武汉沥青工艺
石油沥青产品按其用途可分为道路石油沥青、建筑防水石油沥青、各种专用石油沥青。目前在炼厂中沥青的生产方法主要有蒸馏工艺、氧化工艺、溶剂脱沥青工艺和调和工艺,同时还有针对生产乳化沥青和改性沥青的乳化工艺和改性工艺。
一、 石油沥青生产工艺
(1)蒸馏工艺
蒸馏工艺是在炼油厂内采用塔式蒸馏法将原油经过加热汽化、冷凝、精馏使之按沸点范围分为汽油、煤油、柴油和蜡油等轻质产品馏分,从分馏塔顶和侧线分别抽出,同时原油中所含高沸点组分浓缩而得到石油沥青。用蒸馏法直接得到的沥青大部分都是用于道路沥青,它是道路沥青生产中加工最简便、生产成本的一种方法,沥青总产量的70%~80%都是用蒸馏法生产的。正确选择原油是采用蒸馏法生产优质道路沥青的先决条件。一般而言,环烷基原油和蜡含量低的中间基原油或稠油是生产道路沥青的适合原料,用这类原油生产的道路沥青具有延度高、理想的流变性能、与石料结合能力强、低温时抗变形能力大、路面不易开裂、高温时不易流淌、不易出现拥包和车辙,具有好的抗老化性能等优点;而石蜡基原油和蜡含量较高的中间基原油则不适合用蒸馏法生产道路沥青。
(2)氧化工艺
沥青生产的氧化工艺是在一定温度条件下向软化点低、针入度及温度敏感性大的减压渣油和溶剂脱油沥青或二者的混合物中吹入空气,使其组成发生变化,宏观变现为软化点升高,针入度和温度敏感性变小,以达到沥青的规格指标和使用性能要求。该过程通过改变原料的组成和氧化条件可以生产道路沥青、建筑沥青和其他专用沥青。沥青氧化的影响因素主要是氧化温度、氧化风量和氧化时间。当生产高软化点专用沥青时则采用高的反应温度或延长氧化时间的方法来生产。对于某些要求要求针入度指数较高或要求弹塑性较大的沥青,则可采用调整原料油中调和组分的比例或催化氧化的方法来生产。
(3)溶剂脱沥青工艺
溶剂脱沥青是利用轻烃对渣油中各组分的不同溶解能力将渣油分离,得到不含沥青质的脱沥青质和沥青质的脱油沥青。溶剂脱沥青是调节渣油组成的有效手段,它在道路沥青生产中,尤其是从不能通过蒸馏生产合格道路沥青的原油中生产合格道路沥青具有重要作用。研究表明,大部分原油通过溶剂脱沥青都可以生产合格道路沥青,并且该工艺的脱蜡效果也很明显。溶剂脱沥青的原理是利用非极性的低分子烷烃溶剂对于渣油中各个组分的溶解度不同,从渣油中分离出富含饱和烃和芳烃的脱沥青油,同时得到含胶质和沥青质的浓缩物。中国目前使用的溶剂主要是丙烷、丁烷,也有少数用戊烷的。溶剂脱沥青装置用于制取润滑油料时,多以丙烷为溶剂,同时得到抽于沥青。用于生产催化裂化或加氢裂化原料时,以丁烷或戊烷为溶剂,既可提高抽出油收率,也相应提高了沥青的软化点。
(4)调合工艺
调合法生产沥青是指按沥青质量或胶体结构的要求调整构成沥青组分之间的比例,得到能够满足使用要求的产品。使用的原料组分既可以是采用同一种原油而由不同加工方法所得的中间产品,也可以是不同原油加工所得的中间产品,因而使生产受油源约束的程度降低,扩大了原料来源,增加了生产灵活性,更有利于提高沥青的质量。
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