Prepararea unei smoale cocsochimice, liant pentru construcția și reparația drumurilor, ca înlocuitor al bitumului rutier petrolier

Smoala este reziduul termoplastic care se obtine in proportie de cca. 50% la distilarea primara a gudronului.Gudronul se obtine la cocsificarea huilelor in proportie de cca.3% si este cea mai importanta materie carbochimica pentru obtinerea compusilor aromatici.

Romania care inainte de 1989 producea si prelucra cca.7% din productia de gudron a Europei in prezent produce si preluceaza sub 3%.Aceasta scadere a fost produsa in primul rand de scaderea productiei de otel si implicit a productiei de cocs.

Gudronul se prelucreaza prin distilare primara continua. Pe plan mondial aceste instalatii au fost perfectionate in vederea cresterii randamentelor, optimizarii consumului de energie, automatizarii pentru asigurarea unei calitati constante a produselor si micsorarea emisiilor poluante. Smoala normala este principalul produs al distilarii primare a gudronului.Acest produs la temperatura mediului inconjurator este dur, sticlos si lucios. Smoala are un punct de inmuiere de 35-1800C, functie de calitatea ei.

In Romania exista capacitate de prelucrare a cca. 300 000 tone/an gudron putandu-se obtine pana la 150 000 tone/an smoala normala.

Smoala a inceput sa fie utilizata pentru constructia de drumuri inca de acum 80 de ani. In urma cu un sfert de veac pe plan mondial se utilizau cca. 4 mil.tone/an smoala.

Din cauza supraproductiei de bitum a urmat o perioada in care ponderea smoalei a scazut dar a ramas totusi in multe tari dezvoltate cum sunt : America, Germania, Rusia. Polonia, Anglia. In ultima perioada datorita cresterii pretului bitumului interesul pentru smoalele de cocserie a revenit.In plus au aparut unele amestecuri de bitum petrolier cu smoala de cocserie cum este carbobitumul.

In tara noastra care a fost in perioada interbelica a treia tara petroliera din lume si au existat mari cantitati de bitum petrolier s-a inradacinat obisnuinta utilizarii bitumului rutier si exista inca o usoara inertie la utilizarea inlocuitorilor pornind de la smoala cocsochimica.

La nivelul anilor 80 cand Romania s-a confruntat cu un mare deficit de bitum rutier s-a pus problema gasirii unor inlocuitori. ICEM impreuna cu Mittal Steel Galati au elaborat un procedeu si instalatie pentru obtinerea smoalei preparate care a utilizat intreg excedentul de smoala normala existent pe atunci la Sectia Prelucrare Gudroane Galati.

La cocseria din Galati s-a fabricat in perioada 1980-1995 pana la 10 000t/an smoala preparata care a fost consumata de Directiile de Drumuri din judetele din Moldova.

Preferarea de inlocuitor de bitum poate fi determinata de : pretul ridicat al bitumului, de calitatea superioara a smoalei preparate care are o rezistenta la compresiune si uzura mai mare decat bitumul rutier si nu este de neglijat cheltuielile reduse cu transportul daca s-ar fabrica in zona de consum.

In cadrul proiectului de diploma ne-am propus sa facem cercetari pentru stabilirea unei retete de obtinere a unui inlocuitor de bitum petrolier rutier pornind de la smoale si uleiuri cocsochimice excedentare care in constructia si reparatia drumurilor sa prezinte caracteristici superioare de rezistenta la uzura in conditii de trafic intens si modificari climaterice.

In lume se fabrica in prezent bitumuri aditivate cu mase plastice, pudreta de cauciuc etc. pentru marirea plasticitatii bitumului rutier.In cadrul cercetarilor noastre am avut in vedere acesta tendinta incercand utilizarea unor reziduuri de la fabricarea maselor plastice.

CAPITOLUL 1. BITUMURI RUTIERE DE NATURA PETROLIERA

Bitumul este cunoscut si utilizat inca din antichitate, totusi a ramas unul din materialele putin cunoscute. Au fost necesare cele mai moderne metode pentru a avea influenta asupra diferitilor compusi. Prin metodele de analiza obisnuite s-a putut determina : sulful, componenta anumitor grupe, acizi, partea saponificabila si continutul procentul al anumitor substante ca parafina