熱拌用瀝青再生劑的工業試生產

王俊華

(中國石化上海石油化工股份有限公司，上海 200540)

瀝青路面在使用的過程中，由于受到熱、氧、紫外光照射、雨水沖刷等自然因素以及行車荷載的綜合作用，容易產生裂縫、松散、坑槽和車轍等各種病害，使瀝青路面的路用性能惡化，嚴重縮短了瀝青路面的使用壽命。當前，瀝青路面的大修普遍采用的方法是先將需要維修的舊瀝青路面刨除，然后再加鋪新的瀝青混合料路面，這種維修方法將會產生大量的廢舊瀝青混合料。如果這些廢舊瀝青混合料得不到合理的處置，不僅污染環境，更是一種極大的資源浪費。因此，如何有效處理和利用這些廢舊瀝青混合料是目前所面臨的一大難題[1]。

熱拌用瀝青再生劑主要用來“激活”老化瀝青路面的老化瀝青。施工時，鏟掉路面最上層的老化瀝青，再將石子和老化瀝青分離，最后將再生劑注入到老化瀝青里，便可達到再生的效果，使老化瀝青“起死回生”。廢舊瀝青的再生利用不僅能有效處置舊料，解決了廢舊瀝青混合料隨意丟棄的對環境造成的污染問題，并且由于舊瀝青和舊石料的重復使用減少了新瀝青和新石料的開釆量，有利于環境保護，同時還節約了大量的新材料，降低了工程造價。

催化油漿作為催化裂化裝置的副產物，一直是困擾煉油企業生產安排的一大難題。目前，國內有焦化裝置的煉廠均是通過焦化裝置摻煉的方式來自行消化；沒有焦化裝置的煉廠，只能采取外賣的方式來解決出路問題。但催化油漿進焦化裝置摻煉生焦率高，而油漿出廠外賣因燃料稅的問題，油漿外賣毫無利潤可言。因此，不管是進焦化裝置摻煉還是外賣，都不是處理催化油漿合理、經濟的方式，而合理利用催化油漿生產熱拌用瀝青再生劑不僅可以很好的解決油漿平衡的問題，還能為企業創造一定的經濟效益。

1 油漿減壓深拔工藝簡介及改造

中國石化上海石油化工股份有限公司(以下簡稱上海石化)油漿深拔減壓塔C-2203以3 500 kt/a催化裂化裝置所產催化油漿為進料，減壓塔通過抽真空對催化油漿進行減壓深拔切割。減壓塔設計共12層塔盤，其中塔頂輕油漿經油水分離器脫水后送催化分餾塔一中回煉。側線油漿自減壓塔第10層(自下而上計)抽出，大部分側線油漿經油漿冷卻水槽冷卻后作頂循環回流返減壓塔塔頂，輔助控制減壓塔塔頂溫度，另外少量側線油漿抽出，外送渣油加氫裝置進行回煉。裝置于2013年為生產針狀焦備料時改造為進料8 t/h，而催化油漿的產量為20～30 t/h，故無法做到催化油漿全部進入減壓塔進行深拔。從催化裝置分餾塔出來的全餾分油漿部分進入油漿深拔減壓塔進行減壓深拔，多余的油漿則與減壓塔出來的重油漿合并后一同外送至罐區，即罐區儲存的油漿是催化全餾分油漿和重油漿的混合油漿。改建前油漿深撥系統流程如圖1所示。

受催化裂化裝置操作參數以及原料的變化，催化油漿的性質不穩定，若采用原流程進行工業試生產，即使油漿深拔減壓塔控制平穩，得到的混合油漿產品質量仍然不能得到有效控制。因此，裝置于2017年3月對減壓深拔裝置進行油漿全進料施工改造，改造后從催化裝置分餾塔出來的全餾分油漿全部進入油漿深拔減壓塔進行減壓深拔，減壓塔塔底出來的重油漿外送至罐區。改建后油漿深撥系統流程如圖2所示。

圖1 全進料改造前油漿深拔流程示意

圖2 全進料改造后油漿深拔流程示意

2 工業試生產情況

2.1 主要操作條件

2017年8月起油漿深拔減壓塔按加工熱拌用瀝青再生劑方案進行生產，經過一段時間的摸索，基本確定了熱拌用瀝青再生劑工業生產的關鍵操作參數(見表1)。

表1熱拌用瀝青再生劑工業生產關鍵操作參數

操作參數數值減壓塔進料溫度/℃320減壓塔塔頂溫度/℃130～140減壓塔塔頂壓力/kPa(A)5～6減壓塔塔底汽提蒸汽流量/(kg·h-1)1 200催化裂化裝置分餾塔靈敏板溫度/℃340～342

2.2 物料平衡

熱拌用瀝青再生劑工業試生產期間輕油漿收率0.42%，側線油漿收率6.25%，減壓塔塔底熱拌用瀝青再生劑收率93.33%(見表2)。

表2 油漿深拔裝置物料平衡

2.3 產品質量情況

熱拌用瀝青再生劑工業試生產期間對儲罐內2批次的產品進行了分析(見表3)。從表3分析情況看，試生產的產品質量滿足石油化工行業標準(NB/SH/T 0819—2010)中RA25的指標[2]。

表3 儲罐內熱拌用瀝青再生劑分析

3 分析與討論

熱拌用瀝青再生劑的質量同時受油漿減壓深拔操作參數和催化催化裂化裝置性質的影響。其指標中黏度(60 ℃)和飽和分受催化裂化裝置的影響較大，黏度(60 ℃)與催化裂化裝置的原料性質有關，飽和分則因催化油漿為高芳烴物質，無需做其他調整即可合格。閃點、黏度比和質量變化主要受油漿深拔減壓塔影響較大，這3個指標均與輕油漿和側線油漿的拔出率有關。

3.1 催化裂化裝置的控制

催化油漿雖然說是催化裂化裝置的副產品，但是要想利用催化油漿生產熱拌用瀝青再生劑，必須對催化裂化裝置的原料進行嚴格控制，試生產期間催化裂化裝置摻煉過加氫裂化裝置的尾油，摻煉后黏度(60 ℃)明顯下降，而薄膜烘箱后的難度卻下降不多，進而使得黏度比指標不合格。另外，須將分餾塔靈敏板溫度控制在340～342 ℃，減少催化油漿性質的波動。

3.2 油漿深拔減壓塔的控制

在催化油漿性質基本穩定的情況下，油漿深拔減壓塔的控制對熱拌用瀝青再生劑質量指標中的閃點、黏度(60 ℃)、黏度比和質量比仍有較大影響。控制減壓塔塔頂溫度、壓力和汽提蒸汽流量等參數，且滿足輕油漿和側線油漿6%～7%的拔出率，進而得到合格的熱拌用瀝青再生劑產品。

3.2.1 進料溫度

減壓塔的進料溫度與催化裂化分餾塔油漿抽出溫度一致，為320 ℃左右，該溫度下輕油漿和側線油漿的拔出率能達到要求，故從安全角度考慮，不再對進料做進一步加熱。

3.2.2 塔頂溫度

減壓塔塔頂溫度由側線油漿頂循環回流流量進行調整，側線油漿經油漿冷卻水槽冷卻至約90 ℃后，頂循環回流流量為8～12 t/h，減壓塔塔頂溫度為130～140 ℃。塔頂溫度不僅影響輕油漿的拔出率，同時影響輕油漿密度，密度過重易造成油水分離異常的問題。

3.2.3 塔頂壓力

減壓塔塔頂壓力通過一級、二級蒸汽抽空器以及液環真空泵進行控制，液環真空泵入口壓力為10 kPa(A)，一、二級蒸汽抽空器則控制減壓塔塔頂壓力為5～6 kPa(A)。從安全角度考慮試生產過程中未開啟油漿電加熱器，催化油漿進料未加熱，故減壓塔真空度對產品質量影響較為明顯，一旦真空度不夠，立即影響輕油漿和側線油漿的拔出率。

3.2.4 塔底汽提蒸汽流量

生產熱拌用瀝青再生劑工況下塔頂輕油漿和側線油漿拔出率較原設計針狀焦備料方案相比大幅度下降，減壓塔上部塔盤氣相負荷嚴重偏低，因此，減壓塔塔底汽提蒸汽流量由原設計值200 kg/h提高至1 200 kg/h，經試驗論證各層塔盤氣液相負荷可滿足操作需要，氣液相傳質、傳熱處于正常水平。

4 結論

(1)催化油漿通過減壓深拔工藝處理后可生產符合石油化工行業標準(NB/SH/T 0819—2010)的熱拌用瀝青再生劑。

(2)通過控制催化裂化裝置分餾塔靈敏板溫度、減壓塔塔頂溫度、減壓塔塔頂壓力和減壓塔塔底汽提蒸汽等參數，可得合格的到熱拌用瀝青再生劑產品。