高蠟渣油改性製取優質瀝青方法
2023-05-30 00:13:01 2
專利名稱：高蠟渣油改性製取優質瀝青方法
技術領域：
本發明涉及一種改性瀝青的製取方法，具體地說是以石油煉製後的高蠟渣油為原料混配低蠟瀝青經催化氧化等改性處理製取優質瀝青的工藝方法。
近幾年來，隨著石油化工業的迅速發展，石油瀝青在建築，交通和水力工程方面的應用越來越廣泛。但對於從重質原油煉製成的高蠟石油瀝青，由於其含蠟量高、抗熱穩定性差，粘附力和粘結力以及耐水性也較差，因此使得這種高蠟瀝青在建築防水、交通道路，水利工程等方面的應用受到很大限制。
目前對瀝青的改性主要採取內配、外摻或催化氧化法。內配(調配)法是用不同稠度的瀝青互相調配而製得，在必要時加入某些高沸點低稠度精製油以達到要求的技術指標。調配瀝青也可根據與技術要求相適應的化學組分來進行調配，它能將兩種技術性能均不符合技術指標的瀝青調配成一種技術性能優良的瀝青。採用這種方法簡單，但是適用範圍有限。外摻法是在瀝青中加入高聚物(如SB5等)改性，雖然效果好，但適用於瀝青改性的高聚物，非常緊缺且價鉻昂貴。此外，可用合成橡膠或再生膠外摻改性，但此類改性物質除價格較貴外，摻量較大，且需有機溶劑先進行溶脹或進行脫硫再生，工藝較複雜。催化氧化法是提高瀝青質量的重要方法之一，它是將石油煉製所得重油(渣油)再進一步吹風氧化或加催化劑使其發生催化氧化，以改善其技術性能而得到質優的瀝青產品。但是單採用上述方法對於含蠟量較高的石蠟基瀝青的改性較難進行。然而在我國的石油瀝青多屬這種高含蠟量的石蠟基瀝青，例如大慶渣油含蠟量可高達40％。因此，當前在技術上，迫切要解決的是如何以石油煉製後的高蠟渣油為原料進行改性處理以製取優質瀝青。
為解決上述技術問題，本發明提供了一種瀝青改性的製取方法，利用該工藝可以高蠟含量的渣油為原料經改性處理製取優質的瀝青產品。
本發明所提供的高蠟渣油改性製取方法，是在已有技術的基礎上進行改進將調配法和催化氧化相結合提出了混配催化氧化法，即通過混配將高蠟渣油與低蠟含量瀝青按一定比配混合，以調節瀝青原料的各組分的比例，同時再通過催化氧化作用，可使瀝青的氧化程度加深，不僅可以加快反應速度，還可以在某種程度上改變產品的組成成分，從而提高瀝青的各項性能。具體地說，本發明的瀝青改性工藝方法可按下述過程1、混配工序作為高蠟渣油(高蠟瀝青)可採用石油煉製後所得其蠟含量可達40％的渣油為原料，混配低蠟瀝青(其含蠟約10％)，其低蠟瀝青所添加的量可為高蠟渣油重的30～70％。混配工序是將原料高蠟渣油和混配低蠟瀝青加熱融入後，按比例泵入攪拌釜，在保持原加熱溫度下進行攪拌使其充分混勻。其中原料油加熱和攪拌釜常保持在75～90℃。
2、添加催化劑工序反應物在上述攪拌釜進行攪拌過程中加入一定量催化劑，並使其在反應物中混合均勻。所用的催化劑可採用磺酸鹽和碳酸鹽，例如鏈烴或芳香烴磺酸鈉及碳酸鈉等，催化劑的用量為反應物重量的0.3～2％，較佳的用量為0.5～1％。
3、催化氧化反應工序催化氧化反應在氧化釜內進行，反應物進入氧化釜後被加熱，保持反應溫度為260～300 ℃，同時吹入空氣使反應物進行氧化反應，進風量控制在0.20～0.40m3/小時·公斤，為使反應物較充分被氧化，氧化反應不少於5小時，較佳的反應時間為7～8小時。催化氧化反應工序完成後即可得到產品。下面通過實例對本發明的內容給予進一步地說明。
實例1高蠟渣油改性反應取高蠟渣油(大慶減壓渣油延伸度3.9(25℃，cm)，軟化點35(℃)針入度＞200(25℃，1/10mm)，含蠟量約40％為原料，和低蠟瀝青(勝利100#瀝青延伸度＞100(25℃，cm)，軟化點48.4(℃)，針入度90(25℃，1/10mm)，含蠟9.0％)按各50％重量比加入。催化劑採用芳烴磺酸鈉和碳酸鈉等比按反應物重的1％添加。首先將原料渣油和低蠟瀝青預熱至80～85℃後分別經泵打入攪拌釜保持溫度在80～85℃，加入催化劑，充分攪拌均勻(約30分鐘)後送入氧化釜進行催化氧化反應，控制反應溫度為280～285℃，以0.24～0.30m3/小時·公斤速度吹入熱空氣(110～120℃)維持反應7～8小時後得到改性瀝青。按上述過程連續生產改性瀝青50噸，分批取樣測其主要技術指標的平均值為延伸度(cm)2.2，針入度(1/10mm)24.2，軟化點(℃)98.0其測試方法按石油瀝青常規試驗方法進行。
由上述實例，採用本發明提供的技術，可以利用高蠟含量的石油煉製渣油為原料，生產出優質的石油瀝青。這種工藝方法簡單、設備少、加工容易、反應速度快、生產周期短。此外，利用磺酸鹽和碳酸鹽作為催化劑，反應中不會產生有害物，不但對環境沒有汙染，同時也可避免對設備引起腐蝕，延長設備的使用壽命。因此，該工藝方法特別適於在高含蠟量的石蠟基瀝青的改性工業生產中採用。
權利要求
1.一種高蠟渣油改性製取瀝青的方法是採用混調催化氧化法，其特徵在於(1)混配工序是將高蠟渣油原料重30～70％的低蠟瀝青添加到原料中充分混合均勻；(2)在上述混合反應物中加入催化劑，並使其與反應物混合均勻，催化劑可採用磺酸鹽和碳酸鹽，例如鏈烴或芳香烴磺酸鈉及碳酸鈉等，催化劑的用量為反應物重的0.3～2％；(3)催化氧化反應是在反應溫度260～300℃，進空氣量0.20～0.40m3/小時·公斤下進行不少於5小時。
2.按照權利要求1所述的方法，其特徵在於較佳的催化劑的添加量為0.5～1％。
3.按照權利要求1所述的方法，其特徵在於催化氧化反應最好在反應溫度280～285℃，進空氣量0.24～0.30m3的條件下反應7～8小時。
全文摘要
一種高蠟渣油改性製取瀝青的方法是採用混調催化氧化法，可在高蠟渣油(含蠟量達40％)中加低蠟瀝青進行混調後用磺酸鹽和碳酸鹽作催化劑進行催化氧化反應以製取優質瀝青。該工藝方法簡單、設備少，加工容易，生產周期短。同時，反應過程不產生有害物，可有效地避免對環境的汙染和對設備的腐蝕。因此，這種工藝方法特別適於在石蠟基瀝青的改性工業生產中應用。
文檔編號C10C3/04GK1073470SQ9111162
公開日1993年6月23日 申請日期1991年12月20日 優先權日1991年12月20日
發明者王佔國, 高相彬, 朱殿瑞 申請人:大慶石油學院