催化油漿摻兌減渣生產(chǎn)道路瀝青工藝研究

鄧偉強(qiáng)

(中海油石化工程有限公司，山東青島 266061)

隨著對石化產(chǎn)品需求的逐步加大，催化裂化作為主要的石油二次加工工藝在煉油行業(yè)扮演者重要的角色，進(jìn)一步的增加了原油的利用率。同時(shí)產(chǎn)生的催化油漿的再利用也逐漸成為煉油行業(yè)亟待解決的問題之一。同時(shí)，石油作為不可再生能源也逐步的在減少，為保證社會經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展，對催化油漿的再利用手段仍舊是我們需要努力探尋的方向。

催化裂化油漿中富含飽和烴與芳烴、稠環(huán)芳烴以及膠質(zhì)、瀝青質(zhì)等，通過有效手段進(jìn)行分離，再進(jìn)行深加工，可以發(fā)揮巨大的經(jīng)濟(jì)效益。飽和烴可以作為優(yōu)質(zhì)的催化裂化原料;芳烴、膠質(zhì)和瀝青質(zhì)是生產(chǎn)導(dǎo)熱油、重交瀝青等的優(yōu)質(zhì)原料。同時(shí)，油漿還可以作為強(qiáng)化蒸餾劑進(jìn)一步提高蒸餾拔出率，增加輕油收率，提高經(jīng)濟(jì)效益。

然而，催化油漿中含有大量的催化劑顆粒，容易引起結(jié)焦，影響催化裂化裝置正常生產(chǎn)運(yùn)行，制約了再利用工藝的選擇，也會對相關(guān)產(chǎn)品產(chǎn)生不利影響。

減渣是富含膠質(zhì)、瀝青質(zhì)組分的膠體體系［1］。將減渣與催化油漿進(jìn)行混合，油漿中含有部分縮合性極強(qiáng)的芳烴，渣油中瀝青質(zhì)、膠質(zhì)對它們的吸附溶解趨勢大于原渣油中的小分子芳香分和飽和分。在蒸餾時(shí)，使這些小分子脫離原體系變得更為容易，而一些稠環(huán)大分子芳香烴將留在蒸餾殘油中，這些組分是優(yōu)質(zhì)道路瀝青的瀝青組分［2］。將減渣催化油漿蒸餾后的殘余物進(jìn)行氧化，可以大大改善作為道路瀝青的各項(xiàng)指標(biāo)，針入度和軟化點(diǎn)均得到很大的改善，通過控制氧化深度，可以生產(chǎn)出合格的重交瀝青。

1 實(shí)驗(yàn)

1．1 原料

本次實(shí)驗(yàn)所用原料為某煉廠的催化油漿以及減壓渣油組分，催化油漿的性質(zhì)見表1，減壓渣油的相關(guān)性質(zhì)見表2。

表1 催化油漿性質(zhì)

表2 減壓渣油相關(guān)性質(zhì)

由表1及表2可知，催化油漿中芳香分含量較高，是生產(chǎn)道路瀝青的優(yōu)質(zhì)原料。所采用的減壓渣油的針入度較高，延度相對較小，暫不能達(dá)到合格的道路瀝青的指標(biāo)要求。

通過不同摻兌比例將催化油漿與減壓渣油進(jìn)行強(qiáng)化減壓蒸餾［3］，對所得到的蒸餾殘油按照道路瀝青標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分析。經(jīng)過進(jìn)一步氧化工藝處理后再進(jìn)行性質(zhì)分析，以核實(shí)是否滿足合格的道路瀝青的要求［4］。

2 實(shí)驗(yàn)過程與結(jié)果

2．1 催化油漿與減壓渣油摻兌進(jìn)行減壓蒸餾

2．1．1 減渣與催化油漿摻兌比例的影響

將催化油漿與減壓渣油以不同比例摻兌［5］，通過控制合適的拔出率，在控制蒸餾殘余物的針入度符合AH－70重交石油瀝青要求的前提下，綜合分析其軟化點(diǎn)、延度等參數(shù)的變化情況，實(shí)驗(yàn)結(jié)果詳見表3。

表3 減渣與催化油漿按不同比例混合后蒸餾殘余物的性質(zhì)

2．1．2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果討論

通過上表可以看出，將催化油漿和減壓渣油按照不同的比例進(jìn)行混合后，經(jīng)過進(jìn)一步減壓蒸餾，在控制適當(dāng)?shù)陌纬雎室源_保所得蒸餾殘余物的針入度滿足AH－70重交道路瀝青的前提下，其針入度以及延度均表現(xiàn)出不同的結(jié)果。

(1)在催化油漿摻兌比為10%，拔出率為9．33%的實(shí)驗(yàn)中，蒸餾殘余物的針入度為78，符合AH－70重交瀝青對針入度的要求，而軟化點(diǎn)及延度指標(biāo)均不符合要求。分析原因主要是催化油漿本身含有相當(dāng)大的一部分輕組分，在拔出率與摻兌比例相當(dāng)?shù)那闆r下，減壓渣油中的較輕組分仍舊存留在殘余物中，影響了軟化點(diǎn)及延度的指標(biāo)。

(2)在催化油漿摻兌比為20%，拔出率為21．97%的實(shí)驗(yàn)中，蒸餾殘余物的針入度為77．8，仍然滿足AH－70重交瀝青對針入度的要求。而軟化點(diǎn)及延度指標(biāo)仍舊不符合要求。此時(shí)拔出率超過了催化油漿的摻兌比例，繼續(xù)蒸餾會使一相應(yīng)的芳香分和膠質(zhì)等被拔出，會對殘余物的相應(yīng)指標(biāo)產(chǎn)應(yīng)負(fù)面的影響相應(yīng)指標(biāo)不滿足要求也在情理之中。

(3)在催化油漿摻兌比為30%時(shí)，拔出率為30．22%的實(shí)驗(yàn)中，蒸餾殘余物的針入度為71．8，延度為117，均滿足AH－70重交瀝青的要求。而軟化點(diǎn)為39，不滿足要求。

(4)在催化油漿摻兌比為40%，餾分油收率為33．87%的實(shí)驗(yàn)中，蒸餾殘余物的針入度為68．7，軟化點(diǎn)為45，延度在126，均滿足AH－70重交瀝青的要求。

通過上面的實(shí)驗(yàn)可以看出，催化油漿的摻兌比例與拔出率對蒸餾殘余物的影響較為明顯，在油漿摻兌比為40%，拔出率低于該比例的情況下，所得到的蒸餾殘余物才能滿足AH－70重交瀝青的要求，其他情況仍舊進(jìn)行優(yōu)化以改善軟化點(diǎn)及延度等參數(shù)。

2．2 將蒸餾殘余物進(jìn)行適度氧化

將上面實(shí)驗(yàn)中所得到的蒸餾殘余物通過氧化瀝青工藝進(jìn)行進(jìn)一步加工，將所得到的產(chǎn)物進(jìn)行進(jìn)一步分析，分別對20%摻兌油漿(A)及30%摻兌油漿(B)兩種實(shí)驗(yàn)所得的蒸餾殘余物以不同的氧化條件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果詳見表4。

表4 不同氧化條件下的瀝青性質(zhì)

通過上面的實(shí)驗(yàn)可以看出，經(jīng)過氧化工藝進(jìn)一步加工，在不同的氧化條件下，蒸餾殘余物的針入度、軟化點(diǎn)以及延度等指標(biāo)均有不同程度的的改善。氧化時(shí)間越長，產(chǎn)品的針入度降低，軟化點(diǎn)升高，延度適當(dāng)降低。通風(fēng)量對延度的影響不是很顯著。通過適度氧化工藝可以進(jìn)一步改善瀝青的各項(xiàng)指標(biāo)，使其滿足重交道路瀝青的要求。

3 結(jié)論

(1)將減渣與催化油漿進(jìn)行不同比例混合后經(jīng)過減壓蒸餾工藝，可以改善蒸餾殘余物中瀝青組分的配伍性，在適度的條件下可以生產(chǎn)AH－70重交瀝青。

(2)對不合格的殘余物進(jìn)行氧化處理，在適度的氧化條件下可以顯著改善其針入度、軟化點(diǎn)以及延度等指標(biāo)，進(jìn)一步達(dá)到AH－70重交瀝青的要求。