人人图书馆_道路石油沥青中蜡对沥青性质的影响
用差示扫描量热法研究含蜡量对沥青性能的影响
收 稿 日期 ：２０ ７ １ 。 ０ ６０ —５ 作 者 简 介 ：陈 平 ，男 ，江 苏 南通 人 ，毕业 于东 南 大 学 ，现 在 南 京 长江 大桥 建 设 指 挥 部 工 作 。
沥青 是 由分子 大小 不 同 、化学 成分 及结 构各 不相 同 的物质 组成 的混 合物 ，各 个组成 与其 它高 分 子物 质一样 在不 同的温度 下存 在着 固 、液 聚集 状 态 。 青升 温 过 程 中逐 渐 软 化 的过程 是 沥 青 中 沥
蜡 的含 量 同样 也是 非常 重要 的 。
１ 试 验 方法及 结果 分析
由于确定 沥青试 样 中蜡 的含 量 、品种 和结 晶
图 １ 功 率 补偿 型 Ｄ Ｃ 曲线 Ｓ
形式 是 比较 困难 的 ，因此试验 是将 某种蜡 按 一定 的 比例 掺入沥 青 ， 从而研 究其变 化特 点 。 以泰普克 ９ 沥青 为例 ， 别 以基质沥 青 、 ０ 分 加入２ ５ 的蜡和 ．
渠２０２ ００ ．０
２ ． ０ １ ０ ０ ０ ２ ． ００ ０ ００ １ ．９ ９ ９ ９９ ３ ． ２１ —２ Ｏ 一 １ ０ ０ １ ０ ２０ ３ ０ ４ ０ ５ ０ ６ ０
温度 ／ ℃
图 ４ 加 蜡 ５ Ｏ 的 泰普 克９ 原 质 沥 青 Ｄ Ｃ 曲 线 ． Ｏ Ｓ
关键词
差 示 扫 描 量 热 法 含 蜡 量 能量 值
差示 扫描 量热 法 （ Ｓ 试验 属于热 分析 方法 Ｄ Ｃ）
成 数 量越多 ，那 么这 种细微 的影 响集 中在一起 将 会 在 该温 度 区 间对 沥 青性 质 产 生大 的 影 响 。 同 不 种类 的沥青 中组 成的 化学结 构等 方面 有着 明显差 别 ，因而 不 同沥 青 中各组 成聚 集状态 转变 的温度 （ 温度 区间 ）也是 不 同的 。 的沥青 组成 聚集状 或 有 态发 生转 变的 温度 比较 集中 ，在 比较 窄 的温度 区 间发 生聚 集状 态转变 ， 因此 ＤＳ 曲线在此 温度 区 Ｃ
道路沥青的路用性能
备DSR列入Superpave的沥青路用性能规范
整理ppt
4
沥青结合料的抗疲劳性能
➢ Superpave沥青胶结料
性能规范要求
τmax
施 加 的 剪 应 力
时间t
τmin
γmax Δt
产
生
的
剪
应
时间t
变
γmin
整理ppt
5
沥青结合料的抗疲劳性能
➢SHRP相关指标
2T r3
虚 轴
•r h
G max min max min
过滤洗涤
35
沥青的化学组成与沥青性能的关系
➢ 沥青组分分析概述
在我国，广泛使用四组分析法(SARA分析法）
• 饱和分（S）
• 芳香分（Ar
）
• 胶质（R）
• 沥青质（A）
五组分分析(化学沉淀法）
• 沥青质（At)
• 氮基（N)
• 第一酸性成分（A1)
• 第二酸性成分（A2)
• 链烷分（P）
整理ppt
➢ 对指标的评价
G*·sinδ值越小，表示疲劳性能越 好。
G*·sinδ实际上包括了复数剪切劲 1
度模量及相位角两个因素。
总之，对检验沥青样品，低温下 2
其G*越小，δ越大的样品，其耐 疲劳性能越好。
G
* 1
G
* 2
1 2 E1 E2
整理ppt
8
沥青结合料的抗疲劳性能
试验要求
试验温度
• 中等路面温度，大体相当于最高设计温度计最低设计温度平 均值以上4℃，在年最不利季节时期的路面温度状态下，相 当于纯融时期的温度条件。
整理ppt
32
沥青中蜡对路用性能的影响
沥青蜡含量对沥青指标有什么影响
沥青蜡含量对沥青指标有什么影响降低石油沥青的粘结性和塑性，同时对温度特别敏感（即温度稳定性差）蜡对沥青路面使用性能有极大影响。
现有研究认为沥青中蜡的存在，在高温时会使沥青容易发软，导致沥青路面高温稳定性降低，出现车辙。
同样，在低温时会使沥青变得脆硬，导致路面低温抗裂性降低，出现裂痕，此外，蜡会使沥青与石料的粘附性降低，在有水的条件下，会使路面石子产生剥落现象，造成路面破坏，更严重的是，含蜡沥青会使沥青路面的抗滑性降低，影响路面的行车安全蜡含量对沥青三大指标均有影响，含蜡量高的沥青与含蜡量低的同标号沥青，软化点升高，延度降低，针入度提高，沥青混合料抗水损害能力变差，与集料粘附性变差，容易剥落，高温容易产生车辙。
石蜡含量对沥青混合料性能的影响沥青中的石蜡是指沥青除去沥青质和胶质后，在油分中含有的、经冷冻能结晶析出的，熔点在25℃以上的混合组分，主要是高熔点的烃类混合物。
结构特征：结构简单，正构烷烃及长烷基侧链的少环烃类为主。
路用性能特点：高温易软化，低温延展性降低，影响沥青与矿料粘结，水稳性差。
进一步分析，蜡对沥青混合料的性能影响表现在：(1)对沥青流变性的影响沥青中蜡含量增加，在常温下的粘度增大；接近石蜡融化温度（50℃）时，粘度降低。
(2)对沥青的低温性能的影响低温下高含蜡量沥青的结晶结构网增加了沥青的刚性，表现出较高的弹性和粘性，随着蜡含量的增加，沥青的脆性也增大。
(3)对沥青界面性质的影响蜡的存在会降低沥青对石料界面的粘附。
影响沥青路面的摩阻性能。
(4)对沥青胶体结构的影响蜡的结晶网格会促使沥青向凝胶型胶体结构发展，但胶体系统不稳定而具有明显的触变性。
由于我国的石油来源复杂，导致沥青中蜡分的含量差距较大，加之它对道路性能的影响非常敏感，所以加强对蜡含量的检测是保证工程质量的根本。
沥青路面施工应做哪些试验检测沥青材料试验有：必检：1、针入度试验；2、软化点试验；3、延度试验；按需要检测：4、闪燃点试验；5、含蜡量试验；6、溶解度试验、7、密度试验；8、沥青老化性能试验；9、沥青粘附性试验。
2021年道路工程练习题和答案(Part11)
2021年道路工程练习题和答案（Part11）共3种题型，共90题一、单选题(共35题)1.击实试验是为了获得路基土的最大干密度和（）。
A：最小孔隙率B：最佳含水率C：最大孔隙率D：天然稠度【答案】：B【解析】：击实试验是为了获得路基土压实的最大干密度和相应的最佳含水率。
2.离心分离法测试沥青混合料沥青含量时，滤纸干燥后的增重部分为（）。
A：沥青B：矿粉C：石屑D：其他杂质【答案】：B【解析】：用压力过滤器过滤回收瓶中沥青溶液，由滤纸的增重得出泄漏入滤液中矿粉。
3.随着沥青含量的增加，沥青混合料的马歇尔稳定度起初逐渐增加，增加到一定程度却逐渐降低的原因是（）。
A：结构沥青的形成B：自由沥青多余C：沥青析漏D：矿料嵌挤结构消失【答案】：B【解析】：1.20≤RI＜1.704.以下不属于沥青中蜡对路用性能的影响主要表现是（）。
A：蜡使沥青与集料的亲和力变小，影响沥青的黏结力及抗水剥离性B：蜡在低温时结晶析出，分散在其他各组分之间，减小了分子间的紧密联系C：蜡在高温时融化，使沥青黏度降低，影响高温稳定性，减小温度敏感性D：减小了低温时的应力松弛性能，使沥青的收缩应力迅速增加而容易开裂【答案】：C【解析】：题目是“不属于”。
一方面是因为蜡在低温下结晶析出后分散在沥青中，减少沥青分子之间的紧密程度，使沥青的低温延展能力明显降低；另一方面蜡随着温度升高极易融化，使沥青的黏度降低，加大沥青的温度敏感性。
蜡还能使沥青与石料表面的黏附性降低，在水的存在下易引起沥青膜从石料表面的脱落，造成沥青路面的水损害。
同时沥青中蜡的存在易引起沥青路面抗滑性能的衰减，所以沥青中的蜡成分是对沥青路用性能极为不利的物质，目前对于路用沥青中蜡的含量有严格限制。
5.用国标代用法中的调整水量法测定水泥标准稠度用水量时，规定以试锥下沉深度为（）时的净浆为标准稠度净浆。
A：25mm±2mmB：30mm±1mmC：32mm±2mmD：36mm±2mm【答案】：B【解析】：目前交通行业标准采用代用法进行标准稠度用水量测定时，其判断条件与现行国标有所不同。
公路水运工程-材料复习题
材料复习题一、填空题：1、石料分级的依据是（洛杉矶磨耗值）和（单轴抗压强度）。
2、压力机压试件时，加荷速度越大，（测定值）越大。
3、石料磨光值越高，（抗磨光性）越好，（抗滑性）越好。
4、粗集料的力学指标有（集料压碎值）、（磨光值）、（冲击值）、（道瑞磨耗值）5、通常砂的粗细程度是用（细度模数）来表示，细度模数越大，砂（越粗）。
6、砂中的有害杂质主要有（泥）、（泥块）、（云母含量）、（硫酸盐硫化物）和（有机质）。
7、随着石料中二氧化硅含量提高，石料与沥青的粘附性（降低）。
酸性石料中二氧化硅含量（大于65%），与沥青的粘附性（差）。
碱性石料中二氧化硅含量（小于52%），与沥青的粘附性（好）。
粘附性试验室内采用（水煮法）和（水浸法）。
8、对于沥青混合料采用（游标卡尺法）测定集料针片状含量，对于水泥混凝土采用（规准仪法）测定集料针片状含量。
9、筛分试验计算的三个参数是（分计筛余百分率）、（累计筛余百分率）和（通过百分率）。
用（累计筛余百分率）计算细度模数，用（细度模数）评价砂的粗细程度。
10、水泥的生产工艺是（二磨一烧）。
11、沥青混合料的耐久性用（空隙率）、（饱和度）和（残留稳定度）来评价。
12、沥青混合料的抗滑性用（磨光值）、（道瑞磨耗值）和（冲击值）来评价。
13、按我国现行国标（GB175-92）和（GB1344-92）要求，对水泥的技术性质应进行（细度）、（凝结时间）、（安定性）和（胶砂强度）试验。
14、目前我国混凝土拌合物水灰比快速测定的方法总的来说可分为两大类，即（物理法）和（化学法）。
15、目前在道路与桥梁工程中常用的水泥有（硅酸盐水泥）、（普通硅酸盐水泥）、（矿渣硅酸盐水泥）、（火山灰质硅酸盐水泥）和（粉煤灰硅酸盐水泥）。
16、新拌混凝土拌合物，要有一定的（流动性）、（均匀不离析）、（不渗水）、（易抹平）等性质，以适合于运送、灌筑、捣实等施工要求。
这些性质总称为（和易性）。
通常用（稠度）表示。
沥青发展年
软化点(R&B) 不小于 ℃ C
25℃ 延 度
不小于 cm C
15℃ 延 度
不小于 cm C
质量变化，% 针入度比，% 延度*（25℃）/㎝
2024/4/8
200号 180号 140号 100号
200-300
150-200
110-150
80-110
不小于
20
100
100
90
30～45 35～45 38～48 42～50
不小于 99.0 99.0 99.0
99.0
不低于 180
200
230
230
比重和蜡含量对沥青性质的影响，国家七五攻关， 研究对象：克拉玛依和单家寺混合油。 溶剂脱沥青－－调和工艺（1986－1990）
半氧化工艺改善沥青感温性能 研究对象：欢喜岭混合稠油。（1992－1996）
沥青化学组成与使用性能的关系 研究对象：胜利、单家寺、克拉玛依、欢喜岭沥青 （1984－1996）
制定 增加蜡含量指标
14
SYB 1661-1977道路沥青质量指标
项目
200号 180号 140号 100号甲 100号乙 60号甲 60号乙
针入度（25℃） /10-1㎜
伸长度（25℃）/ ㎝
软化点（环球法） /℃
溶解度，%
不小于 不低于 不小于
201300
99
161200
100
25
99
121160
溶解度
％
密 度 (15℃ )
g/c
m3
TFOT (或 RTFOT)后 [5]
质量变化
不大于 ％
残留 针 入 度 比 于
不小 %
2023年沥青考试题库
沥青题库一、单项选择题石油沥青在烘箱内加热时间过长，样品老化后，其延度结果较未老化沥青将（ C ）。
A．保持不变 B．升高 C．减少 D．前面三种情况也许所有有通常软化点较高沥青，则说明其（ D ）很好。
A．低温性能 B．热稳定性 C．粘附性 D．塑性沥青薄膜加热实验从放置试样进入烘箱开始至实验结束总时间不得超过（ D ）。
A．12h B．5h C．2h D．5 .25h沥青延度实验中假如出现沥青细丝沉于水底，应向水中加（ C ），调整水密度，使沥青细丝悬浮于水中。
A．盐酸 B．氢氧化钙 C．氯化钠 D．乙醇以偏小通常做沥青针入度实验用标准针和针连杆及附加砝码总重（B ）。
A．100±0.01g B．100±0.05 gC．100±5 g D．120±0.01 g延度实验中，试件浸入水中深度不得小于（ B ）。
A．25mm B．15mm C．30mm D．40mm 通常情况下（ B ）石料和沥青粘附性最佳。
A．酸性 B．碱性 C．中性 D．所有同样软化点实验时，水温上升速度应维持在（ D ）。
A．6℃/min B．8℃/min C．7℃/min D．5℃/min现在，中国外测定沥青蜡含量方法很多，但中国家标准准规定方法是（ A ）。
A．蒸馏法 B．硫酸法 C．组分分析法 D．化学分析法中国重交通道路石油沥青，按（ A ）实验结果将其划分为五个标号。
A．针入度B．软化点C．延度D．密度通常情况下AH-70道路石油沥青延度实验温度是（ D ）。
A．15℃±1℃ B．20℃±5℃C．22℃±1℃ D．15℃±0.1℃用标准粘度计测沥青粘度时，在相同温度和相同孔径条件下，流出时间越长，表达沥青粘度（ A ）。
A．越大 B．越小 C．无相关关系 D．不变沥青密度实验T0603规定使用比重瓶容积为20~30mL，质量不超过（ D ）。
费托蜡对沥青改性效果的研究
引言费托（Fischer Tropsch）蜡是亚甲基聚合物，是碳氢基合成气或天然气合成的烷烃聚合物，主要依靠煤化工优质廉价的原材料进行铁基或者钴基合成，较原油蜡价格有比较明显的优势。
温度低于熔点时，费托蜡在沥青胶结料中形成晶格结构，这是含有费托蜡沥青稳定性的基础，费托蜡还可以提高沥青混合料的抗车辙能力以及压实度。
所以费脱蜡可用于沥青改性剂，不同加工工艺生产出的费托蜡性质不一样，对沥青的改性效果也就不一样。
目前，南非的Sasol 公司和荷兰皇家壳牌集团（Shell）这两家企业具有较为优良的工业费托蜡合成装置。
国内具有自主知识产权的煤间接、直接液化合成煤基费托蜡技术共建有三套示范装置，分别为伊泰、潞安以及神华集团合成油示范装置。
其中，山西潞安煤基合成油有限公司在2014年5月自主研发出符合南非Sasol 标准的高熔点费托蜡，打破了国外费托蜡垄断市场；同时，内蒙古伊泰新建120万吨新装置已处于试运行状态。
但是，国内使用的少数高端高熔点费托蜡主要还是依赖进口。
目前国内将费托蜡用于沥青改性的研究较少，而费托蜡与沥青的相容性好，只需加热进行简单搅拌就可以改性，对设备要求不高。
因此进行室内实验，研究费托蜡改性沥青的性能，从而将国产费托蜡在沥青方面的应用进一步扩大。
1原材料的选取及改性沥青制备1.1原材料各项参数1.1.1费托蜡的物理指标1.1.2实验所取基质沥青为壳牌SK70#基质沥青，其基本技术参数见表一:1.1.3聚合物改性沥青离析试验离析试验用来评价基质沥青与改性剂的配伍性、相容性及储存稳定性问题。
按照T 0661-2011中的方法进行试验。
费托蜡改性属于EVA 类聚合物改性沥青。
试验方法：将费托蜡改性沥青浇入针入度试样杯中至标线处，放入135℃烘箱中，持续24h 后取出，用小刮刀徐徐探测试样，查看表面层稠度，检查底部及周围的沉淀物。
按照规范表T 0662-1记录试验结果。
此结果为均匀的，无结皮和沉淀。
沥青-考前总结范文
沥青-考前总结范文沥青与沥青混合料总结：1、蜡，存在于芬香分和饱和分中。
蜡对于沥青及沥青混合料的几大危害1、低温下结晶析出，使沥青的低温延展性降低。
2、高温中融化，沥青的加大温度敏感性。
3、降低石料与沥青的黏附性，造成沥青路面水损害。
4、降低沥青路面的抗滑性能。
按原油成分中石蜡数量的多少划分为石蜡基沥青（蜡>5%），沥青基沥青（蜡<2%），混合基沥青（蜡，2%<某<5%）2、黏度的表达和测试方法1、毛细管法——绝对黏度2、旋转黏度计法——表观黏度，可用于确定施工的拌和和碾压温度（布氏黏度Pa.）针入度——表征沥青的稠度，同时作为等黏温度的软化点3、沥青延性：承受塑性变形的总能力，表示沥青内聚力的一种量度；试验温度为15或10度，拉伸速度为5cm/min。
与沥青在低温时的抗裂性有一定关系。
4、针入度：表示沥青感温性常用的指标是针入度指数PI=30/（1+50A）-10；针入度越大，表明沥青对温度变化的敏感性越低，这种低感温性在高温季节不易变软——有一定的抗车辙变形的能力；在冬季不易变的过硬——有利于低温抗裂的要求。
通常PI的范围在-1.5～+1.0。
针自身质量2.5g±0.05g。
针连杆100g，下沉时间5评定及注意事项：1、针入度试验的三项关键性条件：1、温度2、测试时间3、针质量4、针的形状2、针入度以50（0.1mm）为分界：<50，重复性误差2（0.1mm），再现性误差4（0.1mm）>50，重复性误差平均值的4%，再现性误差平均值的8%3、避免仪器造成的误差4、回归公式相关系数不得小于0.997（置信度95%）5、黏附性：对外界（老化、水对沥青膜的剥离）在集料表面附着能力称为沥青的黏附性。
影响黏附性的几点因素：1、沥青稠度（稠度增大，黏附性增大）；2、沥青酸的活性物质（活性物增加，黏附性增大）；3、集料的亲水性（碱性石料优于酸性石料的黏附性）黏附性的评价方法有水煮法、水浸法。
用沥青三大指标判定蜡含量对道路沥青的影响
用沥青三大指标判定蜡含量对道路沥青的影响文章来源：发布人：匿名投稿浏览：96发布时间：2011-08-04孙永忠山东郓城中海沥青有限公司（山东:255425）【摘要】：本文从道路沥青中蜡含量的存在与道路沥青结构组成的关系说明了沥青中蜡含量对路用性能的影响，从而寻找一种简便方法判定沥青质量。
【关键词】：道路沥青、蜡含量、路用性能。
一、前言：国家拉动内需加大对农村公路的投资建设，沥青混凝土路面也越来越被得到了县乡公路的广泛应用，经调查研究发现有许多地方道路建设管理部门却是以交通地方道路管理处组建临时机构负责对县乡道路建设的统筹安排，在道路沥青材料采购上主要委托一些道路沥青经销商采购，由于缺少必要的化验设备，只是按照经验习惯对沥青的三大指标化验分析，经化验三大指标合格的沥青应用于沥青混凝土路面施工现场就出现了车辙、拥抱、露骨、松散、隆起现象更无法谈起其抗车辙及老化性能了，因此我们寻找一条简便的化验方法，尽量保证道路沥青的质量，减少对道路沥青的化验设备投资，确保道路沥青的路用性能是非常有必要的。
虽然它不能完全十分准确的判定道路沥青的全部路用性能，但对道路沥青的内在质量许能够提供较准确的依据。
为沥青混凝土路面施工质量得到有效保证。
二、道路沥青的选择：1：随着社会的发展，沥青生产企业的原料已进入一个多资源、多渠道性，由于道路沥青本身内部结构的复杂性，单凭过去的对沥青经验性化验三大指标已不能够完全直接体现沥青本身在路上应用的全部性质、针入度25℃时有同样性能的沥青，在高温或低温下可能有很大差别，不能反映沥青在使用温度之间内的性能。
由于道路的沥青的针入度合格范围较宽，70#、90#道路沥青低值与高值接近，再加上化验误差，经实验证明，非牛顿流体沥青的粘度与剪切速率有关，沥青针入度不同，在测定过程中剪切速率也不同，通过这些规格指标不能得到与石料拌和时的温度和路面压实温度。
沥青用量虽然约占沥青混合料的5%但沥青的作用显著，对于沥青混凝土路面抗疲劳断裂沥青的贡献约占60%，对抗车辙变形约占40%对抗低温干裂约占85%，因此，沥青的用量对提高路面抗疲劳寿命十分重要，但是过多的沥青用量会导致热稳定性不足，因此，提高沥青混凝土中有限的沥青用量，沥青质量是延长路面寿命的一个关键。
论沥青中蜡含量对沥青路用性能的影响
中图分类号：Ｕ４１６．２１６
文献标识码：Ａ
文章编号：１００２－４７８６（２０１０）１２－０１４５—０５
ＤＯＩ：１０．３８６９，ｊ．ｉｓｓｎ．１００２－４７８６．２０１０．１２．０４０
Ｋｅｙ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｏｆ Ａｓｐｈａｌｔ Ｏｖｅｒｌａｙ ｏｎ Ｅｘｉｓｔｉｎｇ Ｃｅｍｅｎｔ Ｃｏｎｃｒｅｔｅ Ｐａｖｅｍｅｎｔ
图ｌ为吕小虎博士用ＤＳＣ测试不同沥青中的蜡 结晶体的微观结构图。从图中可以看出，结晶体微 粒的大小与沥青的蜡含量之间没有明显的规律。
性下降、抗变形能力降低、使用性质变差，因此老 化过程中高熔点结晶性蜡的生成是导致沥青使用性 能下降的一个因素。 ３ 蜡含量的测定方法及蜡含量标准
图２所示为ＮＹＮＡＳ公司吕小虎博士采用四种不 同的测试方法对不同沥青中蜡含量的测试结果．图 中显示。对于同种沥青。不同的测试方法测得的蜡 含量相差很大．差值可达到４％以上。
蜡对沥青性能的影响与很多因素有关．除了其 含量因素外。还包括蜡的结构特点以及沥青的化学 组成，而以往仅仅考察蜡含量的大小是不够的。
以２％作为蜡含量标准过于严格．采用３％的蜡 含量技术要求更为合理。 参考文献
验规程【Ｓ】． 【２】江苏省高速公路指挥部，江苏省交通科学研究 院．沥青路用性能关键指标的研究ｆＺｌ．南京：江苏 省高速公路指挥部．江苏省交通科学研究院，
关键词：沥青；蜡含量；路用性能
中图分类号：Ｕ４１６．２１７
文献标识码：Ａ
文章编号：１００２－４７８６（２０１０）１２－０１４３—０２
ＤＯＩ：１０．３８６９，ｊ．ｉｓｓｎ．１００２－－４７８６．２０１０．１２．０３９
Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ Ｗａｘ Ｃｏｎｔｅｎｔ ｉｎ Ａｓｐｈａｌｔ ｏｎ
PE蜡对沥青性能的影响及作用机理研究
·６３·
宋文佳 ：ＰＥ蜡对 于 沥青性 能 的影响 及作 用机 理研 究
高原寒冷地区温拌沥青混合料水稳性能分析。李曦鹏『１１ｌ借助 扫描电子显微镜：ＪＳＭ型，日本产，放大倍数为 １０００—１０ ０００ 微观手段对温拌沥青的老化性能进行了研究。通过国内外研 倍；傅立叶变换红外光谱仪：ＴＥＮＳＯＲ２７型，美国产。
青的流变性能，在此基础上，采用 ＳＥＭ 及 ＦＴＩＲ分析手段深入探究 了 ＰＥ蜡 的温拌改性机理 。试 验结果表明 ，ＰＥ蜡 的掺加 能够显著
提高沥青材料 的高温 性能，但对于沥青 的低温 性能具有一定程度 的不利 影响，同时 ，其能够 明显 降低沥青粘度 ，改善沥青的流变性
能，对于降低沥青拌合温度，提升沥青在低 温状况下的拌合 施工具有 良好 的效果 。
全 国 中文核 心期 刊
新 建 柑
中国科技核心期刊
ＰＥ蜡 对沥 青性 雒 昀影 响 及 作 用相理 砷 究
宋文 佳
（西安外事学院 应用 技术 学院，陕西 西安 ７１００７７）
结蜡对现代含蜡原油管道的影响及处理分析
结蜡对现代含蜡原油管道的影响及处理分析摘要本文首先对蜡沉积对管道输送的影响进分析，之后分析了预留结蜡对管道的影响，最后阐述了积蜡的处理方法。
旨在对积蜡进行妥善处理，保障管线的安全运行。
关键词蜡沉积；管道输送；预留结蜡；处理方法我国的原油具有含蜡量高、凝点高、黏度大等特点。
含蜡原油管道在运行一段时间后会产生蜡沉积，也就是结蜡现象。
原油管道积蜡的原理是指其中的液态蜡结晶析出与其他部分沉积在管壁上。
从经济运行角度来说，一定的结蜡厚度能起到“保温”作用；但是从安全角度来说，一定结蜡厚度的保留会存在风险，比如会使管径变小，在管线停输或输量下降的情况下，因其原油携带的热量减少，其降温的速度快，导致了停输时间变短，并且启动管线重新运输造成困难。
本文就结蜡对含蜡原油管道硬性和处理进行分析。
1 结蜡对管道输送的影响积蜡在管道中的分布是在管道中间的温度范围内是其结蜡的集中地区，在集中区之后的结蜡层逐渐变薄。
因为管道在起始阶段的油温较高，因此不易形成结蜡，随着温度的变低，结蜡逐渐变厚，但是当原油和管壁的温度差进一步增大，结蜡层又会随之减薄。
结蜡层对管道所消耗的热能以及压能影响是不一样的，特别是在低输量运行时，结蜡层的热阻会降低热能的消耗；结蜡层越厚，使其内径逐渐减小，这就使所消耗的压能增加；还有的影响就是使管道流通截面减少，即使是在输量不变的情况下，摩阻也会增大。
总而言之就是结蜡会降低管道的运输能力，使管道运输的成本增加；还有其他危害就是可能诱发安全事故，比如说凝管事故，为管道的安全运行埋下安全隐患。
2 预留结蜡对管道的影响2.1 从经济性方面来说在结蜡厚度已经达到一定的程度后，要进行清管工作。
就经济方面来说，结蜡层虽然增加了摩阻，但是结蜡层的热绝缘体性质又为管道起到了保温作用。
从当前的经济情况而言，运输量逐渐下降，燃油价格又高的情况下，预留一定的结蜡层会减少总成本。
虽然增加了动力消耗，但是燃料油的消耗又相对减少。
2.2 从安全性方面来说虽然从经济方面考虑，保留结蜡层具有一定的有益作用，可以降低生产成本，但是就安全方面考虑的话，结蜡层的存在对安全留有隐患。
蜡、胶质沥青质对易凝原油析蜡特性及凝点影响研究
第5〇卷第2期当代化工V〇1.50，No.2 2021 年2 月___________________Contemporary Chemical In d u stry_________________________February, 2021蜡、胶质沥青质对易凝原油析蜡特性及凝点影响研究胡蠹杰\张淇2,许仁辞3(1.中国石化销售有限公司华南分公司，广州510630;2.北京燃气集团有限责任公司.北京100176;3.广州发展集团股份有限公司，广州510630)摘要：易凝原油在我国原油中占比较大，一直是我国储运研究者的关注重点，对其凝点、析蜡特性的研究 也是提高管输运行经济性的关键介绍了塔里木油的密度、凝点、黏温关系及四组分，分析其作为胶质沥青质组 分来改变人工蜡油配比的可行性:■接着通过改变柴油、石蜡、塔里木油的配比获得不同组成比例的人工蜡油。
然后以人工蜡油为实验对象，观察了不同蜡、胶质沥青质比例下，析蜡特性及凝点的变化情况。
结果表明：随胶质 沥青质含量的增加，凝点、析蜡点、析蜡量下降，但下降速率逐渐变缓；随石蜡含量的增加，凝点、析蜡点、析蜡量上升，但上升速率逐渐变缓最后给出了具体理论分析.并指出了胶质沥青质的降凝重要性关键词：蜡；胶质沥青质；易凝原油；凝点中图分类号：TE832 文献标识码：A文章编号：1671-0460 ( 2021) 02-0326-06Effect of Wax and Colloidal Asphaltene on Wax PrecipitationCharacteristics and Pour Point of Condensable Crude OilHUXin-jie', ZHANG Qi2, XU Ren-ci3(1. Southern China Sub-company of Sinopec Chemical Commercial Holding Company Limited, Guangzhou 510630, China;2. Beijing gas Refco Group Ltd, Beijing 100176, China;3. Guangzhou Development Group Incorporated, Guangzhou 510630, China)Abstract: Condensable crude oil accounts for a large proportion in China's crude oil. It has been the focus of Chinesestorage and transportation researchers. The key to improve the economy of pipeline transportation is also to study thecharacteristics of condensation point and wax evolution of the condensable crude oil. Firstly, the density, pour point,viscosity-temperature relationship and four components of Tarim oil were introduced, and the feasibility of changingthe ratio of artificial wax oil with Tarim oil as a component of colloidal asphaltene was analyzed. Then, differentproportion of artificial wax oil was obtained by changing the ratio of diesel oil, paraffin oil and Tarim oil. Then, takingthe artificial wax oil as the experimental object, the characteristics of wax evolution and the change of condensationpoint were observed under the different proportion of wax and colloidal asphaltene. The experimental results showedthat, with the increase of colloidal asphaltene content, the condensation point, wax precipitation point and waxprecipitation amount decreased, but the decline rate gradually slowed down. With the increase of paraffin content, thecondensation point, wax precipitation point and wax precipitation amount increased, but the rising rate graduallyslowed down. Finally, the concrete theoretical analysis was given, and the importance of colloidal asphaltene to reducethe setting was pointed out.Key words: Wax; Colloidal asphaltene; Condensable crude oil; Pour point原油按照流动性通常可分为轻质低凝低黏原油、易凝原油以及高黏重质原油。
沥青与矿料性质对沥青与集料黏附性的影响
性等 因素都要纳入设计 ，要本着因地制宜、节省投 资 、缩短工期 、方便施工等原则 ．设计多种方案最
终 确定 施工 方案
弱 。沥青混合料的残 留稳定度及其冻融劈裂强度值
会 随着 集 料碱 性 的增 大 而增 大 ，说 明碱 性 集料 与 沥
总之 ．为 了进一步提高沥青与集料黏附性 ，并
减 少 或 消除沥 青 与矿 料性 质对 黏 附性 的影 响 ，可采
青的黏附性 比较好 ，其抗水损坏能力也相对较高。
２ ． ２ 矿 料表 面 电荷对 黏 附性 的影 响 石 灰岩 和 花 岗岩是 公 路工 程 沥青 路 面 中最 为 常 见 的矿 料 ，其 中石 灰 岩属 于 碱性 石料 ，它 的 主要 成
取如下措施 ：一是采用水煮法进行处理 ，能够使沥 青与集料的黏附性获得显著改善 ．经过处理后的集
沥青 混合料是一 种多级 空间 网状 结构 的分散
Ｅｆ ｆｅ ｃ ｔ ｓ ｏ ｆ Ａｓ ｐ ｈａ ｌ ｔ ａ ｎｄ Ｍ ｉ ｎｅ ｒ ａ ｌ Ａｇ ｇ ｒ ｅ ｇ ａ ｔ ｅ Ｎａ ｔ ｕｒ ｅ ｏ ｎ Ａｄ ｈｅ ｓ ｉ ｖ ｅ ｎｅ ｓ ｓ ｏ ｆ Ａｓ ｐ ｈａ ｌ ｔ ａ ｎｄ Ａｇ ｇ ｒ ｅ ｇ ａ ｔ ｅ
这 一 区 间 范 围 内 ，按 照 物 理 化 学 原 理 ． 可 确 定
［ １ 】 张吉 言 ， 陆学元． 沥青感温性技 术指标 的分析 与评 价Ⅱ 】 ． 安徽
建筑工业学院学报： 自然科 学版， ２ ０ １ ０ （ ４ ） ： ３ － ４ ．
ｇ ｉ ０ ３ ２ － 和Ｃ ａ ｚ 嘟 为决定电势离子 ，鉴于此 ，便能够推 算出 Ｓ ｉ Ｏ ： 表面带 有负 电荷 ，而 Ｃ ａ Ｃ Ｏ 。 表 面则 带有 正 电荷 。经相关试验结果显示 ，矿料的黏附性会随 着 花 岗岩 中 Ｓ ｉ Ｏ 质 量分 数 的增加 而减 弱 。
人人图书馆_道路石油沥青中蜡对沥青性质的影响
·试验与研究·道路石油沥青中蜡对沥青性质的影响冯敏哿 李志军 宁爱民 吴佩尊抚顺石油化工研究院(抚顺市113001)杨德斌中国海洋石油集团销售公司(北京市100080) 摘要 测定了大庆和辽河100号道路石油沥青中蜡的分布,并将其中的饱和蜡、芳香蜡、总蜡分离出来,用其与脱蜡沥青调制成蜡含量不同的系列样品。
考察了饱和蜡、芳香蜡对沥青物理性质的影响、总蜡对沥青路用性能的影响。
对沥青质量指标中是否应设置蜡含量指标进行了讨论。
关键词 沥青 饱和蜡 芳香蜡 总蜡 影响 性质 性能1 前言道路石油沥青中,蜡对沥青性质的影响问题,是沥青研究、生产和使用部门都十分关注而看法又不甚一致的问题。
意见的分歧集中表现在是否应在沥青质量标准中限制蜡含量。
国内如此,国外亦复如此。
例如,在1986年交通部提出的“沥青路面施工及验收规范”(国标GBJ92-86)中,其“重交通量道路石油沥青技术要求”就规定蜡含量应小于3%。
至1996年,在修订的“沥青路面施工及验收规范”(GB50092-9)中,仍坚持此标准不变,而在中国石油化工总公司提出的“高等级道路石油沥青”标准(国际GB/ T15180-94)中,则对蜡含量未予限制。
国内在含量问题上的分歧,实际也反映了国外对这一问题的不同看法。
到目前为止,国外把蜡含量列入沥青质量标准的国家仍居少数,主要是德国、法国和意大利等。
其限制值也不尽相同,大致是 2.0%～ 4.5%。
余下70%以上国家,都未将蜡含量列入沥青的质量标准中。
一般地讲,蜡含量较高的沥青所铺的道路,路面在夏季易发软、渗油,进而形成车辙;而在冬季则因沥青发脆,抗裂性变差,容易产生裂缝。
这是对同一沥青而言,沥青不同时其情况则又不尽相致。
例如,1975年荷兰一家研究公司把从多蜡沥青中分离出来的蜡,按含量12%的比例又调入到原沥青中,并用其铺筑了试验路。
该路的交通量为5000辆/日,经8年的使用,认为该路的使用性能与无蜡沥青铺筑的道路并无差异[1]。
沥青(条)
一.沥青材料概述(响):1.沥青分类:沥青(分天然沥青,沥青;量>5%),沥青基沥青(混合基沥青(含蜡量2.中,在温度升高时易融化,度降低,附性降低,水对沥青路面的破坏;的降低,二.延性,感温性,粘附性,1.粘滞性:用下,抗剪切变形的能力.分和温度而定,性大,以粘度表示粘滞性.的依据.粘度来表示沥青的粘滞性:度一种的指标.大小的同时,号的划分.度条件下,度,以0.1mm针. 25℃,标准针质量5s,所以计作P25℃入度值愈大,沥青愈软说,稠度高的沥青,高.⑵软化点:化点或液化点,变.间的温度阶段,态.87.21%当作软化点.大多采用环球法,在规定的金属环中,的钢球,(通常5℃/min)行加热.试样逐渐软化,用上,性的一个指标,的一种表示方式.2.沥青延性:受的塑性变形的总能力度.延性指标,应的延度值.制成8字形标准试件,,将该过程拉伸距离定义为,试验结果以cm计.试验温度,轻交通沥青采用25℃,而对15℃,拉伸速度一5cm/min.延度在一定程度上.针入度,软化点和延度为沥.沥青感温性:随温度的改变产.对于,温度和粘度的关系是沥.表示沥(PI).针入度指数(PI)是应,它表示,可采用式通过计算获:PI=30/(1+50A)-10;A针入度,由沥青的针入度和化点确:A=(lg800-lgP25℃,100g,5s)/针入度指数愈入,表明,一般PI为-1~+1的.粘附性:沥青克服外界不利影响.粘附性直接影响沥.常规.耐久性:引起沥青老化的直接因:⑴热的影响:热能加速沥青,促进沥青化,最终导致沥青性能的劣化;:空气中的氧被沥青吸,改变沥青的组;⑶光的影响:日,使沥,促使沥青的氧;⑷水的影响:水在与,热和氧共同作用时,起到加速;⑸渗流硬化:沥.评价沥青抗老化:沥青加热蒸发损,薄膜烘箱加热试验,前者,轻交通的道路石油沥青,..(粘稠)道路石油沥青的技术,粘稠道路沥青.质量要求将:重交通道路石(代号AH)和中,轻交通道路(代号A).根据针入度指标将沥青分为五个标号,要求延度试验温度15℃,采用薄膜烘箱进行耐久,并针对重交沥青引入蜡含和密度两项指标.针入度℃,100g,5s)(0.1mm)(40-60,6(15℃,5cm/min)(cm)≥100;化点(环球)(℃)(45-55,44-54,42-52,41-分类:技术指标:反映沥青性能的主,延度,软化点等.PI,沥青高温性--60℃动力粘度,并选择较低温性能.四.沥青混合料的基本概念沥青混合料是矿料(包括碎石,石屑,砂)和填料与沥青结合料经混合拌制而成的混合料的总称.其中矿料起骨架作用,沥青与填料起胶结填充作用.摊铺,压实成型后成为沥青路面.力学性能良好的耐久性和抗滑性等特点.1.沥青混合料类型划分:⑴按矿质集料经配类型分类:①连续级配沥青混合料:典型代表是密级配沥青混凝土,以AC表示;②间断级配沥青混合料:典型代表是沥青玛蹄脂碎石混合料,以SMA表示.⑵按混合料密实度分类:①密实式沥青混合料:按连续密级配原理设计组成的矿料与沥青结合料拌制而成的混合料,通常称为沥青混凝土,用AC表示.将剩余空隙率在3%-6%范围之间的,称为AC-I型,将剩余空隙率在4%-10%范围之间的,称为AC-II.②连续半开级配沥青混合料:由适当比例的粗集料,细集料及少量填料(或不加填料)与沥青结合料拌和而成,压实后剩余空隙率在10%左右,以AM表示.③开级配沥青混合料:矿料级配主要由粗集料组成,细集料及填料较少,采用高粘度沥青结合料粘结形成混合料,剩余空隙率往往大于15%,此类混合料的典型代表是排水式沥青磨耗层混合料,以OGFC表示.⑶按矿料的最大粒径分类:①特粗式沥青混合料:矿料的最大粒径为37.5mm;②粗粒式:26.5mm和31.5mm;③中粒式:16mm和19mm;④细粒式:13.2mm和16mm;⑤砂粒式:等于或小于4.75mm.2.沥青混合料结构类型:⑴悬浮密实结构:采用连续密级配矿料配制,用AC-I表示⑵骨架空隙结构:采用连续开级配矿料配制,沥青碎石混合料和排水沥青混合料是典型⑶骨架密实结构:采用间断型密级配矿料,沥青碎石玛蹄脂混合料是典型.三种的特点:悬浮密实结构的沥青混合料密实程度高,空隙率低,从而能够有效地阻止使用期间水的侵入,降低不利环境因素的直接影响.具有水稳性好,低温抗裂性和耐久性好的特点,高温稳定性下降.骨架空隙结构的特点与悬浮密实结构的特点相反,具有较好de 高温稳定性,沥青和矿料粘附性变差,沥青老化或将沥青从集料表面剥离,使沥青混合料的耐久性下降.采用间断密级配矿料形成骨架密实结构时,兼具了上述两种结构的优点,是一种优良的路用结构类型.五.沥青混合料的路用性能:高温环境下的稳定性,低温状况下的抗裂性,良好的水稳性,持久的抗老化性和利于安全的抗滑性等.⑴高温稳定性:通过马歇尔稳定试验方法和车辙试验法进行测定和评价.①马歇尔稳定度试验测定混合料试件在一定条件下承受破坏荷载能力的大小和承载时变形量的多少.表征沥青混合料高温稳定性的马歇尔稳定度和流值两项指标.稳定度是指试件受压至破坏时能承受的最大荷载,而流值是达到最大荷载时试件的垂直变形.用纵坐标表示荷载,横坐标表示变形,曲线峰值对应的纵坐标位置就是马歇尔稳定度值,而变形量有三个结果,取中间流值做为所需的流值.②车辙试验:以每产生1mm车辙变形所需要的碾压次数(称之为动稳定试)作为评价抗车辙能力大小的指标.动力稳定度值越大,相应沥青混合料高温稳定性越好.⑵低温抗裂性:评价方法有三类:预估沥青混合料的开裂温度,评价沥青混合料的低温变形能力或应力松驰能力和评价沥青混合料断裂能等.⑶耐久性:是指沥青混合料在使用过程中抵抗环境不利因素的能力及承受行车荷载反复作用的能力,包括沥青混合料的抗老化性,水稳性,抗疲劳性等.影响沥青混合料耐久性的因素:沥青混合料的空隙率.空隙率大小取决于矿料的级配,沥青材料的用量和压实程度.沥青含量的多少影响沥青混合料耐久性的因素.沥青膜变薄,混合料的延伸能力降低,脆性增加,沥青用量偏少,混合料空隙率增大.我国现行规范采用空隙率,饱和度和残留稳定度等指标表示沥青混合料的耐久性.⑷抗滑性:主要取决于矿料自身或级配形成的表面构造深度,颗粒形状及尺寸,抗磨光性等.粗集料应选用粗糙,坚硬,耐磨,抗冲击性好,磨光值大的碎石或破碎的碎砾石集料.最佳用量0.5%,会使沥青路面的抗滑性指标有明显的降低.⑸施工和易性:影响因素首先是材料组成,其次是施工条件,评价沥青混合料的和易性的方法是格控制材料的组成和配合比.采用经验的方法,根据现场状况进行调控.六.热拌沥青混合料的技术标准和体积参数⑴技术标准:根据高速,一级,快速路主干道;其他等级道路;行人道路三个道路等级,对混合料提出了不同的马歇尔指标:稳定度,流值,空隙率,沥青饱和度和残留稳定度.⑵体积参数:空隙率,饱和度,矿料间隙率及混合料密度.①理论最大密度:压实沥青混合料试件,全部被矿料和沥青所占有,且空隙率为0时的密度.②表观相对密度(视密度)只在规定条件下,沥青混合料试件的单位表观体积(实体体积+不吸水的内部闭口体积)的干质量.③毛体积密度:指沥青混合料单位毛体积(实体体积+开口体积+闭口体积)干质量.④空隙率:由理论最大密度和表观密度计算.⑤饱和度:指沥青实体体积占矿料骨架实体以外的空间体积的百分比,又称填隙率.七.沥青路面使用性能的气候分区1气候分区指标。
关于石油沥青中的蜡含量问题(一)——测定方法与规格指标
关于石油沥青中的蜡含量问题(一)——测定方法与规格指标张昌祥;张玉贞;郭燕生;陆继军
【期刊名称】《石油沥青》
【年(卷),期】1991(000)002
【摘要】一、前言石油沥青类产品在经济建设中主要是作为粘结剂、防水剂、密封剂、绝缘剂和防腐剂而应用于各部门的。
一般认为沥青中含蜡量多少,对沥青的使用性能有重要的影响。
到目前为止,蜡对沥青性质的影响还不是十分清楚,但比较一致的看法是:蜡能降低沥青的高温粘度、低温延度、粘结性和塑性;同时增加了对温度的敏感性。
蜡在较低的温度下,会从沥青中结晶析出,当蜡结晶的大小超过胶束的界限时,便以不均相的悬浮物状态存在于沥青中,因而对沥青的使用性能
【总页数】4页(P69-72)
【作者】张昌祥;张玉贞;郭燕生;陆继军
【作者单位】石油大学重质油研究所;石油大学重质油研究所
【正文语种】中文
【中图分类】TE626.86
【相关文献】
1.浅谈沥青路面中道路石油沥青蜡含量的测定方法 [J], 赵鹏;安昌伟
2.石油沥青蜡含量测定方法研究 [J], 姚丽群;董兆德
3.蒸馏法测定石油沥青蜡含量的若干问题探讨 [J], 蔡俊美
4.关于石油沥青中的蜡含量问题(四)——蜡含量对沥青性质的影响 [J], 张昌祥;张玉贞;郭燕生;陈继军
5.关于石油沥青中的蜡含量问题(二)——我国的行标方法与其它方法的关联 [J], 张昌祥;张玉贞;陈吉军;郭燕生
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·试验与研究·道路石油沥青中蜡对沥青性质的影响冯敏哿 李志军 宁爱民 吴佩尊抚顺石油化工研究院(抚顺市113001)杨德斌中国海洋石油集团销售公司(北京市100080) 摘要 测定了大庆和辽河100号道路石油沥青中蜡的分布,并将其中的饱和蜡、芳香蜡、总蜡分离出来,用其与脱蜡沥青调制成蜡含量不同的系列样品。
考察了饱和蜡、芳香蜡对沥青物理性质的影响、总蜡对沥青路用性能的影响。
对沥青质量指标中是否应设置蜡含量指标进行了讨论。
关键词 沥青 饱和蜡 芳香蜡 总蜡 影响 性质 性能1 前言道路石油沥青中,蜡对沥青性质的影响问题,是沥青研究、生产和使用部门都十分关注而看法又不甚一致的问题。
意见的分歧集中表现在是否应在沥青质量标准中限制蜡含量。
国内如此,国外亦复如此。
例如,在1986年交通部提出的“沥青路面施工及验收规范”(国标GBJ92-86)中,其“重交通量道路石油沥青技术要求”就规定蜡含量应小于3%。
至1996年,在修订的“沥青路面施工及验收规范”(GB50092-9)中,仍坚持此标准不变,而在中国石油化工总公司提出的“高等级道路石油沥青”标准(国际GB/ T15180-94)中,则对蜡含量未予限制。
国内在含量问题上的分歧,实际也反映了国外对这一问题的不同看法。
到目前为止,国外把蜡含量列入沥青质量标准的国家仍居少数,主要是德国、法国和意大利等。
其限制值也不尽相同,大致是 2.0%～ 4.5%。
余下70%以上国家,都未将蜡含量列入沥青的质量标准中。
一般地讲,蜡含量较高的沥青所铺的道路,路面在夏季易发软、渗油,进而形成车辙;而在冬季则因沥青发脆,抗裂性变差,容易产生裂缝。
这是对同一沥青而言,沥青不同时其情况则又不尽相致。
例如,1975年荷兰一家研究公司把从多蜡沥青中分离出来的蜡,按含量12%的比例又调入到原沥青中,并用其铺筑了试验路。
该路的交通量为5000辆/日,经8年的使用,认为该路的使用性能与无蜡沥青铺筑的道路并无差异[1]。
又如大庆60号道路沥青的含蜡量比胜利60号高,但从在上海龙吴路所铺路段的使用结果来看,其效果尚优于胜利60号[2]。
这种情况表收稿日期 1999—05—251999年9月石油沥青 P ET RO L EUM A SP HA L T第13卷第3期明,蜡对沥青性质的影响十分复杂,如果不分情况,认为凡是蜡含量较高的沥青就一定比蜡含量较低的另一种沥青差,有时会与事实不符。
当然,对同一原油用同种工艺生产的沥青,一般则可认为:蜡含量越高,沥青的温度敏感性越大,沥青的高温粘度、低温延度、粘结性和塑性等就下降越多,从而给沥青带来坏的影响。
蜡对沥青性质的影响,显然是错综复杂的,既与原油性质有关,也与蜡的种类或晶态有关。
饭岛博在用大庆减渣制取半氧化道路沥青后指出[3]:沥青中的蜡,主要是分子量高、并带有支链的异构烷烃(接近于微晶蜡),而不是结晶性好的正构烷烃。
近年来,国内一些专家、学者也曾研究过蜡对沥青性质的影响。
交通部的专家认为[4]:与其说是蜡含量的影响,不如说是蜡的种类和晶体结构的影响更为重要。
阙国和等对胜利100号沥青进行研究后指出[5]:胜利100号沥青低温(5℃)延度随蜡含量变化的突变范围约为3～5%。
张昌祥等用单家寺和胜利沥青作对比研究后认为[6]:蜡含量对沥青性质的影响具体沥青体分析。
沈金安等用日本提供的微晶蜡分别掺入欢喜岭、克拉玛依、壳牌及阿尔巴尼亚沥青中,以考察其对沥青三大指标的影响。
得到的主要结论是[7]:由于含蜡量增加对性质的影响,与沥青品种有关,找出一个普遍适用的突变界限是困难的……,为了保证沥青质量,规定蜡含量不大于3%是合理的。
以上研究成果,无疑丰富和深化了人们关于蜡对沥青性质影响方面的认识,并都在一定程度上揭示了若干过去不曾了解的规律,从不同的侧面说明了一定的问题,具有一定的学术价值。
但蜡对沥青性质的影响因过于复杂,人们对它的研究尚不能说已十分全面、深刻,因此,我们开展了“道路石油沥青中蜡对沥青性质的影响”研究,以期在这方面积累更多的素材,有助于更深入地了解蜡对沥青的影响程度和规律,希望能对沥青生产、应用及标准的制订有所助益。
2 主要研究内容、目的及总体试验方案本课题的全部研究内容,是通过对大庆100号和辽河100号道路石油沥青的详细考察实现的。
因研究的核心内容是要将蜡从沥青中抽出,再按不同的比例调入到脱蜡沥青中,以考察沥青性质随蜡含量的变化规律,所以选择蜡含量相对较高的沥青作考察对象。
环烷基稠油生产的沥青,其蜡含量通常都小于3%,故不予选择。
大庆100号沥青,是由石蜡基原油的减渣经溶剂脱沥青工艺制得的,样品取自大庆石化总厂。
辽河100号沥青,是由中间基的辽河混合原油以蒸馏法炼制的,样品取自锦西炼化总厂。
2.1 主要研究内容及目的2.1.1 蜡在沥青中的分布通过对蜡在试验沥青中分布规律的考察,将有助于炼制类似原油的炼厂在生产沥青时合理安排加工流程,调整操作参数,提高产品质量和综合经济效益。
这种资料积累得多了之后,尚有助于从特殊到一般规律的总结。
2.1.2 蜡的性质测定及结构分析通过对饱和蜡、芳香蜡的滴点、分子量、分子结构等的测定和剖析,试图解释或关联沥青物理性质、路用性能随蜡含量的变化规律。
2.1.3 蜡对沥青物理性质的影响2 石 油 沥 青1999年第13卷将从各试验沥青中抽出的饱和蜡、芳香蜡,按不同的比例分别调入到各脱蜡试验沥青中,形成蜡含量不同的系列样品,测定其主要物性指标。
通过对比,了解各种蜡对物性的影响规律及程度。
2.1.4 蜡对沥青路用性能的影响将从各试验沥青中抽出的总蜡,按不同的比例分别调入到各脱蜡试验沥青中,形成蜡含量不同的系列样品,测试其主要路用性能,以了解蜡含量对路用性能的影响情况。
沥青的路用性能指标,比物性指标更能反映沥青质量的优劣。
通过这种评价,不仅可对沥青作更深层次的了解,也便于将其变化规律与物性指标或化学组成相关联。
2.1.5 沥青蜡含量测定方法的比较通过裂解法、裂解吸附法、色谱吸附法三种不同的测定沥青中蜡含量方法的对比,了解它们的差异,结合沥青物理性质、路用性能随蜡含量的变化规律,试图指出裂解法的局限性,以及笼统限制沥青中蜡含量的不明确性。
2.2 总体试验方案上述试验内容及其简要过程之框图如图1所示。
图中Ⅰ为测定沥青蜡分布的试验框图,Ⅱ为蜡的制备、含蜡系列样品的调制,样品物理或路用性能的测定、饱和蜡及芳香蜡的结构分析框图,Ⅲ为三种定蜡方法的比较框图。
图1 总体试验方案框图3 蜡在沥青中的分布3.1 沥青的基本性质根据国内外生产沥青的经验,一般认为石蜡基原油不宜生产沥青,而用环烷或中间基原油则较易生产出优良的道路沥青。
本试验选用由属中间基的辽河混合原油以蒸馏法炼制的辽河100号道路沥青,和由属石蜡基的大庆原油通过丙烷脱沥青装置生产的大庆100号道路沥青。
它们在中间基和石蜡基原油生产的沥青中有较强的代表性,用其作出的试验结果应有普遍意义。
两种沥青的基本性质如表1所示。
3第3期冯敏哿等.道路石油沥青中蜡对沥青性质的影响表1 辽河、大庆道路沥青的基本性质 项目辽河100号沥青大庆100号沥青针入度(25℃)/10-1mm 92110软化点/℃4544.525℃延度/cm 1117615℃延度/cm 8248弗拉斯脆点/℃-15-1060℃粘度/Pa ·s 61.758.23蜡含量(裂解法),% 4.55.6四组分分析,% 饱和分20.237.14 芳香分31.3641.35 胶质46.0651.24 沥青质2.350.27由表1可以看出,辽河沥青与大庆沥青在化学组成上差别较大,前者饱和分和沥青质的含量分别是后者的 2.8倍和8.7倍以上。
这一差异与原油的基属有关,也与沥青的生产工艺有关。
表征沥青低温性能的15℃延度、弗拉斯脆点等指标,辽河沥青明显优于大庆沥青,而二者在表征高温性能的60℃粘度、软化点方面则大致相当。
3.2 窄馏分的制备要了解蜡在沥青中的分布情况,须将其分离为若干个窄馏分。
我们用石油大学近年开发成功的一种新的分离技术--超临界流体精密分馏(Supercritical Fluid Destrac-tion ,简称SCFD ),来实现这种分离。
SCFD 是在高于溶剂的临界温度、临界压力下进行的有回流的抽提过程。
超临界流体对被抽提物质的溶解能力,是随温度和压力的变化(即溶剂密度的改变)而变化的。
流体的温度越低、压力越高,则密度就越大,溶解能力越强。
升高温度或降低压力,都可使溶剂的溶解能力下降,甚至完全消失。
因此,在抽提过程中保持一定的温度梯度,再逐步提高临界流体的压力,便可实现有回流的精确分离。
这种分离方法对沥青这样的高沸点、热不稳定物质特别合适。
SC FD 过程的温度条件相对缓和,省时省力,可制备大量的样品供后续试验使用。
1-萃取段,2-填料柱,3-电热回流头,4-分布器,5-原料油,6,7-冷却器,8-压力调节器,9-溶剂分离器,10-取样瓶,11,12-溶剂罐,13-溶剂泵,14-溶剂预热炉,15-压力控制系统图2 超临界流体精密分离装置流程SCFD 装置原则流程如图2所示。
操作采用沥青一次加入、溶剂循环使用的恒温步进升压法。
抽提塔内自下而上温度逐步升高,因此溶有一定数量溶质的循环溶剂,在通过填料柱(2)上升时,便有部分溶质析出(温度越高,溶剂溶解能力越小),从而产生回流,使溶质间进行传质。
即各窄馏分按在溶剂中溶解性的大小,连续地被分开。
于是,通过步进升压,控制升压步长,便可将沥青按试验要求,由轻到重地分离成若干个窄馏分。
从4 石 油 沥 青1999年第13卷塔顶出来的溶有馏分的流体,经冷却器(6)冷却后进入低压溶剂分离器(9)。
此时气化的溶剂进入冷凝器(7),冷凝后进入溶剂罐(11、12)循环使用。
析出的馏分通过出口阀,放入样品接受瓶(10)。
我们用上述装置对辽河100号和大庆100号道路石油沥青分别进行了SC FD 分离,用石油二厂生产的丁烷馏分作溶剂,其组成、性质及操作条件如表2所示。
根据需要,将沥青样品分离为若干个窄馏分及残渣以备后续试验之用。
表2 丁烷馏分的组成、性质及SCFD 操作条件项目组成,%临界性质*C 2C 3iC 4nC 4T c /℃Pc /M Pa 柱顶温度/℃柱底温度/℃溶剂流量/ml /min 辽河100号沥青--45.8954.11143.7 3.68175160160大庆100号沥青0.020.5758.4041.01141.73.66168154120 *由假临界点计算得到3.3 窄馏分的分离及脱蜡将SCFD 分馏得到的各窄馏分及残渣,用氧化铝冲洗色谱法进行通常的SARA 四组分分析。
试验中发现,各窄馏分均只含饱和分和芳香分,不含胶质和沥青质,表明SCFD 装置的饱和分离效果十分理想。