硬質瀝青生產(chǎn)技術報告張玉貞

硬質瀝青的生產(chǎn)技術2007年2月7日匯報提綱煉油行業(yè)的基本概念瀝青的生產(chǎn)工藝本研究內容和研究目標瀝青產(chǎn)品評價體系和評價方法國內外瀝青標準硬瀝青性質分析下步工作和建議

石油瀝青(asphalt)焦油瀝青（tar)熱解瀝青(pitch)天然瀝青(naturalbitumen)按來源瀝青基本概念基本概念按用途瀝青道路瀝青建筑瀝青特種瀝青重交通道路瀝青GB/T15180道路瀝青SH0522GB494防水防潮瀝青防腐瀝青電纜瀝青‥‥‥基本概念按生產(chǎn)工藝瀝青直餾瀝青氧化瀝青調和瀝青改性瀝青乳化瀝青

以原油為主要原料，根據(jù)產(chǎn)品用途和原油的性質特點，經(jīng)蒸餾、氧化、調和、改性等工藝過程，得到的符合一定技術規(guī)范的產(chǎn)品道路瀝青的來源直餾瀝青的生產(chǎn)原理和控制AH-90AH-70AH-50響應分子量分布趨勢與平均分子量大直餾工藝軟化點瀝青切割溫度530度450度40度60度直餾工藝氧化瀝青的基本原理AH-90響應氧化工藝從AH-90氧化到AH-50AH-50分子量分布趨勢與平均分子量大氧化時間×××××××××3升/分鐘/公斤5升/分鐘/公斤7升/分鐘/公斤軟化點針入度氧化工藝風量影響氧化時間×××××××××250度275度300度軟化點針入度氧化工藝溫度影響氧化瀝青的質量控制調和瀝青的基本原理瀝青1響應調和工藝瀝青2分子量分布趨勢與平均分子量大調和產(chǎn)品瀝青1響應調和工藝瀝青2分子量分布趨勢與平均分子量大調和產(chǎn)品調和瀝瀝青的的質量量控制制軟瀝青（v%）針入度調和工藝硬瀝青（v%）環(huán)烷基瀝青（v%）調和工藝延度針入度指數(shù)粘度軟化點軟瀝青青和硬硬瀝青青的調調和直餾瀝瀝青和和氧化化瀝青青的調調和中海直直餾瀝瀝青生生產(chǎn)工工藝流流程中海氧氧化道道路瀝瀝青生生產(chǎn)工工藝流流程中海聚聚合物物改性性道路路瀝青青生產(chǎn)產(chǎn)工藝藝流程程常壓塔減壓塔原油常壓爐減壓爐常二線常三線減一線減二線減三線減四線AH-50AH-70AH-90AH-110AH-130脫酸糠醛精制白土精制加氫裂化加氫脫蠟加氫精制環(huán)烷酸產(chǎn)品基礎油基礎油典型產(chǎn)產(chǎn)品結結構之之一：：代表原原料：：SZ36-10RCFD減壓渣油減壓塔常壓塔原油常壓爐減壓爐常一線常二線常三線減一線減二線減三線減四線餾分型環(huán)保燃料油殘碴型環(huán)保燃料油減粘碳材料餾分型環(huán)保燃料油丙烷脫瀝青脫碳瀝青調和組分DOA調和特種瀝青瀝青專用料光亮油系列產(chǎn)品加氫精制加氫處理DAO典型產(chǎn)產(chǎn)品結結構之之二：：代表原原料：：QHDORPL19-3瀝青的的生產(chǎn)產(chǎn)選擇適適宜的的原油油是生產(chǎn)產(chǎn)優(yōu)質質道路路瀝青青最經(jīng)經(jīng)濟的的手段段我國道道路瀝瀝青產(chǎn)產(chǎn)品標標準的的進步步，主要歸歸功于于稠油油資源源的開開發(fā)標準編號標準等級制、修訂情況石油工業(yè)部標準

1954年制定本標準，首次發(fā)布石油工業(yè)部標準

1956年確認SYB1811-1959石油瀝青石油工業(yè)部標準1959年確認SYB1661-1962道路石油瀝青石油工業(yè)部標準1962年修訂，更名，代替SYB1811-1959SYB1661-1977道路石油瀝青石油工業(yè)部標準1977年修訂SYB1661-1985道路石油瀝青石油工業(yè)部標準1985年修訂SH0522-1992道路石油瀝青石化行業(yè)標準標準編號變更，代替SYB1661-1985SH0522-1992（1998）道路石油瀝青石化行業(yè)標準1998年確認SH0522-2000道路石油瀝青石化行業(yè)標準對牌號和指標極限值進行調整GB/T15180--1994國家標準制定GB/T15180--2000國家標準增加蠟含量指標我國道道路瀝瀝青產(chǎn)產(chǎn)品標標準沿沿革我國不不同時時期的的代表表性瀝瀝青渣油勝利100號(1978)（（直餾餾）單家寺寺稠油油瀝青青(1986)（直直餾））克拉瑪瑪依瀝瀝青(七、、五））（溶溶劑脫脫瀝青青-調調和））遼河瀝瀝青（（八、、五））（氧氧化））中海瀝瀝青（（九、、五））（直直餾，，氧化化）奧里油油生產(chǎn)產(chǎn)的瀝瀝青（（九、、五））（直直餾））進口原原油生生產(chǎn)的的瀝青青（九九、五五）（（直餾餾）項目

200號180號140號100號甲100號乙60號甲60號乙針入度（25℃）/10-1㎜

201-300161-200121-16081-12081-12041-8041-80伸長度（25℃）/㎝不小于

10010080606040軟化點（環(huán)球法）/℃不低于

253540404545溶解度，%不小于99999999999898蒸發(fā)損失，%不大于1111111蒸發(fā)后針入度比，%不小于

606060606060閃點（開口）/℃不低于180200200200200230230水分，%不大于0.20.20.20.20.2痕跡痕跡SYB1661-1977道路路瀝青青質量量指標標中輕道道路用用瀝青青現(xiàn)行行標準準項目

200號180號140號100號60號針入度（25℃）/10-1㎜

200-300150-200110-15080-11050-80延度*（25℃）/㎝不小于201001009070軟化點（環(huán)球法）/℃

30～4535～4538～4842～5045～55溶解度，%不小于99.099.099.099.099.0閃點（開口）/℃不低于180200230230230蒸發(fā)損失，%不大于111

蒸發(fā)后針入度比，%不小于506060

TFOT后質量變化，%

報告報告針入度比，%

報告報告延度*（25℃）/㎝

報告報告項目

AH-130AH-110AH-90AH-70AH-50針入度（25℃）1/10㎜

121-140101-12081-10061-8041-60延度（15℃）/㎝不小于100100*100*100100軟化點（環(huán)球法）/℃

38～4840～5042～5244～5445～55溶解度，%不小于9999999999閃點（開口）/℃不低于230密度（25℃）/g.㎝-3報告TFOT后質量變化，%不大于1.31.21.00.80.6針入度比，%不小于4548505558延度*（25℃）/㎝不小于7575755040延度*（15℃）/㎝報告GB/T15180-1994高高等等級道道路瀝瀝青質質量指指標項目

AH-130AH-110AH-90AH-70AH-50針入度（25℃）/10-1㎜

120-140100-12080-10060-8040-60延度（15℃）/㎝不小于100100*100*10080軟化點（環(huán)球法）/℃

38～4840～5042～5244～5445～55溶解度，%不小于99.0閃點（開口）/℃不低于230密度（15℃或25℃）/g.㎝-3報告蠟含量，%不大于3.0TFOT后質量變化，%不大于1.31.21.00.80.6針入度比，%不小于4548505558延度*（25℃）/㎝不小于7575755040延度*（15℃）/㎝報告GB/T15180-2000高高等等級道道路瀝瀝青質質量指指標研究內內容和和研究究目標標硬質瀝瀝青的的生產(chǎn)產(chǎn)與評評價以渤海海重質質原油油為原原料，，分別別采用用直餾餾、氧氧化、、調和和三種種工藝藝制備備針入入度為為25－35的的瀝青青樣品品。調查歐歐洲和和澳大大利亞亞同類類瀝青青的技技術要要求，，按照照歐洲洲、澳澳大利利亞、、美國國的分分級體體系對對瀝青青進行行全面面的評評價。。提出硬硬瀝青青技術術經(jīng)濟濟分析析報告告，選選擇能能夠覆覆蓋三三個國國家標標準兩兩種瀝瀝青用用于繼繼續(xù)研研究。。硬質瀝瀝青儲儲運技技術研研究對以上上研究究得到到的技技術可可靠、、性能能合格格、性性價比比好的的兩種種瀝青青進行行粘度－溫溫度關關系的的測定定瀝青使使用過過程中中老化化規(guī)律律的研研究根據(jù)瀝瀝青的的粘溫溫性質質，考考察瀝瀝青在在高溫溫儲存存和運運輸過過程中中瀝青青性質質的變化規(guī)規(guī)律，，提出出能夠夠滿足足儲運運過程程瀝青青變化化程度度的儲儲運方方法。。渤海重質原油直餾、氧化、調和ST1，BW2，BL3歐洲、澳大利亞、美國等AA&B溫度－粘度關系、老化規(guī)律A&BSAC設計與評價A&B（AorB)至少涵蓋三個標準生產(chǎn)與評價儲存與運輸施工控制瀝青生產(chǎn)經(jīng)濟技術評價報告瀝青在施工和使用過程中性質變化規(guī)律實施步步驟和和應獲獲得的的成果果目前在在煉廠廠中，，瀝青青的生生產(chǎn)方方法主主要有有蒸餾餾工藝藝、氧氧化工工藝、、溶劑劑脫瀝瀝青工工藝和和調合合工藝藝，同同時還還有針針對生生產(chǎn)乳乳化瀝瀝青和和改性性瀝青青的乳乳化工工藝和和改性性工藝藝。根根據(jù)原原油的的性質質和產(chǎn)產(chǎn)品質質量的的要求求，可可以選選擇某某種工工藝或或者幾幾種工工藝的的組合合進行行生產(chǎn)產(chǎn)。石油油瀝瀝青青主主要要生生產(chǎn)產(chǎn)工工藝藝等級Class320中海AH50Class600中海AH30minmaxIIIIIIminmaxIIIIII60oC的粘度

Pa.s2603804064574095007007093290724135oC的粘度mm2/sminMin0.40.650.490.570.440.600.850.6561.370.668針入度25oC100g,5s0.1mm4046484920262633閃點

oC250320331302250332323310溶解度99.099.9699.9699.9799.099.9899.9699.97TFOT60oC的粘度占老化前瀝青

％300177270145300203216140項目技術要求工藝I工藝II工藝III針入度20－40262633軟化點oC大于5555.762.850.8延度10oC大于10006延度15oC大于5057大于100延度25oC5669大于150粘度60oC大于200406457409粘度135oCmm2/s0.4-0.60.490.570.44PG分級PG70－16PG82-16PG70-16項目技術要求工藝I（深拔）工藝II工藝III針入度40－60534854軟化點oC大于4950.357.050.4延度10oC大于15142511.5烘后514.67.1成本增加030050中海海AH-50持持續(xù)續(xù)改改進進瀝青青評評價價體體系系和和評評價價方方法法一、、石石油油瀝瀝青青評評價價體體系系目前前，，世世界界各各國國對對道道路路石石油油瀝瀝青青產(chǎn)產(chǎn)品品牌牌號的的劃劃分分主主要要有有三三種種方方法法，，即即按按針針入入度度分級級、、粘粘度度分分級級和和PG性性能能分分級級。。針入入度度分分級級體體系系中中，，瀝瀝青青針針入入度度試試驗驗是是測定定瀝瀝青青稠稠度度的的標標準準方方法法。。粘度度分分級級體體系系是是根根據(jù)據(jù)瀝瀝青青或或薄薄膜膜烘烘箱箱后后的瀝瀝青青在在60℃℃時時的的粘粘度度值值確確定定瀝瀝青青的的使使用環(huán)環(huán)境境和和使使用用條條件件的的。。PG分分級級體體系系的的是是美美國國聯(lián)聯(lián)邦邦公公路路局局歷歷經(jīng)經(jīng)5年的的研研究究所所進進行行的的美美國國戰(zhàn)戰(zhàn)略略公公路路計計劃劃（簡簡稱稱SHRP））中中有有關關瀝瀝青青分分級級體體系系的的研研究成成果果。。二、、石石油油瀝瀝青青評評價價方方法法在習習慣慣上上，，人人們們把把長長期期延延續(xù)續(xù)的的針針入入度度分分級級和和粘粘度度分分級級的的產(chǎn)產(chǎn)品品標標準準體體系系中中所所涉涉及及的分析方方法稱為為傳統(tǒng)評評價方法法或常規(guī)規(guī)分析方方法，而而把近期期開發(fā)的的性能分分級標準準體系SUPERPAVE中所涉及及的分析析方法稱稱為SHRP方法。（一）常常規(guī)評價價方法分級指標標：針入入度和60℃粘粘度高溫穩(wěn)定定性指標標：軟化化點、60℃粘粘度低溫抗裂裂性能指指標：延延度、脆脆點耐老化性性能指標標：瀝青薄膜膜試驗（（TFOT）或或旋轉薄薄膜試驗（RTFOT）前后后瀝青常常規(guī)性質質的變化化施工及安安全指標標：135℃的的粘度和和閃點綜合指標標：蠟含含量、組組分、密密度、溶溶解度、、灰分和和針入度度指數(shù)等等改性瀝青青特殊指指標：彈彈性恢復復、離析析、粘韌韌性等Superpave性能分級級（二）SHRP評價方方法高溫指標標動態(tài)剪切切流變儀儀對原樣樣瀝青及及薄膜加加熱后殘殘留瀝青青試樣分分別進行行兩次動動態(tài)剪切切試驗，，以G*/sinδ作為為指標，，試樣在在高溫設設計溫度度下進行行，剪切切頻率為為10rad/s，必必須滿足足：①原樣瀝瀝青的G*/sinδδ不得小小于1.0kPa；②②RTFOT后殘留留瀝青的的G*/sinδ不得得小于2.2kPa低溫指標標彎曲梁流流變儀(BBR)對經(jīng)經(jīng)RTFOT及及PAV試驗的的殘留瀝瀝青進行行低溫彎彎曲試驗驗，測定定低溫彎彎曲蠕變變勁度模量量S和蠕蠕變曲線線斜率m為指標標，要求求勁度不不大于300MPa，，m不小小于0.3。如如果BBR勁度度值在300～600MPa內，，同時m值滿足足要求，，則需要要進行直直接拉伸伸試驗（（DTT），測測量瀝青青的得拉拉伸應變，，要求不不小于1％?？蛊谥钢笜瞬捎脛討B(tài)態(tài)剪切流流變儀對對RTFOT/PAV殘留瀝瀝青測定定，要求求G*sinδδ不大于于5000kPa?？估匣钢笜瞬捎眯D轉薄膜烘烘箱試驗驗后瀝青青的質量量損失指指標反映映抗短期期老化能能力，要要求不超超過1％％；抗長長期老化性能能是利用用旋轉薄薄膜烘箱箱和壓力力老化（（PAV）后的的殘留瀝瀝青的物物理老化化指數(shù)h進行表表征。式中1、、24表表示瀝青青在試驗驗溫度下下在壓力力老化罐罐中存放放的時間間，S為蠕變變60s時的進進度，m為60s加載載時間的的蠕變曲曲線斜率率。國內外道道路瀝青青標準項目

AH-130AH-110AH-90AH-70AH-50針入度（25℃）/10-1㎜

120-140100-12080-10060-8040-60延度（15℃）/㎝不小于100100*100*10080軟化點（環(huán)球法）/℃

38～4840～5042～5244～5445～55溶解度，%不小于99.0閃點（開口）/℃不低于230密度（15℃或25℃）/g.㎝-3報告蠟含量，%不大于3.0TFOT后質量變化，%不大于1.31.21.00.80.6針入度比，%不小于4548505558延度*（25℃）/㎝不小于7575755040延度*（15℃）/㎝報告GB/T15180-2000高高等級道道路瀝青青質量指指標歐洲標準準化委員員會標準準CEN英國瀝青青標準BS中海瀝青青產(chǎn)品性性質中海油氣氣開發(fā)利利用公司司以渤海海重質原原油為原原料，分分別采用用直餾、、氧化、調調和三種種工藝，，通過不不斷摸索索和優(yōu)化化工藝，，分別制制備了三種25℃針入入度范圍圍在25－35的硬質質瀝青樣樣品。并并廣泛調調查歐洲、北美美、澳大大利亞同同類產(chǎn)品品的技術術要求，，分別按按照歐洲洲、北美、澳大大利亞等等有代表表性的國國家的標標準對三三種瀝青青進行了了全面的評價和和對比，，同我國國交通部部的道路路瀝青施施工規(guī)范范進行了了比較。。通過對比比發(fā)現(xiàn)，，中海瀝瀝青的產(chǎn)產(chǎn)品性能能指標同同國外的的瀝青標標準相比比，基本本能夠覆覆蓋歐洲洲（CEN）、、美國（AASHTO、、PG））、澳大大利亞和和英國（（BS））等同級級別的硬硬質瀝青青標準，，除個別別樣品的的60℃℃粘度略高于于美國AASHTO和和澳大利利亞標準準外，其其他性能能指標均均在國外外標準的的范圍內內，部分分指標還還要優(yōu)于國外外標準。。說明中中海瀝青青產(chǎn)品已已滿足至至少覆蓋蓋三個國國家和地地區(qū)硬質質瀝青標標準的目目標，達達到了科研合合同中對對硬質瀝瀝青質量量的要求求。硬質瀝青青高低溫溫性能難難以兼?zhèn)鋫渲泻r青青同交通通部道路路瀝青標標準相比比較時，，當硬質質瀝青的的軟化點點和粘度度等高溫溫性能滿滿足要求求時，瀝青產(chǎn)品品10和和15℃℃的延度度數(shù)值較較低。開發(fā)硬質質瀝青是是為了提提高路面面抗車轍轍能力，，提高路路面壽命命與減薄薄路面厚厚度，補補強路面面結構。。硬質瀝青對對高溫性性能的要要求是主主要的，，瀝青應應具備高高粘度，，高抗剪剪切性能能，這就就必然會會使低溫溫性能受到一些些影響。。鑒于AH-30瀝青國國內外都都沒有大大規(guī)模的的生產(chǎn)應應用和深深入研究究過，所所能借鑒鑒的經(jīng)驗驗有限，，根據(jù)瀝瀝青生產(chǎn)經(jīng)驗驗，考慮慮其應用用地區(qū)并并不涉及及高寒區(qū)區(qū)，并不不主張過過度強調調低溫延延度對硬硬質瀝青青產(chǎn)品性性能的限制，可可根據(jù)試試驗路