铺装用沥青及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种能够以更为简便的方法使薄膜加热试验后的延伸率较大并且针入度残留率较大等在耐老化性方面优良的铺装用沥青。在将原油在小于４００℃下常压蒸馏后，通过将所得的常压蒸馏残油在馏出温度５００～６５０℃的范围中减压蒸馏，得到蜡量小于２．２质量％、沥青烯成分为７．５～１０．２质量％、硫成分为５．６３～６．００质量％、钒／镍比为３．０２～３．６６的减压蒸馏残油，将其作为铺装用沥青使用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及应用性良好的。具体来说，涉及薄膜加热试验后的延伸率大并且针入度残留率大等沥青复合材料(也称作沥青混合物)的制造、搬运、施工时的热老化及应用后的氧化老化等方面优良的。
技术介绍
道路用的沥青铺装材料通常来说是将碎石、沙子、石粉及沥青用搅拌机加热混合而制造的。即，该沥青复合材料(有时也称作沥青混合物)被如下制造，即，将在沥青复合材料设备中预先加热、干燥为150～170℃左右的粒料(粒度不同的碎石、沙子、石粉)与在150～165℃左右被加热贮藏的沥青投入搅拌机，搅拌混合1分30秒至2分钟左右，制造出沥青复合材料。该复合材料被堆放于翻斗汽车中，保温地运送到施工现场。在施工现场，在道路等现场上在140～155℃下将复合材料以给定厚度均匀地铺设，在120℃～140℃左右的温度下用铁制的压路机进行一次碾压而压实。然后，在90～110℃左右的温度下，利用橡胶制的充气轮胎压路机进行二次碾压而作为铺装体完成加工。像这样，沥青在沥青复合材料设备的贮藏罐中在150～165℃左右的温度加热贮藏，在复合材料制造时，利用混合以薄膜状涂覆在高温的粒料表面，在该状态下被运送到施工现场。由于近年来要在城市的交通堵塞之中用翻斗汽车运送到施工现场，因此与以前相比要花费更多的运送时间，虽然可以保温，然而复合材料温度下降，难以确保施工时的碾压温度。因此，在复合材料设备中，就要提高制造沥青复合材料的温度，以应对直至施工之前这段时间的温度降低。所以，沥青就逐渐处于容易发生热老化、氧化老化的条件下。铺装体中的沥青如上所述，在沥青复合材料制造时及施工时老化最为明显，在用于铺装后的裂纹或粒料剥离等对寿命产生很大的影响。因此，通过模拟复合材料制造及施工时的老化而由JIS规定了薄膜加热试验。耐老化性具体来说是由薄膜加热试验后的延伸率大并且针入度残留率大等情况显示的。这里，为了改善铺装用沥青的耐老化性，以往提出了各种尝试。专利文献1中公布有如下的技术，即，为了降低沥青复合材料制造时等的混合温度，并且为了增多循环次数，将原油的减压蒸馏残渣在流动催化剂床之下进行加氢处理，继而除去轻质成分。相同文献中，该沥青组合物由于硫成分或氮成分的含量因加氢而大幅度减少，因此对于热、氧化、紫外线变得稳定，对于路面的经时老化，例如粒料的剥离现象、裂缝、辙痕等可以显示出足够的耐久性。另外，由于蜡成分被除去，因此可以防止因蜡析出而产生的粒料的剥离、裂缝等。专利文献2中，公布有具有如下目的的技术，即，提供改良了针入度及感温性的脱除丙烷的改性沥青及使用它而改良了与粒料的耐剥离性、感温性的质量优良的直馏沥青。相同文献中的直馏沥青作为整体组成，因石蜡成分小于等于10质量％，因而蜡成分减少，直馏沥青与粒料的耐剥离性提高。另外，从提高直馏沥青与粒料的耐剥离性的观点考虑，蜡成分优选小于等于2质量％。特开2002-60628号公报特开2004-346156号公报但是，这些技术必须进行与脱除丙烷的改性沥青的混合，或者必须进行减压蒸馏残渣的加氢处理、轻质成分除去工序等，因而希望能够以更为简便的方法来改善耐老化性。另外，在原油中，通常来说含有多种金属，尽管只是不会引起较特别问题的程度的非常微少的量，特别是广泛地分布有镍和钒，其量以及镍、钒比取决于原油的种类而有很大不同。这些金属不一定是以金属单体的状态存在，因此，根据原油的种类、精制的方法、其程度等，在一定限度下，其含有率虽然会改变，但还是会混入残油中。由于此原因，在常压或减压的残油中，特别是镍和钒，虽然来自原油的只有一定限度，特别是通过改变减压残渣的馏出温度，镍和钒的量以及其比不同。但是，如前所述，包括广泛分布的镍或钒在内，残油中的这些微量的金属通常来说在任何的意义下都基本上没有何影响。
技术实现思路
在所述现有的技术中，必须进行与脱除丙烷改性沥青的混合，或者必须进行减压蒸馏残渣的加氢处理、轻质成分除去工序等，因而希望能够以更为简便的方法来改善耐老化性。所以，本专利技术的目的在于，提供薄膜加热试验后的延伸率大并且针入度残留率大等能够以更为简便的方法使耐老化性优良的。本申请专利技术人等对不使用脱除丙烷改性沥青，而仅使用其自身，或者不需要加氢处理、轻质成分除去工序等，而使耐老化性优良的进行了研究，结果发现，通过严格地控制原油、常压蒸馏残油或减压蒸馏残油的性状，就会显示出优良的耐老化性，从而完成了本专利技术。本专利技术之一涉及具有如下特征的铺装用沥青，即，包括蜡量小于2.2质量％、沥青烯成分为7.5～10.2质量％、硫成分为5.63～6.00质量％、钒/镍比为3.02～3.66的减压蒸馏残油。本专利技术之二涉及具有如下特征的本专利技术之一的铺装用沥青的制造方法，即，在将原油在低于400℃下常压蒸馏后，将所得的常压蒸馏残油在馏出温度500～650℃的范围中减压蒸馏。本专利技术之三涉及具有如下特征的铺装用沥青的制造方法，即，在本专利技术之二中，原油的性状为30℃的运动粘度为10.88～14.00mm2/s，50℃的运动粘度为6.68～7.98mm2/s，硫成分为2.45～2.80质量％，密度为0.8658～0.8740g/cm3。本专利技术之四涉及具有如下特征的铺装用沥青的制造方法，即，在本专利技术之二或三中，常压蒸馏残油的性状为密度为0.9660～0.9749g/cm3，50℃的运动粘度为581～743mm2/s，钒/镍比为3.19～3.70，残留碳成分为10.3～11.8质量％。根据本专利技术，通过严格地控制原油、常压蒸馏残油或者减压蒸馏残油的形状，就不用使用丙烷脱除改性沥青，或者不需要加氢处理、轻质成分除去工序等，能够以更为简便的方法获得耐老化性优良的铺装用沥青。具体实施例方式本专利技术的铺装用沥青包括特定的原油及利用特定的制法得到的减压蒸馏残油。该减压蒸馏残油是在将原油在小于400℃下常压蒸馏后，通过将所得的常压蒸馏残油在馏出温度500～650℃的范围中减压蒸馏而获得的。所用原油优选中重质的原油，优选位于石蜡基原油和萘基原油的中间的中间基原油及萘基原油，具体来说，例如可以举出沙特比利轻(Arabian Light)原油、地峡(Isthmus)原油、伊朗重(Iranian heavy)原油、伊朗轻(Iranian light)原油、巴茶开罗(バチヤケロ)原油、半透明(diafana)原油、豪特(Hout)原油、科威特(Kuwait)原油、拉他丸(ラタウエ一)原油、阿鲁拉衣案(アルライアン)原油、始新世(Eocene)原油、苏鲁什(Soroush)原油。这些原油可以混合使用。优选的原油的性状为30℃的运动粘度为10.88～14.00mm2/s，50℃的运动粘度为6.68～7.98mm2/s，硫成分为2.45～2.80质量％，密度为0.8658～0.8740g/cm3。用于常压蒸馏的原油的30℃的运动粘度优选10.88～14.00mm2/s。因为当原油的30℃的运动粘度小于10.88mm2/s时，或者超过14.00mm2/s时，则后述的薄膜加热试验后的15℃延伸率降低，因此不优选。基于该理由，原油的30℃的运动粘度更优选11.00～13.40mm2/s，最优选11.15～13.40mm2/s。而且，这里所说的原油的30℃的运动粘度是指，利用JIS K2283「原油及石油产品-运动粘度试验本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铺装用沥青，其特征是，包括蜡量小于２．２质量％、沥青烯成分为７．５～１０．２质量％、硫成分为５．６３～６．００质量％、钒／镍比为３．０２～３．６６的减压蒸馏残油。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：中村好和，田口昌广，塚越彻，
申请(专利权)人：新日本石油株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]