超稠油生产重交通道路石油沥青工艺探讨_精品.docVIP

超稠油生产重交通道路石油沥青工艺探讨 2007年2月石油沥青PETROLEUMASPHALT第21卷第1期 ? 生产与应用? 超稠油生产重交通道路石油沥青工艺探讨 汪太龙杨敏叶明 中国石油辽河石化公司(盘锦124022) 摘要超稠油的密度大,粘度高,轻油收率低,酸值高,沥青组成分布不合理,生产沥青 困难.探索合适的超稠油生产沥青的加工工艺,不但可以解决超稠油加工困难问题,而且增加 了生产道路沥青产品的原料资源.试验及生产证明,采用调和,预处理一蒸馏等工艺加工超稠 油能够生产出合格的重交通道路石油沥青产品. 关键词超稠油工艺道路沥青 超稠油是一种稀有的原油资源,由于超稠油 的粘度大,密度大,开采,集输非常困难,同时 油水密度差小,造成油水乳化严重,给超稠油的 加工带来一定的难度.世界上公认的最稠的原油 在中国的辽河油田,而辽河油田的超稠油资源全 部集中在曙光油区.目前在辽河油田的曙光油区 已探明超稠油的地质储量超过1×10.t,这些油 藏分别属于杜80块,杜84块,杜212块和杜229 块的馆陶油层和兴隆台油层.由于开采技术和成 本的原因,从1976年超稠油被发现以来一直到 1996年才开始进行大规模的开发,目前,辽河油 田的超稠油产量已超过2×10t/a,由于该原油 粘度大,馏分油收率低,长期以来都是做为燃料 油使用,造成该资源的浪费.针对超稠油粘度大, 密度大,胶质,沥青质含量高的特性,如能找到 适宜的加工工艺,生产出道路沥青产品,不但能 解决超稠油加工问题,更能为公路建设提供紧缺 的沥青产品. 1超稠油的性质 与欢喜岭环烷基原油相比,曙光超稠油的原 油性质更差,馏分油收率很低,表1为曙光超稠 油和欢喜岭环烷基原油性质. 从表1不难发现,超稠油的密度非常大,粘 度大,残炭高,酸值高,按关键组分分类属于低 硫环烷基原油,该原油的实沸点蒸馏初馏点为 189C,馏分油收率较低,350C的收率仅为 7.79. 表l曙光超稠油和欢喜岭环烷基原油性质 收稿日期:2006—09—12. 作者简介:汪太龙,男,高级工程师.现在中国石油辽河石化 公司从事重质油加工和沥青研发工作. 石油沥青2007年第21卷 2超稠油生产沥青工艺研究 2.1蒸馏工艺 采用常减压蒸馏工艺生产沥青的流程短,加 工成本低,但是超稠油在开采的过程中注入大量 蒸汽,因此原油中含水较高,且超稠油密度接近 1g/cm.,油水密度差小,脱水困难.在采用适当 工艺对超稠油脱水后,将超稠油进行常压蒸馏 (超稠油轻馏分油少,常压蒸馏的渣油即可满足沥 青的生产要求,而不需要减压蒸馏),其渣油性质 列于表2. 表2340C渣油的性质 从表2中的数据看出,超稠油蒸馏后,其 340C渣油的针入度满足AH一90重交通道路石油 沥青标准,但其闪点低,TFOT后损失大,针入 度比小,达不到产品质量的要求,因此超稠油直 接蒸馏不能生产出合格的道路沥青产品. 将超稠油与欢喜岭环烷基原油按一定比例调 和,再进行常减压蒸馏,适当调整蒸馏的工艺条 件,就可以生产出合格的重交通道路石油沥青系 列产品.表3中列举了超稠油混合欢喜岭环烷基 原油常减压蒸馏生产AH一90和AH一70重交通道 路石油沥青的性质,与纯欢喜岭环烷基原油相比, 混合原油生产的沥青闪点稍低,TFOT后损失稍 大,其它性质与欢喜岭沥青相当. 表3混合原油常减压蒸馏生产沥青的性质 2.2蒸馏一调和工艺 采用蒸馏工艺生产的沥青由于受到原油性质 的限制,其化学组成不一定合理,从而影响到沥 青的质量.而调和工艺可以以沥青的四组分为基 础,将沥青中的组分重新分配生产沥青,使沥青 中的四组分得到适宜匹配,提高沥青产品的质量. 目前采用调和工艺生产沥青非常普遍,它不但可 以优化沥青产品质量,更可以降低沥青生产对原 油性质的依赖,扩大了沥青生产的原料来源. 针对超稠油常压蒸馏生产的沥青中轻馏分油 含量高的缺点,将超稠油进行常减压蒸馏,最大 限度地拔出沥青中的轻组分,生产出的硬沥青再 与欢喜岭环烷基原油生产的软沥青调和,使沥青 的组成更趋于合理.表4中列出了超稠油生产的 硬沥青性质和与欢喜岭沥青调和后生产的部分调 和沥青性质.从调和沥青的性质看,超稠油深拔 后沥青中轻组分减少,调和沥青的TFOT后损失 减少,其它性质与原油调和蒸馏生产的沥青质量 相当. 2.3氧化工艺 由于超稠油轻组分含量少,不含180C以前 馏分,因此可以考虑直接将脱水后的超稠油进行 氧化,以探讨生产重交通道路石油沥青的可行性. 氧化工艺生产沥青是将氧化原料在一定的温 度下通入空气,使其组成发生变化,主要表现在 随着氧化时间的增加,沥青中饱和分和芳香分逐 渐减少,而沥青质含量相应增加,同时沥青的胶 第1期汪太龙等?超稠油生产重交通道路石油沥青工艺探讨35 体分散体系结构也发生变化:由于沥青质