CN114015247A - 一种基于糠醛抽出油调合的沥青及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种高等级道路沥青，所述道路沥青由以下重量份的原料制成：减压渣油90～95份，高粘度糠醛精制抽出油5～10份，所述高粘度糠醛精制抽出油是由减三线糠醛精制抽出油与丁基橡胶均匀混合制成。本发明通过加入丁基橡胶，提高了减三线糠醛精制抽出油的粘度，使其成为用于调合高等级道路沥青的原料。本发明调合出的沥青比普通的减三线糠醛精制抽出油调合出的沥青具有更好的抗老化性能。进而也提高了减三线糠醛抽出油的利用价值。

Description

一种基于糠醛抽出油调合的沥青及其制备方法
技术领域
本发明涉及石油化工领域，具体涉及沥青调合技术领域，特别是一种基于糠醛抽出油调合的沥青及其制备方法。
背景技术
调合法是沥青众多生产工艺中最主要的一种。调合法生产沥青最初是由同一原油构成沥青的4组分按质量要求所需的比例重新调合，所得的产品称为合成沥青或重构沥青。随着工艺技术的发展，调合组分的来源得到扩大。例如可以从同一原油或不同原油的一、二次加工的残渣或组分以及各种工业废油等作为调合组分。
糠醛精制抽出油是沥青调合的主要组分之一。糠醛精制抽出油是润滑油糠醛精制工艺过程中生产的一种副产品，利用糠醛将润滑油料，包括馏分油料及溶剂脱沥青的残渣润滑油料中的非理想物质，如胶质、沥青质、短侧链的中芳烃及重芳烃、多环及杂环化合物等分离出来。按其原料又分为减二线、减三线、减四线和轻脱线糠醛精制抽出油。
目前应用于沥青调合的糠醛精制抽出油主要是减四线和轻脱线的抽出油。减三线糠醛精制抽出油与这两者相比，组分稍轻，会造成某些性能的偏差，所以较少应用于道路沥青的调合。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高等级道路沥青，该道路沥青符合《交通部公路沥青路面施工技术规范》(JTG-F40 2004)要求。本发明的道路沥青中添加了不常用的减三线糠醛精制抽出油进行调合，使所述道路沥青具有更好的抗老化性能。
本发明采用以下技术方案实现本发明的目的：
一种高等级道路沥青，由以下重量份的原料制成：减压渣油90～95份，高粘度糠醛精制抽出油5～10份，所述高粘度糠醛精制抽出油由减三线糠醛精制抽出油与丁基橡胶均匀混合制成。由于减三线糠醛精制抽出油的粘度较低，不适用作为调合沥青的软组分，因此，本发明为了提高减三线糠醛精制抽出油的利用率，在减三线糠醛精制抽出油中添加了一定用量配比的丁基橡胶，改善了减三线糠醛精制抽出油的粘度，使其能够作为调合沥青的合格原料，拓展了减三线糠醛精制抽出油的应用范围。
优选地，所述减三线糠醛精制抽出油的重量份为97.5～99.5份，丁基橡胶0.5～2.5份。经试验研究发现，在减三线糠醛精制抽出油中添加此范围用量的丁基橡胶能有效的提高减三线糠醛精制抽出油的粘度。丁基橡胶添加量过低，则无法达到改善减三线糠醛精制抽出油的粘度的目的，但是如果丁基橡胶添加量过高，减三线糠醛精制抽出油的粘度过高，则调合出的沥青的延度性能又会变差则无法到达70、90号A级沥青的要求。
优选地，所述减三线糠醛精制抽出油的重量份为99份，丁基橡胶1份。经试验研究发现，当在减三线糠醛精制抽出油中添加此用量的丁基橡胶时，减三线糠醛精制抽出油的粘度最适用于调合70、90号A级沥青。
优选地，所述减压渣油为中间基原油或者环烷基原油一种单炼或多种混炼所得的减压渣油，其针入度为30～55 1/10mm。
优选地，所述减三线糠醛精制抽出油为中间基原油通过常减压蒸馏所得的减三线馏分油再经糠醛精制过程所得，芳烃含量大于80％。
优选地，所述丁基橡胶的门尼粘度(ML1+8，125℃)为51±5MU，挥发分≤0.3％，不饱和度为1.7±0.2％，总灰分≤0.3％。
本发明还提供了制备所述高等级道路沥青的方法，包括以下步骤：
1)按用量比例将减三线糠醛精制抽出油加入到抽出油沥青调合罐中并加热到140～180℃；
2)丁基橡胶切成小块状，按用量比例加入到抽出油调合罐内搅拌6～10h；
3)将减压渣油在165～175℃下按用量比例送入沥青调合罐中；
4)将高粘度糠醛精制抽出油按用量送入到沥青调合罐中，在130～165℃下搅拌1～4h，即得所述高等级道路沥青。
优选地，所述减三线糠醛精制抽出油的重量份为97.5～99.5份，丁基橡胶0.5～2.5份。
优选地，所述减三线糠醛精制抽出油的重量份为99份，丁基橡胶1份。
优选地，所述丁基橡胶的门尼粘度(ML1+8，125℃)为51±5MU，挥发分≤0.3％，不饱和度为1.7±0.2％，总灰分≤0.3％。
优选地，所述减压渣油为中间基原油或者环烷基原油一种单炼或多种混炼所得的减压渣油，其针入度为30～55 1/10mm。
优选地，所述减三线糠醛精制抽出油为中间基原油通过常减压蒸馏所得的减三线馏分油再经糠醛精制过程所得，芳烃含量大于80％。
优选地，所述减压渣油与高粘度糠醛精制抽出油的用量配比为：减压渣油90～95份，高粘度糠醛精制抽出油5～10份。
与现有技术相比，本发明具有以下的有益效果：
1、本发明采用不常用的减三线糠醛精制抽出油作为调合沥青的软组分，扩展了调合沥青的原料种类，也开发了减三线糠醛精制抽出油的利用价值。
2、本发明通过加入丁基橡胶，提高了减三线糠醛精制抽出油的粘度，使其成为用于调合高等级道路沥青的原料。
3、本发明调合出的沥青比普通的减三线糠醛精制抽出油调合出的沥青具有更好的抗老化性能。从而提高了减三线糠醛抽出油的利用价值。
具体实施方式
为了更加简洁明了的展示本发明的技术方案、目的和优点，下面结合具体实施例详细说明本发明的技术方案。如无特殊说明，本发明实施例中所涉及的试剂均为市售产品，均可以通过商业渠道购买获得。
实施例1
本实施例提供一种高等级道路沥青，由以下用量配比的原料制成：减压渣油95份，高粘度糠醛精制抽出油5份；其中，减压渣油为沙特重质原油和卡斯蒂利亚原油以8:2的质量比混炼所得，针入度为44 1/10mm。
高粘度糠醛精制抽出油由以下用量配比的原料制成：减三线糠醛精制抽出油的重量份为99份，丁基橡胶1份；其中，丁基橡胶的门尼粘度(ML1+8，125℃)为51±5MU，挥发分≤0.3％，不饱和度为1.7±0.2％，总灰分≤0.3％；减三线糠醛精制抽出油为中间基原油通过常减压蒸馏所得的减三线馏分油再经糠醛精制过程所得，其芳烃含量大于80％。
将实施例1中的高等级道路沥青按照以下的方法制备，具体步骤如下：
1)按用量比例将减三线糠醛精制抽出油加入到抽出油沥青调合罐中并加热到140～180℃；
2)丁基橡胶切成小块状，按用量比例加入到抽出油调合罐内搅拌6～10h；
3)将减压渣油在165～175℃下按用量比例送入沥青调合罐中；
4)将高粘度糠醛精制抽出油按用量送入到沥青调合罐中，在130～165℃下搅拌1～4h，即得所述高等级道路沥青。
实施例2
本实施例提供一种高等级道路沥青，由以下用量配比的原料制成：减压渣油95份，高粘度糠醛精制抽出油5份；其中，减压渣油为沙特重质原油和卡斯蒂利亚原油以8:2的质量比混炼所得，针入度为44 1/10mm。
高粘度糠醛精制抽出油由以下用量配比的原料制成：减三线糠醛精制抽出油的重量份为99.5份，丁基橡胶0.5份；其中，丁基橡胶的门尼粘度(ML1+8，125℃)为51±5MU，挥发分≤0.3％，不饱和度为1.7±0.2％，总灰分≤0.3％；减三线糠醛精制抽出油为中间基原油通过常减压蒸馏所得的减三线馏分油再经糠醛精制过程所得，其芳烃含量大于80％。
实施例2的高等级道路沥青采用实施例1的方法制备而成。
实施例3
本实施例提供一种高等级道路沥青，由以下用量配比的原料制成：减压渣油95份，高粘度糠醛精制抽出油5份；其中，减压渣油为沙特重质原油和卡斯蒂利亚原油以8:2的质量比混炼所得，针入度为44 1/10mm。
高粘度糠醛精制抽出油由以下用量配比的原料制成：减三线糠醛精制抽出油的重量份为97.5份，丁基橡胶2.5份；其中，丁基橡胶的门尼粘度(ML1+8，125℃)为51±5MU，挥发分≤0.3％，不饱和度为1.7±0.2％，总灰分≤0.3％；减三线糠醛精制抽出油为中间基原油通过常减压蒸馏所得的减三线馏分油再经糠醛精制过程所得，其芳烃含量大于80％。
实施例3的高等级道路沥青采用实施例1的方法制备而成。
对比例1
对比例1与实施例1、2、3的唯一不同之处在于，对比例1中采用未与丁基橡胶混合的减三线糠醛精制抽出油作为调合软组分。
实施例4
本实施例提供一种高等级道路沥青，由以下用量配比的原料制成：减压渣油92.5份，高粘度糠醛精制抽出油7.5份；其中，减压渣油为乌拉尔原油、卡斯蒂利亚原油和奥瑞特原油以7:2:1的质量比混炼所得，针入度为31 1/10mm。
高粘度糠醛精制抽出油由以下用量配比的原料制成：减三线糠醛精制抽出油的重量份为99份，丁基橡胶1份；其中，丁基橡胶的门尼粘度(ML1+8，125℃)为51±5MU，挥发分≤0.3％，不饱和度为1.7±0.2％，总灰分≤0.3％；减三线糠醛精制抽出油为中间基原油通过常减压蒸馏所得的减三线馏分油再经糠醛精制过程所得，其芳烃含量大于80％。
实施例4的高等级道路沥青采用实施例1的方法制备而成。
对比例2
对比例2与实施例4的唯一不同之处在于，对比例2中采用未与丁基橡胶混合的减三线糠醛精制抽出油作为调合软组分。
将实施例1～4与对比例1～2制得的沥青进行各项指标的检测，结果如表1所示：
表1：实施例与对比例数据比对
Figure BDA0003321040230000061
从表1中的数据可以看到，实施例1、2、3的动力粘度均大于对比例1的，而且残留针入度比和残留延度(10℃)均不小于对比例1的。实施例4的动力粘度大于对比例2的，而且残留针入度比和残留延度(10℃)均大于对比例的。这表明高粘度糠醛抽出油调合出的沥青比普通的减三线糠醛精制抽出油调合出的沥青具有更好的抗老化性能。对比例1用的是普通减三抽出油，延度达不到A级要求，残留延度刚达标。实施例的动力粘度随着丁基橡胶加入量的增加而增加。但加0.5份丁基的抽出油调合的实施例2的延度和残留延度都接近指标临界值。表明少于0.5份丁基的抽出油不一定能改善抗老化性。加2.5份丁基的抽出油调合的实施例3的延度和残留延度均小于实施例1的，也趋向接近指标临界值。表明多于2.5份丁基的抽出油在提高粘度的同时，也会造成延度等其它性能变差。因此，本发明的丁基橡胶添加量控制在0.5～2.5份之间。
最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种高等级道路沥青，其特征在于，所述道路沥青由以下重量份的原料制成：减压渣油90～95份，高粘度糠醛精制抽出油5～10份，所述高粘度糠醛精制抽出油是由减三线糠醛精制抽出油与丁基橡胶均匀混合制成。
2.如权利要求1所述的道路沥青，其特征在于，所述高等级道路沥青为标号70或90的A级道路沥青。
3.如权利要求1所述的道路沥青，其特征在于，所述减三线糠醛精制抽出油的重量份为97.5～99.5份，丁基橡胶0.5～2.5份。
4.如权利要求3所述的道路沥青，其特征在于，所述减三线糠醛精制抽出油的重量份为99份，丁基橡胶1份。
5.如权利要求1所述的道路沥青，其特征在于，所述减压渣油为中间基原油或者环烷基原油一种单炼或多种混炼所得的减压渣油，其针入度为30～551/10mm。
6.如权利要求1所述的道路沥青，其特征在于，所述减三线糠醛精制抽出油为中间基原油通过常减压蒸馏所得的减三线馏分油再经糠醛精制过程所得，芳烃含量大于80％。
7.如权利要求1所述的道路沥青，其特征在于，所述丁基橡胶的门尼粘度(ML1+8，125℃)为51±5MU，挥发分≤0.3％，不饱和度为1.7±0.2％，总灰分≤0.3％。
8.一种制备权利要求1～7任一项所述高等级道路沥青的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)按用量比例将减三线糠醛精制抽出油加入到抽出油调合罐中并加热到140～180℃；
2)丁基橡胶切成小块状后，按用量比例加入到抽出油调合罐内搅拌6～10h；
3)将减压渣油在165～175℃下按用量比例送入沥青调合罐中；
4)将高粘度糠醛精制抽出油按用量比例送入到沥青调合罐中，在130～165℃下搅拌1～4h，即得所述高等级道路沥青。
9.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述减三线糠醛精制抽出油的重量份为97.5～100份，丁基橡胶0.5～2.5份。
10.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述减压渣油与高粘度糠醛精制抽出油的用量为：减压渣油90～95份，高粘度糠醛精制抽出油5～10份；所述高粘度糠醛精制抽出油是由减三线糠醛精制抽出油与丁基橡胶均匀混合制成。
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