CN102250475A - 一种沥青的改性生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明揭示了一种沥青的改性生产方法，其特征在于：采用废旧橡胶粉为改性原料，先在60～80℃的温度范围内将芳烃油组分溶入非道路沥青或标准道路沥青之中，再在180～220℃温度内将废旧橡胶粉溶入其中，调合成混合沥青原料，最后将混合沥青原料加热至300℃以上，并通过连续减压蒸馏法分离出燃料油、芳烃油，得到沥青再生剂及沥青成品。本发明改性生产方法具有原料易得，工艺简洁，成本经济，不额外添加助剂，对环境无影响，且采用多级变温动态溶解过程，使得废橡胶组分在沥青原料中充分溶解，稳定性好，不再层析。特别地，该生产方法无需使用高速剪切乳化机或研磨机等复杂高耗能特别设备，生产规模容易放大。
Description
技术领域
本发明属于炼油及石油化工领域，尤其涉及利用废旧轮胎橡胶粉生产沥青及沥青改性的加工工艺。
背景技术
目前，废胶粉改性沥青的研究、开发、推广受到广泛重视。一方面是由于大量废旧橡胶污染对环境保护造成的压力，全世界每年仅废弃的轮胎就有约8亿条之多，加之其它废弃的橡胶材料数量巨大，对环境污染严重；另一方面则是目前的高分子聚合物改性道路沥青成本高；再者废旧橡胶粉改性沥青路面具备抗滑性能优良、耐磨损、安全系数高、交通噪声低、经济投入较少、吸收光线以缓减强光刺眼等优势。利用废旧橡胶替代高分子聚合物改性剂可以降低改性沥青的成本，同时又可有效解决废旧橡胶对环境的污染。
目前关于废旧橡胶粉改性沥青国内外都有很多研究。废胶粉通过在高温状态下与基质沥青拌和、溶胀，经高速剪切机剪切研磨变细后，胶粉在沥青中得以充分溶胀，才能充分发挥胶粉对基质沥青的改善作用。
但一个重要问题是，废胶粉改性沥青的传统方法中废胶粉大剂量的加入使得废胶粉在沥青胶粉中的分散不均匀，提高废胶粉改性沥青体系的稳定性是本领域一个长期的研究难点。
发明内容
鉴于上述现有技术存在的缺陷，本发明的目的是提出一种沥青的改性生产方法，针对传统沥青生产中存在的缺陷提出解决方案。
本发明的上述目的，将通过以下技术方案得以实现：
一种沥青的改性生产方法，其特征在于：采用废旧橡胶粉为改性原料，先在60～80℃的温度范围内将芳烃油组分溶入非道路沥青或标准道路沥青之中，调合成第一混合沥青原料，再在180～220℃温度内将废旧橡胶粉溶入第一混合沥青原料之中，调合成第二混合沥青原料，最后将第二混合沥青原料加热至300℃以上，并通过连续减压蒸馏法分离出燃料油、芳烃油，得到沥青再生剂及作为道路沥青的沥青成品。
进一步地，所述第二混合沥青原料按质量配比含有20～70%的非道路沥青或标准道路沥青、30～85%的芳烃油类组分、5～50%的废旧橡胶粉。
进一步地，所述非道路沥青为200＃沥青或环烷基原油渣油等。
进一步地，所述芳烃油组分至少为芳烃油，橡胶油或油浆中的一种。并且油浆含有利于改善废旧橡胶粉在沥青中分散性和稳定性的重油催化裂化催化剂粉末。
本发明的一种沥青的改性生产方法，其实施的突出效果为：
该工艺原料易得，工艺简洁，成本经济，不额外添加助剂，对环境无影响，且采用多级变温动态溶解过程，使得废橡胶组分在沥青原料中充分溶解，稳定性好，不再层析。特别地，该生产方法无需使用高速剪切乳化机或研磨机等复杂高耗能特别设备，是的规模生产易放大。
以下便结合实施例附图，对本发明的具体实施方式作进一步的详述，以使本发明技术方案更易于理解、掌握。
附图说明
图1是本发明利用废旧轮胎橡胶进行沥青改性生产的工艺流程图。
具体实施方式
为了充分利用国内市场催化油浆资源，接着催化油浆联产燃料油、芳烃油和沥青的工艺进一步延伸，利用芳烃油的特殊性质，将大量废弃的轮胎橡胶作为沥青改性的主要原料，对现有各种标准沥青或非道路沥青进行改性生产，制得符合各种道路建设要求的该品质沥青。这种改性生产方法的开发成功，为石化产业中沥青的规模化、高性能制造提供了较好的解决方案。
如图1所示，是本发明利用废旧轮胎橡胶进行沥青改性生产的工艺流程图。从图示可见：本发明的改性生产方法以废旧轮胎橡胶粉为改性所用的主要原料，先在60～80℃的温度范围内将芳烃油组分溶入非道路沥青或标准道路沥青之中，调合成第一混合沥青原料，再在180～220℃温度内将废旧橡胶粉溶入第一混合沥青原料之中，调合成第二混合沥青原料，最后将第二混合沥青原料加热至300℃以上，并通过连续减压蒸馏法分离出燃料油、芳烃油，得到沥青再生剂及作为道路沥青的沥青成品。其中混合沥青原料按质量配比含有20～70%的非道路沥青或标准道路沥青、30～85%的芳烃油及5～50%的废旧橡胶粉，该非道路沥青中的一种为200＃沥青，也可以是其它牌号的沥青基质。其质量配比选择在有限的范围内具体由沥青改性的成品性质要求决定。
其具体生成工艺如图所示：200#沥青通过船运到厂，经泵输入原料储罐储存，芳烃油、外购油浆或橡胶油经车运进厂，按合适比例混合输入到原料储罐，在温度60～80℃范围内循环调合至粘度到30～60mm2/s（100℃）的混合沥青原料A；混合沥青原料A输送到立式或卧式混合罐，在180～220℃温度下，与按合适比例加入废轮胎橡胶粉混合均匀成混合沥青原料B；混合沥青原料B经泵进入加热炉加热至300℃，加热后的物料进入减压分溜塔进行减压分离，分离出燃料油、芳烃油、沥青再生剂、废轮胎橡胶粉改性沥青产品后进入成品储罐储存。
以下从一组主要性能参数的对比数据，来参考理解本发明改性方法给沥青带来的变化：
| 分析项目 | 改性前 | 改性后 | 质量指标 |
| 针入度25℃ 100g 5s1/10mm | 65.13 | 62.8 | 60～80 |
| 软化点 ℃ | 43 | 46.8 | >46 |
| 延度（15℃） cm | >120 | 130 | >100 |
| 蜡含量 % | 1.3 | <2.2 | |
| 闪点 ℃ | 267 | >260 | |
| 密度（15℃）g/cm3 | 1.1261 | 实测 | |
| 薄膜烘箱试验（163℃，5h） | |||
| 质量变化 % | -0.27 | -0.09% | <±0.8 |
| 残留针入度比(25℃)% | 39.7 | 63 | >61 |
通过以上数据对比及改性后相对质量指标的差距可见，本发明沥青的改性生产方法所具有的几大突出效果。
1、这种生产工艺，原料易得，工艺简洁，成本经济，不额外添加助剂，对环境无影响；2、这种生产工艺在有高含量高沸点芳烃组分存在的条件下，采用多级变温动态溶解过程，使得废橡胶组分充分在沥青原料中充分溶解，稳定性好，不再层析；3、这种生产工艺橡胶高分子添加量较多，可达到15～30%，有效地改善了原有沥青的质量，经过小样测试、产品符合改性沥青及沥青再生剂的要求；4、这种工艺不需要高速剪切乳化机或研磨机等复杂高耗能特别设备。规模化生产易放大；5、有效地将200#沥青（非道路沥青）及油浆中重组分转化成高性能的改性道路沥青。其它企业进行改性利用的是标准道路沥青；6、混合油浆中的催化剂粉末组分有效地改善了高分子橡胶组分在沥青中的分散性和稳定性。
Claims (5)
1.一种沥青的改性生产方法，其特征在于：采用废旧橡胶粉为改性原料，先在60～80℃的温度范围内将芳烃油组分溶入非道路沥青或标准道路沥青之中，调合成第一混合沥青原料，再在180～220℃温度内将废旧橡胶粉溶入第一混合沥青原料之中，调合成第二混合沥青原料，最后将第二混合沥青原料加热至300℃以上，并通过连续减压蒸馏法分离出燃料油、芳烃油，得到沥青再生剂及作为道路沥青的沥青成品。
2.根据权利要求1所述的一种沥青的改性生产方法，其特征在于：所述第二混合沥青原料按质量配比含有20～70%的非道路沥青或标准道路沥青、30～85%的芳烃油类组分、5～50%的废旧橡胶粉。
3.根据权利要求1或2所述的一种沥青的改性生产方法，其特征在于：所述非道路沥青为200＃沥青或环烷基原油渣油。
4.根据权利要求1所述的一种沥青的改性生产方法，其特征在于：所述芳烃油组分至少为芳烃油，橡胶油或油浆中的一种。
5.根据权利要求4所述的一种沥青的改性生产方法，其特征在于：所述油浆含有利于改善废旧橡胶粉在沥青中分散性和稳定性的重油催化裂化催化剂粉末。
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