CN1064987C - 高粘沥青及其生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明为一种60℃粘度600-1000Pa.s的高粘度重交通道路沥青的生产方法。该沥青由阿曼原油的丙脱沥青经半氧化工艺处理制得。这种沥青的高温抗变形能力较强，而低温抗裂性亦同于一般同级重交沥青，适用于季节温差变化较大的地区高速公路的修筑。

Description

高粘沥青及其生产方法
本发明属于一种高粘度交通道路沥青及其生产方法。
随着经济的发展，大型重载车量越来越多，沥青路面的高温稳定性成为公路破坏的重要因素，这种现象在高温地区更为严重。传统的沥青生产方法是常压或减压蒸馏法，要制得高温性能好的沥青必须减压深拔，这将导至其族组成分配不合理，使沥青变脆，低温易开裂，不能适应季节的变化。与本发明有关的技术是日本沥青协会1984年发表的《重交通道路沥青(半氧化沥青)的开发》。日本生产该沥青的工艺是将原油蒸馏后直接半氧化来生产半氧化沥青，该工艺生产出的沥青虽然能使其高温性能有所改善，但对一般的沥青原料来说，仍然难以生产出理想的产品，特别是产品的抗老化性不好，影响了沥青铺路后长期使用效果。沥青产品的性能不仅与加工方法有关，而且更重要的取决于原料的来源和种类。因此，为得到高温性能优异，并兼顾低温性能的沥青产品，不仅要选择合适的生产工艺，还必须找到适宜的原料。
本发明的目的是提供一种高粘度道路沥青及其生产方法。该沥青的60℃粘度高于市售道路沥青，其粘度为600-1000Pa.s，使其高温抗车辙能力大大提高，同时使其低温性能得到保障。
本发明以阿曼原油的减压渣油为原料，经丙烷脱沥青后所得沥青，再经半氧化处理生产出来的。由其所得的沥青为具有较高抗车辙能力的重交通道路沥青。采用本发明方法生产的沥青铺筑高等级公路，高温稳定、低温不开裂，同时施工性能较好。如果将阿曼原油的减压渣油直接进行半氧化处理，得到的沥青产品虽然高温性能可以保证，但低温性能，尤其是低温延度很低，无法适应季节变化的影响。其原因主要是直馏减压渣油仍含有部分非理想组分，特别是轻组分，因此，丙烷脱沥青工艺是不可缺少的过程。
本发明的方法是，首先对阿曼原油的减压渣油进行一般的丙烷脱沥青处理，其工艺条件是：抽提塔塔底温度30-60℃，塔顶温度60-90℃，溶剂比1-10∶1，原料进塔温度110-150℃。
经丙烷脱沥青得到的沥青原料为针入度90～200(1/10mm)，族组成为饱和分(15W％～25W％)、芳香分(35W％～50W％)、胶质(30W％～40W％)、沥青质(0.5W％～5W％)。
在半氧化过程中反应温度150～280℃、反应时间3～10hr、空气通入量0.01～0.3 l/Kg.hr。反应装置为高径比1.5∶1～6∶1的小型沥青氧化釜。在上述条件下，将符合条件的沥青原料进行半氧化处理，即能得到60℃粘度在600～1000Pa.s的高粘度重交沥青。其族组成为饱和分18～21％、芳香分50～53％、胶质26～28％、沥青质1～3％。
与已有的技术相比，本发明的突出特点是将直馏沥青的经丙烷脱沥青装置处理后，选用上述针入度范围内的原料，再经半氧化工艺处理，就能生产出高温粘度高于市售同级重交沥青2～3倍，而抗老化性能指标粘度比及低温性能指标15℃延度远高于日本同级高粘沥青的产品，且工业化也易实现。
所得的高粘度重交沥青各项性能均满是日本AC-80级重交沥青标准。
实例1取阿曼丙脱(针入度为91 1/10mm)沥青500g，装入小型氧化釜，在温度260℃、通空气量0.2 l/Kg.hr的条件下，氧化4小时，取出产品分析结果如下：
  项目   60℃粘度Pa.s 粘度比(180℃) 运动粘度mm2/s 薄膜加热质量变化％ 针入度0.1mm 延度(15℃)cm  闪点℃ 溶解度％ 密度g/cm3
产品性质     734     2.16  160     0.11   50   40 ＞260 ＞99.0
日本同级沥青性质     754     5.57  92.6     0.09   64   7 ＞260 ＞99.9 1.009
 AC-80： 800±200     ＜5   ＜200     ＜0.6   ＞40 ＞260 ＞99.0 ＞1.00
可见产品质量符合日本AC-80重交沥青标准。实例2
取阿曼丙脱沥青(针入度130 1/10mm)500克，装入小型氧化釜，在温度250℃，通空气量0.15 l/Kg.hr的条件下，氧化6小时，取出产品分析结果如下：
  项目   60℃粘度Pa.s   粘度比(180℃)  运动粘度mm2/s 薄膜加热质量变化％ 针入度0.1mm  延度(15℃)cm   闪点℃ 溶解度％ 密度g/cm3
产品性质   780   1.72     140     -0.1     49     85 ＞260 ＞99.9  1.003
日本同级沥青性质   754   5.57     92.6     0.09     64     7 ＞260 ＞99.9  1.009
 AC-80  800±200   ＜5     ＜200     ＜0.6     ＞40 ＞260 ＞99.0 ＞1.00
实例3
丙脱沥青(针入度160 1/10mm)500克，装入小型氧化釜，在温度240℃，通空气量0.1 l/Kg.hr的条件下，氧化7小时，取出产品分析结果如下：
  项目 60℃粘度Pa.s   粘度比180℃ 运动粘度mm2/s 薄膜加热质量变化％   针入度0.1mm  延度(15℃)cm  闪点℃ 溶解度％ 密度g/cm3
产品性质   720   1.60   150     -0.09     50     60 ＞260 ＞99.9  1.006
日本同级沥青性质   754   5.57   92.6      0.09     64     7 ＞260 ＞99.9  1.009
 AC-80： 800±200   ＜5  ＜200     ＜0.6     ＞40 ＞260 ＞99.0 ＞1.00
实例4
取阿曼丙脱沥青(针入度200 1/10mm)500克，装入小型氧化釜，在温度160℃，通空气量0.3 l/Kg.hr的条件下，氧化8小时，取出产品分析结果如下：
项目 60℃粘度Pa.s   粘度比180℃ 运动粘度mm2/s 薄膜加热质量变化％ 针入度0.1mm 延度(15℃)cm   闪点℃ 溶解度％   密度g/cm3
产品性质 700   1.80 170   -0.08 53 65 ＞260 ＞99.9    1.001
日本同级沥青性质 754   5.57 92.6   0.09 64 7 ＞260 ＞99.9    1.009
AC-80 800±200   ＜5 ＜200   ＜0.6 ＞40 ＞260 ＞99.0   ＞1.00
以上两例产品性质都达到了日本AC-80标准要求，与日本同级沥青相比，粘度比及15℃延度指标都大大提高。

Claims (2)

1、一种高粘度重交沥青的生产方法，其特征在于选用阿曼直馏沥青经丙脱处理后针入度为80～200 1/10mm的沥青为原料，在氧化温度150～280℃及通入空气量为0.01～0.3 l/Kg.h的条件下半氧化处理2～8小时制得。
2、一种权利要求1所述方法制得的高粘沥青，其特征在于其60℃粘度为600～1000Pa.s，族组成为饱和分18～21％、芳香分50～53％、胶质26～28％、沥青质1～3％。
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