CN105348829B - 一种用煤制油残渣制备建筑沥青的方法 - Google Patents

一种用煤制油残渣制备建筑沥青的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用煤制油残渣制备建筑沥青的方法，包括以下步骤：（1）煤制油残渣粉碎后进入大储槽；（2）加入增塑剂、增韧剂、反应型改性剂和废沥青，并与步骤（1）粉碎后的煤制油残渣混合；所述的反应型改性剂为热塑性聚氨酯和油溶性酚醛树脂；（3）步骤（2）得到的混合物进入沥青反应窑，进行加热预反应，得到建筑沥青。本发明的方法利用煤制油残渣制备建筑沥青，同时可以回收利用化工项目副产的废沥青和废旧的聚苯乙烯塑料，不仅可解决煤制油残渣和化工企业废沥青给环境造成的污染，而且可替代部分日益紧缺的石油沥青。

Description

一种用煤制油残渣制备建筑沥青的方法
技术领域
本发明涉及沥青加工领域，特别是指一种用煤制油残渣制备建筑沥青的方法。
背景技术
我国一次能源结构具有富煤、贫油、少气特征。我国2001年启动了“煤变油”重大科技项目，目前煤制油产业已形成一定规模，预计煤制油年产能2020年之前可达5000万t,可直接年创效约4500亿元。
煤制油技术除了得到液态的碳氢化合物外,在固液分离过程还产生残留物煤制油残渣,煤制油残渣一般约占进料量的30%左右，状态为片状黑色固体，是多种物质的混合物，含有煤制油中原料煤未转化的有机部分、无机矿物质、液化反应过程中生成的新物质、以及加入的催化剂和夹带的油分，主体为高级烃的混合物及高级醇类（含硫醇），其中沥青烯(A)、前沥青烯(PA)含量分别为(30.82±2.88)%、(22.72±1.15)%。
由上可看出煤制油残渣成分复杂，具有较大的污染性和危险性，已纳入危险废物（HW11）处置管理。并且随着煤制油企业的快速发展，煤制油残渣副产量大，如果不能对其加以合理的充分回收利用，不仅会对环境造成严重污染，而且会造成资源的严重浪费，最终影响到煤制油企业的生存和发展。目前国内煤制油残渣处理主要以燃烧发电为主，但由于煤制油残渣180℃软化，300℃流动，与煤混烧，易结焦和造成返料器堵塞；外加煤制油残渣含有一定量的硫，燃烧过程中处理不当，会对环境造成很大污染，加装除硫设施，必须投入很大的财力和物力。而且煤制油残渣含有很高的沥青成分，直接燃烧，造成了资源巨大浪费。
发明内容
本发明提供了一种用煤制油残渣制备建筑沥青的方法，包括以下步骤：
（1）煤制油残渣粉碎后进入大储槽；
（2）加入增塑剂、增韧剂、反应型改性剂和废沥青，并与步骤（1）粉碎后的煤制油残渣混合；所述的反应型改性剂为热塑性聚氨酯和油溶性酚醛树脂。
（3）步骤（2）得到的混合物进入沥青反应窑，进行加热预反应，得到建筑沥青；
进一步的，步骤（1）中的煤制油残渣粉碎后再经过2cm的筛网筛分，筛下料进入大储槽，筛上料返回再次破碎。
进一步的，步骤（2）中的增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯或邻苯二甲酸二辛酯；增韧剂为聚苯乙烯树脂粉末或者颗粒。
进一步的，步骤（2）中各组成的加入量为，
煤制油残渣：55~70wt%
废沥青：10~18 wt%
邻苯二甲酸二丁酯或邻苯二甲酸二辛酯：3~8 wt%
聚苯乙烯树脂粉末或者颗粒：2~7 wt%
热塑性聚氨酯：3~8 wt%
油溶性酚醛树脂：1~4wt%
进一步的，步骤（3）中加热预反应的温度为50~70℃。
进一步的，步骤（3）中的沥青反应窑为旋转预反应窑。
由于煤制油残渣中含有一定量的硫醇，不仅会对环境造成一定的污染，而且影响产品质量，因此加入少量作为反应型改性剂的热塑性聚氨酯及油溶性酚醛树脂，使改性剂中的活性官能团与煤制油残渣中硫醇反应，形成大分子，避免了建筑沥青在使用中硫造成环境污染，同时增加产品应用时的粘结强度。加入增塑剂，降低煤制油残渣熔点，增加可塑性。加入增韧剂，增加产品韧性。本方法使用旋转预反应窑进行改性反应时，可以使各组分混合均匀，有利于反应充分，提高产品质量，而且节能降耗，降低生产成本。
本发明利用煤制油企业副产的残渣和化工企业副产的废沥青，经过改性制备的建筑沥青可以用于公路铺设，防水卷材以及车间、楼房防漏防渗工程，可代替部分建筑用石油沥青。所使用的增韧剂可以回收利用废旧聚苯乙烯塑料加工成的聚苯乙烯树脂粉末或者颗粒，可同时解决煤制油残渣、化工企业废沥青以及废旧聚苯乙烯塑料给环境造成的污染，而且可替代部分日益紧缺的石油沥青。
具体实施方式
下列实施例用来进一步说明本发明，但本发明的保护范围并不限于下列实施例，以下实施例中所用的废沥青为碳素项目、1,4-丁二醇化工项目副产的废沥青渣，状态为黑色沥青状固体或黑色膏状，沥青质含量在70.1%-95.3%之间，回收利用的固体废沥青加工成黑色粉状备用；所用的聚苯乙烯树脂粉末或者颗粒为回收的废旧聚苯乙烯泡沫塑料加工而成的聚苯乙烯树脂粉末或者颗粒，其粒度＜0.5cm。
实施例1
将550kg煤制油残渣破碎后进入大储槽，加入180kg废沥青、80kg邻苯二甲酸二丁酯、70kg聚苯乙烯树脂粉末、80kg热塑性聚氨酯、40kg油溶性酚醛树脂，搅拌后输送至旋转预反应窑，升温至50℃充分反应，得到建筑沥青。
实施例2
将700kg煤制油残渣破碎后，经2cm的筛网筛分，筛下料进入大储槽，筛上料返回再次破碎筛分，再加入160kg废沥青、80kg邻苯二甲酸二丁酯、20kg聚苯乙烯树脂粉末、30kg热塑性聚氨酯、10kg油溶性酚醛树脂，搅拌后输送至旋转预反应窑，升温至70℃充分反应，得到建筑沥青。
实施例3
将680kg煤制油残渣破碎后进入大储槽，再加入100kg废沥青、30kg邻苯二甲酸二丁酯、70kg聚苯乙烯树脂颗粒、80kg热塑性聚氨酯、40kg油溶性酚醛树脂，搅拌后输送至旋转预反应窑，升温至60℃充分反应，得到建筑沥青。
实施例4
将670kg煤制油残渣破碎后进入大储槽，再加入160kg废沥青、50kg邻苯二甲酸二辛酯、40kg聚苯乙烯树脂颗粒、50kg热塑性聚氨酯、30kg油溶性酚醛树脂，搅拌后输送至旋转预反应窑，升温至50℃充分反应，得到建筑沥青。按此工艺得到的建筑沥青检测指标与国标建筑石油沥青技术要求对比情况与如下表：
从表中可以看出，按本方法制备的建筑沥青能基本达到建筑石油沥青的技术要求。

Claims (5)

1.一种用煤制油残渣制备建筑沥青的方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）煤制油残渣粉碎后进入大储槽；
（2）加入增塑剂、增韧剂、反应型改性剂和废沥青，并与步骤（1）粉碎后的煤制油残渣混合；所述的反应型改性剂为热塑性聚氨酯和油溶性酚醛树脂；
（3）步骤（2）得到的混合物进入沥青反应窑，进行加热预反应，得到建筑沥青；
步骤（2）中的增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯或邻苯二甲酸二辛酯；增韧剂为聚苯乙烯树脂粉末或者颗粒。
2.根据权利要求1所述的一种用煤制油残渣制备建筑沥青的方法，其特征在于：步骤（1）中的煤制油残渣粉碎后再经过2cm的筛网筛分，筛下料进入大储槽，筛上料返回再次破碎。
3.根据权利要求1所述的一种用煤制油残渣制备建筑沥青的方法，其特征在于：步骤（2）中各组成的加入量为：
煤制油残渣：55~70wt%
废沥青：10~18 wt%
邻苯二甲酸二丁酯或邻苯二甲酸二辛酯：3~8 wt%
聚苯乙烯树脂粉末或者颗粒：2~7 wt%
热塑性聚氨酯：3~8 wt%
油溶性酚醛树脂：1~4wt%。
4.根据权利要求1-3任一项所述的一种用煤制油残渣制备建筑沥青的方法，其特征在于：步骤（3）中加热预反应的温度为50~70℃。
5.根据权利要求4所述的一种用煤制油残渣制备建筑沥青的方法，其特征在于：步骤（3）中的沥青反应窑为旋转预反应窑。
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