفتی با سطح مقطع ۱ سانتی متر مربع را با سرعت ۵ سانتیمتر/دقیقه تحت کشش قراردهیم، مقدار افزایش طول نمونه را قبل از پاره شدن خاصیت انگمی قیر گویند.
۶-درجه خلوص: می دانیم حالل قیر تترا کلرور کربن و سولفور کربن است. بنابراین اگر نمونه ای از قیر را در هر یک از این مواد حل کنیم، ناخالصی های آن باقی می ماند و از آن جا درجه خلوص قیر را می توانیم تعیین کنیم.
درجه خلوص عبارت است از: (وزن نمونه قیر( ÷ ])وزن ناخالصی( – )وزن قیر)
۷-درجه نرمی: درجه نرمی دمایی است که با رسیدن قیر به آن دما، قیر از حالت جامد به حالت روان در می آید.
هرچه درجه نرمی قیر بیش تر باشد، حساسیت کم تری نسبت به تغییرات دما دارد. درجه نرمی قیرهای معمولی
حدود ۶۰ تا ۷۰ می باشد.
انواع قیر نفتی:
40-50 قیر
نوعی قیر است که در فرآیند اکسیداسیون وکیوم باتوم بدست می آید و دارای درجه نفوذ بین ۵۰-۴۰ است.
مشخصات قیر ۵۰-۴۰ در جدول زیر آمده است.
60 – ۷0 قیر
این قیر دارای درجه نفوذ بین ۷۰-۶۰ است. مشخصات قیر ۷۰-۶۰ در جدول زیر آمده است.
85 – 100 قیر
این قیر دارای درجه نفوذ بین ۱۰۰ – ۸۵ است. مشخصات قیر ۱۰۰ – ۸۵ در جدول زیر آمده است.
مصارف قیر
کاربرد مهم قیر به علت وجود دو خاصیت مهم این ماده است، غیر قابل نفوذ بودن در برابر آب و چسبندگی بالا با توجه به این ویژگی ها، عمده مصرف قیر در راه سازی و عایق کاری است.

قیر 60-70
انواع محصولات تولیدی از قیر های نفتی:
قیر امولسیون:
قیرهای نفتی امولسیون در دو نوع آنیونی و کاتیونی تولید می شود. از نظر فنی، قیر امولسیون های کاتیونی از سال ۱9۵۱
به بعد رواج پیدا کردند و با توجه به خصوصیات آنها، به سرعت جایگزین قیر امولسیون های آنیونی شدند. آب و
قیر با یکدیگر مخلوط نمی شوند اما تکنولوژی ساخت قیر امولسیون این فرآیند را امکان پذیر ساخته است که درصد متنابهی از قیر در فاز پیوسته آب پراکنده شود. ترکیبی به نام امولسی فایر، ذرات قیر را به صورت باردار )دارای بار الکتریکی( در فاز پیوسته آب معلق و پایدار نگه می دارد.
در این مخلوط، قیر (که تنها و تنها باید قیر صنعتی ۵۰-۴۰ ،۷۰-۶۰ و یا ۱۰۰-۸۵ باشد) در آب حل نمی گردد
بلکه به صورت گلبول هایی بسیار ریز در آب شناور می شود. در بعضی موارد ممکن است همراه با امولسیفایر، ماده
پایدار کننده نیز استفاده گردد. قیر امولسیون عمدتا از نوع امولسیون های مایع در مایع هستند که قیر در فاز آب
پراکنده است. در این نوع امولسیون های قیر، مقدار قیر بستگی به کاربرد آن دارد که معموال از حداقل ۵۲ درصد
تا حداکثر ۶9 درصد متغیر است.
امولسیون های قیری از نظر سرعت شکسته شدن به سه دسته تندشکن (RS ،)کند شکن (MS )و دیرشکن (SS )
و از نظر بارالکتریکی ذرات معلق قیر به سه نوع کاتیونیک (C ،)آنیونیک (A )و آمفوتر یا خنثی طبق بندی می شوند. از آن جایی که امولسیفایرها موادی شیمیایی با سطح فعال هستند، بار الکتریکی امولسیون را مشخص می نمایند. در تهیه قیر امولسیون، مقدار جزیی از این ماده شیمیایی به منظور تسهیل در تشکیل گلبول های قیر و تعلیق پایدار به آن اضافه می شود.
اکثر بایندرهای (مواد چسابننده) مورد استفاده در آسفالت های سطحی که از امولسیون در آن ها استفاده شده است، کاتیونیک هستند؛ بدین معنی که ذرات قیر در این امولسیون ها دارای بار مثبت هستند. یون های مثبت که در این امولسیون ذرات قیر را احاطه کرده اند، در تماس با مصالح سنگی به آن ها چسبیده و با برقراری پیوند یونی ذرات قیر را به مصالح می چسبانند. شروع جذب قیر، آغاز شکست امولسیون است و با شروع شکست، ذرات قیر به مصالح و به یکدیگر چسبیده و بزرگ و بزرگ تر می شوند. این فرآیند با تراکم مصالح و یا استفاده از مواد تسریع کننده، شکست سرعت اتفاق می افتد .
ویژگی های قیر امولسیون:
۱ .امکان حمل به مکان های دور دست به صورت فله (با تانکر قیرپاش، کامیون و تریلی( یا بشکه )ترجیحا بشکه روغن).
۲ .توانایی استفاده از آسفالت با ضخامت های کم.
۳ .سرعت پخش بالای آسفالت سطحی یا نازک و همینطور، افزایش عملیات آسفالت به علت خشک شدن کم تر از ۲ ساعت.
۴ .مناسب جهت هر نوع آسفالت، اساس و روکش(خیابان- اتوبان- باند فرودگاه).
۵ .عدم نیاز به حرارت دهی حین نگهداری، حمل و پاشش.
۶ .قابل مصرف در دمای محیط(از دمای حداقل ۵ درجه و حداکثر ۸۰ درجه سلسیوس) و بر روی روسازی های مرطوب.
۷ .نفوذپذیری مناسب به علت سیالیت بالا.
۸ .پیچیده نبودن ماشین آلات مورد نیاز و سهولت استفاده.
9 .سازگاری کامل با محیط زیست و آلاینده نبودن چه در فرآیند ساخت و تولید و چه در فرآیند حمل، پاشش و شکست.
۱۰ .شکست سریع قیر امولسیون در تقابل با مصالح سنگی و هوا (تنها ۱ تا ۲ ساعت).
۱۱ .سمی نبودن و عاری از هرگونه بود.
۱۲ .عدم قابلیت آتش گیری هنگام نگه داری، حمل و اجرا.
۱۳ .تغییر رنگ از قهوه ای به سیاه پس از فرآیند شکست قیر امولسیون و آماده شدن برای تردد یا اجرای اولیه بعدی آسفالت.
۱۴ .دادن حرارت غیر مستقی مدر صورت کاهش دمای محیط به کم تر از ۵ درجه سلسیوس، با سیستمی مانند لوله کشی روغن داغ جهت افزایش دما به ۵ تا ۱۵ درجه به منظور جلوگیری از یخ زدن و دوفاز شدن.
۱۵ .ماندگاری در مخزن حداقل تا ۳ ماه در دمای قیده شده در بند ۶ ( .در صورت دوجداره بودن مخزن نگه دارنده و میکسر داشتن و هر هفته یا هر دوهفته استفاده از میکسر به مدت ۱ ساعت در هر نوبت، این محصول تا حدود ۴ ماه همگن و مخلوط باقی می ماند).
۱۶ .پمپ و تخلیه از تانکر تریلی به کف مخزن ذخیره و رها نکردن قیر امولسیون از ارتفاع بیش از ۳۰ سانتی متر (جهت نگه داری در مخزن، قیر امولسیون حتما باید به پایین منبع پمپ شود و یا با شیلنگی که تا انتهای مخزن ذخیره می رود، از تانکر تریلی به مخزن ذخیره پمپ شود. در صورتی که از بالا رها شود، کف می کند  و دوفاز می شود).
۱۷ .شکسته و شسته بودن مصالح سنگی و به همراه نداشتن خاک (یا مصالح ۳ -۰ در سنگدانه ها) تا قیر امولسیون که به خاطر بالا بودن چسبندگی خود به اولین جسم در تماس آن می چسبد، به جای چسبیدن به خاک روی مصالح، به خود مصالح سنگی هدف بچسبد و گلوله گلوله یا رول نشود )مصالح سنگی نشسته را کافی است با ماشین آب پاش، آب پاشی کنیم تا خاک یا مصالح ۳ -۰ در البه الی مصالح سنگی هدف فرو رود و به نوعی مصالح سنگی را از خاک عاری کنیم تا بالاترین سطح چسبندگی بین قیر امولسیون و مصالح سنگی مورد نظر را به دست آوریم).
قیر محلول:
قیرهای نفتی محلول از حل کردن قیر در حلالها یا روغن های نفتی به دست می آید. نوع و کیفیت قیرهای محلول به کیفیت قیرها، نوع حلال و مقدار حلال بستگی دارد. هر اندازه مقدار حلالهای نفتی در قیر محلول زیادتر باشد، روانی آن بیشتر است. عدم دسترسی به وسایل گرم کننده قیر، تجزیه شدن قیر در حرارتهای بالا، سرد شدن قیر در هنگام کار، عدم امکان نفوذ آن در مواد معدنی متخلخل، لزوم ایمنی کارگران، آتش سوزی و صرف وقت باعث می شود که در بعضی موارد از قیرهای محلول استفاده شود. قیرهای محلول در راه سازی برای اندودهای سطحی، نفوذی، آسفالت سطحی، آسفالت سرد کارخانه ای و یا مخلوط در محل مصرف می شود.
قیرهای کندگیر (MC (از حل کردن قیرهای خالص در نفت سفید تهیه می شود که عدد پسوند معرف
ویسکوزیته قیر بر حسب سانتیاستوکس است.

ارسال نظر

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.


آخرین مقالات

نفت خام سرچشمه قیر

نفت خام سرچشمه قیر

گوگرد قیر معدنی و استحکام آسفالت

گوگرد قیر معدنی و استحکام آسفالت

مش چیست؟

مش چیست؟


دسته بندی مقالات


آخرین پروژه ها

Call Now Button