我國特種瀝青行業研究與生產現狀和發展建議

裴政然，劉萬千

（1 北京工商大學食品學院，北京 100048；2 濰坊匯智化工有限公司，山東 濰坊 262408）

1 概況

石油瀝青主要用于道路建設和建筑防水，分別稱為道路瀝青和建筑瀝青。占國內瀝青總消費的85%以上。由于瀝青具有價格低廉、良好的黏結性、不透水性、絕緣、和化學穩定性，因此在其它專業領域也有廣泛的應用。一般來說，我們把道路石油瀝青和建筑石油瀝青以外的用于各種專門用途的石油瀝青稱為特種石油瀝青，簡稱特種瀝青，有時也稱為專用石油瀝青。特種瀝青主要是根據用途分類，如電纜瀝青、電池封口劑、絕緣膠、絕緣瀝青等等，品種非常多[1]。我國曾經在1992 年由國家石化行業標準委員會瀝青分委會對部分應用比較廣泛的的特種瀝青制定了石化行業標準，一段時間內促進了我國特種瀝青行業的標準化和規范生產。但由于特種瀝青又存在著如下問題：一是品種多，用量遠遠小于道路瀝青和建筑瀝青；二是特種瀝青生產嚴重依賴于原油的性質，適合生產特種瀝青的品種嚴重短缺；三是有些特種瀝青的生產除了對原油性質有特殊要求之外，工藝過程也非常復雜。加之傳統的瀝青科研機構主要分布在石油石化行業和道路交通行業，因此在特種瀝青方面科研開發的投入嚴重不足。有些已經制定標準了的產品也因為近年來適合的原油逐漸減少而停止了生產，給應用廠家造成了很大被動，很多廠家被迫用普通瀝青調和生產，影響了產品質量或提高了成本。同時，隨著經濟的發展和產業門類的增加，傳統行業對技術進步的需求提高，還有不斷出現的新興技術領域對特種瀝青都有不小的需求。因此加強特種瀝青的研發，對于發展特色產品和相關領域的產品質量提高具有很大的意義。

2 現狀

2.1 特種瀝青的性質要求

大部分特種瀝青要求比道路瀝青擁有更高的軟化點，也就是要有良好的高溫抗蠕動性；比建筑瀝青擁有更高的針入度等，也就是更好的低溫性能，抗低溫開裂以及低溫黏附性等。比如電池封口劑、電纜瀝青等；但也有部分特種瀝青是要求低針入度的，如油漆瀝青和橡膠瀝青等。

特種瀝青的性能嚴重依賴于原油的性質，在我國眾多油田的各油區的原油中幾乎只有克拉瑪依油田的白克原油適合生產高軟化點、高針入度的特種瀝青。因此我國的特種瀝青基本上是由加工白克原油的獨山子煉油廠研發和制定標準。

2.2 特種瀝青的生產工藝

典型的道路瀝青生產工藝是原油經過常減壓蒸餾而得到減壓瀝青渣油直接作為道路瀝青、或者減壓渣油淺度氧化，以及溶劑脫瀝青與其他輕組分調和，道路瀝青的生產嚴重依賴于原油的性質，只有適合的原油才能生產合格的道路瀝青；而建筑瀝青的生產主要是以減壓渣油經吹風氧化將軟化點提高至100℃以上，建筑瀝青對原油性質要求不高，大多數原油都可以生產建筑瀝青。而特種瀝青大多軟化點要求高，和建筑瀝青接近，所以需要選擇合適的原油的減壓渣油進行氧化。正是因為特種瀝青的要求的特殊性，因此對原油性質的依賴更甚于道路瀝青。要想實現高軟化點同時又具有高針入度，就需要選擇低瀝青質、高膠質含量原油的減壓渣油作原料。而對于低針入度要求的瀝青則需要高瀝青質含量的原油減壓渣油作原料；有時也會采用溶劑脫瀝青的脫油瀝青作為部分原料以使瀝青的針入度降低。

2.3 現有特種瀝青的標準

我國石化行業標準委員會瀝青分委會曾經在90 年至94 年分別制定了電纜瀝青、專用石油瀝青、防水防潮瀝青、管道防腐瀝青、絕緣膠、橡膠瀝青、電池封口劑、油漆石油瀝青、絕緣石油瀝青等特種瀝青的石化行業標準。

2.3.1 油漆石油瀝青

油漆石油瀝青1 號用于制取具有良好裝飾性的瀝青烘干清漆，2 號用于制取一般裝飾性和防腐的瀝青清漆，3 號用于制取防腐性的瀝青清漆。1992 年首次制定，2005 年重新確認。見表1。

表1 油漆石油瀝青產品標準（SH 0523-2005）

2.3.2 橡膠瀝青

橡膠瀝青主要用于添加到橡膠制品中作為軟化、補強和填充用。橡膠瀝青的標準于1992 年制定。見表2。

2.3.3 電纜瀝青

電纜瀝青主要用作動力電纜和通訊電纜的外涂層，起到防腐、絕緣、密封的作用。起到延長電纜使用壽命和提高安全性的作用。該產品標準1990 年制定，2004 年確認。見表3。

2.3.4 管道防腐瀝青

管道防腐瀝青主要用于金屬管道防腐，當輸送介質溫度小于50℃時使用1 號，當介質輸送溫度在51—80℃時使用2 號。該方法1991 年制定，2005 年確認。見表4。

表2 橡膠瀝青（SH/T0420-92）

表3 電纜瀝青產品標準（SH 0001-2004）

表4 管道防腐瀝青產品標準（SH/T 0098-2005）

2.3.5 電池封口劑

電池封口劑主要用于電池封口，20 號用于鋅錳干電池封口，30、35、40 號用于各種蓄電池。見表5。

2.3.6 絕緣膠

絕緣膠主要用于灌注高低壓電纜的終端閘、接線閘、總門及鐵路電訊器材、棉紗帶鉛筒、截斷閘、分路閘、鉛絲閘、變壓器內外絕緣體、電機及汽車器材等用。1994 年制定，2005 年確認。見表6。

2.3.7 專用石油瀝青

專用石油瀝青分三個牌號（表7），1 號適用于電纜防潮防腐用，用本瀝青包在電纜外部，以節省鋼管；2 號適用于絕緣填充材料；3 號適用于配制油漆。該標準1992 年制定。

表5 電池封口劑產品標準（SH0421-92）

表6 絕緣膠產品標準（SH0419-2005）

表7 專用石油瀝青SH0418—92

2.3.8 絕緣石油瀝青

絕緣石油瀝青用途比較廣泛，部分牌號在用途上和絕緣膠有重復。用軟化點分為六個牌號，70、90、110 號主要用于灌注電纜接線中間盒、和終端盒做絕緣填充料；130、140、150 號用于灌注繼電器、鎮流器、汽車點火線圈等電器做絕緣填充料。也可以調制蓄電池蓄電池封口劑，也適用于電解槽涂料以及其他需要高軟化點瀝青的場合。見表8。

2.3.9 防水防潮瀝青

防水防潮瀝青適用做油氈的涂覆材料及建筑屋面和地下防水的黏結材料。見表9。

2.4 國內生產及研發現狀

由于特種瀝青存在著諸多問題，造成實際生產企業非常少，大部分產品在市場上并無供應。現行標準普遍存在著標準指標不能完全滿足實際應用要求的問題；部分標準適用范圍重復，但指標又不盡一致；適合生產特種瀝青的原油非常少。特種瀝青多數情況下需要高軟化點同時具有高針入度，也就是說只有原油瀝青質含量低、膠質含量高時才有可能生產出符合指標的產品。前面介紹的有標準的特種瀝青中有幾個品種只有克拉瑪依油田的白克原油可以生產，近年來白克原油基本枯竭，因此能加工白克原油的煉油廠已經停止了特種瀝青的生產。由于國內原油品種不夠豐富，煉制原油的煉油廠一般不會以生產特種瀝青這樣的小產品為目標。作為各種瀝青原料的減壓渣油，中石化、中石油等大型煉油企業會選擇適合的原油直接生產道路瀝青，不適合做道路瀝青的一般會采用重油加氫裂化或延遲焦化等工藝進一步深加工，以獲得更多的輕油產品，只有極少部分廠家把一部分減壓渣油作為市場需求較大的建筑瀝青原料，而目前大型煉油企業因為環保等原因基本不再生產建筑石油瀝青，這部分原料賣給有氧化瀝青裝置的小型民營企業，另外一些中小型民營煉油企業將一部分渣油流通于市場作為生產建筑瀝青的原料，而小型煉油企業原油不穩定，很多甚至加工的是國外進口的M100 或者180 等重油作為常減壓的原料，原料的不穩定和質量的低劣造成建筑石油瀝青的質量很差和不穩定，更無法生產特種瀝青了。現針對不同的特種瀝青分述如下：

表8 絕緣瀝青SH/T0418-94

表9 防水防潮石油瀝青(SH 0002—90)

2.4.1 油漆瀝青

油漆瀝青一般要求高軟化點，低針入度，過去采用溶劑脫瀝青的脫油瀝青作原料進行高溫氧化以提高其軟化點降低針入度的方法生產，由于脫油瀝青多數在大型煉油廠生產，一般只作為半成品，因此有氧化瀝青裝置的廠家無法獲得此原料，因此現在已經沒有廠家生產。做瀝青涂料的3 號油漆瀝青，廠家往往以普通10 號建筑瀝青代替，造成質量下降。而做清烘漆的用戶則用天然瀝青代替，天然瀝青和石油油漆瀝青做出來的清烘漆則各有優缺點。

2.4.2 橡膠瀝青

橡膠瀝青一般用低瀝青質減壓渣油氧化即可。其指標軟化點比普通10 號建筑瀝青略高，針入度高一些，其它指標與10 瀝青指標接近，因此在沒有廠家生產的情況下，大部分橡膠制品廠家以10 號瀝青代替，加入量略微低于正常加入量，使得成本略有上升。

2.4.3 電纜瀝青

目前大部分電纜都不再使用使用電纜瀝青，而是以PVC 代替，只有高壓電纜仍在使用，以往電纜瀝青都是以中間基或者環烷基原油的減壓渣油氧化來生產，但因為現在大多數氧化瀝青廠無法獲得合適的減壓渣油，而且因為需求量不大，并無氧化瀝青廠家生產，而是少數專業廠家以10 號建筑石油瀝青為原料與其它低黏度石油組分調和生產。

2.4.4 管道防腐瀝青

1 號管道防腐瀝青本來就與10 號建筑瀝青指標接近，大部分情況下被10 號瀝青替代，2 號管道防腐瀝青前些年只有齊魯石化公司煉油廠以勝利原油的減壓渣油為原料氧化生產，但齊魯石化公司煉油廠停用氧化瀝青裝置后再無生產廠家。

2.4.5 電池封口劑

電池封口劑主要用于干電池和蓄電池，由于蓄電池外殼從以前的橡膠材料已經改成了塑料，塑料材料可以熔接，因此不再需要蓄電池封口劑了[2]。市場上主要是干電池需要的20 號電池封口劑，是市場需求量較大的特種瀝青之一，原因是世界上90%的干電池在中國生產，，但由于技術進步，現在5 號和7 號干電池基本不用電池封口劑封口了，二代之以電池封口膠，電池封口膠有兩種，一種是以瀝青為基料，和數種其它功能材料復合的，另一種是不用瀝青，而是純粹以高分子材料為主的。但1 號電池大多數還在用電池封口劑，尤其是電池無汞化后，對密封材料的密封性能要求更高。需要指出的是，以往用白克原油生產的20 號電池封口劑在廠家使用時并不能完全滿足要求，還需要配入松香等組分以提高電池的高溫性。而現在市場上需要的并不用完全符合20 電池封口劑的指標要求。因為沒有白克原油那樣的原料，也完全可以選擇相近的10 號瀝青，軟化點盡量靠近高線，然后調配低凝組分，完全可以滿足市場需求[3]。

2.4.6 絕緣膠

絕緣膠一般以低凝原油氧化生產，現在生產廠家非常少，主要是以10 號建筑瀝青為原料和其它其它低凝組分調和生產，但牌號不全，尤其是高軟化點的牌號由于其軟化點要求比作為原料的10 號瀝青軟化點還高，無法配制。

2.4.7 專用石油瀝青

專用石油瀝青的標準和其它幾個瀝青標準出現了重復，1 號和電纜瀝青用途相同，只是軟化點高于電纜瀝青指標，但并沒有標明使用條件有什么不同，2 號與絕緣膠相似，也沒有明顯不同，3 號與油漆瀝青相似。因此市場上并無此產品[4]。

2.4.8 絕緣石油瀝青

絕緣瀝青和絕緣膠有一部分用途和主要指標重復，但絕緣瀝青特意加了絕緣電壓這一指標，市場上生產廠家極少，且牌號不全。

2.4.9 防水防潮瀝青

防水防潮瀝青和30 建筑瀝青用途和指標相似，沒有調研到實際生產廠家。

除了上述有行業標準的特種瀝青之外，由于今年年來國民經濟的發展，有很多新的領域對特種瀝青有了需求，有些需求量還很大。比如地毯瀝青、汽車阻尼板瀝青等，方塊地毯的胎面和底面之間的黏結劑有PVC 和瀝青兩種，近些年瀝青需求量逐漸加大，由于沒有統一標準，廠家只好用普通建筑瀝青和道路瀝青兩種軟硬瀝青勾兌，質量波動大，地毯質量也完全無法和國外相比，迫切需要制定相應的標準，研發高質量的地毯瀝青，汽車阻尼板是早就存在的產品，但也是因為沒有專用瀝青，阻尼板廠家用普通瀝青加入其他組分勾兌，造成質量不穩定，甚至造成汽車環保問題，也迫切需要瀝青從業者制定相應的標準，開發質量合格的專用瀝青。

3 建議

1）重新修訂標準。與有關應用領域的用戶合作，重新制定新的標準，使標準和應用需求緊密結合；取消一部分和普通瀝青基本相當的標準，可以拓寬原料資源；合并重復的標準；與新領域的用戶合作制定新的產品標準。

2）集中優勢資源，特種瀝青企業可以重點開發幾個性能相近的品種，這樣有利于集中分散的資源，有利于提高企業整體生產量。

3）開發新的工藝，與特種瀝青有關的原料資源比較復雜，可以充分利用不同的原料，甚至可以利用石油組分以外的原料，發揮氧化、調和以及催化氧化等不同的工藝和工藝組合的靈活性。開發不同需要的特種瀝青，提高與特種瀝青有關的行業產品質量和降低成本，培育特種瀝青產業。