一种提高低沥青质原料中沥青质含量的方法技术

本发明专利技术涉及一种提高低沥青质原料中沥青质含量的方法，渣油或脱油沥青经过加热后进入热裂化分馏塔，得到热裂化生成油；加热温度为390～450℃；热裂化生成油再经减压分馏得到塔底残渣，用于改性沥青生产所用的基质沥青调合；渣油是由稠油原油通过常减压蒸馏分离出汽油、煤柴油和润滑油组分后得到的常压沸点高于350℃减压渣油，沥青质含量0.1～0.5％，胶质含量45～55％，或渣油再经过溶剂脱沥青脱除重质润滑油组分后得到的脱油沥青，沥青质含量0.1～0.5％，胶质含量50～60％；本方法使低沥青质原料的沥青质含量从0.1～0.5％提高到5％～20％。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种提高低(0.1 0. 5% )浙青质原料中浙青质含量的方法,更具体地说，是涉及提高低浙青质原料生产的基质浙青中浙青质含量的方法。
技术介绍
浙青是由多种碳氢化合物组成的烃类混合物。浙青的族组成结构决定了浙青产品的理化特性及其使用性能。通常人们采用硅胶-氧化铝吸附色谱分离方法，将浙青的化学族组成分离为饱和分、芳香分、胶质和浙青质四种组分，俗称四组分法。浙青质作为浙青胶体溶液的核心分散在浙青的其他组分中，并形成稳定的胶体体系，是浙青的重要组分，浙青的许多性质都与浙青质的含量有关。根据浙青的用途和使用性能的要求，通过炼油工艺来提高浙青质的含量，改善浙青的族组成结构，使浙青获得所需的性质。目前已知的提高浙青质含量的技术有物理法和化学法两种。第一种是物理方法，首先选择合适的原油，通过物理蒸馏或溶剂萃取的方法分离出原油中的重质馏分，将原油的天然浙青质浓缩，提高浙青中浙青质的含量，获得所需族组成结构的浙青产品，比如蒸馏工艺得到的常压渣油、减压渣油，溶剂脱浙青工艺得到的脱油浙青等，该方法制得的浙青产品中的浙青质主要来源于原油中天然的浙青质，是通过物理浓缩的方法提高浙青中浙青质的 含量，其浙青质含量的提高受制于原油中浙青质含量的高低。如果原油中浙青质含量较低，则得到的浙青产品中的浙青质含量也较低，难以制备高浙青质含量的组分。提高浙青质含量的第二种方法是化学法，相对而言，该方法通过化学工艺改变浙青的族组成结构，增加浙青质含量，浙青质含量提高幅度较大。目前人们已知的提高浙青质含量的化学方法有氧化法、催化氧化法和调合工艺。氧化法(也叫空气吹制)是指浙青在2500C -3000C的高温度下，通入空气，烃化物发生氧化、聚合、缩合反应，浙青中的芳香烃和胶质转化为浙青质，随着氧化时间的延长，氧化深度变深，浙青质含量增加，浙青的软化点增大，延伸度迅速下降，氧化法适合于生产高软化点的建筑浙青。对于生产道路浙青来讲，宜采用浅度氧化，浙青质含量提高幅度小，对于族组成中天然浙青质含量低的渣油，浅度氧化不能有效地提高浙青质含量。加大氧化深度，虽然可以提高浙青质含量，但是浙青的软化点高，延伸度低，难以生产出合格的道路浙青。催化氧化工艺是指在氧化工艺的基础上加入催化剂加速氧化反应，浙青质含量快速增加，延伸度变小，该工艺与常规的氧化工艺相比，可以快速提高浙青质含量，存在问题是在浙青储存过程中，催化剂继续反应，导致浙青性质不稳定，目前该方法很少用于改性浙青用基质浙青的生产。调合工艺是将高浙青质含量的浙青调入浙青质含量低的浙青中，可以有效地提高浙青质含量。通常采用岩浙青、湖浙青等浙青质含量高的天然浙青和溶剂脱油浙青作调合组分，由于天然浙青等硬浙青的软化点高，通常高于150°C。甚至更高，很难在基质浙青中完全溶解，不宜用于制备改性浙青的基质浙青。另外，天然浙青资源有限，开采成本高，也限制了该方法的使用。为适应当今高等级公路的车流量大，速度快，负荷大的特点，特别是应对车辆重载超载对路面的破坏。需要对传统的道路浙青进行性能改进。高分子聚合物改性浙青应运而生。改性浙青就是将基质浙青与聚合物进行混合，改善浙青性能。常用的改性剂有苯乙烯-丁二烯-苯乙烯热塑性弹性体即SBS和丁苯橡胶即SBR。制备聚合物改性浙青的技术关键就是能够使改性剂均匀分散到浙青中，SBS与基质浙青形成稳定的胶体，不产生分层离析现象，从而获得高性能的改性浙青产品。SBS改性浙青，在用于高等级道路铺筑的SBS (化学名称为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物)改性浙青的生产过程中，为减少SBS的离析，要求基质浙青中的浙青质含量较高，通常为10% (wt)左右。对于浙青质含量低于5%的基质浙青在一般工艺条件下难以生产出合格的改性浙青，即使能够生产合格，其工艺条件也相当苛刻，如反应温度高达2300C以上，反应时间很长，并存在工艺不能实现连续操作，生产周期长，产品质量不稳定的问题，生产过程中不但增加了装置设备的运行负荷和操作难度，同时也会增加生产运行中的能耗，高温反应时产生的大量浙青烟气，既污染了大气环境，又严重危害着操作人员的身心健康。所以针对族组成中天然浙青质含量低的石油浙青，用作改性浙青的基质浙青，必须提高其浙青质含量。稠油是适合生产道路浙青的原料。克拉玛依油田稠油资源丰富，多年来克拉玛依石化公司加工克拉玛依稠油生产的道路浙青性质良好。人们通常采用四组成法来分析表征稠油和浙青的族组成结构。多年的生产和研究经验表明克拉玛依稠油中天然的浙青质含量非常低，小于0. 1%，由于原油的浙青质含量非常低，导致以其为原料生产的减压渣油和脱油浙青，其浙青质含量也非常低，浙青质含量为0.1 % 0. 4 %。克拉玛依浙青的浙青质含量低、胶质含量高的特征已是行业和学术界公认的事实。这种低浙青质含量的特性为国内外罕见，属于低浙青质含量的原料。同比，国内辽河的稠油和中海油的稠油生产的浙青其浙青质含量分别为7. 12%>5. 50%,是克拉玛依浙青的10倍以上。克拉玛依浙青不仅浙青质含量非常低，其胶质含量非常高，高达51 %。由于浙青质含量低、胶质含量高的特性导致克拉玛依稠油在生产SBS改性浙青时遇到了困难。如果浙青中浙青 质含量低，则浙青与苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物SBS的相容性差，生产SBS改性浙青时，SBS容易与浙青原料分离，产生离析现象。对比而言，国内代表性的辽河稠油和中海油生产的浙青，属于高浙青质含量浙青，与SBS相容性好，生产SBS改性浙青容易。因此，针对如何提高低浙青质含量原料中浙青质含量的工艺进行了研究。对改性浙青而言，在提高基质浙青中浙青质含量的同时，基质浙青的软化点和延伸度等性质应满足道路石油浙青的技术要求。综上所述，目前已知的提高浙青质含量的方法，虽然可以提高浙青质含量，但不适合用于制备改性浙青用的高浙青质含量组分。CN200810222391. 6公开一种利用超稠原油经浅度裂化直接生产道路浙青的方法，将超稠原油经过换热器加热后进入脱水塔，经脱水塔分离出少量含水汽油后，进入到加热炉；经过加热炉加热到380 430°C后，进入浅度裂化反应器，在反应器内停留20 120min,控制超稠原油浅度裂化后100°C粘度在100 600mm2/s ;然后进入蒸懼塔,控制温度在410 43(TC分离出汽油、柴油和瓦斯油后，得到各项性能指标满足GB/T15180指标的高等级道路浙青；轻质油收率提高到18%，浙青的闪点提高到245°C，浙青的蒸发下降了0. 8%。该方法的目的是降低浙青的蒸发损失、提高浙青的闪点，解决辽河超稠油蒸馏工艺生产道路浙青存在的针入度小与软化点高、浙青蒸发损失大的问题。CN87102480浙青的制备方法，其中对热改质烃料的残渣馏分减压蒸馏，蒸馏的最大温度相应于具有常压沸点455 540°C的烃的减压沸点，至少有一部分蒸馏残渣回收作为浙青。该专利技术所提到的用作浙青的残渣沸点455 540°C，只是一部分蒸馏残渣回收作为浙青，不是全部残渣，其产品要求的沸点范围窄，目的是一方面获得较轻烃类的满意的蒸出效果，另一方面避免形成不能满足要求的硬的浙青。CN94112450. 9涉及氧化-调合工艺制备低含蜡道路浙青，减粘渣油的脱油浙青用作调合组分。CN02144539. 7涉及溶本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提高低沥青质原料中沥青质含量的方法，其特征在于：(1)渣油或脱油沥青经过加热炉加热后进入热裂化分馏塔，在塔内停留发生热裂化反应，得到热裂化生成油；加热炉加热温度为390℃～450℃，在热裂化分馏塔塔内停留时间为30～60min；(2)热裂化生成油再经减压分馏得到沥青质含量5～20％塔底残渣，用于改性沥青生产所用的基质沥青调合组分；所述的渣油是由稠油原油通过常减压蒸馏分离出汽油、煤柴油和润滑油组分后得到的常压沸点高于350℃减压渣油，其沥青质含量0.1～0.5％，胶质含量45～55％，或渣油再经过溶剂脱沥青工艺脱除重质润滑油组分后得到的脱油沥青，其沥青质含量0.1～0.5％，胶质含量50～60％。

【技术特征摘要】
1.一种提高低浙青质原料中浙青质含量的方法，其特征在于(1)渣油或脱油浙青经过加热炉加热后进入热裂化分馏塔，在塔内停留发生热裂化反应，得到热裂化生成油；加热炉加热温度为390°C 450°C，在热裂化分馏塔塔内停留时间为 30 60min ；(2)热裂化生成油再经减压分馏得到浙青质含量5 20%塔底残渣，用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨克红，熊良铨，汪军平，蔺习雄，毛三鹏，甄新平，秦本记，王华，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：