新疆混合原油丁脱沥青制取重交沥青的研究.docxVIP

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新疆混合原油丁脱沥青制取重交沥青的研究

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1前言

以减渣为原料的丁烷脱沥青装置，因其脱沥青油(馏分油)的收率大幅度提高，则塔底得到的脱油沥青就相当硬，通常称为硬沥青。这种硬沥青由于失去了正常的4组分匹配，其软化点很高，而针入度和延度则很小，给沥青产品的开发带来了诸多困难。当缺乏解决这些困难的手段时，硬沥青只好调入燃油中烧掉，但这样做无疑会降低经济效益。积极的办法应当是针对硬沥青存在的问题，找出恰当的解决措施，将其开发成市场短缺、有良好销售前景的重交或普通沥青产品。这不但有利于提高综合经济效益和社会效益，也给丁脱沥青生产工艺注入了新的活力。

基于上述认识，抚顺石油化工研究院开展了“新疆混合原油丁脱沥青制取重交及普通道路沥青的研究”工作。结果表明，用兰炼的丁脱硬沥青为基础原料，以富芳贫蜡组分为改性剂，可以制备出符合国标GB/T15180-94和交通部JTJ052-93指标要求的各种牌号的重交沥青，以及常用的100#道路沥青。本文系重交沥青的研究情况。

2试验部分

2.1原料性质

试验原料均采自兰炼有关生产装置，计有丁烷脱油沥青(基础沥青)、改性剂D、改性剂Z、改性剂G、改性剂F。各原料的性质如表1所示。

从表1可以看出，作为基础沥青的丁脱沥青，蜡含量和饱和分较少，而胶质和沥青质较多，这对制备沥青产品较为有利。作为改性剂D、Z、G的蜡含量不算高，应当是较适合的改性剂。

2.2试验及结果

2.2.1丁脱沥青分别与改性剂Z、G、F的调合

丁脱沥青分别于改性剂Z、G、F调合，所得重交沥青的性质如表2、3、4所示。表2～4中，改性剂加入量与产品针入度和软化点间的关系曲线如图1～3所示。表2～4中改性剂加入量分别对产品25℃针入度和软化点进行线性回归

2.2.2丁脱沥青与改性剂Z和D的调合

2.2.2.1数学模型的建立

本组试验用改性剂Z和D对丁脱沥青进行复合改性。试验用正交表L9(3（4）)安排，改性剂的调入量及产品的主要物理性质如表6所示，用表6中改性剂的调入量，分别对产品的25℃针入度、软化点、15℃延度进行逐步回归，可得到相应的数学模型。

2.2.2.2数学模型对改性剂调入量的预报

建立数学模型的目的，在于用它对目的产品中改性剂的调入量进行较准确的预报，以期最大限度地减少试验次数，缩短科研周期。所谓预报，是让数模计算出能达到预期要求的物性指标时的改性剂调入量。当指标较多时，应选择较难达到的指标作计算依据。但指标值的确定须考虑如下两个因素：技术标准的取值范围；回归方程的标准差。这样，用预报值进行验证试验或生产时，才能得到合格产品。

F0.01是置信度为99%时的复相关系数。

AH-50：要求产品的P=43-57，T=46-54时，得到37组预报值；AH-70：要求产品的P=63-77，T=45-53时，得到19组预报值，AH-90：要求产品的P=83-97，T=43-51时，得到33组预报值；AH-110：要求产品的P=103-117，T=41-49时，得到20组预报值；AH-130：要求产品的P=123-137，T=39-47时得到15组预报值(预报值从略)。2.2.2.3对数模预报值的检验

数学模型的预报值是否准确可靠，须用试验进行验证。对各牌号的重交沥青，分别选取较适的预报值进行了验证试验。5个牌号的重交沥青，各项指标完全符合标准要求。此外，针入度和软化点的验证值与预报值也比较接近，

3开发产品基本性能评价

就道路沥青的研制而言，产品的感温性、高温性能、低温性能、抗老化性能是首先应予关注的。对于前三种性能，我们采用交通部公路科学研究所等推荐的方法［1］进行评价。该方法建议在5℃(或30℃)、15℃、25℃下测定沥青的针入度，然后用温度(T)对针入度(P)的对数值进行关联，即LogP=K+AT。式中K为截距，A为斜率，它表征针入度随温度变化的改变程度。求出K、A之后，再用下式计算当量软化点T800和当量脆点T1.2：

T800=(Log800-K)/AT1.2=(Log1.2-K)/A

T800、T1.2分别表征沥青的高、低温性能。不言而喻，T800越高，T1.2越低，则沥青的性能就越好。

我们选取上述几种改性剂与丁脱沥青调合产品(分别见表2、3、4、8)中常用的70#、90#、110#沥青，分别测定它们在5℃、25℃、30℃下的针入度，然后用上述方法进行线性回归，并算出T800、T1.2、P1。其回归情况及计算值如表9所示。

3.1感温性

从对表9各种沥青A值的比较可以看出，对