CN105017782A - 一种高等级道路沥青及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于道路沥青技术领域，公开了一种高等级道路沥青及其制备方法。所述高等级道路沥青，由以下按重量百分比计的组分制备而成：催化油浆57.3～67％，岩沥青32.5～42％，改性剂0.48～0.65％，稳定剂0.02～0.05％；所述方法为：将催化油浆泵入反应釜中，升温，添加改性剂和稳定剂，边加料边搅拌，加料完毕后，继续搅拌45～60min，得到混合物；将混合物升温至120～140℃，加入岩沥青，边加料边搅拌，加料完毕后，升温至160～170℃，搅拌发育90～120min，用胶体磨进行研磨，得到高等级道路沥青。本发明高等级道路沥青具有优异的高温性能和低温性能，既简化生产工艺，又降低生产成本。
Description
技术领域
本发明属于道路沥青技术领域，涉及一种高等级道路沥青及其制备方法。
背景技术
道路沥青主要是由原油经过常压蒸馏、减压蒸馏、溶剂脱沥青、吹风氧化、组分调和等基本方法生产的。目前，我国在炼油厂中生产沥青的主要工艺方法有：蒸馏法、氧化法、半氧化法、溶剂脱沥青法、调和法以及上述各工艺的组合等。以上所述工艺方法生产道路沥青都需要投入大型的生产设备，生产工艺复杂，精细度要求高，生产成本较高，在产品质量和市场价格上缺乏竞争力。
随着我国公路基础设施建设投入的不断加大，道路沥青的需求量也逐年增加，现时国内道路沥青的产量和质量都不能满足公路基础设施建设步伐的需求，因此，寻求一种新的高等级道路沥青生产方法和工艺技术显得尤为必要。
发明内容
为了克服现有技术的缺点和不足，本发明的首要目的在于提供一种高等级道路沥青。本发明所制备的沥青粘度大，软化点高，高温性能和低温性能突出。
本发明的另一目的在于提供上述高等级道路沥青的制备方法，所述制备方法简化了生产工艺，降低了生产成本。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
一种高等级道路沥青，由以下按重量百分比计的组分制备而成：
所述催化油浆为重油催化裂化的油浆，掺炼渣油的催化裂化的油浆或催化裂化循环油中的一种以上，优选重油催化裂化的油浆。
所述催化油浆的100℃运动粘度优选为15.0mm2/s～50.0mm2/s，20℃密度优选为大于等于1000kg/m3，四组分中芳香烃含量优选为大于等于50％。
所述岩沥青为伊朗岩沥青、北美岩沥青、新疆岩沥青或青川岩沥青中的一种以上，优选岩沥青为伊朗岩沥青。
所述岩沥青中沥青的重量百分含量优选为大于等于80％，粒径优选为500～800目。
所述改性剂为SBR或SBS中的一种或两种。所述SBR是粉末丁苯橡胶。所述SBS为线形结构，嵌段比为70：30，SBS采用韩国产锦湖KTR101改性剂；SBR采用山东高氏科工贸有限公司生产的沥青升级专用粉末丁苯橡胶，其中丁苯橡胶的质量百分含量为大于等于90％。
所述稳定剂为硬脂酸钙。
所述高等级道路沥青的制备方法，具体包括以下步骤：
(1)将催化油浆泵入反应釜中，升温至80℃～100℃，添加改性剂和稳定剂，边加料边搅拌，加料完毕后，继续搅拌45～60min，得到混合均匀的混合物；
(2)将混合物升温至120℃～140℃，加入岩沥青，边加料边搅拌，加料完毕后，升温至160℃～170℃，继续搅拌发育90～120min；
(3)搅拌发育结束后，将混合物用胶体磨进行研磨5～10min，研磨完毕得到高等级道路沥青。
所述稳定剂的加入顺序可以在混合物经过胶体磨研磨之前的任何步骤加入。本发明中所有的搅拌均为本技术领域常规的搅拌方式，不需特别限定。
由于我国原油80％以上为石蜡基原油，不宜生产高等级道路沥青，而炼油厂催化裂化油浆具有贫蜡富芳组分，将催化裂化油浆中的重芳烃组分调和到沥青中，使得沥青的组成配伍合理，从而提高沥青的品质。
SBS改性剂具有较强的高温稳定性和低温黏韧性，SBR改性剂的低温延展性能突出。这两种改性剂的弹性和韧性好，具有很好的耐高温、抗低温能力，进而改善沥青的水稳定性，提高沥青路面的抗疲劳能力。
硬脂酸钙为白色粉末，溶于甲苯、乙醇、苯和其他有机溶剂，不溶于水。硬脂酸钙可用作聚氯乙烯的热稳定剂和多种塑料加工的润滑剂、脱模剂等。用于沥青中，可分散改性剂的聚集状态，减少沥青粘度，表现出良好的降粘作用。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
(1)本发明采用催化油浆、岩沥青、改性剂和稳定剂生产高等级道路沥青这一新途径，四者的协同作用提高了道路沥青的高温性能和低温性能；
(2)本发明高等级道路沥青的生产设备投入少，制备工艺简单，生产成本较低，产品质量优异。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1催化油浆+伊朗岩沥青+SBR+硬脂酸钙
一种高等级道路沥青，由以下步骤制备得到：
(1)将59wt％重油催化裂化的油浆泵入反应釜(所述油浆的100℃运动粘度为32mm2/s，20℃密度为1102kg/m3，芳香烃含量为57％)，升温至90℃，依次添加0.5wt％的SBR和0.04wt％的硬脂酸钙，边加料边搅拌，加料完毕后，继续搅拌60min，得到混合均匀的混合物；
(2)将混合物升温至120℃，加入40.46wt％伊朗岩沥青，伊朗岩沥青中沥青的重量百分含量为85％，边加料边搅拌，加料完毕后，升温至170℃，继续搅拌发育110min；
(3)搅拌发育结束后，将混合物用胶体磨进行研磨10min，研磨完毕即得高等级道路沥青；所述各原料的百分比为原料占高等级道路沥青原料总质量的百分比。
将所制备得到的高等级道路沥青进行性能测试，测试方法均采用本技术领域常规试验方法。高等级道路沥青试验结果见表1。
表1 高等级道路沥青试验结果
实施例2催化油浆+伊朗岩沥青+SBS+硬脂酸钙
一种高等级道路沥青，由以下步骤制备得到：
(1)将61.35％重油催化裂化的油浆泵入反应釜(油浆的100℃运动粘度为32mm2/s，20℃密度为1102kg/m3，芳香烃含量为57％)，升温至100℃，依次添加0.6％SBS和0.05％硬脂酸钙，边加料边搅拌，加料完毕后，继续搅拌50min，得到混合均匀的混合物；
(2)将混合物升温至135℃，加入38％伊朗岩沥青，伊朗岩沥青中沥青的重量百分含量为85％，边加料边搅拌，加料完毕后，升温至160℃，继续搅拌发育100min；
(3)搅拌发育结束后，将混合物用胶体磨进行研磨5min，研磨完毕即得高等级道路沥青；所述各原料的百分比为原料占高等级道路沥青原料总质量的百分比。
将所制备得到的高等级道路沥青进行性能测试，测试方法均采用本技术领域常规的试验方法。高等级道路沥青试验结果见表2。
表2 高等级道路沥青试验结果
实施例3催化油浆+伊朗岩沥青+SBS+硬脂酸钙
一种高等级道路沥青，由以下步骤制备得到：
(1)将60％重油催化裂化的油浆泵入反应釜(油浆的100℃运动粘度为32mm2/s，20℃密度为1102kg/m3，芳香烃含量为57％)，升温至80℃，依次添加0.55％SBS和0.02％硬脂酸钙，边加料边搅拌，加料完毕后，继续搅拌45min，得到混合均匀的混合物；
(2)将混合物升温至140℃，加入39.43％伊朗岩沥青，伊朗岩沥青中沥青的重量百分含量为85％，边加料边搅拌，加料完毕后，升温至165℃，继续搅拌发育120min；
(3)搅拌发育结束后，将混合物用胶体磨进行研磨8min，研磨完毕即得高等级道路沥青；所述各原料的百分比为原料占高等级道路沥青原料总质量的百分比。
将所制备得到的高等级道路沥青进行性能测试，测试方法均采用本技术领域常规的试验方法。高等级道路沥青试验结果见表3。
表3 高等级道路沥青试验结果
实施例4催化油浆+伊朗岩沥青+SBR+硬脂酸钙
一种高等级道路沥青，由以下步骤制备得到：
(1)将58.47％重油催化裂化的油浆泵入反应釜(油浆的100℃运动粘度为32mm2/s，20℃密度为1102kg/m3，芳香烃含量为57％)，升温至95℃，依次添加0.5％SBR和0.03％硬脂酸钙，边加料边搅拌，加料完毕后，继续搅拌55min，得到混合均匀的混合物；
(2)将混合物升温至130℃，加入41％伊朗岩沥青，伊朗岩沥青中沥青的重量百分含量为85％，边加料边搅拌，加料完毕后，升温至165℃，继续搅拌发育90min；
(3)搅拌发育结束后，将混合物用胶体磨进行研磨6min，研磨完毕即得高等级道路沥青；所述各原料的百分比为原料占高等级道路沥青原料总质量的百分比。
将所制备得到的高等级道路沥青进行性能测试，测试方法均采用本技术领域常规的试验方法。高等级道路沥青试验结果见表4。
表4 高等级道路沥青试验结果
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其它的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种高等级道路沥青，其特征在于：由以下按重量百分比计的组分制备而成：催化油浆57.3～67％，岩沥青32.5～42％，改性剂0.48～0.65％，稳定剂0.02～0.05％。
2.根据权利要求1所述高等级道路沥青，其特征在于：所述催化油浆为重油催化裂化的油浆，掺炼渣油催化裂化的油浆或催化裂化循环油中的一种以上。
3.根据权利要求2所述高等级道路沥青，其特征在于：所述催化油浆的100℃运动粘度为15.0mm2/s～50.0mm2/s，20℃密度大于等于1000kg/m3，芳香烃含量大于等于50％。
4.根据权利要求1所述高等级道路沥青，其特征在于：所述岩沥青为伊朗岩沥青、北美岩沥青、新疆岩沥青或青川岩沥青中的一种以上。
5.根据权利要求4所述高等级道路沥青，其特征在于：所述岩沥青中沥青的重量百分含量大于等于80％，粒径为500～800目。
6.根据权利要求1所述高等级道路沥青，其特征在于：所述改性剂为SBR或SBS中的一种或两种。
7.根据权利要求6所述高等级道路沥青，其特征在于：所述SBR是粉末丁苯橡胶，其丁苯橡胶的质量百分含量为大于等于90％，所述SBS为线形结构，嵌段比为70：30。
8.根据权利要求1所述高等级道路沥青，其特征在于：所述稳定剂为硬脂酸钙。
9.根据权利要求1～8任一项所述高等级道路沥青的制备方法，其特征在于：具体包括以下步骤：
(1)、将催化油浆泵入反应釜中，升温至80℃～100℃，添加改性剂和稳定剂，边加料边搅拌，加料完毕后，继续搅拌45～60min，得到混合均匀的混合物；
(2)、将混合物升温至120℃～140℃，加入岩沥青，边加料边搅拌，加料完毕后，升温至160℃～170℃，继续搅拌发育90～120min；
(3)、搅拌发育结束后，将混合物用胶体磨进行研磨5～10min，研磨完毕得到高等级道路沥青。
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