CN108424780B - 改性沥青及其连续生产方法与系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及改性沥青生产领域,公开了改性沥青及其连续生产方法与系统,系统包括:连续加热进料系统(1)和其下游的沥青聚合反应系统(2),连续加热进料系统出料口与沥青聚合反应系统进料口相连;连续加热进料系统包括沥青液储存单元(11)和沥青液加热单元(72),沥青聚合反应系统包括串联的2‑8级反应釜及至少1级备用反应釜;沥青液加热单元包括分别装填沥青和熔盐的空间。方法包括:将沥青液加热至预定温度后形成沥青熔体,并加入至沥青聚合反应系统中接触反应;通过熔盐对融化沥青加热;聚合反应系统包括串联的2‑8级反应釜及至少1级备用反应釜。所得改性沥青软化点均匀和稳定性好,低分子组分含量低,可连续生产。
Description
技术领域
本发明涉及改性沥青的生产领域,具体涉及一种改性沥青连续生产系统,以及由所述方法生产得到的改性沥青。
背景技术
沥青在有色冶金工业中有着广泛的应用,随着环保要求提高,作为炭素制品原料的中温沥青逐步被取代,对中温沥青进一步加工,生产改质沥青成为焦油加工厂的发展方向。改质沥青克服了中温沥青软化点低、β树脂含量低、高温易软化、易挥发、夏季运输困难等缺点,是较理想的粘结剂。因此,改质沥青广泛应用于冶金、化工生产中,还可以做油毡和其他建筑材料。
目前,改质沥青装置多采用釜式加热的热缩聚法。虽然釜式加热工艺具有技术成熟、投资省和操作易控制等优点,但由于沥青本身是高粘结性和易结焦的高温液体,在改质沥青装置的生产中存在如下问题。
(1)生产周期短。据统计,全国改质沥青装置平均生产周期仅1-2个月,如乌海神华能源公司西来峰6.5万吨改质沥青装置最长运行时间62天。
(2)釜内结焦反应釜堵塞。由于中温沥青中的高碳成分含量偏高,当温度不断升高时,沥青中轻质组分不断减少,高碳成分不断增加,随着沥青温度的升高使得沥青流动阻力增大在蒸馏二段蒸发器内、反应釜内这些高碳成分很容易产生结焦,形成无法流动的沥青渣块,随着反应釜搅拌的开启釜内部分结焦渣块脱落随着液态沥青流动当渣块聚集在反应釜底出口时,就造成反应釜底堵塞,此时处理不得当极易引发事故,当渣块过多时沥青流动减慢,在沥青管道中结块,处理不及时导致沥青凝结堵塞管线。此类问题在所有改质沥青生产工艺中频繁出现,为此引发的冒槽、冒釜、着火事故也屡见不鲜。
(3)管道堵塞。沥青软化点高,高温易结焦,低温易凝固。管道保温不好会造成沥青流动不畅,极易使管道设备堵塞甚至结焦,严重时导致系统被迫停产,而清理堵塞在管道或设备里的沥青又极为困难。由于改质沥青装置是与焦油蒸馏装置匹配生产的,改质沥青装置的停产就会直接影响焦油蒸馏装置的正常生产。
(4)釜易被抽空。现已投产的改质沥青生产装置普遍存在一种十分反常的现象,即第二或第三个反应釜经常发生沥青被抽空的现象。
(5)反应釜温升慢。为保证反应釜的支撑体不会受到过热,改质沥青反应釜的支撑均采用侧面支撑,致使4个支撑座所占的面积较大,而反应釜的加热面积仅占其筒体面积的一半左右。正常生产时反应釜内的温升速度一般不能超过5℃/h,增加了改质沥青在反应釜内的停留时间,直接影响其生产能力的发挥。
(6)釜底操作空间狭小。国内已投产的改质沥青生产装置均将反应釜加热炉布置在釜的正下方,且采用砖砌式结构,故所占空间甚大。由于反应釜底的改质沥青放料阀是主要操作点,该阀又放置在一个基本封闭的狭小砖砌门洞里,操作时必须使用手臂很长的专用旋塞扳手,工人在如此狭小而闷热的空间里操作,其困难程度就可想而知。由于门形洞口只在一侧有通道,一旦出现沥青泄漏,操作工是很难逃离现场的,并已有在此被烫伤的事故发生。
(7)自动化水平低,工人劳动强度大。由于沥青生产受限于上述问题不是完全连续的生产过程,这样操作工就必须经常到现场进行操作,增加了工人劳动强度。
(8)改性沥青产品中低分子量组分高,分子量分布较宽。
专利申请CN201510821127.4公开了一种改质沥青连续生产系统及方法。系统包括二次蒸发器、第一反应釜、第二反应釜和沥青高置槽,二次蒸发器通过桥架管道与第一反应釜底部相连,第一反应釜通过溢流管与第二反应釜底部相连,所述第二反应釜通过成品管与沥青高置槽相连。方法是将从二次蒸发器底部出来的中温沥青在压差的作用下经桥架管道从第一反应釜底部进入进行聚合缩合反应,然后从第一反应釜上部的溢流管出来,再从第二反应釜底部进入进行聚合缩合反应,经过第二反应釜反应后得到的改质沥青通过上部的成品管直接流入成品高置槽。文章《改质沥青装置存在的问题及改进措施》针对国内改质沥青生产装置存在的反应釜升温慢、釜底操作空间小、沥青管道堵塞和自动化水平低等问题,采取了相应的改进措施。文章《年加工6.5万吨改质沥青工艺的改进探讨》主要阐述对改质沥青生产工艺的几处关键改造,针对反应釜底结焦、物料管线堵塞等问题,采取了测定启动反应釜搅拌时间、改造反应釜底物料流出口、物料管线坡度低处增加三通放空旋塞等一系列措施。文章《改质沥青反应釜长周期运行探讨》介绍了沥青三釜串联工艺改质技术,列出了改质沥青工艺控制指标和质量标准,指出了存在的问题。提出了四釜串联的技改方案等工艺改进措施。
但这些技术均无法有效克服如上的缺陷,因此,针对以上问题,探索一种新的能实现完全连续的改制沥青生产工艺及装置势在必行。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的问题,提供一种改性沥青连续生产系统和方法,本发明提供的改性沥青连续生产系统组成得到简化,且能够连续进行改性沥青的生产,生产过程中不易发生结焦问题,自动化水平高,改性沥青产品中等分子和较大分子含量高,分子量分布窄。
为了实现上述目的,一方面,本发明提供了一种改性沥青连续生产系统,所述系统包括:连续加热进料系统和沥青聚合反应系统,所述连续加热进料系统设置在所述沥青聚合反应系统的上游,且所述连续加热进料系统的出料口与所述沥青聚合反应系统的进料口相连;
其中,所述连续加热进料系统包括沥青液储存单元和沥青液加热单元,所述沥青聚合反应系统包括串联设置的2-8级反应釜以及至少1级备用反应釜;
其中,所述沥青液加热单元包括相互独立的用于装填沥青液的空间和用于装填熔盐的空间。
优选地,所述沥青液加热单元的出料口与所述沥青聚合反应系统的进料口通过动力供给单元相连;所述动力供给单元为扬程为80-200m的沥青泵。
优选地,所述连续加热进料系统还包括供热装置,所述供热装置中的供热介质为熔盐,且所述供热装置提供的热量至少供给沥青液加热单元。
优选地,所述反应釜的进料口设置在所述反应釜的顶部,出料口设置在所述反应釜的底部;且所述反应釜内设置有搅拌器,在所述反应釜的出料口的下部设置有放料口;所述放料口设置的放料阀优选为下展式放料阀。
优选地,该系统还包括添加剂供给单元,以向所述沥青聚合反应系统的出料提供添加剂。
另一方面,本发明提供了一种改性沥青连续生产方法,所述方法包括:将沥青液加热至预定温度后形成沥青熔体,将所述沥青熔体加入至沥青聚合反应系统中进行接触反应;
其中,通过熔盐对所述沥青液进行加热;
其中,聚合反应系统包括串联设置的2-8级反应釜以及至少1级备用反应釜。
优选地,所述融化后的沥青在沥青液加热单元中进行加热,且融化后的沥青在沥青液加热单元中的流速为2-2.5m/s。
优选地,将所述融化后的沥青加热至预定温度过程中的升温速度为120-240℃/h。
再一方面,本发明还提供了由如上所述的方法所制备的改性沥青所述改性沥青,所述改性沥青的软化点为108-114℃,甲苯不溶物的含量28-34重量%,喹啉不溶物的含量为9-12重量%,β树脂含量不低于19重量%。
通过本发明的技术方案,可取得如下的技术效果:
(1)通过使用熔盐对沥青进行加热以代替反应器提温可实现沥青聚合的快速提温,减少反应停留时间,使得反应釜的数量减少,总装置投资降低,大大提高了生产能力;
且引入熔盐体系后,避免了每个反应釜都有一套煤气加热系统,系统简单;
再者,由于熔盐体系的引入,可准确控制反应温度,避免现有技术中釜顶温度低于釜底温度的现象,同时减少380℃低温下的停留时间,生产的改性沥青产品品质可控性好,BI(甲苯不溶物)和QI(喹啉不溶物)以及β树脂分布范围窄,一级品率高;
(2)所述将沥青聚合反应系统设置为包括串联设置的2-8级反应釜以及至少1级备用反应釜,始终保留1台为备用状态,按照检修清理周期,在沥青连续聚合生产过程中依次切换进行各反应釜的清理而不引起生产中断,从而可实现生产的连续进行,自动化水平提高;
(3)简化了操作,减轻工人劳动强度,劳动效率高;降低了能源消耗,其电耗、煤气耗量均明显下降;
(4)优选情况下,使用动力供给单元代替液位差产生的压差使沥青进入反应釜中,完全避免了管道堵塞和反应器抽空现象;
(5)优选情况下,通过反应釜的出料及放料阀的设置可有效避免反应器结焦。
附图说明
图1示出了根据本发明的改性沥青的连续生产系统的结构示意图。
附图标记说明
1为连续加热进料装置、11为沥青液储存单元、12为沥青液加热单元、13为供热装置、2为沥青聚合反应系统、3为中间槽、4为添加剂供给单元、5为高置槽、6为给料机、7为沥青挂板机、8为冷凝器、9为储液槽、10为动力供给单元。
具体实施方式
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值,这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说,各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间,以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围,这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
第一方面,本发明提供了一种改性沥青连续生产系统,所述系统包括:连续加热进料系统1和沥青聚合反应系统2,所述连续加热进料系统1设置在所述沥青聚合反应系统2的上游,且所述连续加热进料系统1的出料口与所述沥青聚合反应系统2的进料口相连;
其中,所述连续加热进料系统1包括沥青液储存单元11和沥青液加热单元12,所述沥青聚合反应系统2包括串联设置的2-8级反应釜以及至少1级备用反应釜;
其中,所述沥青液加热单元12包括相互独立的用于装填沥青液的空间和用于装填熔盐的空间。其中,所述沥青液加热单元12包括用于输送沥青的内管和装填有熔盐的外管。
根据本发明的系统,所述熔盐为盐类熔化后形成的熔融体,其可以为常规使用的各种熔盐体系,例如,例如碱金属、碱土金属的卤化物、硝酸盐、硫酸盐的熔融体。
在现有技术中,通常通过高标差将沥青输送至反应釜中进行反应,但本发明的发明人发现,通过高标差的方法容易导致各级反应釜件的压力不平衡,且在沥青在各级反应釜内的蒸发程度不同,蒸发量少时,气相压力就小,反之则大,且随生产过程的进行而不断变化,因此,会导致某些反应釜的抽空以及发生沥青堵塞的现象。本发明的发明人通过研究发现,通过在所述沥青液加热单元12的出料口与所述沥青聚合反应系统2的进料口之间设置动力供给单元10,以将达到预定反应温度的沥青输送至沥青聚合反应系统2的进料口,能够有效的改善沥青的堵塞以及反应釜的抽空现象。优选的,所述动力供给单元10为扬程为80-200m,优选为120-150m的沥青泵,且所述沥青泵至少能够耐受沥青的预定温度。优选的,所述动力供给单元10将沥青泵入沥青聚合反应系统2中的压力为1.2-1.5MPa。根据本发明一种优选的实施方式,所述沥青泵为齿轮泵。
根据本发明的系统,为了提高对沥青的加热效率,所述沥青液加热单元12优选为沥青加热管套,其包括内管和外管,其中,内管用于输送沥青,外管用于装填熔盐以对内容中的沥青进行加热。所述沥青加热管套可以为单套管结构,也可以为多套管结构,例如,三套管结构(一外管,三内管)。通过本申请如此的设置,可快速将沥青加热至预定温度。
根据本发明的系统,优选地,所述连续加热进料系统1还包括供热装置13,所供热装置13中的供热介质为熔盐,且至少沥青液加热单元12中的热量通过所述供热装置73提供。
根据本发明的系统,优选地,为了维持沥青液储存单元11中存储的沥青液保持液体的状态,所述供热装置13还包括向沥青液储存单元11提供热量。
根据本发明的系统,所述沥青聚合反应系统可以采用行业内常规使用的沥青聚合反应系统,在本发明中优选所述沥青聚合反应系统中包括串联设置的2-5级反应釜以及至少1级备用反应釜,例如包括串联设置的2级(两台)、3级(3台)、4级(4台)、或5级(5台)反应釜8。
其中,为了进一步避免沥青结焦而导致运行中断,所述反应釜的进料口设置在所述反应釜的顶部,出料口设置在所述反应釜的底部;且所述反应釜内设置有搅拌器,在所述反应釜的出料口的下部设置有放料口。其中,所述“顶部”或“底部”并不意在至反应釜的最上端或最下端,而是指反应釜位置靠上的一部分或位置靠下的一部分。通过如此的设置,一方面可以较容易的将沉积在反应釜底部的结焦等物质从放料口去除,另一方面,将放料口设置在出料口的下端可以使得得到的改性沥青不受结焦的干扰而排出,从而不会造成出料口管路的堵塞。
优选的,为了进一步避免沥青对反应釜造成的堵塞,所述放料口设置放料阀为下展式放料阀。
根据本发明的系统,为了实现对于反应釜中温度的控制,优选情况下,所述反应釜以及相邻两级反应釜之间的连接管路的外周设有保温夹套。对于保温夹套的设置采用本领域的常规工艺手段即可,其中对于加热介质的选择,以及对于供热系统(用于加热所述加热介质)的选择并没有特殊要求,可以根据反应釜对于温度的要求进行合理选择即可。根据本发明一种优选的实施方式,所述加热介质可以为熔盐,所述供热系统可以为所述供热装置13。
根据本发明的系统,所述沥青液可以来自煤焦油蒸馏装置的二次蒸发器。现有煤焦油加工一般采用一塔式流程,在一塔式流程中,主要设备为二次蒸发器和馏分塔。煤焦油经净化后,进入二次蒸发器内闪蒸,塔顶气相进入馏分塔底部,塔底液相得到改质沥青,也即本发明的沥青液。
根据本发明的系统,其中还包括给料机6,所述给料机6与所述沥青聚合反应系统的出料口配合连接。在实际操作中,为了便于将沥青聚合反应系统的出料口与所述给料机6相连,通常在两者之间还设置有中间槽3、液下泵和高置槽5,所述中间槽3与沥青聚合反应系统的出料口相连,用于储存沥青聚合反应系统产出的改性沥青,液下泵连接在中间槽3和高置槽5之间,用于将中间槽4中的改性沥青输送至高置槽5,而高置槽5与所述给料机6的进料口相连;此外,还可以进一步在所述给料机6的下游还设置有沥青挂板机。
根据本发明的系统,还包括添加剂供给单元4,其可以向中间槽3中暂存的改性沥青提供添加剂从而调节改性沥青的软化点,然后再将改性沥青和添加剂的混合物输送至所述高置槽5。所述添加剂优选为闪蒸油或冶金焦粉。
根据本发明的系统,其中还包括尾气处理装置,所述尾气处理装置与沥青聚合反应系统2中各反应釜的尾气出口配合连接。优选所述尾气处理装置包括冷凝器8(可以为闪蒸油冷却器)和储液罐9(例如,可以为闪蒸油槽),所述冷凝器8与沥青聚合反应系统2中各反应釜的尾气出口配合连接,所述储液罐9与所述冷凝器8的出液口相连。
同时,第二方面,本发明提供了一种改性沥青连续生产方法,所述方法包括:将沥青液加热至预定温度后形成沥青熔体,将所述沥青熔体加入至沥青聚合反应系统中进行接触反应;
其中,通过熔盐对所述沥青液进行加热;
其中,聚合反应系统包括串联设置的2-8级反应釜以及至少1级备用反应釜。
根据本发明的方法,为了加强传质传热,避免加热过程中沥青局部过热而产生结焦,同时又能够保证得到预定温度的沥青,优选的,在沥青加热过程中,沥青的流速为2-2.5m/s。
根据本发明的方法,优选情况下,所述沥青液的温度为200-260℃,所述预定温度为380-420℃。
根据本发明的方法,为了加强传质传热,避免加热过程中沥青局部过热而产生结焦,将所述融化后的沥青加热至预定温度过程中的升温速度为120-240℃/h,优选为180-240℃/h。
根据本发明的方法,优选情况下,所述沥青聚合反应系统中包括串联设置的2-5级反应釜以及至少1级备用反应釜,各级反应釜中的反应温度分别为380-450℃,反应压力为0.4-1.5MPa,停留时间为4-16h,优选为4-8h。
根据本发明的方法,优选情况下,沿物料的流动方向,位于下游的反应釜的温度比位于上游的反应釜的温度高,且优选高3-15℃。本领域技术人员能够根据本领域常规手段实现下游反应釜温度的升高,根据本发明一种优选的实施方式,可以通过在相应反应釜外周设置装填有熔盐的温控外层。
根据本发明的方法,优选的,该方法还包括将聚合反应后的产物改性沥青与添加剂混合,以对改性沥青的软化点进行调节,所述添加剂优选为闪蒸油或冶金焦粉。本发明中,可以通过控制加入的添加剂的用量以实现所述改性沥青软化点的调节,优选情况下,所述添加剂与改性沥青的重量比为0.1-10:10;优选地,所述添加剂与改性沥青的重量比为0.2-1:10。在上述重量比范围内,可以获得更好质量的改性沥青,提高产物中改性沥青的产率。
根据本发明的方法,优选情况下,所述方法还包括向各所述反应釜中通入气体的步骤,所述气体选自氮气、惰性气体、氧气(反应气体)中的一种或几种,优选所述气体的流量为0.1L/min-100L/min。
本发明中,如上改性沥青连续生产方法优选在本发明第一方面的改性沥青连续生产系统中进行。
此外,第三方面,本发明还提供了一种由根据本发明所述的方法所制备的改性沥青。优选所所述改性沥青的软化点为108-114℃,甲苯不溶物的含量28-34重量%,喹啉不溶物的含量为9-12重量%,β树脂含量不低于19重量%。
根据本发明所提供的改性沥青的具有产品性质均一,稳定性好的优势,且BI(甲苯不溶物)和QI(喹啉不溶物)以及β树脂分布范围窄,一级品率高。
以下将结合具体实施例进一步说明本发明的有益效果。
在如下实施例和对比例中
所说沥青液来自煤焦油蒸馏装置的二次蒸发器,温度为200-260℃。
熔盐体系为60%NaNO3+40%KNO3熔盐
动力供给单元16为齿轮泵,扬程为120-150m。
实施例1
本实施例用于说明本发明提供改性沥青连续生产系统及工艺。
改性沥青连续生产系统:如图1所示,其中沥青聚合反应系统包括串联设置的四级反应釜(反应釜高为3m,直径ф1m,内置有叶片式搅拌器)以及一级备用反应釜。
改性沥青的连续生产方法:将前述沥青液引入至沥青液储存单元11(外有熔盐保温层以维持沥青液的温度)中,并通过沥青给料泵将其泵入至沥青加热管套的内管中,沥青在该内管中的流速为2-2.5m/s,沥青加热管套的外管填充有熔盐,并将混合物料以240℃/h的速度加热至380-420℃,得到沥青溶体,接着将沥青熔体通过如上齿轮泵以1.2MPa的压力泵入至包括串联设置的四级反应釜的沥青聚合反应系统2中,其中第一级反应釜中反应温度为400℃,反应压力为0.5MPa,停留时间为3h,搅拌器转动速度为150rpm;第二级反应釜中反应温度为405℃,反应压力为0.5MPa,停留时间为3h,搅拌器转动速度为150rpm;第一级反应釜中反应温度为400℃,反应压力为0.5MPa,停留时间为3h,搅拌器转动速度为150rpm;第二级反应釜中反应温度为405℃,反应压力为0.5MPa,停留时间为3h,搅拌器转动速度为150rpm;第三级反应釜中反应温度为410℃,反应压力为0.5MPa,停留时间为3h,搅拌器转动速度为150rpm;第四级反应釜中反应温度为415℃,反应压力为0.5MPa,停留时间为3h,搅拌器转动速度为150rpm;生成的改性沥青在中间槽中经液下泵的作用进入高置槽5,并进一步进入给料机6,被输送至沥青挂板机7;此外,在反应釜中生成的气体经冷凝器8降温后进入储液槽9中。
其中,反应釜的进料口设置在所述反应釜的顶部,出料口设置在所述反应釜的底部;且所述反应釜内设置有搅拌器,在所述反应釜的出料口的下部设置有放料口;所述放料口设置的放料阀为下展示放料阀。
所述反应釜为4+1级,按照检修清理周期,在沥青连续聚合生产过程中依次切换进行各反应器的清理而不引起生产中断。
实施例2
本实施例用于说明本发明提供改性沥青连续生产系统及工艺。
使用实施例1的改性沥青连续生产系统并按照改性沥青连续生产方法进行改性沥青的生产,不同的是,不使用如上的齿轮泵将沥青熔体通过加入至包括串联设置的四级反应釜的沥青聚合反应系统2中,而是通过高标差将沥青熔体通过加入至包括串联设置的四级反应釜的沥青聚合反应系统2中,高标差为5m。
实施例3
本实施例用于说明本发明提供改性沥青连续生产系统及工艺。
使用实施例1的改性沥青连续生产系统并按照改性沥青连续生产方法进行改性沥青的生产,不同的是,融化后的沥青在沥青液加热单元中的流速为3-3.5m/s。
实施例4
本实施例用于说明本发明提供改性沥青连续生产系统及工艺。
使用实施例1的改性沥青连续生产系统并按照改性沥青连续生产方法进行改性沥青的生产,不同的是,融化后的沥青在沥青液加热单元中的流速为1.5-2m/s。
实施例5
本实施例用于说明本发明提供改性沥青连续生产系统及工艺。
使用实施例1的改性沥青连续生产系统并按照改性沥青连续生产方法进行改性沥青的生产,不同的是,在沥青加热管套中,将混合物料以180℃/h的速度加热至380-420℃。
对比例1
用于对比说明参比的改性沥青连续生产及工艺。
使用实施例1的改性沥青连续生产系统并按照改性沥青连续生产方法进行改性沥青的生产,不同的是,沥青液加热单元72不是熔盐加热,而是采用电加热的方式。
对比例2
用于对比说明参比的改性沥青连续生产及工艺。
使用实施例1的改性沥青连续生产系统并按照改性沥青连续生产方法进行改性沥青的生产,不同的是,所述连续加热进料系统7不包括沥青液加热单元72,而是单独通过加热反应釜以达到反应的温度。
测试例
将由前述实施例和对比例所制备的改性沥青进行如下测试:
软化点:参照ASTM D3104-2014中方法,测量改性沥青中5个点的软化点取平均值;软化点方差为根据前述测量的5个点计算获得;
BI(甲苯不溶物)的含量通过GB/T 2292-1997)《焦油和沥青中甲苯不溶物(T1)含量的试验方法》测定。
QI(喹啉不溶物)的含量通过国家标准GB/T2293-97《焦化固体类产品喹啉不溶物试验方法》。
β树脂低含量通过ASTM D5294-1992《硬沥青中测定β-树脂的试验方法》进行测定。;
通过反应釜是否有堵塞以及磨损快慢来判断结焦情况。
测试结果:如表1所示。
表1
本发明通过使用熔盐体系对沥青进行加热以代替直接对反应釜加热,避免了每个反应釜都有一套加热系统,系统简单,且可准确控制反应温度,能够避免现有技术中釜顶温度低于釜底温度的现象,同时减少380℃低温下的停留时间,生产的改性沥青产品品质可控性好,一级品率高;再者,与电加热相比,由于熔盐体系的引入,传质传热效果更好,加热均匀,能够有效减少结焦量的产生,从而提高改性沥青产品品质。
此外,在优选的情况下,也即,通过选用沥青泵将沥青溶体泵入至反应釜中,替代了现有通过高标差的方法,能够有效避免反应釜抽空的问题,此外,通过优选沥青在加热过程中的流速以及升温速度能够进一步提高改性沥青的品质。
以上详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合,这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容,均属于本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种改性沥青连续生产方法,其特征在于,所述方法包括:将沥青液加热至预定温度后形成沥青熔体,将所述沥青熔体通过扬程为80-200m的沥青泵加入至沥青聚合反应系统中进行接触反应;
其中,通过熔盐对所述沥青液进行加热;
其中,聚合反应系统包括串联设置的4-8级反应釜以及至少1级备用反应釜;
其中,所述沥青液在沥青液加热单元中的流速为2-2.5m/s;
其中,将所述沥青液加热至预定温度过程中的升温速度为120-240℃/h;
其中,所述沥青液的温度为200-260℃,所述预定温度为380-420℃;
其中,沿物料的流动方向,位于下游的反应釜的温度比位于上游的反应釜的温度高3-15℃;
其中,该方法在如下的改性沥青连续生产系统中实施,所述系统包括:连续加热进料系统(1)和沥青聚合反应系统(2),所述连续加热进料系统(1)设置在所述沥青聚合反应系统(2)的上游,且所述连续加热进料系统(1)的出料口与所述沥青聚合反应系统(2)的进料口相连;
其中,所述连续加热进料系统(1)包括沥青液储存单元(11)和沥青液加热单元(12),所述沥青聚合反应系统(2)包括串联设置的4-8级反应釜以及至少1级备用反应釜;
其中,所述沥青液加热单元(12)包括相互独立的用于装填沥青液的空间和用于装填熔盐的空间;
其中,所述沥青液加热单元(12)的出料口与所述沥青聚合反应系统(2)的进料口通过动力供给单元(10)相连;所述动力供给单元(10)为扬程为80-200m的沥青泵;
其中,所述沥青泵为齿轮泵;
其中,所述沥青液加热单元(12)为沥青加热套管,其包括内管和外管;
其中,所述沥青加热套管为单套管结构或多套管结构;
其中,所述连续加热进料系统(1)还包括沥青给料泵,用于将沥青液泵入至沥青加热套管的内管中;
其中,所述连续加热进料系统(1)还包括供热装置(13),所述供热装置(13)中的供热介质为熔盐,且所述供热装置(13)提供的热量至少供给沥青液加热单元(12);
其中,所述反应釜的进料口设置在所述反应釜的顶部,出料口设置在所述反应釜的底部;且所述反应釜内设置有搅拌器,在所述反应釜的出料口的下部设置有放料口。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,该方法还包括向聚合反应的产物中加入添加剂。
3.根据权利要求2所述的方法,其中,所述添加剂为闪蒸油或冶金焦粉。
4.根据权利要求1所述的方法,其中,所述放料口设置的放料阀为下展式放料阀。
5.根据权利要求1所述的方法,其中,所述系统还包括添加剂供给单元(4),以向所述沥青聚合反应系统(2)的出料提供添加剂。
6.根据权利要求1所述的方法,其中,所述系统还包括尾气处理装置,所述尾气处理装置与沥青聚合反应系统(2)中各反应釜的尾气出口配合连接。
7.根据权利要求6所述的方法,其中,所述尾气处理装置包括冷凝器(8)和储液罐(9),所述冷凝器(8)与沥青聚合反应系统(2)中各反应釜的尾气出口配合连接,所述储液罐(9)与所述冷凝器(8)的出液口相连。
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