石油瀝青產(chǎn)品生產(chǎn)工藝

1、石油瀝青產(chǎn)品按其用途可分為道路石油瀝青、建筑防水石油瀝青、各種專用 石油瀝青。目前在煉廠中瀝青的生產(chǎn)方法主要有蒸餾工藝、氧化工藝、溶劑脫瀝青工藝和調和工藝，同時還有針對生產(chǎn)乳化瀝青和改性瀝青的乳化工藝和改性工 乙。一、瀝青生產(chǎn)工藝(1)蒸餾工藝蒸餾工藝是在煉油廠內采用塔式蒸餾法將原油經(jīng)過加熱汽化、冷凝、精餾使 之按沸點范圍分為汽油、煤油、柴油和蠟油等輕質產(chǎn)品餾分，從分餾塔頂和側線 分別抽出，同時原油中所含高沸點組分濃縮而得到石油瀝青。用蒸餾法直接得到 的瀝青大部分都是用于道路瀝青，它是道路瀝青生產(chǎn)中加工最簡便、生產(chǎn)成本最 低的一種方法，瀝青總產(chǎn)量的 70%80%都是用蒸餾法生產(chǎn)的。正確選擇原油

2、是 采用蒸餾法生產(chǎn)優(yōu)質道路瀝青的先決條件。一般而言，環(huán)烷基原油和蠟含量低的 中間基原油或稠油是生產(chǎn)道路瀝青的適合原料，用這類原油生產(chǎn)的道路瀝青具有延度高、理想的流變性能、與石料結合能力強、低溫時抗變形能力大、路面不易 開裂、高溫時不易流淌、不易出現(xiàn)擁包和車轍，具有好的抗老化性能等優(yōu)點；而 石蠟基原油和蠟含量較高的中間基原油則不適合用蒸餾法生產(chǎn)道路瀝青。左MT I3*J II.-Y 4MHI測IKfi«-b leitiMSTCftS針入度及溫度敏感性 使其組成發(fā)生變化，(2) 氧化工藝瀝青生產(chǎn)的氧化工藝是在一定溫度條件下向軟化點低、 大的減壓渣油和溶劑脫油瀝青或二者的混合物中吹入空氣，

3、 宏觀變現(xiàn)為軟化點升高，針入度和溫度敏感性變小，以達到瀝青的規(guī)格指標和使用性能要求。該過程通過改變原料的組成和氧化條件可以生產(chǎn)道路瀝青、建筑瀝青和其他專用瀝青。瀝青氧化的影響因素主要是氧化溫度、氧化風量和氧化時間。 當生產(chǎn)高軟化點專用瀝青時則采用高的反應溫度或延長氧化時間的方法來生產(chǎn)。對于某些要求要求針入度指數(shù)較高或要求彈塑性較大的瀝青，則可采用調整原料油中調和組分的比例或催化氧化的方法來生產(chǎn)。氧化瀝青工藝流程如圖塔式氧化瀝青裝置的工藝流程1»熱爐！ 3-«化塔i 環(huán)#豐W氣tt »H«! fi合掙«»1?-«*#（3）溶劑

4、脫瀝青工藝溶劑脫瀝青是利用輕烴對渣油中各組分的不同溶解能力將渣油分離，得到不含瀝青質的脫瀝青質和瀝青質的脫油瀝青。溶劑脫瀝青是調節(jié)渣油組成的有效手 段，它在道路瀝青生產(chǎn)中，尤其是從不能通過蒸餾生產(chǎn)合格道路瀝青的原油中生 產(chǎn)合格道路瀝青具有重要作用。研究表明，大部分原油通過溶劑脫瀝青都可以生 產(chǎn)合格道路瀝青，并且該工藝的脫蠟效果也很明顯。溶劑脫瀝青的原理是利用非 極性的低分子烷烴溶劑對于渣油中各個組分的溶解度不同，從渣油中分離出富含飽和烴和芳烴的脫瀝青油，同時得到含膠質和瀝青質的濃縮物。中國目前使用的 溶劑主要是丙烷、丁烷，也有少數(shù)用戊烷的。溶劑脫瀝青裝置用于制取潤滑油料 時，多以丙烷為溶劑，同

5、時得到抽于瀝青。用于生產(chǎn)催化裂化或加氫裂化原料時， 以丁烷或戊烷為溶劑，既可提高抽出油收率，也相應提高了瀝青的軟化點。下圖是以丙烷為溶劑的脫瀝青基本流程-e 漁袖 總科七*L - N臺八H -MHHI=H-VTF港詩AMM畫袖 理fctff* ISArN 聲® 青稍Tffl晉 汽塔菇比 騷背（4）調合工藝調合法生產(chǎn)瀝青是指按瀝青質量或膠體結構的要求調整構成瀝青組分之間 的比例，得到能夠滿足使用要求的產(chǎn)品。使用的原料組分既可以是采用同一種原 油而由不同加工方法所得的中間產(chǎn)品，也可以是不同原油加工所得的中間產(chǎn)品， 因而使生產(chǎn)受油源約束的程度降低， 擴大了原料來源，增加了生產(chǎn)靈活性，更有

6、利于提高瀝青的質量。當兩種瀝青調和時，對于同一油源的瀝青，調合瀝青的針入度對數(shù)是調合比 與組分的針入度對數(shù)的線性函數(shù)，計算公式如下：IgP alg A （1 a）lgB式中p 調合瀝青的針入度，1/10毫米;A,B 分別為軟硬瀝青組分的針入度，1/10毫米；a 調合比，為表述不合理組分在調合瀝青中的質量分數(shù)，%對于同基屬的不同原油采用相同或近似生產(chǎn)方法得到的兩種瀝青，經(jīng)調合 得到的瀝青的針入度可按下式計算：P 0.94aA (1 a)B調合均勻并且調合配比精確是保證調合瀝青質量的關鍵。最簡單的辦法是罐式調合，如下圖，另一種方法是在線調合，也可以將此兩種方案結合使用。罐式調合流程示意圖1離心泵；

7、2調合罐；3 電動往復泵（5）乳化工藝或同時含有正負電荷的粒 陰離子、兩性離子和非離子乳化乳化瀝青是將瀝青熱融，經(jīng)過機械剪切作用，以細小的微粒狀態(tài)分散于含有 乳化劑的水溶液中，由于乳化劑能定向吸附于瀝青微粒表面，因而降低了水與瀝 青的界面張力，所以瀝青微粒能在水中形成穩(wěn)定的分散體系，形成水包油狀乳液。 使用乳化瀝青時可以冷施工，節(jié)約能源，還可擴大施工范圍，并且環(huán)保，改善施 工條件，還可延長施工季節(jié)。瀝青的乳化劑是一種表面活性劑， 分子結構中含有 親油基團，在水中離解時會產(chǎn)生帶正電或負電的粒子， 子。一般根據(jù)乳化劑離子類型將其分為陽離子、 劑四類。（6）、改性瀝青改性瀝青是指通過往瀝青中摻加橡膠

8、、樹脂、高分子聚合物、磨細的橡膠粉 或其它填料等外摻劑（改性劑）或采取對瀝青輕度氧化加工等措施， 使瀝青或瀝 青混合料的性能得到改善而制成的瀝青結合料。而改性劑則是指在瀝青或瀝青混，能合料中加入的天然或人工的有機或無機材料，它應可熔融、分散在瀝青中， 夠改善或提高瀝青路面材料性能，與瀝青發(fā)生反應或裹復在集料表面上。改性瀝 青從開始使用到如今發(fā)生了驚人的變化， 由于現(xiàn)代道路交通流量的迅猛增長，貨 車的軸載大大增加和交通渠化行駛等因素影響，要求瀝青路面的高溫抗車轍能 力、低溫抗裂能力、抗水損害能力進一步加強，因此，對瀝青路面材料瀝青的性 能提出更高的要求。目前，改性瀝青還在不停地進化著，對以后土木發(fā)展有著極 為重要的作用。二、瀝青生產(chǎn)工藝的選擇根據(jù)原油類型和不同過程的加工能力，可選擇合適的瀝青生產(chǎn)工藝。直餾工 藝生產(chǎn)瀝青是最直接和最普通的工藝，一般經(jīng)常將兩種或兩種以上的原油混合加 工，但也可以分別加工，以得到低粘度渣油和高粘度渣油， 然后以適的比例調合 得到符合 規(guī)范要求的瀝青產(chǎn)品。另外，低粘度渣油可以與硬瀝青或氧化瀝青調合。而煉油 廠選擇瀝青生產(chǎn)工藝時主要取決于原油的性質和所要生產(chǎn)的瀝青的性質。軟瀝青和硬瀝青還可以在中轉站調