① 原油和瀝青是什麼關系
原油和瀝青的關系:
瀝青來自原油中最重的組分,是高度縮合的多環烴類混合物,常溫下為無定型黑色固體,斷面有亮光。
瀝青用途:
大量用於鋪公路路面、建築材料、木材防腐、絕緣材料等。氧化瀝青的原料是原油蒸餾的減壓渣油和重油溶劑脫瀝青裝置所得的瀝青。
原油提煉瀝青方法:
蒸餾法:
是將原油經常壓蒸餾分出汽油、煤油、柴油等輕質餾分,再經減壓蒸餾(殘壓10~100mmHg)分出減壓餾分油,餘下的殘渣符合道路瀝青規格時就可以直接生產出瀝青產品,所得瀝青也智能性瀝青灑布車稱直餾瀝青,是生產道路瀝青的主要方法。
溶劑沉澱法:
非極性的低分子烷烴溶劑對減壓渣油中的各組分具有不同的溶解度,利用溶解度的差異可以實現組分分離,因而可以從減壓渣油中除去對瀝青性質不利的組分,生產出符合規格要求的瀝青產品,這就是溶劑沉澱法。
氧化法:
是在一定范圍的高溫下向減壓渣油或脫油瀝青吹入空氣,使其組成和性能發生變化,所得的產品稱為氧化瀝青。減壓渣油在高溫和吹空氣的作用下會產生汽化蒸發,同時會發生脫氫、氧化、聚合縮合等一系列反應。這是一個多組分相互影響的十分復雜的綜合反應過程,而不僅僅是發生氧化反應,但習慣上稱為氧化法和氧化瀝青,也有稱為空氣吹製法和空氣吹制瀝青。
② 如何提高減壓蒸餾過程中的真空度
油氣綜合利用工程原油減壓蒸餾蒸汽抽真空工藝設計肖立剛中國石油天然氣華東勘察設計研究院摘要論述了蒸汽抽真空系主題詞蒸汽抽真空冷凝7-統各工-參數皇問的關系,以及不同備件下各工-參數的選取.里笪,耐,舀蓬,電,1前言在常減壓蒸餾裝置設計中,蒸汽抽真空系統的設計是非常重要的.設計好的抽空系統所能達到的塔頂真空度高,所耗工作蒸汽少,能耗低.反之,設計不好的抽空系統,所能達到的塔頂真空度低,所耗工作蒸汽量大,能耗高.蒸汽抽真空系統圖1濕式減壓抽真空流程圖選取的塔頂操作壓力和所能達到的冷凝器出口溫度,要使在塔頂冷凝器的出口壓力和溫度條件下,水蒸汽能大部分冷凝下來.濕式減壓蒸餾的塔頂操作壓力為5.3~8.,一般選用兩級抽空方案.乾式減壓蒸餾塔操作壓力為1.3一2.7,必須採用三級抽真空方案.如果因冷卻水溫度所限,所能達到的冷凝器出口溫度不能使濕式減壓的塔頂蒸汽大部分冷設計的成功與否關繫到減壓蒸餾的拔出率和整個裝置的能耗.2抽真空系統流程方案的確定根據減壓蒸餾操作條件的不同,抽真空系統分為兩級抽真空(圖1)和三級抽真空(圖2).是選用兩級抽空,還是三級抽空,取決於所圖2乾式減壓抽真空漉程圖凝下來,則濕式減壓電需採用三級抽真空流程.3抽空器負荷的確定抽空器吸人氣體包括可凝油,裂解氣,漏人的空氣,蒸汽等.抽空器的抽空負荷對抽空器的工作蒸汽的耗量影響很大,因此,盡量減少抽空負荷與准確計算出負荷量對設計抽空系統非常重要.可凝油與不凝氣量與減壓爐管內油品和減壓塔底油品裂解程度有關,不同的原油裂解程度不同.國內目前還未見減壓蒸餾條件下,各種常渣裂2袖氣綜合利用工程1998年解的研究報道.可凝油量還與常壓塔底汽提段的汽提效果有關,汽提效果不好,則少量煤油餾份進人減壓系統,造成可凝油量增加.另外.減壓塔頂溫度過高,會使少量柴油和蠟油進人抽空系統.根據經驗,可凝油量一般占減壓進料量的0.38%(質量)【包括空氣,它占不凝氣的10%~15%(體積)].濕式減壓蒸餾時上至塔頂的蒸汽量為爐管注管和塔底及側線汽提蒸汽之和.除增壓器外,進入一,二級抽空器的氣體負荷是由可凝油,空氣,不凝氣,蒸汽在前一級冷凝器出口溫度,壓力下氣液平衡決定的,設計時,應採用計算機軟體進行准確計算.4抽空系統的冷卻設計抽空系統冷凝器的冷凝冷卻效果對於減少抽空器的負荷,降低抽空工作蒸汽耗量,降低能耗,得到高的塔頂真空度是十分重要的.目前抽空常見的冷卻方式有水冷和濕空冷.水冷又分新鮮水冷卻和循環水冷卻.濕式減壓蒸餾塔頂殘壓為5.3時,要通過塔頂冷凝器將大部分水蒸汽冷凝下來.冷後的溫度必須達到3℃以下.這樣的冷後溫度.採用循環水或濕空冷冷卻時,夏季都難以達到.因而必須採用新鮮水作為冷卻介質.為了節約新鮮水用量,在冬季時可採用循環水冷卻,設計時,塔頂冷凝器可採用新鮮水和循環水並聯的方法.如果某廠沒有大量的新鮮水可用做冷卻介質,塔頂必須設增壓器,使增壓器出口壓力達到8.以上,此時,增壓器壓縮比不能過高,以小於2為宜.否則,能耗大大增加.乾式減壓的增壓器後冷器冷後溫度與增壓器出口壓力相對應,一般為33℃~35℃,這時採用循環水仍難達到,應採用新鮮水或濕空冷冷卻.一,二級抽空器後冷器,由於壓力較高,水蒸汽很容易冷凝下來,這時,選取過低的冷凝器出口溫度,會使冷凝能耗上升,冷凝器投資增大.一般一,二級抽空器後冷器出口溫度為4℃一45℃.當採用循環水冷卻時,由於減頂抽空冷凝器的安裝位置一般高於全廠其它循環水用戶.能流到抽空冷凝器的循環水量有時難以保證,造成冷凝器冷後溫度過高.因此,必要時裝置內應設抽空冷凝器專用的循環增壓泵.5抽空器各級壓縮比的確定抽空器的壓縮比,應依據抽空器後冷凝器所能達到的冷後溫度來確定,使得在冷凝器的壓力與所能達到的溫度條件下水蒸汽能大部分冷凝下來,以減少下一級的抽空負荷.5.1增壓器的壓縮經增壓器的作用是提高一級抽空器的人口壓力,同時,保證在增壓器後冷器出口溫度條件下,大部分水蒸汽冷凝下來.當乾式減壓塔頂操作壓力為1.6.增壓器後冷器出口溫度為35℃時,增壓器壓縮比為6較為合理.當濕式減壓塔頂操作壓力為5.3~8.,冷凝器冷後溫度4℃,增壓器壓縮比為2~1.5較為合適.5.2一,二級抽空器的壓縮比一,二級抽空器的排出壓力較高,在其排出壓表1抽空不同壓縮比分配的計算結果壓縮比2.5/7.33.2/5.64/4.44.5/3.9級別1212212動力蒸汽耗量/695727894.45365167.54061165.9359磚後未凝蒸汽量12_91671.91650.11641.916後拎器熱負荷'/250.492267930.151625371511206040092105.40兩級抽奎罄總蒸汽耗量/42214309147315249注:本表計算基礎數據(1)裝置規模100×10'/(2)動力蒸汽:溫度250,壓力11998年油氣壤合稍用工程3,,原油脫水系統工程設計郭奇志張素珍華北石油管理局化學葯劑廠弋'-/一摘要隨著煉油廠的擴建,原油儲罐由幾千立方米增至幾萬立方米,原油脫水帶油現象更加嚴重,而未經任何處理的台油污水直接搏放至污水系統,導致罐區污水系統癱瘓,這一現象成為各煉廠惠需解決的難題.本文重點介鯝了華北油田化學葯劑廠原油脫水系統改造的具體措施,以覆採用的新技新差薹釜實籀效果,脯沌,工4-主曩詞舍油污水隅油池實施效果0,',7:01前曹華北油田化學葯荊廠擴建後,新增000原油罐4個,原油日處理量4000.原油進入聯合裝置前必須進行脫水,如果脫水不凈,將會導致常壓塔的沖塔,生產出的產品為污油,必須回塔再煉.而原油在脫水過程中必然會有帶油現象,這是由於原油在罐內脫水沉降24小對後,罐底液體是油與水交互共存的.脫水的同時不可避免地會帶出原油.建廠初期由於污水系統設計不合理.污水未經任何處理直接排放至污水系統,導致罐區95%污水管線堵塞無法使用,車問只能用蒸氣吹掃管線,邊處理邊脫水.1年來廠里曾進行過多次改造.仍未能解決這一問題.擴建以來問題更加嚴重
③ 石油經過分餾以後得到的主要產物有哪些
在石油化工生產過程里,常用石油分餾產品(包括石油氣)作原料,採用比裂化更高的溫度(700~800℃,有時甚至高達1000℃以上),使具有長鏈分子的烴斷裂成各種短鏈的氣態烴和少量液態烴,以提供有機化工原料.工業上把這種方法叫做石油的裂解.所以說裂解就是深度裂化,以獲得短鏈不飽和烴為主要成分的石油加工過程.石油裂解的化學過程是比較復雜的,生成的裂解氣是一種復雜的混合氣體,它除了主要含有乙烯、丙烯、丁二烯等不飽和烴外,還含有甲烷、乙烷、氫氣、硫化氫等.裂解氣里烯烴含量比較高.因此,常把乙烯的產量作為衡量石油化工發展水平的標志.把裂解產物進行分離,就可以得到所需的多種原料.這些原料在合成纖維工業、塑料工業、橡膠工業等方面得到廣泛應用.
裂化汽油說明:由石油重質餾分經裂化而得的汽油.含有烯烴、芳香烴和少量二烯烴.化學穩定性較差.但辛烷值較高,經熱裂化而得的約為55~75,經催化裂化而得的約為80~95.可單獨用作車用汽油,也可與直餾汽油等摻合,或多種裂化汽油相互摻合而成航空汽油等.
裂解汽油又稱熱解汽油.以輕烴、石腦油、柴油甚至減壓蠟油為原料,在水蒸氣存在下高溫裂解製取乙烯的過程中,生成含碳五烴類以上的液體副產品,經分餾出干點為205℃的液體稱為裂解汽油.由於此種汽油富含芳烴,經過加氫精製後可作為高辛烷值汽油組分或用於萃取苯、甲苯、乙苯、二甲苯等化工原料.
能使溴的四氯化碳溶液褪色的是裂化汽油.
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④ 減壓塔頂溫度低,到底最低多少才合適常減壓蒸餾
常減壓蒸來餾裝置減壓塔頂為源什麼會產生不凝氣常壓蒸餾和減壓蒸餾習慣上合稱常減壓蒸餾,常減壓蒸餾基本屬物理過程。原料油在蒸餾塔里按蒸發能力分成沸點范圍不同的油品(稱為餾分),這些油有的經調合、加添加劑後以產品形式出廠,相當大的部分是後續加工裝置的原料,因此,常減壓蒸餾又被稱為原油的一次加工。包括三個工序:原油的脫鹽、脫水 ;常壓蒸餾;減壓蒸餾。
⑤ 常減壓蒸餾工藝流程實習總結5000字
初餾.. 脫鹽,脫水後的原油換熱至215-230℃進入初餾塔,從塔頂蒸餾出初餾點-130℃的餾分冷凝冷卻後,其中一部分作塔頂迴流,另一部分引出作為重整原料或較重汽油,又稱初頂油。 2常壓蒸餾 初餾塔底拔頭原油經常壓加熱爐加熱到350-365℃,進入常壓分餾塔。塔頂打入冷迴流,使塔頂溫度控制在90-110℃。由塔頂到進料段溫度逐漸上升,利用餾分沸點范圍不同,塔頂蒸出汽油,依次從側一線,側二線,側三線分別蒸出煤油,輕柴油,重柴油。這些側線餾分經常壓氣提塔用過熱水蒸氣提出輕組分後,經換熱回收一部分熱量,再分別冷卻到一定溫度後送出裝置。塔底約為350℃,塔底未汽化的重油經過熱水蒸汽提出輕組分後,作減壓塔進料油。為了使塔內沿塔高的各部分的汽,液負荷比較均勻,並充分利用迴流熱,一般在塔中各側線抽出口之間,打入2-3個中段循環迴流。 3減壓蒸餾 常壓塔底重油用泵送入減壓加熱爐,加熱到390-400℃進入減壓分餾塔。塔頂不出產品,分出的不凝氣經冷凝冷卻後,通常用二級蒸汽噴射器抽出不凝氣,使塔內保持殘壓1.33-2.66kPa,以利於在減壓下使油品充分蒸出。塔側從一二側線抽出輕重不同的潤滑油餾分或裂化原料油,它們分別經氣提,換熱冷卻後,一部分可以返回塔作循環迴流,一部分送出裝置。塔底減壓渣油也吹入過熱蒸汽氣提出輕組分,提高拔出率後,用泵抽出,經換熱,冷卻後出裝置,可以作為自用燃料或商品燃料油,也可以作為瀝青原料或丙烷脫瀝青裝置的原料,進一步生產重質潤滑油和瀝青
⑥ 原油蒸餾是什麼
一、原油蒸餾原理
原油煉制的基本途徑是將原油分割為幾個不同沸點范圍的餾分,然後按照石油產品的使用要求,分離除去這些餾分中的有害組分,或是經過化學反應轉化成所需要的組分,從而獲得合格的石油產品。原油的分割和石油餾分在加工過程中的分離常常採用蒸餾的手段。原油常減壓蒸餾是原油加工中的第一道工序,常減壓蒸餾裝置是煉油廠的龍頭裝置。
(一)精餾
蒸餾是按原油中所含組分的沸點(揮發度)不同,加熱原油使其汽化冷凝,將其分割為幾個不同的沸點范圍(即餾分)的方法。由於原油成分十分復雜,沸點相近,採用一次汽化和一次冷凝的蒸餾方法,分離效果差,因此在煉油廠採用多次汽化、多次冷凝的復雜的蒸餾過程,稱為精餾。精餾按操作方式分為連續和間歇式兩種。
圖8-2原油常壓塔
原油減壓塔常採用減壓和塔底通入水蒸氣汽提「雙管齊下」的方法,蒸餾重質油品效果較好。採用塔底水蒸氣汽提可減少塔底排出的減壓渣油中輕餾分的含量。
二、原油蒸餾流程
一個完整的原油蒸餾過程,除了精餾塔外,還配置了加熱爐、換熱器、冷凝器、冷卻器、機泵等設備。這些設備按一定的關系用工藝管線連接起來,同時還配有自動檢測和控制儀表,組成了一個有機的整體,這就形成了原油蒸餾裝置的工藝流程。
圖8-3是典型的原油常減壓蒸餾原理流程圖,主要由加熱爐(常壓爐、減壓爐)、常壓塔和減壓塔三部分組成。其工藝過程為:
(1)原油換熱。原油經原油泵加壓後,在換熱器內換熱至130℃進入脫鹽罐,在破乳劑、注水、電場的作用下脫去攜帶的水分和部分鹽類;經脫鹽、脫水的原油繼續與各種餾分在換熱器內換熱,原油被加熱到230℃進入初餾塔。在初餾塔塔頂蒸出一部分初頂汽油餾分,初餾塔塔底油經初底泵抽出後繼續換熱至270~300℃進入常壓爐,加熱至約360℃進入常壓塔。
(2)常壓蒸餾。原油經加熱送入常壓塔後,在塔頂分出汽油餾分或重整原料油,經換熱、冷凝,冷卻到30~40℃,一部分作塔頂迴流,一部分作汽油產品流出裝置。常壓塔設有三個側線,分別進入三個汽提段構成一個汽提塔,汽提出煤油、輕柴油和重柴油等餾分。
(3)減壓蒸餾。用常底泵將常壓塔底抽出常壓重油(約358℃)通到減壓加熱爐加熱到約390℃,進入減壓塔,真空泵抽至塔內壓力為3.0kPa左右或更低。減壓塔頂不出產品,塔頂管線是供抽真空設備抽出不凝氣之用。從減壓塔側抽出的幾個側線原料(減壓一線、減壓二線、減壓三線等)和減壓塔底抽出沸點很高(>550℃)的減壓渣油,可進行二次加工。
圖8-3典型的原油常減壓蒸餾原理流程圖
⑦ 瀝青的主要產品
石油瀝青是原油加工過程的一種產品,在常溫下是黑色或黑褐色的粘稠的液體、半固體或固體,主要含有可溶於氯仿的烴類及非烴類衍生物,其性質和組成隨原油來源和生產方法的不同而變化。石油瀝青的主要組分是油分、樹脂和地瀝青質。還含2%~3%的瀝青碳和似碳物,還含有蠟。瀝青中的油分和樹脂能浸潤瀝青質。瀝青的結構以地瀝青質為核心,吸附部分樹脂和油分,構成膠團。
產品性能
石油瀝青色黑而有光澤,具有較高的感溫性。對石油瀝青可以按以下體系加以分類:
生產方法
(1)蒸餾法:是將原油經常壓蒸餾分出汽油、煤油、柴油等輕質餾分,再經減壓蒸餾(殘壓10~100mmHg)分出減壓餾分油,餘下的殘渣符合道路瀝青規格時就可以直接生產出瀝青產品,所得瀝青也稱直餾瀝青,是生產道路瀝青的主要方法。
(2)溶劑沉澱法:非極性的低分子烷烴溶劑對減壓渣油中的各組分具有不同的溶解度,利用溶解度的差異可以實現組分分離,因而可以從減壓渣油中除去對瀝青性質不利的組分,生產出符合規格要求的瀝青產品,這就是溶劑沉澱法。
(3)氧化法:是在一定范圍的高溫下向減壓渣油或脫油瀝青吹入空氣,使其組成和性能發生變化,所得的產品稱為氧化瀝青。減壓渣油在高溫和吹空氣的作用下會產生汽化蒸發,同時會發生脫氫、氧化、聚合縮合等一系列反應。這是一個多組分相互影響的十分復雜的綜合反應過程,而不僅僅是發生氧化反應,但習慣上稱為氧化法和氧化瀝青,也有稱為空氣吹製法和空氣吹制瀝青。
(4)調合法:調合法生產瀝青最初指由同一原油構成瀝青的4組分按質量要求所需的比例重新調合,所得的產品稱為合成瀝青或重構瀝青。隨著工藝技術的發展,調合組分的來源得到擴大。例如可以從同一原油或不同原油的一、二次加工的殘渣或組分以及各種工業廢油等作為調合組分,這就降低了瀝青生產中對油源選擇的依賴性。隨著適宜製造瀝青的原油日益短缺,調合法顯示出的靈活性和經濟性正在日益受到重視和普遍應用。
(5)乳化法:瀝青和水的表面張力差別很大,在常溫或高溫下都不會互相混溶。但是當瀝青經高速離心、剪切、重擊等機械作用,使其成為粒徑0.1~5微米的微粒,並分散到含有表面活性劑(乳化劑——穩定劑)的水介質中,由於乳化劑能定向吸附在瀝青微粒表面,因而降低了水與瀝青的界面張力,使瀝青微粒能在水中形成穩定的分散體系,這就是水包油的乳狀液。這種分散體系呈茶褐色,瀝青為分散相,水為連續相,常溫下具有良好流動性。從某種意義上說乳化瀝青是用水來「稀釋」瀝青,因而改善了瀝青的流動性。
(6)改性瀝青:現代公路和道路發生許多變化:交通流量和行駛頻度急劇增長,貨運車的軸重不斷增加,普遍實行分車道單向行駛,要求進一步提高路面抗流動性,即高溫下抗車轍的能力;提高柔性和彈性,即低溫下抗開裂的能力;提高耐磨耗能力和延長使用壽命。現代建築物普遍採用大跨度預應力屋面板,要求屋面防水材料適應大位移,更耐受嚴酷的高低溫氣候條件,耐久性更好,有自粘性,方便施工,減少維修工作量。使用環境發生的這些變化對石油瀝青的性能提出了嚴峻的挑戰。對石油瀝青改性,使其適應上述苛刻使用要求,引起了人們的重視。經過數十年研究開發,已出現品種繁多的改性道路瀝青、防水卷材和塗料,表現出一定的工程實用效果。但鑒於改性後的材料價格通常比普通石油瀝青高2~7倍,用戶對材料工程性能尚未能充分把握,改性瀝青產量增長緩慢。改性道路瀝青主要用於機場跑道、防水橋面、停車場、運動場、重交通路面、交叉路口和路面轉彎處等特殊場合的鋪裝應用。歐洲將改性瀝青應用到公路網的養護和補強,較大地推動了改性道路瀝青的普遍應用。改性瀝青防水卷材和塗料主要用於高檔建築物的防水工程。隨著科學技術進步和經濟建設事業的發展,將進一步推動改性瀝青的品種開發和生產技術的發展。改性瀝青的品種和制備技術取決於改性劑的類型、加入量和基質瀝青(即原料瀝青)的組成和性質。由於改性劑品種繁多,形態各異,為了使其與石油瀝青形成均勻的可供工程實用的材料,多年來評價了各種類型改性劑,並開發出相應的配方和制備方法,但多數已工程實用的改性瀝青屬於專利技術和專利產品。
主要用途
主要用途是作為基礎建設材料、原料和燃料,應用范圍如交通運輸(道路、鐵路、航空等)、建築業、農業、水利工程、工業(採掘業、製造業)、民用等各部門。
包裝與貯存
瀝青在生產和使用過程中可能需要在貯罐內保溫貯存,如果處理適當,瀝青可以重復加熱即可在較高溫度保持相當長的時間而不會使其性能受到嚴重損害。但是如果接觸氧、光和過熱就會引起瀝青的硬化,最顯著的標志是瀝青的軟化點上升,針入度下降,延度變差,使瀝青的使用性能受到損失
加熱輸出
瀝青存儲在大型儲罐中,當在使用輸出時,需要對儲罐中的瀝青進行加熱後,提高瀝青的流動性,方可順利、快速輸出。加熱輸出需要的熱源一般是導熱油。據石油化工技術推廣中心介紹,傳統加熱方式如下缺點:
1、加熱過程不經濟。當只需要倒出少量瀝青時,也要對整個罐內的瀝青全部進行加熱,加熱的瀝青量是該次使用量的幾倍,使大量的導熱油做了無用功。
2、罐內各部分瀝青溫度不均衡。靠近加熱器的瀝青溫度較高,遠離加熱器的瀝青溫度較低,嚴重影響了出油的流動性。
3、影響瀝青質量。反復對罐內瀝青進行加熱,加熱過程中產生大量細小的分解物,對瀝青色度質量產生一定的影響,增加了後期處理的成本。
局部加熱技術:導熱油進入「局部快速加熱器」後,對瀝青罐中的瀝青進行局部快速加熱,需要多少瀝青,加熱多少瀝青,不用整罐、反復加熱,在節省能源的同時,瀝青輸出更加迅速。 瀝青路面的流動變形是國際上最常見的瀝青路面損壞現象。據統計,在路面的維修統計中,約有80%是因為車轍引起的變形破壞。通過工程實踐發現,加入岩瀝青的改性瀝青在高溫穩定方面有較大的優勢,能夠很好地解決高等級瀝青路面由於大交通量,超重超載等引起的路面車轍,早期病害等現象。
岩瀝青是石油經過長達億萬年的沉積、變化,在熱、壓力、氧化、觸媒、細菌等的綜合作用下生成的瀝青類物質。常用為基質瀝青改性劑。岩瀝青的物理特性趨近於「煤」。
國內已經探明的天然岩瀝青礦產資源主要分布於我國新疆,青海以及四川青川一帶。青川岩瀝青礦分布在我國有著天府之國美譽的四川北部龍門山地區,初步探明的儲量在300萬噸以上,遠景儲量1000萬噸,被專家譽為「中國乃至世界罕見的瀝青天然礦體」,儲藏量位居全國第一。川北的天然岩瀝青是以分子量高達一萬的瀝青質為主要組成成分,其化學構成為碳81.7%,氫7.5%,氧2.3%,氮1.95%,硫4.4%,鋁1.1%,硅0.18%及其他金屬0.87%。其中,碳、氫、氧、氮、硫的含量較高,幾乎每個瀝青質的大分子中都含有上述元素的極性官能團,使其在岩石的表面產生極強的吸附力。 2014年5月25日,中國軍隊首次在鄭民高速公路上進行第三代戰機跑道試飛。揚子晚報軍事專家孫小偉解讀說,可供飛機起降的高速路跑道要求非常嚴格,與一般高速公路鋪設的標准不一樣。其中一個關鍵點是這條高速公路的「材質」,鄭民高速公路的最上面鋪了一層特殊的改進瀝青混凝土。記者昨日從東南大學采訪獲悉,這種耐300℃高溫零下30℃低溫的「超級瀝青」由東南大學聯合句容寧武科技開發公司研製的。
「超級」瀝青
能耐300℃高溫,耐酸耐鹼有彈性
「鄭民高速(鄭州至民權),是河南省高速公路網中重要的一條聯絡通道,全線採用雙向四車道高速公路技術標准。2008年,鄭民高速公路開始修建,由東南大學博士後張占軍擔任總負責,鋪設這條高速所用的國產『超級瀝青』是由江蘇研發製造的。」東南大學校長助理朱建設研究員告訴記者,這種瀝青叫「環氧瀝青」。
與常見的瀝青不同,製造環氧瀝青是將環氧樹脂加入瀝青中,經過與固化劑發生反應,使瀝青具有很高的強度及韌性,且在高低溫下變形很小。這種材料看起來簡單,只要把瀝青和環氧樹脂按照一定比例混合起來即可。然而,要想得到材料的合適配比卻比登天還難。科研幾乎是在一片空白中展開。「就像人的血型一樣,輸血得找能配對的,瀝青和環氧樹脂,顯然相互不能融合,難就難在這里。
由江蘇自主研發的這種環氧瀝青究竟有多牛呢?朱建設介紹,在反復實驗室中,國產環氧瀝青保持在300℃高溫及零下30℃低溫下不變形,「噴氣式飛機起降時噴出的氣體溫度達1000℃,瞬間可『融化』普通瀝青。」這種瀝青還耐腐蝕,「我們曾做實驗,把環氧瀝青分別浸泡在酸、鹼、鹽中一個多月,拿出來幾乎沒有變化。」這種瀝青還有一個特點是有韌性,「過去我們的路面多是剛性,車開上去硬碰硬,噪音大,車輪和路面的磨損都嚴重。新型瀝青有一定彈性,為重型飛機起降時提供緩沖力,飛機不易磨損。」還有一個關鍵點,這種材質是吸水的,可滲透因雨雪導致的積水。
研發之路
長江二橋鋪的美國瀝青,國產造價便宜一半
不過在2006年前,這種耐高溫低溫、耐壓的環保瀝青的製造技術由美國壟斷,並實行技術封鎖。2001年,中國工程院院士、東南大學黃衛教授領銜的團隊在鋪設長江二橋時,用了美國的「環氧瀝青」,如果用普通的瀝青鋪裝,在溫差大的季節,橋面容易出現裂縫並產生滑移,會陷入「屢壞屢修、屢修屢壞」的怪圈。「但美國的環氧瀝青價格高得嚇人,一噸要人民幣7萬多元。二橋鋪完了,黃衛教授就說,必須開發中國自己的環氧瀝青鋪裝材料與成套技術,國家重大工程建設的核心技術,必須掌握在我們中國人手裡!」
2001年,東南大學成立了「新型環氧瀝青製造設備及工程應用項目組」,黃衛教授擔任組長,朱建設研究員是主要負責人,並選擇了句容寧武開展產學研合作。「東南大學交通學院、化學化工學院、自動化學院三大學院教授和寧武科技的技術人員攜手,一起努力了6年多,終於掌握了這種特殊瀝青的製造方法。」「美國的要7萬多一噸,我們的價格只有它的一半,3萬多。」
⑧ 瀝青怎麼提煉的
(1)蒸餾法:是將原油經常壓蒸餾分出汽油、煤油、柴油等輕質餾分,再經減壓蒸餾(殘壓10~100mmHg)分出減壓餾分油,餘下的殘渣符合道路瀝青規格時就可以直接生產出瀝青產品,所得瀝青也智能性瀝青灑布車稱直餾瀝青,是生產道路瀝青的主要方法。 (2)溶劑沉澱法:非極性的低分子烷烴溶劑對減壓渣油中的各組分具有不同的溶解度,利用溶解度的差異可以實現組分分離,因而可以從減壓渣油中除去對瀝青性質不利的組分,生產出符合規格要求的瀝青產品,這就是溶劑沉澱法。 (3)氧化法:是在一定范圍的高溫下向減壓渣油或脫油瀝青吹入空氣,使其組成和性能發生變化,所得的產品稱為氧化瀝青。減壓渣油在高溫和吹空氣的作用下會產生汽化蒸發,同時會發生脫氫、氧化、聚合縮合等一系列反應。這是一個多組分相互影響的十分復雜的綜合反應過程,而不僅僅是發生氧化反應,但習慣上稱為氧化法和氧化瀝青,也有稱為空氣吹製法和空氣吹制瀝青。 (4)調合法:調合法生產瀝青最初指由同一原油構成瀝青的4組分按質量要求所需的比例重新調合,所得的產品稱為合成瀝青或重構瀝青。隨著工藝技術的發展,調合組分的來源得到擴大。例如可以從同一原油或不同原油的一、二次加工的殘渣或組分以及各種工業廢油等作為調合組分,這就降低了瀝青生產中對油源選擇的依賴性。隨著適宜製造瀝青的原油日益短缺,調合法顯示出的靈活性和經濟性正在日益受到重視和普遍應用。 (5)乳化法:瀝青和水的表面張力差別很大,在常溫或高溫下都不會互相混溶。但是當瀝青經高速離心、剪切、重擊等機械作用,使其成為粒徑0.1~5微米的微粒,並分散到含有表面活性劑(乳化劑——穩定劑)的水介質中,由於乳化劑能定向吸附在瀝青微粒表面,因而降低了水與瀝青的界面張力,使瀝青微粒能在水中形成穩定的分散體系,這就是水包油的乳狀液。這種分散體系呈茶褐色,瀝青為分散相,水為連續相,常溫下具有良好流動性。從某種意義上說乳化瀝青是用水來「稀釋」瀝青,因而改善了瀝青的流動性。 (6)改性瀝青:現代公路和道路發生許多變化:交通流量和行駛頻度急劇增長,貨運車的軸重不斷增加,普遍實行分車道單向行駛,要求進一步提高路面抗流動性,即高溫下抗車轍的能力;提高柔性和彈性,即低溫下抗開裂的能力;提高耐磨耗能力和延長使用壽命。現代建築物普遍採用大跨度預應力屋面板,要求屋面防水材料適應大位移,更耐受嚴酷的高低溫氣候條件,耐久性更好,有自粘性,方便施工,減少維修工作量。使用環境發生的這些變化對石油瀝青的性能提出了嚴峻的挑戰。對石油瀝青改性,使其適應上述苛刻使用要求,引起了人們的重視。經過數十年研究開發,已出現品種繁多的改性道路瀝青、防水卷材和塗料,表現出一定的工程實用效果。但鑒於改性後的材料價格通常比普通石油瀝青高2~7倍,用戶對材料工程性能尚未能充分把握,改性瀝青產量增長緩慢。目前改性道路瀝青主要用於機場跑道、防水橋面、停車場、運動場、重交通路面、交叉路口和路面轉彎處等特殊場合的鋪裝應用。近來歐洲將改性瀝青應用到公路網的養護和補強,較大地推動了改性道路瀝青的普遍應用。改性瀝青防水卷材和塗料主要用於高檔建築物的防水工程。隨著科學技術進步和經濟建設事業的發展,將進一步推動改性瀝青的品種開發和生產技術的發展。改性瀝青的品種和制備技術取決於改性劑的類型、加入量和基質瀝青(即原料瀝青)的組成和性質。由於改性劑品種繁多,形態各異,為了使其與石油瀝青形成均勻的可供工程實用的材料,多年來評價了各種類型改性劑,並開發出相應的配方和制備方法,但多數已工程實用的改性瀝青屬於專利技術和專利產品。