石油沥青的分类和产生---土木工程材料指南

1.石油沥青生产工艺概述

从油井开采出来的石油，一般简称原油，它是由分子量大小不等的多种烃类（环烃、烷烃和芳香烃）组成的复杂混合物。炼油厂将原油分馏而提取汽油、煤油、柴油和润滑油等石油产品后所剩的残渣，再进行加工或制得各种不同的石油沥青。其生产工艺流程简况可见图9.1。

图9.1　石油沥青生产工艺流程

在常压塔中收集的常压重油，能否直接加工成沥青，主要决定于原油的稠度。我国大多数油井开采的原油，稠度均较低，所得的常压重油通常需要进入减压塔作减压蒸馏后，再进入氧化塔或深拔装置或溶剂脱沥青装置，经过进一步加工才能得到沥青。但也有少数油井开采的原油稠度较大，其常压重油稠度也较大，直接进行减压蒸或深拔后即可得到直馏沥青。

常用的石油沥青主要是由氧化装置、溶剂脱沥青装置或深拔装置所产生的黏稠沥青。为了改善黏稠沥青的使用性能，还可采取各种方式将其加工成液体沥青、调和沥青、乳化沥青、混合沥青和其他改性沥青等。

2.石油沥青的分类

可根据不同的情况对石油沥青进行分类，各种分类方法都有各自的特点和使用价值。

（1）按原油的成分分类。

原油是生产石油沥青的原材料。在炼油时所采用的原油成分不同，炼油后所得到的沥青成分也不相同。按原油所含烃类成分或硫酸含量的不同可划分为几种基本类型。

原油的分类一般是根据“关键馏分特性”和“含硫量”，可分为石蜡基原油、环烷基原油和中间基原油。

① 石蜡基沥青。也称多蜡沥青，它是由含大量烷烃成分的石蜡基原油提炼而得。这种沥青因原油中含有大量烷烃，因此在沥青中其含量一般大于 5%，有的高达 10% 及以上。蜡在常温下往往以结晶体存在，降低了沥青的黏结性和温度稳定性；表现为软化点高、针入度小、延度低，但抗老化性能较好。如果用丙烷脱蜡，仍然可得到延度较好的沥青。

② 环烷基沥青。也称沥青基沥青，由沥青基石油提炼而得的沥青。它含有较多的环烷烃基芳香烃，所以此种沥青的芳香性高。含蜡量一般小于 2%，沥青的黏结性和塑性匀较高。目前我国所产的环烷基沥青较少。

③ 中间基沥青。也称混合基沥青，中间基沥青是有蜡质介于石蜡基石油和环烷基石油之间的原油提炼而得。所含烃类成分和沥青的性质一般均界于石蜡基沥青和环烷基沥青之间。(www.xing528.com)

我国石油油田分布广，但国产石油多属石蜡基和中间基原油。

（2）按加工方法分类。

① 直馏沥青。也称残留沥青，用直馏的方法将石油在不同沸点温度得到的馏分（汽油、煤油、柴油）取出之后，最后残留的黑色液体状产品。符合沥青标准的，称为直馏沥青；不符合沥青标准，针入度大于 300，含蜡量大的称为渣油。在一般情况下，低稠度原油生产的直馏沥青，其温度稳定性不足，还需要进行氧化处理才能达到黏稠石油的性质指标。

② 氧化沥青。将常压或减压重油，或低稠直馏沥青在250～300°C高温下吹入空气，经过数小时氧化可获得常温下为半固体或固体状的沥青。氧化沥青具有良好的温度稳定性。在道路工程中使用的沥青，氧化程度不能太深，有时也称为半氧化沥青。

③ 溶剂沥青。这种沥青是对含蜡量较高的重油采取萃取工艺，提炼出润滑油原料后所余的残渣。在溶剂萃取过程中，一些石蜡成分溶解在萃取溶剂中随之被拔出，因此，溶剂沥青中石蜡成分相对减少，其性质较由石蜡基原油生产的渣油或氧化沥青有很大的改善。

④ 裂化沥青。在炼油过程中，为增加出油率，对蒸馏后的重油在隔绝空气和高温下进行热裂化，使碳链较长的烃分子转化为碳链较短的汽油、煤油等。裂化后所得到的裂化残渣，称为裂化沥青。裂化沥青具有硬度大、软化点高、延度小，没有足够的黏度和温度稳定性，不能直接用于道路上。

（3）按沥青在常温下的稠度分类。

根据用途的不同，要求石油沥青具有不同的稠度，一般可分为黏稠沥青和液体沥青两大类。黏稠沥青在常温下为半固体或固体状态。如按针入度分级时，针入度＜40为固体沥青，针入度在40～300的呈半固体，而针入度＞300者为黏性液体状态。

（4）按用途分类。

① 道路石油沥青。主要含直馏沥青，是石油蒸馏后的残留物或残留物氧化而得的产品。

② 建筑石油沥青。主要含氧化沥青，是原油蒸馏后的重油经氧化而得的产品。

③ 普通石油沥青。主要含石蜡基沥青，它一般不能直接使用，要掺配或调和后才能使用。

液体沥青在常温下多呈黏性液体或液体状态，根据凝结速度的不同，可按标准黏度分级划分为慢凝液体沥青，中凝液体沥青和快凝液体沥青3种类型。在生产应用中，常在黏稠沥青中掺入一定比例的溶剂，配制的稠度很低的液体沥青，称为稀释沥青。