沥青的氧化处理

石油沥青来自原油中最重的组分，是高度缩合的多环烃类混合物，常温下为无定型黑色固体，断面有亮光。大量用于铺公路路面、建筑材料、木材防腐、绝缘材料等。氧化沥青的原料是原油蒸馏的减压渣油和重油溶剂脱沥青装置所得的沥青。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。可以根据不同要求生产各种牌号的石油沥青。如果减压渣油的软化点高，也可以不经氧化直接作为商品道路沥青。
早期的氧化设备是单独釜，现已发展为单塔或多塔串联的连续氧化沥青工艺。原料油经加热炉加热到260~280℃进入氧化塔，塔内鼓入压缩空气进行剧烈搅拌，进行氧化。所生产的氧化沥青进入成品罐，然后送往成型、包装，得到的产品主要是建筑沥青。生产道路沥青一般采用浅度氧化工艺，单塔连续操作，渣油进塔温度为190~210℃。随原料不同，生产的沥青标号不同，操作条件也不尽相同。
石油沥青的性能指标主要有针入度、软化点、延度。针入度表示石油沥青的硬度，针入度越小表明沥青越稠硬。我国用25℃时的针入度划分石油沥青的牌号。延度表示沥青在应力作用下的稠性和流动性，也表示拉伸到断裂前的伸展能力。延度大，表明沥青的塑性变形性能好，不易出现裂纹，即使出现裂纹也容易自愈。软化点表示沥青受热由固态转变为具有一定流动能力时的温度。软化点高，表示沥青的耐热性能好，受热后不致迅速软化，并在高温下有较高的粘滞性，所铺路面不易受热而变形。软化点太高，则会因不易熔化而造成铺浇施工的困难。除此之外，还有抗老化性。石油沥青在使用过程中，由于长期暴露在空气中，温度及日光等条件的影响，沥青会因氧化变硬变脆，即老化，针入度和延度减小，软化点增高。
提高氧化沥青的反应温度，可以相对缩短氧化时间，但氧化温度过高，会促使大量生成大分子缩合物，如焦炭等，影响产品质量；增加氧化风量，可以提高氧化反应的速度，但达到一定限度后，再增加基本不起作用；氧化时间过短，产品的软化点低，针入度大，达不到质量标准，但氧化时间过长，沥青变脆。因此要根据原料油性质严格控制好操作条件。建筑沥青均为经过氧化制成，道路沥青则有的是渣油浅度氧化，有的是经溶剂脱出的沥青调和制成，而重交沥青质量要求较高，只能选用某些稠油油田的原油，例如胜利油田的单家寺、辽河油田的欢喜岭、渤海海上油田的绥中36-l等原油，才能生产出符合标准的重交沥青。