石油组成对沥青生产的影响及优化

（一）石油的分类

炼油所用原油的成分不同，得到的沥青的成分也不相同。石油的组成直接影响到沥青的成分和质量。石油就其化学成分而言，主要是烷烃（CnH2n+2）、环烷烃（CnH2n）和芳香烃（CnH2n-6）的混合物。通常可将石油分为以下三类：

（1）石蜡基石油。石蜡基石油相对密度小，颜色较淡，所含烷烃较多，采用通常的炼制方法得到的沥青含蜡量很高，如大庆石油用蒸馏法生产的沥青含蜡量可高达20%左右。蜡在常温下为固态，而且多存在于表面，这就使沥青的粘附性和流动性降低。温度升高至蜡的熔点后，它将由固态转变为液态。这类沥青针入度小，软化点高，抗老化的能力则较强。

（2）环烷基石油（或称沥青基石油）。环烷基石油主要含环烷烃，亦含有芳香烃，相对密度大，颜色较黑，由于含蜡少，沥青质和胶质含量多，生产沥青粘度高，延伸性能好。

（3）中间基石油（或称混合基石油）。中间基石油具有石蜡基石油和环烷基石油中间的性质和状况。

环烷基原油曾被认为是最适于生产沥青的石油，中间基石油次之，含蜡量高的石蜡基石油则被认为不宜用来生产优质沥青。但随着沥青生产工艺的改进，沥青生产技术已有较大的发展，现在石油基属对沥青质量的影响已非决定性的因素，任何基属的石油采用新的生产技术，均可生产出优质沥青。

我国石油资源丰富，石油产量已进入世界主要产油国行列。但目前我国几个主要油田所产的石油，有90%是石蜡基石油，中间基及环烷基石油只占10%。为了扩大生产沥青的资源，满足国民经济对沥青产品日益增长的需要，一方面正大力发展石蜡基石油生产沥青产品的生产技术和工业化设施，另一方面又大力加强对中间基和环烷基石油的勘探和开发，国产沥青的质量和产量将有较大改善和增长。

（二）石油沥青的生产方法

炼油厂生产石油沥青的主要方法有蒸馏法、溶剂沉淀法、调配法和氧化法。

1.蒸馏法(www.xing528.com)

蒸馏法采用常压、减压蒸馏装置生产道路沥青。生产时原油经加热后送入初馏塔抽出轻汽油，在塔底残留的拔头原油经加热后送入常压蒸馏塔。拔头原油抽出汽油、煤油及柴油等产品后，塔底残留的常压渣油经加热后再送入减压蒸馏塔，抽出各种润滑油馏分或催化裂化原料油后，塔底的残余物就是减压渣油。当采用某些环烷基石油时，经减压塔高真空度的深拔，即可得到符合道路沥青规格的直馏沥青产品。直馏沥青仅从原油中分馏出各种轻质产品，其化学组分没有发生变化，由于沥青质等组分相对含量较少，故感温性和大气稳定性不及氧化沥青。直馏沥青的特点是，当粘度相近时具有较大的延度。

用蒸馏法从石蜡基石油生产道路沥青时，为了提高沥青产品的质量，还可采用半氧化法、裂化法以及过氧化—调和—再蒸馏法等工艺。

2.溶剂沉淀法

溶剂沉淀法生产道路沥青目前应用最广泛的是丙烷脱沥青工艺。这种工艺是为生产高级润滑油而发展起来的，丙烷脱沥青装置生产的产品是残渣润滑油原料。丙烷脱沥青工艺实质上是物理的分离过程，利用减压渣油各组分在丙烷溶剂中溶解度不同的特点，将蜡、沥青等组分分离出来。随着生产技术的发展，现在的溶剂沉淀法新工艺既能保证残渣润滑油原料的质量，又能生产出优质的道路沥青。国外的溶剂脱沥青装置已能将沥青中的沥青质、胶质和油分等组分分开，这就使得按组分要求生产优质沥青成为可能。丙烷脱沥青所脱出的沥青，有时粘度较低，不能符合道路沥青的规格，就称为丙脱渣油，作为沥青的掺配组分使用。

3.调配法

调配法是把蒸馏法、溶剂法和氧化法所得的产品作为半成品或原料，加以调配，生产出符合各种规格的沥青产品。这种生产方法简便灵活，品种多样，产品质量高。

4.氧化法

常压渣油、减压渣油、裂化渣油或丙脱渣油通常稠度较低，为了提高其稠度，通常采用氧化法工艺。将渣油加热至200～220℃左右，送入氧化釜或氧化塔内，在一定的空气作用下使之氧化。由于发生脱氢聚合等反应而使沥青质含量增加，油分、胶质的数量减少，因此采用这种方法可使渣油软化点升高、针入度减小、脆点升高，渣油逐渐变稠变硬。从胶体结构来看，由于沥青质和沥青胶团数量增多，被胶团吸附的胶质数量减少，使得胶团的胶溶性降低，以致形成网状结构，使沥青更趋向凝胶化。

随着建筑技术的发展，工程上对沥青提出了愈来愈高的要求，即使沥青具有最佳组成和结构，有时亦难完全满足工程技术要求。在沥青中加入高分子聚合物所组成的聚合物——沥青材料，既有沥青的原有性质，又具有聚合物所固有的高弹性、高强度、高热稳定性，因此掺用橡胶类聚合物来改善沥青的技术性质，在国际上已成为技术发展的趋势，是值得沥青生产部门和使用部门关注的技术领域。