減壓渣油生產環(huán)保橡膠油與重交瀝青的研究

楊文中　王凱

摘要：以環(huán)烷基減壓渣油為原料，通過丙烷脫瀝青、糠醛精制與瀝青調合工藝生產環(huán)保橡膠油與重交瀝青。研究結果表明：以環(huán)烷基減壓渣油為原料，通過丙烷脫瀝青可以得到品質較好的輕脫瀝青油及脫油瀝青；以輕脫瀝青油為原料，通過單塔糠醛精制可以生產C_A值13%以上的環(huán)保橡膠油，通過雙塔糠醛精制可以生產C_A值23%以上的高芳環(huán)保橡膠油；以脫油瀝青為原料，通過瀝青調合工藝，可得到滿足交通部A級道路石油瀝青指標要求的50號和70號重交瀝青。

關鍵詞：減壓渣油；環(huán)保橡膠油；重交瀝青

中圖分類號：TE624.5

文獻標識碼：A

文章編號：1002-3119（2015）02-0053-05

0 引言

環(huán)烷基原油屬于稀缺資源，約占全球原油總儲量的2%～3%。用環(huán)烷基原油生產的環(huán)保橡膠油，具有成本低、與橡膠相容性好等特點，被橡膠行業(yè)廣泛使用，目前全球環(huán)保橡膠油處于供不應求的狀況。

中國海洋石油總公司生產的錦州9-3原油為典型的環(huán)烷基原油，通過常減壓蒸餾得到的減壓渣油由于蠟含量較高，不能直接作為重交瀝青使用，只能作為普通道路瀝青或燃料油使用，附加值較低。本文以該原油減壓渣油為原料，通過丙烷脫瀝青、糠醛精制、硬瀝青調合等工藝，生產市場緊缺的環(huán)保橡膠油和重交瀝青，可以明顯提高該減壓渣油的附加值。

1 試驗部分

1.1原料性質

試驗以錦州9-3原油的減壓渣油為原料，其性質如表1所示。由表中數(shù)據(jù)可見，該減壓渣油的蠟含量為3.3%，高于交通部頒布的A級道路石油瀝青對蠟含量的要求（不大于2.2%），不能直接用于重交道路瀝青的生產。由四組分數(shù)據(jù)分析結果可見，錦州9-3減壓渣油中含有29.7%的飽和烴、36.2%的芳香烴，飽和烴及輕芳烴有可能是生產環(huán)保橡膠油的優(yōu)質原料。

1.2工藝路線

工藝路線見圖1。

2 試驗結果及討論

2.1減壓渣油丙烷脫瀝青試驗研究

以減壓渣油為原料，在丙烷脫瀝青中試裝置上進行工藝條件試驗，操作參數(shù)、各產品收率及主要性質如表2所示。

由表2數(shù)據(jù)可見：

（1）在不同試驗條件下，輕脫瀝青油的收率在26.5%～33.5%的范圍內，脫油瀝青的收率在61.2%～68.6%的范圍內。由ZP-4與ZP-7條件的對比可見，在萃取塔操作溫度、操作壓力及總劑油體積比相同的情況下，沉降塔溫度由82℃提高至85℃，輕脫瀝青油收率降低4.0個百分點，相當于溫度每升高1℃，輕脫瀝青油收率降低約1.3個百分點，輕脫瀝青油收率對溫度很敏感。

（2）ZP-7條件輕脫瀝青油的殘?zhí)啃∮?%，且脫油瀝青的蠟含量較低，既能保證較高的輕脫瀝青油收率（作為生產環(huán)保橡膠油的原料），又能提供較優(yōu)的脫油瀝青（作為生產重交瀝青的調合組分），因此以ZP-7條件進行輕脫瀝青油大樣的制備，為后續(xù)試驗提供原料。

ZP-7條件各產品主要性質如表3所示。

由表3數(shù)據(jù)可見：輕脫瀝青油具有較低的殘?zhí)?、凝點、PCA和C₇不溶物含量以及很高的閃點，是生產環(huán)保橡膠油的優(yōu)質原料；重脫瀝青油的殘?zhí)繛?.36%，可以作為催化裂化的原料或燃料油的調合組分；脫油瀝青的軟化點較高，達72.8℃，與錦州9-3減壓渣油相比，蠟含量大幅降低，蠟含量由3.3%降至1.8%，是良好的重交瀝青調合組分。

2.2環(huán)保橡膠油生產工藝研究

2.2.1單塔糠醛精制工藝的研究

以輕脫瀝青油大樣為原料，進行單塔糠醛精制試驗。操作條件及精制油性質如表4所示，精制油即為環(huán)保橡膠油。

由表5數(shù)據(jù)可見，輕脫瀝青油經單塔糠醛精制工藝。在不同操作條件下，精制油（環(huán)保橡膠油）的收率在90%以上，C_A值在15%左右，其PCA含量均小于1.5%，苯并[a]芘和PAHs含量未檢出，各項環(huán)保指標遠低于歐盟的要求值。

2.2.2雙塔糠醛精制工藝的研究

以輕脫瀝青油為原料進行雙塔糠醛精制試驗，抽提塔1的精制液作為抽提塔2的原料，抽提塔1的操作條件直接影響抽提塔2的產品質量，即影響高芳環(huán)保橡膠油的性質。抽提塔2的抽出液回收溶劑后得到的抽出油即為高芳環(huán)保橡膠油，試驗結果見表5。

由表5可知，輕脫瀝青油經雙塔糠醛精制工藝得到的環(huán)保橡膠油，芳烴含量高，其C_A值在23.1%至26.3%的范圍內，環(huán)保橡膠油的苯并[a]芘含量未檢出，PAHs含量和PCA含量均遠低于歐盟環(huán)保指標的要求值。高芳環(huán)保橡膠油已達到國際先進水平。經雙塔糠醛精制得到的精制油環(huán)烷烴含量高、顏色淺，是優(yōu)質的潤滑脂用基礎油。

2.3脫油瀝青調合重交瀝青的研究

以脫油瀝青為基質瀝青，以減四線抽出油為調合組分（性質見表6），進行瀝青調合試驗，試驗結果如表7所示。

從表7數(shù)據(jù)可知，調合工藝生產的50號和70號重交瀝青各項指標均滿足交通部發(fā)布的（JTG F40-2004）A級道路石油瀝青的指標要求，特別是薄膜烘箱試驗后的性能優(yōu)異，是優(yōu)質的50號和70號重交瀝青。

3 結論

（1）錦州9-3減壓渣油通過丙烷脫瀝青工藝得到的輕脫瀝青油的殘?zhí)亢蜑r青質含量較低，收率較高；脫油瀝青的蠟含量低，適合作為重交瀝青的調合組分。

（2）輕脫瀝青油采用單塔糠醛精制工藝，可以生產C_A值15%左右的環(huán)保橡膠油。

（3）輕脫瀝青油采用雙塔糠醛精制工藝，可以生產C_A值25%左右的高芳環(huán)保橡膠油，達到國際先進水平。

（4）脫油瀝青與減四線抽出油調合，可以生產滿足交通部A級道路石油瀝青指標要求的50號和70號重交瀝青。