Za ustvarjanje kakovostnega in zanesljivega pločnika se uporabljajo materiali različne sestave in lastnosti. Eden od njih je katran. Kakšna snov je, katere lastnosti ima in kje se uporablja, je dobro znano predvsem gradbenikom in cestnim delavcem. Ljudje starejše generacije, katerih otroštvo je preživel v Sovjetski zvezi, se verjetno spomnijo, kakšen je bil njihov prvi žvečilni gumi - katran. Navzven je smolnata snov, ki nastane po predelavi naftnih derivatov, ki ima viskozno strukturo in izrazito črno barvo. Dobitek katrana znaša od 8 do 45 mas.
Katran - kaj je to
Osnova te snovi so oljni proizvodi, zato je sestava katrana zelo podobna oljnim frakcijam. Obvezni sestavni deli so:
- naftne smole, sestavljene iz kompleksnih ogljikovodikov in dajejo katranu viskoznost in dušilnost.
- Asfalteni so trdne snovi, ki povečajo temperaturno stabilnost.
- Asfaltne kisline in njihovi anhidridi, ki imajo smolno konsistenco in so povezani s polinaftenskimi kislinami.
- Obvezna sestavina katrana je tudi visoka vsebnost kovinskih nečistoč, ki so prisotne v olju.
Lastnosti katrana
Večinoma so odvisne od lastnosti olja, pa tudi od tehnologij, ki se uporabljajo pri njegovi predelavi. Narava frakcij olja vpliva tudi na nekatere značilnosti katrana, kot so gostota, tališče in plamenišče, sposobnost koksanja. Boljši katran je pridobljen iz težkega katranskega olja in predstavlja približno 8% njegove mase.
Uporaba katrana
V različnih panogah se uporablja katran. Da je to nujno potrebna sestavina za proizvodnjo cestnih in gradbenih bitumnov, je morda znano vsem.
Toda poleg tega je katran potreben tudi pri proizvodnji pogonskega goriva, kurilnega olja in vnetljivih plinov. V gradbeništvu in gumarstvu se uporablja kot mehčalec. Sipke z visoko vsebnostjo smole se lahko predelajo v dizelsko gorivo z uporabo metode hidrogeniranja in krekinga.
Za odstranjevanje sestavin asfaltne zmesi in policikličnih ogljikovodikov z nizkim indeksom viskoznosti in visoko stopnjo koksanja se uporablja deasfaltiranje katrana. Propan praviloma služi kot topilo. Kadar pa je treba pridobiti surovine iz obratov za hidrokreking ali katalitično krekiranje, lahko uporabimo pentan in butan. Včasih se izvede dvostopenjsko deasfaltiranje, ko asfalt, pridobljen v prvi fazi, sprosti bolj viskozno komponento - deasfaltiranje 2.
Pri izvajanju cestnih opravkov se katran pripelje v trdni obliki, tik pred uporabo pa ga segrejemo v tekoče stanje.
Sekundarni viri
Pri proizvodnji detergentov, lahkih olj, rafiniranja parafina in drugih tehnoloških postopkov, pri katerih se žveplova kislina uporablja kot reagent, nastane stranski proizvod, imenovan kisli katran. To je dragocen sekundarni vir v obliki črne smolnate mase, ki vsebuje predvsem žveplovo kislino in organske spojine. Tona kislega katrana vam omogoča, da dobite 600 kg tekočega goriva, 230 kg mavca, 110 kg koksa ali 60 kg plinastih ogljikovodikov.
Nevarnost kislih katran za okolje
Kljub vsej svoji vrednosti kot surovina veziv za bitumen je kisli katran tudi eden najresnejših dejavnikov, ki ogrožajo okolje.
Ni težko predstavljati, da je ta snov resnično nevarna za rastlinski in živalski svet, če se spomnimo njene sestave - smolnate snovi in proste žveplove kisline, katere vsebnost lahko znaša do 70% celotne mase.
Nevarnost predstavlja tudi način shranjevanja kislih katran. Ker danes ni racionalnih metod za njihovo odstranjevanje, se ti odpadki preprosto odlagajo v hranilnike, ki včasih zasedejo precej pomembna območja. Kot rezultat redoks procesov, ki se spontano pojavijo na površini teh skladišč, se sprosti velika količina žveplovega dioksida. Po močnem deževju ali sneženju spomladi kisle vode, ki pritekajo iz gneče v ribnikih, zakisajo zemljo in podtalnico.
Vse to negativno vpliva na okoljske razmere v bližini lokacije takih ribnikov, negativno vpliva na zdravje ljudi, ki živijo na sosednjem ozemlju. Milijoni ton kislega katrana so shranjeni v odprtih skladiščih v Rusiji. Skoraj vse rafinerije imajo take odpadke. Samo v regiji Nižnji Novgorod se jih je nabralo več kot 250 ton.
