热拌用沥青再生剂的工业试生产

王俊华

(中国石化上海石油化工股份有限公司，上海 200540)

沥青路面在使用的过程中，由于受到热、氧、紫外光照射、雨水冲刷等自然因素以及行车荷载的综合作用，容易产生裂缝、松散、坑槽和车辙等各种病害，使沥青路面的路用性能恶化，严重缩短了沥青路面的使用寿命。当前，沥青路面的大修普遍采用的方法是先将需要维修的旧沥青路面刨除，然后再加铺新的沥青混合料路面，这种维修方法将会产生大量的废旧沥青混合料。如果这些废旧沥青混合料得不到合理的处置，不仅污染环境，更是一种极大的资源浪费。因此，如何有效处理和利用这些废旧沥青混合料是目前所面临的一大难题[1]。

热拌用沥青再生剂主要用来“激活”老化沥青路面的老化沥青。施工时，铲掉路面最上层的老化沥青，再将石子和老化沥青分离，最后将再生剂注入到老化沥青里，便可达到再生的效果，使老化沥青“起死回生”。废旧沥青的再生利用不仅能有效处置旧料，解决了废旧沥青混合料随意丢弃的对环境造成的污染问题，并且由于旧沥青和旧石料的重复使用减少了新沥青和新石料的开釆量，有利于环境保护，同时还节约了大量的新材料，降低了工程造价。

催化油浆作为催化裂化装置的副产物，一直是困扰炼油企业生产安排的一大难题。目前，国内有焦化装置的炼厂均是通过焦化装置掺炼的方式来自行消化；没有焦化装置的炼厂，只能采取外卖的方式来解决出路问题。但催化油浆进焦化装置掺炼生焦率高，而油浆出厂外卖因燃料税的问题，油浆外卖毫无利润可言。因此，不管是进焦化装置掺炼还是外卖，都不是处理催化油浆合理、经济的方式，而合理利用催化油浆生产热拌用沥青再生剂不仅可以很好的解决油浆平衡的问题，还能为企业创造一定的经济效益。

1 油浆减压深拔工艺简介及改造

中国石化上海石油化工股份有限公司(以下简称上海石化)油浆深拔减压塔C-2203以3 500 kt/a催化裂化装置所产催化油浆为进料，减压塔通过抽真空对催化油浆进行减压深拔切割。减压塔设计共12层塔盘，其中塔顶轻油浆经油水分离器脱水后送催化分馏塔一中回炼。侧线油浆自减压塔第10层(自下而上计)抽出，大部分侧线油浆经油浆冷却水槽冷却后作顶循环回流返减压塔塔顶，辅助控制减压塔塔顶温度，另外少量侧线油浆抽出，外送渣油加氢装置进行回炼。装置于2013年为生产针状焦备料时改造为进料8 t/h，而催化油浆的产量为20～30 t/h，故无法做到催化油浆全部进入减压塔进行深拔。从催化装置分馏塔出来的全馏分油浆部分进入油浆深拔减压塔进行减压深拔，多余的油浆则与减压塔出来的重油浆合并后一同外送至罐区，即罐区储存的油浆是催化全馏分油浆和重油浆的混合油浆。改建前油浆深拨系统流程如图1所示。

受催化裂化装置操作参数以及原料的变化，催化油浆的性质不稳定，若采用原流程进行工业试生产，即使油浆深拔减压塔控制平稳，得到的混合油浆产品质量仍然不能得到有效控制。因此，装置于2017年3月对减压深拔装置进行油浆全进料施工改造，改造后从催化装置分馏塔出来的全馏分油浆全部进入油浆深拔减压塔进行减压深拔，减压塔塔底出来的重油浆外送至罐区。改建后油浆深拨系统流程如图2所示。

图1 全进料改造前油浆深拔流程示意

图2 全进料改造后油浆深拔流程示意

2 工业试生产情况

2.1 主要操作条件

2017年8月起油浆深拔减压塔按加工热拌用沥青再生剂方案进行生产，经过一段时间的摸索，基本确定了热拌用沥青再生剂工业生产的关键操作参数(见表1)。

表1热拌用沥青再生剂工业生产关键操作参数

操作参数数值减压塔进料温度/℃320减压塔塔顶温度/℃130～140减压塔塔顶压力/kPa(A)5～6减压塔塔底汽提蒸汽流量/(kg·h-1)1 200催化裂化装置分馏塔灵敏板温度/℃340～342

2.2 物料平衡

热拌用沥青再生剂工业试生产期间轻油浆收率0.42%，侧线油浆收率6.25%，减压塔塔底热拌用沥青再生剂收率93.33%(见表2)。

表2 油浆深拔装置物料平衡

2.3 产品质量情况

热拌用沥青再生剂工业试生产期间对储罐内2批次的产品进行了分析(见表3)。从表3分析情况看，试生产的产品质量满足石油化工行业标准(NB/SH/T 0819—2010)中RA25的指标[2]。

表3 储罐内热拌用沥青再生剂分析

3 分析与讨论

热拌用沥青再生剂的质量同时受油浆减压深拔操作参数和催化催化裂化装置性质的影响。其指标中黏度(60 ℃)和饱和分受催化裂化装置的影响较大，黏度(60 ℃)与催化裂化装置的原料性质有关，饱和分则因催化油浆为高芳烃物质，无需做其他调整即可合格。闪点、黏度比和质量变化主要受油浆深拔减压塔影响较大，这3个指标均与轻油浆和侧线油浆的拔出率有关。

3.1 催化裂化装置的控制

催化油浆虽然说是催化裂化装置的副产品，但是要想利用催化油浆生产热拌用沥青再生剂，必须对催化裂化装置的原料进行严格控制，试生产期间催化裂化装置掺炼过加氢裂化装置的尾油，掺炼后黏度(60 ℃)明显下降，而薄膜烘箱后的难度却下降不多，进而使得黏度比指标不合格。另外，须将分馏塔灵敏板温度控制在340～342 ℃，减少催化油浆性质的波动。

3.2 油浆深拔减压塔的控制

在催化油浆性质基本稳定的情况下，油浆深拔减压塔的控制对热拌用沥青再生剂质量指标中的闪点、黏度(60 ℃)、黏度比和质量比仍有较大影响。控制减压塔塔顶温度、压力和汽提蒸汽流量等参数，且满足轻油浆和侧线油浆6%～7%的拔出率，进而得到合格的热拌用沥青再生剂产品。

3.2.1 进料温度

减压塔的进料温度与催化裂化分馏塔油浆抽出温度一致，为320 ℃左右，该温度下轻油浆和侧线油浆的拔出率能达到要求，故从安全角度考虑，不再对进料做进一步加热。

3.2.2 塔顶温度

减压塔塔顶温度由侧线油浆顶循环回流流量进行调整，侧线油浆经油浆冷却水槽冷却至约90 ℃后，顶循环回流流量为8～12 t/h，减压塔塔顶温度为130～140 ℃。塔顶温度不仅影响轻油浆的拔出率，同时影响轻油浆密度，密度过重易造成油水分离异常的问题。

3.2.3 塔顶压力

减压塔塔顶压力通过一级、二级蒸汽抽空器以及液环真空泵进行控制，液环真空泵入口压力为10 kPa(A)，一、二级蒸汽抽空器则控制减压塔塔顶压力为5～6 kPa(A)。从安全角度考虑试生产过程中未开启油浆电加热器，催化油浆进料未加热，故减压塔真空度对产品质量影响较为明显，一旦真空度不够，立即影响轻油浆和侧线油浆的拔出率。

3.2.4 塔底汽提蒸汽流量

生产热拌用沥青再生剂工况下塔顶轻油浆和侧线油浆拔出率较原设计针状焦备料方案相比大幅度下降，减压塔上部塔盘气相负荷严重偏低，因此，减压塔塔底汽提蒸汽流量由原设计值200 kg/h提高至1 200 kg/h，经试验论证各层塔盘气液相负荷可满足操作需要，气液相传质、传热处于正常水平。

4 结论

(1)催化油浆通过减压深拔工艺处理后可生产符合石油化工行业标准(NB/SH/T 0819—2010)的热拌用沥青再生剂。

(2)通过控制催化裂化装置分馏塔灵敏板温度、减压塔塔顶温度、减压塔塔顶压力和减压塔塔底汽提蒸汽等参数，可得合格的到热拌用沥青再生剂产品。