CN104449787A - 一种固体颗粒沥青的生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种固体颗粒沥青的生产方法，其工艺设备包括进料设备，沥青熔化槽、粉碎塔、分散盘、螺旋出料机、旋风分离器、布袋除尘器，空压机和接料盘，进料设备具有沥青进口，其具备隔栅来过滤杂质，其特征在于沥青熔化后加入乳化剂和水，乳化剂为三苯乙烯酚聚氧乙烯醚，采用空气将液态沥青吹散采用分散盘分散，之后冷却成为固态颗粒沥青，先在沥青冷却器内用水间接冷却至240～260℃后，送入沥青高置槽，在槽中自然冷却到140～170℃，然后沥青通过分配盘的筛孔，以直径为13-15mm的细度自由落到分散盘，高压冷空气从分散盘底部吹出，利用旋转气流和分散盘的旋转作用将沥青粉碎，沥青粒度可通过调节空气流量大小来调节，所述的沥青选自煤沥青或石油沥青，该工艺具有工艺简单，投资较小，操作容易，产品粒度可控等特点。

Description

一种固体颗粒沥青的生产方法

技术领域

本发明涉及一种固体颗粒沥青的生产方法。

背景技术

目前的公路施工是采用沥青或水泥复盖路石、采用水泥复盖路面，其投资九、路面养护期长；采用沥青复盖路面又分为分层施工法和混凝沥青施工法珥-料，分层施工法，沥青和砂石粘合不均匀，路面易产生凹凸现象，路面质量低，而混凝沥青施工法要求严格、连续作业，劳动强度大。此两种施工方法其沥青均静喀炼，气味大，工人板动环境差，而将大块沥青粉碎成颗粒状沥青的生产方法，分别热喷法和冷冻破碎法两种，CN 1616599公开了热喷法是将块状沥青熔融后。通过高压喷头从冷却塔顶端向下喷射，冷却塔底铡都不断向上喷出低洳～气体使成雾状的沥声经低温冷却气体冷却后形成颗粒软沥青，落入冷却塔底都曲隔离液中叠使颗粒源童囊面形成髓离层，使颗粒沥青之间互相隔离，不致于再粘合在一起。隔离液可以采用稀肥皂液或其它起润滑作用的洗涤液。落入隔离液中的颗粒沥青经一定时间后进行干燥即可。冷冻破碎法是将块状沥音冷冻至0～-10℃，破碎机械在低温情况下进行分级破碎至2～10mm的沥青颗粒即可。将上述两种方法制成的颗粒沥青与矿石混合。即可进行路面施工。

随着炼焦规模的扩大，煤焦油沥青的产量不断增大，仅山西省的机焦产量超过一亿吨，约有266万吨沥青产出，除去焦油生产碳黑的沥青用量，仍有约200万吨的沥青产量。由于市场对煤沥青的用量有限，造成焦炭企业沥青销售不畅。如何扩大其利用范围是炼焦行业面临的一个问题。同时焦化过程强粘结性煤日渐短缺，炼焦成本不断增加，焦炭质量下降，配沥青炼焦成为发展趋势。此外沥青作为一种碳原料和功能材料(如粘结剂等)，在建筑、石油、化工和燃料等领域存在潜在的应用市场。如用于耐火材料(镁碳砖、和无定形耐火材料)、复合材料、碳材料等生产过程。沥青作为粘结剂要求与基料混配均匀，因此要求沥青细粉碎。在沥青利用过程中，有液态配入法和固态配入法两种方法。液态配入法往往要将沥青高温熔化和基料加热，能耗较高，污染环境，与基料混合难以均匀，计量困难，增加沥青的添加量，降低了产品的质量。固态配入法往往要求将沥青粉碎，目前工业上沥青粉碎需将沥青软化点提高后机械粉碎或沥青经低温冷冻后机械粉碎，如申请号200410008475.1中国专利介绍一种沥青粉的生产工艺与设备，采用沥青与水混合，冷冻成冰块后送入振动磨机粉碎，振动磨机设有冷却系统，冷却温度20～30℃。这两种方法无疑增加了沥青利用成本和难度。中国专利ZL95120535.8生产高软化点的沥青微细颗粒的方法，介绍利用重油原料的乳化液来制备粉状沥青，须经过三个步骤，即将原料重油与表面活性剂和水搅拌形成乳化液；乳化液的微细球状颗粒萃取除去轻组分和分离回收沥青细颗粒。该发明工艺复杂投资较大，只适用于高软化点的沥青粉制备。

目前，对沥青造粒成型技术主要有两种方法：一种是冷却法，该法是将固

体沥青板块冷冻至0～10℃，再用破碎机在低温下分级破碎成2～10mm片状颗粒。此方法需要冷冻和破碎手段，能耗高且颗粒不均匀。另一种方法是热喷法，该法是将熔融沥青送至专门的喷淋塔，用气流喷嘴将沥青熔液分散成微型颗粒，同时从塔底部通入气体，使沥青颗粒冷却干燥成型。此方法所得的产成品为粉状或小于0.5毫米的圆球状固体颗粒沥青。其主要代表参考附件美国专利5053279。传统的造粒塔式旋转喷淋工艺是采将熔融状物料注入到造粒喷头中，造粒喷头是由一个金属的薄壁截台圆锥回转体及内件组成的，在这个圆锥回转体母面上开有若干圆形通孔，熔融物料进入旋转的造粒喷头内，由于离心作用将形成一个有一定厚度的抛物状液层，在离心压力作用下熔融物料将自喷孔射出，射出的熔融液遇空气阻力等原因断裂成液滴，液滴在降落过程中收缩成固体球形颗粒，用上述造粒工艺生产的化工产品有尿素、硝铵等

由于工业化生产过程中熔融物料自身或生产系统中存在着诸多造成堵塞喷孔的因素，故清洗更换造粒喷头的工作就是不可避免的且是相对频繁的，这对于像尿素、硝铵这类水溶性的纯化工产品来讲，只需将备用的造粒喷头更换并将换下的(甚至不必拆下)喷头用水或蒸汽清洗即可如初。然而如果熔融物料是沥青这样的高粘度非水溶性物质，则上述的造粒喷头结构就不可能适应其工业化生产的需要，因为其一是喷孔极易堵塞，其二是喷孔堵塞后的更换和清洗工作十分困难或清洗成本极高。为了克服熔融沥青易堵塞造粒喷头孔眼，难以连续生产的问题，CN1676571提供了一种无喷孔的旋转喷洒技术方案：使用圆盘状的金属材质喷盘取代现有造粒机中带喷孔的喷头，喷盘直径为150-500毫米，厚度为3-50毫米。喷盘与主轴同心，由主轴带动做水平旋转。沥青造粒熔液分配器是带有保温夹套层的容器，其下部环形均布有4-24个泄料口，当熔融的液态沥青从泄料口下落接触到被加热的水平旋转的喷盘端面上时，由于离心作用沥青熔液在随喷盘作旋转运动的同时将迅速滑至喷盘外缘，并呈切线方向脱离喷盘体。此时脱离了喷盘外缘的熔融沥青是呈薄膜状态的，由于其运动速度以及熔液自身表面张力等缘故，薄膜被迅速撕裂成一定体积的液滴，液滴在与空气接触降落的过程中收缩冷却成圆球状的固体颗粒。旋转喷盘结构有以下两个特点：一、沥青熔融液是在一个开放式的被加热的水平旋转体的端面上运动并脱

离其旋转体的，由于不存在孔眼的束缚，故也就不存在孔眼被堵塞的问题。因为对于像天然沥青或改性沥青这样的物料，在将其熔融前是几乎不可能对其内在的固体不溶物杂质的几何尺寸进行限制的，更何况亦无法完全避免在拆包熔融过程中产生的诸如包装物纤维等杂质进入熔融系统。本发明与传统的造粒塔式旋转喷淋工艺的造粒喷头的成粒原理根本的不同之处就在于：传统的塔式旋转喷淋工艺的造粒喷头熔融液是从造粒喷头的孔眼中喷射出的，而本发明塔式旋转喷淋工艺的造粒喷盘熔融液则是从喷盘的开放式端面抛洒出的。二、由于沥青熔融液是在开放式的旋转体上运动，故喷盘端面上的熔融物料液态膜相对的较薄，加之喷盘旋转运动时的散热效应，故仅靠熔融液自身的热容量显然不能平衡工艺要求的温度，另外，初始供料时高温沥青熔融液如接触到的是常温喷盘时则由于巨大温差将会立即聚凝而降低其流动性，再者设备停车后仍需要有足够的温度让系统中的残料经喷盘全部流尽。为了保证熔液有较好的流动性能，故必须对喷盘进行加热并对其加热温度进行控制。利用电加热装置通过热辐射或热传导加热本喷盘，喷盘的平板状受热结构很容易做到对其均相加热和控制。但该种方法结构复杂，不容易维修。

发明内容

本发明的目的在于提出一种固体颗粒沥青的生产方法。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种固体颗粒沥青的生产方法，其工艺设备包括进料设备，沥青熔化槽、粉碎塔、分散盘、螺旋出料机、旋风分离器、布袋除尘器，空压机和接料盘，进料设备具有沥青进口，其具备隔栅来过滤杂质，其特征在于沥青熔化后加入乳化剂和水，乳化剂为三苯乙烯酚聚氧乙烯醚，采用空气将液态沥青吹散采用分散盘分散，之后冷却成为固态颗粒沥青，先在沥青冷却器内用水间接冷却至240～260℃后，送入沥青高置槽，在槽中自然冷却到140～170℃，然后沥青通过分配盘的筛孔，以直径为13-15mm的细度自由落到分散盘，高压冷空气从分散盘底部吹出，利用旋转气流和分散盘的旋转作用将沥青粉碎，沥青粒度可通过调节空气流量大小来调节，所述的沥青选自煤沥青或石油沥青。

具体实施方式

实施例1

一种固体颗粒沥青的生产方法，其工艺设备包括进料设备，沥青熔化槽、粉碎塔、分散盘、螺旋出料机、旋风分离器、布袋除尘器，空压机和接料盘，进料设备具有沥青进口，其具备隔栅来过滤杂质，其特征在于沥青熔化后加入乳化剂和水，乳化剂为三苯乙烯酚聚氧乙烯醚，采用空气将液态沥青吹散采用分散盘分散，之后冷却成为固态颗粒沥青，先在沥青冷却器内用水间接冷却至240℃后，送入沥青高置槽，在槽中自然冷却到140℃，然后沥青通过分配盘的筛孔，以直径为13mm的细度自由落到分散盘，高压冷空气从分散盘底部吹出，利用旋转气流和分散盘的旋转作用将沥青粉碎，沥青粒度可通过调节空气流量大小来调节，所述的沥青选自煤沥青或石油沥青。

实施例2

一种固体颗粒沥青的生产方法，其工艺设备包括进料设备，沥青熔化槽、粉碎塔、分散盘、螺旋出料机、旋风分离器、布袋除尘器，空压机和接料盘，进料设备具有沥青进口，其具备隔栅来过滤杂质，其特征在于沥青熔化后加入乳化剂和水，乳化剂为三苯乙烯酚聚氧乙烯醚，采用空气将液态沥青吹散采用分散盘分散，之后冷却成为固态颗粒沥青，先在沥青冷却器内用水间接冷却至250℃后，送入沥青高置槽，在槽中自然冷却到150℃，然后沥青通过分配盘的筛孔，以直径为14mm的细度自由落到分散盘，高压冷空气从分散盘底部吹出，利用旋转气流和分散盘的旋转作用将沥青粉碎，沥青粒度可通过调节空气流量大小来调节，所述的沥青选自煤沥青或石油沥青。

实施例3

一种固体颗粒沥青的生产方法，其工艺设备包括进料设备，沥青熔化槽、粉碎塔、分散盘、螺旋出料机、旋风分离器、布袋除尘器，空压机和接料盘，进料设备具有沥青进口，其具备隔栅来过滤杂质，其特征在于沥青熔化后加入乳化剂和水，乳化剂为三苯乙烯酚聚氧乙烯醚，采用空气将液态沥青吹散采用分散盘分散，之后冷却成为固态颗粒沥青，先在沥青冷却器内用水间接冷却至260℃后，送入沥青高置槽，在槽中自然冷却到170℃，然后沥青通过分配盘的筛孔，以直径为15mm的细度自由落到分散盘，高压冷空气从分散盘底部吹出，利用旋转气流和分散盘的旋转作用将沥青粉碎，沥青粒度可通过调节空气流量大小来调节，所述的沥青选自煤沥青或石油沥青。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本发明的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (1)

1.一种固体颗粒沥青的生产方法，其工艺设备包括进料设备，沥青熔化槽、粉碎塔、分散盘、螺旋出料机、旋风分离器、布袋除尘器，空压机和接料盘，进料设备具有沥青进口，其具备隔栅来过滤杂质，其特征在于沥青熔化后加入乳化剂和水，乳化剂为三苯乙烯酚聚氧乙烯醚，将液态沥青采用空气吹散，然后采用分散盘分散，之后冷却成为固态颗粒沥青，用水将所述固态颗粒沥青在沥青冷却器内间接冷却，然后送入沥青高置槽中自然冷却，所述沥青冷却器内间接冷却的温度为240～260℃，沥青高置槽中自然冷却的温度为140～170℃，然后分配盘的筛孔将沥青筛细，直径为13-15mm的沥青自由落到分散盘，从分散盘底部吹出高压冷空气，高压冷空气产生的旋转气流和分散盘的旋转作用将沥青进一步粉碎，沥青粒度可通过调节空气流量大小来调节，所述的沥青选自煤沥青或石油沥青。