石油沥青的生产技术及质量要求

董克学（中国石油辽河石化公司， 辽宁 盘锦 124022）

石油沥青的生产技术及质量要求

董克学（中国石油辽河石化公司， 辽宁 盘锦 124022）

石油沥青作为石油加工过程中的一种产品，由于其具有良好的粘性、弹性、韧性及防水、防腐性能，已被广泛地应用于国民经济各领域，在公路建设和其它基础设施的建设中发挥着越来越重要的作用。这不仅给石油沥青生产企业带来了商机，同时对石油沥青的质量也提出了更高的要求。

沥青质量；技术要求

1 原油的性质决定沥青的质量

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主要取决于原料的性质和目的产品的用途

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480～500℃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550℃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、针入度偏大，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，吹入一定量的空气，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、降低沥青的针入度的目的。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，针入度较低，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分、芳香分、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。

3 结语

对于道路沥青来说，在不同时期出现了不同的质量标准。我国对公路建设所需沥青的质量要求在逐步提高，从普通道路沥青、高等级道路沥青到交通部新出台的道路沥青行业标准，每走一步，沥青的质量上升一个台阶。

［1］王永刚，廖克俭，丛玉风，杨彦海.沥青化学组成与其使用性能间的灰熵分析［J］.石油沥青，2003，（04）.

［2］王翠红，宋艳茹，张荣德，张玉贞.沥青组分对其粘度的影响［J］.石油沥青，2003，（03）.