石油瀝青的生產技術及質量要求

董克學（中國石油遼河石化公司， 遼寧 盤錦 124022）

石油瀝青的生產技術及質量要求

董克學（中國石油遼河石化公司， 遼寧 盤錦 124022）

石油瀝青作為石油加工過程中的一種產品，由于其具有良好的粘性、彈性、韌性及防水、防腐性能，已被廣泛地應用于國民經濟各領域，在公路建設和其它基礎設施的建設中發(fā)揮著越來越重要的作用。這不僅給石油瀝青生產企業(yè)帶來了商機，同時對石油瀝青的質量也提出了更高的要求。

瀝青質量；技術要求

1 原油的性質決定瀝青的質量

瀝青產品質量的好壞很大程度上取決于原油的性質，一般來說，含蠟較低的環(huán)烷基原油和中間基原油比較適宜于生產瀝青，而石蠟基原油和含蠟量較高的中間基原油則不適宜生產瀝青。

環(huán)烷基原油在世界范圍內是一種稀有資源。一般具有密度大、粘度大、凝固點低、蠟含量低等特點，由環(huán)烷基原油生產的道路瀝青，延度大，流變性能好，低溫抗變形能力大，路面不易開裂，高溫性能好，不易擁包，抗車轍能力和抗老化能力好。因此，環(huán)烷基原油是生產道路瀝青的首選原油。

2 瀝青生產工藝的選擇主要取決于原料的性質和目的產品的用途

瀝青生產工藝的選擇，主要取決于原料的性質和目的產品的用途。生產瀝青的工藝有多種，主要有常減壓蒸餾工藝，渣油氧化和半氧化工藝，渣油溶劑脫瀝青工藝和組分調合工藝。

（1）常減壓蒸餾工藝 常減壓蒸餾是在常壓和減壓下將原油中各種烴類加熱汽化，根據其不同大小的分子沸點不同將其冷凝，分離出不同餾程的產品，最后剩下的是渣油。一般低蠟環(huán)烷基稠油，切割到480～500℃后剩下的減壓渣油，都可直接生產道路瀝青。但對于一些低蠟的中間基原油一般不適宜選擇此方法，其原因主要是由于切割溫度較高，一般的常減壓蒸餾很難達到要求，像科威特中質原油，其切割溫度達550℃左右才能生產出瀝青。另外對于一些軟化點要求較高的瀝青產品，比如建筑瀝青，采用本工藝也是得不到的。常減壓蒸餾除了換熱流程較復雜外，其工藝流程比較簡單，但對裝置的真空度有嚴格的要求，一般來說，裝置的真空度越高，越有利于操作。

（2）氧化工藝 對于一些對軟化點要求較高的瀝青產品，或者通過常減壓蒸餾后瀝青產品的軟化點偏低、針入度偏大，達不到瀝青規(guī)格要求時，通常在常減壓蒸餾后增加渣油氧化或半氧化工藝來生產瀝青。

渣油氧化工藝是一個化學過程，將減壓渣油加熱到一定溫度后，吹入一定量的空氣，控制好氧化時間，使瀝青的膠體結構發(fā)生變化，增加了瀝青質的含量，降低飽和分、芳香分及膠質的總量，從而達到提高瀝青的軟化點、降低瀝青的針入度的目的。渣油氧化生產工藝發(fā)生的化學反應非常復雜，所有和瀝青結合氧構成羥基、羰基、羧基和酯基，其中酯基酯類占用了吹制瀝青中60%的氧，酯基還能連接兩個不同的分子，生產分子量較高的物質，達到增加瀝青質含量的目的，渣油氧化生產瀝青的反應是放熱反應。如果對軟化點要求提高幅度小，采用的吹制溫度低、氧氣用量小的氧化工藝稱為渣油半氧化法工藝，對有催化劑參與的氧化工藝稱為渣油催化氧化工藝。相應地，渣油氧化或半氧化生產瀝青的工藝流程也比較簡單。

（3）溶劑脫瀝青工藝 減壓渣油溶劑脫瀝青最早開發(fā)主要是用于獲得高粘度重質潤滑油，后來發(fā)展成為獲取催化裂化和加氫裂化原料的一種重油加工的手段，所以溶劑的選擇從丙烷到戊烷。溶劑脫瀝青工藝利用非極性低分子烷烴對減壓渣油中不同組分具有不同溶解度的特點，實現(xiàn)液液萃取分離，是一個物理過程。分離出的富含飽和分和芳香分的物質稱為脫瀝青油（DAO），分離出的含膠質、瀝青質的物質稱為脫油瀝青（SDA）。由于抽提的飽和分中富含蠟，因此，溶劑脫瀝青過程中生產的SDA有可能含蠟量低，直接生產出符合規(guī)格要求的瀝青產品，或者作為瀝青調合的有效組分。溶劑脫瀝青選擇的溶劑越重，其選擇性越低，通常生產潤滑油時，選擇丙烷作溶劑，生產二次加工原料時選擇丁烷或戊烷作溶劑。溶劑脫瀝青工藝生產的瀝青與渣油氧化后生產的瀝青相似，生產的瀝青軟化點較高，針入度較低，因此，作為生產瀝青的工藝時，直接選擇用溶劑脫瀝青的工藝來生產瀝青，尤其是道路瀝青的較少，一般是用其生產瀝青的調合組分，目前大部分生產裝置已采用近臨界或超臨界溶劑回收技術，以降低裝置能耗。

（4）調合工藝 調合法生產瀝青，實際上就是利用同一種原油或不同種原油采用不同工藝生產后的可作為瀝青的組分在一起調合，生產出符合某種規(guī)格要求的瀝青。通常選用軟組分和硬組分調合的方法。在生產調合瀝青時，一定要注意調合后瀝青的飽和分、芳香分、膠質、瀝青質四組分的匹配，以保持瀝青膠體結構的穩(wěn)定。除了上述工藝生產的各種瀝青可以作為瀝青的調合組分外，像催化油漿脫蠟后的產物，經過潤滑油溶劑脫蠟后的糠醛抽出油等都可以作為瀝青調合的軟組分使用。瀝青調合是一個簡單的物理混合過程，其生產工藝十分簡單，重點要注意瀝青的各組分調合比例及調合溫度、攪拌時間等。

3 結語

對于道路瀝青來說，在不同時期出現(xiàn)了不同的質量標準。我國對公路建設所需瀝青的質量要求在逐步提高，從普通道路瀝青、高等級道路瀝青到交通部新出臺的道路瀝青行業(yè)標準，每走一步，瀝青的質量上升一個臺階。

［1］王永剛，廖克儉，叢玉風，楊彥海.瀝青化學組成與其使用性能間的灰熵分析［J］.石油瀝青，2003，（04）.

［2］王翠紅，宋艷茹，張榮德，張玉貞.瀝青組分對其粘度的影響［J］.石油瀝青，2003，（03）.