專利名稱：鋪路用瀝青的制作方法
專利說明鋪路用瀝青 本發(fā)明涉及交通道路鋪路用瀝青。過去鋪路用瀝青使用蒸餾原油生產(chǎn)的25℃下的針入度40～100(1/10mm)的直餾瀝青，但在交通道路上產(chǎn)生車轍槽(rut)，存在對車輛安全行駛帶來障礙的問題。
作為解決該問題的對策，要求車轍槽少，25℃下的針入度為40～100(1/10mm)、60℃下的粘度比過去的直餾瀝青的3000～5000P(泊)(300～500Pa·s)高的直餾瀝青。
然而，25℃下的針入度為30～100(1/10mm)、60℃下的粘度在該針入度范圍內(nèi)有一定值以上的瀝青至今還不能由直餾瀝青生產(chǎn)。
而且，過去使用把蒸餾原油得到的減壓渣油，再在200～300℃的加熱下吹入數(shù)小時(shí)空氣進(jìn)行生產(chǎn)的所謂半氧化瀝青(參照非特許文獻(xiàn)1)。然而，這種生產(chǎn)方法與直餾瀝青的生產(chǎn)方法相比，除蒸餾操作外，有需要煩雜的吹氣操作(對減壓渣油在200～300℃的加熱下吹入數(shù)小時(shí)空氣的操作)的缺點(diǎn)。而且，使用半氧化瀝青鋪的道路容易產(chǎn)生龜裂。此外，半氧化瀝青因輸送時(shí)，貯存時(shí)及與鋪路配合材料混合時(shí)的加熱，有容易變質(zhì)的缺點(diǎn)。
非特許文獻(xiàn)1多田、伊藤，《瀝青》，社團(tuán)法人日本瀝青協(xié)會，Vol.23，No.157，41頁。本發(fā)明目的在于不需要進(jìn)行煩雜的吹氣操作，采用簡單的操作就可以提供25℃下的針入度為30～100(1/10mm)、在該針入度的范圍內(nèi)60℃下的粘度為一定值以上的粘度高的瀝青，與耐車轍槽性好、且熱穩(wěn)定性好的鋪路用瀝青。
本發(fā)明者等為了解決前述課題，對鋪路用瀝青長年反復(fù)研究的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)由重質(zhì)原油與輕質(zhì)原油得到的減壓渣油的特性，又發(fā)現(xiàn)了在減壓渣油中加入石油產(chǎn)品或石油半產(chǎn)品出現(xiàn)的特性，發(fā)現(xiàn)具有25℃下的針入度為30～100(1/10mm)、在該針入度的范圍內(nèi)60℃下的粘度(泊)為式(1)求得的值以上，和/或25℃下的針入度30～80、芳香族成分的數(shù)均分子量(Mn)850以上、樹脂成分的數(shù)均分子量(Mn)1400以上的鋪路瀝青的耐車轍槽性好、熱穩(wěn)定性好，從而完成了本發(fā)明。
logY＝6.16-0.109PT+1.84×10-3PT2-1.53×10-5PT3+4.80×10-8PT4(1)Y瀝青在60℃下的粘度(P(泊))PT瀝青在25℃下的針入度(1/10mm)本發(fā)明使用下述的(1)與(2)作為原油。
(1)減壓蒸餾的切割餾分溫度(カツト溫度)不足600℃，可以得到具有25℃下的針入度在100(1/10mm)以下，25℃下的針入度在40～100(1/10mm)范圍的、PVN-0.5以上性能的直餾瀝青的原油。
(2)減壓蒸餾的切割餾分溫度在600℃以上，可以得到具有25℃下的針入度在100(1/10mm)以上性能的減壓渣油的原油。
本發(fā)明的第1鋪路用瀝青，涉及25℃下的針入度為30～100(1/10mm)，在該針入度范圍內(nèi)60℃下的粘度為式(1)求出值以上為特征的鋪路用瀝青。
logY＝6.16-0.109PT+1.84×10-3PT2-1.53×10-5PT3+4.80×10-8PT4(1)Y瀝青在60℃下的粘度(P)PT瀝青在25℃下的針入度(1/10mm)本發(fā)明的第2鋪路瀝青，涉及25℃下的針入度是30～80(1/10mm)，芳香族成分的數(shù)均分子量(Mn)是850以上，樹脂成分的數(shù)均分子量(Mn)是1400以上為特征的鋪路用瀝青。
本發(fā)明的第3鋪路用瀝青，涉及將上述的(1)與(2)的原油混合進(jìn)行常壓蒸餾后，通過減壓蒸餾得到的本發(fā)明第1與第2的鋪路用瀝青。
本發(fā)明的第4鋪路用瀝青，涉及將上述的(1)與(2)的原油分別進(jìn)行常壓蒸餾，再通過進(jìn)行減壓蒸餾后混合得到的本發(fā)明第1與第2的鋪路瀝青。
本發(fā)明的第5鋪路用瀝青，涉及將上述的(1)與(2)的原油分別進(jìn)行常壓蒸餾后，通過減壓蒸餾，將得到各種減壓渣油進(jìn)行混合而得到的本發(fā)明第1的鋪路用瀝青。
本發(fā)明的第6鋪路用瀝青，涉及將上述的(1)與(2)的原油混合進(jìn)行常壓蒸餾后，進(jìn)行減壓蒸餾，在所得到的25℃下的針入度不足30(1/10mm)的減壓渣油中，混合閃點(diǎn)150℃以上的石油產(chǎn)品或石油半產(chǎn)品得到的本發(fā)明第1的鋪路用瀝青。
本發(fā)明的第7鋪路用瀝青，涉及將上述的(1)與(2)的原油分別進(jìn)行常壓蒸餾后，進(jìn)行減壓蒸餾，將得到的各種減壓渣油進(jìn)行混合，在25℃下的針入度不足30(1/10mm)的混合減壓渣油中，混合閃點(diǎn)150℃以上的石油產(chǎn)品或石油半產(chǎn)品得到的本發(fā)明第1的鋪路用瀝青。
本發(fā)明的第8鋪路用瀝青，涉及通過在溶劑脫瀝青瀝青(solventdeasphalted asphalt)中混合沸點(diǎn)400℃以上的脫瀝青油(solventdeasphalted oil)或餾出油得到的本發(fā)明第2的鋪路用瀝青。

圖1表示求切割餾分溫度方法的圖。本發(fā)明的鋪路用瀝青，25℃下的針入度必須是30～100(1/10mm)，交通鋪路用瀝青硬卻富有耐久性，但極硬的瀝青因?yàn)樵缙谌菀滓鹌邶斄?，故?yōu)選是40(1/10mm)以上。另一方面，為了抑制早期的車轍槽優(yōu)選針入度是80(1/10mm)以下、更優(yōu)選60以下。
此外，這里所說有所謂25℃下的針入度(1/10mm)，以下若沒有特殊說明則指采用JIS K2207“石油瀝青針入度試驗(yàn)方法”測定的25℃下的針入度。
本發(fā)明的鋪路用瀝青在60℃下的粘度，在25℃下的針入度30～100(1/10mm)的范圍內(nèi)必須具有式(1)所求出值以上的粘度。
logY＝6.16-0.109PT+1.84×10-3PT2-1.53×10-5PT3+4.80×10-8PT4(1)
Y瀝青在60℃下的粘度(P)PT瀝青在25℃下的針入度(1/10mm)本發(fā)明者對作為影響瀝青施工時(shí)作業(yè)性因素的瀝青在25℃下的針入度與60℃下粘度的關(guān)系詳細(xì)地進(jìn)行研究的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)如果60℃下的粘度值是由25℃下針入度的值采用式(1)求得的Y值以上的值，則該瀝青具有優(yōu)異的作業(yè)性。
另外，60℃下的粘度實(shí)測值優(yōu)選具有7500P(750Pa·s)以上。這里所說的60℃下的粘度，是指按照日本石油學(xué)會標(biāo)準(zhǔn)JPI-5S-54-99使用“瀝青旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)的粘度試驗(yàn)方法”測定的值。
本發(fā)明的鋪路用瀝青，從難產(chǎn)生車轍槽、防止施工時(shí)作業(yè)性惡化的觀點(diǎn)考慮，芳香族成分的數(shù)均分子量(Mn)是850以上、優(yōu)選850～2500、再優(yōu)選是1000～2000，樹脂成分的數(shù)均分子量(Mn)是1400以上、優(yōu)選1400～3000、再優(yōu)選是1500～2500。
芳香族成分的數(shù)均分子量(Mn)不足850，樹脂成分的數(shù)均分子量(Mn)不足1400時(shí)，60℃下的粘度比式(1)求出的值低，由于在交通道路上容易產(chǎn)生車轍槽而不優(yōu)選。
而芳香族成分的數(shù)均分子量(Mn)不足850或樹脂成分的數(shù)均分子量(Mn)不足1400時(shí)，雖然60℃下的粘度有時(shí)比前述式(1)求出的值高，但該瀝青采用薄膜加熱試驗(yàn)的60℃粘度比為3.0以上，熱穩(wěn)定性差。例如可列舉半氧化瀝青。
另外，本發(fā)明的鋪路用瀝青芳香族成分與樹脂成分的分子量分布，優(yōu)選芳香族成分的數(shù)均分子量(Mn)為850以上的比例是60％以上，更優(yōu)選1000～10000的比例是45％以上，再優(yōu)選1000～10000的比例是50～95％。另外，優(yōu)選樹脂成分的數(shù)均分子量(Mn)為1400以上的比例是60％，更優(yōu)選1500～10000的比例是45％、再優(yōu)選1500～10000的比例是50～95％的范圍。
本發(fā)明的鋪路瀝青優(yōu)選有以下的組成。作為該組成，飽和成分優(yōu)選是8～30質(zhì)量％、更優(yōu)選是10～25質(zhì)量％，芳香族成分優(yōu)選是25～60質(zhì)量％、更優(yōu)選是30～55質(zhì)量％，樹脂成分優(yōu)選是12～35質(zhì)量％、更優(yōu)選是15～30質(zhì)量％的范圍。瀝青質(zhì)成分優(yōu)選是1～30質(zhì)量％、更優(yōu)選是8～25質(zhì)量％的范圍。
此外，本發(fā)明鋪路用瀝青，只要沒有特殊說明，則瀝青質(zhì)成分、樹脂成分、芳香族成分與飽和成分是指采用石油學(xué)會標(biāo)準(zhǔn)JPI-5S-22-83的瀝青柱色譜的組成分析法測定的值。而，數(shù)均分子量(Mn)采用ASTM D 2503規(guī)定的蒸氣壓浸透壓法測定。分子量分布采用GPC(凝膠滲透色譜)分析法測定。分析條件，譜柱用東曹公司制G 3000H 8·G2000H8、溶劑用四氫呋喃、溫度是23℃，校準(zhǔn)線的繪制使用聚苯乙烯標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。
本發(fā)明使用的上述(1)的原油(以下，稱原油(1))是重質(zhì)原油，是減壓蒸餾的切割餾分溫度不足600℃、可以得到具有25℃下的針入度100(1/10mm)以下、優(yōu)選80(1/10mm)以下、25℃下的針入度在40～100(1/10mm)范圍的、PVN為-0.5以上、優(yōu)選-0.3以上性能的直餾瀝青的原油。減壓蒸餾的切割餾分溫度不足600℃、優(yōu)選是350～590℃的范圍。由于減壓渣油的切割餾分溫度根據(jù)原油的種類而不同，故選擇切割餾分溫度使瀝青在25℃下的針入度在100(1/10mm)以下。
本發(fā)明只要沒有特殊說明，則以下，所謂減壓蒸餾的切割餾分溫度是指如以下所述求出的溫度。首先，對常壓渣油進(jìn)行減壓蒸餾，假設(shè)得到餾出油收率A％、渣油收率B％。然后如圖1所示，繪制減壓蒸餾餾出油與減壓蒸餾渣油的高溫氣相色譜蒸餾曲線，把餾出油與渣油的蒸餾曲線重疊部分的面積分配成渣油與餾出油的收率比＝B％∶A％的溫度定義為切割餾分溫度。此外，由于減壓蒸餾渣油沸點(diǎn)太高不能直接注入高溫氣相色譜。所以預(yù)先采用分子蒸餾餾出50質(zhì)量％左右時(shí)把切割的餾分注入氣相色譜，使用分子蒸餾餾出油收率(餾出餾分/減壓蒸餾渣油(％))修正求出高溫氣相色譜蒸餾曲線。
這里所說的高溫氣相色譜蒸餾采用JIS K2254“石油產(chǎn)品-蒸餾試驗(yàn)方法-氣相色譜法蒸餾試驗(yàn)方法”規(guī)定的方法，但毛細(xì)管柱是耐熱性好的惰性譜柱，使用長4m以上的フロンテイア·ラボ公司制的超合金(UltraAlloy)。
如果能得到前述性能的直餾瀝青則可以是任何種類的原油。作為原油的種類有大量含有石蠟系烴的石蠟基原油、大量含有環(huán)烷系烴的環(huán)烷基原油、位于石蠟基原油與環(huán)烷基原油中間的中間基原油、與大量含有石蠟系烴、環(huán)烷系烴以外成分的特種原油(芳香族基原油)。
作為石蠟基原油，例如可列舉賓夕法尼亞原油、密那斯原油、大慶原油等的原油。作為環(huán)烷基原油，例如可列舉加里福尼亞原油、德克薩斯原油、委內(nèi)端拉原油(波斯灣原油、巴加凱羅原油)。作為中間基原油，例如可列舉美國中部原油、阿拉伯原油、卡奇薩蘭原油、卡夫幾原油、瑪雅原油、中立區(qū)特種原油、伏特原油、科威特原油、拉塔威原油、阿盧拉伊安原油、埃奧新原油、索劉休原油，作為芳香族基原油，例如可列舉臺灣原油、婆羅洲原油。
作為本發(fā)明使用的原油(1)是這些原油中重質(zhì)的原油，優(yōu)選位于石蠟基原油與環(huán)烷基原油中間的中間基原油與環(huán)烷基原油，例如可列舉卡夫幾原油、瑪雅原油、中立區(qū)特種原油、拉塔威原油、阿盧拉伊安原油、埃奧新原油、索劉休原油、波斯灣原油、巴加凱羅原油。這些的原油可以混合使用。
由原油(1)得到的25℃下的針入度在40～100(1/10mm)的范圍內(nèi)PVN為-0.5以上的直餾瀝青、在由各種原油蒸餾得到的直餾瀝青中相同針入度下60℃的粘度位于最高的部類，但25℃下的針入度為30～100(1/10mm)、在該針入度的范圍60℃下的粘度也比用式(1)求出值低。而且，具有隨著升高蒸餾的切割餾分溫度，25℃下的針入度低于30(1/10mm)、而60℃下的粘度急劇增高的特點(diǎn)。
前述的PVN(Penetration Viscosity Number)用下式表示。
PVN＝[(logL-logX)/(logL-logM)]×(-1.5)logL＝4.2800-0.79674 logPTlogM＝3.46289-0.61094 logPTLPVN＝0.0時(shí)的135℃運(yùn)動粘度(mm2/s)MPVN＝-1.5時(shí)的135℃運(yùn)動粘度(mm2/s)X瀝青的135℃運(yùn)動粘度(mm2/s)PT瀝青在25℃下的針入度(1/10mm)
此外，這里所說的所謂135下運(yùn)動粘度，意味著采用JIS K2207“石油瀝青-高溫運(yùn)動粘度試驗(yàn)方法”測定的135℃下的運(yùn)動粘度(mm2/s)、所謂25℃下的針入度(1/10mm)意味著采用JIS K2207“石油瀝青-針入度試驗(yàn)方法”測定的25℃下的針入度。
本發(fā)明使用的上述(2)的原油(以下，稱原油(2))，是減壓蒸餾的切割餾分溫度在600℃以上，可以得到具有25℃下的針入度100(1/10mm)以上性能的減壓渣油的原油。減壓蒸餾的切割餾分溫度是600℃以上，優(yōu)選是600～700℃的范圍。由于減壓蒸餾的切割餾分溫度根據(jù)原油的種類而不同，故選擇切割餾分溫度使減壓渣油在25℃下的針入度成為100(1/10mm)以上。
本發(fā)明使用的原油(2)，如果能得到前述性能的減壓渣油則可以使用任何種類的原油。
作為本發(fā)明使用的原油(2)，優(yōu)選位于石蠟基原油與環(huán)烷基原油中間的中間基原油，例如可列舉曼芝原油、佩里原油、烏姆薩夫原油、盧阿托克姆原油、阿曼原油、埃科菲斯克原油、斯尼芘密克斯原油、阿拉伯抽提輕原油。這些的輕原油可以混合使用。
原油(2)在減壓蒸餾的切割餾分溫度不足600℃時(shí)，由于減壓渣油在25℃下的針入度是100(1/10mm)以上，故60℃下的粘度低達(dá)2000P(200Pa·s)以下，不能得到具有25℃下的針入度為30～100(1/10mm)，在該針入度的范圍60℃下的粘度有(1)求得值以上的直餾瀝青。
此外，這里所說的所謂60℃下的粘度(P泊或Pa·s)，60℃下的粘度(P或Pa·s)是指按照ASTM D 2171“減壓毛細(xì)管式60℃粘度試驗(yàn)法”測定的60℃下的粘度。
本發(fā)明的第3鋪路用瀝青，減壓蒸餾的切割餾分溫度不足650℃、優(yōu)選是450～590℃的范圍。選擇減壓蒸餾的切割餾分溫度使直餾瀝青在25℃下的針入度為30～100(1/10mm)、在該針入度的范圍內(nèi)60℃下的粘度為式(1)求出的值以上。
原油(1)與原油(2)的混合比例優(yōu)選2～95體積％∶98～5體積％(總計(jì)100體積％)、再優(yōu)選5～90體積％∶95～10體積％。脫離該范圍不能得到所要求的直餾瀝青。
將上述的原油(1)與原油(2)混合，進(jìn)行常壓蒸餾與減壓蒸餾，制得直餾瀝青時(shí)，發(fā)現(xiàn)也比由原油(1)提煉直餾瀝青時(shí)的蒸餾切割餾分溫度高，同時(shí)60℃下的粘度比將原油(1)與原油(2)分別單獨(dú)蒸餾所得相同針入度的直餾瀝青高，可以得到所期望的25℃下的針入度為30～100(1/10mm)、在該針入度范圍內(nèi)60℃下的粘度在式(1)求出值以上的鋪路瀝青，還發(fā)現(xiàn)芳香族成分的數(shù)均分子量(Mn)與樹脂成分的數(shù)均分子量(Mn)是設(shè)定的范圍時(shí)，可得到在交通道路上難產(chǎn)生車轍槽的鋪路用瀝青。
本發(fā)明的第4鋪路用瀝青，減壓蒸餾的切割餾分溫度不足650℃、優(yōu)選是450～590℃的范圍。選擇減壓蒸餾的切割餾分溫度與各種減壓渣油的混合比例，使直餾瀝青在25℃下的針入度為30～100(1/10mm)，在該針入度的范圍內(nèi)60℃下的粘度為式(1)求出值以上。
與本發(fā)明的第3鋪路用瀝青不同之處，是將原油(1)與原油(2)分別進(jìn)行常壓蒸餾后，進(jìn)行減壓蒸餾，將得到的兩種減壓渣油進(jìn)行混合。減壓渣油的混合比例是來自原油(1)的減壓渣油5～98體積％和來自原油(2)的減壓渣油2～95體積％。優(yōu)選來自原油(1)的減壓渣油10～95體積％與來自原油(2)的減壓渣油90～5體積％。脫離該范圍時(shí)不能得到所要求性能的鋪路用瀝青。
本發(fā)明的第5鋪路用瀝青，減壓蒸餾的切割餾分溫度不足650℃、優(yōu)選是450～590℃的范圍。選擇減壓蒸餾的切割餾分溫度使減壓渣油的性質(zhì)在25℃下的針入度不足30(1/10mm)。
與本發(fā)明的第3鋪路用瀝青同樣地原油(1)與原油(2)的混合比例優(yōu)選2～95體積∶98～5體積％、再優(yōu)選5～90體積％∶95～10體積％。
在該減壓渣油中混合原油精制過程得到的閃點(diǎn)150℃以上的石油產(chǎn)品或石油半產(chǎn)品。
減壓渣油與閃點(diǎn)150℃以上的石油產(chǎn)品或石油半產(chǎn)品的混合比例優(yōu)選30～99體積％∶70～1體積％。再優(yōu)選50～99體積％∶50∶1體積％。通過在該范圍內(nèi)進(jìn)行混合，可以生產(chǎn)所期望性能的鋪路用瀝青。
本發(fā)明的第6鋪路用瀝青，減壓蒸餾的切割餾分溫度不足650℃、優(yōu)選是450～590℃。選擇減壓蒸餾的切割餾分溫度使減壓渣油的性能在25℃下的針入度不足30(1/10mm)。
與本發(fā)明的第5鋪路用瀝青不同之處，是將原油(1)與原油(2)分別進(jìn)行蒸餾，將得到的兩種減壓渣油進(jìn)行混合。原油(1)與原油(2)的減壓渣油的混合比例優(yōu)選5～98體積％∶95～2體積％，再優(yōu)選10～95體積％∶90～5體積％。該減壓渣油與閃點(diǎn)150℃以上的石油產(chǎn)品或石油半產(chǎn)品的混合比例與前述第5的鋪路用瀝青相同。
本發(fā)明的第7鋪路瀝青，與本發(fā)明的第5與第6的鋪路用瀝青不同之處，是不使用原油(2)，只使用原油(1)，在將原油(1)進(jìn)行常壓蒸餾后，在進(jìn)行減壓蒸餾得到的減壓渣油中，混合閃點(diǎn)150℃以上的石油產(chǎn)品或石油半產(chǎn)品。
由原油(1)得到的減壓渣油與閃點(diǎn)150℃以上的石油產(chǎn)品或石油半產(chǎn)品的混合比例優(yōu)選40～99體積％∶60～1體積％、再優(yōu)選50～99體積％∶50～1體積％。
作為前述閃點(diǎn)150℃以上的石油產(chǎn)品或石油半產(chǎn)品是原油精制過程得到的產(chǎn)品，例如，可列舉潤滑油精制過程得到的潤滑油基油或其他的產(chǎn)品與抽提油、粗蠟等的半產(chǎn)品、減壓蒸餾餾出油(VGO)或減壓渣油、減壓渣油溶劑脫瀝青得到的脫瀝青油(DAO)或溶劑脫瀝青瀝青、減粘裂化渣油、直餾瀝青等。優(yōu)選列舉減壓蒸餾餾出油(VGO)與脫瀝青油(DAO)。
本發(fā)明的第8鋪路用瀝青，可通過在溶劑脫瀝青得到的溶劑脫瀝青瀝青中混合沸點(diǎn)40℃以上的脫瀝青油或餾出油等進(jìn)行制造。
所謂溶劑脫瀝青瀝青，是對由原油得到的減壓渣油采用溶劑脫瀝青法(作為溶劑使用丙烷、丁烷、正戊烷等，在壓力20～40kg的加壓下，抽提溫度40～190℃的條件下進(jìn)行抽提)、含有不被溶劑抽提而殘留的瀝青質(zhì)13質(zhì)量％以上的渣油。脫瀝青油是采用前述溶劑脫瀝青法被溶劑抽提的飽和成分多的，沸點(diǎn)400℃以上、優(yōu)選是500～750℃的油。餾出油是減壓蒸餾得到的，沸點(diǎn)400℃以上、優(yōu)選是450～600℃的餾分。
脫瀝青油與餾出油的飽和成分含有量優(yōu)選6質(zhì)量％以上、再優(yōu)選6～50質(zhì)量％、最優(yōu)選15～40質(zhì)量％。飽和成分的測定采用ASTM D2549“采用洗提色譜分離高沸點(diǎn)油的代表性芳烴與非芳烴餾分用的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法”規(guī)定的溶出色層譜分析法進(jìn)行。
脫瀝青油或餾出油相對于溶劑脫瀝青瀝青的混合比例優(yōu)選是5～80質(zhì)量％、再優(yōu)選是5～70質(zhì)量％的范圍。優(yōu)選脫瀝青油或餾出油的混合比例，使混合的瀝青的飽和成分優(yōu)選8～30質(zhì)量、再優(yōu)選10～25質(zhì)量％、芳香族成分優(yōu)選25～60質(zhì)量％、再優(yōu)選為30～55質(zhì)量％。
溶劑脫瀝青瀝青與脫瀝青油或餾出油進(jìn)行混合的混合比例要使瀝青的針入度為30～80。
本發(fā)明鋪路用瀝青的生產(chǎn)甚至可以混合不歸屬原油(1)與原油(2)的原油。所謂不歸屬原油(1)與原油(2)的原油是指減壓蒸餾的切割餾分溫度不足600℃，可得到具有25℃下的針入度100(1/10mm)以下、在25℃下的針入度為40～100(1/10mm)范圍的、PVN不足-0.5性能的直餾瀝青的原油。
本發(fā)明，原油的常壓蒸餾與減壓蒸餾可采用通常的方法進(jìn)行。
在本發(fā)明中，原油(1)與原油(2)的混合方法，原油(1)與原油(2)的減壓渣油的混合方法，或溶劑脫瀝青瀝青與脫瀝青油或餾出油的混合方法可以采用通常的方法。例如有油罐內(nèi)調(diào)合、管道內(nèi)調(diào)合混合等。所謂油罐內(nèi)調(diào)合是在油罐內(nèi)使用噴射混合器、螺旋漿式混合器等進(jìn)行混合的方法。所謂管道內(nèi)調(diào)合混合是使用配管進(jìn)行輸送時(shí)在配管內(nèi)形成渦流進(jìn)行混合的方法。
還可以對本發(fā)明得到的鋪路用瀝青再吹氣一邊制成氧化瀝青。以下，通過下面的實(shí)施例說明本發(fā)明。
把分類成原油(1)、原油(2)的原油得到的直餾瀝青的減壓渣油的減壓蒸餾切割餾分溫度、25℃下的針入度(1/10mm)、PVN的值示于表1。
另外，把溶劑脫瀝青瀝青、脫瀝青油與餾出油的性能示于表2。
此外，把最后得到鋪路用瀝青的諸性能示于表3～表5，把鋪路瀝青的評價(jià)結(jié)果示于表6。
再者，采用以下的方法進(jìn)行表3～表5所示諸性能的分析。
·軟化點(diǎn)(℃)是采用JIS K2207“石油瀝青-軟化點(diǎn)試驗(yàn)方法”測定的值。
·25℃下的針入度(1/10mm)是采用JIS K2207“石油瀝青-針入度試驗(yàn)方法”測定的值。
·135℃與180℃下的運(yùn)動粘度(mm2/s)是采用JIS K2207“石油瀝青-高溫運(yùn)動粘度試驗(yàn)方法”測定的值。
·15℃下的伸長度(cm)是采用JIS K2207“石油瀝青-伸長度試驗(yàn)方法”測定的值。
·60℃下的粘度(P或Pa·s)是按照ASTM D2171“減壓毛細(xì)管式60℃粘度試驗(yàn)法”測定的值。
·薄膜加熱試驗(yàn)的質(zhì)量變化率(％)、60℃粘度比是按照J(rèn)IS K2207“石油瀝青-薄膜加熱試驗(yàn)方法”進(jìn)行薄膜加熱試驗(yàn)后的質(zhì)量變化率、求60℃粘度比的值。
·芳香族成分、飽和成分、樹脂成分與瀝青質(zhì)成分是采用石油學(xué)會標(biāo)準(zhǔn)JPI-5S-22-83瀝青采用柱色譜的組成分析法測定的值。
·芳香族成分與樹脂成分的數(shù)均分子量(Mn)是采用ASTM D2503規(guī)定的蒸氣壓浸透壓法測定的值。
此外，表3～表5中表示的鋪路用瀝青的評價(jià)，采用彎曲試驗(yàn)進(jìn)行，把評價(jià)結(jié)果示于表6。
再者，彎曲試驗(yàn)，采用社團(tuán)法人日本道路協(xié)會“鋪裝試驗(yàn)法便覽”的3-7-5“彎曲試驗(yàn)方法”所述的方法進(jìn)行。以下敘述試驗(yàn)法的概況。
(彎曲試驗(yàn)根據(jù)社團(tuán)法人日本道路協(xié)會“鋪裝試驗(yàn)法便覽”的3-7-5“彎曲試驗(yàn)方法”)由瀝青與骨材加熱混合的瀝青混合物制作450×300×50mm形狀的供試體，在各試驗(yàn)溫度(-15℃、-10℃、-5℃、0℃、5℃、10℃養(yǎng)護(hù)后，把供試體固定在載荷試驗(yàn)機(jī)上，按載荷速度50mm/分在中央部分集中載荷。進(jìn)行加載直到出現(xiàn)最大載荷供試體斷裂，求載荷與變形量，求斷裂時(shí)(最大荷重時(shí))的彎曲強(qiáng)度。然后由試驗(yàn)溫度與彎曲強(qiáng)度的關(guān)系求變曲強(qiáng)度最大時(shí)的試驗(yàn)溫度，把該溫度定義為脆化溫度。
一般，脆化溫度越低，意味著越難產(chǎn)生龜裂、表明耐久性好。
(評價(jià))由彎曲試驗(yàn)結(jié)果，采用三個(gè)等級進(jìn)行評價(jià)。
○無龜裂△有時(shí)產(chǎn)生龜裂×有龜裂<實(shí)施例1～3>
將原油(A)(原油(1))50體積％與原油(a)(原油(2))50體積％混合，對該混合原油進(jìn)行常壓蒸餾，對得到的常壓渣油在切割餾分溫度分別為550℃、540℃與530℃下進(jìn)行減壓蒸餾得到鋪路用瀝青。把瀝青性能示于表3。25℃下的針入度為48(1/10mm)的鋪路瀝青，其伸長度與薄膜加熱試驗(yàn)的粘度比，比后述的比較例1所示的半氧化瀝青性能好。另外，與后述的比較例2所示的一種原油得到的直餾瀝青相比，不僅針入度大，而且60℃下的粘度高、其他性能也好。
<實(shí)施例4>
將原油(B)(原油(1))50體積％與原油(b)(原油(2))50體積％混合，對該混合原油進(jìn)行常壓蒸餾，對得到的常壓渣油進(jìn)行減壓蒸餾直到切割餾分溫度570℃，得到鋪路用瀝青。把瀝青性能示于表3。
<實(shí)施例5>
將原油(B)(原油(1))30體積％與原油(b)(原油(2))70體積％混合，對該混合原油進(jìn)行常壓蒸餾、在切割餾分溫度580℃下對得到的常壓渣油進(jìn)行減壓蒸餾得到鋪路用瀝青。把該瀝青性能示于表3。
<實(shí)施例6>
將原油(A)(原油(1))30體積％與原油(c)(原油(2))70體積％混合，對該混合原油進(jìn)行常壓蒸餾，在切割餾分溫度580℃下對得到的常壓渣油進(jìn)行減壓蒸餾得到鋪路用瀝青。把該瀝青性能示于表3。
<實(shí)施例7>
將原油(A)(原油(1))30體積％與原油(d)(原油(2))70體積％混合，對該混合原油進(jìn)行常壓蒸餾，在切割餾分溫度560℃下對得到的常壓渣油進(jìn)行減壓蒸餾得到鋪路用瀝青。把該瀝青性能示于表3。
<實(shí)施例8>
將原油(C)(原油(1))20體積％與原油(d)(原油(2))80體積％混合，對該混合原油進(jìn)行常壓蒸餾，在切割餾分溫度550℃下對得到的常壓渣油進(jìn)行減壓蒸餾得到鋪路用瀝青。把該瀝青性能示于表3。
<實(shí)施例9>
在切割餾分溫度560℃下分別對原油(C)(原油(1))與原油(e)(原油(2))進(jìn)行蒸餾，把由原油(1)得到的減壓渣油60體積％與由原油(2)得到的減壓渣油40體積％混合得到的鋪路用瀝青的性能示于表3。
<實(shí)施例10>
把與實(shí)施例9相同原油(1)在切割餾分溫度570℃下蒸餾得到的減壓渣油40體積％與和實(shí)施例9相同原油(2)在切割餾分溫度580℃下蒸餾得到的減壓渣油60體積％進(jìn)行混合，把得到的鋪路用瀝青的性能示于表3。
實(shí)施例4～10得到的鋪路用瀝青均是具有與實(shí)施例1所示針入度48(1/10mm)的鋪路用瀝青同等的性能。
<比較例1>
把過去的半氧化瀝青的性能示于表4。
過去的半氧化瀝青在薄膜加熱試驗(yàn)后的60℃粘度比大，這種瀝青在加熱狀態(tài)下的氧化穩(wěn)定性差，并且在鋪裝過的道路上容易產(chǎn)生龜裂。與這種瀝青相比，本發(fā)明的鋪路用瀝青伸長度優(yōu)異。而且薄膜加熱試驗(yàn)后的60℃粘度比也優(yōu)異，這種瀝青在加熱狀態(tài)下的氧化穩(wěn)定性好，并且在鋪裝過的道路上顯示出難產(chǎn)生龜裂。
<比較例2>
對原油(B)(原油(1))單一的原油進(jìn)行常壓蒸餾，將得到的常壓渣油在切割餾分溫度520℃下進(jìn)行減壓蒸餾得到直餾瀝青。把該瀝青性能示于表4。60℃下的粘度是7300P(730Pa·s)，沒達(dá)到目標(biāo)值。
<比較例3>
對原油(a)(原油(2))單一的原油進(jìn)行常壓蒸餾，將得到的常壓渣油在切割餾分溫度600℃下進(jìn)行減壓蒸餾得到直餾瀝青。把該瀝青性能示于表4。針入度是155(1/10mm)、60℃下的粘度是1500P(150Pa·s)，均沒有達(dá)到目標(biāo)。
<實(shí)施例11>
將原油(B)(原油(1))50體積％與原油(b)(原油(2))50體積％的混合原油在切割餾分溫度580℃下進(jìn)行蒸餾，得到針入度15(1/10mm)的減壓渣油。把在該減壓渣油95體積％中混合脫瀝青油(DAO)5體積％得到的鋪路用瀝青的性能示于表3。
<實(shí)施例12>
把在實(shí)施例11的減壓渣油96體積％中混合減壓柴油(VGO)4體積％得到的鋪路用瀝青的性能示于表3。
實(shí)施例11與12得到的2種鋪路用瀝青均是具有與實(shí)施例1所示鋪路用瀝青同等的性能。
<實(shí)施例13>
對與實(shí)施例11相同的原油(1)與原油(2)分別在切割餾分溫度580℃下進(jìn)行蒸餾，將由原油(1)得到的減壓渣油70體積％與由原油(2)得到的減壓渣油30體積％混合得到減壓渣油。把在該減壓渣油90體積％中混合脫瀝青油(DAO)10體積％得到的鋪路用瀝青的性能示于表3。
<實(shí)施例14>
對原油(B)(原油(1)在切割餾分溫度580℃下進(jìn)行蒸餾，得到針入度7(1/10mm)的減壓渣油。把在該減壓渣油80體積％中混合脫瀝青油(DAO)20體積％得到的鋪路用瀝青的性能示于表3。
<實(shí)施例15>
把在實(shí)施例14的減壓渣油85體積％中混合減壓柴油(VGO)15體積％得到的鋪路用瀝青的性能示于表3。
實(shí)施例14與15得到的2種鋪路用瀝青均是具有與實(shí)施例1所示鋪路用瀝青同等的性能。
<實(shí)施例16>
將原油(B)(原油(1))50體積％與原油(c)(原油(2))50體積％混合，對該混合原油進(jìn)行常壓蒸餾，將得到的常壓渣油在切割餾分溫度570℃下進(jìn)行減壓蒸餾得到鋪路用瀝青。把該瀝青的性能示于表5。
<實(shí)施例17>
將原油(C)(原油(1))50體積％與原油(c)(原油(2))50體積％混合，對該混合原油進(jìn)行常壓蒸餾，將得到的常壓渣油在切割餾分溫度560℃下進(jìn)行減壓蒸餾得到鋪路用瀝青。把該瀝青的性能示于表5。
<實(shí)施例18>
將原油(A)(原油(1))50體積％與原油(a)(原油(2))50體積％混合，對該混合原油進(jìn)行常壓蒸餾，將得到的常壓渣油在切割餾分溫度550℃下進(jìn)行減壓蒸餾得到鋪路用瀝青。把該瀝青的性能示于表5。
<實(shí)施例19>
將用正戊烷對原油(D)的減壓渣油進(jìn)行溶劑脫瀝青得到的溶劑脫瀝青瀝青(針入度0、軟化點(diǎn)166℃)39體積％與脫瀝青油(100℃下的運(yùn)動粘度30mm2/s(cSt))61體積％混合，得到鋪路用瀝青。把該瀝青性能示于表5。把溶劑脫瀝青瀝青與脫瀝青油的性能分別示于表2。
<實(shí)施例20>
將與實(shí)施例19相同的溶劑脫瀝青瀝青(針入度0、軟化點(diǎn)166℃)50體積％與餾出油(100℃下的運(yùn)動粘度18mm2/s(cSt))50體積％混合，得到鋪路用瀝青。把該瀝青性能示于表5。把溶劑脫瀝青瀝青與餾出油的性能分別示于表2。
<比較例4>
把市售的半氧化瀝青1的性能示于表5。
<比較例5>
把市售的半氧化瀝青2的性能示于表5。本發(fā)明的鋪路用瀝青，25℃下的針入度是30～100(1/10mm)、與60℃下的粘度在式(1)求出的值以上，由于薄膜加熱試驗(yàn)后的60℃粘度比不足3.0，故是熱穩(wěn)定性好的瀝青，另外，由彎曲試驗(yàn)的結(jié)果看出耐龜裂性也好。
若使用這種鋪路用瀝青，則鋪瀝青的路具有車轍槽比過去的直餾瀝青非常少的優(yōu)點(diǎn)。另外，作為添加橡膠或熱塑性樹脂的改性瀝青的基材也優(yōu)異。
采用本發(fā)明，利用原油(1)與原油(2)的混合操作、蒸餾操作與閃點(diǎn)150℃以上的石油產(chǎn)品或石油半產(chǎn)品的混合操作、溶劑脫瀝青瀝青與脫瀝青油的混合操作，可以生產(chǎn)25℃下的針入度是30～100(1/10mm)，在該針入度的范圍60℃下的粘度具有在式(1)求出值以上的鋪路用瀝青。由于不需要過去生產(chǎn)半氧化瀝青中蒸餾原油得到減壓渣油后，再對該減壓渣油進(jìn)行煩雜的吹氣操作，而用簡單的操作可以生產(chǎn)所期望的鋪路用瀝青，所以具有適用于大量生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)。
另外，使用半氧化瀝青鋪設(shè)的道路容易產(chǎn)生龜裂，此外半氧化瀝青輸送時(shí)，貯存時(shí)及與鋪路用配合材料的混合時(shí)因加熱容易變質(zhì)，而采用本發(fā)明得到的鋪路用瀝青沒有這些問題。
表1
表2
表3
表4
表5
表6
※因太柔軟不能測定
權(quán)利要求
1.鋪路用瀝青，其特征在于25℃下的針入度是30～100(1/10mm)、60℃下的粘度在該針入度的范圍具有式(1)求出值以上的值，logY＝6.16-0.109PT+1.84×10-3PT2-1.53×10-5PT3+4.80×10-8PT4(1)Y瀝青在60℃下的粘度(P(泊))PT瀝青在25℃下的針入度(1/10mm)。
2.鋪路用瀝青，其特征在于25℃下的針入度是30～80(1/10mm)、芳香族成分的數(shù)均分子量(Mn)850以上、樹脂成分的數(shù)均分子量(Mn)1400以上。
3.權(quán)利要求1或2所述的鋪路用瀝青，其特征在于將下述的(1)與(2)的原油(1)減壓蒸餾的切割餾分溫度不足600℃，可以得到具有25℃下的針入度為100(1/10mm)，25℃下的針入度在40～100(1/10mm)范圍的、PVN-0.5以上性能的直餾瀝青的原油；(2)減壓蒸餾的切割餾分溫度在600℃以上，可以得到具有25℃下的針入度100(1/10mm)以上性能的減壓渣油的原油；混合進(jìn)行常壓與減壓蒸餾制得。
4.權(quán)利要求1或2所述的鋪路用瀝青，其特征在于將下述的(1)與(2)的原油(1)減壓蒸餾的切割餾分溫度不足600℃，可得到具有25℃下的針入度100(1/10mm)，25℃下的針入度在40～100(1/10mm)范圍的、PVN-0.5以上性能的直餾瀝青的原油；(2)減壓蒸餾的切割餾分溫度在600℃以上，可得到具有25℃下的針入度100(1/10mm)以上性能的減壓渣油的原油；分別進(jìn)行常壓與減壓蒸餾，通過將各自所得到的減壓渣油進(jìn)行混合制得。
5.權(quán)利要求1所述的鋪路用瀝青，其特征在于將下述的(1)與(2)的原油(1)減壓蒸餾的切割餾分溫度不足600℃，可得到具有25℃下的針入度100(1/10mm)以下，25℃下的針入度在40～100(1/10mm)范圍的、PVN-0.5以上性能的直餾瀝青的原油；(2)減壓蒸餾的切割餾分溫度在600℃以上，可以得到具有25℃下的針入度100(1/10mm)以上性能的減壓渣油的原油；混合進(jìn)行常壓蒸餾后，通過減壓蒸餾，在得到的25℃下的針入度不足30(1/10mm)的減壓渣油中，混合閃點(diǎn)150℃以上的石油產(chǎn)品或石油半產(chǎn)品制得。
6.權(quán)利要求1所述的鋪路用瀝青，其特征在于將下述的(1)與(2)的原油(1)減壓蒸餾的切割餾分溫度不足600℃，可得到具有25℃下的針入度100(1/10mm)以下，25℃下的針入度在40～100(1/10mm)范圍的、PVN-0.5以上性能的直餾瀝青的原油；(2)減壓蒸餾的切割餾分溫度在600℃以上，可得到具有25℃下的針入度100(1/10mm)以上性能的減壓渣油的原油；分別進(jìn)行常壓蒸餾后，進(jìn)行減壓蒸餾，將各自得到的各種減壓渣油進(jìn)行混合，通過在25℃下的針入度不足30(1/10mm)的混合減壓渣油中混合閃點(diǎn)150℃以上的石油產(chǎn)品或石油半產(chǎn)品制得。
7.權(quán)利要求1所述的鋪路用瀝青，其特征在于將下述的(1)的原油(1)減壓蒸餾的切割餾分溫度不足600℃，可得到具有25℃下的針入度100(1/10mm)以下，25℃下的針入度在40～100(1/10mm)范圍的、PVN-0.5以上性能的直餾瀝青的原油；進(jìn)行常壓蒸餾后，進(jìn)行減壓蒸餾，通過在得到減壓渣油中混合閃點(diǎn)150℃以上的石油產(chǎn)品或石油半產(chǎn)品制得。
8.權(quán)利要求2所述的鋪路用瀝青，其特征在于通過在溶劑脫瀝青瀝青中混合沸點(diǎn)400℃以上的脫瀝青油或餾出油制得。
全文摘要
本發(fā)明不需要進(jìn)行煩雜的吹氣操作，采用簡單的操作提供25℃下的針入度是30～100(1/10mm)、60℃下的粘度在該針入度范圍的一定值以上的粘度高的鋪路用瀝青。上述鋪路用瀝青在25℃下的針入度是30～100(1/10mm)、60℃下的粘度在該針入度范圍是式(1)求出的值以上。logY=6.16－0.109PT+1.84×10
文檔編號C10C3/06GK1609167SQ20041006176
公開日2005年4月27日 申請日期2004年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月30日
發(fā)明者本城勛, 鈴木博, 石川勝彥, 小林健一, 品田孝男 申請人:新日本石油株式會社