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[本篇论文由上帝论文网为您收集整理，上帝论文网http://paper.5var.com将为您整理更多优秀的免费论文，谢谢您的支持] 摘要：考察了4种富芳贫蜡改性剂对丁脱沥青的改性效果，并建立了相应的数学模型。试验表明，新疆混合原油的丁脱沥青，虽然软化点高、针入度和延度低，但当调入适当比例的某种改性剂后，完全可以制备出符合国标GB/T15180-94要求的各个牌号的重交沥青。而且数模定量反映了改性剂对沥青物性的影响，可作为工业放大的依据。
关键词：丁脱沥青 改性剂 重交沥青 研究 1 前言 以减渣为原料的丁烷脱沥青装置，因其脱沥青油(馏分油)的收率大幅度提高，则塔底得到的脱油沥青就相当硬，通常称为硬沥青。这种硬沥青由于失去了正常的4组分匹配，其软化点很高，而针入度和延度则很小，给沥青产品的开发带来了诸多困难。当缺乏解决这些困难的手段时，硬沥青只好调入燃油中烧掉，但这样做无疑会降低经济效益。积极的办法应当是针对硬沥青存在的问题，找出恰当的解决措施，将其开发成市场短缺、有良好销售前景的重交或普通沥青产品。这不但有利于提高综合经济效益和社会效益，也给丁脱沥青生产工艺注入了新的活力。
基于上述认识，抚顺石油化工研究院开展了“新疆混合原油丁脱沥青制取重交及普通道路沥青的研究”工作。结果表明，用兰炼的丁脱硬沥青为基础原料，以富芳贫蜡组分为改性剂，可以制备出符合国标GB/T15180-94和交通部JTJ052-93指标要求的各种牌号的重交沥青，以及常用的100#道路沥青。本文系重交沥青的研究情况。 2 试验部分 2.1 原料性质
试验原料均采自兰炼有关生产装置，计有丁烷脱油沥青(基础沥青)、改性剂D、改性剂Z、改性剂G、改性剂F。各原料的性质如表1所示。
从表1可以看出，作为基础沥青的丁脱沥青，蜡含量和饱和分较少，而胶质和沥青质较多，这对制备沥青产品较为有利。作为改性剂D、Z、G的蜡含量不算高，应当是较适合的改性剂。
2.2 试验及结果
2.2.1 丁脱沥青分别与改性剂Z、G、F的调合
丁脱沥青分别于改性剂Z、G、F调合，所得重交沥青的性质如表2、3、4所示。表2～4中，改性剂加入量与产品针入度和软化点间的关系曲线如图1～3所示。表2～4中改性剂加入量分别对产品25℃针入度和软化点进行线性回归，所得数学模型如表5所示。 原 料 性 质 表1 原料名称 | 针入度
(25℃)
1/10mm | 软化点
℃ | 延度
(25℃)
cm | 蜡含量
(蒸馏法)
m% | 族组成 m% | 饱和分 | 芳香分 | 胶质 | 沥青质 | 丁脱沥青 | 8 | 76.3 | 6 | 2.35 | 13.56 | 34.82 | 41.41 | 10.21 | 改性剂D | 210 | 38.8 | ＞140(15℃) | 2.96 | 27.09 | 35.28 | 32.52 | 5.11 | 改性剂Z | - | - | - | 3.59 | 51.07 | 39.02 | 9.07 | 0.84 | 改性剂G | - | - | - | 4.73 | 37.36 | 47.77 | 14.26 | 0.61 | 改性剂F | - | - | - | 5.02 | 51.02 | 39.83 | 9.15 |
丁脱沥青与改性剂Z调合试验结果 表2 编 号 | Z-1 | Z-2 | Z-3 | Z-4 | Z-5 | 牌 号 | AH-50 | AH-70 | AH-90 | AH-110 | AH-130 | 改性剂Z调入量，m% | 23 | 26.5 | 30 | 32 | 33 | 针入度(25℃)，1/10mm | 55 | 71 | 93 | 119 | 126 | 软化点，℃ | 51.8 | 47.5 | 44.8 | 42.7 | 42.0 | 延度(15℃)，cm | 92 | ＞140 | ＞140 | ＞140 | ＞140 | 薄膜加热(163℃，5h)
损失，m%
针入度比，%
延度，(25℃)，cm
(15℃)，cm | 0.125
67
＞140
10 | 0.167
61
＞140
20 | 0.240
68
＞140
46 | 0.179
61
＞140
83 | 0.250
67
＞140
98 | 溶解度，m% | ＞99.00 | 99.99 | 99.96 | ＞99.00 | ＞99.00 | 闪点，℃ | ＞260 | ＞260 | ＞260 | ＞260 | ＞260 | 密度(25℃)，g/cm3 | - | 0.997 | 0.997 | - | - | 蜡含量(蒸馏法)，m% | - | - | 2.69 | 2.84 | - |
由表2～4、图1～3和表5中的数学模型可以看出，随改性剂加入量的增加，产品沥青的针入度逐步上升，软化点逐步下降。丁脱沥青分别与改性剂Z、G调合，制备的5个牌号的重交沥青性质，全部符合国标GB/T15180-94和交通部JTJ052-93技术指标的要求；丁脱沥青与改性剂F调合，可以制备符合GB/T15180-94指标要求的AH-50、AH-70、AH-90三个牌号的重交沥青，其余两个牌号的产品，因薄膜加热后的针入度比小而不合格。 丁脱沥青与改性剂G调合试验结果 表3 编 号 | G-1 | G-2 | G-3 | G-4 | G-5 | 牌 号 | AH-50 | AH-70 | AH-90 | AH-110 | AH-130 | 改性剂G调入量，m% | 21 | 25 | 28.5 | 31 | 32.5 | 针入度(25℃)，1/10mm | 50 | 68 | 93 | 117 | 127 | 软化点，℃ | 48.8 | 46.8 | 44.1 | 42.3 | 42.5 | 延度(15℃)，cm | 135 | ＞140 | ＞140 | ＞140 | ＞140ｑ | 薄膜加热(163℃，5h)
损失，m%
针入度比，%
延度，(25℃)，cm
(15℃)，cm | 0.106
68
＞140
17 | 0.117
66
＞140
46 | 0.128
61
＞140
115 | 0.200
59
＞140
130 | 0.178
61
＞140
107 | 溶解度，m% | ＞99.00 | 100.00 | 100.00 | ＞99.00 | ＞99.00 | 闪点，℃ | ＞260 | ＞260 | ＞260 | ＞260 | ＞260 | 密度(25℃)，g/cm3 | - | 1.009 | 1.010 | - | - | 蜡含量(蒸馏法)，m% | - | - | 2.58 | 2.63 | - |
丁脱沥青与改性剂F调合试验结果 表4 编 号 | F-1 | F-2 | F-3 | F-4 | F-5 | 牌 号 | AH-50 | AH-70 | AH-90 | AH-110 | AH-130 | 改性剂F调入量，m% | 27 | 30 | 34 | 35 | 37 | 针入度(25℃)，1/10mm | 52 | 67 | 91 | 114 | 136 | 软化点，℃ | 47.5 | 46.3 | 44.4 | 43.7 | 41.8 | 延度(15℃)，cm | 58 | 119 | ＞140 | ＞140 | ＞140 | 薄膜加热(163℃，5h)
损失，m%
针入度比，%
延度，(25℃)，cm
(15℃)，cm | 0.110
69
＞140
6.5 | 0.198
66
＞140
13.5 | 0.200
56
＞140
26 | 0.143
46
＞140
- | -
-
-
- | 溶解度，m% | ＞99.00 | 100.00 | ＞99.00 | ＞99.00 | ＞99.00 | 闪点，℃ | ＞260 | ＞260 | ＞260 | ＞260 | ＞260 | 密度(25℃)，g/cm3 | - | 1.012 | 1.013 | - | - | 蜡含量(蒸馏法)，m% | - | - | 3.31 | - | - |
表5 改性剂 | 指标 | 数学模型 | R | a | Z | 针入度 | P=-116.07+7.23X | 0.982 | 0.01 | 软化点 | T=73.63-0.964X | -0.996 | 0.01 | G | 针入度 | P=-99.05+6.98X | 0.991 | 0.01 | 软化点 | T=61.45-0.56X | -0.988 | 0.01 | F | 针入度 | P=-175.00+8.19X | 0.970 | 0.01 | 软化点 | T=62.45-0.543X | -0.984 | 0.01 |
2.2.2 丁脱沥青与改性剂Z和D的调合
2.2.2.1 数学模型的建立
本组试验用改性剂Z和D对丁脱沥青进行复合改性。试验用正交表L9(3（4）)安排，改性剂的调入量及产品的主要物理性质如表6所示，用表6中改性剂的调入量，分别对产品的25℃针入度、软化点、15℃延度进行逐步回归，可得到相应的数学模型。数模及其方差分析见表7。
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