减压渣油生产环保橡胶油与重交沥青的研究

杨文中　王凯

摘要：以环烷基减压渣油为原料，通过丙烷脱沥青、糠醛精制与沥青调合工艺生产环保橡胶油与重交沥青。研究结果表明：以环烷基减压渣油为原料，通过丙烷脱沥青可以得到品质较好的轻脱沥青油及脱油沥青；以轻脱沥青油为原料，通过单塔糠醛精制可以生产C_A值13%以上的环保橡胶油，通过双塔糠醛精制可以生产C_A值23%以上的高芳环保橡胶油；以脱油沥青为原料，通过沥青调合工艺，可得到满足交通部A级道路石油沥青指标要求的50号和70号重交沥青。

关键词：减压渣油；环保橡胶油；重交沥青

中图分类号：TE624.5

文献标识码：A

文章编号：1002-3119（2015）02-0053-05

0 引言

环烷基原油属于稀缺资源，约占全球原油总储量的2%～3%。用环烷基原油生产的环保橡胶油，具有成本低、与橡胶相容性好等特点，被橡胶行业广泛使用，目前全球环保橡胶油处于供不应求的状况。

中国海洋石油总公司生产的锦州9-3原油为典型的环烷基原油，通过常减压蒸馏得到的减压渣油由于蜡含量较高，不能直接作为重交沥青使用，只能作为普通道路沥青或燃料油使用，附加值较低。本文以该原油减压渣油为原料，通过丙烷脱沥青、糠醛精制、硬沥青调合等工艺，生产市场紧缺的环保橡胶油和重交沥青，可以明显提高该减压渣油的附加值。

1 试验部分

1.1原料性质

试验以锦州9-3原油的减压渣油为原料，其性质如表1所示。由表中数据可见，该减压渣油的蜡含量为3.3%，高于交通部颁布的A级道路石油沥青对蜡含量的要求（不大于2.2%），不能直接用于重交道路沥青的生产。由四组分数据分析结果可见，锦州9-3减压渣油中含有29.7%的饱和烃、36.2%的芳香烃，饱和烃及轻芳烃有可能是生产环保橡胶油的优质原料。

1.2工艺路线

工艺路线见图1。

2 试验结果及讨论

2.1减压渣油丙烷脱沥青试验研究

以减压渣油为原料，在丙烷脱沥青中试装置上进行工艺条件试验，操作参数、各产品收率及主要性质如表2所示。

由表2数据可见：

（1）在不同试验条件下，轻脱沥青油的收率在26.5%～33.5%的范围内，脱油沥青的收率在61.2%～68.6%的范围内。由ZP-4与ZP-7条件的对比可见，在萃取塔操作温度、操作压力及总剂油体积比相同的情况下，沉降塔温度由82℃提高至85℃，轻脱沥青油收率降低4.0个百分点，相当于温度每升高1℃，轻脱沥青油收率降低约1.3个百分点，轻脱沥青油收率对温度很敏感。

（2）ZP-7条件轻脱沥青油的残炭小于1%，且脱油沥青的蜡含量较低，既能保证较高的轻脱沥青油收率（作为生产环保橡胶油的原料），又能提供较优的脱油沥青（作为生产重交沥青的调合组分），因此以ZP-7条件进行轻脱沥青油大样的制备，为后续试验提供原料。

ZP-7条件各产品主要性质如表3所示。

由表3数据可见：轻脱沥青油具有较低的残炭、凝点、PCA和C₇不溶物含量以及很高的闪点，是生产环保橡胶油的优质原料；重脱沥青油的残炭为3.36%，可以作为催化裂化的原料或燃料油的调合组分；脱油沥青的软化点较高，达72.8℃，与锦州9-3减压渣油相比，蜡含量大幅降低，蜡含量由3.3%降至1.8%，是良好的重交沥青调合组分。

2.2环保橡胶油生产工艺研究

2.2.1单塔糠醛精制工艺的研究

以轻脱沥青油大样为原料，进行单塔糠醛精制试验。操作条件及精制油性质如表4所示，精制油即为环保橡胶油。

由表5数据可见，轻脱沥青油经单塔糠醛精制工艺。在不同操作条件下，精制油（环保橡胶油）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含量未检出，各项环保指标远低于欧盟的要求值。

2.2.2双塔糠醛精制工艺的研究

以轻脱沥青油为原料进行双塔糠醛精制试验，抽提塔1的精制液作为抽提塔2的原料，抽提塔1的操作条件直接影响抽提塔2的产品质量，即影响高芳环保橡胶油的性质。抽提塔2的抽出液回收溶剂后得到的抽出油即为高芳环保橡胶油，试验结果见表5。

由表5可知，轻脱沥青油经双塔糠醛精制工艺得到的环保橡胶油，芳烃含量高，其C_A值在23.1%至26.3%的范围内，环保橡胶油的苯并[a]芘含量未检出，PAHs含量和PCA含量均远低于欧盟环保指标的要求值。高芳环保橡胶油已达到国际先进水平。经双塔糠醛精制得到的精制油环烷烃含量高、颜色浅，是优质的润滑脂用基础油。

2.3脱油沥青调合重交沥青的研究

以脱油沥青为基质沥青，以减四线抽出油为调合组分（性质见表6），进行沥青调合试验，试验结果如表7所示。

从表7数据可知，调合工艺生产的50号和70号重交沥青各项指标均满足交通部发布的（JTG F40-2004）A级道路石油沥青的指标要求，特别是薄膜烘箱试验后的性能优异，是优质的50号和70号重交沥青。

3 结论

（1）锦州9-3减压渣油通过丙烷脱沥青工艺得到的轻脱沥青油的残炭和沥青质含量较低，收率较高；脱油沥青的蜡含量低，适合作为重交沥青的调合组分。

（2）轻脱沥青油采用单塔糠醛精制工艺，可以生产C_A值15%左右的环保橡胶油。

（3）轻脱沥青油采用双塔糠醛精制工艺，可以生产C_A值25%左右的高芳环保橡胶油，达到国际先进水平。

（4）脱油沥青与减四线抽出油调合，可以生产满足交通部A级道路石油沥青指标要求的50号和70号重交沥青。