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      道路瀝青的感溫性(一)

      不過(guò)瀝青中的蠟對(duì)瀝青感溫性的影響,則有著統(tǒng)一的看法,它在許多文獻(xiàn)中都有論述,一 致認(rèn)為蠟使瀝青的高溫粘度變小,低溫粘度增大,也就是說(shuō)它將促使路面夏季軟化,冬天發(fā)脆, 蠟含量越高, PI、PVN、VTS都將變小, 說(shuō)明蠟的影響是不好的。

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       目前,通常改善道路瀝青的感溫性的措施都集中在兩個(gè)途徑上:

       ①在瀝青的生產(chǎn)部門,認(rèn)真選擇原油,煉制溫度敏感性低的瀝青,使其具有更好的路用性能;

       ②在瀝青應(yīng)用部門,通過(guò)采用各種類型的改性措施改善瀝青(或瀝青混合料)的感溫性。

       眾所周知,煉制瀝青必須有適宜的原料油,并不是所有的石油都適宜于煉制道路瀝青,世 界上大約有1500多種原油,其中只有260種用于生產(chǎn)道路瀝青。日本從世界各地進(jìn)口原油, 經(jīng)過(guò)選擇,只用其中的4種原油生產(chǎn)道路瀝青。我國(guó)的原油資源并不豐富,其中大慶、勝利、遼 河、華北四大油田占80%以上,這些原油基本上都是石蠟基原油,是生產(chǎn)燃料油和潤(rùn)滑油的優(yōu) 質(zhì)原料,但由于其蠟含量較高,不適宜于煉制道路瀝青。20世紀(jì)80年代起克拉瑪依、歡喜嶺、 單家寺等稠油資源的開(kāi)發(fā),不僅為我國(guó)原油開(kāi)闊了新的領(lǐng)域,也為道路瀝青的生產(chǎn)提供了新的 轉(zhuǎn)機(jī),為提高我國(guó)道路瀝青的質(zhì)量提供了資源上的保證。表2-1-12列出了我國(guó)重質(zhì)油的資源 情況


       目前,我國(guó)已經(jīng)利用一部分稠油資源煉制道路瀝青,其中遼河油田已經(jīng)基本上做到了分 采、分輸、分煉,并利用稠油生產(chǎn)了合格的重交通道路瀝青,在東北及華北地區(qū)的高速公路上得 到了應(yīng)用。克拉瑪依九區(qū)的稠油也已經(jīng)生產(chǎn)了相當(dāng)數(shù)量的稠油瀝青,只是由于運(yùn)輸比較困難, 影響了它向沿海發(fā)達(dá)地區(qū)供貨。但勝利油田的單家寺原油剛研制成功不久便改變開(kāi)采工藝, 使稠油與稀油混雜,致使不能生產(chǎn)合格的重交通道路瀝青。 與陸上原油開(kāi)發(fā)的同時(shí),我國(guó)海上原油的開(kāi)發(fā)也取得了可喜的成績(jī)。其中渤海油區(qū)分為埕北、勃海、錦州、綏中、昌黎等油田。渤海原油有的很輕,近似凝析油,也有的很重,近似渣油。 綏中油田的SZ36-1屬于低含蠟、低凝點(diǎn)環(huán)烷基原油(性質(zhì)見(jiàn)表2-1-13),是生產(chǎn)道路瀝青的好原 料。我國(guó)盤錦北方瀝青股份有限公司已經(jīng)利用此原油生產(chǎn)了通途牌重交通道路瀝青,通過(guò)了 交通部的技術(shù)鑒定,該研究成果獲得了交通部科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)。其他一些煉油廠也開(kāi)始使用 此原油生產(chǎn)出合格的重交通道路瀝青。

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       SZ36-1油田為我國(guó)自營(yíng)區(qū),初步勘察儲(chǔ)量可達(dá)2.4億噸,年開(kāi)采能力為100~300萬(wàn)噸, 1993年開(kāi)始開(kāi)采。表2-1-14列出以渤海SZ36-1原油為原料采用實(shí)沸點(diǎn)蒸餾得到的直餾瀝青 的性質(zhì)。由表中的結(jié)果可以看出,切割溫度在468~500℃范圍內(nèi),雖能得到各項(xiàng)指標(biāo)都符合重 交通道路瀝青技術(shù)要求的系列產(chǎn)品,但其針人度指數(shù)都小,瀝青的感溫性不能滿足“八五”科技 攻關(guān)提出的PI大于-1的要求(表2-1-10)。只有經(jīng)蒸餾工藝及氧化工藝的優(yōu)化,才可以改善道 路瀝青的這一性質(zhì)。這足以說(shuō)明原油是影響瀝青產(chǎn)品性質(zhì)的主要因素,但不是唯一的因素。


       氧化法生產(chǎn)重交通道路瀝青是一種比較成熟的瀝青生產(chǎn)工藝,已被廣泛采用,20世紀(jì)80 年代末歡喜嶺原油就采用輕度氧化工藝生產(chǎn)了高質(zhì)量的重交通道路瀝青。但是,隨著原料性 質(zhì)及產(chǎn)品要求不同,氧化的工藝條件也不同。北方公司在試驗(yàn)室采用徑高比為1:6的氧化釜 進(jìn)行氧化,選擇氧化風(fēng)量為200m/t·h,氧化溫度為270℃,氧化時(shí)間為0.3h、0.8h、1.3h、2.3h 時(shí),得到的各種牌號(hào)的重交通道路瀝青,其性質(zhì)指標(biāo)如表2-1-15所示。


       表中AH-130是直餾瀝青,AH-110,AH-90,AH-70及AH-50都是以AH-130氧化得到的。這 些產(chǎn)品性質(zhì)的分析結(jié)果表明,通過(guò)氧化工藝,瀝青的感溫性指標(biāo)PI大幅度提高,氧化瀝青的針 入度指數(shù)明顯高于直餾瀝青,各個(gè)牌號(hào)的重交通道路瀝青的針入度指數(shù)均能滿足PI大于-1的 要求。表中60℃和135℃的粘度結(jié)果也表明,這些瀝青的粘度也是較高的。 


      應(yīng)該注意的是,雖然表中AH-50(1)產(chǎn)品其他性能如PI、粘度等都得到了改善,但15℃延度 只有26cm,使低溫性能有所損失,這顯然是過(guò)氧化造成的。為此,在工藝上提高了氧化原料的 切割溫度,調(diào)整氧化原料的針入度為107(0.1mm),氧化后得到產(chǎn)品AH-50(2),其低溫性能得 到了改善。這一結(jié)果表明,改善瀝青的高溫性能,同時(shí)還必須兼顧其他性能,生產(chǎn)瀝青的氧化 原料的優(yōu)化也是很重要的。 現(xiàn)在北方公司已經(jīng)正式利用渤海原油生產(chǎn)通途牌重交通道路瀝青,經(jīng)試驗(yàn),AH-90號(hào)產(chǎn)品 的感溫性能和薄膜烘箱后15℃的延度等均不亞于進(jìn)口瀝青。


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