沥青的生产与评价

1. 沥青的生产与评价 中石油燃料油有限责任公司 张玉贞

2. 石油沥青的分类 按来源 沥 青 石油沥青(asphalt) 焦油沥青（tar) 热解沥青(pitch) 天然沥青(natural bitumen)

3. 提 纲 一、石油沥青的分类与用途 二、石油沥青的生产 三、石油沥青的评价体系 四、石油沥青的储存与使用

4. 石油沥青的分类 按生产工艺 沥 青 直馏沥青 氧化沥青 调和沥青 改性沥青 乳化沥青

5. 石油沥青的分类 按用途 沥青 重交通道路沥青GB/T15180 道路沥青NB/SH/T0522 道路沥青 建筑沥青 特种沥青 GB/T494 防水防潮沥青 防腐沥青 电缆沥青 ‥ ‥ ‥

6. 石油沥青的种类和用途

7. 国家沥青产品体系表

8. 国家沥青产品体系表

9. 国家沥青产品体系表

10. 沥青类产品分类及市场需求大数

11. 提 纲 一、石油沥青的分类与用途 二、石油沥青的生产 三、石油沥青的评价体系 四、石油沥青的储存与使用

12. 30多年来 石油沥青的生产 12 12 见解一：沥青的性质，主要取决于原油的性质；选择合适的原油，是生产沥青最经济有效的手段。 见解二：改性沥青，结束了沥青质量依赖与原油性质的历史；根据沥青和聚合物的组成设计及配方设计，可以得到满足不同工程需要的沥青产品。 见解三：功能沥青材料，精细加工，原料定制，功能设计，全程服务，是发挥其个性化特点的基本要求。

13. 适合生产沥青的原油的典型特征 化学组成特征： • 较高的芳香分、胶质、沥青质含量 • 较低的蜡含量，一般有较高的硫含量 物理性质特征： • 高粘度、高密度 • 重油：密度大于0.934(API0小于20） • 稠油：50℃粘度大于10000 mPas

14. 世界代表性沥青原料

15. 代表性原油的性质 15

16. 国内几种代表性原油 *70℃时的运动粘度

17. 适宜的原油可以通过传统的工艺生产沥青 ￭ 常减压蒸馏生产直馏沥青 ￭ 氧化工艺生产沥青 ￭ 溶剂脱沥青—调和工艺生产沥青

18. 沥青生产流程示意图 原油 轻馏分 油田储罐 中间馏分 泵站 重馏分 蒸馏塔 渣油 溶剂脱沥青 原油罐 冷凝/冷却器 管式加热炉 道路沥青沥青 改性沥青、乳化沥青、 稀释沥青的原料 氧化 建筑沥青 空气

19. 汽油 柴油 减 常 润滑油原料 压 压 氧化 塔 Pen 20-50 原油 GB/T15180 塔 沥青的生产 典型工艺之一 燃油-润滑油原料-沥青型

20. 直馏沥青的生产原理和控制 直馏工艺：请馏分减少，重馏分相对浓缩 响 应 60度 AH-70 软化点 AH-90 AH-50 45度 450度 495度 530度 大 小 分子量分布趋势与平均分子量 蒸馏切割温度

21. 汽油 柴油 减 常 润滑油原料 压 压 氧化 塔 GB/T15180 原油 NB/SH0/T522 塔 沥青的生产 典型工艺之二 燃料-润滑油-沥青型

22. 沥青的生产 单塔连续氧化流程 Ⅰ-原料 Ⅱ-沥青成品 Ⅲ-蒸汽 Ⅳ-空气 1-加热炉 2-氧化塔 3-循环油泵 4-气液分离罐 5-混合冷凝器 6-原料泵 7-成品泵 8-柴油循环泵 9-住水泵 10-冷却器

23. 减顶污油 沥青氧化生产工艺 减压侧线 减压渣油 沥青 空气 常压渣油 减压渣油 减压塔 氧化塔（釜）

24. 氧化沥青的基本原理 氧化工艺从AH-90氧化到AH-50 响 应 AH-90 AH-50 大 小 分子量分布趋势与平均分子量

25. Demex工艺流程 Ⅰ-原料 Ⅱ-脱油沥青 Ⅲ-脱沥青油 1-抽提塔 2 ,3-加热炉 4-脱油沥青分离器 5-沥青汽提塔 6-脱油沥青气提塔 7-换热器

26. 汽油 柴油 减 常 润滑油 压 压 调和 塔 GB/T15180 溶 剂 脱 沥 青 原油 塔 控制条件 GB/T15180 沥青的生产 典型工艺之三 燃料-润滑油-沥青型

27. 调和沥青的基本原理 响 应 响 应 调和工艺 调和工艺 调和产品 调和产品 沥青1 沥青1 沥青2 沥青2 大 小 大 小 分子量分布趋势与平均分子量 分子量分布趋势与平均分子量

28. 30多年来 石油沥青的生产 28 28 见解一：沥青的性质，主要取决于原油的性质；选择合适的原油，是生产沥青最经济有效的手段。 见解二：改性沥青，结束了沥青质量依赖与原油性质的历史；根据沥青和聚合物的组成设计及配方设计，可以得到满足不同工程需要的沥青产品。 见解三：功能沥青材料，精细加工，原料定制，功能设计，全程服务，是发挥其个性化特点的基本要求。

29. 不同加工过程沥青性质的变化趋势 D HIGH 特殊用途 改性沥青 C 不同的工艺过程 B 性能等级 符合PG各等级要求 A 工艺优化 传统沥青 基质沥青性能范围 原油选择 Low

30. 改性沥青的生产 改性沥青生产 重交通道路沥青生产 改性剂生产 基质沥青调制 改性剂总汇 复合改性

31. 改性沥青的生产 影响改性沥青质量的关键因素 • 沥青的性质 • 聚合物的性质 • 机械设备 • 工艺过程 • 控制方法 • 要得到质量稳定的改性沥青，配方不具有“通用性”

32. SBS在不同来源的沥青中的相态

33. 基质沥青 SBS进料 稳定剂 中间罐 混合罐 循环 基质沥青 VKP 胶体磨 中间产品的生产 装车 产品罐 产品罐 产品罐

34. 原料罐 产品罐 QIN 15 Hp 1750 Rpm GEAR PUMP Finished Product 2 MIXERS/TANK HEAT EXCHANGER 4763 ft2 20 Hp 1750 Rpm GEAR PUMP QIN RECYCLE GEAR PUMP (NO DATA) 混合罐 MILLING POLYMER: (HOPPER LOADED) QIN 3 MIXERS 60,000 gal 中间罐 QIN CONTINUOUS INLINE SIEFER MILL 7500 gal BLENDING ADDITIVES: 10 Hp 1745 Rpm GEAR PUMP QIN 稀释罐 1000 gal

35. SBS/沥青相容性 • 沥青质含量过高 = 相分离 • 加入环烷烃相容剂 • 加入化学交联剂 • 芳烃含量过低= SBS分散困难 • 加入烃类相容剂

36. 改性沥青生产控制

37. 100 针入度 dmm 50 20 0 2 3 4 6 改性沥青生产控制 针入度随聚合物加入量的变化 聚合物加入量

38. 改性沥青生产控制 软化点 130 80 °C 30 0 3 5 7 10 改性剂加入量 软化点随聚合物加量的变化 , G*(kPa)

39. 改性沥青生产控制 粘度随聚合物加入量的变化 C B A 粘度, η 聚合物加入量

40. 30多年来 石油沥青的生产 40 40 见解一：沥青的性质，主要取决于原油的性质；选择合适的原油，是生产沥青最经济有效的手段。 见解二：改性沥青，结束了沥青质量依赖与原油性质的历史；根据沥青和聚合物的组成设计及配方设计，可以得到满足不同工程需要的沥青产品。 见解三：功能沥青材料，精细加工，原料定制，功能设计，全程服务，是发挥其个性化特点的基本要求。

42. 沥青类产品分类及市场需求大数

43. 沥青的质量控制 • 性能质量控制—生产产品前 原料的选择 生产工艺的确定 • 指标质量控制 –生产过程中 生产过程中工艺参数的可靠性 和精确度

44. 沥青的质量控制 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

45. 提 纲 一、石油沥青的分类与用途 二、石油沥青的生产 三、石油沥青的评价体系 四、石油沥青的储存与使用

46. 石油沥青得到评价 评价体系：技术指标体系 指标数值 标准是生产力水平和用户需要的平衡和统一

47. 道路沥青的评价体系 施工 高温 中温 低温 性能 性能 性能 性能 沥青的老化 拌和温度 路面最低 160℃设计温度 技术指标体系：表征沥青的使用性能

48. 针入度分级体系 用25℃沥青的针入度划分牌号，25℃为接近年平均气温，针入度给出了年平均气温下沥青的稠度。 粘度分级体系 用60℃粘度划分牌号，60℃一般为最高的路面温度。 PG分级体系 在PG分级体系中，用路面最高设计温度下的动态剪切模量表征沥青的高温性能，用最低路面设计温度下的劲度和劲度随变形的变化速率表征沥青的低温性能，用疲劳温度下的动态剪切模量表征沥青的抗疲劳性能，用旋转薄膜烘箱试验和压力老化罐试验分别表征沥青的短期老化和长期老化性能。 石油沥青评价体系

49. 道路沥青的分级体系 5 sec 60 sec 100 g 200 g 抗车辙 疲 劳 低温开裂 软化点 低温延度 薄膜烘箱老化前后 AH-70，60-80 A-100，80-120 针 入 度 分 级

50. 道路沥青的分级体系 按针入度分级的国家（现行标准） 中国，美国，日本，欧盟，澳大利亚， 印度，奥地利等