CN109486218A - 一种低标号道路沥青增延剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低标号道路沥青增延剂，由以下质量百分比的组分组成：催化油浆提取物86‑92％；改质剂7.2‑13.8％；交联稳定剂0.2‑0.8％。本发明提供了一种低标号道路沥青增延剂，对比传统的采用糠醛抽出油，高标号沥青等软组分调合来改善低标号道路沥青的延度性能时会影响针入度等其它各项性能指标的缺陷，本发明产品不但能在不改变低标号道路沥青产品针入度的情况下显著提升其延度性能指标，而且对低标号道路沥青的其它性能指标不会产生不良影响，甚至对低标号道路沥青的抗老化性能还有一定的改善作用。本发明还公开了上述低标号道路沥青增延剂的制备方法。
Description
技术领域
本发明涉及石油加工产品领域，具体涉及一种低标号道路沥青增延剂及其制备方法。
背景技术
在现有的道路沥青生产过程中，经常会出现沥青产品延度不合格的现象，尤其是在采用蒸馏法生产对延度指标要求较高的低标号A级高等级道路沥青时，由于减压渣油经过深拔后其轻组分过度缺失，使得其生产的道路沥青容易变脆化，就会导致出现延度指标不合格的情况。虽然采用调合法在经过深拔的减压渣油中加入糠醛抽出油，高标号沥青等软组分后可以部分改善其延度，但同时却又提高了道路沥青产品的针入度，等于变相提升了沥青标号，同时还会对其它的性能指标(软化点、粘度、抗老化性等)产生影响，难以保证生产出符合指标要求的低标号A级高等级道路沥青。
而且在温度寒冷的地区，为了保证道路具备良好的低温路用性能，防止道路开裂等病损害的发生，要求使用的道路沥青必须在相同的针入度水平下具有更高的延度。
因此寻找一种能在不改变沥青产品针入度的情况下提升其延度指标而又不会对其它性能指标产生影响的增延剂，是当前道路沥青生产领域中迫切需要科技研究人员解决的问题。
发明内容
本发明的第一个目的是提供一种低标号道路沥青增延剂，本增延剂能在不影响低标号道路沥青产品针入度的情况下明显改善其延度性能。
本发明的第二个目的是提供上述低标号道路沥青增延剂的制备方法。
本发明上述第一个目的可以通过以下的技术方案来实现：
一种低标号道路沥青增延剂，由以下质量百分比的组分组成：
催化油浆提取物 86-92％
改质剂 7.2-13.8％
交联稳定剂 0.2-0.8％
优选的，所述低标号道路沥青增延剂，由以下质量百分比的组分组成：
催化油浆提取物 87-91％
改质剂 8.3-12.7％
交联稳定剂 0.3-0.7％。
进一步优选的，所述低标号道路沥青增延剂，由以下质量百分比的组分组成：
催化油浆提取物 88-90％
改质剂 9.4-11.6％
交联稳定剂 0.4-0.6％。
优选的，所述的催化油浆提取物为催化油浆经过蒸馏装置采用特定蒸馏工艺条件将其拔头去尾切割成多个窄馏分，然后再对各窄馏分调合处理得到的富含稠环芳烃、胶质等组分的馏分油调合物，针入度范围控制在50-701/10mm。
优选的，所述催化油浆为加工原料为科威特原油的炼油厂催化裂化装置的副产物外甩油浆。
优选的，所述催化油浆的拔头去尾蒸馏切割处理的特定工艺为：采用减压蒸馏法，塔顶真空度大于95kPa，釜底温度最高300℃，催化油浆提取物为切割温度按常压下换算范围在420℃～510℃内的各窄馏分油调合物。
优选的，所述改质剂为PSBR粉末丁苯橡胶，分子量为20万-30万，结合苯乙烯质量分数21％-35％，生胶门尼粘度38-68。
优选的，所述的交联稳定剂为邻苯二甲酸二烯丙酯，分子式C14H14O4，分子量246.26，常温下为油状液体。
本发明上述第二个目的可以通过以下的技术方案来实现：
上述低标号道路沥青增延剂的制备方法，包括以下步骤：
1)按比例称取催化油浆提取物、改质剂、交联稳定剂；
2)先将催化油浆提取物加热至135-150℃，然后将改质剂缓慢倒入与催化油浆提取物一起混合均匀并在135-150℃下持续搅拌30-40min，使改质剂在催化油浆提取物中充分溶胀；
3)将步骤2)制得的催化油浆提取物与改质剂的混合物一起倒入高速剪切设备中，在140-160℃下进行高速循环剪切10-15分钟，使改质剂形成超微颗粒均匀分布在催化油浆提取物中；
4)将交联稳定剂加入步骤3)制得的催化油浆提取物与改质剂的混合物里，在120-130℃下均匀搅拌5-10分钟后降至常温，即制得低标号道路沥青增延剂成品。
优选的，步骤3)高速剪切设备为高速剪切机或胶体磨，剪切研磨转速每分钟＞3000转，剪切细度＜0.1μm。
本发明的使用方法为按需要改善延度性能的低标号道路沥青质量的2-10％的添加量直接加入低标号道路沥青中在130-50℃下均匀搅拌1-2h即可。
本发明以特定原油炼制的催化油浆经一定蒸馏工艺条件拔头去尾切割处理后得到的富含稠环芳烃、胶质等组分的馏分油调合物为主要原料，与改质剂PSBR粉末丁苯橡胶和交联稳定剂邻苯二甲酸二烯丙酯进行剪切混融反应制备而成。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果:
1)本发明提供了一种低标号道路沥青增延剂，对比传统的采用糠醛抽出油，高标号沥青等软组分调合来改善低标号道路沥青的延度性能时会影响针入度等其它各项性能指标的缺陷，本发明产品不但能在不改变低标号道路沥青产品针入度的情况下显著提升其延度性能指标，而且对低标号道路沥青的其它性能指标不会产生不良影响，甚至对低标号道路沥青的抗老化性能还有一定的改善作用。
2)本发明产品不但解决了低标号道路沥青延度指标经常不合格的生产难题，还能用于生产适合高寒地区使用的特种道路沥青产品，保证道路具备良好的低温路用性能，防止和延缓道路开裂等病损害的发生，提升沥青道路的使用寿命。
具体实施方式
下面实施例对本发明作进一步说明，以使本领域技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
实施例一
以生产本发明产品500克为例，所用的原料及其配比为：
催化油浆提取物：445克，茂名石化公司科威特原油炼制的催化油浆通过减压蒸馏拔头去尾后得到的切割温度(按常压下换算)范围420℃～510℃内的各窄馏分油调合物，针入度601/10mm；
改质剂：52.5克，PSBR粉末丁苯橡胶，山东高氏科工贸公司提供；
交联稳定剂：2.5克，邻苯二甲酸二烯丙酯，上海化成工业公司提供。
该低标号道路沥青增延剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)先将催化油浆提取物加热至140℃，然后将改质剂PSBR粉末丁苯橡胶缓慢倒入与催化油浆提取物一起混合均匀并在140℃下持续搅拌35分钟，使改质剂PSBR粉末丁苯橡胶在催化油浆提取物中充分溶胀。
(2)将步骤(1)制得的催化油浆提取物与改质剂PSBR粉末丁苯橡胶的混合物一起倒入高速剪切设备中，在150℃下进行高速循环剪切15分钟，使改质剂PSBR粉末丁苯橡胶形成超微颗粒均匀分布在催化油浆提取物中。
(3)将交联稳定剂邻苯二甲酸二烯丙酯加入步骤(2)制得的催化油浆提取物与改质剂PSBR粉末丁苯橡胶的混合物里，在125℃下均匀搅拌8分钟后降至常温，即制得低标号道路沥青增延剂成品。
实施例二
以生产本发明产品500克为例，所用的原料及其配比为：
催化油浆提取物：435克，茂名石化公司科威特原油炼制的催化油浆通过减压蒸馏拔头去尾后得到的切割温度(按常压下换算)范围420℃～510℃内的各窄馏分油调合物，针入度641/10mm。
改质剂：63克，PSBR粉末丁苯橡胶，兰州石化公司提供。
交联稳定剂：2克，邻苯二甲酸二烯丙酯，辽宁联化公司提供。
该低标号道路沥青增延剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)先将催化油浆提取物加热至140℃，然后将改质剂PSBR粉末丁苯橡胶缓慢倒入与催化油浆提取物一起混合均匀并在140℃下持续搅拌35分钟，使改质剂PSBR粉末丁苯橡胶在催化油浆提取物中充分溶胀。
(2)将步骤(1)制得的催化油浆提取物与改质剂PSBR粉末丁苯橡胶的混合物一起倒入高速剪切设备中，在150℃下进行高速循环剪切15分钟，使改质剂PSBR粉末丁苯橡胶形成超微颗粒均匀分布在催化油浆提取物中。
(3)将交联稳定剂邻苯二甲酸二烯丙酯加入步骤(2)制得的催化油浆提取物与改质剂PSBR粉末丁苯橡胶的混合物里，在120℃下均匀搅拌8分钟后降至常温，即制得低标号道路沥青增延剂成品。
实施例三
以生产本发明产品500克为例，所用的原料及其配比为：
催化油浆提取物：455克，茂名石化公司科威特原油炼制的催化油浆通过减压蒸馏拔头去尾后得到的切割温度(按常压下换算)范围420℃～510℃内的各窄馏分油调合物，针入度571/10mm。
改质剂：42克，PSBR粉末丁苯橡胶，山东高氏科工贸公司提供。
交联稳定剂：3克，邻苯二甲酸二烯丙酯，辽宁联化公司提供。
该低标号道路沥青增延剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)先将催化油浆提取物加热至140℃，然后将改质剂PSBR粉末丁苯橡胶缓慢倒入与催化油浆提取物一起混合均匀并在140℃下持续搅拌35分钟，使改质剂PSBR粉末丁苯橡胶在催化油浆提取物中充分溶胀。
(2)将步骤(1)制得的催化油浆提取物与改质剂PSBR粉末丁苯橡胶的混合物一起倒入高速剪切设备中，在150℃下进行高速循环剪切15分钟，使改质剂PSBR粉末丁苯橡胶形成超微颗粒均匀分布在催化油浆提取物中。
(3)将交联稳定剂邻苯二甲酸二烯丙酯加入步骤(2)制得的催化油浆提取物与改质剂PSBR粉末丁苯橡胶的混合物里，在125℃下均匀搅拌8分钟后降至常温，即制得低标号道路沥青增延剂成品。
实施例四
以生产本发明产品500克为例，所用的原料及其配比为：
催化油浆提取物：430克，茂名石化公司科威特原油炼制的催化油浆通过减压蒸馏拔头去尾后得到的切割温度(按常压下换算)范围420℃～510℃内的各窄馏分油调合物，针入度691/10mm。
改质剂：68.5克，PSBR粉末丁苯橡胶，兰州石化公司提供。
交联稳定剂：1.5克，邻苯二甲酸二烯丙酯，上海化成工业公司提供。
该低标号道路沥青增延剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)先将催化油浆提取物加热至135℃，然后将改质剂PSBR粉末丁苯橡胶缓慢倒入与催化油浆提取物一起混合均匀并在135℃下持续搅拌40分钟，使改质剂PSBR粉末丁苯橡胶在催化油浆提取物中充分溶胀。
(2)将步骤(1)制得的催化油浆提取物与改质剂PSBR粉末丁苯橡胶的混合物一起倒入高速剪切设备中，在145℃下进行高速循环剪切15分钟，使改质剂PSBR粉末丁苯橡胶形成超微颗粒均匀分布在催化油浆提取物中。
(3)将交联稳定剂邻苯二甲酸二烯丙酯加入步骤(2)制得的催化油浆提取物与改质剂PSBR粉末丁苯橡胶的混合物里，在120℃下均匀搅拌5分钟后降至常温，即制得低标号道路沥青增延剂成品。
实施例五
以生产本发明产品500克为例，所用的原料及其配比为：
催化油浆提取物：460克，茂名石化公司科威特原油炼制的催化油浆通过减压蒸馏拔头去尾后得到的切割温度(按常压下换算)范围420℃～510℃内的各窄馏分油调合物，针入度521/10mm。
改质剂：36.5克，PSBR粉末丁苯橡胶，山东高氏科工贸公司提供。
交联稳定剂：3.5克，邻苯二甲酸二烯丙酯，辽宁联化公司提供。
该低标号道路沥青增延剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)先将催化油浆提取物加热至150℃，然后将改质剂PSBR粉末丁苯橡胶缓慢倒入与催化油浆提取物一起混合均匀并在150℃下持续搅拌30分钟，使改质剂PSBR粉末丁苯橡胶在催化油浆提取物中充分溶胀。
(2)将步骤(1)制得的催化油浆提取物与改质剂PSBR粉末丁苯橡胶的混合物一起倒入高速剪切设备中，在155℃下进行高速循环剪切10分钟，使改质剂PSBR粉末丁苯橡胶形成超微颗粒均匀分布在催化油浆提取物中。
(3)将交联稳定剂邻苯二甲酸二烯丙酯加入步骤(2)制得的催化油浆提取物与改质剂PSBR粉末丁苯橡胶的混合物里，在130℃下均匀搅拌10分钟后降至常温，即制得低标号道路沥青增延剂成品。
选择两种传统的沥青调合软组分(糠醛抽出油和高标号软沥青)与本发明的实施例一至实施例五一起对两种低标号沥青样品(一种低针入度的减压渣油沥青和一种50号道路沥青)进行增延调合对比实验。
将7个对比例分别按照5％的添加量先后加入两种低标号沥青样品中进行增延调合，调合完毕后按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》JTG E20－2011技术标准对各调合样品的性能进行检测，测定结果见表1，表2。
表1减压渣油沥青与各对比例调合样品性能检测结果
表2 50号道路沥青与各对比例调合样品性能检测结果
表1，表2的检测结果表明，本发明产品能在不影响低标号道路沥青产品针入度的情况下明显改善其延度性能。对比传统的糠醛抽出油，高标号软沥青等调合组分，本发明产品的优点在于：1.对低标号道路沥青的延度性能改善效果更好。2.不会明显改变低标号道路沥青的针入度，使其针入度出现超标号的情况。3.对低标号道路沥青的其它性能指标也不会产生不良影响，甚至对低标号道路沥青的抗老化性能还有一定的改善。
本发明的上述实施例并不是对本发明保护范围的限定，本发明的实施方式不限于此，凡此种种根据本发明的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，对本发明上述结构做出的其它多种形式的修改、替换或变更，均应落在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种低标号道路沥青增延剂，其特征在于，由以下质量百分比的组分组成：
催化油浆提取物 86-92％
改质剂 7.2-13.8％
交联稳定剂 0.2-0.8％。
2.根据权利要求1所述的低标号道路沥青增延剂，其特征在于：由以下质量百分比的组分组成：
催化油浆提取物 87-91％
改质剂 8.3-12.7％
交联稳定剂 0.3-0.7％。
3.根据权利要求2所述的低标号道路沥青增延剂，其特征在于：由以下质量百分比的组分组成：
催化油浆提取物 88-90％
改质剂 9.4-11.6％
交联稳定剂 0.4-0.6％。
4.根据权利要求1-3任一所述的低标号道路沥青增延剂，其特征在于：所述的催化油浆提取物为催化油浆经过蒸馏装置采用特定蒸馏工艺条件将其拔头去尾切割成多个窄馏分，然后再对各窄馏分调合处理得到的富含稠环芳烃、胶质等组分的馏分油调合物，针入度范围控制在50-701/10mm。
5.根据权利要求4所述的低标号道路沥青增延剂，其特征在于：催化油浆是加工原料为科威特原油的炼油厂催化裂化装置的副产物外甩油浆。
6.根据权利要求4所述的低标号道路沥青增延剂，其特征在于：所述催化油浆的拔头去尾蒸馏切割处理的特定工艺为：采用减压蒸馏法，塔顶真空度大于95kPa，釜底温度≤300℃，催化油浆提取物为切割温度按常压下换算范围在420℃～510℃内的各窄馏分油调合物。
7.根据权利要求1-3任一项所述的低标号道路沥青增延剂，其特征在于：所述改质剂为PSBR粉末丁苯橡胶，其分子量为20万-30万，结合苯乙烯质量分数21％-35％，生胶门尼粘度38-68。
8.根据权利要求1-3任一项所述的低标号道路沥青增延剂，其特征在于：所述的交联稳定剂为邻苯二甲酸二烯丙酯，其分子式C14H14O4，分子量246.26，常温下为油状液体。
9.权利要求1-3任一项所述的低标号道路沥青增延剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)按比例称取催化油浆提取物、改质剂、交联稳定剂；
2)先将催化油浆提取物加热至135-150℃，然后将改质剂缓慢倒入与催化油浆提取物一起混合均匀并在135-150℃下持续搅拌30-40min，使改质剂在催化油浆提取物中充分溶胀；
3)将步骤2)制得的催化油浆提取物与改质剂的混合物一起倒入高速剪切设备中，在140-160℃下进行高速循环剪切10-15分钟，使改质剂形成超微颗粒均匀分布在催化油浆提取物中；
4)将交联稳定剂加入步骤3)制得的催化油浆提取物与改质剂的混合物里，在120-130℃下均匀搅拌5-10分钟后降至常温，即制得低标号道路沥青增延剂成品。
10.根据权利要求9所述的低标号道路沥青增延剂的生产方法，其特征在于：步骤3)高速剪切设备为高速剪切机或胶体磨，剪切研磨转速每分钟＞3000转，剪切细度＜0.1μm。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20190319 |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |