Ticari olarak temin edilebilen çok çeşitli ham petrollerden, ticari miktarlarda gerekli kalitede bitümün üretilmesi için yalnızca sınırlı sayıda uygun olduğu düşünülmektedir. Genel olarak, bunlar yüksek kükürt içeriğine sahip ağır ham petrollerdir.
Modern, entegre rafinerilerde, hassas mühendislik özelliklerini karşılayan tutarlı kalitede yüksek kaliteli bitüm üretmek için birden fazla ham petrolün karıştırılması yaygın bir uygulamadır.
Üretim Süreçleri
Titizlikle seçilmiş ham petrollerin damıtılmasından elde edilen kalıntılar, bitüm üretimi için temel malzemeleri sağlar. Bitüm arıtma, daha hafif fraksiyonları kalıntılardan ayırır. Ham kaynağa ve mevcut işleme yeteneklerine bağlı olarak spesifikasyonlu bitümleri üretmek için çeşitli üretim yöntemleri kullanılır. Genellikle süreçlerin bir kombinasyonu seçilir. Şekil, kullanılan ana rafineri süreçlerinin bir derlemesini göstermektedir.
Damıtma
En yaygın rafine etme işlemi, atmosferik ve vakum damıtma kullanılarak ham veya ham bir harmandan düz indirgemedir. Diyagramda, atmosferik kalıntı olarak bilinen, tabandaki kaynamayan bileşenden daha hafif petrokimya ve yakıt fraksiyonlarını ayırmak için atmosferik damıtma kullanılır. Gaz yağı ve akaryakıt gibi daha hafif fraksiyonlar diğer rafineri birimlerine beslenir. Atmosferik kalıntı, bitüm için tutulur. Daha hafif fraksiyonların son izlerini ortadan kaldırmak ve moleküllerin ısı dönüşümünü önlemek için atmosferik kalıntı bir vakum damıtma ünitesine verilir, burada basınç düşüşü kaynama sıcaklıklarını düşürür ve moleküllerin istenmeyen termal kırılması önlenebilir.
Çözücü asfalt giderme
Ham petrolün yağlayıcı ve bitüm bileşenlerini kimyasal yapılarına zarar vermeden ayırmak için özel çözücüler de kullanılabilir. Kullanılan solvente göre – propan veya bütan – farklı bitüm kategorileri elde edilebilir. Vakum damıtma işleminde hassas bir şekilde kontrol edilen varyasyonların yanı sıra, bu işlemler, farklı penetrasyon seviyelerine sahip bitümlerin üretilmesine izin verir. Bu özellik ve yumuşama noktası, mühendislik şartnamelerine göre üretilen bitümlerin iki temel tanımlayıcı özelliğidir. Diğer önemli fiziksel özellikler, tümü hassas testlerle ölçülen sıcaklık ve eskimeye duyarlılık, kohezyon ve elastikiyettir.
Oksidasyon
Bitüm, ticari uygulamalar için fiziksel özelliklerini değiştirmek için yüksek sıcaklıklarda (ortalama 280°C) içinden hava üfleyerek daha fazla işlenebilir.
Oksitlenmiş bitüm, oksidasyon derecesine bağlı olarak iki farklı türü kapsar: hava ile rektifiye edilmiş ve oksitlenmiş. Oksitlenmiş bitüm, oda sıcaklığında belirgin bir kıvama ve strese veya baskıya nasıl tepki verdiğini etkileyen kauçuksu bir yapıya sahiptir. Oksidasyon süreci, bitümün sertliğini ve yumuşama noktasını arttırır ve önemli fiziksel özellikleri önemli ölçüde değiştirir. Oksidasyon veya hava üfleme işleminin uzunluğunun değiştirilmesi, reaksiyonun kapsamını değiştirir ve belirgin son ürünler üretir. Oksitlenmiş bitüm çatı kaplama uygulamalarında, hava rektifiyeli bitüm ise parke uygulamalarında ve bazı çatı kaplama uygulamalarında kullanılmaktadır.
Karıştırma
Nihai bitüm ürünü, doğrudan rafinasyon işleminde veya farklı fiziksel özelliklere sahip bitümlerin karıştırılmasıyla teknik spesifikasyona göre üretilebilir. Daha yüksek ve daha düşük viskoziteli kalıntıların gerekli oranlarda karıştırılması, rafineride, terminallerde veya karışım bileşenlerinin ve bitmiş ürünlerin kullanım için kolayca taşınabileceği ve dağıtılabileceği üçüncü taraf bir tesiste gerçekleştirilebilir.
