本發(fā)明屬于石油化工技術(shù)領(lǐng)域,主要涉及的是一種催化油漿改性劑,尤其涉及的是一種利用端基封閉技術(shù)提高催化油漿抗老化性能的改性劑。
背景技術(shù):
溶劑脫瀝青工藝可以選擇性脫除渣油中富含的重金屬、膠質(zhì)和瀝青質(zhì),為下游工藝提供性能良好的脫瀝青油。溶劑脫瀝青工藝在獲得低金屬、低殘?zhí)康拿摓r青油的同時,還副產(chǎn)了一部分油分含量低、軟化點高、重金屬含量高、針入度小、附加值低的脫油瀝青。溶劑脫瀝青工藝所用溶劑主要有c3、c4和c5,分子量越大,脫油瀝青的軟化點就越高,但其利用難度也越大。脫油瀝青的潛在用途非常廣泛,目前主要作為氣化原料、鍋爐燃料和調(diào)合道路瀝青的硬組分,其中調(diào)合道路瀝青是用量大、效益好的脫油瀝青利用途徑。用脫油瀝青調(diào)合道路瀝青需要大量的軟組分,目前使用最多的調(diào)合軟組分為糠醛抽出油和催化裂化拔頭油漿??啡┏槌鲇驼{(diào)合性能好,但產(chǎn)量低、價格高;催化油漿/拔頭重油漿產(chǎn)量大、價格低,但抗老化性能差,生產(chǎn)的瀝青產(chǎn)品檔次不高。因此,能否獲得優(yōu)質(zhì)的道路瀝青調(diào)合軟組分,是制約脫油瀝青生產(chǎn)高等級道路瀝青,乃至影響溶劑脫瀝青裝置開工率的關(guān)鍵因素。
催化油漿的由飽和分、芳香分、膠質(zhì)和少量瀝青質(zhì)組成,其中飽和份含量一般小于20%,多環(huán)芳烴的含量達到60%~70%,可以作為瀝青調(diào)合的軟組分,彌補脫油瀝青中芳香分與膠質(zhì)的不足,改善瀝青的膠體結(jié)構(gòu),明顯提高調(diào)合瀝青的延伸性能。但是,催化油漿是經(jīng)過高度裂化的產(chǎn)物,其中多環(huán)芳烴支鏈較少,具有較多的活性點和反應(縮合)活性,容易在熱和氧的作用下發(fā)生縮合反應,作為調(diào)合軟組分會造成瀝青產(chǎn)品的針入度比低,即抗老化性較差。現(xiàn)有的提高催化油漿調(diào)合瀝青品質(zhì)的方法,主要是在調(diào)合過程中添加抗老化劑或依靠氧化交聯(lián)劑對油漿進行改性。抗老化劑的缺點是價格高、對不同原料的適應性差,易造成瀝青產(chǎn)品質(zhì)量不合格。現(xiàn)有的氧化交聯(lián)法雖然可以降低油漿的反應活性,但也會同時顯著提高油漿的粘度,增加軟組分的調(diào)入量,故對調(diào)合瀝青的抗老化性能提升能力有限。
如果使用一種新型的小分子改性劑對催化油漿進行改性,使油漿在熱和氧的作用下失去反應活性,但粘度不致升高太多;在提高調(diào)合瀝青抗老化性能的同時,減少油漿調(diào)入量并盡可能多地消耗脫油瀝青,不僅能提高溶劑脫瀝青裝置的加工量和經(jīng)濟效益,也為催化油漿的有效利用提供了新思路,對于改進和完善重油加工手段、提高企業(yè)經(jīng)濟效益具有重要的意義。
在現(xiàn)有的對催化油漿改性用于瀝青調(diào)合的相關(guān)文獻中:cn102559250a提出在催化油漿中加入一定量的蒸汽分壓劑等助劑或過氧化氫及有機過氧化物等氧化劑,通過油泵送入蒸餾塔進行分離,塔頂?shù)玫捷p油、塔中餾出蠟油同時塔底得到的高沸點重油可作為瀝青調(diào)合油,但是所得到的高沸點重油中仍含有一定量的催化劑顆粒,使用時需要通過高溫過濾器予以清潔;cn1103657a公開了一種催化油漿經(jīng)fecl3、p2o5催化氧化處理后,再與脫油瀝青或減壓渣油混合生產(chǎn)重交道路瀝青的方法,其缺點是不能改善瀝青產(chǎn)品閃點不合格問題;cn104650602a提出采用線性或星型sbs作為改性劑、單質(zhì)硫作為助劑應用于道路瀝青調(diào)合,可以極大的改善催化油漿在制備瀝青時存在抗老化性能差、閃點和低溫延度不合格等缺點,對原料性質(zhì)依賴性較小,極大地提高催化油漿的利用效率,但在應用中加入了sbs和糠醛抽出油,明顯增加了瀝青的生產(chǎn)成本;cn102559250a則公開了一種以常壓蒸餾代替減壓蒸餾處理催化油漿的方法,催化油漿在蒸餾之前加入氧化劑和蒸汽分壓調(diào)節(jié)劑,在蒸餾過程中使產(chǎn)物稠化,重組分與丙烷脫瀝青油進行調(diào)合,其質(zhì)量符合gb/t15180-2000重交道路瀝青ah-70指標要求,其缺點是催化油漿調(diào)入比例低,不大于30%。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提出一種催化油漿改性劑,該改性劑能夠在熱和催化劑的作用下通過端基封閉催化油漿的反應活性點,提高催化油漿對熱和氧的穩(wěn)定性,且改性油漿的粘度變化不大,解決現(xiàn)有的催化油漿或改性油漿在高等級道路瀝青調(diào)合過程中,造成瀝青產(chǎn)品抗老化性能差或改性油漿調(diào)入量大的問題,提升催化油漿的附加值,為脫油瀝青生產(chǎn)高等級道路瀝青提供廉價充足的原料。
本發(fā)明所述的催化油漿改性劑由下列組分按重量百分比配制而成:94%~99%醛類化合物,0.5%~3%催化劑,0.5%~3%醇類化合物。
上述醛類化合物主要是甲醛或乙醛或丙醛或丁醛,綜合考慮其反應活性與操作難度優(yōu)選丙醛。
上述催化劑為對甲基苯磺酸或過氧化苯甲酰一種。
上述的醇類化合物為乙醇或丙醇或丁醇或戊醇,綜合考慮反應活性與生產(chǎn)成本優(yōu)先乙醇。
對道路瀝青而言,其抗老化化性能實質(zhì)上表征的是瀝青中的某些活性組分發(fā)生氧化縮合反應的程度,縮合程度越高,瀝青的抗老化性能越差。本發(fā)明利用甲醛、乙醛、丙醛、丁醛等醛類化合物在一定條件和催化劑作用下,能夠與催化油漿中所含的活性組分發(fā)生氧化反應,使其縮合能力顯著降低,抵抗熱和氧老化性能明顯提高,可以替代高價值的富芳軟組分(如糠醛精制抽出油)用于高等級道路瀝青生產(chǎn),提高調(diào)合瀝青的品質(zhì)和使用性能,降低調(diào)合瀝青的生產(chǎn)成本。
附圖說明
圖1為本發(fā)明所用原料催化油漿的性質(zhì)圖表。
圖2為本發(fā)明各實施例中用改性油漿調(diào)合道路瀝青的性質(zhì)圖表。
具體實施方式
以下通過實施例對本發(fā)明作進一步闡述。其目的在于更好地說明本發(fā)明的內(nèi)容,但本發(fā)明的保護范圍不受所舉之例的限制。以下實施例所用原料催化油漿的性質(zhì)見圖1。
實施例1
本實施例所述的催化油漿改性劑由下列組分按重量百分比配制而成:99%醛類化合物,0.5%催化劑,0.5%醇類化合物。所述的醛類化合物為甲醛,所述的催化劑為對甲基苯磺酸,所述的醇類化合物為丁醇。將甲醛、對甲基苯磺酸、丁醇按重量比均勻混合配制得到催化油漿改性劑,以該改性油漿為軟組分與溶劑脫瀝青工藝副產(chǎn)的脫油瀝青按比例調(diào)合,調(diào)合瀝青的性質(zhì)見圖2。
實施例2
本實施例所述的催化油漿改性劑由下列組分按重量百分比配制而成:98%醛類化合物,1%催化劑,1%醇類化合物。所述的醛類化合物為乙醛,所述的催化劑為對甲基苯磺酸,所述的醇類化合物為戊醇。將乙醛、對甲基苯磺酸、戊醇按重量比均勻混合配制得到催化油漿改性劑,以改性油漿為軟組分與溶劑脫瀝青工藝副產(chǎn)的脫油瀝青按比例調(diào)合,調(diào)合瀝青的性質(zhì)見圖2。
實施例3
本實施例所述的催化油漿改性劑由下列組分按重量百分比配制而成:97%醛類化合物,1.5%催化劑,1.5%醇類化合物。所述的醛類化合物為丙醛,所述的催化劑為對甲基苯磺酸,所述的醇類化合物為乙醇。將丙醛、對甲基苯磺酸、乙醇按重量比均勻混合配制得到催化油漿改性劑,以該改性油漿為軟組分與溶劑脫瀝青工藝副產(chǎn)的脫油瀝青按比例調(diào)合,調(diào)合瀝青的性質(zhì)見圖2。
實施例4
本實施例所述的催化油漿改性劑由下列組分按重量百分比配制而成:96%醛類化合物,2.5%催化劑,1.5%醇類化合物。所述的醛類化合物為丁醛,所述的催化劑為對甲基苯磺酸,所述的醇類化合物為丙醇。將丁醛、對甲基苯磺酸、丙醇按重量比均勻混合配制得到催化油漿改性劑,以該改性油漿為軟組分與溶劑脫瀝青工藝副產(chǎn)的脫油瀝青按比例調(diào)合,調(diào)合瀝青的性質(zhì)見圖2。
實施例5
本實施例所述的催化油漿改性劑由下列組分按重量百分比配制而成:95%醛類化合物,3%催化劑,4%醇類化合物。所述的醛類化合物為甲醛,所述的催化劑為過氧化苯甲酰,所述的醇類化合物為丁醇。將甲醛、過氧化苯甲酰、丁醇按重量比均勻混合配制得到催化油漿改性劑,以該改性油漿為軟組分與溶劑脫瀝青工藝副產(chǎn)的脫油瀝青按比例調(diào)合,調(diào)合瀝青的性質(zhì)見圖2。
實施例6
本實施例所述的催化油漿改性劑由下列組分按重量百分比配制而成:94%醛類化合物,3%催化劑,3%醇類化合物。所述的醛類化合物為乙醛,所述的催化劑為過氧化苯甲酰,所述的醇類化合物為戊醇。將乙醛、過氧化苯甲酰、戊醇按重量比均勻混合配制得到催化油漿改性劑,以該改性油漿為軟組分與溶劑脫瀝青工藝副產(chǎn)的脫油瀝青按比例調(diào)合,調(diào)合瀝青的性質(zhì)見圖2。
實施例7
本實施例所述的催化油漿改性劑由下列組分按重量百分比配制而成:97%醛類化合物,1.5%催化劑,1.5%醇類化合物。所述的醛類化合物為丙醛,所述的催化劑為過氧化苯甲酰,所述的醇類化合物為乙醇。將丙醛、過氧化苯甲酰、乙醇按重量比均勻混合配制得到催化油漿改性劑,以該改性油漿為軟組分與溶劑脫瀝青工藝副產(chǎn)的脫油瀝青按比例調(diào)合,調(diào)合瀝青的性質(zhì)見圖2。