CN104277465A - 一种改性沥青的提取加工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种改性沥青的提取加工工艺，涉及机械化工工艺领域，包括提取、纯化、氧化、改性、增溶等过程制得一种抗拉强度大，可以隔热防火，粘度低，纯度高，附着力强的环保沥青，将纯化沥青加入反应釜中，加热至300℃，在搅拌条件下，往反应釜中通入高浓度空气，30min，制得氧化沥青，在高剪切研磨机中依次加入40%骨料，20-50%聚乙烯共聚物和10-40%SBS橡胶，进行研磨后，将三者加入到预混合釜中，混合30min，得到改性混合剂，与氧化沥青混合在100℃搅拌条件下加入1%表面活性剂、5%乳化剂和去离子水，混合均匀后，再在80℃搅拌条件加入0.2-0.5%石棉绒，再搅拌条件下加热至200℃，反应3-5h，即得到改性沥青。
Description
技术领域
本发明涉及机械化工工艺领域，特别是涉及一种改性沥青的提取加工工艺。
背景技术
沥青是由不同分子量的碳氢化合物及其非金属衍生物组成的黑褐色复杂混合物，呈液态，是一种防水防潮和防腐的有机胶凝材料，用于涂料、塑料、橡胶等工业以及铺筑路面等，在土木工程中，沥青是应用广泛的防水材料和防腐材料，主要应用于屋面、地面、地下结构的防水，木材、钢材的防腐，沥青还是道路工程中应用广泛的路面结构胶结材料，它与不同组成的矿质材料按比例配合后可以建成不同结构的沥青路面，改性沥青是掺加橡胶、树脂、高分子聚合物、磨细的橡胶粉或其他填料等外掺剂（改性剂），或采取对沥青轻度氧化加工等措施，使沥青或沥青混合料的性能得以改善制成的沥青结合料，改性沥青其机理有两种，一是改变沥青化学组成，二是使改性剂均匀分布于沥青中形成一定的空间网络结构，如专利号为201110460035.X公开一种生产低灰份沥青的焦油加工工艺及装置，属于焦油加工技术领域，其工艺为：原料焦油经馏分塔顶油气换热器及冷凝冷却器换热后进入脱水塔，在脱水塔内脱除水分和轻油，脱水塔底无水焦油经加热后进入初馏塔，初馏塔底部产品为中温沥青，初馏塔侧线采出二蒽油馏分，初馏塔塔顶馏出气进入馏分塔，塔顶采出三混馏分，塔底为一蒽油馏分，馏分塔采用减压蒸馏，采用本发明，可生产无Na+ 盐的高质量低灰分沥青，产品附加值高。工艺简单，降低能耗，但是不能制得一种抗拉强度大，可以隔热防火，粘度低，纯度高，附着力强的环保沥青。
发明内容
为克服现有技术上的不足，本发明目的是提供一种改性沥青的提取加工工艺。
为实现本发明的目的，本发明的技术方案如下：
一种改性沥青的提取加工工艺，所述的加工工艺包括如下步骤：
（1）将原油在脱水塔底脱除水分，经管式加热炉送入与初馏塔连接的馏分塔，从初馏塔中可采出中温沥青，其中，脱水塔塔顶温度为90-120℃，中温沥青采出温度为320-360℃，馏分塔塔顶绝对压力为40kPa；
（2）在所得中温沥青中加入烷烃溶剂，进行过滤，滤出物为除焦油酸的纯化沥青；
（3）将上述所得纯化沥青加入反应釜中，加热至300℃，在搅拌条件下，往反应釜中通入高浓度空气，30min，制得氧化沥青；
（4）在高剪切研磨机中依次加入40%骨料，20-50%聚乙烯共聚物和10-40%SBS橡胶，进行研磨后，将三者加入到预混合釜中，混合30min，得到改性混合剂；
（5）将步骤（4）中得到的改性混合剂加入到温度降至到150-180℃的氧化沥青中，搅拌10min至混合均匀，得到混合匀浆，其中改性混合剂和氧化沥青的体积比为2:5；
（6）往步骤（5）中混合匀浆中在100℃搅拌条件下加入1%表面活性剂、5%乳化剂和去离子水，混合均匀后，再在80℃搅拌条件加入0.2-0.5%石棉绒，再搅拌条件下加热至200℃，反应3-5h，即得到改性沥青。
上述一种改性沥青的提取加工工艺，其中，在步骤（1）的馏分塔顶，步骤（2）和（3）中的反应釜顶端放置活性炭。
上述一种改性沥青的提取加工工艺，其中，在步骤（6）可加入20g氧化铁粉末。
上述一种改性沥青的提取加工工艺，其中，步骤（6）中所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠。
上述一种改性沥青的提取加工工艺，其中，步骤（6）中所述乳化剂为松香酸或脂肪酸。
本发明的有益效果：结构比例合理，工艺简单，可以大批量生产，将原油经过处理后，进一步纯化后，再氧化制得氧化沥青，增强自身的抗氧化能力，改性混合物中聚乙烯共聚物的添加可以增强沥青强度，增加沥青附着力，SBS橡胶可以降低沥青粘度，便于沥青与改性混合物更好的混合均匀，对沥青有更好的改性效果，在沥青中加入表面活性剂和乳化剂，降低沥青的分散阻力，可以得到沥青乳化液，该乳乳化液液干燥成一个具有减小粘性的薄膜，选用松脂酸做乳化剂可以降低扬尘的产生，石棉绒具有良好的抗拉强度和良好的隔热性与防腐蚀性，不易燃烧，可以增强沥青抗拉强度，可以隔热防火，在馏分塔顶和反应釜顶端放置活性炭，吸附高温反应产生的有毒气体，保护环境，加入20g氧化铁粉末，可以调节沥青颜色。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
实施例1：
一种改性沥青的提取加工工艺，所述的加工工艺包括如下步骤：
（1）将原油在脱水塔底脱除水分，经管式加热炉送入与初馏塔连接的馏分塔，从初馏塔中可采出中温沥青，其中，脱水塔塔顶温度为100℃，中温沥青采出温度为330℃，馏分塔塔顶绝对压力为40kPa，其中，馏分塔顶放置活性炭；
（2）在所得中温沥青中加入烷烃溶剂，进行过滤，滤出物为除焦油酸的纯化沥青；
（3）将上述所得纯化沥青加入反应釜中，加热至300℃，在搅拌条件下，往反应釜中通入高浓度空气，30min，制得氧化沥青，其中反应釜顶端放置活性炭，将原油经过处理后，进一步纯化后，再氧化制得氧化沥青，增强自身的抗氧化能力，在馏分塔顶和反应釜顶端放置活性炭，吸附高温反应产生的有毒气体；
（4）在高剪切研磨机中依次加入40%骨料，40%聚乙烯共聚物和20%SBS橡胶，进行研磨后，将三者加入到预混合釜中，混合30min，得到改性混合剂，改性混合物中聚乙烯共聚物的添加可以增强沥青强度，增加沥青附着力，SBS橡胶可以降低沥青粘度，便于沥青与改性混合物更好的混合均匀，对沥青有更好的改性效果；
（5）将步骤（4）中得到的改性混合剂加入到温度降至到180℃的氧化沥青中，搅拌10min至混合均匀，得到混合匀浆，其中改性混合剂和氧化沥青的体积比为2:5，；
（6）往步骤（5）中混合匀浆中在100℃搅拌条件下加入1%十二烷基苯磺酸钠、5%松香酸和去离子水，混合均匀后，再在80℃搅拌条件加入0.5%石棉绒和0.1%的氧化铁粉末，再搅拌条件下加热至200℃，反应5h，即得到改性沥青，在沥青中加入表面活性剂和乳化剂，降低沥青的分散阻力，可以得到沥青乳化液，该乳乳化液液干燥成一个具有减小粘性的薄膜，选用松脂酸做乳化剂可以降低扬尘的产生，石棉绒具有良好的抗拉强度和良好的隔热性与防腐蚀性，不易燃烧，可以增强沥青抗拉强度，可以隔热防火，保护环境，加入20g氧化铁粉末，可以调节沥青颜色。
实施例2：其余与所述实施例1相同，不同之处在于，步骤（1）中脱水塔塔顶温度为110℃，步骤（4）中改性混合剂中含有20%聚乙烯共聚物和40%SBS橡胶，步骤（5）中氧化沥青温度降至到150℃时加入改性混合剂，步骤（6）中改用脂肪酸为乳化剂，加入0.2%石棉绒，反应3h。
实施例3：其余与所述实施例1相同，不同之处在于，步骤（1）中脱水塔塔顶温度为80℃，步骤（4）中改性混合剂中含有30%聚乙烯共聚物和30%SBS橡胶，步骤（5）中氧化沥青温度降至到165℃时加入改性混合剂，步骤（6）中改用脂肪酸为乳化剂，加入0.4%石棉绒，反应4h。
上述三个实施例中，制得的沥青进行氧化加速试验，3个月出现褪色，半年后才发生崩解，比不改性沥青抗氧化能力增强3倍，在500℃条件下，3h后出现熔融，比普通沥青耐热性强1h，且熔融后，粘覆在车轮上的体积比普通沥青少。
在这种沥青的提取加工工艺中，结构比例合理，工艺简单，可以大批量生产，将原油经过处理后，进一步纯化后，再氧化制得氧化沥青，增强自身的抗氧化能力，改性混合物中聚乙烯共聚物的添加可以增强沥青强度，增加沥青附着力，SBS橡胶可以降低沥青粘度，便于沥青与改性混合物更好的混合均匀，对沥青有更好的改性效果，在沥青中加入表面活性剂和乳化剂，降低沥青的分散阻力，可以得到沥青乳化液，该乳乳化液液干燥成一个具有减小粘性的薄膜，选用松脂酸做乳化剂可以降低扬尘的产生，石棉绒具有良好的抗拉强度和良好的隔热性与防腐蚀性，不易燃烧，可以增强沥青抗拉强度，可以隔热防火，在馏分塔顶和反应釜顶端放置活性炭，吸附高温反应产生的有毒气体，保护环境，加入20g氧化铁粉末，可以调节沥青颜色。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (5)
1.一种改性沥青的提取加工工艺，其特征在于，所述的加工工艺包括如下步骤：
（1）将原油在脱水塔底脱除水分，经管式加热炉送入与初馏塔连接的馏分塔，从初馏塔中可采出中温沥青，其中，脱水塔塔顶温度为90-120℃，中温沥青采出温度为320-360℃，馏分塔塔顶绝对压力为40kPa；
（2）在所得中温沥青中加入烷烃溶剂，进行过滤，滤出物为除焦油酸的纯化沥青；
（3）将上述所得纯化沥青加入反应釜中，加热至300℃，在搅拌条件下，往反应釜中通入高浓度空气，30min，制得氧化沥青；
（4）在高剪切研磨机中依次加入40%骨料，20-50%聚乙烯共聚物和10-40%SBS橡胶，进行研磨后，将三者加入到预混合釜中，混合30min，得到改性混合剂；
（5）将步骤（4）中得到的改性混合剂加入到温度降至到150-180℃的氧化沥青中，搅拌10min至混合均匀，得到混合匀浆，其中改性混合剂和氧化沥青的体积比为2:5；
（6）往步骤（5）中混合匀浆中在100℃搅拌条件下加入1%表面活性剂、5%乳化剂和去离子水，混合均匀后，再在80℃搅拌条件加入0.2-0.5%石棉绒，再搅拌条件下加热至200℃，反应3-5h，即得到改性沥青。
2.根据权利要求1所述的一种改性沥青的提取加工工艺，其特征在于，在步骤（1）的馏分塔顶，步骤（2）和（3）中的反应釜顶端放置活性炭。
3.根据权利要求1所述的一种改性沥青的提取加工工艺，其特征在于，在步骤（6）可加入20g氧化铁粉末。
4.根据权利要求1所述的一种改性沥青的提取加工工艺，其特征在于，步骤（6）中所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠。
5.根据权利要求1所述的一种改性沥青的提取加工工艺，其特征在于，步骤（6）中所述乳化剂为松香酸或脂肪酸。
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