中石油燃料油有限责任公司

单位：秦皇岛中石油燃料沥青有限责任公司姓名：田忠时间： 2013 年 6 月 25 日

一、原油 二、适合生产石油沥青的原油类别 三、选择适合生产沥青的原油方法 四、沥青的基础知识 五、沥青最常见的生产工艺 六、沥青的评价

一、原油：

1 、原油的定义：

从地下开采出来的天然石油。它是一种液态的，以碳氢化合物为主要成分的矿产品。

2 、原油的成分组成：平均而言，原油由以下几种元素或化合物组成：碳—— 84%

氢—— 14%

硫—— 1 到 3% （硫化氢、硫化物、二硫化物和单质硫）氮——低于 1% （带胺基的碱性化合物）氧——低于 1% （存在于二氧化碳、苯酚、酮和羧酸等有机化合物中）金属——低于 1% （镍、铁、钒、铜、砷）

按组成分类可分为：石蜡基原油、环烷基原油、中间基原油

按硫含量可分为：超低硫原油、低硫原油、含硫原油、高硫原油

按比重可分为：轻质原油、中质原油、重质原油、特重质原油

3 、原油分类：

二、适合生产石油沥青的原油类别

1 、环烷基原油： 工艺——适合用蒸馏法 性能——含蜡量少、延度高、与石料的结合力强、感温性、

高低温性能和抗老化性能好，是生产道路沥青的首选原油。

2 、中间基原油： 工艺——适合用蒸馏、溶剂脱沥青、调和等方法 性能——含有一定数量的蜡、沥青收率低、延度较小，比

较适合生产道路沥青

三、选择适合生产沥青的原油方法：一、用经验方法预测：（ A+R ） / W<0.5 不适合生产沥青（ A+R ） / W =0.5-1.5 可生产普通道路沥青（ A+R ） / W >1.5 可生产重交通道路沥青

（ A ：表示沥青质 R ：表示胶质 W ：表示蜡含量）

A+R- 2.5 W< 0 不适合生产沥青

A+R- 2.5W 0—8 、 A+R>6 可生产普通 道路沥青

A+R- 2.5 W >8 最适合生产道路沥青

（ A ：表示沥青质 R ：表示胶质 W ：表示蜡含量

二、通过实验室评价来选择：将原油在实沸点蒸馏装置上进行常压和减压蒸馏，可得到不同的窄馏分以及釜底残渣（减压渣油）。并计算收率，测试各馏分的性质。由渣油的针入度、软化点、延度、蜡含量、组成等数据可初步判断原油生产沥青的适宜性（必要时也可采用其它方法进一步进行评价，如：氧化、溶剂脱沥青等手段）

四、沥青的基础知识

1 、沥青的定义：

暗褐色至黑色的，可溶于笨或二硫化碳等溶剂的

固体或半固体有机物，是自然界存在或是从原油经蒸馏得到的残渣。

2 、沥青的分类：

按用途

沥青

道路沥青

建筑沥青

特种沥青

重交通道路沥青

道路沥青

防水防潮沥青

防腐沥青

电缆沥青 ‥ ‥ ‥

按生产工艺

沥 青

直馏沥青

氧化沥青

调和沥青

改性沥青

乳化沥青

3 、常用的道路沥青

石油沥青50 号沥青70 号沥青90 号沥青

110 号沥青

改沥青沥青I-B 级I-C 级I-D 级

4 、国内沥青产品的现行标准（ 1 ）行业标准 (NB SH/T 0522-2010) 适用于中、低等级道路及城市道路主干道的道路沥青路面，也可作为乳化沥青

和稀释沥青的原料（ 2 ）国家标准 (GB/T 15180-2010 适用于高速公路、一级公路和城市快速路、主干路重交通道路石油沥青路面，也

适用于其他各各等公路、城市道路、机场道面等以及作为乳化沥青、稀释沥青和改性沥青的原料

（ 3 ）交通部标准 (JTG F40-2004) 适用于所有路面，根据气候分区与不同等级 (A 、 B 、 C 级 ) 进行选择使用。

五、沥青最常见的生产工艺

1 、常减压蒸馏 2 、常减压蒸馏 - 氧化工艺

3 、常减压蒸馏 - 溶剂脱沥青 - 调合工艺

常减压蒸馏工艺

常减压蒸馏工艺 常减压蒸馏工艺生产道路沥青是利用蒸馏原理得到沥青的一

中方式。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。

原油经过电脱盐系统进行必要的脱水脱盐以及换热后，进入初馏塔进行初步蒸馏，初馏塔塔顶蒸出石脑油以及瓦斯气等轻组分，塔底部分经过常压加热炉加热进入常压塔进行进一步蒸馏。

从常压塔中得到不同切割馏分的侧线产品，根据性质的不同，可作为直馏柴油、轻质燃料油等产品。

常减压蒸馏工艺 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进一步蒸馏分离。由于减压塔内属于真空状态，分离能力得到进一步加强，进一步分离出较轻的侧线组分后，在减压塔底最终得到减压渣油，减压塔底渣油通过温度的控制，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的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，是沥青生产中工艺最简单、生产成本最低的方法。沥青总产量中， 70%~80%都是蒸馏法生产的。

常减压蒸馏 - 氧化生产工艺

常压炉

减压炉常压塔 减压塔 氧化塔

汽油、柴油 馏分油

沥青

原油

常减压蒸馏 - 氧化生产工艺

沥青氧化的目的是改变其组成，使软化点提高，针入度及温度敏感性减小。

虽然很多适合生产道路沥青的重质原油（如南美原油等）可以采用蒸馏法直接生产出合格的道路沥青，但有些原油难以用蒸馏法直接得到。有些轻质原油经过常减压蒸馏后得到的减压渣油，软化点较低、针入度大、温度敏感性大。这时，通过氧化法将其在一定温度下通入空气，使其组成发生变化，提高其沥青质含量，使其软化点升高，针入度减少，改善其温度敏感性，以达到沥青产品规格要求。

常减压蒸馏—溶剂脱沥青—调和工艺

溶 剂 脱 沥 青 调和罐常减压塔

渣油

汽油、柴油、馏分油 脱沥青油

沥青

或重芳烃油

原油

常减压蒸馏—溶剂脱沥青—调和工艺

溶剂脱沥青是加工重质油的一种石油炼制工艺，其过程是以减压渣油等重质油为原料，利用丙烷、丁烷等烃类作为溶剂进行萃取，萃取物即脱沥青油可做重质润滑油原料或裂化原料，萃余物脱油沥青可做道路沥青或其他用途。

利用溶剂对渣油各组分的不同溶解能力，从渣油中分离出富含饱和分和芳烃分的脱沥青油，同时得到含胶质和沥青质的浓缩物。前者的残炭值低，重金属含量小，可以作为催化裂化或生产润滑油的原料，后者可直接或通过氧化、调和等方法，生产出各种规格的石油沥青。

六、沥青的评价1 、国内石油沥青评价标准

国内道路石油沥青评价主要有三个标准：

NB SH/0522-2010 行业标准

GB/T 15180-2010 国家标准

JTG F40-2004 交通部标准

项 目 质 量 指 标

试验方法200号 180号 140号 100号 60号

针入度（ 25℃ ， 100g ， 5s）（ 1/10mm） 200-300 150-200 110-150 80-110 50-80 GB/T4509

延度（ 25℃ ） /cm 不小于 20 100 100 90 70 GB/T4508

软化点 /℃ 30-48 35-48 38-51 42-55 45-58 GB/T4507

溶解度 /% 不小于 99.0 GB/T11148

闪点（开口） /℃ 不低于 180 200 230 GB/T267

密度（ 25℃ ） /（ g/m3 ） 报 告 GB/T8928

蜡含量% 不大于 4.5 SH/T0425

薄膜烘箱试验（ 163℃ ， 5h）

质量变化% 不大于 1.3 1.3 1.3 1.2 1.0 GB/T5304

针入度比 /% 报 告 GB/T4509

延度（ 25℃ ） /cm 报 告 GB/T4508

注：如 25℃延度达不到时， 15℃延度达到时，也认为是合格的，指标要求与 25℃延度一致。

NB/SH/T 0522-2010

指标 单位 等级

沥青标号 试验方法[1

]

160 号[4

]

130 号[4

]

110号 90号 70 号 [3] 50号 30 号 [4]

针入度(25℃,5s,100g)

dmm

140 ～200

120 ～140

100 ～ 120 80 ～ 100 60 ～ 8040 ～

60

20 ～40

T 0604

适用的气候分区 [6] 注 [4] 注 [4] 2-1 2-2 3-2 1-1 1-2 1-3 2-2 2-3 1-3 1-4 2-2 2-3 2-4 1-4 注 [4]

附录 A[5]

针入度指数 PI [2]

A -1.5～＋ 1.0

T 0604B -1.8～＋ 1.0

软化点 (R&B) 不小于 ℃A 38 40 43 45 44 46 45 49 55

T 0606B 36 39 42 43 42 44 43 46 53C 35 37 41 42 43 45 50

60℃动力粘度 [2] 不小于

Pa.s A - 60 120 160 140 180 160 200 260 T 0620

10℃延度 [2] 不小于 cm

A 50 50 40 45 30 20 30 20 20 15 25 20 15 15 10

T 0605B 30 30 30 30 20 15 20 15 15 10 20 15 10 10 8

15℃ 延度 不小于 cmA 、

B100 80 50

C 80 80 60 50 40 30 20

蜡含量 (蒸馏法 ) 不大于 ％

A 2.2T 0615B 3.0

C 4.5 闪点 不小于

℃230 245 260 T 0611

溶解度 不小于 ％ 99.5 T 0607

密度 (15℃) g/cm3 实测记录 T 0603

TFOT ( 或 RTFOT) 后 [5] T 0610或T 0609

质量变化 不大于

％

0.8

残留针入度比 不小于 %A 48 54 55 57 61 63 65

T 0604B 45 50 52 54 58 60 62C 40 45 48 50 54 58 60

残留延度 (10℃) 不小于 cm

A 12 12 10 8 6 4 －T 0605

B 10 10 8 6 4 2 － 残留延度 (15℃) 不

小于 cmC 40 35 30 20 15 10 －

T 0605

JTG F40-2004《公路沥青路面施工技术规范》

聚合物改性沥青技术要求

指 标 单位SBS 类 (I 类 ) SBR 类 (II 类 ) EVA 、 PE 类 (III 类 )

试验方法 [1] I-A I-B I-C I-D II-A II-B II-C III-A III-B III-C III-D

针入度 25 ,100g,5s ℃ dmm >100 80-100 60-80 30-60 >100 80-100 60-80 >80 60-80 40-60 30-40 T 0604

针入度指数 PI 不小于 -1.2 -0.8 -0.4 0 -1.0 -0.8 -0.6 -1.0 -0.8 -0.6 -0.4 T 0604

延度 5 ,5cm/min℃不小于

cm50 40 30 20 60 50 40 － T 0605

软化点 TR&B 不小于 ℃ 45 50 55 60 45 48 50 48 52 56 60 T 0606

运动粘度 [1]135 ,℃ 不大于 Pas 3T 0625T 0619

闪点 不小于 ℃ 230 230 230 T 0611 溶解度 不小于 ％ 99 99 － T 0607

弹性恢复 25 ℃ 不小于 ％ 55 60 65 75 － － T 0662 粘韧性 不小于 N·m － 5 － T 0624

韧性 不小于 N·m － 2.5 － T 0624贮存稳定性 [2]

离析 ,48h软化点差 ,不大于 ℃ 2.5 － 无改性剂明显析出、凝聚 T 0661

TFOT( 或 RTFOT)后残留物

质量变化 不大于 ％ 1.0T 0610或

T 0609

针入度比 25℃不小于 ％ 50 55 60 65 50 55 60 50 55 58 60 T 0604   延度 5 ℃ 不小于 cm 30 25 20 15 30 20 10 － T 0605  

注： [1] 表中 135℃运动粘度可采用《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（ JTJ 052-2000 “）中的 沥青布氏旋转粘度”试验方法（布洛克菲尔德粘度计法） 进行测定。若在不改变改性沥青物理力学性质并符合安全条件的温度下易于泵送和

拌和，或经证明适当提高泵送和拌和温度时能保证改性沥青的质量，容易施工，可不要求测定。 [2] 贮存稳定性指标适用于工厂生产的成品改性沥青。现场制作的改性沥青对贮存稳定性指标可不作要求，但必须在制作后，保持不间断的搅拌或泵送循环，保证使用前没有明显的离析。

2 、高温稳定性能

目前除了传统的“环球法”实测软化点 T R&B外，用来表征高温性能的还有当

量软化点 T800 、 60℃粘度及针入度指数 PI 。

3 、低温抗裂性能

常规方法：一般用低温延度、脆点和当量脆点（ T1.2 ）来评价沥青的低

温塑性。延度越大，脆点或当量脆点数值越低，则沥青的低温抗裂性能越

好。

4 、感温性

感温性即沥青稠度随温度改变而变化的性能，针入度指数 PI 是国内个普遍

采用的评价沥青感温性的指标， PI越大则感温性越小，沥青筑路后在夏季

高温时不易软化而出现车辙和拥包现象，在冬季低温时不易硬化而出现开

裂现象。