專利名稱：：含柏油的高質(zhì)量瀝青及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明一般涉及含柏油(pitch)的高質(zhì)量瀝青(asphalt)及其制備方法，所述柏油作為溶劑脫瀝青過(guò)程的副產(chǎn)物制得，更具體來(lái)說(shuō)，本發(fā)明涉及蠟含量和薄膜烘箱測(cè)試之后的延性獲得改進(jìn)的高質(zhì)量瀝青，所述改進(jìn)是通過(guò)將常規(guī)的減壓渣油與柏油混合而達(dá)成的，所述柏油具有控制的化學(xué)組成，通過(guò)使用溶劑脫瀝青裝置，由包含常壓渣油和類似于常壓渣油的石油餾出物的混合物制得，本發(fā)明還涉及制備所述高質(zhì)量瀝青的方法。
背景技術(shù)：
：根據(jù)使用如圖l所示的真空蒸餾裝置制備瀝青的常規(guī)方法，對(duì)使用原油蒸餾裝置制得的常壓渣油進(jìn)行真空蒸餾處理，以分離具有受控的滲透性的減壓渣油，然后將該減壓渣油直接制成瀝青。這樣制得的瀝青用作鋪路材料。同樣應(yīng)當(dāng)考慮瀝青的重要的性質(zhì)，例如滲透性、滲透指數(shù)、軟化點(diǎn)、粘度、蠟含量以及薄膜烘箱測(cè)試之后的延性。在這些性質(zhì)中，作為瀝青硬度的度量的滲透性，最應(yīng)當(dāng)從根本上滿足，以便將瀝青用作鋪路材料。另外，在評(píng)價(jià)瀝青的質(zhì)量的時(shí)候，主要考慮蠟含量和薄膜烘箱測(cè)試之后的延性。為此，隨著蠟含量的減小以及薄膜烘箱測(cè)試之后的延性的增大，認(rèn)為瀝青的質(zhì)量提高。當(dāng)將減壓渣油直接制成瀝青的時(shí)候，將適于制備瀝青的原油的組選擇性地組合起來(lái)，然后將其提供給原油蒸餾裝置，然后使用真空蒸餾裝置來(lái)控制減壓渣油的分離溫度，以得到所需的滲透性。另外，其它的主要性質(zhì)可取決于輸送入原油蒸餾裝置內(nèi)的原油。因此，為了制備具有低的蠟含量以及薄膜烘箱測(cè)試之后高的延性，必須對(duì)在原油蒸餾裝置中處理的原油的組進(jìn)行適當(dāng)?shù)倪x擇。然而，由于原油的價(jià)格占精煉車(chē)間工藝成本的很大一部分，可能會(huì)造成人們所不希望的對(duì)經(jīng)濟(jì)效益的負(fù)面影響。另外，由減壓渣油直接制備高質(zhì)量瀝青還會(huì)遭受以下缺陷由于使用所述真空蒸餾裝置與減壓渣油一起制得的真空瓦斯油被用作高價(jià)值工藝(例如加氫裂化和流化催化裂化)的原料，因此在操作真空蒸餾裝置以確保瀝青質(zhì)量的時(shí)候，會(huì)使得較為昂貴的真空瓦斯油的質(zhì)量或產(chǎn)率很低，這是人們所不希望出現(xiàn)的。關(guān)于這一點(diǎn)，美國(guó)公開(kāi)第2004-163996號(hào)揭示了一種使用減壓渣油或常壓渣油作為原料制備瀝青的方法。同時(shí)，具體考慮用來(lái)直接制備瀝青的減壓渣油的化學(xué)結(jié)構(gòu)，所述常壓渣油和減壓渣油的化學(xué)結(jié)構(gòu)由飽和化合物、芳族化合物、樹(shù)脂和瀝青質(zhì)組成。對(duì)此，已知飽和化合物的含量很低的時(shí)候，會(huì)得到低的蠟含量，當(dāng)飽和化合物和瀝青質(zhì)含量很低、芳族化合物和樹(shù)脂的含量很高的時(shí)候，會(huì)得到高的薄膜烘箱測(cè)試之后的延性。在真空蒸餾的時(shí)候，由于真空瓦斯油和減壓渣油根據(jù)它們的分離溫度而相互分離，所以從化學(xué)結(jié)構(gòu)的角度來(lái)看，很難選擇性地增大減壓渣油中芳族化合物和樹(shù)脂的量，以改進(jìn)蠟含量和薄膜烘箱測(cè)試之后的延性。另外，所述減壓渣油的化學(xué)結(jié)構(gòu)不可能僅取決于原油。
發(fā)明內(nèi)容技術(shù)問(wèn)題來(lái)看本發(fā)明，本發(fā)明人對(duì)高質(zhì)量瀝青及其制備方法進(jìn)行了深入而詳盡的研究，以期避免在如上所述用減壓渣油直接制成高質(zhì)量瀝青的時(shí)候遇到的問(wèn)題,結(jié)果發(fā)現(xiàn)通過(guò)溶劑脫瀝青法制備具有受控的化學(xué)組成的柏油，然后將其與常規(guī)的減壓渣油和類似的輕質(zhì)石油餾出物混合，從而制得具有優(yōu)良的蠟含量和薄膜烘箱測(cè)試之后的延性的高質(zhì)量瀝青。本發(fā)明的一個(gè)目標(biāo)是提供具有優(yōu)良的蠟含量和薄膜烘箱測(cè)試之后的延性的高質(zhì)量瀝青。本發(fā)明的另一個(gè)目標(biāo)是提供制備這種高質(zhì)量瀝青的方法。技術(shù)方案為了完成上述目標(biāo)，本發(fā)明提供了高質(zhì)量瀝青，其包含柏油，所述柏油是通過(guò)對(duì)包含第一減壓渣油和第一石油餾出物的混合物進(jìn)行溶劑脫瀝青而制得的。另外，本發(fā)明提供了一種制備高質(zhì)量瀝青的方法，該方法包括進(jìn)行原油蒸餾和真空蒸餾，制得用于制備瀝青的減壓渣油，該方法使用通過(guò)對(duì)以下組分的混合物進(jìn)行溶劑脫瀝青而制得的柏油減壓渣油，其通過(guò)真空蒸餾制得；以及第一石油餾出物，其比所述減壓渣油輕，包含高含量的芳族化合物和樹(shù)脂。結(jié)合附圖，通過(guò)以下詳述可以更清楚地理解本發(fā)明的上述和其它目標(biāo)、特征和優(yōu)點(diǎn)，圖中圖l是使用由真空蒸餾裝置制得的減壓渣油制備直餾瀝青的常規(guī)方法的示意圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的，使用通過(guò)溶劑脫瀝青制得的柏油與輕質(zhì)餾出物的混合物制備高質(zhì)量瀝青的方法的示意圖。具體實(shí)施方式下面將對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。根據(jù)上述制備瀝青的常規(guī)方法，瀝青直接由真空瓦斯油(VGO)和減壓渣油(VR)制得的，所述減壓渣油(VR)是通過(guò)使用真空蒸餾裝置(VDU)，對(duì)使用原油蒸餾裝置(CDU)制得的常壓渣油(AR)進(jìn)行真空蒸餾之后制得的。參見(jiàn)圖l，對(duì)真空瓦斯油進(jìn)行加氫裂化和流化催化裂化，從而精煉成煤油和瓦斯油，以及汽油，將所述減壓渣油直接制成瀝青。然而，根據(jù)本發(fā)明的瀝青包含柏油，所述柏油是通過(guò)將第一石油餾出物與第一減壓渣油混合起來(lái)，然后對(duì)該混合物進(jìn)行溶劑脫瀝青(SDA)而制得的，所述第一石油餾出物包含使用原油蒸餾裝置制得的常壓渣油(atmosphericreside),所述第一減壓渣油是使用所述真空蒸餾裝置制得的。較佳的是，為了控制滲透性，將所述柏油與第二減壓渣油和/或第二石油餾出物混合起來(lái)，從而制得瀝青。這樣制得的瀝青具有極佳的蠟含量和薄膜烘箱測(cè)試之后的延性。圖2顯示了本發(fā)明的一種制備高質(zhì)量瀝青的方法。如圖2所示，將使用真空蒸餾裝置制得的第一減壓渣油適當(dāng)?shù)嘏c包含所述常壓渣油的第一石油餾出物混合，然后對(duì)該混合物進(jìn)行溶劑脫瀝青，得到脫瀝青的油和柏油。所述脫瀝青的油通過(guò)加氫裂化和流化催化裂化進(jìn)行精煉，所述柏油與第二真空渣油和第二石油餾出物混合起來(lái)，控制其滲透性，從而制得本發(fā)明的瀝青。所述第一減壓渣油與第一石油餾出物的混合比優(yōu)選為10-90重量％。如果該比值小于10重量％，則第一石油餾出物中包含的芳族化合物和樹(shù)脂的效果很低。另一方面，如果該比值超過(guò)90重量％,則在脫瀝青的時(shí)候，柏油中輕油的含量會(huì)增大，從而使得瀝青的質(zhì)量變差。在本發(fā)明中，對(duì)于將會(huì)與減壓渣油混合、作為溶劑脫瀝青過(guò)程和最終混合過(guò)程的原料的石油餾出物，其除了上述常壓渣油以外，還包括通過(guò)真空蒸餾制得的中間餾份真空瓦斯油(HCVGO)和/或流化催化裂化制得的油漿(SLO)。根據(jù)本發(fā)明，應(yīng)當(dāng)以一種方式進(jìn)行溶劑脫瀝青，使得通過(guò)溶劑脫瀝青制得的柏油的滲透性與減壓渣油的滲透性類似(幾乎相等)或略低于減壓渣油的滲透性，從而將所述柏油本身，或者柏油與減壓渣油和/或石油餾出物的混合物轉(zhuǎn)化為瀝青。當(dāng)混合的瀝青的滲透性低于標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)候，可通過(guò)加入比減壓渣油輕的餾分對(duì)滲透性進(jìn)行進(jìn)一步控制，例如可加入常壓渣油，中間餾份真空瓦斯油,和/或油漿。主要將Q-C6正鏈垸烴(paraffm)或異鏈烷烴溶劑作為用于溶劑脫瀝青過(guò)程的溶劑。另外，為了控制柏油的滲透性，優(yōu)選使用C3-C4鏈烷烴溶劑或其混合物。另外，柏油的產(chǎn)率隨著作為原料的常壓渣油和減壓渣油之比以及操作條件的變化，該產(chǎn)率通常約為10-90體積％。當(dāng)柏油產(chǎn)率很高的時(shí)候，制得具有高的柏油滲透性的軟的半成品產(chǎn)物，脫瀝青的油的性質(zhì)獲得改進(jìn)。當(dāng)溶劑的碳數(shù)很低，而且溶劑脫瀝青過(guò)程的操作溫度很高的時(shí)候，柏油的產(chǎn)率增大，因此芳族化合物和樹(shù)脂的絕對(duì)含量很高。然而，如果柏油的產(chǎn)率過(guò)高，則瀝青產(chǎn)品滲透性的標(biāo)準(zhǔn)將難以滿足。另外，輕質(zhì)餾出物的含量很大，因此薄膜烘箱測(cè)試之后的延性可能由于在薄膜烘箱測(cè)試之后進(jìn)行延性測(cè)量時(shí)的氧化的促進(jìn)而變差。因此,很重要的是根據(jù)所述溶劑脫瀝青法的原料的性質(zhì)適當(dāng)?shù)乜刂瓢赜偷漠a(chǎn)率。在本發(fā)明中，為了改進(jìn)薄膜烘箱測(cè)試之后的延性以及減小蠟含量，溶劑脫瀝青過(guò)程優(yōu)選在正丙烷的存在下，在43-93'C的柏油提取溫度下進(jìn)行，或者在正丁烷/異丁烷的存在下，在115-150。C的溫度下，在30-46千克/厘米2克的柏油提取壓力下進(jìn)行。下表1顯示了作為原料的常壓渣油(AR)和減壓渣油(VR)的性質(zhì)，以及通過(guò)溶劑脫瀝青法、由上述渣油混合物制得的脫瀝青的油(DAO)和柏油的性質(zhì)。從表l可以很清楚地看出，由于柏油的飽和化合物含量小于減壓渣油，其宜含有低的蠟組分。另外，所述芳族化合物和樹(shù)脂的含量很高，實(shí)現(xiàn)了優(yōu)良的薄膜烘箱測(cè)試之后的延性。這是由于用于溶劑脫瀝青的溶劑是基于鏈垸烴的，因此具有高化學(xué)親和性的飽和化合物略微通過(guò)脫瀝青的油分離，具有較低親和性的芳族化合物和樹(shù)脂化合物組分不溶于溶劑，被轉(zhuǎn)移到柏油。因此，根據(jù)本發(fā)明，不僅常壓渣油、而且包含高含量的芳族化合物和樹(shù)脂的其它石油餾出物都與減壓渣油一起用作原料，使得飽和化合物以脫瀝青的油的形式除去，而且芳族化合物和樹(shù)脂轉(zhuǎn)移到柏油，制得在瀝青的性質(zhì)中，獲得有益的蠟含量和薄膜烘箱測(cè)試之后的延性的餾分。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>發(fā)明方式通過(guò)以下說(shuō)明性而非限制性的實(shí)施例可以更好地理解本發(fā)明。實(shí)施例l將包含以體積比18:11混合的具有表1所示性質(zhì)的常壓渣油(AR)和減壓渣油(VR)的原料，在下表2所示的條件下進(jìn)行溶劑脫瀝青，從而制得脫瀝青的油和柏油。結(jié)果見(jiàn)下表3。為了控制這樣制得的柏油的滲透性，還加入了中間餾份減壓渣油，制得瀝青。這樣制得的瀝青的性質(zhì)見(jiàn)下表4。從表4可以很明顯地看出，在使用柏油制備瀝青的時(shí)候，相對(duì)于由使用真空蒸餾裝置生產(chǎn)的減壓渣油制得的常規(guī)瀝青相比，本發(fā)明的柏油制備的瀝青具有更高含量的芳族化合物和樹(shù)脂以及更低含量的飽和化合物，因此可以制得具有低蠟含量和高薄膜烘箱測(cè)試之后的延性的高質(zhì)量瀝青。由于所述瀝青的滲透性約比減壓渣油的滲透性低6，所以在校正滲透性的時(shí)候，包含所述柏油的瀝青的薄膜烘箱測(cè)試之后的延性高得多。表2溶劑脫瀝青的條件61%柏油<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>表3溶劑脫瀝青的進(jìn)料和產(chǎn)物的性質(zhì)61%柏油<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>表4VR和柏油-混合的瀝青的性質(zhì)61%柏油<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>實(shí)施例2對(duì)包含具有表1所示性質(zhì)的常壓渣油和減壓渣油以18:11的體積比混合的原料，在下表5所示的條件下進(jìn)行溶劑脫瀝青，制得脫瀝青的油和柏油。結(jié)果列于下表6。這樣制得的柏油與減壓渣油混合，然后與中間餾份減壓渣油混合，以控制其滲透性，制得瀝青。這樣制得的瀝青的性質(zhì)列于下表7。從表7中可以很明顯地看出，證明使用柏油制得的瀝青的薄膜烘箱測(cè)試之后的延性優(yōu)于在相同滲透性條件下、由減壓渣油制得的瀝青。表5溶劑脫瀝青的條件70%柏油<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>溶劑脫瀝青的進(jìn)料和產(chǎn)物的性質(zhì)70%柏油<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>表7VR和柏油-混合的瀝青的性質(zhì)70yo柏油<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>工業(yè)實(shí)用性如上文所述，本發(fā)明提供了包含柏油的高質(zhì)量瀝青及其制備方法。根據(jù)本發(fā)明，對(duì)溶劑脫瀝青過(guò)程的操作條件進(jìn)行適當(dāng)?shù)目刂?，使得常壓渣油和減壓渣油中包含的芳族化合物和樹(shù)脂組分可以分配給柏油，還可除去飽和化合物。這樣，與僅使用減壓渣油制備瀝青的常規(guī)方法相比，蠟含量和薄膜烘箱測(cè)試之后的延性可以進(jìn)一步改進(jìn)。盡管已經(jīng)出于說(shuō)明的目的描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解，可以在不背離所附權(quán)利要求書(shū)限定的本發(fā)明范圍和精神的前提下，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改良、添加和替代。權(quán)利要求1.一種包含柏油的高質(zhì)量瀝青，所述柏油是通過(guò)對(duì)包含以下組分的混合物進(jìn)行溶劑脫瀝青而制得的第一減壓渣油、以及第一石油餾出物，所述第一石油餾出物比所述減壓渣油輕，并含有大量芳族化合物和樹(shù)脂。2.如權(quán)利要求l所述的瀝青，其特征在于，所述減壓渣油與石油餾出物的混合比值為10-90重量％。3.如權(quán)利要求l所述的瀝青，其特征在于，所述瀝青還包含第二減壓渣油、第二石油餾出物、或者所述第二減壓渣油和第二石油餾出物的混合物。4.如權(quán)利要求l所述的瀝青，其特征在于，所述第一石油餾出物包含至少一種選自下組的物質(zhì)常壓渣油、中間餾份真空瓦斯油、以及用于流化催化裂化的油槳。5.如權(quán)利要求3所述的瀝青，其特征在于，所述第二石油餾出物包含至少一種選自下組的物質(zhì)常壓渣油、中間餾份真空瓦斯油、以及用于流化催化裂化的油漿。6.如權(quán)利要求l所述的瀝青，其特征在于，所述柏油的滲透性與減壓渣油類似，即基本與減壓渣油相同，或者低于減壓渣油。7.—種制備包含柏油的高質(zhì)量瀝青的方法，該方法包括進(jìn)行原油蒸餾和真空蒸餾，制得用于制備瀝青的減壓渣油，該方法使用通過(guò)對(duì)以下組分的混合物進(jìn)行溶劑脫瀝青而制得的柏油第一減壓渣油，其通過(guò)真空蒸餾制得；以及第一石油餾出物，其比所述減壓渣油輕，并包含大量芳族化合物和樹(shù)脂。8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述第一減壓渣油與所述第一石油餾出物的混合比值為10-90重量％。9.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述溶劑脫瀝青需要選自C3-C4鏈烷烴溶劑及其混合物的溶劑，柏油的產(chǎn)率為10-90體積％。10.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述溶劑脫瀝青在43-93'C的柏油提取溫度下、在正丙烷的存在下進(jìn)行，或者在115-150。C下、在正丁垸/異丁垸的存在下、在30-46千克/厘米2克的柏油提取壓力下進(jìn)行，通過(guò)溶劑脫瀝青制得的柏油的滲透性與用于溶劑脫瀝青的減壓渣油類似、即基本與減壓渣油相同，或者低于減壓渣油。11.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，該方法還包括將所述柏油與第二減壓渣油、第二石油餾出物、或者所述第二減壓渣油和第二石油餾出物的混合物混合。12.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述第一石油餾出物包含至少一種選自下組的物質(zhì)常壓渣油、中間餾份真空瓦斯油、以及用于流化催化裂化的油漿。13.如權(quán)利要求ll所述的方法，其特征在于，所述第二石油餾出物包含至少一種選自下組的物質(zhì)常壓渣油、中間餾份真空瓦斯油、以及用于流化催化裂化的油槳。全文摘要本發(fā)明揭示了含柏油的高質(zhì)量瀝青及其制備方法，所述柏油作為溶劑脫瀝青過(guò)程的副產(chǎn)物制得。具體來(lái)說(shuō)，本發(fā)明提供含柏油的高質(zhì)量瀝青，所述柏油是通過(guò)對(duì)包含以下組分的混合物進(jìn)行溶劑脫瀝青而制得的第一減壓渣油，以及第一石油餾出物，所述第一石油餾出物比所述減壓渣油輕，含有大量的芳族化合物和樹(shù)脂，本發(fā)明還提供制備所述高質(zhì)量瀝青的方法。根據(jù)本發(fā)明的方法，適當(dāng)?shù)乜刂扑鋈軇┟摓r青方法的操作條件，使得常壓渣油和減壓渣油中包含的芳族化合物和樹(shù)脂組分能夠分散入柏油中，而且還能除去飽和化合物。因此，與僅使用減壓渣油制備瀝青的常規(guī)方法相比，蠟含量和薄膜烘箱測(cè)試之后的延性可以進(jìn)一步獲得改進(jìn)。文檔編號(hào)C10C3/00GK101228252SQ200680026677公開(kāi)日2008年7月23日申請(qǐng)日期2006年7月19日優(yōu)先權(quán)日2005年7月20日發(fā)明者劉益相,樸城範(fàn),車(chē)淳萬(wàn),金哲中,金基炳,金奎泰,金明俊,黃潤(rùn)萌申請(qǐng)人:Sk能源株式會(huì)社