瀝青油概述

分類

煤瀝青在常溫下是體積密度為1.25～1.35g/cm3的黑色液體（瀝青是液體，不是固體，雖然看起來摸起來是固體，但瀝青應(yīng)該是液體，可以流動，只是粘滯系數(shù)太大 ），加熱到—定溫度即呈軟化的狀態(tài)，根據(jù)軟化點的不同，中國焦化企業(yè)生產(chǎn)以下4種類型的瀝青：

（1） 低溫瀝青(軟瀝青)，環(huán)球法軟化點為35～75攝氏度：

(2) 中溫瀝青，環(huán)球法軟化點為75～95攝氏度；

(3) 高溫瀝青(硬瀝青)，環(huán)球法軟化點為95～120攝氏度；此外，根據(jù)用戶要求，焦化廠可生產(chǎn)軟化點為120～250℃特高溫的瀝青。

(4) 改質(zhì)瀝青。

改質(zhì)瀝青是以中溫瀝青為原料制取的。普通中溫瀝青中苯不溶分BI大約為18%，喹啉不溶分QI為6%左右。當此種瀝青進行熱處理時，瀝青中芳烴分子在熱縮聚過程中因化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生氫、甲烷以及水。同時瀝青中原有的β樹脂一部分轉(zhuǎn)化為二次α樹脂，苯的溶物的一部分轉(zhuǎn)化為β樹脂，α成分大大增長，粘結(jié)性大大增加，瀝青得到了一定的改質(zhì)。這種瀝青被稱為改質(zhì)瀝青。

高爐堵出鐵口的泥炮材料需要用軟化點為135℃以上的高溫瀝青叫做黏結(jié)劑。2100433B

瀝青主要可以分為煤焦瀝青、石油瀝青和天然瀝青三種：

瀝青油脂煤焦瀝青

煤焦瀝青是煉焦的副產(chǎn)品，即焦油蒸餾后殘留在蒸餾釜內(nèi)的黑色物質(zhì)。它與精制焦油只是物理性質(zhì)有分別，沒有明顯的界限，一般的劃分方法是規(guī)定軟化點在26．7℃（立方塊法）以下的為焦油，26．7℃以上的為瀝青。煤焦瀝青中主要含有難揮發(fā)的蒽、菲、芘等。這些物質(zhì)具有毒性，由于這些成分的含量不同，煤焦瀝青的性質(zhì)也因而不同。溫度的變化對煤焦瀝青的影響很大，冬季容易脆裂，夏季容易軟化。加熱時有特殊氣味；加熱到260℃在5小時以后，其所含的蒽、菲、芘等成分就會揮發(fā)出來。

瀝青油脂石油瀝青

石油瀝青是原油蒸餾后的殘渣。根據(jù)提煉程度的不同，在常溫下成液體、半固體或固體。石油瀝青色黑而有光澤，具有較高的感溫性。由于它在生產(chǎn)過程中曾經(jīng)蒸餾至400℃以上，因而所含揮發(fā)成分甚少，但仍可能有高分子的碳氫化合物未經(jīng)揮發(fā)出來，這些物質(zhì)或多或少對人體健康是有害的。

瀝青油脂天然瀝青

天然瀝青儲藏在地下，有的形成礦層或在地殼表面堆積。這種瀝青大都經(jīng)過天然蒸發(fā)、氧化，一般已不含有任何毒素。瀝青材料分為地瀝青和焦油瀝青兩大類。地瀝青又分為天然瀝青和石油瀝青，天然瀝青是石油滲出地表經(jīng)長期暴露和蒸發(fā)后的殘留物；石油瀝青是將精制加工石油所殘余的渣油，經(jīng)適當?shù)墓に囂幚砗蟮玫降漠a(chǎn)品。焦油瀝青是煤、木材等有機物干餾加工所得的焦油經(jīng)再加工后的產(chǎn)品。工程中采用的瀝青絕大多數(shù)是石油瀝青，石油瀝青是復(fù)雜的碳氫化合物與其非金屬衍生物組成的混合物。通常瀝青閃點在240℃~330℃之間，燃點比閃點約高3℃~6℃，因此施工溫度應(yīng)控制在閃點以下。

石油瀝青是原油加工過程的一種產(chǎn)品，在常溫下是黑色或黑褐色的粘稠的液體、半固體或固體，主要含有可溶于氯仿的烴類及非烴類衍生物，其性質(zhì)和組成隨原油來源和生產(chǎn)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(zhì)。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(zhì)。瀝青的結(jié)構(gòu)以地瀝青質(zhì)為核心，吸附部分樹脂和油分，構(gòu)成膠團。

瀝青油脂產(chǎn)品性能

石油瀝青色黑而有光澤，具有較高的感溫性。

瀝青油脂生產(chǎn)方法

（1）蒸餾法：是將原油經(jīng)常壓蒸餾分出汽油、煤油、柴油等輕質(zhì)餾分，再經(jīng)減壓蒸餾（殘壓10~100mmHg）分出減壓餾分油，余下的殘渣符合道路瀝青規(guī)格時就可以直接生產(chǎn)出瀝青產(chǎn)品，所得瀝青也稱直餾瀝青，是生產(chǎn)道路瀝青的主要方法。

（2）溶劑沉淀法：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(xiàn)組分分離，因而可以從減壓渣油中除去對瀝青性質(zhì)不利的組分，生產(chǎn)出符合規(guī)格要求的瀝青產(chǎn)品，這就是溶劑沉淀法。

（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(fā)生變化，所得的產(chǎn)品稱為氧化瀝青。減壓渣油在高溫和吹空氣的作用下會產(chǎn)生汽化蒸發(fā)，同時會發(fā)生脫氫、氧化、聚合縮合等一系列反應(yīng)。這是一個多組分相互影響的十分復(fù)雜的綜合反應(yīng)過程，而不僅僅是發(fā)生氧化反應(yīng)，但習(xí)慣上稱為氧化法和氧化瀝青，也有稱為空氣吹制法和空氣吹制瀝青。

（4）調(diào)合法：調(diào)合法生產(chǎn)瀝青最初指由同一原油構(gòu)成瀝青的4組分按質(zhì)量要求所需的比例重新調(diào)合，所得的產(chǎn)品稱為合成瀝青或重構(gòu)瀝青。隨著工藝技術(shù)的發(fā)展，調(diào)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(yè)廢油等作為調(diào)合組分，這就降低了瀝青生產(chǎn)中對油源選擇的依賴性。隨著適宜制造瀝青的原油日益短缺，調(diào)合法顯示出的靈活性和經(jīng)濟性正在日益受到重視和普遍應(yīng)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(jīng)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，并分散到含有表面活性劑（乳化劑——穩(wěn)定劑）的水介質(zhì)中，由于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(wěn)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(xù)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(xiàn)代公路和道路發(fā)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(xiàn)代建筑物普遍采用大跨度預(yù)應(yīng)力屋面板，要求屋面防水材料適應(yīng)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(huán)境發(fā)生的這些變化對石油瀝青的性能提出了嚴峻的挑戰(zhàn)。對石油瀝青改性，使其適應(yīng)上述苛刻使用要求，引起了人們的重視。經(jīng)過數(shù)十年研究開發(fā)，已出現(xiàn)品種繁多的改性道路瀝青、防水卷材和涂料，表現(xiàn)出一定的工程實用效果。但鑒于改性后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(chǎn)量增長緩慢。改性道路瀝青主要用于機場跑道、防水橋面、停車場、運動場、重交通路面、交叉路口和路面轉(zhuǎn)彎處等特殊場合的鋪裝應(yīng)用。歐洲將改性瀝青應(yīng)用到公路網(wǎng)的養(yǎng)護和補強，較大地推動了改性道路瀝青的普遍應(yīng)用。改性瀝青防水卷材和涂料主要用于高檔建筑物的防水工程。隨著科學(xué)技術(shù)進步和經(jīng)濟建設(shè)事業(yè)的發(fā)展，將進一步推動改性瀝青的品種開發(fā)和生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展。改性瀝青的品種和制備技術(shù)取決于改性劑的類型、加入量和基質(zhì)瀝青（即原料瀝青）的組成和性質(zhì)。由于改性劑品種繁多，形態(tài)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，并開發(fā)出相應(yīng)的配方和制備方法，但多數(shù)已工程實用的改性瀝青屬于專利技術(shù)和專利產(chǎn)品。

瀝青油脂主要用途

主要用途是作為基礎(chǔ)建設(shè)材料、原料和燃料，應(yīng)用范圍如交通運輸（道路、鐵路、航空等）、建筑業(yè)、農(nóng)業(yè)、水利工程、工業(yè)（采掘業(yè)、制造業(yè)）、民用等各部門。

瀝青油脂包裝與貯存

瀝青在生產(chǎn)和使用過程中可能需要在貯罐內(nèi)保溫貯存，如果處理適當，瀝青可以重復(fù)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。

瀝青油脂加熱輸出

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后，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(dǎo)熱油。據(jù)石油化工技術(shù)推廣中心介紹，傳統(tǒng)加熱方式如下缺點：

1、加熱過程不經(jīng)濟。當只需要倒出少量瀝青時，也要對整個罐內(nèi)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(dǎo)熱油做了無用功。

2、罐內(nèi)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(zhì)量。反復(fù)對罐內(nèi)瀝青進行加熱，加熱過程中產(chǎn)生大量細小的分解物，對瀝青色度質(zhì)量產(chǎn)生一定的影響，增加了后期處理的成本。

局部加熱技術(shù)：導(dǎo)熱油進入“局部快速加熱器”后，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(fù)加熱，在節(jié)省能源的同時，瀝青輸出更加迅速。