本发明属于石油加工技术领域，尤其涉及一种采用劣质原油制备70号a级道路石油沥青的方法。
背景技术：
由于原油价格变化加剧和原油品质劣质化、重质化趋势明显，各大石油石化公司不断加强劣质原油加工技术进步，以适应原油品质的变化。重质化、劣质化是世界原油质量变化的主要趋势，含硫原油和高硫原油的产量已占原油总产量的75％以上，今后十年间含硫和高硫原油比例还会进一步增加。原油劣质化造成了常减压装置所产沥青品质的不稳定性，劣质原料所产70号a级沥青产品存在10℃延度指标偏低，60℃动力粘度指标偏低、老化残留针入度指标偏低等不合格现象。
沥青生产方案受原油市场波动，影响沥青产品质量。70号沥青软化点、针入度指数、老化质量变化等十三项指标均影响客户应用的满意度；道沥青应用地域范围广，对不同石料粘附性的匹配性考察不足。不同生产方案转产、原油指标波动等容易引起产品指标波动，增加不合格沥青的产生。
常减压蒸馏工艺生产道路石油沥青是利用蒸馏原理得到沥青的一种方式。正确选择原油是采用蒸馏法生产优质道路沥青的先决条件。原油经过电脱盐脱水系统以及换热后，进入初馏塔进行初步蒸馏，初馏塔塔顶蒸出石脑油及瓦斯气等轻组分，初馏塔塔底油经过常压加热炉加热进入常压塔进行下一步蒸馏。从常压塔中得到不同切割馏分的侧线产品，可作为直馏柴油、轻质燃料油等产品。经过常压塔将轻组分分离后，常压塔底油经过减压加热炉进一步加热后进入减压塔进行下一步蒸馏分离。由于减压塔内属于真空状态，分离能力得到进一步加强，较轻的侧线组分被分离后，在减压塔底得到减压渣油，通过控制减压塔底渣油温度，最终得到符合特定要求的沥青产品。
常减压蒸馏工艺最主要是通过蒸馏方法将轻组分与沥青分离切割，切割温度的控制是保证沥青产品达到标准要求的关键。用蒸馏法直接得到道路沥青，是生产沥青中工艺最简单、生产成本最低的方法。在沥青总产量中，70％～80％都是蒸馏法生产得到的。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种采用劣质原油制备70号a级道路石油沥青的方法，本发明提供的方法制备的石油沥青优于jtgf40-2004中的70号a级道路石油沥青技术要求。
本发明提供了一种采用劣质原油制备70号a级道路石油沥青的方法，包括：
将劣质原油与马瑞原油、增溶剂混合，得到混合物；
将所述混合物进行常减压蒸馏，得到道路石油沥青。
优选的，所述劣质原油为单独加工时无法得到合格70号a级道路石油沥青的原油。
优选的，所述劣质原油中沥青质的质量分数为3～4％，胶质的质量分数为10～15％。
优选的，所述劣质原油中镍的质量含量为20～25ug/g，钒的质量含量为50～55ug/g。
优选的，所述增溶剂中胶质的质量含量为10～15％，芳香分的质量含量≥45％。
优选的，所述增溶剂选自催化裂化油浆、焦化蜡油、减压蜡油、糠醛抽出油和芳烃油中的一种或几种。
优选的，所述增溶剂为催化裂化油浆。
优选的，所述马瑞原油在混合物中的质量含量为60～90％。
优选的，所述增溶剂在混合物中的质量含量为0～10％。
优选的，所述常减压蒸馏过程中的常压炉出口温度为345～355℃；减压炉出口的温度为365～375℃。
本发明将劣质原油、马瑞原油、增溶剂等混合均匀后经常减压工艺进行减压深拔；所述劣质原油为单独不能生产沥青的高硫高残碳原油等；所述增溶剂为催化裂化油浆、焦化蜡油、减压蜡油、糠醛抽出油、芳烃油等。本发明提供的方法可提高劣质原料制备沥青产品的质量，制备得到的70号a道路石油沥青10℃延度≮45cm、60℃动力粘度≮195pa.s，rtfot试验老化残留针入度比≮61％，rtfot试验老化10℃延度≮6cm，其他指标均满足技术要求。本发明制备得到的70号a级道路石油沥青优于交通运输部jtgf40-2004《公路沥青路面施工技术规范》要求的70号a级道路石油沥青。
本发明采用原油混炼工艺改善劣质原料生产沥青产品的质量指标；通过添加增溶剂，促进了劣质原料与马瑞原油混合的相容性和均一性，保证了装置工艺操作的稳定性；成功制备出优于交通运输部jtgf40-2004《公路沥青路面施工技术规范》要求的70号a级道路石油沥青。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员经改进或润饰的所有其它实例，都属于本发明保护的范围。应理解，本发明实施例仅用于说明本发明的技术效果，而非用于限制本发明的保护范围。实施例中，所用方法如无特别说明，均为常规方法。
本发明提供了一种采用劣质原油制备70号a级道路石油沥青的方法，包括：
将劣质原油与马瑞原油、增溶剂混合，得到混合物；
将所述混合物进行常减压蒸馏，得到70号a级道路石油沥青。
在本发明中，所述劣质原油优选为单独加工时无法得到合格70号a级道路石油沥青的原油。在本发明中，所述劣质原油优选为不适合作为70号a级道路石油沥青的生产原料，汽柴油馏分少，沥青质和胶质含量低，镍钒等金属含量低的原油。在本发明中，所述劣质原油20℃的密度优选为920～990kg/m3，更优选为948～949kg/m3，最优选为948.7kg/m3；硫含量优选为3.5～4％，更优选为3.9～4％，最优选为3.91％；残碳优选为8～8.5％，更优选为8.3～8.4％，最优选为8.4％；常压初馏点的温度优选为170～175℃，更优选为171～174℃，最优选为173℃；常压10％的温度优选为290～310℃，更优选为295～305℃，最优选为300℃；205℃常压馏出量优选为2～4ml，更优选为2.5～3.5ml，最优选为3ml；常压总馏出量优选为10～12ml，更优选为10.5～11.5ml，最优选为11ml；减压初馏点的温度优选为290～295℃，更优选为291～294℃，最优选为292～293℃；减压10％的温度优选为385～390℃，更优选为386～389℃，最优选为387～388℃；减压20％的温度优选为410～415℃，更优选为411～414℃，最优选为412～413℃；减压30％的温度优选为445～450℃，更优选为446～449℃，最优选为447～448℃；减压40％的温度优选为473～477℃，更优选为474～476℃，最优选为475℃；减压50％的温度优选为490～495℃，更优选为491～494℃，最优选为492～493℃；减压50％的收率优选为45～50％，更优选为46～49％，最优选为47～48％；减压360℃馏出量优选为3～7ml，更优选为4～6ml，最优选为5ml；减压总馏出量优选为45～50ml，更优选为46～49ml，最优选为47～48ml；所述劣质原油中沥青质的质量分数优选为3～4％，更优选为3.2～3.8％，更优选为3.4～3.6％，最优选为3.53％；所述劣质原油中饱和分的质量分数优选为30～35％，更优选为31～35％，更优选为33～35％，更优选为34～35％，最优选为34.78％；所述劣质原油中芳香分的质量分数优选为35～40％，更优选为36～39％，更优选为36～37％，最优选为36.01％；所述劣质原油中胶质的质量分数优选为10～15％，更优选为11～14％，更优选为12～13％，最优选为12.20％；所述劣质原油的酸值优选为0.85～0.90mgkoh/g，更优选为0.86～0.89mgkoh/g，最优选为0.87～0.88mgkoh/g；所述劣质原油中镍的含量优选为20～25ug/g，更优选为21～24ug/g，最优选为22～23ug/g；所述劣质原油中钒的质量含量优选为50～55ug/g，更优选为52～55ug/g，更优选为54～55ug/g，最优选为54.7ug/g。
在本发明中，所述马瑞原油优选为适合作为道路石油的生产原料，汽柴油馏分分布均匀，沥青质和胶质含量合理，镍钒等金属含量高利于沥青产品，内部胶体结构稳定。在本发明中，所述马瑞原油20℃的密度优选为935～940kg/m3，更优选为938～940kg/m3，最优选为939.7kg/m3；所述马瑞原油中水分的质量分数优选为0.05～0.10％，更优选为0.06～0.09％，最优选为0.07～0.08％；所述马瑞原油中总氯与有机氯含量的比值优选为25～30mg/kg，更优选为26～29mg/kg，最优选为28.2mg/kg；所述马瑞原油中硫含量优选为2～3％，更优选为2.2～2.8％，更优选为2.4～2.6％，最优选为2.56％；残碳优选为8～8.5％，更优选为8.1～8.4％，更优选为8.3～8.4％，最优选为8.39％；常压初馏点的温度优选为80～85℃，更优选为81～84℃，最优选为82～83℃；常压10％的温度优选为195～200℃，更优选为196～199℃，最优选为197～198℃；常压20％的温度优选为255～260℃，更优选为256～259℃，最优选为257～258℃；常压30％的温度优选为290～295℃，更优选为291～294℃，最优选为292～293℃；常压40％的温度优选为295～305℃，更优选为298～302℃，最优选为300℃；常压40％的收率优选为30～35％，更优选为31～34％，最优选为32～33％；常压205℃的馏出量优选为10～15ml，更优选为11～14ml，最优选为12～13ml；常压总馏出量优选为30～35ml，更优选为31～34ml，最优选为32～33ml；减压初馏点的温度优选为285～290℃，更优选为286～289℃，最优选为287～288℃；减压10％的温度优选为375～380℃，更优选为376～379℃，最优选为377～378℃；减压20％的温度优选为410～415℃，更优选为411～414℃，最优选为412～413℃；减压30％的温度优选为475～480℃，更优选为474～479℃，最优选为477～478℃；减压30％的收率优选为25～35％，更优选为28～32％，最优选为30％；减压360℃的馏出量优选为6～10ml，更优选为7～9ml，最优选为8ml；减压总馏出量优选为29～33ml，更优选为30～32ml，最优选为31ml；所述马瑞原油中碱性氮的含量优选为890～895ug/g，更优选为891～894ug/g，最优选为892～893ug/g；所述马瑞原油50℃的粘度优选为55～60mm2/s，更优选为56～59mm2/s，最优选为57～58mm2/s；所述马瑞原油中沥青质的质量分数优选为5.5～6％，更优选为5.8～6％，更优选为5.9～6％，最优选为5.93％；所述马瑞原油中饱和分的质量分数优选为20～25％，更优选为21～24％，更优选为21～22％，最优选为21.57％；所述马瑞原油中芳香分的质量分数优选为30～35％，更优选为31～34％，更优选为31～32％，最优选为31.99％；所述马瑞原油中胶质的质量分数优选为15～20％，更优选为15～18％，更优选为15～16％。最优选为15.66％；所述马瑞原油中含盐量优选为20～25mg/l，更优选为20～23mg/l，更优选为20～21mg/l，最优选为20.1mg/l；所述马瑞原油中的灰分优选为0.05～0.10，更优选为0.06～0.09％，更优选为0.08～0.09％，最优选为0.084％；所述马瑞原油中的杂质(汽油溶)优选为0.04～0.05％，更优选为0.042～0.048％，更优选为0.044～0.046％，最优选为0.045％；所述马瑞原油的酸值优选为1.5～2mgkoh/g，更优选为1.5～1.8mgkoh/g，更优选为1.5～1.6mgkoh/g，最优选为1.57mgkoh/g；所述原油中镍的含量优选为55～60ug/g，更优选为56～59ug/g，更优选为56～57ug/g，最优选为56.7ug/g；所述马瑞原油中钒的质量含量优选为240～245ug/g，更优选为241～244ug/g，更优选为243～244ug/g，最优选为243.8ug/g。
在本发明中，所述马瑞原油在混合物中的质量含量优选为60～90％，更优选为65～85％，更优选为70～80％，最优选为75％。
在本发明中，所述增溶剂优选采用胶质和芳香分含量高的物质，利于不同原油调和时四组分的相容，不会产生沥青质聚沉；所述增溶剂中胶质的质量含量优选为10～15％，更优选为11～14％，更优选为12～13％，最优选为12.45％；所述增溶剂中的芳香分质量含量优选不小于45％，更优选为50～60％，更优选为52～58％，更优选为54～56％，最优选为54.71％。
在本发明中，所述增溶剂优选选自催化裂化油浆、焦化蜡油、减压蜡油、糠醛抽出油和芳烃油中的一种或几种，更优选为催化裂化油浆。在本发明中，所述催化裂化油浆优选为重催油浆；所述催化裂化油浆的芳香分质量含量优选不小于45％，更优选为50～60％，更优选为52～58％，更优选为54～56％，最优选为54.71％；固含量优选不大于8.0mg/l，更优选为2～8mg/l，更优选为2～6mg/l，更优选为2～3mg/l，最优选为2.54mg/l；灰分优选不大于0.9％，更优选为0.2～0.8％，更优选为0.2～0.6％，更优选为0.2～0.3％，最优选为0.285％；初馏点温度优选不大于420℃，更优选为100～400℃，更优选为100～300℃，最优选为103℃或253℃。
在本发明中，所述催化裂化油浆的密度优选为1～1.1g/cm3，更优选为1.02～1.09g/cm3，更优选为1.04～1.09g/cm3，更优选为1.06～1.09g/cm3，更优选为1.08～1.09g/cm3，最优选为1.083g/cm3；所述催化裂化油浆的硫含量优选为0.5～1％，更优选为0.6～0.9％，更优选为0.8～0.9％，最优选为0.861％；残碳优选为10～15％，更优选为11～14％，更优选为12～13％，最优选为12.6％；灰分优选为0.25～0.30，更优选为0.26～0.29％，更优选为0.28～0.29％，最优选为0.285％；常压初馏点温度优选为100～110℃，更优选为102～105℃，最优选为103～104℃；常压205℃的馏出量优选为1.5～2.5％，更优选为1.8～2.2％，最优选为2％；常压300℃的馏出量优选为8～9％，更优选为8.2～8.8％，更优选为8.4～8.6％，最优选为8.5％；常压总馏量优选为9～10ml，更优选为9.2～9.8ml，更优选为9.4～9.6ml，最优选为9.5ml；减压初馏点的温度优选为250～260℃，更优选为252～255℃，最优选为253～254℃；减压10％的温度优选为400～410℃，更优选为402～408℃，最优选为404～406℃；减压20％的温度优选为415～425℃，更优选为418～422℃，最优选为420℃；减压30％的温度优选为430～435℃，更优选为431～434℃，最优选为432～433℃；减压40％的温度优选为440～445℃，更优选为441～444℃，最优选为442～443℃；减压50％的温度优选为445～450℃，更优选为446～449℃，最优选为447～448℃；减压总馏量优选为50～55ml，更优选为51～54ml，最优选为52～53ml；减压360℃的馏出量优选为6～10％，更优选为7～9％，最优选为8％；常压和减压总馏量优选为60～65ml，更优选为60～63ml，更优选为60～61ml，最优选为60.5ml；固含量优选为2～3％，更优选为2.2～2.8％，更优选为2.4～2.6％，最优选为2.54％；氮含量优选为3000～3200ppm，更优选为3100～3180ppm，更优选为3160～3170ppm，最优选为3161ppm；沥青质的质量含量优选为4.5～5.5％，更优选为4.8～5.2％，最优选为4.95％；饱和分的质量含量优选为20～25％，更优选为21～24％，更优选为22～23％，最优选为22.02％；芳香分的质量含量优选为50～55％，更优选为52～55％，更优选为54～55％，最优选为54.71％；胶质的质量含量优选为10～15％，更优选为11～14％，更优选为12～13％，最优选为12.45％。
在本发明中，所述增溶剂在混合物中的质量含量优选为0～10％，更优选为2～8％，更优选为3～6％，最优选为4～5％。
在本发明中，所述常减压蒸馏优选采用常减压装置，常减压装置是常压蒸馏装置和减压蒸馏装置两个装置的总称，因为两个装置通常在一起，故称为常减压装置。在本发明中，所述常减压蒸馏过程中的常压蒸馏是根据组成原油的各类烃分子沸点的不同，利用加热炉、分馏塔等设备将原油进行多次的部分汽化和部分冷凝，使汽液两相进行充分的热量交换和物质交换，以达到分离的目的，从而制得汽油、煤油、柴油等馏分；所述常减压蒸馏过程中的减压蒸馏是利用降低压力从而降低液体沸点的原理，将常压渣油在减压塔内进行分馏，减压塔的真空是靠二至三级蒸汽喷射泵抽空而造成的。
在本发明中，所述常减压蒸馏过程中从减压塔侧线可以引出各种润滑油馏分或催化裂化的原料，塔底重油叫减压渣油，通过工艺优化调整减压渣油的针对度可作为70号a级道路石油沥青；所述减压渣油的针入度优选为65～75dmm，更优选为68～72dmm，最优选为70dmm；所述常减压蒸馏过程中的常压炉出口温度优选为345～355℃，更优选为348～352℃，最优选为350℃；常压塔顶温度优选为110～130℃，更优选为115～125℃，最优选为120℃；减压炉出口的温度优选为365～375℃，更优选为368～372℃，最优选为370℃；减压塔顶真空度绝压优选≤3.3kpa，更优选为0～1.6kpa，更优选为0.2～1.4kpa，更优选为0.5～1.2kpa，最优选为0.8～1kpa；减压塔顶的温度优选为95～105℃，更优选为98～102℃，最优选为100℃；减压塔底的温度优选≤360℃，更优选为330～355℃，更优选为335～350℃，最优选为340～345℃。
本发明将劣质原油、马瑞原油、增溶剂等混合均匀后经常减压工艺进行减压深拔；所述劣质原油为单独不能生产70号沥青的高硫高残碳原油等；所述增溶剂为催化裂化油浆、焦化蜡油、减压蜡油、糠醛抽出油、芳烃油等。本发明提供的方法可提高劣质原料制备沥青产品的质量，制备得到的70号a道路石油沥青10℃延度≮45cm、60℃动力粘度≮195pa.s，rtfot试验老化残留针入度比≮61％，rtfot试验老化10℃延度≮6cm，其他指标均满足技术要求。本发明制备得到的道路石油沥青优于交通运输部jtgf40-2004《公路沥青路面施工技术规范》要求的70号a级道路石油沥青。
本发明采用原油混炼工艺改善劣质原料生产沥青产品的质量指标；通过添加增溶剂，促进了劣质原料与马瑞原油混合的相容性和均一性，保证了装置工艺操作的稳定性；成功制备出优于交通运输部jtgf40-2004《公路沥青路面施工技术规范》要求的70号a级道路石油沥青。
本发明以下实施例所用的马瑞原油为委内瑞拉的环烷基高硫原油，性能指标如下：
劣质原油为马拉西亚的稀释原油，性能指标如下：
催化油浆为催化裂化油浆，为京博石化装置所产的重油催化油浆，性能指标如下：
实施例1
将马瑞原油60wt％、劣质原油35wt％和催化油浆5wt％混合，得到混合原料；
将所述混合原料进行常减压蒸馏进行减压深拔后，所述常减压蒸馏过程中常压炉出口温度控制350±5℃、常压塔顶温度120±10℃、减压炉出口控制370±5℃、减压塔顶真空度绝压＜1.6kpa、减压塔顶温度100±5℃、减压塔底温度控制345±3℃，得到产品。
对本发明实施例1制备的产品按照《交通部公路沥青路面施工技术规范》(jtgf40-2004)标准进行检测，检测结果如表1所示，本发明实施例1制备的产品符合《交通部公路沥青路面施工技术规范》(jtgf40-2004)70号a级道路沥青的指标要求。
实施例2
将马瑞原油70wt％、劣质原油27.5wt％和催化油浆2.5wt％混合，得到混合原料；
将所述混合原料进行常减压蒸馏进行减压深拔，所述常减压蒸馏过程中常压炉出口温度控制350±5℃、常压塔顶温度120±10℃、减压炉出口控制370±5℃、减压塔顶真空度绝压＜1.6kpa、减压塔顶温度100±5℃、减压塔底温度控制348±3℃，得到产品。
按照实施例1的方法，对本发明实施例2制备的产品进行性能检测，检测结果如表1所示，本发明实施例2制备的产品符合《交通部公路沥青路面施工技术规范》(jtgf40-2004)70号a级道路沥青的指标要求。
实施例3
将马瑞原油88wt％、劣质原油10wt％和催化油浆2wt％混合，得到混合原料；
将所述混合原料进行常减压蒸馏进行减压深拔后，所述常减压蒸馏过程中常压炉出口温度控制350±5℃、常压塔顶温度120±10℃、减压炉出口控制370±5℃、减压塔顶真空度绝压＜1.6kpa、减压塔顶温度100±5℃、减压塔底温度控制355±3℃，得到产品。
按照实施例1的方法，对本发明实施例3制备的产品进行性能检测，检测结果如表1所示，本发明实施例3制备的沥青符合《交通部公路沥青路面施工技术规范》(jtgf40-2004)70号a级道路沥青的指标要求。
比较例1
采用劣质原油单独制备70号沥青，将劣质原油进行常减压蒸馏进行减压深拔后，所述常减压蒸馏过程中常压炉出口温度控制350±5℃、常压塔顶温度120±10℃、减压炉出口控制370±5℃、减压塔顶真空度绝压＜1.6kpa、减压塔顶温度100±5℃、减压塔底温度控制357±3℃，得到产品。
按照实施例1的方法，对本发明比较例1制备的产品进行性能检测，检测结果如表1所示，本发明比较例1制备的产品不符合《交通部公路沥青路面施工技术规范》(jtgf40-2004)70号a级道路沥青的指标要求。
表1本发明实施例和比较例制备的石油沥青产品性能检测结果
通过实施例和比较例进行对比，采用本发明提供的方法可显著改善劣质原料的沥青产品指标，并制备得到合格70号a级道路石油沥青产品。
本发明将劣质原油、马瑞原油、增溶剂等混合均匀后经常减压工艺进行减压深拔；所述劣质原油为单独不能生产沥青的高硫高残碳原油等；所述增溶剂为催化裂化油浆、焦化蜡油、减压蜡油、糠醛抽出油、芳烃油等。本发明提供的方法可提高劣质原料制备沥青产品的质量，制备得到的70号a道路石油沥青10℃延度≮45cm、60℃动力粘度≮195pa.s，rtfot试验老化残留针入度比≮61％，rtfot试验老化10℃延度≮6cm，其他指标均满足技术要求。本发明制备得到的道路石油沥青优于交通运输部jtgf40-2004《公路沥青路面施工技术规范》要求的70号a级道路石油沥青。
本发明采用原油混炼工艺改善劣质原料生产70号a级道路石油沥青产品的质量指标；通过添加增溶剂，促进了劣质原料与马瑞原油混合的相容性和均一性，保证了装置工艺操作的稳定性；成功制备出优于交通运输部jtgf40-2004《公路沥青路面施工技术规范》要求的70号a级道路石油沥青。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。