技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于石油精煉行業(yè)瀝青生產(chǎn)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

瀝青生產(chǎn)是石油精煉行業(yè)的一個重要環(huán)節(jié)，是原油經(jīng)過蒸餾后的殘渣，在整個原油成分中具有最高的沸點，是原油中最重的成分。瀝青被廣泛應(yīng)用于公路路面，建筑屋面、地面地下結(jié)構(gòu)的防水、木材鋼材的防腐等。我國目前瀝青年產(chǎn)量超過2000萬噸。然而國產(chǎn)瀝青的產(chǎn)量與我國國內(nèi)市場的需求相比較仍處于供不應(yīng)求的狀態(tài)，尤其高端的改性瀝青市場。因此提高瀝青產(chǎn)量、提升瀝青性能是瀝青生產(chǎn)行業(yè)需解決的問題。

可直接生產(chǎn)瀝青的原油主要是環(huán)烷基原油和蠟含量較低的中間基原油或稠油。全球各原油產(chǎn)地出產(chǎn)的1500多種原油中，只有260種原油可直接生產(chǎn)瀝青。但隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，對瀝青質(zhì)量的要求也越來越高、越來越多樣化，僅靠單一原油生產(chǎn)瀝青越來越難滿足瀝青質(zhì)量的要求。因此需采用瀝青調(diào)合技術(shù)，使用不同組分進行調(diào)合，生產(chǎn)出不同質(zhì)量規(guī)格的瀝青。因此瀝青調(diào)合技術(shù)可大大擴大生產(chǎn)瀝青的原油種類。

目前已有的瀝青調(diào)合技術(shù)主要包括兩大類。第一類技術(shù)根據(jù)瀝青性質(zhì)互補的原理，對不同的成分進行混合。瀝青性質(zhì)包括針入度、軟化點、粘度、延度等。如果瀝青調(diào)合成分的某項性質(zhì)不合格，可與該項性質(zhì)高出指標(biāo)的調(diào)合組分混合，使得調(diào)合后的混合瀝青仍然滿足該項性質(zhì)的指標(biāo)。第二類技術(shù)根據(jù)瀝青四個不同的組分（飽和分、芳香分、膠質(zhì)和瀝青質(zhì)）對瀝青性質(zhì)的貢獻(xiàn)，通過混合不同的瀝青使得四個組分得到合理的匹配，從而生產(chǎn)出合格的瀝青。

第一類已有技術(shù)的原理簡單，但由于瀝青粘度較大，對性質(zhì)的測量時間較長，當(dāng)調(diào)合組分的性質(zhì)發(fā)生變化時無法及時作出調(diào)合比例的調(diào)整。同時，瀝青的性質(zhì)在混合過程中存在非線性效應(yīng)，混合物的性質(zhì)并非混合前單個組分性質(zhì)的線性加和值。因此第一類已有技術(shù)存在三個主要缺陷：1）當(dāng)原油發(fā)生變化時調(diào)合方案準(zhǔn)確度大大降低；2）當(dāng)生產(chǎn)條件發(fā)生波動時，調(diào)合方案容易失效，因此對生產(chǎn)條件限制較大，制約了生產(chǎn)條件的全局優(yōu)化，從而影響了整體經(jīng)濟效益的提升；3）對混合物性質(zhì)的預(yù)測多依賴經(jīng)驗，無法準(zhǔn)確預(yù)測瀝青調(diào)合中的非線性混合效應(yīng)。

第二類已有技術(shù)較第一類已有技術(shù)更為精細(xì)，從瀝青的化學(xué)成分來預(yù)測混合后瀝青的性質(zhì)。但該技術(shù)需要對瀝青進行四組分的分離和測定，所耗費成本較高、周期較長。目前已有技術(shù)對瀝青四組分的分離多采用溶劑脫瀝青、氧化鋁色譜柱分離兩步驟結(jié)合的方法，需消耗多種有機溶劑、氧化鋁色譜柱等耗材，涉及脫瀝青質(zhì)、色譜分離、蒸餾等操作步驟，整個技術(shù)流程耗費成本高，耗時較長，無法適應(yīng)高效率的瀝青生產(chǎn)。同時，四組分含量與瀝青性質(zhì)的定量關(guān)聯(lián)公式是從生產(chǎn)數(shù)據(jù)推導(dǎo)出的經(jīng)驗公式，存在較大的誤差范圍，在預(yù)測瀝青性質(zhì)時達(dá)不到足夠的準(zhǔn)確度。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決已有瀝青調(diào)合技術(shù)中存在的檢測時間長、耗費成本高、準(zhǔn)確度低的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種基于粘度模型的瀝青調(diào)合技術(shù)，能夠以更低成本、更高效率、更高準(zhǔn)確度的設(shè)計并優(yōu)化瀝青調(diào)合方案。粘度模型由瀝青的粘度-溫度曲線歸納得出，而粘度-溫度曲線是瀝青的內(nèi)在性質(zhì)，所有瀝青的宏觀性質(zhì)（包括針入度、軟化點、氧化性能、延度等）及組成信息，最終都在其粘度-溫度曲線中得到體現(xiàn)。本發(fā)明以粘度模型為基礎(chǔ)，結(jié)合了硬件、數(shù)據(jù)庫、及軟件等各個環(huán)節(jié)。其中硬件部分包括測量瀝青調(diào)合組分的粘度計。數(shù)據(jù)庫包括多種瀝青調(diào)合組分的粘度-溫度數(shù)據(jù)及粘度模型參數(shù)。軟件部分包括根據(jù)瀝青調(diào)合組分的粘度-溫度數(shù)據(jù)計算瀝青產(chǎn)物的各項性質(zhì)，包括針入度、軟化點、粘度、延度等。

本系統(tǒng)只需借助粘度計測量瀝青調(diào)合組分的粘度數(shù)據(jù)，結(jié)合數(shù)據(jù)庫與軟件進行計算，即可準(zhǔn)確獲知瀝青產(chǎn)品的各項性質(zhì)。粘度計與已有技術(shù)所使用的氧化鋁色譜柱及整套瀝青性質(zhì)測量設(shè)備相比，成本大幅降低，檢測周期也大幅縮短。因此本發(fā)明所提供的瀝青調(diào)合技術(shù)能夠以更低的成本、更高的效率設(shè)計并優(yōu)化瀝青調(diào)合方案，降低瀝青調(diào)合的成本，并有效提升所生產(chǎn)瀝青的性能。

具體地，本發(fā)明提供了一種基于粘度模型確定瀝青調(diào)合方案的方法，其特征在于，包含以下步驟：

（1）對于各種瀝青調(diào)和組分，測量至少兩個溫度下的粘度，獲得粘度-溫度數(shù)據(jù)；

（2）根據(jù)步驟（1）獲得的粘度-溫度數(shù)據(jù)，構(gòu)建各種瀝青調(diào)和組分的粘度模型；

（3）對步驟（2）中所獲得的各種瀝青調(diào)合組分的粘度模型的參數(shù)進行記錄，形成粘度模型參數(shù)數(shù)據(jù)庫；

（4）將衡量瀝青性質(zhì)的各項技術(shù)指標(biāo)，與步驟（2）中的粘度模型進行關(guān)聯(lián)；再根據(jù)各項技術(shù)指標(biāo)的數(shù)值范圍，獲得相應(yīng)的粘度模型的參數(shù)范圍；

（5）設(shè)計瀝青調(diào)合方案，確保各種瀝青調(diào)合組分的粘度模型參數(shù)的加權(quán)和在步驟（4）所獲得的技術(shù)指標(biāo)參數(shù)范圍內(nèi)；

和可選的

（6）根據(jù)生產(chǎn)目標(biāo)優(yōu)化瀝青調(diào)合方案。

在某些實施方式里，步驟（1）中的瀝青調(diào)和組分包括但不限于減壓渣油、催化裂化油漿、脫油硬瀝青、乙烯裂解尾油、潤滑油精制抽出油及其組合。

在某些實施方式里，步驟（2）中采用公式（I）進行模型擬合，確定公式（I）中的各項參數(shù)，形成各種瀝青調(diào)合組分的粘度模型：

log(μ)=log(μ₀)+L/(T/T₀-1)（I）

式中，

變量一：μ，表示瀝青調(diào)合組分的粘度（cP）；

變量二：T，表示溫度（℃）；

參數(shù)一：μ₀，表示瀝青調(diào)合組分在溫度無限高時的極限粘度（cP）；

參數(shù)二：L，模型參數(shù)，無具體物理意義，使得模型更貼合實測粘度-溫度數(shù)據(jù)；

參數(shù)三：T₀，表示瀝青調(diào)合組分凝固成固體（粘度無限大）時的溫度（℃）。

應(yīng)當(dāng)理解，溫度-粘度的擬合模型不是唯一的，在需要時，可以選用能夠很好地符合實測的溫度-粘度曲線的任何數(shù)學(xué)模型，而不用拘泥于式（I）或任何理論。

在某些實施方式里，步驟（3）中粘度模型參數(shù)數(shù)據(jù)庫中的參數(shù)包含各個瀝青調(diào)和組分的μ₀和T₀。

在某些實施方式里，步驟（4）中所述的技術(shù)指標(biāo)包括但不限于針入度（P）、軟化點（S）和/或延度（U）。這些技術(shù)指標(biāo)與粘度模型參數(shù)μ₀、T₀的關(guān)聯(lián)可以通過數(shù)學(xué)公式實現(xiàn)。當(dāng)技術(shù)指標(biāo)不是溫度類指標(biāo)（例如針入度或軟化點）時，可以用以下公式進行關(guān)聯(lián)：

A*c₁=log(μ₀)+L/(25/T₀-1)

式中A為技術(shù)指標(biāo)，c₁為該技術(shù)指標(biāo)為標(biāo)度值的瀝青在25°C時的粘度值。

當(dāng)技術(shù)指標(biāo)是溫度類指標(biāo)（例如軟化度）時，可以用以下公式進行關(guān)聯(lián)：

c₂=log(μ₀)+L/(B/T₀-1)

式中B為技術(shù)指標(biāo)，c₂為瀝青在該技術(shù)指標(biāo)的溫度時的粘度值。

可選地，典型的技術(shù)指標(biāo)例如針入度（P）、軟化點（S）和/或延度（U）可以通過式（II）-式（IV）與粘度模型參數(shù)μ₀、T₀相關(guān)聯(lián)，從而可以將各項技術(shù)指標(biāo)的數(shù)值范圍，轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的粘度模型參數(shù)μ₀、T₀的范圍：

P*c₁=log(μ₀)+L/(25/T₀-1) 公式（II）

c₂=log(μ₀)+L/(S/T₀-1) 公式（III）

U*c₃=log(μ₀)+L/(25/T₀-1) 公式（IV）

式中P為針入度，c₁為針入度為1的瀝青在25°C時的粘度值；S為軟化點，c₂為瀝青在軟化點溫度時的粘度值；U為延度，c₃為延度為1的瀝青在25°C時的粘度值。

在某些實施方式里，步驟（6）中，在優(yōu)化瀝青調(diào)合方案時，首先在步驟（3）所建立粘度模型數(shù)據(jù)庫中搜索特定數(shù)量的組分以特定比例的組合，使得其粘度模型參數(shù)的加權(quán)和滿足指標(biāo)，再結(jié)合各種瀝青調(diào)合組分的價格數(shù)據(jù)，采用優(yōu)化算法計算出成本最低的瀝青調(diào)合方案。

從而，更具體地，本發(fā)明提供了一種基于粘度模型確定瀝青調(diào)合方案的方法，包含以下步驟：

（1）對各種瀝青調(diào)合組分，包括但不限于減壓渣油、催化裂化油漿、脫油硬瀝青、乙烯裂解尾油、潤滑油精制抽出油等，采用粘度計測量至少兩個溫度下的粘度，獲得粘度-溫度數(shù)據(jù)；

（2）根據(jù)步驟（1）中所獲得的粘度-溫度數(shù)據(jù)，采用公式（I）進行模型擬合，確定公式（I）中的各項參數(shù)，形成各種瀝青調(diào)合組分的粘度模型：

log(μ)=log(μ₀)+L/(T/T₀-1)（I）

式中，

變量一：μ，表示瀝青調(diào)合組分的粘度（cP）；

變量二：T，表示溫度（℃）；

參數(shù)一：μ₀，表示瀝青調(diào)合組分在溫度無限高時的極限粘度（cP）；

參數(shù)二：L，模型參數(shù)，無具體物理意義，使得模型更貼合實測粘度-溫度數(shù)據(jù)；

參數(shù)三：T₀，表示瀝青調(diào)合組分凝固成固體（粘度無限大）時的溫度（℃）；

（3）對步驟（2）中所獲得的各種瀝青調(diào)合組分的粘度模型的參數(shù)進行記錄，形成粘度模型參數(shù)數(shù)據(jù)庫；

（4）將衡量瀝青性質(zhì)的各項技術(shù)指標(biāo)，包括但不限于針入度、軟化點、粘度、延度等，與步驟（2）中的粘度模型進行關(guān)聯(lián)；再根據(jù)各項技術(shù)指標(biāo)的數(shù)值范圍，獲得相應(yīng)的粘度模型的參數(shù)范圍；可選地，上述技術(shù)指標(biāo)通過式（II）-式（IV）與粘度模型參數(shù)μ₀、T₀相關(guān)聯(lián)，從而可以將各項技術(shù)指標(biāo)的數(shù)值范圍，轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的粘度模型參數(shù)μ₀、T₀的范圍：

P*c₁=log(μ₀)+L/(25/T₀-1) 公式（II）

c₂=log(μ₀)+L/(S/T₀-1) 公式（III）

U*c₃=log(μ₀)+L/(25/T₀-1) 公式（IV）

式中P為針入度，c₁為針入度為1的瀝青在25°C時的粘度值；S為軟化點，c₂為瀝青在軟化點溫度時的粘度值；U為延度，c₃為延度為1的瀝青在25°C時的粘度值；

（5）設(shè)計瀝青調(diào)合方案，確保各種瀝青調(diào)合組分的粘度模型參數(shù)的加權(quán)和在步驟（4）所獲得的技術(shù)指標(biāo)參數(shù)范圍內(nèi)；

（6）優(yōu)化瀝青調(diào)合方案，首先在步驟（3）所建立粘度模型數(shù)據(jù)庫中搜索特定數(shù)量的組分以特定比例的組合，使得其粘度模型參數(shù)的加權(quán)和滿足指標(biāo)；再結(jié)合各種瀝青調(diào)合組分的價格數(shù)據(jù)，采用優(yōu)化算法計算出成本最低的瀝青調(diào)合方案。

另一方面，本發(fā)明也提供了構(gòu)建瀝青調(diào)合組分的粘度模型參數(shù)數(shù)據(jù)庫的方法，包含以下步驟：

（1）對各種瀝青調(diào)合組分，包括但不限于減壓渣油、催化裂化油漿、脫油硬瀝青、乙烯裂解尾油、潤滑油精制抽出油等，采用粘度計測量至少兩個溫度下的粘度，獲得粘度-溫度數(shù)據(jù)；

（2）根據(jù)步驟（1）中所獲得的粘度-溫度數(shù)據(jù)，采用公式（I）進行模型擬合，確定公式（I）中的各項參數(shù)，形成各種瀝青調(diào)合組分的粘度模型：

log(μ)=log(μ₀)+L/(T/T₀-1)（I）

式中，

變量一：μ，表示瀝青調(diào)合組分的粘度（cP）；

變量二：T，表示溫度（℃）；

參數(shù)一：μ₀，表示瀝青調(diào)合組分在溫度無限高時的極限粘度（cP）；

參數(shù)二：L，模型參數(shù)，無具體物理意義，使得模型更貼合實測粘度-溫度數(shù)據(jù)；

參數(shù)三：T₀，表示瀝青調(diào)合組分凝固成固體（粘度無限大）時的溫度（℃）；

（3）對步驟（2）中所獲得的各種瀝青調(diào)合組分的粘度模型的參數(shù)進行記錄，形成粘度模型參數(shù)數(shù)據(jù)庫。

另一方面，本發(fā)明也提供了瀝青調(diào)合組分的粘度模型參數(shù)數(shù)據(jù)庫，其特征在于，數(shù)據(jù)庫中包含多個不同的瀝青調(diào)合組分記錄，每個瀝青調(diào)合組分的記錄中包含以下參數(shù)：

μ₀，表示瀝青調(diào)合組分在溫度無限高時的極限粘度（cP）；

T₀，表示瀝青調(diào)合組分凝固成固體（粘度無限大）時的溫度（℃）；

和可選的

L，模型參數(shù)，無具體物理意義，使得模型更貼合實測粘度-溫度數(shù)據(jù)。

在某些實施方式里，上述數(shù)據(jù)庫是通過前述的方法構(gòu)建的。

另一方面，本發(fā)明也提供了基于粘度模型確定瀝青調(diào)合方案的系統(tǒng)，其特征在于，包含以下部分：

測量模塊，包含溫度和粘度測量部件，能夠測量各瀝青調(diào)和組分在不同溫度下的粘度；

數(shù)據(jù)處理模塊，可以根據(jù)各瀝青調(diào)和組分的粘度-溫度數(shù)據(jù)，計算出粘度模型參數(shù)，構(gòu)成粘度模型參數(shù)數(shù)據(jù)庫，所述粘度模型參數(shù)包含以下參數(shù)：

μ₀，表示瀝青調(diào)合組分在溫度無限高時的極限粘度（cP），

T₀，表示瀝青調(diào)合組分凝固成固體（粘度無限大）時的溫度（℃），

和可選的：L，模型參數(shù)，無具體物理意義，使得模型更貼合實測粘度-溫度數(shù)據(jù)；

和瀝青調(diào)合方案確定模塊，可以確定各種瀝青調(diào)和組分的含量，使得各種瀝青調(diào)合組分的粘度模型參數(shù)的加權(quán)和在需要的技術(shù)指標(biāo)參數(shù)范圍內(nèi)，并能夠根據(jù)瀝青調(diào)合組分的價格數(shù)據(jù)，計算出成本最低的瀝青調(diào)和方案。

在某些實施方式里，所述系統(tǒng)能夠用于實現(xiàn)前述任意一種基于粘度模型確定瀝青調(diào)合方案的方法。

本發(fā)明大大擴大了瀝青調(diào)合的原料選擇范圍。通過本發(fā)明提供的基于粘度模型的瀝青調(diào)合技術(shù)，可對現(xiàn)有技術(shù)中不適合瀝青生產(chǎn)的原料建立粘度模型，通過數(shù)據(jù)庫比對，找出已有技術(shù)無法得出的瀝青調(diào)合生產(chǎn)方案。

另外，本發(fā)明能夠以更低成本、更快速度設(shè)計與優(yōu)化調(diào)合方案。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所采用技術(shù)僅需對原料進行粘度-溫度曲線的測量，儀器簡易，測量時間可控制在2小時以內(nèi)，使得本發(fā)明可用于迅速決策與現(xiàn)場生產(chǎn)指導(dǎo)。

本發(fā)明還提高了瀝青調(diào)合中質(zhì)量控制的精確度?，F(xiàn)有技術(shù)基于瀝青宏觀性質(zhì)或四組分的調(diào)合對調(diào)合后瀝青產(chǎn)品的性質(zhì)預(yù)測存在較大誤差，而本發(fā)明基于瀝青調(diào)合原料內(nèi)在粘度性質(zhì)的表征，能夠準(zhǔn)確的計算原料的調(diào)合效應(yīng)，從而更精確的預(yù)測調(diào)合后瀝青的性質(zhì)。

結(jié)合上述有益效果，本發(fā)明可提供更為優(yōu)化的瀝青調(diào)合方案，充分利用一些現(xiàn)有技術(shù)無法利用的低價值原料，降低瀝青生產(chǎn)成本，并提升瀝青質(zhì)量。

附圖說明

圖1、本發(fā)明基于粘度模型的瀝青調(diào)合技術(shù)流程圖。

圖2、具有代表性的瀝青粘度-溫度曲線及相應(yīng)的粘度模型。

圖3、催化裂化油漿不同餾分的粘度-溫度曲線。

圖4、脫油硬瀝青不同餾分的粘度-溫度曲線。

圖5、催化裂化油漿與脫油硬瀝青粘度模型參數(shù)。

圖6、催化裂化油漿與脫油硬瀝青混合生產(chǎn)合格瀝青。

圖7、蘇丹原油減壓渣油不同餾分的粘度-溫度曲線。

圖8、菲律賓原油減壓渣油不同餾分的粘度-溫度曲線。

圖9、蘇丹原油減壓渣油與菲律賓原油減壓渣油粘度模型參數(shù)。

圖10、蘇丹原油減壓渣油與菲律賓原油減壓渣油混合生產(chǎn)合格瀝青。

具體實施方式

下面通過具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細(xì)的描述。

實施例一：使用催化裂化油漿與脫油硬瀝青進行調(diào)合生產(chǎn)瀝青。

催化裂化油漿是煉油過程中催化裂化加工過程所殘留的油漿，是一種低附加值的產(chǎn)品，目前國內(nèi)的催化裂化油漿一般作為廉價的重質(zhì)燃料油出廠。催化裂化油漿的粘度較低，達(dá)不到瀝青所需要的粘度范圍。脫油硬瀝青是指減壓渣油經(jīng)過溶劑脫除了大部分飽和烴和較輕的芳香烴后剩余的殘渣。常溫下硬而脆，較難作為瀝青生產(chǎn)的調(diào)合組分。

本實施例通過建立催化裂化油漿與脫油硬瀝青的粘度模型，將兩種原料以合適的比例調(diào)合可生產(chǎn)出合格的瀝青。具體操作步驟如下：

（1）對催化裂化油漿與脫油硬瀝青兩種原料進行粘度數(shù)據(jù)的測量。將催化裂化油漿通過蒸餾分為小于440°C、440-540°C和大于540°C三個不同餾分。將脫油硬瀝青通過蒸餾分為小于520°C、520-600°C、大于600°C三個不同餾分。針對兩個原料的六個餾分，分別使用Brookfield粘度計測量其在125-215°C溫度范圍內(nèi)的粘度。兩種原料不同餾分的粘度-溫度數(shù)據(jù)如圖3、4所示；

（2）根據(jù)步驟1中所獲得的粘度-溫度數(shù)據(jù)，采用公式（I）進行模型擬合，分別獲得催化裂化油漿與脫油硬瀝青的粘度模型，其中參數(shù)L使用7.5，模型參數(shù)μ₀、T₀如表1所示。

表1、催化裂化油漿與脫油硬瀝青不同餾分的粘度模型參數(shù)

（3）對步驟2中所獲得的催化裂化油漿與脫油硬瀝青各餾分的粘度模型參數(shù)μ₀與T₀進行記錄，形成形成粘度模型數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫中模型參數(shù)μ₀與T₀的分布如圖5所示。

（4）將衡量瀝青性質(zhì)的各項技術(shù)指標(biāo)，包括針入度、軟化點和延度這三項，與步驟2中的粘度模型進行關(guān)聯(lián)，通過公式（II）～（IV）的計算將其轉(zhuǎn)化為參數(shù)μ₀與T₀的范圍，如圖5方框所示。

（5）根據(jù)公式（V）進行瀝青調(diào)合方案設(shè)計，按照催化裂化油漿X%，脫油硬瀝青（100-X）%的比例進行調(diào)合，使得調(diào)合后的瀝青的粘度模型參數(shù)μ₀與T₀在步驟4所限定的范圍內(nèi)。所采用優(yōu)化算法為蒙特卡洛算法，對不同的比例進行隨機采樣，首先篩選該比例調(diào)合是否滿足步驟4所限定的參數(shù)μ₀與T₀范圍，如果滿足，則擇優(yōu)保留成本更低的比例。通過1000次運算，得到的最優(yōu)混合方案為X=46，即，46%的催化裂化油漿與54%的脫油硬瀝青進行調(diào)合，生產(chǎn)合格的瀝青。調(diào)合方案示意圖見圖6。

μ₀ =μ₀₁×X% +μ₀₂×(100-X)%

T₀ =T₀₁×X% +T₀₂×(100-X)% （V）

式中，μ₀₁、T₀₁表示催化裂化油漿的參數(shù)，μ₀₂、T₀₂表示脫油硬瀝青的參數(shù)，μ₀、T₀表示混合后瀝青的參數(shù)，X%表示催化裂化油漿在調(diào)合中的比例。

本實施例通過對催化裂化油漿與脫油硬瀝青粘度模型的建立，提供了兩者調(diào)合生產(chǎn)瀝青的方案，并準(zhǔn)確計算出調(diào)合比例。通過運用本發(fā)明的技術(shù)，有效利用了低附加值的催化裂化油漿用于瀝青生產(chǎn)，降低了瀝青生產(chǎn)的成本，并通過粘度模型的計算準(zhǔn)確給出調(diào)合比例，提高了瀝青質(zhì)量控制的精度。

實施例二：使用兩種非常規(guī)瀝青原油的減壓渣油生產(chǎn)瀝青。

全球各原油產(chǎn)地出產(chǎn)的1500多種原油中，只有260種原油可直接生產(chǎn)瀝青。本實施例通過對兩種非常規(guī)瀝青生產(chǎn)原油：蘇丹原油與菲律賓原油的減壓渣油建立粘度模型，找出這兩種減壓渣油進行調(diào)合生產(chǎn)瀝青的方案。蘇丹原油密度較大，其減壓渣油的粘度超過了瀝青生產(chǎn)的質(zhì)量規(guī)格。而菲律賓原油密度較小，其減壓渣油的粘度小于瀝青生產(chǎn)的質(zhì)量規(guī)格。因此這兩種原油通常都不是瀝青生產(chǎn)原油。本實施例通過基于粘度模型的瀝青調(diào)合技術(shù)實現(xiàn)這兩種原油減壓渣油的調(diào)合生產(chǎn)瀝青。具體操作步驟如下：

（1）對蘇丹原油與菲律賓原油的減壓渣油分別進行粘度數(shù)據(jù)的測量。將蘇丹原油的減壓渣油通過蒸餾分為小于480°C、480-560°C和大于560°C三個不同餾分。將菲律賓原油通過蒸餾分為小于540°C、540-620°C、大于620°C三個不同餾分。針對兩個原料的六個餾分，分別使用Brookfield粘度計測量其在135-225°C溫度范圍內(nèi)的粘度。兩種原料不同餾分的粘度-溫度數(shù)據(jù)如圖7、8所示。

（2）根據(jù)步驟1中所獲得的粘度-溫度數(shù)據(jù)，采用公式（I）進行模型擬合，分別獲得蘇丹原油減壓渣油與菲律賓原油減壓渣油的粘度模型，其中參數(shù)L使用7.5，模型參數(shù)如表2所示。

表2、蘇丹原油減壓渣油與菲律賓原油減壓渣油不同餾分的粘度模型參數(shù)

（3）對步驟2中所獲得的蘇丹原油減壓渣油與菲律賓原油減壓渣油各餾分的粘度模型參數(shù)μ₀與T₀進行記錄，形成形成粘度模型數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫中模型參數(shù)μ₀與T₀的分布如圖9所示。

（4）將衡量瀝青性質(zhì)的各項技術(shù)指標(biāo)，包括針入度、軟化點和延度這三項，與步驟2中的粘度模型進行關(guān)聯(lián)，通過公式（II）～（IV）的計算將其轉(zhuǎn)化為參數(shù)μ₀與T₀的范圍，如圖9方框所示。

（5）根據(jù)公式（VI）進行瀝青調(diào)合方案設(shè)計，按照蘇丹原油減壓渣油X%，菲律賓原油減壓渣油（100-X）%的比例進行調(diào)合，使得調(diào)合后的瀝青的粘度模型參數(shù)μ₀與T₀在步驟4所限定的范圍內(nèi)。所采用優(yōu)化算法為蒙特卡洛算法，對不同的比例進行隨機采樣，首先篩選該比例調(diào)合是否滿足步驟4所限定的參數(shù)μ₀與T₀范圍，如果滿足，則擇優(yōu)保留成本更低的比例。通過1000次運算，得到的最優(yōu)混合方案為X=58，即，58%的蘇丹原油減壓渣油與42%的菲律賓原油減壓渣油進行調(diào)合，生產(chǎn)合格的瀝青。調(diào)合方案示意圖見圖10。

μ₀ =μ₀₁×X% +μ₀₂×(100-X)%

T₀ =T₀₁×X% +T₀₂×(100-X)% （VI）

式中，μ₀₁、T₀₁表示蘇丹原油減壓渣油的參數(shù)，μ₀₂、T₀₂表示菲律賓原油減壓渣油的參數(shù)，μ₀、T₀表示混合后瀝青的參數(shù)，X%表示蘇丹原油減壓渣油在調(diào)合中的比例。

本實施例通過對蘇丹原油減壓渣油與菲律賓原油減壓渣油粘度模型的建立，提供了這兩種原油調(diào)合生產(chǎn)瀝青的方案，使得這兩種非常規(guī)瀝青生產(chǎn)原油通過調(diào)合也可生產(chǎn)瀝青。通過運用本發(fā)明的技術(shù)，有效擴大了瀝青生產(chǎn)的原油選擇范圍，從全球260種可直接生產(chǎn)瀝青的原油，擴大至近400種原油的選擇范圍，降低了瀝青生產(chǎn)的成本。并通過粘度模型的計算準(zhǔn)確指定調(diào)合比例，提高了瀝青質(zhì)量控制的精度。同時，本實施例使得企業(yè)可通過更廣泛的原油選擇范圍，在生產(chǎn)合格瀝青的同時提升整體經(jīng)濟效益。