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【10﹟建筑石油沥青】浅谈渣油调质沥青岩沥青调合法相关技术
发布时间:2017-06-26    浏览次数:1100    来源:admin
随着我国公路建设和房地产业的飞速发展,道路沥青及建筑沥青的需求量不断加大,据国家权威部门发布的信息,未来十年国家交通投入的70%将转向二级公路以下的普通公路及农村公路
随着我国公路建设和房地产业的飞速发展,道路沥青及建筑沥青的需求量不断加大,据国家权威部门发布的信息,未来十年国家交通投入的70%将转向二级公路以下的普通公路及农村公路,可见普通道路沥青的用量将不断的增大,加上建筑用防水卷材、高铁、地铁用的防水卷材用量的飞速增加,普通重交沥青需求量越来越大,而适合我国生产道改沥青及建筑沥青的环烷基和中间基原油仅占20%,数量非常有限,通过其它途径生产道改沥青和建筑沥青的技术研发,势在必行,刻不容缓。
道路沥青(建筑沥青)的生产方法有蒸馏法、溶剂脱沥青法、渣油浅度氧化法及调合法等,其中蒸馏法中技术较先进的强化蒸馏法及高真空膜式蒸馏法等,浅度氧化法还包括催化氧化法,上述几种方法的技术难度大,设备投入较多,生产的安全性不可靠,而调合法适用范围较广,一般沥青生产厂家对原有设备进行适当的改造便可以生产,灵活性广,生产成本较低,经济效益明显,另外产品质量稳定、可靠,还具有一定的硬度及延展性,具有较强的市场竞争力和抗风险能力,该项目建设可实现当年建设、当年投产、当年收回投资,是一个较为合理的技改项目。
1、装置工艺路线
调合法生产沥青主要是指参照沥青的四个化学组份做为调合依据,按沥青的质量要求将组份重新调合来生产沥青,它可以用一同原油的四组份做调合原料,也可以用同一原油或其它原油的一、二次加工的残渣或组份及各种工业废料等作调合组份,扩大了沥青生产的原料来源,调合法显示的优越性及灵活性正在日益受到重视。采用进口或国产岩沥青作为调合原料与废渣油、废油浆调合生产的沥青工艺是目前比较先进而且经济的生产工艺。
本工艺路线为自产或外购的原料渣油及油泥浆经过运输-管输进入原料罐,小试中试制定生产配方及工艺方案。原料根据生产指令泵送进入高温罐加热到工艺温度,进入配料罐加入岩沥青及其他配料后再经均质机(或胶体磨)后,用泵送进成品罐加入稳定剂浸泡溶胀,再用泵输进成品罐发往用户。
2、工艺技术特点
岩沥青配料生产工艺成熟、先进、平面布置合理,安全、环保、消防、能耗等均符合国家和相关行业标准规范。生产系统由渣油加热系统、岩沥青调合加工站、导热油系统、原料和成品贮存及计量发货系统、工艺控制(PLC)系统和产品质量分析化验中心等部分组成,形成了自主知识(产权)技术的岩沥青调合生产道改沥青工艺技术路线。
3、关键主机选型
生产工艺选择关键在于调合沥青的核心设备的选择,现有调合沥青设备主机主要有两种:高速剪切机、高剪切胶体磨。选用合适的设备,对生产工艺、产品的质量及装置建设投资都有好处,高速剪切机、高剪切胶体磨上海依路都自行生产;如业主需要进口主机,上海依路代理德国SIFFER、德国BWS二个品牌的高剪切胶体磨。
4、调合沥青原料选用
(1)三组份调合生产沥青
溶剂脱油沥青或半氧化沥青调入一种软组份后,改善了沥青的某些性能,调入两种软组份,由于软组份的某些性能可能互相补充,对改进沥青性能更为有利,以进口原油为原料进行沥青三组份调合,其硬组份为丁烷脱油沥青,软组份为减压渣油和经处理的催化裂化油浆,可调合出符合重交道路沥青标准的道路沥青。
(2)以催化裂化油浆为软组份的调合
炼油厂的催化裂化外甩油浆一般经过沉降后调入渣油做为燃料油销售,成本较低,其组份含有较高的芳香份,调入硬沥青后能改善沥青胶体结构。但加入油浆易使沥青闪点不合格。另外催化油浆热稳定性差,因此用催化裂化油浆调合需经过改质处理。目前中国只有少数炼油厂在试用这种组份来做为沥青的调合组份,而且只用于生产普通的道路沥青。例如大港减压渣油中加入20%以上催化油浆后脱沥青.在符合道路沥青针入度要求情况下,延度都达到150以上,满足100#或60#道路沥青的要求。
(3)综合以上(1)、(2)二种原料的优缺点,软组成分选用减压渣油和经处理的催化裂化油浆,硬组成分选用进口的岩沥青(多为伊朗天然沥青)或国产岩沥青,再加入橡胶油等调和油,可调和生产出优于重交道路沥青标准仅次于SBS改性沥青标准的道改沥青。
 (4)减压渣油与减粘渣油的性质

项目

实验

序号

软化点

针入度25

1/10mm

延度25

Cm

闪点℃

蒸发损 失

%

损失后

针入度比

%

最大值

55

70

100+

245

0.409

90

最小值

50

51.5

100+

210

0.371

80

 (5)催化油浆的性质

项目

性质

项目

性质

密度 g/cm-3

1.0376

芳香份 m%

45.05

残碳 m%

15.2

胶质 m%

24.24

饱合份 m%

28.40

沥青质 m%

2.31


     (6) 岩沥青是一种硬质沥青,基于“相似相容”原理,是与石油沥青是最天然,最相容的高分子材料;岩沥青作为调合剂替代部分石油沥青后,沥青混合料通常具有较好的抗车辙能力、抗水损坏性能和抗老化性能,能够满足我国规范对沥青混合料的所有技术要求。
天然岩沥青在指标基本相当的前提下,大幅度降低沥青成本,用以二级公路等项目时,与普通沥青成本相当的前提下,完全实现改性沥青混合料的性能,因此,得到了行业用户的广泛认可。

岩沥青理化指标表

分析项目

结果

试验方法

外观

黑色细致粉末

目测

灰分

不大于12%

T0614(JTJ052-2000)

沥青含量

不小于78%

T0614(JTJ052-2000)

密度

1.02g/cm³

GB/T 1033

含水量

小于0.5%

T0305-1991

软化点

160-200

JTJ052-2000

闪点

不小于230

JTJ052-2000

粒度

0-30目(0.6mm),95%

T0327-2000


5、生产温度的控制
5.1添加组分温度控制:由于天然沥青的软化点较高(基本分布在160℃至200℃之间)且初步熔融状态粘度较高,必须采取先将添加组分的温度加热到180摄氏度左右。
5.2岩沥青混合料温度控制:添加组分作为高温溶剂对天然沥青进行加温,由于天然沥青粉末为200目常温粉末左右且掺入量控制在45%-55%之间,混合料温度降至140℃左右,此时应使用搅拌器进行匀料搅拌同时开启罐体加热装置,温度提升至160摄氏度左右并在搅拌状态下维持4个小时以上以将混合料完全熔融。
6、岩沥青调合法原料配比及成本分析表


序号

名称

单位

原料比例

单价(元)

对应价格(元)

1

标准渣油或油浆

42%

4000.00

1680.00

2

岩沥青

47%

3800.00

1786.00

3

抽出油

2%

4500.00

90.00

4

废机油或环烷油等

8%

1800.00

144.00

5

其他添加剂

1%

7900.00

79.00

合计

3779.00



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