中文名 | 减压渣油 | 外文名 | vacuum residue;vacuum distillation residuum |
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学 科 | 石油炼制工程 | 产 率 | 40%~50% |
特 点 | 沸点最高、相对分子质量最大 | 主要成分 | 胶质、沥青质 |
1、减压渣油的性质
右表为我国及国外减压渣油性质。由表1可以看出,我国原油减压渣油中的碳含量一般在85%~87%之间,氢含量一般在11%~12%之间。就氢碳原子比而言,我国多数减压渣油为1.6左右。与表2所示的国外减压渣油相比,我国减压渣油中硫含量一般都不高,而氮含量相对较高。由于氮主要存在于具有芳香性的杂环结构中,所以它比硫更难脱除。表1中数据还表明,我国减压渣油的平均相对分子质量大多在1000左右。
我国减压渣油性质的另一特点是金属含量一般不高,并且镍含量远大于钒含量,镍钒比一般都大于10。
2、减压渣油的化学组成
国内外在研究减压渣油的化学组成时,常采用将减压渣油分离成饱和分、芳香分、胶质和沥青质的四组分分析法。该法首先用正庚烷将渣油中的沥青质沉淀出来,并进行定量。正庚烷的可溶部分则在含水量为1%的中性氧化铝吸附色谱柱上用不同的溶剂进行冲洗,从而分离为饱和分、芳香分和胶质。
我国减压渣油化学组成的一个突出特点是胶质含量较高,大多在40%一50%;芳香含量一般在30%左右;饱和分含量差别较大。与国外渣油相比,胶质含量高、沥青质含量低是我国减压渣油的一个显著特点。因此,胶质的转化和利用是减压渣油加工的核心问题。
我国减压渣油中庚烷沥青质含量较低,而胶质的含量大多为40%~50%原油中的大部分硫、氮、氧以及绝大多数金属均集中在减压渣油的胶质、沥青质中。
关于胶质和沥青质,目前国际上尚没有统一的分析方法和严格的定义。胶质、沥青质的成分并不十分固定,它们是各种不同结构的高分子化合物的复杂混合物。由于分离方法和所采用的溶剂不同,所得结果也不相同。目前的方法大多是根据胶状沥青状物质在各种溶剂中的不同溶解度来区分的。
1.石油减压渣油中的胶质
如上所述,我国石油减压渣油中的胶质是用氧化铝吸附色谱法,从正庚烷可溶质中分离出饱和分、芳香分而得到的(即四组分分析法)。由于分离方法及分离条件的差别,胶质的含量和性质会有较大的差异。
胶质通常为褐色至暗褐色的粘稠且流动性很差的液体或无定形固体,受热时熔融。胶质的相对密度在1.0左右。胶质是石油中相对分子质量及极性仅次于沥青质的大分子非烃化合物。
胶质具有很强的着色能力,在无色汽油中只要加入极少量胶质,汽油将被染成草黄色。从不同沸点馏分中分离出来的胶质,其相对分子质量随着馏分沸程的升高而逐渐增大。
2.石油减压渣油中的沥青质
从复杂的多组分系统(石油或渣油等)中分离沥青质的主要依据是沥青质对不铜溶剂具有不同的溶解度。因此,溶剂的性质以及分离条件直接影响沥青质的组成和性质。所以在涉及沥青质时,必须指明它是用什么溶剂分离而得到的,通常人们常采用正庚烷沥青质和正戊烷沥青质。
从石油或渣油中用C5~C7正构烷烃沉淀分离的沥青质是无定形的固体物质,颜色为深褐色至黑色,相对密度稍高于胶质,略大于1.0,加热时不熔化,但当温度升高到300以上时,它会分解成气态产物、液态产物以及缩合生焦。沥青质一般不挥发,石油中的全部沥青质都集中在减压渣油中。
沥青质是石油中相对分子质最最大,结构最为复杂,含杂原子最多的物质。由于测定相对分子质量的方法不同以及所用溶剂和测定条件的不同,因而所得的沥青质相对分子质量数值相差很大。
在我国大多数重要油田的原油中,减压渣油的含量较高,大于500℃减压渣油的产率一般为40%~50%。如何充分利用和合理加工这部分重质组分是目前石油炼制工作者的重要课题之一。
减压渣油是原油中沸点最高、相对分子质量最大、杂原子含量最多和结构最为复杂的部分。不同原油的减压渣油的组成和性质既有共性又各有其特点。因此,必须对其化学组成、化学结构及特点有较深人的了解,才能根据其各自特点进行合理加工。
渣油是石油经蒸馏加工后剩余的残渣,其比率约占石油加工前的50%,由于渣油质量差,杂质和非理想组份含量高,加工难度大,致使渣油曾作为祸炉燃料被烧掉,不仅浪费有限资源,而且对环境造成了污染。 渣油加工处理...
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1、油料:包括干性油和半干性油,是主要成膜物质之一。 2、树脂:包括天然树脂和人造树脂,也是主要成膜物质的一部分.。 3、颜料:包括着色颜料、体质颜料和防锈颜料,具体品种相当繁多,为次要成膜物质.
试验分别采用4种不同的工艺方法:减粘后渣油拔轻油后制道路沥青;减粘前和减粘后渣油按不同比例进行调和制道路沥青;减粘后渣油先拔轻油然后再与减粘后渣油调和制道路沥青;浅度氧化制备道路沥青。试验表明,4种方法都能得到合格的60#普通道路沥青,并且得到了较合适的工艺条件。
渣油泵属于热油泵,本文以大连石油七厂1000×104t/a常减压蒸馏装置中减压渣油泵的入口管道为例,在平面布置、管道选材、管道设计、应力分析及支吊架设置等方面进行介绍,并通过对应力计算结果分析来进行管道布置的优化。
常压重油、减压渣油的加工工艺。包括渣油加氢裂化、催化裂化、渣油加氢处理、焦化、溶剂脱沥青等。
锅炉燃料油,专指用于大型舰船锅炉中的燃料。由石油直馏的减压渣油、溶剂精制抽出油及轻质石油馏分以一定比例掺配调合而成。
是将原油经常压蒸馏分出汽油、煤油、柴油等轻质馏分,再经减压蒸馏(残压10~100mmHg)分出减压馏分油,余下的残渣符合道路沥青规格时就可以直接生产出沥青产品,所得沥青也称直馏沥青,是生产道路沥青的主要方法。
非极性的低分子烷烃溶剂对减压渣油中的各组分具有不同的溶解度,利用溶解度的差异可以实现组分分离,因而可以从减压渣油中除去对沥青性质不利的组分,生产出符合规格要求的沥青产品,这就是溶剂沉淀法。
是在一定范围的高温下向减压渣油或脱油沥青吹入空气,使其组成和性能发生变化,所得的产品称为氧化沥青。减压渣油在高温和吹空气的作用下会产生汽化蒸发,同时会发生脱氢、氧化、聚合缩合等一系列反应。这是一个多组分相互影响的十分复杂的综合反应过程,而不仅仅是发生氧化反应,但习惯上称为氧化法和氧化沥青,也有称为空气吹制法和空气吹制沥青。
调合法生产沥青最初指由同一原油构成沥青的4组分按质量要求所需的比例重新调合,所得的产品称为合成沥青或重构沥青。随着工艺技术的发展,调合组分的来源得到扩大。例如可以从同一原油或不同原油的一、二次加工的残渣或组分以及各种工业废油等作为调合组分,这就降低了沥青生产中对油源选择的依赖性。随着适宜制造沥青的原油日益短缺,调合法显示出的灵活性和经济性正在日益受到重视和普遍应用。
沥青和水的表面张力差别很大,在常温或高温下都不会互相混溶。但是当沥青经高速离心、剪切、从击等机械作用,使其成为粒径0.1~5μm的微粒,并分散到含有表面活性剂(乳化剂--稳定剂)的水介质中,由于乳化剂能定向吸附在沥青微粒表面,因而降低了水与沥青的界面张力,使沥青微粒能在水中形成稳定的分散体系,这就是水包油的乳状液。这种分散体系呈茶褐色,沥青为分散相,水为连续相,常温下具有良好流动性。从某种意义上说乳化沥青是用水来"稀释"沥青,因而改善了沥青的流动性。
现代公路和道路发生许多变化:交通流量和行驶频度急剧增长,货运车的轴重不断增加,普遍实行分车道单向行驶,要求进一步提高路面抗流动性,即高温下抗车辙的能力;提高柔性和弹性,即低温下抗开裂的能力;提高耐磨耗能力和延长使用寿命。现代建筑物普遍采用大跨度预应力屋面板,要求屋面防水材料适应大位移,更耐受严酷的高低温气候条件,耐久性更好,有自粘性,方便施工,减少维修工作量。使用环境发生的这些变化对石油沥青的性能提出了严峻的挑战。对石油沥青改性,使其适应上述苛刻使用要求,引起了人们的重视。经过数十年研究开发,已出现品种繁多的改性道路沥青、防水卷材和涂料,表现出一定的工程实用效果。但鉴于改性后的材料价格通常比普通石油沥青高2~7倍,用户对材料工程性能尚未能充分把握,改性沥青产量增长缓慢。目前改性道路沥青主要用于机场跑道、防水桥面、停车场、运动场、重交通路面、交叉路口和路面转弯处等特殊场合的铺装应用。近来欧洲将改性沥青应用到公路网的养护和补强,较大地推动了改性道路沥青的普遍应用。改性沥青防水卷材和涂料主要用于高档建筑物的防水工程。随着科学技术进步和经济建设事业的发展,将进一步推动改性沥青的品种开发和生产技术的发展。改性沥青的品种和制备技术取决于改性剂的类型、加入量和基质沥青(即原料沥青)的组成和性质。由于改性剂品种繁多,形态各异,为了使其与石油沥青形成均匀的可供工程实用的材料,多年来评价了各种类型改性剂,并开发出相应的配方和制备方法,但多数已工程实用的改性沥青属于专利技术和专利产品。