石油沥青生产技术

芳烃油就选孚润达

产SBS/自粘防水卷材专用油

70#/90#改性沥青专用油

彩色沥青专用油

品伊朗油、芳烃油、石蜡油

销售

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(冯芸)

1、沥青质量的决定因素

沥青产品质量的好坏很大程度上取决于原油的性质,一般来说,含蜡较低的环烷基原油和中间基原油比较适宜于生产沥青,而石蜡基原油和含蜡量较高的中间基原油则不适宜生产沥青。

环烷基原油在世界范围内是一种稀有资源。一般具有密度大、粘度大、凝固点低、蜡含量低等特点,由环烷基原油生产的道路沥青,延度大,流变性能好,低温抗变形能力大,路面不易开裂,高温性能好,不易拥包,抗车辙能力和抗老化能力好,因此,环烷基原油是生产道路沥青的首选原油。

2、沥青生产工艺的选择

沥青生产工艺的选择,主要取决于原料的性质和目的产品的用途。生产沥青的工艺有多种,主要有常减压蒸馏工艺,渣油氧化和半氧化工艺,渣油溶剂脱沥青工艺和组分调合工艺。

(1)常减压蒸馏工艺

常减压蒸馏是在常压和减压下将原油中各种烃类加热汽化,根据其不同大小的分子沸点不同将其冷凝,分离出不同馏程的产品,最后剩下的是渣油。一般低蜡环烷基稠油,切割到~℃后剩下的减压渣油,都可直接生产道路沥青。但对于一些低蜡的中间基原油一般不适宜选择此方法,其原因主要是由于切割温度较高,一般的常减压蒸馏很难达到要求,像科威特中质原油,其切割温度达℃左右才能生产出沥青。另外对于一些软化点要求较高的沥青产品,比如建筑沥青采用本工艺也是得不到的。常减压蒸馏除了换热流程较复杂外,其工艺流程比较简单,但对装置的真空度有严格的要求,一般来说,装置的真空度越高,越有利于操作。

(2)氧化工艺

对于一些对软化点要求较高的沥青产品,或者通过常减压蒸馏后沥青产品的软化点偏低、针人度偏大,达不到沥青规格要求时,通常在常减压蒸馏后增加渣油氧化或半氧化工艺来生产沥青。

渣油氧化工艺是一个化学过程,将减压渣油加热到一定温度后,吹人一定量的空气,控制好氧化时间,使沥青的胶体结构发生变化,增加了沥青质的含量,降低饱和分、芳香分及胶质的总量,从而达到提高沥青的软化点、降低沥青的针人度的目的。渣油氧化生产工艺发生的化学反应非常复杂,所有和沥青结合氧构成羟基、羰基、羧基和酯基,其中酯基酯类占用了吹制沥青中60%的氧,酯基还能连接两个不同的分子,生产分子量较高的物质,达到增加沥青质含量的目的,渣油氧化生产沥青的反应是放热反应。如果对软化点要求提高幅度小,采用的吹制温度低、氧气用量小的氧化工艺称为渣油半氧化法工艺,对有催化剂参与的氧化工艺称为渣油催化氧化工艺。相应地,渣油氧化或半氧化生产沥青的工艺流程也比较简单。

(3)溶剂脱沥青工艺

减压渣油溶剂脱沥青最早开发主要是用于获得高粘度重质润滑油,后来发展成为获取催化裂化和加氢裂化原料的一种重油加工的手段,所以溶剂的选择从丙烷到戊烷。溶剂脱沥青工艺利用非极性低分子烷烃对减压渣油中不同组分具有不同溶解度的特点,实现液液萃取分离,是一个物理过程。分离出的富含饱和分和芳香分的物质称为脱沥青油(DAO),分离出的含胶质、沥青质的物质称为脱油沥青(SDA)。由于抽提的饱和分中富含蜡,因此,溶剂脱沥青过程中生产的SDA有可能含蜡量低,直接生产出符合规格要求的沥青产品,或者作为沥青调合的有效组分。溶剂脱沥青选择的溶剂越重,其选择性越低,通常生产润滑油时,选择丙烷作溶剂,生产二次加工原料时选择丁烷或戊烷作溶剂。溶剂脱沥青工艺生产的沥青与渣油氧化后生产的沥青相似,生产的沥青软化点较高,针人度较低,因此,作为生产沥青的工艺时,直接选择用溶剂脱沥青的工艺来生产沥青,尤其是道路沥青的较少,一般是用其生产沥青的调合组分,目前大部分生产装置已采用近临界或超临界溶剂回收技术,以降低装置能耗。

(4)调合工艺

调合法生产沥青,实际上就是利用同一种原油或不同种原油采用不同工艺生产后的可作为沥青的组分在一起调合,生产出符合某种规格要求的沥青通常选用软组分和硬组分调合的方法。在生产调合沥青时,一定要注意调合后沥青的饱和份、芳香份、胶质、沥青质四组分的匹配,以保持沥青胶体结构的稳定。除了上述工艺生产的各种沥青可以作为沥青的调合组分外,像催化油浆脱蜡后的产物,经过润滑油溶剂脱蜡后的糠醛抽出油等都可以作为沥青调合的软组分使用。沥青调合是一个简单的物理混合过程,其生产工艺十分简单,重点要注意沥青的各组分调合比例及调合温度、搅拌时间等。

由上述生产方法得到的沥青再加入溶剂稀释,或用水和乳化剂进行乳化,或加入改性剂进行改性,就可以分别得到:稀释沥青、乳化沥青和改性沥青。前两种在常温下是液体,可流动,主要便于应用;后一种沥青改性剂类型和生产方法可以是液体或半固体。由于稀释沥青使用过程中释放溶剂,污染环境,现在很少使用。

石油沥青产品已经广泛应用于道路工程、建筑工程、水利水电工程及其他领域。与水泥路面等其他路面相比,沥青路面具有表面平整、无接缝、行车舒适、耐磨性好、振动小、噪声低、施工期短、养护维修简便、适宜分期修建等优点,因而获得了越来越广泛的应用。随着国民经济的高速发展,公路建设投资规模不断扩大,道路沥青用量持续增长。石油沥青按用途分类,可以分为道路沥青、建筑沥青、水工沥青以及其它按用途分类的各种专用沥青,其主要用途是各级公路建设、屋面防水、城市基础建设以及机场、拦水大坝、蓄能电站等应用领域。在以上几个方面的应用中,各级公路建设石油沥青的消费占有举足轻重的地位。当今世界各国的高等级公路大多采用沥青路面,美国的高等级公路90%以上是沥青路面,而我国万余里高速公路中,大约95%的里程采用了半刚性基层沥青路面,所以石油沥青在道路建设中有着十分重要的作用。

小姑娘

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