催化油浆馏后残油调和70#道路沥青制备50#道路沥青

催化油浆馏后残油调和70#道路沥青制备50#道路沥青

魏翔1,2，向丽1,2,3，程健1,2

(1.武汉工程大学 绿色化工过程省部共建教育部重点实验室，湖北 武汉 430073；2.武汉工程大学 湖北省新型反应器与绿色化学工艺重点实验室，湖北 武汉 430073；3.武汉工程大学 邮电与信息工程学院，湖北 武汉 430073)

摘要：以不同掺兑比将催化油浆馏后残油与70#道路沥青调和制备低针入度硬质道路沥青，研究了催化油浆馏后残油掺兑比对调和沥青性能的影响。结果表明：随着掺兑比的提高，调和沥青的软化点升高，针入度和延度降低，动力黏度增大，黏温性能有所改善；当催化油浆馏后残油掺兑比为3%、6%和9%时，能调和出满足50#B级指标要求的道路沥青。

关键词：70#道路沥青；50#道路沥青；调和；硬质沥青；催化油浆馏后残油

收稿日期：2015-02-26

作者简介：魏翔(1987-)，男，江苏徐州人，硕士研究生，研究方向：化学工程;

doi：10.3969/j.issn.1672-5425.2015.06.017

中图分类号：TE 626.86文献标识码：A

随着国民经济的发展，车流量增加导致沥青路面过早损坏；全球变暖、环境温度升高对沥青耐高温性能提出了更高的要求。因此，低针入度硬质道路沥青的研究越来越受到关注[1]。

沥青的传统生产工艺主要包括常减压蒸馏、溶剂脱沥青、氧化、调和等。利用原油直馏工艺生产低针入度硬质道路沥青有一定的难度，一般都要结合其它工艺，使得工艺变复杂；另一种工艺就是利用石油加工中出现的高软化点组分与软沥青调和来生产硬质道路沥青[2]。

催化油浆是石油加工中的副产物，利用催化油浆馏后残油制备低针入度硬质道路沥青，不仅可以合理利用有限的石油资源，提高炼油厂经济效益，还可以满足交通发展对低针入度硬质道路沥青的需求。鉴于此，作者以不同掺兑比将催化油浆馏后残油与70#道路沥青调和制备低针入度硬质道路沥青，研究了催化油浆馏后残油掺兑比对调和沥青性能的影响。

1实验

1.1　材料

基质沥青和催化油浆均由中国石化股份公司长岭分公司提供。基质沥青为70#道路沥青。采用蒸馏的方法脱除催化油浆中的轻馏分，切割收率为65%的蒸馏残油(馏后残油)作为调和的初始原料。

1.2　调和沥青的制备与性质分析

以不同掺兑比将催化油浆馏后残油与70#道路沥青调和后，利用高速剪切机在110 ℃下分散40 min，再在120 ℃烘箱中放置40 min脱除气泡，即得调和沥青。

按《公路工程沥青及沥青混合料试验规程JTG E20-2011》中的相关试验规范对调和沥青进行性质分析。

2结果与讨论

2.1　调和沥青的性能(表1)

2.2　调和沥青软化点变化规律

软化点是表征道路沥青高温性能的最基本的一项指标，较高的软化点表明沥青具有较好的抗高温变形能力。由表1可以看出，随着催化油浆馏后残油掺兑比的提高，调和沥青软化点呈升高的趋势，满足50#B级道路沥青软化点指标要求。这是因为，70#道路沥青中掺兑催化油浆馏后残油后，调和沥青的重组分增加，导致调和沥青的软化点升高。

2.3　调和沥青针入度及感温性变化规律

针入度是沥青稠度的表征，反映了沥青的流变学性质，是控制沥青质量最重要的指标。图1是调和沥青针入度与催化油浆馏后残油掺兑比的关系曲线。

表1调和沥青的性能

Tab.1　Properties of blended asphalt

图1　调和沥青针入度与催化油浆馏后残油掺

由图1可知，随着催化油浆馏后残油掺兑比的提高，调和沥青的针入度逐渐降低。这是因为，掺兑的催化油浆馏后残油的针入度低，相当于添加了一个硬组分，当催化油浆馏后残油掺兑比高于6%时，调和沥青的25 ℃针入度可以满足50#道路沥青的要求。

2.4　调和沥青延度变化规律

延度是沥青受到外力拉伸作用时所能承受的塑形变形的总能力的表征。由表1可知，随着催化油浆馏后残油掺兑比的提高，调和沥青的10 ℃延度降低；虽然调和沥青的针入度降低，但调和沥青15 ℃延度能达到50#道路沥青要求；当催化油浆馏后残油掺兑比低于18%时，调和沥青10 ℃延度满足50#A级道路沥青要求。

2.5　调和沥青动力黏度变化规律

动力黏度是流体流变特征的量度，反映流体流动时其内部分子间摩擦阻力的大小。调和沥青动力黏度与催化油浆馏后残油掺兑比的关系曲线如图2所示。

图2　调和沥青动力黏度与催化油浆馏后

由图2可知，随催化油浆馏后残油掺兑比的提高，调和沥青60 ℃动力黏度不断增大，而135 ℃动力黏度变化不大。这是因为，随着掺兑比的提高，调和沥青中重组分比例增加，60 ℃动力黏度增大，但是对135 ℃动力黏度影响不大。说明掺兑催化油浆馏后残油可以有效改善调和沥青的黏温性能。

2.6　调和沥青的老化性能

薄膜烘箱试验可以评价沥青的老化性能。由表1可知：随催化油浆馏后残油掺兑比的提高，针入度逐渐降低，表明过多掺兑催化油浆馏后残油对调和沥青的抗老化性能不利，在掺兑比小于9%时，薄膜烘箱试验可以满足50#B级道路沥青的技术指标要求。

2.7　调和沥青的综合性能

由表1数据及对比50#道路沥青的技术指标可知，利用本技术方案，以3%、6%、9%的催化油浆馏后残油掺兑比制备的调和沥青可以满足50#B级道路沥青的要求。

3结论

以不同掺兑比将催化油浆馏后残油与70#道路沥青调和制备低针入度硬质道路沥青，当提高催化油浆馏后残油的掺兑比时，调和沥青的软化点升高，针入度和延度降低，60 ℃动力黏度增大，而135 ℃动力黏度变化不大。在掺兑比为3 %、6%、9%时，调和沥青可以满足50#B级道路沥青技术指标要求。

参考文献：

[1]刘力.中国进口沥青市场分析[J].石油沥青,2009,23(3):1-3.

[2]彭雷,向丽,王志刚,等.催化油浆缩合残油调和减渣制备道路沥青研究[J].石油沥青,2009,23(6):22-26.

[3]郭启周,潘凤春,张云刚.沥青老化特性及其对路面耐久性的影响[J].企业技术开发,2011,30(12):132-133.

Preparation of 50#Paving Asphalt by Blending of FCC

Slurry Oil Distillation Residue and 70#Paving Asphalt

WEI Xiang1,2,XIANG Li1,2,3,CHENG Jian1,2

(1.KeyLaboratoryforGreenChemicalProcessofMinistryofEducation,WuhanInstituteofTechnology,

Wuhan430073,China；2.HubeiKeyLaboratoryofNovelChemicalReactor&GreenChemical

Technology,WuhanInstituteofTechnology,Wuhan430073,China；3.CollegeofPostand

Telecommunication,WuhanInstituteofTechnology,Wuhan430073,China)

Abstract：Low penetration hard paving asphalt was prepared by blending of fluid catalytic cracking(FCC)slurry oil distillation residue and 70# paving asphalt with different mixing ratios.The effect of mixing ratio of FCC slurry oil distillation residue on performance of blended asphalt was studied.Results showed that FCC slurry oil distillation residue could blend with 70# paving asphalt.With the increasing of mixing ratio,the softening point of blended asphalt increased,the penetration and ductility of blended asphalt decreased,the dynamic viscosity of blended asphalt increased,and the viscosity-temperature properties of blended asphalt was improved.When the mixing ratio of FCC slurry oil distillation residue was 3%,6%,9%,the paving asphalt that met the requirement of 50# B index could be blended.

Keywords：70# paving asphalt;50# paving asphalt;blend;hard asphalt;FCC slurry oil distillation residue