Vroba asfaltů

Nejrozšířenějším způsobem výroby silničních asfaltů je vakuová destilace mazutů, která se provádí tak, aby vakuový destilační zbytek vyhovoval svými vlastnostmi požadavkům kladeným na asfalt příslušné penetrace. Nejvhodnějším typem ropy pro tento způsob výroby asfaltů jsou středně těžké a těžké cykloalkanické a cykloalkanoaromatické typy ropy s malým obsahem parafinů.

Z některých druhů ropy nelze vakuovou destilací připravit silniční asfalty o požadovaných vlastnostech. Z těchto druhů ropy se asfalty vyrábějí oxidací (polofoukáním) vakuových zbytků nebo směsí těchto zbytků a vhodných vakuových frakcí. Oxidace asfaltu se používá také při výrobě tvrdých oxidovaných asfaltů, které mají velký bod tuhnutí (typicky 80 - 120 °C).

Hlavní reakcí probíhající při oxidaci (foukání) ropných zbytků je oxidativní dehydrogenace, při níž dochází k přeměně cykloalkanických kruhů na aromatické za vzniku vody jako vedlejšího reakčního produktu. V důsledku této dehydrogenace se cykloalkanické a cykloalkanoaromatické sloučeniny přeměňují na více aromatické a polární polyaromatické sloučeniny a asfalteny. Polofoukané asfalty mají ve srovnání s destilačními asfalty vyrobenými ze stejné ropy zejména nižší (lepší) bod lámavosti, větší bod měknutí a větší obsah asfaltenů.

Vlastnosti suroviny na oxidaci a destilačního a polofoukaného asfaltů 70/100 vyrobených z ropy REB

Oxidace asfaltů se provádí ve vertikálním oxidačním reaktoru při reakční teplotě 220 - 250 °C. Nověji se do oxidační věže zabudovávají i míchadla. Asfalt předehřátý na cca 220 °C se oxiduje vzduchem, který se přivádí cca 1 m nad dnem reaktoru do děrovaného věnce. Oxidace asfaltu je exotermní pochod, v důsledku něhož se asfalt v reaktoru ohřívá, takže na výstupu z reaktoru má až 250 °C. Část produktu se někdy po ochlazení ve výměníku tepla nastřikuje znovu do horní části reaktoru, čímž se zabezpečuje jeho chlazení. Někdy se chlazení reaktoru a odvod reakčního tepla zajišťuje rozstřikováním vody v horní části reaktoru.

Plynné produkty (odplyn) oxidace odcházejí horem reaktoru do separátoru, kde se oddělí od vyfoukaného oleje. Plynné produkty obsahují hlavně dusík (cca 90 % obj.), nezreagovaný kyslík (do 5 % obj.) a v malém množství uhlovodíky vzniklé štěpením suroviny, oxid uhličitý, sulfan a jiné štěpné produkty. Odplyn má nepříjemný zápach, proto se spaluje při teplotě cca 800 °C ve spalovací komoře, kam se jako topné médium obvykle přivádí zemní plyn. Vyfoukaný olej se v odlučovači zbavuje reakční vody a vede se většinou zpět do ropy před odvodňování.

Obdobně jako polofoukané asfalty se vyrábějí i oxidované asfalty, oxidace se ale provádí při vyšší teplotě a delší reakční době, takže se získají tvrdší asfalty s bodem měknutí 80 - 120 °C.

Schéma oxidace asfaltů
(1 - pec, 2 - oxidační reaktor, 3 - odlučovač, 4 - spalovací komora, 5 - separátor, 6 - kompresor)