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春风和塔河减压渣油调合生产优质道路沥青的研

导读:通过对北疆春风环烷基稠油和南疆塔河重质原油减压渣油性质研究,发现两种减压渣油具有显著不同的组成和性质,二者调合具有很好的互补性,四组分匹配更趋合理。调合沥青针入度


返回列表 来源:未知 发布日期:2019-09-27 16:34【
春风原油属于低硫环烷基原油,其减压渣油(减 渣)作为道路沥青的产品特点是松弛性能好(延伸度 大)、抗老化性能好(针入度比大)。塔河原油减渣作 为道路沥青的特点是黏度和软化点高,低温延展性 差。

上述两种沥青产品各具特点,都是新疆公路 建设中使用的重要道路沥青资源。 石油沥青的使用性能与化学组成密切相关,沥 青是由各种极性、非极性分子通过复杂分子间作用 而形成的材料。按分子极性,沥青由饱和分(Sa)、芳 香分(Ar)、胶质(R)和沥青质(A)四组分组成,芳香 分和饱和分一起构成连续相,使胶质-沥青质形成胶 胞而稳定分散,沥青质的存在对沥青的感温性能和 高温性能有正面的影响,胶质的存在可使沥青具有 良好的塑性和黏附性,并能改善沥青的抗脆裂性,提 高沥青的延伸度。沥青中四组分存在一个较好 构成比例,一 般 来 说,当 饱 和 分 质 量 分 数 为8%~ 15%、芳香分30%~55%、胶质25%~45%、沥青质 1%~10%时,沥青的各项性能比较好。 沥青质量取决于原油和生产工艺,其中原油是 影响沥青质量的最关键因素。在确定某一种原油的 情况下,其生产工艺包括氧化、改性、调合及溶剂脱 沥青等,可以影响沥青化学组成,进而达到改善沥青 产品性能或拓展原料来源的目的。调合工艺由于装 置简单、流程短、条件缓和、灵活性高而在沥青生产 中得到广泛应用,调合原料主要包括溶剂脱沥青得 到的沥青、减渣、馏分油等,具体应根据原料及目标 产品性质要求来选择适宜的调合技术。

在实验室以春风原油、塔河原油为原料进行实 沸点蒸馏试验,对其渣油性质及组成进行分析,根据 性质互补性原则进行两种减渣调合试验,对调合规 律进行考察。根据实验室结果,在新疆进行工业应 用试验,对工业产品进行混合料试验和铺路试验。

1试验方法
1)实沸点蒸馏试验。在 FY-Ⅲ型实 沸 点 蒸 馏 仪上对春风 和 塔 河 原 油 进 行 实 沸 点 蒸 馏 试 验,分 析两种减渣的性质。
2)调合试验。将春风和塔河稠油减渣按照不 同比例进行调合,分析调合产物的性质。
3)工 业 试 验。按照实验室确定的减渣性质, 在工厂进行 两 种 减 渣 生 产,并 按 实 验 室 确 定 的 工 艺条件进行调合。

塔河减渣沥青质含量明显高于春 风渣油,沥 青 质 的 存 在 上海昌吉沥青软化点仪实验检测的感温性能 和 高 温 性能有正面的影响,由 于 塔 河 减 渣-1沥青 质 质 量 分数高达21.95%,因此使得塔河减渣 PI值较大, 接近1.5,胶体类型属于偏凝胶型胶体。相反春风 减渣中沥青 质 含 量 很 少,质 量 分 数 低 于1.0%,因 此造成春风减渣 PI值偏小,感温性能和高温性能 有所欠缺。胶 质 含 量 方 面,春风减渣明显高于塔 河减渣,因 此 使 得 春 风 减 渣 比 塔 河 减 渣 具 有 更 好 的塑性和 抗 裂 性 能。由 此 可 见,春 风 和 塔 河 减 渣 具有差异显 著 的 组 成 特 点,在 性 能 方 面 会 体 现 很 好的互补性。试验采 用 适 宜 针 入 度 的 春 风 减 渣 和 塔 河 减 渣,采用调合工艺制备70号及90号调合沥青,并 与相同牌号的 春 风 减 渣 性 质 进 行 比 较,结 果 见 表4。 由表4可以看出,选择适宜针入度的春风和塔 河减渣,通过调合工艺,可以制备出70号和90号 A 级道路 沥 青,而 且 各 项 指 标 余 量 较 大。从 调 合 沥青和春风减渣 PI值、软化点及黏度(60 ℃)指标 可以看出,调合沥青在感温性及高温稳定性上相比 春风 减 渣 有 很 大 的 改 善,虽 然 调 合 沥 青 延 伸 度 (10℃)和针 入 度 比 与 减 渣 相 比 有 所 下 降,但 仍 远 远高于规范要求。

结 论

(1)春风减渣具有蜡含量和沥青质含量低、胶 质含量高、薄膜烘箱试验后残留针入度比高、残留 延伸度大等优点,缺点是 PI偏低,感温性能欠佳, 生产90号 A 级沥青因软化点偏低,存在一定的局 限性。塔河减 渣 高 温 性 能 及 感 温 性 能 优 异,但 抗 老化性能及延 伸 性 能 差,不 能 直 接 生 产 出 A 级 道 路沥青。
(2)春风和塔河减渣在性质及组成上具有很好 的互补性,通过调合复配工艺过程,能够使调合沥青 的组成结构得到优化,使沥青的高温、低温性质得到 很好的兼顾,可实现产品综合质量和性能全面提升。
(3)采用适宜针入度的春风和塔河减渣,可调 合出满足 A级沥青技术要求的70号、90号道路沥 青,而且表现出较高的软化点、较高的黏度(60 ℃), 低温松驰性相关的低温延伸度较大,表征耐老化性 质的薄膜烘箱试验后的残留针入度比较高。
(4)春风塔河调合沥青路用性能优异,高温性 能突出,与同类沥青相比表现出更好的使用性能。