催化油漿餾后殘油調和70#道路瀝青制備50#道路瀝青

催化油漿餾后殘油調和70#道路瀝青制備50#道路瀝青

魏翔1,2，向麗1,2,3，程健1,2

(1.武漢工程大學 綠色化工過程省部共建教育部重點實驗室，湖北 武漢 430073；2.武漢工程大學 湖北省新型反應器與綠色化學工藝重點實驗室，湖北 武漢 430073；3.武漢工程大學 郵電與信息工程學院，湖北 武漢 430073)

摘要：以不同摻兌比將催化油漿餾后殘油與70#道路瀝青調和制備低針入度硬質道路瀝青，研究了催化油漿餾后殘油摻兌比對調和瀝青性能的影響。結果表明：隨著摻兌比的提高，調和瀝青的軟化點升高，針入度和延度降低，動力黏度增大，黏溫性能有所改善；當催化油漿餾后殘油摻兌比為3%、6%和9%時，能調和出滿足50#B級指標要求的道路瀝青。

關鍵詞：70#道路瀝青；50#道路瀝青；調和；硬質瀝青；催化油漿餾后殘油

收稿日期：2015-02-26

作者簡介：魏翔(1987-)，男，江蘇徐州人，碩士研究生，研究方向：化學工程;

doi：10.3969/j.issn.1672-5425.2015.06.017

中圖分類號：TE 626.86文獻標識碼：A

隨著國民經濟的發展，車流量增加導致瀝青路面過早損壞；全球變暖、環境溫度升高對瀝青耐高溫性能提出了更高的要求。因此，低針入度硬質道路瀝青的研究越來越受到關注[1]。

瀝青的傳統生產工藝主要包括常減壓蒸餾、溶劑脫瀝青、氧化、調和等。利用原油直餾工藝生產低針入度硬質道路瀝青有一定的難度，一般都要結合其它工藝，使得工藝變復雜；另一種工藝就是利用石油加工中出現的高軟化點組分與軟瀝青調和來生產硬質道路瀝青[2]。

催化油漿是石油加工中的副產物，利用催化油漿餾后殘油制備低針入度硬質道路瀝青，不僅可以合理利用有限的石油資源，提高煉油廠經濟效益，還可以滿足交通發展對低針入度硬質道路瀝青的需求。鑒于此，作者以不同摻兌比將催化油漿餾后殘油與70#道路瀝青調和制備低針入度硬質道路瀝青，研究了催化油漿餾后殘油摻兌比對調和瀝青性能的影響。

1實驗

1.1　材料

基質瀝青和催化油漿均由中國石化股份公司長嶺分公司提供?；|瀝青為70#道路瀝青。采用蒸餾的方法脫除催化油漿中的輕餾分，切割收率為65%的蒸餾殘油(餾后殘油)作為調和的初始原料。

1.2　調和瀝青的制備與性質分析

以不同摻兌比將催化油漿餾后殘油與70#道路瀝青調和后，利用高速剪切機在110 ℃下分散40 min，再在120 ℃烘箱中放置40 min脫除氣泡，即得調和瀝青。

按《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規程JTG E20-2011》中的相關試驗規范對調和瀝青進行性質分析。

2結果與討論

2.1　調和瀝青的性能(表1)

2.2　調和瀝青軟化點變化規律

軟化點是表征道路瀝青高溫性能的最基本的一項指標，較高的軟化點表明瀝青具有較好的抗高溫變形能力。由表1可以看出，隨著催化油漿餾后殘油摻兌比的提高，調和瀝青軟化點呈升高的趨勢，滿足50#B級道路瀝青軟化點指標要求。這是因為，70#道路瀝青中摻兌催化油漿餾后殘油后，調和瀝青的重組分增加，導致調和瀝青的軟化點升高。

2.3　調和瀝青針入度及感溫性變化規律

針入度是瀝青稠度的表征，反映了瀝青的流變學性質，是控制瀝青質量最重要的指標。圖1是調和瀝青針入度與催化油漿餾后殘油摻兌比的關系曲線。

表1調和瀝青的性能

Tab.1　Properties of blended asphalt

圖1　調和瀝青針入度與催化油漿餾后殘油摻

由圖1可知，隨著催化油漿餾后殘油摻兌比的提高，調和瀝青的針入度逐漸降低。這是因為，摻兌的催化油漿餾后殘油的針入度低，相當于添加了一個硬組分，當催化油漿餾后殘油摻兌比高于6%時，調和瀝青的25 ℃針入度可以滿足50#道路瀝青的要求。

2.4　調和瀝青延度變化規律

延度是瀝青受到外力拉伸作用時所能承受的塑形變形的總能力的表征。由表1可知，隨著催化油漿餾后殘油摻兌比的提高，調和瀝青的10 ℃延度降低；雖然調和瀝青的針入度降低，但調和瀝青15 ℃延度能達到50#道路瀝青要求；當催化油漿餾后殘油摻兌比低于18%時，調和瀝青10 ℃延度滿足50#A級道路瀝青要求。

2.5　調和瀝青動力黏度變化規律

動力黏度是流體流變特征的量度，反映流體流動時其內部分子間摩擦阻力的大小。調和瀝青動力黏度與催化油漿餾后殘油摻兌比的關系曲線如圖2所示。

圖2　調和瀝青動力黏度與催化油漿餾后

由圖2可知，隨催化油漿餾后殘油摻兌比的提高，調和瀝青60 ℃動力黏度不斷增大，而135 ℃動力黏度變化不大。這是因為，隨著摻兌比的提高，調和瀝青中重組分比例增加，60 ℃動力黏度增大，但是對135 ℃動力黏度影響不大。說明摻兌催化油漿餾后殘油可以有效改善調和瀝青的黏溫性能。

2.6　調和瀝青的老化性能

薄膜烘箱試驗可以評價瀝青的老化性能。由表1可知：隨催化油漿餾后殘油摻兌比的提高，針入度逐漸降低，表明過多摻兌催化油漿餾后殘油對調和瀝青的抗老化性能不利，在摻兌比小于9%時，薄膜烘箱試驗可以滿足50#B級道路瀝青的技術指標要求。

2.7　調和瀝青的綜合性能

由表1數據及對比50#道路瀝青的技術指標可知，利用本技術方案，以3%、6%、9%的催化油漿餾后殘油摻兌比制備的調和瀝青可以滿足50#B級道路瀝青的要求。

3結論

以不同摻兌比將催化油漿餾后殘油與70#道路瀝青調和制備低針入度硬質道路瀝青，當提高催化油漿餾后殘油的摻兌比時，調和瀝青的軟化點升高，針入度和延度降低，60 ℃動力黏度增大，而135 ℃動力黏度變化不大。在摻兌比為3 %、6%、9%時，調和瀝青可以滿足50#B級道路瀝青技術指標要求。

參考文獻：

[1]劉力.中國進口瀝青市場分析[J].石油瀝青,2009,23(3):1-3.

[2]彭雷,向麗,王志剛,等.催化油漿縮合殘油調和減渣制備道路瀝青研究[J].石油瀝青,2009,23(6):22-26.

[3]郭啟周,潘鳳春,張云剛.瀝青老化特性及其對路面耐久性的影響[J].企業技術開發,2011,30(12):132-133.

Preparation of 50#Paving Asphalt by Blending of FCC

Slurry Oil Distillation Residue and 70#Paving Asphalt

WEI Xiang1,2,XIANG Li1,2,3,CHENG Jian1,2

(1.KeyLaboratoryforGreenChemicalProcessofMinistryofEducation,WuhanInstituteofTechnology,

Wuhan430073,China；2.HubeiKeyLaboratoryofNovelChemicalReactor&GreenChemical

Technology,WuhanInstituteofTechnology,Wuhan430073,China；3.CollegeofPostand

Telecommunication,WuhanInstituteofTechnology,Wuhan430073,China)

Abstract：Low penetration hard paving asphalt was prepared by blending of fluid catalytic cracking(FCC)slurry oil distillation residue and 70# paving asphalt with different mixing ratios.The effect of mixing ratio of FCC slurry oil distillation residue on performance of blended asphalt was studied.Results showed that FCC slurry oil distillation residue could blend with 70# paving asphalt.With the increasing of mixing ratio,the softening point of blended asphalt increased,the penetration and ductility of blended asphalt decreased,the dynamic viscosity of blended asphalt increased,and the viscosity-temperature properties of blended asphalt was improved.When the mixing ratio of FCC slurry oil distillation residue was 3%,6%,9%,the paving asphalt that met the requirement of 50# B index could be blended.

Keywords：70# paving asphalt;50# paving asphalt;blend;hard asphalt;FCC slurry oil distillation residue