CN104356655A - 一种道路透层油及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种道路透层油，由以下质量百分比的组分组成：浅度氧化油浆50%～58%；乳化剂0.5%～2.5%；水余量。本发明还公开了所述道路透层油的制备方法。该道路透层油能达到常规道路用乳化沥青透层油的技术要求，但是生产成本却能比乳化沥青透层油低20%。

Description

一种道路透层油及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种道路透层油，本发明还涉及该道路透层油的制备方法。

背景技术

道路透层油是一种具有渗透作用的液体材料，主要用于公路沥青路面的基层与沥青层之间的过渡层。在沥青路面基层上喷洒透层油后可以在基层表面形成一定深度的薄层，其主要起防止基层透水、固结基层表面、使基层与沥青面层连接良好等作用。《公路沥青路面施工技术规范》JTG F40－2004明确规定，沥青路面各类型基层都必须喷洒透层油。

目前，道路施工中一般选用渗透性好的稀释沥青、乳化沥青、煤焦油等作为透层油。可是煤焦油有一定毒性，对人体健康有伤害，已经禁止使用。稀释沥青因为要掺入煤油或柴油，生产成本高而且油份过多会对环境造成污染，也很少使用。所以，目前大部分还是选用乳化沥青作为首选的透层油使用。但是，乳化沥青也存在容易破乳，渗透性差的情况，且由于沥青价格昂贵，乳化沥青的生产成本也较高，因此乳化沥青也并不是一种完美的透层油材料。

发明内容

本发明目的之一是提供一种生产成本低，渗透性好的道路透层油。该透层油以价格低廉的催化油浆为基础生产原料，经过浅度氧化调节其针入度后，再将氧化后的油浆乳化制备出低粘度高渗透性的道路透层油。

本发明目的之二是提供上述透层油的制备方法。

本发明第一个目的是通过以下技术方案来实现的：一种道路透层油，由以下质量百分比的组分组成：

浅度氧化油浆              50%～58%；

乳化剂                    0.5%～2.5%； 

水                        余量。

作为本发明的一个实施例方式，所述组分的质量百分比为：

浅度氧化油浆              52%～56%；

乳化剂                    1%～2%； 

水                        余量。

作为本发明的另一个实施例方式，所述组分的质量百分比还为：

浅度氧化油浆              53%～55%；

乳化剂                    1.3%～1.6%； 

水                        余量。

本发明所述的浅度氧化油浆是以炼油厂催化装置的副产物催化油浆为原料，经轻微的浅度氧化后得到的产物。催化油浆浅度氧化的工艺条件为：氧化温度150~250℃，风量6~12L/min·kg，氧化时间2~10h。氧化后的油浆针入度控制在100~300_1/10mm之间，这样能使其既具有与沥青相近的各项性能，同时又具有粘度低，易渗透等特点。催化油浆富含芳烃等组分，经过浅度氧化后不仅获得与沥青相近的物理性能，而且其组分仍然是以芳烃、饱和烃、胶质等中小分子为主，沥青质等大分子组分含量较少。将氧化后的油浆针入度控制在100~300_1/10mm之间，可防止过度氧化的发生，控制氧化油浆中胶质和沥青质等大分子产生的数量。因此，仅经过浅度氧化的催化油浆与具有相同针入度的沥青比较，其粘度较低，更加容易渗透，更有利于道路透层油的渗透。

本发明所述的催化油浆为环烷基原油和中间基原油中的一种或者两种原油混合经蒸馏和催化装置生产出的油浆，其粉末固含量<1.5%，油浆蜡含量<2%，油浆芳烃含量>55%,油浆饱和烃含量<30%。

本发明所述的乳化剂采用低粘度喷洒型阳离子沥青乳化剂，例如，昭明助剂厂的PC-1310、富斯特化工公司的FS-C01、金阳材料科技公司的JY-R2、JY-R4、博华化工科技公司的PW-07，以上乳化剂可单独使用，也可两种以上复配使用。

本发明所述的水要求清澈透明、无杂质，以中性水为宜。

本发明的第二个目的是通过以下技术措施来实现的：一种道路透层油的制备方法，包括以下步骤：

(1) 按配比称取催化油浆、乳化剂和水；

(2) 将催化油浆送入氧化设备经浅度氧化成浅度氧化油浆，其中，氧化温度150~250℃，风量6~12L/min·kg，氧化时间2~10h，氧化后的油浆针入度控制在100~300_1/10mm之间，并保持在120℃～150℃的温度待用；

(3) 所述乳化剂加入水中搅拌均匀配成皂液并加热至50℃～70℃待用；

(4) 将热皂液加入乳化设备中循环起来后，再加入浅度氧化油浆，循环剪切2~5分钟，制得道路透层油。

所述步骤(2)的氧化设备为氧化塔或氧化釜等。

所述步骤(4)的乳化设备为循环剪切机或胶体磨等。

本发明与现有技术相比具有以下显著效果：

(1) 本发明以价格低廉的催化油浆为主要原料，制备出的透层油能达到常规道路用乳化沥青透层油的技术要求，但是生产成本却能比乳化沥青透层油低20％。

(2) 本发明将催化油浆浅度氧化后，使其既具有与沥青相同的各项性能，同时又具有粘度低，易渗透等特点。因为催化油浆富含芳烃等轻组分，经过浅度氧化后其组分仍然是以芳烃、饱和烃、胶质等中小分子为主，沥青质等大分子组分含量较少。而与具有相同针入度的但含有的胶质和沥青质等中大分子较多的沥青相比，经过浅度氧化后的催化油浆比具有相同针入度的沥青粘度低，更加容易渗透，这样制备出的道路透层油具有比普通乳化沥青更好的渗透性。

(3) 本发明选用的乳化剂是属于低粘度喷洒型阳离子沥青乳化剂，使道路透层油的粘度很低，渗透性强。

(4) 本发明中的浅度氧化油浆密度比沥青稍小，与水的密度更接近，使道路透层油不存在微粒下沉的情况，无需象乳化沥青一样需要加入稳定剂就能达到储存稳定性的指标要求。一方面节约了成本，另一方面减少了稳定剂对产品使用性能的影响。

具体实施方式

以下通过实施例详细地阐述本发明内容，但是下述实施例只是用于对本发明的内容进行阐述，而不是限制，因此在与本发明相当的含义和范围内的任何改变，都应认为是包括在本发明的保护范围内。

以下实施例中，乳化剂采用以下低粘度喷洒型阳离子沥青乳化剂，昭明助剂厂的PC-1310、富斯特化工公司的FS-C01、金阳材料科技公司的JY-R2、JY-R4、博华化工科技公司的PW-07，以上乳化剂可单独使用，也可两种以上复配使用。以上乳化剂可单独使用，也可两种以上复配使用。

浅度氧化油浆是以炼油厂催化装置的副产物催化油浆为原料，通过氧化设备（氧化塔或氧化釜等）进行轻微的浅度氧化后得到的产物。催化油浆氧化的工艺条件为：氧化温度150~250℃，风量6~12L/min·kg，氧化时间2~10h。氧化后的油浆针入度控制在100~300_1/10mm之间，这样能使其既具有与沥青相近的各项性能，同时又具有粘度低，易渗透等特点。催化油浆富含芳烃等组分，经过浅度氧化后不仅获得与沥青相近的物理性能，而且其组分仍然是以芳烃、饱和烃、胶质等中小分子为主，含有的沥青质等大分子组分较少。将氧化后的油浆针入度控制在100~300_1/10mm之间，是为了防止过度氧化的发生，控制氧化油浆中胶质和沥青质等大分子产生的数量。因此，经过浅度氧化的催化油浆与具有相同针入度的沥青比较，其粘度较低，更加容易渗透，更有利于道路透层油的渗透。

催化油浆来自于传统炼油厂催化装置的副产物，即原油先后经常减压蒸馏装置和催化装置处理后所得的副产物。催化油浆为环烷基原油和中间基原油中的一种或者两种原油混合经蒸馏和催化装置生产出的油浆，其中的粉末固含量<1.5%，油浆蜡含量<2%，油浆芳烃含量>55%，油浆饱和烃含量<30%。

实施例一

催化油浆：540克，  

乳化剂：  15克，   PC-1310

水：      445克，  清澈透明、无杂质的自来水

将催化油浆先通过氧化釜经浅度氧化成浅度氧化油浆。浅度氧化的工艺条件为：氧化温度180℃，风量8L/min·kg，氧化时间5h。氧化后的油浆针入度为185_1/10mm，将浅度氧化油浆保持在130℃的温度待用。将乳化剂加入水中搅拌均匀配成皂液并加热至60℃待用。将热皂液加入乳化设备中循环起来后，再加入待用的浅度氧化油浆，循环剪切3分钟，制得道路透层油产品。

实施例二

催化油浆：520克， 

乳化剂：  10克，   FS-C01

水：      470克，  清澈透明、无杂质的自来水

将催化油浆先通过氧化釜经浅度氧化成浅度氧化油浆。浅度氧化的工艺条件为：氧化温度200℃，风量10L/min·kg，氧化时间6h。氧化后的油浆针入度为166_1/10mm，将浅度氧化油浆保持在135℃的温度待用。将乳化剂加入水中搅拌均匀配成皂液并加热至60℃待用。将热皂液加入乳化设备中循环起来后，再加入待用的浅度氧化油浆，循环剪切3分钟，制得道路透层油产品。

实施例三

催化油浆：560克，  

乳化剂：  18克，   JY-R4

水：      422克，  清澈透明、无杂质的自来水

将催化油浆先通过氧化釜经浅度氧化成浅度氧化油浆。浅度氧化的工艺条件为：氧化温度200℃，风量8L/min·kg，氧化时间4h。氧化后的油浆针入度为197_1/10mm，将浅度氧化油浆保持在130℃的温度待用。将乳化剂加入水中搅拌均匀配成皂液并加热至65℃待用。将热皂液加入乳化设备中循环起来后，再加入待用的浅度氧化油浆，循环剪切3分钟，制得道路透层油产品。

实施例四

催化油浆：500克，  

乳化剂：  8克，    JY-R2

水：      492克，  清澈透明、无杂质的自来水

将催化油浆先通过氧化釜经浅度氧化成浅度氧化油浆。浅度氧化的工艺条件为：氧化温度220℃，风量12L/min·kg，氧化时间8h。氧化后的油浆针入度为132_1/10mm，将浅度氧化油浆保持在140℃的温度待用。将乳化剂加入水中搅拌均匀配成皂液并加热至65℃待用。将热皂液加入乳化设备中循环起来后，再加入待用的浅度氧化油浆，循环剪切3分钟，制得道路透层油产品。

实施例五

催化油浆：570克，  

乳化剂：  20克，    PW-07

水：      410克，  清澈透明、无杂质的自来水

将催化油浆先通过氧化釜经浅度氧化成浅度氧化油浆。浅度氧化的工艺条件为：氧化温度170℃，风量8L/min·kg，氧化时间3h。氧化后的油浆针入度为213_1/10mm，将浅度氧化油浆保持在130℃的温度待用。将乳化剂加入水中搅拌均匀配成皂液并加热至60℃待用。将热皂液加入乳化设备中循环起来后，再加入待用的浅度氧化油浆，循环剪切3分钟，制得道路透层油产品。

以上实施例的样品性能测定结果见表1：

表1的结果表明，本发明产品的粘度低，存储稳定性好，质量稳定，产品性能符合《公路沥青路面施工技术规范》JTG F40－2004对透层油的技术要求。

Claims (9)

1.一种道路透层油，其特征在于，由以下质量百分比的组分组成：

浅度氧化油浆              50%～58%

乳化剂                    0.5%～2.5%

水                        余量；

所述的浅度氧化油浆是以炼油厂催化装置的副产物催化油浆为原料，经浅度氧化后得到的产物。

2.根据权利要求1所述的道路透层油，其特征在于，所述的组分的质量百分比为：

浅度氧化油浆              52%～56%

乳化剂                    1%～2%

水                        余量。

3.根据权利要求1所述的道路透层油，其特征在于，所述的组分的质量百分比为：

浅度氧化油浆              53%～55%

乳化剂                    1.3%～1.6%

水                        余量。

4.根据权利要求1或2或3所述的道路透层油，其特征在于，所述催化油浆浅度氧化的工艺条件为：氧化温度150~250℃，风量6~12L/min·kg，氧化时间2~10h，氧化后的油浆针入度控制在100~300 _1/10mm之间。

5.根据权利要求4所述的道路透层油，其特征在于，所述的催化油浆为环烷基原油和中间基原油中的一种或者两种原油混合经蒸馏和催化装置生产出的油浆，油浆中的粉末固含量<1.5%，油浆蜡含量<2%，油浆芳烃含量>55%，油浆饱和烃含量<30%。

6.根据权利要求1所述的道路透层油，其特征在于，所述的乳化剂采用低粘度喷洒型阳离子沥青乳化剂。

7.一种权利要求1~6任一项所述的道路透层油的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1) 按配比称取催化油浆、乳化剂和水；

(2) 将催化油浆送入氧化设备经浅度氧化成浅度氧化油浆，其中，氧化温度150~250℃，风量6~12L/min·kg，氧化时间2~10h，氧化后的油浆针入度控制在100~300 _1/10mm之间，并保持在120℃～150℃的温度待用；

(3) 所述乳化剂加入水中搅拌均匀配成皂液并加热至50℃～70℃待用；

(4) 将热皂液加入乳化设备中循环起来后，再加入待用的浅度氧化油浆，循环剪切2~5分钟，制得道路透层油。

8.根据权利要求7所述的道路透层油的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)的氧化设备为氧化塔或氧化釜。

9.根据权利要求7所述的道路透层油的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)的乳化设备为循环剪切机或胶体磨。