KR102299697B1 - A process for producing asphalt having less odor vapors and hazardous substances using additives possessing both polar and non-polar functional groups - Google Patents

A process for producing asphalt having less odor vapors and hazardous substances using additives possessing both polar and non-polar functional groups Download PDF

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Abstract

본 발명은 악취유발 및 유해 성분이 제거된 아스팔트 제조 공정에 관한 것으로, (a) 아스팔트 원료와 양극성 첨가제를 혼합하여 아스팔트 내 아스팔텐 구조체의 분산성을 증가시키는 단계; 및 (b) 상기 (a) 단계의 아스팔트 내부로 운반기체를 분산시켜 공급한 후 상기 운반기체와 함께 아스팔트 내 악취유발 및 유해 성분을 아스팔트로부터 분리 탈기시켜 악취유발 및 유해성분을 제거하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 악취유발 및 유해 성분이 저감된 아스팔트 제조 공정에 관한 것이다.The present invention relates to an asphalt manufacturing process from which odor-causing and harmful components are removed, comprising the steps of: (a) increasing the dispersibility of an asphaltene structure in asphalt by mixing an asphalt raw material and a bipolar additive; and (b) dispersing and supplying the carrier gas into the asphalt of step (a), and then separating and degassing the odor-causing and harmful components in the asphalt together with the carrier gas to remove the odor-causing and harmful components; It relates to an asphalt manufacturing process with reduced odor inducing and harmful components, characterized in that it comprises.

Description

양극성 첨가제를 이용한 악취 및 유해물질이 저감된 아스팔트 제조 공정{A PROCESS FOR PRODUCING ASPHALT HAVING LESS ODOR VAPORS AND HAZARDOUS SUBSTANCES USING ADDITIVES POSSESSING BOTH POLAR AND NON-POLAR FUNCTIONAL GROUPS}Asphalt manufacturing process with reduced odor and harmful substances using bipolar additives

본 발명은 아스팔트콘크리트 (이하 아스콘으로 칭함) 제조 시 발생할 수 있는 악취 및 미세먼지 등의 유해 물질이 크게 저감된 아스팔트를 제조하기 위한 공정에 관한 것이다.The present invention relates to a process for producing asphalt in which harmful substances such as odor and fine dust that may occur during the manufacture of asphalt concrete (hereinafter referred to as asphalt concrete) are greatly reduced.

일반적으로 아스콘은 자갈 또는 쇄석 등과 같은 골재와, 첨가제, 그리고 원유 정제공정의 최하류에서 발생하는 저급 아스팔트를 일정한 조건하에서 가열하고 혼합하여 제조되는 것으로 도로 및 건설용 재료로 널리 사용된다.In general, asphalt concrete is manufactured by heating and mixing aggregates such as gravel or crushed stone, additives, and low-grade asphalt generated in the downstream of the crude oil refining process under certain conditions, and is widely used as a road and construction material.

이때, 아스콘 제조공정에서 대기로 배출되는 물질들로는 골재에서 발생하는 비산 먼지와 아스팔트 내 원유 정제과정에서 미분리된 일부 저비점 성분들을 포함할 수 있으며 모두 미세먼지의 범주에 해당한다. At this time, the substances discharged to the atmosphere in the asphalt concrete manufacturing process may include scattering dust generated from aggregates and some low-boiling-point components not separated during the crude oil refining process in asphalt, all of which fall under the category of fine dust.

상기 아스팔트는 아스콘을 구성하는 유기성 원료로 점착성이 있으며, 80℃ 이상으로 가열하면 유동성을 갖지만 상온에서는 매우 높은 점도를 갖는 흑색 또는 흑갈색의 반고체 물질로써 천연 또는 석유의 정제공정으로부터 얻어지는 고비점 화합물이 다량 포함된다. The asphalt is an organic raw material constituting asphalt, has adhesiveness, and has fluidity when heated to 80° C. or higher, but is a black or dark brown semi-solid material having a very high viscosity at room temperature. It contains a large amount of high boiling point compounds obtained from natural or petroleum refining processes. Included.

또한, 아스팔트는 고비점 화합물 이외에도 매우 다양한 화학종으로 구성된 혼합물이며, 원유 내 존재하고 있는 불순물, 예컨대 황분, 질분, 중금속(니켈, 바나듐, 철 등) 성분들이 높은 농도로 농축되어 있다. 이들 대부분은 탄화수소물 분자구조 내 이종원소(heteroatom)형태나 포피린 고리구조(Porphyrin)로 존재하며, 극성이 높은 아스팔텐이나 레진과 같은 거대 분자들과 함께 콜로이드 상을 구성하는 것으로 알려져 있다.In addition, asphalt is a mixture composed of a wide variety of chemical species in addition to high boiling point compounds, and impurities present in crude oil, such as sulfur, nitrogen, and heavy metals (nickel, vanadium, iron, etc.), are concentrated at a high concentration. Most of these exist in the form of heteroatoms or porphyrins in the molecular structure of hydrocarbons, and are known to form a colloidal phase with macromolecules such as asphaltenes and resins with high polarity.

따라서, 아스팔트 원료 내 특정 성분의 비점이 낮더라도 고비점의 유분으로부터 탈기가 쉽게 일어나지 않을 수 있으며, 아스콘의 제조 공정에서와 같이 유분이 고온으로 가열되었을 때 매우 제한적인 속도와 조성의 일부만 분리된다.Therefore, even if the boiling point of a specific component in the asphalt raw material is low, degassing may not easily occur from the oil having a high boiling point, and when the oil is heated to a high temperature as in the manufacturing process of asphalt, only a part of the composition is separated with a very limited speed.

따라서, 아스콘 제조공정 시 유증기 또는 휘발성유기화합물(volatile organic compounds, VOCs)의 발생량은 연속적이고 지속적으로 일어날 수 있다. 제조공정에서 발생하는 유증기는 대기로 확산되는 과정에서 육안으로 식별될 수 있으며, 고유의 색상을 갖고 있어 블루 스모크(blue smoke)로 불리기도 한다. 한편, 성분 내 황분이나 질분을 함유하는 저분자 화합물의 경우, 소량으로도 심한 악취를 유발하며, 다환 방향족 화합물(Polyaromatic hydrocarbons; PAHs) 형태의 탄화수소물은 매우 유해한 것으로 알려져 있다.Therefore, the amount of oil vapor or volatile organic compounds (VOCs) generated during the asphalt concrete manufacturing process can occur continuously and continuously. Oil vapors generated in the manufacturing process can be visually identified as they diffuse into the atmosphere, and are also called blue smoke because of their unique color. On the other hand, in the case of low molecular weight compounds containing sulfur or nitrogen content in the components, even a small amount causes a severe odor, and it is known that hydrocarbons in the form of polyaromatic hydrocarbons (PAHs) are very harmful.

또한, 배출된 유증기는 고유의 향을 갖고 있는 방향족 화합물이나 알데히드 같은 산화물, 그리고 일산화탄소와 같이 무색무취의 특성을 갖는 다수의 유해물질을 포함할 수 있다. 이러한 물질들이 제조공정으로부터 지속적으로 발생, 확산될 시 직간접적인 대기환경 오염을 유발할 수 있으며, 조업공정 작업자 외 인근 주거지역의 주민의 삶의 질과 건강에도 영향을 줄 수 있어서 집중적으로 관리되고 제거될 필요성이 있다.In addition, the discharged oil vapor may contain a number of harmful substances having a characteristic of colorless and odorless, such as aromatic compounds or oxides such as aldehydes having a unique scent, and carbon monoxide. When these substances are continuously generated and diffused from the manufacturing process, they can cause direct or indirect air pollution, and can affect the quality of life and health of residents in neighboring residential areas other than the operation process workers. there is a need

한편, 아스콘의 제조공정은 회분식과 연속식으로 구분되고 연속식은 다시 순방향과 역방향식으로 구분되는데, 외국의 경우 회분식이 전체의 60~70%를 차지하고 국내는 대부분 회분식이다. 회분식과 연속식 모두 자갈을 로터리 건조기로 건조시킨 후에 고온의 아스팔트 시멘트와 혼합시킨다. On the other hand, the manufacturing process of asphalt concrete is divided into a batch type and a continuous type, and the continuous type is further divided into a forward and a reverse type. In both batch and continuous methods, the gravel is dried with a rotary dryer and then mixed with hot asphalt cement.

다만, 회분식은 고온혼합기(hot bins and mixer)에서 혼합시키고, 연속식은 드럼혼합기(drum mixer)에서 혼합시키는 점이 상이하다. 우리나라에서 주로 사용하는 회분식 아스콘 제조 공정의 경우, 유증기는 자갈과 아스팔트 원료가 서로 혼합되는 공정인 고온 혼합기(hot bins and mixer)에서 주로 발생하며, 제조된 아스콘을 트럭에 적재하는 과정과 아스팔트를 고온으로 유지하며 이동하는 과정, 도로에 포설하는 과정 모두에서 발생할 수 있다.However, the batch type is different in that it is mixed in a hot bins and mixer, and the continuous type is mixed in a drum mixer. In the case of the batch-type asphalt concrete manufacturing process mainly used in Korea, oil vapor is mainly generated in the hot bins and mixer, a process in which gravel and asphalt raw materials are mixed with each other. It can occur both in the process of maintaining and moving as a road, and in the process of laying on the road.

이와 같은 일련의 공정들에서 하류방향으로 갈수록, 그리고 물질 흐름이 많이 진행 될수록 악취와 미세먼지 등의 유해물질의 확산에 대한 제어가 점차 더 어려워지고 확산의 범위 또한 매우 광범위해질 수 있기 때문에, 아스콘 제조 단계 이전에 원료 자체를 개질하는 것 이외의 방법들은 대기오염 물질의 확산 문제를 차단하는 근본적인 해결책이 될 수 없다.In this series of processes, as the flow of materials progresses in the downstream direction, it becomes more difficult to control the diffusion of harmful substances such as odors and fine dust, and the range of diffusion can also be very wide. Methods other than reforming the raw material itself before the step cannot be a fundamental solution to block the diffusion problem of air pollutants.

아스콘 제조 설비에서는 비교적 협소한 공간으로부터 대기오염 물질이 배출되고 있으나, 대기 내 확산의 속도가 매우 빠르며 아스콘 제조 과정이 지속될 경우 오염의 범위 및 오염원의 절대적 확산량이 증가할 것이다.Although air pollutants are discharged from a relatively narrow space at the asphalt concrete manufacturing facility, the rate of diffusion in the atmosphere is very fast, and if the asphalt concrete manufacturing process continues, the scope of pollution and the absolute diffusion amount of the pollutant will increase.

종래의 기술로서, 공개특허공보 제10-2007-0037310호에서는 아스콘 제조과정에서 악취와 분진을 제거하기 위해서 아스콘 제조 시, 믹서 내부에 발생하는 악취를 흡입하는 흡기팬을 설치하여 분진 및 악취를 제거하는 방법이 기재되어 있다. 특히 아스콘 플랜트의 믹서 및 그 믹서의 배출구를 통해 트럭의 적재함에 아스콘을 투입하는 과정에서 발생되는 악취와 분진을 흡입 및 제거하는 아스콘 플랜트의 드라이어를 이용한 분진 및 악취 제거 장치에 관한 기술이 기재되어 있다. As a prior art, Korean Patent Laid-Open No. 10-2007-0037310 discloses a method of removing dust and odors by installing an intake fan that sucks odors generated inside the mixer during asphalt concrete production in order to remove odors and dust during the asphalt concrete manufacturing process. A method is described. In particular, a technology related to a mixer of an asphalt concrete plant and a dust and odor removal device using a dryer of an asphalt concrete plant that sucks and removes odors and dust generated in the process of putting asphalt in the loading box of a truck through the mixer's outlet are described. .

공개특허공보 제10-2012-0055321호에서는 아스콘의 제조부에서 배출되는 기타 유해분진을 하나의 장치로 제거하여 하나의 일괄된 장치로 악취 및 분진을 제거 또는 최소화하여 아스콘 제조 시 발생되는 분진 및 악취를 제거하기 위한 기술이 기재되어 있다.In Korean Patent Laid-Open No. 10-2012-0055321, by removing or minimizing other harmful dust emitted from the asphalt concrete manufacturing unit with one device, odor and dust are removed or minimized in one unit to remove or minimize the dust and odor generated during asphalt concrete manufacturing. Techniques for removing

또한, 등록특허공보 제10-1273329호에서는 아스콘 제조시 AP유와 가열된 골재를 혼합하는 공정과 아스콘을 트럭에 상차하는 공정에서 발생되는 유해물질 등의 휘발성 유기화합물질(VOCs) 등을 제거함에 있어서 특히, 트럭에 적재 시 발생되는 대기오염물질이나 기타 유해분진인 악취 및 분진을 최대한 일괄적으로 단시간 내에 제거 또는 최소화하여 환경오염을 미연에 방지할 수 있도록 하는 기술이 기재되어 있다.In addition, in Patent Registration No. 10-1273329, it is possible to remove volatile organic compounds (VOCs) such as hazardous substances generated in the process of mixing AP oil and heated aggregates and loading asphalt on trucks in the manufacture of asphalt concrete. In particular, there is described a technology that can prevent environmental pollution in advance by removing or minimizing odors and dust, which are air pollutants or other harmful dusts generated when loading on a truck, in a short time as much as possible collectively.

그러나, 상기의 선행기술문헌들은 아스콘 제조, 혼합, 저장 시 발생하는 악취 및 유해물질을 제거하는 기술을 나타내고 있지만, 대기오염을 방지할 수 있는 범위가 매우 제한적이거나 비경제적이며, 해당 산업현장에서 발생하는 대기오염 문제에 대한 근본적 해결책을 제공하지 못하고 있다. However, the above prior art documents indicate the technology to remove odors and harmful substances generated during asphalt concrete manufacturing, mixing, and storage, but the range of preventing air pollution is very limited or uneconomical, It does not provide a fundamental solution to the air pollution problem.

이에 본 발명자는 아스콘 제조 공정에서 악취유발 및 미세먼지를 포함한 유해성분들이 아스팔트로부터 발생하며, 아스팔트 원료의 구성성분 중에서도 아스팔텐을 포함한 중질분자들의 착물(complex)로부터 발생 한다는 사실에 주목하여, 아스팔트로부터 악취유발 및 유해성분이 포함된 증기를 미리 효과적으로 제거하되, 아스팔텐을 고분산화할 수 있는 첨가제를 적용하여 이들 악취유발 및 유해성분의 제거 성능 및 효과를 개선하면서 아스콘의 특성 변화를 일으키지 않는 아스팔트의 제조 방법을 개발하여 본 발명에 이르게 되었다. Accordingly, the present inventors pay attention to the fact that harmful components including odor-causing and fine dust are generated from asphalt in the asphalt concrete manufacturing process, and are generated from the complex of heavy molecules including asphaltene among the components of asphalt raw materials. Manufacture of asphalt that effectively removes odor-causing and harmful components in advance, but does not change the properties of asphaltene while improving the performance and effect of removing odor-causing and harmful components by applying an additive capable of highly dispersing asphaltenes A method was developed and led to the present invention.

한국공개특허 제10-2007-0037310호(2007.11.28. 공개)Korean Patent Publication No. 10-2007-0037310 (published on November 28, 2007) 한국공개특허 제10-2012-0055321호(2012.10.02. 공개)Korean Patent Publication No. 10-2012-0055321 (published on October 2, 2012) 한국등록특허 제10-1273329호(2013.06.11. 공고)Korean Patent Registration No. 10-1273329 (2013.06.11. Announcement)

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로, 아스콘 제조 원료인 아스팔트 내에 존재하는 다수의 악취유발 및 미세먼지 등의 유해 물질들이 포함된 저비점 물질들을 미리 제거함으로써, 기존 아스콘 제조를 위한 공정, 예컨대 예열부 및 혼합부와 같이 고온으로 유지되는 각 단위공정에서 발생할 수 있는 악취유발 및 미세먼지 등을 포함하는 유해 성분들의 증기화 및 대기 확산 자체를 원천적으로 방지하는 기술에 관한 것이다. The present invention was created to solve the above problems, and by removing in advance low-boiling-point substances containing harmful substances such as a large number of odor-causing substances and fine dust present in asphalt, which is a raw material for manufacturing asphalt, a process for manufacturing existing asphalt, For example, it relates to a technology for fundamentally preventing the vaporization and air diffusion of harmful components, including odor-causing and fine dust, that may occur in each unit process maintained at a high temperature, such as a preheating unit and a mixing unit.

또한, 본 발명은 아스팔트 자체의 악취유발 및 유해 성분이 포함된 증기를 제거하는 데 있어서, 양극성 첨가제를 이용하여 아스팔트 내 아스팔텐을 효과적으로 분산시키며, 아스팔트 개질 반응조에 운반기체 분산부(distributor)를 이용하여 아스팔트 개질 반응조 내에 연속적으로 비활성 운반기체를 분산 공급함으로써, 가열된 아스팔트로부터 배출될 수 있는 악취유발 및 유해 성분을 아스팔트로부터 기화 분리시키고, 기화 분리된 악취유발 및 유해 성분을 운반기체로부터 저온 분리하는 방법을 통해 아스콘 제조, 도로 포설 시에 발생할 수 있는 악취유발 및 유해 성분을 미리 제거하는 데 그 목적이 있다.In addition, the present invention effectively disperses asphaltenes in asphalt using an anode additive in removing vapors containing odor-causing and harmful components of asphalt itself, and using a carrier gas distributor in the asphalt reforming reactor By continuously distributing and supplying an inert carrier gas in the asphalt reforming reactor, the odor-causing and harmful components that can be discharged from the heated asphalt are vaporized and separated from the asphalt, and the vaporized and separated odor-causing and harmful components are separated from the carrier gas at a low temperature. The purpose of this method is to remove in advance the odor-causing and harmful components that may occur during asphalt concrete manufacturing and road laying.

상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 구현예는, 악취유발 및 유해 성분이 저감된 아스팔트 제조 공정에 있어서, (a) 아스팔트에 양극성 첨가제를 혼합하여 아스콘 원료로서 사용되는 아스팔트 내 아스팔텐 구조체들의 분산성을 증가시키는 단계; 및 (b) 상기 (a) 단계의 아스팔트 내부로 운반기체를 분산시켜 공급한 후 상기 운반기체와 함께 아스팔트 내 악취유발 및 유해 성분을 아스팔트로부터 분리 탈기시켜 악취유발 및 유해성분을 제거하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 악취유발 및 유해 성분이 저감된 아스팔트 제조 공정을 제공한다.In order to achieve the above object, in one embodiment of the present invention, in the asphalt manufacturing process with reduced odor induction and harmful components, (a) asphaltene structures in asphalt used as asphalt raw materials by mixing a bipolar additive with asphalt increasing dispersibility; and (b) dispersing and supplying the carrier gas into the asphalt of step (a), and then separating and degassing the odor-causing and harmful components in the asphalt together with the carrier gas to remove the odor-causing and harmful components; It provides an asphalt manufacturing process with reduced odor inducing and harmful components, characterized in that it comprises.

본 발명의 바람직한 일 구현예에서, 상기 양극성 첨가제는 극성 그룹과 비극성 그룹을 모두 포함하고, 상기 극성 그룹의 쌍극자 모멘트는 1.1 디바이 이상이고, 상기 비극성 그룹의 쌍극자 모멘트는 0.5 디바이 이하일 수 있다.In a preferred embodiment of the present invention, the polarity additive includes both a polar group and a non-polar group, the dipole moment of the polar group may be 1.1 diby or more, and the dipole moment of the non-polar group may be 0.5 diby or less.

본 발명의 바람직한 일 구현예에서, 상기 양극성 첨가제는 수평균 분자량 (The number average molecular weight)으로 100 내지 500,000을 갖는 중합체 형태일 수 있다.In a preferred embodiment of the present invention, the amphiphilic additive may be in the form of a polymer having a number average molecular weight of 100 to 500,000.

본 발명의 바람직한 일 구현예에서, 상기 극성그룹은, 아민(amine), 이미드(imide), 아미드(amide), 알코올, 페놀, 에스테르, 메타아크릴레이트(methacrylate) 중에서 선택되는 적어도 하나를 포함하며, 상기 비극성 그룹은 에틸렌, 프로필렌, 이소부틸렌, 디엔(diene), 스타이렌(styrene)중 어느 하나 또는 조합으로부터 유도되는 고분자를 포함할 수 있다.In a preferred embodiment of the present invention, the polar group includes at least one selected from amine, imide, amide, alcohol, phenol, ester, and methacrylate. , The non-polar group may include a polymer derived from any one or combination of ethylene, propylene, isobutylene, diene, and styrene.

본 발명의 바람직한 일 구현예에서, 상기 양극성 첨가제의 함량은 0.01 내지 5 중량% 일 수 있다.In a preferred embodiment of the present invention, the content of the bipolar additive may be 0.01 to 5% by weight.

본 발명의 바람직한 일 구현예에서, 상기 양극성 첨가제로 폴리알킬렌 호박산 이미드; 알킬 페놀계 분산제; 폴리아크릴계 분산제; 우레아, 이미다졸린, 이미다졸, 테트라졸, 테트라졸린, 테트라졸론, 락탐, 술탐, 티오우레아, 트리아졸, 트리아졸린, 피리돈, 피리미돈, 디하이드로피리미딘, 테트라하이드로피리미딘, 피라졸, 이미다졸린, 디하이드로피리미디논, 트리아진, 디하이드로트리아진, 테트라하이드로트리아진, 옥사디아졸, 티아디아졸, 디하이드로옥사디아졸, 디하이드로티아디아졸, 살리실레이트 중 어느 하나 이상의 극성 헤드그룹(head group)을 포함하는 고분자; 중 적어도 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.In a preferred embodiment of the present invention, the amphipathic additive is polyalkylene succinic acid imide; alkyl phenolic dispersants; polyacrylic dispersant; Urea, imidazoline, imidazole, tetrazole, tetrazoline, tetrazolon, lactam, sultam, thiourea, triazole, triazoline, pyridone, pyrimidone, dihydropyrimidine, tetrahydropyrimidine, pyrazole, Any one or more of imidazoline, dihydropyrimidinone, triazine, dihydrotriazine, tetrahydrotriazine, oxadiazole, thiadiazole, dihydrooxadiazole, dihydrothiadiazole, and salicylate a polymer containing a polar head group; It may include at least any one or more of.

본 발명의 바람직한 일 구현예에서, 상기 (b) 단계는, (b-1) 상기 양극성 첨가제가 혼합된 아스팔트를 개질 설정 온도로 가열하는 단계; (b-2) 상기 가열된 아스팔트 내로 운반기체를 분산시켜 공급하는 운반기체 공급 단계; (b-3) 상기 아스팔트 내 악취유발 및 유해 성분이 운반기체와 함께 아스팔트 혼합물로부터 분리 탈기되는 악취유발 및 유해 성분 배출 단계;를 포함할 수 있다.In a preferred embodiment of the present invention, the step (b) comprises the steps of: (b-1) heating the asphalt mixed with the bipolar additive to a reforming set temperature; (b-2) a carrier gas supply step of dispersing and supplying the carrier gas into the heated asphalt; (b-3) the odor-causing and harmful components in the asphalt are separated and degassed from the asphalt mixture together with the carrier gas;

본 발명의 바람직한 일 구현예에서, (c) 상기 아스팔트 혼합물로부터 분리 탈기된 악취유발 및 유해성분을 포함하는 운반기체로부터 상기 악취유발 및 유해 성분을 분리하는 악취유발 및 유해 성분 분리 단계;를 더 포함할 수 있다.In a preferred embodiment of the present invention, (c) separating the odor-causing and harmful components from the carrier gas containing the odor-causing and harmful components separated and degassed from the asphalt mixture; can do.

본 발명의 바람직한 일 구현예에서, 상기 가열 단계는 300℃ 이하의 온도로 아스팔트를 가열할 수 있다.In a preferred embodiment of the present invention, the heating step may heat the asphalt to a temperature of 300° C. or less.

본 발명의 바람직한 일 구현예에서, 상기 운반기체는 비활성 기체일 수 있다.In a preferred embodiment of the present invention, the carrier gas may be an inert gas.

본 발명은 악취 및 유해 성분을 크게 저감된 아스팔트 제조 공정에 관한 것으로, 아스콘 제조공정 단계 중 아스팔트를 골재와 혼합하는 믹싱공정 또는 그 외 후단공정에서 대기오염 물질을 제거하는 것이 아니라, 아스콘의 원료인 아스팔트 자체의 개질을 통해 저비점 유증기의 발생량을 현저히 저감함으로써, 기존 아스콘 제조공정으로부터 발생하는 악취유발 및 미세먼지 또는 이들로 발전할 수 있는 전구체 화합물 등을 포함하는 유해 성분의 배출 및 확산을 원천적으로 차단할 수 있는 효과가 있다.The present invention relates to an asphalt manufacturing process with significantly reduced odor and harmful components, and does not remove air pollutants in the mixing process of mixing asphalt with aggregate during the asphalt concrete manufacturing process or other downstream processes, but rather as a raw material of asphalt concrete. By remarkably reducing the amount of low-boiling vapors generated through the reforming of asphalt itself, it is possible to fundamentally block the emission and diffusion of harmful components including odor and fine dust or precursor compounds that can develop into them from the existing asphalt concrete manufacturing process. can have an effect.

또한, 본 발명은 아스팔트 원료로부터 악취유발 및 유해 성분이 포함된 증기를 제거하는 데 있어서, 1차적으로 양극성 첨가제를 이용하여 아스콘 원료인 아스팔트 내의 아스팔텐을 효과적으로 분산시키며, 2차적으로 개질 반응조 내부에 운반기체를 순환방식으로 공급하고, 운반기체와 함께 배출되는 아스팔트 내 유증기만을 연속적으로 분리/제거함으로써, 악취유발 및 유해성분이 저감된 아스팔트의 제조 공정을 제공한다.In addition, the present invention effectively disperses asphaltenes in asphalt, which is an asphalt raw material, primarily by using an anode additive in removing vapors containing odor-causing and harmful components from asphalt raw materials, and secondarily in the reforming reaction tank. By supplying a carrier gas in a circulating method and continuously separating/removing only the oil vapor in the asphalt discharged together with the carrier gas, a process for producing asphalt with reduced odor and harmful components is provided.

또한, 본 발명의 방법에 따라 개질된 아스팔트 원료는 소량의 저비점 성분만 분리되었으며, 유분 내 분자구조들의 열분해나 화학적 반응이 지배적으로 일어나지 않았기 때문에 아스콘 원료로써의 특성에 큰 영향을 나타내지 않는 특성을 갖고 있다.In addition, the asphalt raw material modified according to the method of the present invention was separated from only a small amount of low-boiling component, and since thermal decomposition or chemical reaction of molecular structures in the oil did not predominantly occur, it has a characteristic that does not significantly affect the properties of asphalt raw material. have.

도 1은 본 발명에 따른 양극성 첨가제를 첨가하였을 때의 아스팔트 내 아스팔텐 구조체의 분산 거동을 도식화한 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 악취유발 및 유해 성분들을 제거하기 위한 아스팔트 제조 공정을 수행하기 위한 아스팔트 제조 시스템에 대해 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 아스팔트의 개질온도에 따른 증기압 변화를 관찰한 그래프이다.
도 4는 본 발명의 비교예 1 및 실시예 1에서 사용된 시료의 개질 전 악취유발 및 유해 성분들이 포함된 유증기의 기체크로마토그램을 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 비교예 1 및 실시예 1에서 사용된 시료의 개질 후 악취유발 및 유해 성분들이 포함된 유증기의 기체크로마토그램을 나타낸 것이다.
1 is a schematic diagram of the dispersion behavior of asphaltene structures in asphalt when the bipolar additive according to the present invention is added.
2 is a view for explaining an asphalt manufacturing system for performing an asphalt manufacturing process for removing odor-causing and harmful components according to an embodiment of the present invention.
3 is a graph observing the change in vapor pressure according to the reforming temperature of asphalt.
4 shows gas chromatograms of oil vapor containing odor-causing and harmful components before reforming the samples used in Comparative Examples 1 and 1 of the present invention.
5 shows a gas chromatogram of oil vapor containing odor-causing and harmful components after reforming the samples used in Comparative Examples 1 and 1 of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 악취 및 미세먼지 등의 유해물질이 제거된 아스팔트 제조 공정을 상세히 설명하도록 한다. Hereinafter, an asphalt manufacturing process from which harmful substances such as odors and fine dust are removed will be described in detail so that those of ordinary skill in the art can easily practice the present invention with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 각 도면에 있어서, 구조물들의 사이즈나 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하거나 축소하여 도시한 것이고, 특징적 구성이 드러나도록 공지의 구성들은 생략하여 도시하였으므로 도면으로 한정하지는 아니한다.In each drawing of the present invention, the size or dimensions of the structures are enlarged or reduced than the actual size for clarity of the present invention, and well-known components are omitted to reveal the characteristic configuration, so it is not limited to the drawings. .

본 발명의 바람직한 실시예에 대한 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.In the detailed description of the principle of the preferred embodiment of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related well-known function or configuration may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

본 발명에 따른 악취유발 및 유해 성분이 저감된 아스팔트 제조 공정은 아스콘을 제조하기 전 단계에서, 아스콘 제조 원료인 아스팔트로부터 악취유발 및 유해 성분을 개질을 통해 제거함으로써, 기존 아스콘 제조 공정에서 발생하는 악취유발 및 유해 성분이 포함된 물질을 원천적으로 저감시키는 데 그 목적이 있다.In the asphalt manufacturing process with reduced odor-causing and harmful components according to the present invention, odor-causing and harmful components are removed from asphalt, which is a raw material for ascon manufacturing, through reforming in the stage prior to manufacturing asphalt, so that the odor generated in the existing asphalt concrete manufacturing process The purpose is to fundamentally reduce substances containing causative and harmful components.

본 발명에서 '악취유발 및 유해 성분'이라 함은 악취를 유발하는 물질 및 악취를 유발하지는 않으나 유해한 물질을 모두 포괄하여 일컫는 것이며, 상기 아스콘 제조공정 중의 미세/초미세 먼지(PM2.5 및 PM10)도 포함된다.In the present invention, the term 'odor-causing and harmful ingredients' refers to all odor-causing substances and substances that do not cause odor but are harmful, and fine/ultra-fine dust (PM2.5 and PM10) in the asphalt concrete manufacturing process. also included.

아스콘 제조공정 중 발생하는 아스팔트 내 악취유발 및 유해 증기 성분은 휘발성 유기화합물(VOCs)로써, 아스팔트 저장조에서 발생하는 휘발성유기화합물은 BTX를 포함한 다환방향족 탄화수소물(PAHs), 황화물(티오에테르(R-S-R`)나 알킬메르캅탄 (R-SH), 황화수소, 설파이드 등), 각종 산화물(알데하이드, 아세테이트, 케톤류), 그 외 질소화합물 등이 될 수 있다. The odor-causing and harmful vapor components in asphalt generated during the asphalt concrete manufacturing process are volatile organic compounds (VOCs). ), alkyl mercaptan (R-SH), hydrogen sulfide, sulfide, etc.), various oxides (aldehyde, acetate, ketones), and other nitrogen compounds.

본 발명에 따른 악취유발 및 유해 성분이 저감된 아스팔트 제조 공정은 (a) 아스팔트에 양극성 첨가제를 혼합하여 아스콘 원료인 아스팔트 내 아스팔텐 구조체들의 분산성을 증가시키는 단계; 및 (b) 상기 (a) 단계의 아스팔트 내부로 운반기체를 분산시켜 공급한 후 상기 운반기체와 함께 아스팔트 내 악취유발 및 유해 성분을 아스팔트로부터 분리 탈기시켜 악취유발 및 유해성분을 제거하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다. The asphalt manufacturing process with reduced odor inducing and harmful components according to the present invention comprises the steps of: (a) increasing the dispersibility of asphaltene structures in asphalt, which is an asphalt raw material, by mixing a bipolar additive with asphalt; and (b) dispersing and supplying the carrier gas into the asphalt of step (a), and then separating and degassing the odor-causing and harmful components in the asphalt together with the carrier gas to remove the odor-causing and harmful components; characterized by including.

본 발명의 악취유발 및 유해 성분이 저감된 아스팔트 제조 공정은 상기 (b) 단계 후, (c) 아스팔트로부터 분리 탈기된 악취유발 및 유해성분을 상기 운반기체로부터 분리하는 분리 단계;를 더 포함할 수 있다.The process for producing asphalt with reduced odor-causing and harmful components of the present invention may further include, after step (b), (c) a separation step of separating and degassing the odor-causing and harmful components from the asphalt from the carrier gas; have.

상기 악취유발 및 유해성분이 분리된 운반기체는 다시 아스팔트로부터 악취유발 및 유해성분을 분리 탈기시키기 위한 운반기체로 재사용된다.The carrier gas from which the odor-causing and harmful components are separated is reused as a carrier gas for separating and degassing the odor-causing and harmful components from the asphalt.

이하 구체적으로 상기 단계를 설명한다.Hereinafter, the above steps will be described in detail.

상기 (a) 단계에서 양극성 첨가제를 아스팔트와 혼합 시, 아스팔트는 흐름성이 발생하는 온도이상으로 가열된 상태에서 양극성 첨가제를 혼합할 수도 있으며, 양극성 첨가제를 혼합한 뒤에 아스팔트를 가열할 수도 있다. 이 때, 흐름성이 발생하는 온도는 아스팔트가 융해되어 고상에서 액상의 흐름이 발생되기 시작하는 온도를 의미하며, 일반적으로 80℃ 이상이면 흐름성이 발생한다. When the bipolar additive is mixed with the asphalt in step (a), the bipolar additive may be mixed while the asphalt is heated above the temperature at which flowability occurs, or the asphalt may be heated after mixing the bipolar additive. At this time, the temperature at which the flow property occurs means the temperature at which the asphalt is melted and the flow of the liquid phase starts to occur in the solid phase. In general, when the flow property is 80° C. or higher, the flow property occurs.

아스팔트와 양극성 첨가제를 혼합 후, 필요에 따라 교반을 실시하여 양극성 첨가제가 아스팔트 내로 고르게 분산되도록 할 수 있다. 상기 교반 은 당 기술 분야에 공지된 수단을 사용할 수 있다.After mixing the asphalt and the bipolar additive, if necessary, stirring may be performed so that the bipolar additive is evenly dispersed in the asphalt. The stirring may be performed by means known in the art.

본 발명의 공정에 따라 아스팔트를 제조할 경우, 상기 양극성 첨가제에 의해 아스콘 원료인 아스팔트원료 내 구성 물질들의 분산이 개선된 상태에서 악취유발 및 유해성분을 운반기체 등을 이용하여 아스팔트 내에서부터 탈기시키게 되므로, 아스콘 제조 원료인 아스팔트로부터 악취유발 및 유해 성분을 더욱 효과적으로 제거할 수 있다.When asphalt is manufactured according to the process of the present invention, odor-causing and harmful components are degassed from the asphalt using carrier gas, etc. in a state in which the dispersion of constituent materials in the asphalt raw material, which is the asphalt raw material, is improved by the bipolar additive. , It is possible to more effectively remove odor-causing and harmful components from asphalt, a raw material for producing asphalt.

상기 아스콘 원료인 아스팔트는 아스콘을 구성하는 유기성 원료로 점착성이 있으며, 80℃ 이상으로 가열하면 유동성을 갖지만 상온에서는 매우 높은 점도를 갖는 흑색 또는 흑갈색의 반고체 물질로써 천연 또는 석유의 정제공정으로부터 얻어지며 고비점 화합물이 다량 포함된 중질 유분이다.Ascon, the raw material of asphalt, is an organic raw material constituting asphalt, has adhesiveness, and has fluidity when heated to 80° C. or higher, but is a black or blackish-brown semi-solid material having a very high viscosity at room temperature. It is obtained from the refining process of natural or petroleum It is a heavy oil containing a large amount of point compounds.

해당 유분은 고비점 화합물 이외에도 매우 다양한 화학종으로 구성된 혼합물로서, 그 구성성분은 주로 SARA (Saturates, Aromatics, Resins, Asphaltenes) 로 크게 분류 할 수 있다.The oil is a mixture composed of a wide variety of chemical species in addition to high boiling point compounds.

상기 구성성분 중 아스팔텐은 분자량이 크고, 높은 극성을 띄고 있으며, 악취를 직접적으로 유발할 수 있는 이종원자(heteroatom; 황 및 질분)의 대부분을 구성하고 있다. 또한, 상기 아스팔트 내 구성성분들은 도 1의 좌측에 도시된 바와 같이 극성이 높은 아스팔텐이 응집된 형태로 중심에 위치하고, 레진이 제한적으로 이들을 둘러쌓아 비극성 탄화수소물로부터 경계층을 형성하는 코어-쉘(core-shell) 구조의 콜로이드 형태(colloidal state)를 띄는 것으로 알려지고 있다.Among the components, asphaltenes have a large molecular weight, high polarity, and constitute most of heteroatoms (sulfur and nitrogen) that can directly induce odors. In addition, as shown on the left side of FIG. 1, the components in the asphalt are located in the center in the form of agglomerated asphaltenes with high polarity, and the resin restrictively surrounds them to form a boundary layer from non-polar hydrocarbons ( It is known to have a colloidal state of a core-shell) structure.

이와 같이 아스팔텐 등이 클러스터를 형성하게 되면, 상기 클러스터 내에 악취유발 및 유해 성분 등이 상기 클러스터 내에 존재할 수 있으므로 단순 가열 등으로는 아스팔트로부터 분리, 탈기되기 어려울 수 있다.As such, when asphaltenes or the like form a cluster, it may be difficult to separate and degas the asphalt by simple heating or the like because odor-causing and harmful components may exist in the cluster.

그러나 상기 아스팔트에 양극성 첨가제를 첨가하게 되면 극성 작용기는 극성을 갖는 물질을 향하여 정렬하게 되며 쌍극자 모멘트를 나타내는 벡터 값의 상쇄에 따라 도 1의 우측에 도시된 바와 같이 아스팔텐의 고분산이 유도될 수 있으며, 아스팔텐이 군집체(cluster)로 존재하지 않고 분산되게 되면, 군집체(cluster) 내에 존재하는 악취유발 및 유해 성분이 용이하게 탈기 될 수 있게 된다.However, when the bipolar additive is added to the asphalt, the polar functional groups are aligned toward the material having polarity, and high dispersion of asphaltenes can be induced as shown on the right side of FIG. 1 according to the offset of the vector value representing the dipole moment. In addition, when asphaltenes are dispersed without being present in a cluster, odor-causing and harmful components present in the cluster can be easily degassed.

본 발명에서의 양극성 첨가제는 극성 그룹과 비극성 그룹을 모두 포함하는 물질을 의미한다. 상기 양극성 첨가제는 1.1 디바이 (Debye) 이상의 쌍극자 모멘트를 갖는 극성 그룹과 쌍극자 모멘트가 0.5 디바이 (Debye) 이하인 비극성 그룹을 동일 분자 내 갖는 것이어야 바람직하며, 이들 그룹이 구조적으로 대칭을 이루어 알짜 쌍극자 모멘트의 상쇄가 일어나지 않는 것이 바람직하다. 알짜 상극자 모멘트는 0.6 디바이 이상이 바람직하다. 이러한 첨가제의 적용 대상 원료가 소수성(hydrophobic)을 띄는 아스팔트이므로, 물질 자체의 성질은 소수성 또는 친유성(oil soluble)을 갖는 것이 바람직하다.The polarity additive in the present invention means a material containing both a polar group and a non-polar group. The polarity additive preferably has a polar group having a dipole moment of 1.1 Debye or more and a non-polar group having a dipole moment of 0.5 Debye or less in the same molecule, and these groups are structurally symmetrical to obtain a net dipole moment It is preferred that no offset occurs. The net superpole moment is preferably 0.6 diby or more. Since the raw material to which the additive is applied is asphalt having hydrophobic properties, it is preferable that the material itself has hydrophobicity or oil soluble properties.

더욱 상세하게는 극성 그룹의 쌍극자 모멘트는, 이에 한정되지 않으나, 1.1 디바이 내지 10디바이, 1.1 디바이 내지 7 디바이, 1.1 디바이 내지 5 디바이, 또는 1.1 디바이 내지 3 디바이 일 수 있다. 비극성 그룹의 쌍극자 모멘트는 정의에 따라 0에 근사한 값을 갖고, 이에 한정되지 않으나, 극성그룹의 쌍극자 모멘트의 상대 세기에 따라 0.01 디바이 이하, 0.1 디바이 이하 또는 0.5 디바이 이하일 수 있다. 양극성 첨가제의 알짜 쌍극자 모멘트는, 이에 한정되지 않으나, 0.6 디바이 이상일 수 있으며, 0.6 디바이 내지 10 디바이, 0.6 디바이 내지 5 디바이 또는, 0.6 디바이 내지 2 디바이 일 수 있다.In more detail, the dipole moment of the polar group may be, but is not limited to, 1.1 diby to 10 diby, 1.1 diby to 7 diby, 1.1 diby to 5 dibi, or 1.1 diby to 3 diby. The dipole moment of the non-polar group has a value close to zero by definition, but is not limited thereto, but may be 0.01 diby or less, 0.1 diby or less, or 0.5 diby or less, depending on the relative strength of the dipole moment of the polar group. The net dipole moment of the bipolar additive may be, but is not limited to, 0.6 diby or more, and may be 0.6 diby to 10 dibi, 0.6 diby to 5 dibi, or 0.6 diby to 2 diby.

상기 양극성 첨가제의 극성 그룹은 질소나 산소로부터 유도되는 작용기를 예로 들 수 있고, 비극성 그룹은 선형 또는 다분산 지수(polydispersity index, P.I.; Mw/Mn)가 1에 가까운 고분자 형태의 사슬형 탄화수소 또는 이로부터 유도된 형태의 구조를 예로 들 수 있다. 이러한 양극성 첨가제는 아스팔트의 성상이나 기능에 영향을 주지 않는 것이 바람직하며 원료 대비 소량을 사용하여도 아스팔트 내 극성 분자들의 분산 효과가 두드러지게 나타나는 것이 바람직하다. 이는 아스팔트 전체에 분산이 잘되지만 극성분자에 선택적인 상호인력이 두드러지지 않는 물질(예: 친유성 분산촉매)이나, 친수성(hydrophilicity)과 친유성(hydrophobicity)을 동시에 갖고 있는 물질(예: 계면활성제)과는 달리 구분될 수 있다. 극성 기능기와 비극성 기능기가 직접 결합된 형태일 수도 있으나, 연결그룹 (connecting group 또는 link)에 의해 수식된 형태일 수도 있다.The polar group of the polarity additive may be exemplified by a functional group derived from nitrogen or oxygen, and the non-polar group may have a linear or polydispersity index (PI; Mw/Mn) close to 1 in the form of a polymer chain hydrocarbon or An example of a structure derived from It is preferable that the bipolar additive does not affect the properties or functions of the asphalt, and it is preferable that the dispersion effect of the polar molecules in the asphalt is prominent even when a small amount is used compared to the raw material. It is a material that is well dispersed throughout the asphalt but does not have a strong mutual attraction to polar molecules (e.g., a lipophilic dispersion catalyst), or a substance that has both hydrophilicity and hydrophobicity (e.g., surfactant). ) can be distinguished from The polar functional group and the non-polar functional group may be in a form in which they are directly bonded, or may be in a form modified by a connecting group or link.

상기 양극성 첨가제는, 예로서, 아민(amine), 이미드(imide), 아미드(amide), 알코올, 페놀, 에스테르, 메타아크릴레이트(methacrylate) 등의 단일 또는 복수 조합으로 이루어지는 단분자 또는 고분자로부터 선택된 1종 이상의 극성 그룹과 에틸렌, 프로필렌, 이소부틸렌, 디엔(diene), 스타이렌(styrene)으로부터 유도되고 수평균 분자량 (The number average molecular weight)으로 100 내지 500,000을 갖는 단독중합체(homo-polymer) 또는 공중합체(co-polymer) 중 선택된 1종 이상의 비극성 그룹의 조합으로 이루어진 고분자 형태로 준비될 수 있다.The bipolar additive is, for example, selected from a single molecule or a polymer consisting of single or multiple combinations of amines, imides, amides, alcohols, phenols, esters, methacrylates, and the like. A homo-polymer derived from at least one polar group and ethylene, propylene, isobutylene, diene, styrene and having a number average molecular weight of 100 to 500,000 Or it may be prepared in the form of a polymer consisting of a combination of one or more non-polar groups selected from among copolymers (co-polymer).

구체적으로, 상기 양극성 첨가제는 폴리알킬렌 호박산 이미드; 알킬 페놀계 분산제; 폴리아크릴계 분산제; 우레아, 이미다졸린, 이미다졸, 테트라졸, 테트라졸린, 테트라졸론, 락탐, 술탐, 티오우레아, 트리아졸, 트리아졸린, 피리돈, 피리미돈, 디하이드로피리미딘, 테트라하이드로피리미딘, 피라졸, 이미다졸린, 디하이드로피리미디논, 트리아진, 디하이드로트리아진, 테트라하이드로트리아진, 옥사디아졸, 티아디아졸, 디하이드로옥사디아졸, 디하이드로티아디아졸, 살리실레이트 등의 형태를 띄는 극성 헤드그룹(head group) 중 어느 하나 이상을 포함하는 고분자; 중 적어도 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.Specifically, the amphipathic additive may include polyalkylene succinic acid imide; alkyl phenolic dispersants; polyacrylic dispersant; Urea, imidazoline, imidazole, tetrazole, tetrazoline, tetrazolon, lactam, sultam, thiourea, triazole, triazoline, pyridone, pyrimidone, dihydropyrimidine, tetrahydropyrimidine, pyrazole, imidazoline, dihydropyrimidinone, triazine, dihydrotriazine, tetrahydrotriazine, oxadiazole, thiadiazole, dihydrooxadiazole, dihydrothiadiazole, salicylate, etc. A polymer comprising at least one of a prominent polar head group; It may include at least any one or more of.

상기 양극성 첨가제는 아스팔트와 혼합하여 사용하되, 상기 양극성 첨가제의 첨가량이 혼합물 대비 중량비로 0.01% 내지 5%가 되도록 할 수 있다. 양극성 첨가제의 함량이 중량비로 0.01% 미만으로 존재하게 되면 원료 내 극성 분자들이 충분히 분산되지 않아 효과가 미비할 수 있으며, 중량비로 5%를 초과하면 사용량 대비 분산 효과가 감소한다.The bipolar additive may be mixed with asphalt and used, but the amount of the bipolar additive may be 0.01% to 5% by weight relative to the mixture. If the content of the polarity additive is less than 0.01% by weight, the polar molecules in the raw material may not be sufficiently dispersed, and thus the effect may be insignificant.

한편, 상기 (b) 단계는 (a) 단계의 아스팔트 내부로 운반기체를 분산시켜 공급한 후 상기 운반기체와 함께 아스팔트 내 악취유발 및 유해 성분을 아스팔트로부터 분리 탈기시켜 악취유발 및 유해성분을 제거하는 단계이다. On the other hand, in step (b), after dispersing and supplying the carrier gas into the asphalt of step (a), the odor-causing and harmful components in the asphalt are separated and degassed together with the carrier gas from the asphalt to remove the odor-causing and harmful components. is a step

상기 (b) 단계의 지속시간은 아스팔트 내 악취유발 및 유해 성분의 목표 제거량에 도달할 때까지 지속한다. 상기 지속시간은 아스팔트의 양과 운반기체의 공급량 등에 따라 달라질 수 있으나 대체적으로 1~24시간 동안 지속될 수 있다.The duration of step (b) is continued until the target removal amount of odor-causing and harmful components in the asphalt is reached. The duration may vary depending on the amount of asphalt and the amount of carrier gas supplied, but may generally last for 1 to 24 hours.

더 구체적으로는 상기 (b) 단계는 (b-1) 상기 양극성 첨가제를 개질 설정 온도로 가열하는 단계; (b-2) 상기 가열된 아스팔트 내로 운반기체를 분산시켜 공급하는 운반기체 공급 단계; 및 (b-3) 상기 아스팔트 내 악취유발 및 유해 성분이 운반기체와 함께 아스팔트 혼합물로부터 분리 탈기되는 악취유발 및 유해 성분 배출 단계;를 포함한다.More specifically, the step (b) comprises the steps of (b-1) heating the bipolar additive to a reforming set temperature; (b-2) a carrier gas supply step of dispersing and supplying the carrier gas into the heated asphalt; and (b-3) discharging odor-causing and harmful components in which the odor-causing and harmful components in the asphalt are separated and degassed from the asphalt mixture together with the carrier gas.

상기 (b-1)단계의 개질 설정 온도 범위는 사용되는 아스팔트의 종류나 주변 환경에 따라 적절하게 설정될 수 있다. 상기 개질 설정 온도는 개질 대상인 아스팔트의 흐름성이 발생하는 온도 이상, 아스팔트의 구성성분이 열분해되기 시작하는 아스팔트 변성온도 이하의 범위인 것이 바람직하며, 더 바람직하게는 통상적인 아스콘의 제조 온도 이상, 아스팔트 변성온도 이하의 범위이다. The reforming set temperature range in step (b-1) may be appropriately set according to the type of asphalt used or the surrounding environment. The reforming set temperature is preferably in the range above the temperature at which the flowability of the asphalt to be reformed occurs, and below the asphalt transformation temperature at which the components of the asphalt begin to thermally decompose, more preferably above the production temperature of conventional asphalt, asphalt It is below the denaturation temperature.

상기 (b-2)의 운반기체는 통상적으로 불활성 기체를 사용하나, 폐쇄된 계에서는 공기를 사용하여도 무방하다.As the carrier gas of (b-2), an inert gas is usually used, but air may be used in a closed system.

이후 (c) 상기 아스팔트로부터 분리 탈기된 악취유발 및 유해성분을 포함하는 운반기체로부터 상기 악취유발 및 유해 성분을 분리하는 악취유발 및 유해 성분 분리 단계;를 더 포함 할 수 있으며, 상기 악취유발 및 유해 성분이 분리된 운반기체는 다시 (b) 단계로 되돌려 재사용할 수 있다.Thereafter (c) separating the odor-causing and harmful components from the carrier gas containing the odor-causing and harmful components separated from the asphalt; The carrier gas from which the components are separated can be returned to step (b) and reused.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 악취유발 및 유해 성분이 저감된 아스팔트 제조하는 시스템을 설명하기 위한 도면이다.2 is a view for explaining a system for producing asphalt with reduced odor inducing and harmful components according to an embodiment of the present invention.

도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 아스팔트 제조 시스템은, 아스팔트 개질 반응조(100), 운반기체 공급부(120), 운반기체 분산부(110), 악취 성분 및 유해 성분 분리부(130)를 포함하여 구성되며, 운반기체 순환부(140)를 더 포함하여 구성될 수 있다.As shown in FIG. 2 , the asphalt manufacturing system according to the present invention includes an asphalt reforming reactor 100 , a carrier gas supply unit 120 , a carrier gas dispersion unit 110 , and a odor component and harmful component separation unit 130 . Is configured to include, and may be configured to further include a carrier gas circulation unit (140).

상기 아스팔트 개질 반응조(100)는 내부 공간에 아스팔트 원료가 위치하며, 위치된 아스팔트로부터 악취유발 및 유해성분이 포함된 물질을 탈기하기 위해, 가열 수단(103), 운반기체 유입구(101) 및 운반기체 배출구(102)를 포함하여 구성된다.In the asphalt reforming reactor 100, an asphalt raw material is located in an internal space, and a heating means 103, a carrier gas inlet 101, and a carrier gas outlet in order to degas substances containing odor-causing and harmful components from the positioned asphalt. (102) is included.

보다 구체적으로는, 상기 아스팔트 개질 반응조(100)에서는, 아스팔트 원료에 양극성 첨가제를 미리 정량하여 가하거나 반응조에 원료와 함께 첨가하여 아스팔트 혼합물을 투입한 후 상기 가열 수단(103)에 의해 내부에 위치된 아스팔트 혼합물을 가열하게 된다. 가열된 아스팔트 혼합물은 원료 내부 콜로이드 상으로부터 저비점 성분의 분리와 물질 전달이 촉진되고, 이는 다시 내부로 공급되는 운반기체에 의해 증기상 형태로 이송되어진다. 유동화된 아스팔트 원료 내부로부터 악취유발 및 유해 성분이 포함된 유증기는 운반기체에 의해 반응기 외부로 연속적으로 배출된다. 이 때, 상기 양극성 첨가제에 의하여 아스콘 원료인 아스팔트내 아스팔텐이 고분산화 되므로 악취유발 및 유해 성분의 분리는 더욱 가속화 된다.More specifically, in the asphalt reforming reaction tank 100, the bipolar additive is pre-quantified and added to the asphalt raw material, or the asphalt mixture is added to the reaction tank together with the raw material, and then positioned inside by the heating means 103. The asphalt mixture is heated. The heated asphalt mixture promotes the separation and mass transfer of low-boiling components from the colloidal phase inside the raw material, which is then transferred to the vapor phase by the carrier gas supplied therein. Oil vapor containing odor-causing and harmful components from the inside of the fluidized asphalt raw material is continuously discharged to the outside of the reactor by the carrier gas. At this time, since asphaltenes in asphalt, which are raw materials for asphalt, are highly dispersed by the bipolar additive, the separation of odor-causing and harmful components is further accelerated.

또한, 상기 아스팔트 개질 반응조(100)는, 상기 가열 수단(103)에 의해 개질 조건을 제공하는 데 있어서, 아스팔트가 흐름성을 유지하면서도, 상기 아스팔트의 특성 변화가 지배적으로 발생하지 않으며, 아스콘용 아스팔트로서 기능할 수 있는 최대한의 개질 온도 이하의 범위로 유지되도록 한다. 바람직하게는 아스팔트 개질 온도를 아스콘 제조시 아스팔트의 설정온도 이상으로 가열함으로써 미리 아스콘 제조 공정 또는 이를 활용하는 현장에서 발생할 수 있는 유증기를 제거하게 된다.In addition, in the asphalt reforming reactor 100, in providing the reforming conditions by the heating means 103, while the asphalt maintains flowability, the characteristic change of the asphalt does not predominantly occur, and asphalt for asphalt It should be maintained in a range below the maximum reforming temperature that can function as a Preferably, by heating the asphalt reforming temperature above the set temperature of asphalt during asphalt concrete production, oil vapors that may be generated in the asphalt concrete manufacturing process or the site utilizing the same are removed in advance.

개질을 고온에서 실시하면 유증기의 제거 정도 및 제거 속도는 커질 수 있으나 아스팔트 원료를 구성하는 다수의 탄화수소물이 분해 변성되어 아스콘 제조공정의 원료로 적용될 수 없으므로, 지배적인 열분해가 일어나지 않으나 저비점 성분의 물리적 탈기가 일어날 수 있을 정도의 높은 온도를 유지하도록 하여야 한다.If the reforming is carried out at high temperature, the removal degree and removal rate of oil vapor can be increased, but since many hydrocarbons constituting the asphalt raw material are decomposed and modified and cannot be applied as a raw material for the asphalt concrete manufacturing process, the dominant thermal decomposition does not occur, but the physical The temperature should be maintained high enough to allow degassing.

상기 개질반응의 지속시간은 유증기의 목표 제거량에 도달할 때까지 지속한다. 상기 지속시간은 개질하여야 하는 아스팔트의 양과 운반기체의 공급량 등에 따라 달라질 수 있으나 대체적으로 1~24시간 동안 지속될 수 있다.The duration of the reforming reaction is continued until the target removal amount of oil vapor is reached. The duration may vary depending on the amount of asphalt to be reformed and the amount of carrier gas supplied, but may generally last for 1 to 24 hours.

상기 운반기체 공급부(120)는, 상기 아스팔트 개질 반응조(100) 내부로 운반기체를 공급하는 것으로, 상기 운반기체를 선택함에 있어서 산소를 포함하는 경우는 가열된 원료의 부분적 산화반응에 의해 특성 변화가 일어날 수 있다. 따라서 아스팔트 산화를 방지하기 위하여 활성이 없는 불활성 기체인 것이 바람직하며, 주로 헬륨, 아르곤, 질소 가스 등으로 이루어질 수 있으나, 개질 과정 중 연속적으로 공급하는 방식이 아닌, 개질 과정이 적용되기 이전 또는 초기 단계에 일회성으로 제공하여 폐쇄된 시스템 내에서 재순환되는 형태의 공기를 사용하여도 무방하다.The carrier gas supply unit 120 supplies a carrier gas to the inside of the asphalt reforming reactor 100, and when oxygen is included in selecting the carrier gas, the characteristics change due to partial oxidation of the heated raw material. can happen Therefore, it is preferable to use an inert gas with no activity in order to prevent asphalt oxidation, and may be mainly composed of helium, argon, nitrogen gas, etc. It is okay to use the air in the form of recirculation in a closed system by providing it once to the air conditioner.

이러한 운반기체 공급부(120)는 고압의 가스를 저장할 수 있는 압력용기 등의 장치가 사용될 수도 있다. As the carrier gas supply unit 120, a device such as a pressure vessel capable of storing high-pressure gas may be used.

또한, 상기 운반기체 분산부(110)는 상기 운반기체 공급부(120)에서 상기 아스팔트 개질 반응조(100) 내부로 공급되는 운반기체를 넓은 영역에 걸쳐 분산시키는 것으로, 이에 의해 상기 아스팔트 개질 반응조(100) 내부로 분산된 운반기체가 유분 내에 골고루 분산되어 버블링 되면서, 아스팔트 내부로부터 기화되는 악취유발 및 유해 성분을 포함한 유증기가 운반기체에 의해 더욱 빠른 속도로 개질반응기 외부로 이송, 배출됨에 따라 아스팔트 내 악취유발 및 유해성분 물질의 제거 효과를 향상시킬 수 있다.In addition, the carrier gas dispersing unit 110 is to disperse the carrier gas supplied from the carrier gas supply unit 120 into the asphalt reforming reactor 100 over a wide area, whereby the asphalt reforming reactor 100 As the carrier gas dispersed inside the oil is evenly dispersed and bubbled, the oil vapor including harmful components and causing odors vaporized from the inside of the asphalt is transported and discharged to the outside of the reforming reactor at a faster speed by the carrier gas. It can improve the removal effect of causative and harmful substances.

이와 같이 상기 운반기체가 아스팔트 내부로부터 기화되는 악취유발 및 유해 성분을 포함한 유증기를 운반하여 이송함으로써, 극성이 높은 아스팔텐이나 레진과 같은 거대 분자들과 함께 콜로이드 상을 구성하여 유분으로부터 탈기가 쉽게 일어나지 않으며, 고온이더라도 매우 제한적인 속도와 조성의 일부만 분리되는 상기 유해 성분들을 공정적으로 유의미한 시간 내에 제거할 수 있게 된다.As such, the carrier gas transports and transports oil vapor including odor-causing and harmful components that are vaporized from the inside of the asphalt, so that it forms a colloidal phase with macromolecules such as asphaltene or resin with high polarity, so that degassing from the oil does not occur easily. And even at high temperature, it is possible to remove the harmful components in a very limited rate and only a part of the composition in a fair and meaningful time.

이를 위하여 상기 분산부(110)는 다수의 기공(perforated hole)이 형성된 분산판 형태(distributor), 하나의 운반기체 공급 코일로부터 다수개의 분사 노즐(orifice nozzle)로 구성된 형태 (sparger) 등 통상적인 기체 분산수단 중 적어도 하나 이상의 수단을 사용하여 구성될 수 있다.To this end, the dispersing unit 110 has a form of a distributor having a plurality of perforated holes, and a form composed of a plurality of orifice nozzles from a single carrier gas supply coil (sparger). It may be configured using at least one or more means of dispersing means.

상기 운반기체 분산부(110)에서 분사되는 운반기체의 유량은 원료 단위 질량 당 표준상태 유량의 비로 0.05 내지 90 sccm/(g of feedstock), 바람직하게는 0.1 내지 10sccm/(g of feedstock)으로 한다.The flow rate of the carrier gas injected from the carrier gas dispersion unit 110 is 0.05 to 90 sccm/(g of feedstock), preferably 0.1 to 10 sccm/(g of feedstock) as a ratio of the standard state flow rate per unit mass of the raw material. .

한편, 상기 아스팔트 개질 반응조(100)는 내부에 디미스터(104)를 추가적으로 포함할 수 있으며, 상기 디미스터(104)를 이용하여, 운반기체가 아스팔트 개질 반응조(100) 외부로 배출되기 전에 운반기체에 포함될 수도 있는 미립자를 필터링하거나 개질 과정 중 발생할 수 있는 원료의 비등으로부터 고비점 성분의 지나친 유실을 방지할 수 있다.On the other hand, the asphalt reforming reactor 100 may additionally include a demister 104 therein, and by using the demister 104 , the carrier gas is discharged to the outside of the asphalt reforming reactor 100 . Excessive loss of high-boiling-point components from boiling of raw materials that may occur during the process of filtering or reforming particles that may be contained in the mixture can be prevented.

또한, 상기 악취유발 및 유해 성분을 분리하기 위한 악취유발 및 유해성분 분리부(130)는 상기 아스팔트 개질 반응조(100)에서 배출되는 운반기체로부터 악취유발 및 유해 성분의 분리 또는 분해하여 제거하는 것으로, 흡착제, 산화제, 스크러버, 분리막, 냉각기 등의 통상적인 분리수단 중 적어도 하나 이상의 수단을 이용하여, 상기 아스팔트 개질 반응조(100)에서 배출되는 운반기체로부터 악취 및 유해성분이 포함된 유증기를 제거한다.In addition, the odor-causing and harmful component separation unit 130 for separating the odor-causing and harmful components separates or decomposes and removes the odor-causing and harmful components from the carrier gas discharged from the asphalt reforming reactor 100, By using at least one or more of the conventional separation means such as an adsorbent, an oxidizing agent, a scrubber, a separation membrane, and a cooler, oil vapors containing odors and harmful components are removed from the carrier gas discharged from the asphalt reforming reactor 100 .

더욱 상세하게는, 상기 악취유발 및 유해 성분 분리부(130)는 운반기체 내 악취유발 및 유해 성분을 스크러버(scrubber)를 이용하여 흡수하거나, 촉매 또는 흡착제를 이용하여 흡착하거나, 냉각기를 이용하여 액화하는 방식을 통해 운반기체 내 악취유발 및 유해 성분이 포함된 유증기를 분리 제거할 수 있다.More specifically, the odor-causing and harmful component separation unit 130 absorbs odor-causing and harmful components in the carrier gas using a scrubber, adsorbs them using a catalyst or an adsorbent, or liquefies them using a cooler. In this way, it is possible to separate and remove oil vapors containing odor-causing and harmful components in the carrier gas.

본 발명은 상기와 같은 분리 수단 중 흡착제를 이용하여 악취유발 및 유해 성분을 흡착하는 데 있어서, 폐촉매를 이용할 수도 있다. 이때 사용되는 폐촉매로 화학산업 중에서 배출되는 알루미나계 또는 제올라이트계 촉매 등을 사용할 수 있다.In the present invention, in adsorbing odor-causing and harmful components using an adsorbent among the separation means as described above, a spent catalyst may be used. As the spent catalyst used at this time, an alumina-based or zeolite-based catalyst discharged from the chemical industry may be used.

또한, 상기 악취유발 및 유해 성분 분리부(130)는, 악취유발 및 유해 성분을 분리 제거하는 것 외에도, 산화 촉매를 적용하여 상기 아스팔트 개질 반응조(100)에서 배출되는 운반기체부터 발생하는 악취유발 및 유해 성분이 포함된 물질을 덜 유해하거나 보다 높은 비점을 갖는 물질로 직접 화학 전환하도록 구성될 수도 있다.In addition, the odor-causing and harmful component separation unit 130, in addition to separating and removing odor-causing and harmful components, applies an oxidation catalyst to induce odor generated from the carrier gas discharged from the asphalt reforming reactor 100 and It may also be configured to directly chemically convert substances containing hazardous components into substances with less hazardous or higher boiling points.

또한, 상기 악취유발 및 유해 성분 분리부(130)는 분리된 악취유발 및 유해 성분을 연속적으로 배출하는 배출구를 포함할 수 있다.In addition, the odor-causing and harmful component separation unit 130 may include an outlet for continuously discharging the separated odor-causing and harmful components.

또한, 상기 운반기체 순환부(140)는 상기 악취유발 및 유해 성분 분리부(130)에서 유증기가 분리 또는 제거된 운반기체를 상기 아스팔트 개질 반응조(100)로 재공급하는 것으로, 상기 운반기체 분산부(110)에 의해 공급된 운반기체는 배출되지 않고 상기 운반기체 순환부(140)에 의해 아스팔트 개질 반응조(100)와 악취유발 및 유해 성분 분리부(130)를 순환하게 된다.In addition, the carrier gas circulation unit 140 re-supplying the carrier gas from which the oil vapor has been separated or removed in the odor-causing and harmful component separation unit 130 to the asphalt reforming reactor 100, the carrier gas dispersing unit The carrier gas supplied by 110 is not discharged and circulates through the asphalt reforming reactor 100 and the odor-causing and harmful component separation unit 130 by the carrier gas circulation unit 140 .

이와 같이 운반기체는 소모되지 않으며 순환부(140)에 의해 계속하여 재순환되면서 사용될 수 있다. 본 발명에 따른 악취유발 및 유해 성분이 제거된 아스팔트 제조 시스템에서 운반기체 순환부(140)를 사용하게 되면 상기와 같은 운반기체 순환 구조에 의해 외부로부터 지속적으로 운반기체를 공급받지 않아도 되며, 운반기체로서 불활성 가스 외에 공기를 사용하더라도 운반기체 순환 과정 초반에 공기 중에 존재하는 산소의 양은 매우 제한적이어서 원료의 극히 일부만 산화가 되고 산소가 제거된 기체상, 즉 질소 등 불활성 기체 조성들로만 구성되며 제한된 산소 농도를 갖는 형태로 공급되기 때문에 운반기체로서 공기만을 적용하여도 본 발명에 따르는 개질의 성능 및 효과가 나타날 수 있다. As such, the carrier gas is not consumed and may be used while being continuously recirculated by the circulation unit 140 . When the carrier gas circulation unit 140 is used in the asphalt manufacturing system from which the odor-causing and harmful components are removed according to the present invention, the carrier gas does not need to be continuously supplied from the outside by the carrier gas circulation structure as described above, and the carrier gas Even if air other than an inert gas is used as a gas, the amount of oxygen present in the air at the beginning of the carrier gas circulation process is very limited. Since it is supplied in a form having

더불어 아스콘 공정에서 발생할 수 있는 저비점 성분의 유증기와 불활성 기체가 폐쇄된 흐름에만 존재하고, 상기 유증기는 평형온도에 따른 상변화로부터 농축상 형태로 분리 유도되기 때문에 본 발명의 시스템 자체에서는 아스팔트 내 악취유발 및 유해 성분의 발생이 일어나지 않는다.In addition, the oil vapor and inert gas of low boiling point components that can occur in the asphalt concrete process exist only in the closed flow, and the oil vapor is separated and induced in the form of a concentrated phase from the phase change according to the equilibrium temperature. and generation of harmful components does not occur.

또한, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따라 악취유발 및 유해 성분이 저감된 아스팔트 제조 공정은 아스콘 제조 공정, 예컨대 아스팔트를 골재와 혼합하는 아스콘 혼합부를 포함하여 구성될 수 있다.In addition, the asphalt manufacturing process with reduced odor inducing and harmful components according to another embodiment of the present invention may include an asphalt concrete manufacturing process, for example, an asphalt concrete mixing unit for mixing asphalt with aggregate.

이하, 실험예, 실시예 및 비교예를 통하여 본 발명 과정의 세부사항을 설명하고자 한다. Hereinafter, details of the process of the present invention will be described through experimental examples, examples and comparative examples.

<< 실험예Experimental example 1> 아스팔트 원료 준비 및 특성 분석 1> Asphalt raw material preparation and characterization

개질 성능 평가에 사용된 아스팔트 원료는 SKE로부터 공급된 AP-5 등급의 중질유가 사용되었다. 아스팔트 원료는 상온에서 고체 상태이며, 원료를 정량하여 특성을 분석하거나, 악취유발 및 유해 성분의 발생량을 측정하거나, 개질 반응의 원료로 공급하거나, 양극성 첨가제를 첨가함에 있어서 밀폐된 용기 내에 담아 80℃이상으로 예열된 오븐에 3시간 이상 방치하여 흐름성을 유지하도록 한 후 사용하였다.As the asphalt raw material used to evaluate the reforming performance, AP-5 grade heavy oil supplied from SKE was used. Asphalt raw materials are in a solid state at room temperature, and when quantitatively analyzing raw materials, measuring the amount of odor-causing and harmful components, supplying them as raw materials for reforming reactions, or adding bipolar additives, put them in a sealed container at 80 ° C. It was used after leaving it in the oven preheated above for 3 hours or more to maintain the flowability.

<< 실험예Experimental example 2> 아스콘 제조 시 발생하는 악취 유발 및 유해 성분의 분석( 2> Analysis ( 평형조성법equilibrium method ))

아스콘 제조 시 발생하는 악취 유발 및 유해 성분의 수집 및 분석을 위해 개질 전 또는 개질 후 아스팔트 원료 100g을 180℃로 유지되는 250ml 플라스크에 담아 최대 5시간까지 노출하였다. 상기 플라스크의 상부 기상 공간(headspace)에는 액상과 평형상태의 유증기가 존재하며, 이를 기상 시료 채취용 주사기(gas-tight syringe)를 사용하여 1시간 간격으로 유증기 5ml 채취하여 질량 스펙트럼 검출기가 연결된 기체크로마토그래피 (GC-MS; gas chromatography w/ mass spectrum detector and HP 50+ column)로 각 성분들의 머무름 특성을 분석하였으며, 불꽃이온화 검출기(FID)가 장착된 별도의 기체크로마토그래피를 이용하여 동일한 분석조건(HP 50+ column) 하 각각의 성분에 대한 정량 분석을 실시하였다. 기상 성분의 농도는 Refinery Gas Analyzer(RGA; Agilent 5184-3538, 5184-3543) 표준가스를 사용하여 검량하였다.For the collection and analysis of odor-causing and harmful components generated during asphalt concrete production, 100 g of asphalt raw material before or after reforming was placed in a 250 ml flask maintained at 180° C. and exposed for up to 5 hours. In the upper gas phase space (headspace) of the flask, there is oil vapor in a liquid state and equilibrium state, and 5 ml of the oil vapor is collected at 1 hour intervals using a gas-tight syringe and a gas chromatography connected to a mass spectrum detector. The retention characteristics of each component were analyzed with a graph (GC-MS; gas chromatography w/ mass spectrum detector and HP 50+ column), and the same analysis conditions ( Quantitative analysis was performed for each component under HP 50+ column). The concentration of gaseous components was calibrated using a Refinery Gas Analyzer (RGA; Agilent 5184-3538, 5184-3543) standard gas.

<실험예 3> 아스팔트 개질 온도의 결정 실험<Experimental Example 3> Determination of asphalt reforming temperature

아스팔트의 악취유발 및 미세먼지 등의 유해 성분을 제거하기 위한 개질 단계에서 아스팔트가 아스콘의 원료 물질로서의 물성을 상실하지 않는 개질 온도를 측정하기 위하여 다음과 같이 실험을 구성하였다.In order to measure the reforming temperature at which asphalt does not lose its physical properties as a raw material of asphalt in the reforming stage to remove harmful components such as odor-causing and fine dust, the experiment was constructed as follows.

아스팔트로서 에쓰오일사로부터 공급된 AP-5 등급의 중질유 100g을 250ml의 고온고압 오토클래이브(Parr 4576A)에 채우고, 설정된 일정 온도로 유지하여 초기 압력 대비 8시간 후 압력의 증가량을 관찰하였으며, 상기 실험의 결과를 도 3에 나타내었다.As asphalt, 100 g of AP-5 grade heavy oil supplied from S-OIL was filled in 250 ml of high-temperature and high-pressure autoclave (Parr 4576A), maintained at a set constant temperature, and the increase in pressure was observed after 8 hours compared to the initial pressure. The results of the experiment are shown in FIG. 3 .

도 3에 나타난 바와 같이 원료에 가해지는 온도가 300℃ 이하에서는 압력 변화가 전혀 관찰되지 않았으며, 이러한 온도 범위에서는 원료의 가열 및 냉각을 반복하여도 열분해와 같은 화학적 반응이 진행되지 않아 동일한 특성의 아스팔트 원료 회수가 가능하다. 한편, 315℃로 유지되는 조건에서는 0.1bar의 압력변화가 발생하기 시작하며, 온도를 315℃ 이상 더 고온으로 증가시킴에 따라 급격한 압력증가가 관찰된다. 이러한 압력 변화는 다환방향족 화합물의 곁가지 사슬구조(side-chain)의 열분해에 따른 결과이며, 분해된 포화 탄화수소 조각(fragment)은 기상 화합물을 생성하며, 액체 또는 고체 형태의 원료와 상분리된 형태로 존재하게 되어 구성 성분의 일부는 비가역적 특성을 갖게 된다. 이러한 원료의 부분적인 열분해는 원료의 화학적 변화를 가져오기 때문에, 원료 특성을 유지하기 위해서는 개질 온도를 300℃ 이하로 설정하여 실시하는 것이 유리함을 알 수 있다.As shown in FIG. 3, no pressure change was observed when the temperature applied to the raw material was 300° C. or less, and in this temperature range, chemical reactions such as thermal decomposition did not proceed even if heating and cooling of the raw material were repeated. Asphalt raw material recovery is possible. On the other hand, under the condition maintained at 315°C, a pressure change of 0.1 bar begins to occur, and a sharp increase in pressure is observed as the temperature is increased to a higher temperature of 315°C or higher. This pressure change is a result of the thermal decomposition of the side-chain of the polyaromatic compound, and the decomposed saturated hydrocarbon fragments produce gaseous compounds, and exist in a phase-separated form from the raw material in liquid or solid form. As a result, some of the components have irreversible properties. Since the partial thermal decomposition of the raw material brings about chemical change of the raw material, it can be seen that it is advantageous to set the reforming temperature to 300° C. or less in order to maintain the raw material properties.

<실험예 4> 아스팔트 개질 반응<Experimental Example 4> Asphalt reforming reaction

아스팔트의 개질 반응은 500ml 용량의 SUS Liner가 장착될 수 있는 갖는 고온, 고압 반응기 (제작사: Ari Instrument, 모델: SCH reactor 500 w/ data gathering tool)를 개질 반응조로 사용하였다. 개질 온도는 열전쌍을 사용하여 감지하였으며 내부 개질 반응조의 온도를 근접하여 탐침하도록 보호관(thermowell)에 삽입하여 측정하였다. 내부 개질 온도는 외벽을 통해 열전달이 일어날 수 있는 가열로를 통해 열원 공급이 이루어졌으며 다중루프 PID 제어 프로그램을 이용하여 원료의 개질 단계에서는 온도가 ±1℃ 이내로 유지되도록 하였다. 초기온도(100℃)에서 개질 온도에 도달하는데 최대 20분이 소요되었으며, 목적 온도에 도달하는 시점부터 운반기체를 공급하여 개질을 실시하였다. 운반기체는 질소 기체를 외부에서 제공하거나, 초기 기체가 연속적으로 재순환 공급이 가능하도록 기체이송펌프 (모델명: KNF N022ATE)를 설치하여 폐쇄루프(closed loop) 내에서 공급하였으며, 공급기체의 유량 조절은 질량유량제어기(mfc)를 사용하여 제어하였다. 개질 반응조 내로 유입되는 기체는 하부에 위치한 다공성 기체 분산관(sparger)를 이용하여 분산 공급하였다. 반응기의 상부로부터 유증기와 운반기체가 혼합 형태로 기상이 배출되였으며, 고비점 유분의 유실을 방지하기 위해 유리섬유 또는 SUS316 소재의 디미스터를 위치하였다. 혼합 기체는 외부관을 통해 -10℃이하의 냉각액이 외부에서 연속적으로 흐르도록 설계된 이중자켓 구조의 기상 응축기 및 수집용기의 내부를 통과하여 액화된 유증기만 농축, 수집할 수 있도록 하였으며, 분리된 비활성 운반기체는 반응기 내부로 기체이송펌프를 통해 재공급될 수 있도록 구성 하였다. 개질 반응에 사용된 아스팔트 원료는 80℃ 이상으로 가열하여 150g을 반응조에 투입하고, 마그네틱 드라이브에 의해 원료를 50rpm의 속도로 초기에 교반하였으며, 목적하는 개질 온도 도달 시점에 교반속도를 300rpm으로 변경 유지하였다.For the reforming reaction of asphalt, a high-temperature, high-pressure reactor (manufacturer: Ari Instrument, model: SCH reactor 500 w/ data gathering tool) that can be equipped with a 500ml SUS liner was used as a reforming reactor. The reforming temperature was sensed using a thermocouple and was measured by inserting it into a thermowell to probe the temperature of the internal reforming reactor in close proximity. As for the internal reforming temperature, the heat source was supplied through a heating furnace where heat transfer can occur through the outer wall, and the temperature was maintained within ±1℃ during the reforming stage of the raw material using a multi-loop PID control program. It took up to 20 minutes to reach the reforming temperature from the initial temperature (100° C.), and reforming was carried out by supplying a carrier gas from the time when the target temperature was reached. As the carrier gas, nitrogen gas was supplied from the outside, or a gas transfer pump (model name: KNF N022ATE) was installed so that the initial gas could be continuously recirculated and supplied within a closed loop. It was controlled using a mass flow controller (mfc). The gas introduced into the reforming reactor was distributed and supplied using a porous gas dispersing pipe (sparger) located at the bottom. Gas phase was discharged in a mixed form of oil vapor and carrier gas from the upper part of the reactor, and a demister made of glass fiber or SUS316 was placed to prevent the loss of high boiling point oil. The mixed gas passes through the double-jacketed gas-phase condenser and the collection container designed so that the cooling liquid below -10°C continuously flows from the outside through the external pipe to concentrate and collect only the liquefied oil vapor. The carrier gas was configured to be re-supplied into the reactor through a gas transfer pump. The asphalt raw material used for the reforming reaction was heated to 80° C. or higher, 150 g was put into the reaction tank, the raw material was initially stirred at a speed of 50 rpm by a magnetic drive, and the stirring speed was changed to 300 rpm when the desired reforming temperature was reached. did.

실시예 1Example 1

SKE로부터 공급된 AP-5 등급의 아스팔트 150g에 폴리이소부테닐 호박산 이미드가 성분의 일부로 포함된 양극성 첨가제(제조사: 이맥솔루션, 모델명: ESCA)를 1000 wppm 첨가하고, 이를 상기 <실험예 4>의 방법에 따라 개질 반응을 실시함에 있어서, 개질 반응조의 온도를 300℃로 유지하고 기상의 운반기체로서 외부에서 연속적으로 공급되는 질소를 사용하여 사용하였으며, 기체의 유량은 200 sccm으로 유지하면서 6시간 동안 개질을 수행하였다. 이후 상기 운반기체의 순환을 멈추고, 계를 밀폐시킨 상태에서 상기 개질 반응조 내의 온도가 상온이 되도록 하였다.To 150 g of AP-5 grade asphalt supplied from SKE, 1000 wppm of a bipolar additive (manufacturer: Emac Solution, model name: ESCA) containing polyisobutenyl succinimide as a component was added, and this was the method of <Experimental Example 4> In carrying out the reforming reaction according to was performed. Thereafter, the circulation of the carrier gas was stopped, and the temperature in the reforming reactor was brought to room temperature while the system was sealed.

개질 반응에 의한 상대적인 유증기 발생량을 정량하기 위하여 상기 개질 반응 전과 개질 반응 후의 시료를 <실험예 2>와 동일한 측정 방법으로 분석하였고, 시간별 측정된 유증기의 농도 결과를 표 1에 나타내었으며, 개질 전 원료를 지속적으로 5시간 동안 가열한 후 채취된 유증기의 기상크로마토그램은 도 4(b)에, 개질 후 시료에 대한 동일 측정 조건 하 채취된 유증기의 기상크로마토그램은 도 5(b)에 나타내었다.In order to quantify the relative amount of oil vapor generated by the reforming reaction, samples before and after the reforming reaction were analyzed by the same measurement method as in <Experimental Example 2>, and the results of the concentration of oil vapor measured by time are shown in Table 1, and raw materials before reforming The gas phase chromatogram of the oil vapor collected after continuously heating for 5 hours is shown in FIG.

비교예 1Comparative Example 1

상기 실시예 1에서 양극성 첨가제를 첨가하지 않을 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 진행하였다.The same procedure as in Example 1 was carried out except that the bipolar additive was not added in Example 1.

개질 반응에 의한 영향을 분석하기 위하여 상기 개질 반응 전과 개질 반응 후의 시료를 <실험예 2>와 동일한 측정 방법으로 분석하였고, 시간별 측정된 유증기의 농도 결과를 표 1에 나타내었으며, 개질 전 원료를 지속적으로 5시간 동안 가열한 후 채취된 유증기의 기상크로마토그램은 도 4(a)에, 개질 후 시료에 대한 동일 측정조건 하 채취된 유증기의 기상크로마토그램은 도 5(a)에 나타내었다.In order to analyze the effect of the reforming reaction, the samples before and after the reforming reaction were analyzed by the same measurement method as in <Experimental Example 2>, and the results of the concentration of oil vapor measured by time are shown in Table 1, and the raw materials before reforming were continuously The gas phase chromatogram of the oil vapor collected after heating for 5 hours is shown in FIG.

하기 표 1에서의 평형시간은 상기 <실험예 2>에서 플라스크를 180℃에서 가열한 시간을 의미하며, 각 평형시간별 측정된 값은 기상공간에 형성된 유증기 성분의 전체 농도를 질량비로 백만분의 일(wppm)단위로 환산한 것이다.Equilibration time in Table 1 below means the time the flask was heated at 180° C. in <Experimental Example 2>, and the value measured for each equilibrium time is the total concentration of the oil vapor formed in the gaseous space in the mass ratio in parts per million It is converted in (wppm) units.

<표 1> 실시예 1과 비교예1의 유증기 발생 농도 (wppm)<Table 1> Oil vapor generation concentration (wppm) of Example 1 and Comparative Example 1

Figure 112019047227781-pat00001
Figure 112019047227781-pat00001

<첨가제 투입에 따른 개질 전·후 원료 내 유해 증기 발생량 <Hazardous steam generation in raw materials before and after reforming by adding additives 저감reduction 효과> Effect>

상기 <표 1>은 첨가제 도입에 따른 개질 전 및 후의 원료에 대한 유해증기 발생량을 비교한 도표이다. 먼저, 개질 공정을 적용하지 않은 AP-5원료에 첨가제를 전혀 가하지 않은 원료(비교예 1)와 양극성 물질을 가한 원료(실시예 1)를 아스콘의 제조시 가열 온도인 180℃로 가열 유지하였을 때, 유증기의 탈기 거동의 차이(유증기 발생 속도 및 양)를 비교 관찰하였다. 양극성 물질이 존재하는 원료 내에서는 아스팔텐 구조체에 갇혀있을 것으로 예상되는 저비점 성분들이 초기(2시간 이내)에 매우 빠르게 유증기화 되며 탈기되는 질량 또한 매우 높은 양으로 관측되는 것을 알 수 있다. 첨가제가 없는 단순 원료를 장시간 동안 아스콘 제조 온도에 노출될 경우 유증기의 농도가 높은 농도로 유지되는 반면, 양극성 물질이 원료 내에 존재할 경우 유증기 내 탄화수소물의 농도가 감소하는 경향을 나타내며, 배출 속도 또한 낮아지는 것을 알 수 있다. 이는 폐쇄된 기상공간 내 존재하는 유증기 성분은 가열된 아스팔트 원료 액상과 상호 물질전달이 지속적으로 이루어지고 있으나, 초기원료가 갖고 있는 아스팔텐 구조체 내 성분 형태와는 상이한 조성으로 열역학적 평형조건을 유지하고 있음을 유추할 수 있다. 한편, 개질 공정을 통해 악취 및 유해물질이 저감된 아스팔트 개질 원료를 제조함에 있어서, 양극성 물질의 첨가는 매우 극적인 효과를 가져오는 것을 확인할 수 있다. 도 4, 5의 크로마토그램으로 나타난 바와 같이 300℃의 개질 공정에 의하여 실시예 및 비교예 모두 개질 후 유증기 발생량이 줄어들고 있으나, 본 발명의 실시예 1에서와 같이 양극성 첨가제를 첨가한 경우 첨가하지 않은 비교예 1에 비하여 개질 후의 유증기 발생량이 약 1/60 정도로 줄어드는 것을 확인할 수 있다. 이는 아스팔트 원료 자체가 발생하는 유증기의 발생량 대비 1/300 (비교예 1의 개질 전 원료 및 실시예 1의 개질 후 원료의 유증기 발생량 비교) 정도이며, 가열된 폐쇄 기상공간의 농도도 100wppm 이하의 수준으로 발생 유증기의 양이 현저히 감소됨을 알 수 있다. 실제, 180℃이상의 고온으로 가열되고 있는 원료를 대기에 개방하여도 감지할 수 있을 만큼의 악취가 발생하지 않음을 알 수 있었다. 양극성 첨가제를 첨가한 후 원료를 개질 공정에 적용하였을 경우 매우 효과적으로 악취 및 유해물질을 유발하는 저비점 유증기가 제거된 중질원료를 제조할 수 있었다. 한편, 동일한 개질 조건하, 개질을 통해 분리되는 유해증기 성분의 양(원료 단위 질량 당 분리 유증기 질량; m vap)은 첨가제를 적용한 경우(실시예1) 0.0152 (g/g feed)이 얻어졌으며, 첨가제를 적용하지 않은 경우(비교예1) 얻어지는 양 0.0127 (g/g feed) 대비 더 높은 수준으로 분리되었으나, 원료에 대한 상대 질량 편차는 크게 발생하지 않았다. 이는 아스팔텐의 분산도, 즉 중질 거대분자가 이루고 있는 콜로이드 상의 구조 제어를 통해, 거대분자 응집체로부터 저비점 유증기 성분들만 선택적으로 분리될 수 있는 환경이 제공되었음을 알 수 있다. 즉, 양극성 첨가제와 물질전달을 촉진하는 개질 조건을 조합하여 적용하면, 아스콘의 제조공정에서 지속적으로 발생할 수 있는 유해 성분을 미리 효과적으로 제거할 수 있음을 설명하는 결과이다.<Table 1> is a table comparing the amount of harmful vapors generated for raw materials before and after reforming according to the introduction of additives. First, when the raw material to which no additives were added (Comparative Example 1) and the raw material to which the bipolar material was added (Example 1) to the AP-5 raw material to which the reforming process was not applied (Example 1) was heated and maintained at 180° C., which is the heating temperature when manufacturing asphalt , the differences in the degassing behavior of oil vapors (rate and amount of oil vapor generation) were compared and observed. In the raw material in which the bipolar material exists, it can be seen that the low boiling point components expected to be trapped in the asphaltene structure are vaporized very quickly in the initial stage (within 2 hours), and the mass to be degassed is also observed in a very high amount. When a simple raw material without additives is exposed to the asphalt manufacturing temperature for a long time, the concentration of oil vapor is maintained at a high concentration, whereas when a bipolar material is present in the raw material, the concentration of hydrocarbons in the vapor tends to decrease, and the discharge rate is also lowered. it can be seen that This is because the oil vapor component existing in the closed gaseous space continuously transfers mass with the heated asphalt raw material liquid phase, but maintains thermodynamic equilibrium conditions with a composition different from the component form in the asphaltene structure of the initial raw material. can be inferred. On the other hand, it can be confirmed that the addition of the bipolar material has a very dramatic effect in manufacturing an asphalt reforming raw material with reduced odor and harmful substances through the reforming process. As shown in the chromatograms of FIGS. 4 and 5 , the amount of oil vapor generated after reforming in both Examples and Comparative Examples was reduced by the reforming process at 300° C., but when the positive electrode additive was added as in Example 1 of the present invention, it was not added. It can be seen that the amount of oil vapor generated after reforming is reduced to about 1/60 compared to Comparative Example 1. This is about 1/300 of the amount of oil vapor generated by the asphalt raw material itself (compare the amount of oil vapor generated before the reforming of Comparative Example 1 and the raw material after reforming of Example 1), and the concentration of the heated closed gaseous space is also at a level of 100wppm or less. It can be seen that the amount of generated oil vapor is significantly reduced. In fact, it was found that even when the raw material heated to a high temperature of 180° C. or more is opened to the atmosphere, there is no detectable odor. When the raw material was applied to the reforming process after the addition of the bipolar additive, it was possible to produce a heavy raw material from which the low boiling point vapor that causes odor and harmful substances was removed very effectively. On the other hand, under the same reforming conditions, the amount of harmful vapor components separated through reforming (mass of separated oil vapor per unit mass of raw material; m vap ) was 0.0152 (g/g feed) obtained when the additive was applied (Example 1), When no additive was applied (Comparative Example 1), the obtained amount was separated at a higher level than 0.0127 (g/g feed), but the relative mass deviation with respect to the raw material did not occur significantly. It can be seen that an environment in which only low boiling point vapor components can be selectively separated from macromolecular aggregates is provided by controlling the dispersion of asphaltenes, that is, the structure of the colloidal phase of the heavy macromolecules. That is, it is a result that explains that harmful components that may be continuously generated in the manufacturing process of asphalt concrete can be effectively removed in advance by applying a combination of the bipolar additive and the modifying conditions that promote mass transfer.

<개질에 따른 아스팔트 원료의 특성 변화><Changes in properties of asphalt raw materials due to reforming>

하기 표 2는 개질 전 아스팔트와 비교예 1과 실시예 1에 따라 개질을 실시한 후의 아스팔트의 원소 비 구성의 차이를 나타낸 표이다. 원료의 구성 유기원소 및 그 함량을 원소분석기(모델명: Thermo Scientific Flash EA-2000 Organic Elemental Analyzer, 감지기: Thermal Conductivity Detector)를 사용하여 분석 하였다. 표 2에 의하면, <실시예 1>과 <비교예 1>에 따라 개질된 아스팔트들은 개질 전과 비교하여 원소 비에 있어서 거의 동일한 구성비를 나타내고 있음을 확인할 수 있다. 이로 보아 본 발명의 방법에 따른 개질에 의해서도 아스팔트의 성상이 크게 변화하지 않을 것임을 예측할 수 있다.Table 2 below is a table showing the difference in the element ratio composition of the asphalt before reforming and the asphalt after reforming according to Comparative Example 1 and Example 1. The constituent organic elements and their contents were analyzed using an elemental analyzer (model name: Thermo Scientific Flash EA-2000 Organic Elemental Analyzer, detector: Thermal Conductivity Detector). According to Table 2, it can be seen that the asphalts modified according to <Example 1> and <Comparative Example 1> exhibit almost the same compositional ratio in element ratio as compared to before reforming. In view of this, it can be predicted that the properties of the asphalt will not change significantly even by the modification according to the method of the present invention.

<표 2> 개질에 따른 원료의 비점 및 원소 구성비 변화<Table 2> Changes in boiling point and element composition ratio of raw materials according to reforming

Figure 112019047227781-pat00002
Figure 112019047227781-pat00002

이로서, 본 발명에 따른 아스팔트 제조 공정은 아스콘 제조 공정에서 발생할 수 있는 악취유발 및 유해 성분은 효과적으로 분리할 수 있는 반면, 제조된 개질 원료는 물리적 특성 변화가 크게 발생하지 않아 악취유발 및 유해 물질이 발생하지 않는 아스콘 원료로서 사용될 수 있음을 유추할 수 있다.As such, the asphalt manufacturing process according to the present invention can effectively separate odor-causing and harmful components that may occur in the asphalt concrete manufacturing process, whereas the manufactured reformed raw material does not significantly change physical properties, resulting in odor-inducing and harmful substances. It can be inferred that it can be used as a raw material for asphalt that does not do.

이상으로 본 발명은 실시예 및 비교예를 참조하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술에 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 것을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구 범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.As described above, the present invention has been described with reference to Examples and Comparative Examples, which are merely exemplary, and those of ordinary skill in the art will understand that various modifications and equivalent other examples are possible therefrom. will be. Therefore, the technical protection scope of the present invention should be determined by the following claims.

100 : 아스팔트 개질 반응조
101 : 운반기체 유입구
102 : 운반기체 배출구
103 : 가열 수단
104 : 디미스터
110 : 운반기체 분산부
120 : 운반기체 공급부
130 : 악취유발 및 유해 성분 분리부
140 : 운반기체 순환부
100: asphalt reforming reactor
101: carrier gas inlet
102: carrier gas outlet
103: heating means
104: demister
110: carrier gas dispersion unit
120: carrier gas supply unit
130: odor inducing and harmful component separation part
140: carrier gas circulation unit

Claims (10)

악취유발 및 유해 성분이 저감된 아스팔트 제조 공정에 있어서,
(a) 아스팔트에 양극성 첨가제를 혼합하여 아스콘 원료로서 사용되는 아스팔트 내 아스팔텐 구조체들의 분산성을 증가시키는 단계; 및
(b) 상기 (a) 단계에서 분산성이 증가된 아스팔트를, 아스팔트의 흐름성을 유지하면서, 아스팔트 내부로 운반기체를 분산시켜 공급한 후 상기 운반기체와 함께 아스팔트 내 악취유발 및 유해 성분을 아스팔트로부터 분리 탈기시켜 악취유발 및 유해성분을 제거하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 악취유발 및 유해 성분이 저감된 아스팔트 제조 공정.
In the asphalt manufacturing process with reduced odor and harmful components,
(a) increasing the dispersibility of asphaltene structures in asphalt used as an asphalt raw material by mixing the anodic additive to asphalt; and
(b) After supplying the asphalt with increased dispersibility in step (a), while maintaining the flowability of the asphalt, the carrier gas is dispersed into the asphalt, and then the odor-causing and harmful components in the asphalt are added together with the carrier gas. Separation and degassing from the degassing step to remove odor-causing and harmful components;
제 1항에 있어서,
상기 양극성 첨가제는 극성 그룹과 비극성 그룹을 모두 포함하고, 상기 극성 그룹의 쌍극자 모멘트는 1.1 디바이 이상이고, 상기 비극성 그룹의 쌍극자 모멘트는 0.5 디바이 이하인 것을 특징으로 하는 악취유발 및 유해 성분이 저감된 아스팔트 제조 공정.
The method of claim 1,
The polarity additive includes both a polar group and a non-polar group, the dipole moment of the polar group is 1.1 diby or more, and the dipole moment of the non-polar group is 0.5 diby or less. Asphalt production with reduced odor and harmful components process.
제 1항에 있어서,
상기 양극성 첨가제는 수평균 분자량 (The number average molecular weight)으로 100 내지 500,000을 갖는 중합체 형태인 것을 특징으로 하는 악취유발 및 유해 성분이 저감된 아스팔트 제조 공정.
The method of claim 1,
The bipolar additive is an asphalt manufacturing process with reduced odor and harmful components, characterized in that it is in the form of a polymer having a number average molecular weight of 100 to 500,000.
제 2항에 있어서,
상기 극성그룹은, 아민(amine), 이미드(imide), 아미드(amide), 알코올, 페놀, 에스테르, 메타아크릴레이트(methacrylate) 중에서 선택되는 적어도 하나를 포함하며,
상기 비극성 그룹은 에틸렌, 프로필렌, 이소부틸렌, 디엔(diene), 스타이렌(styrene)중 어느 하나 또는 조합으로부터 유도되는 고분자를 포함하는 것을 특징으로 하는 악취유발 및 유해 성분이 저감된 아스팔트 제조 공정.
3. The method of claim 2,
The polar group includes at least one selected from amine, imide, amide, alcohol, phenol, ester, and methacrylate,
The non-polar group comprises a polymer derived from any one or a combination of ethylene, propylene, isobutylene, diene, and styrene.
제 1항에 있어서,
상기 양극성 첨가제의 함량은 0.01 내지 5 중량% 인 것을 특징으로 하는 악취유발 및 유해 성분이 저감된 아스팔트 제조 공정.
The method of claim 1,
The content of the bipolar additive is 0.01 to 5% by weight of the asphalt manufacturing process with reduced odor inducing and harmful components.
제 1항에 있어서,
상기 양극성 첨가제로 폴리알킬렌 호박산 이미드; 알킬 페놀계 분산제; 폴리아크릴계 분산제; 우레아, 이미다졸린, 이미다졸, 테트라졸, 테트라졸린, 테트라졸론, 락탐, 술탐, 티오우레아, 트리아졸, 트리아졸린, 피리돈, 피리미돈, 디하이드로피리미딘, 테트라하이드로피리미딘, 피라졸, 이미다졸린, 디하이드로피리미디논, 트리아진, 디하이드로트리아진, 테트라하이드로트리아진, 옥사디아졸, 티아디아졸, 디하이드로옥사디아졸, 디하이드로티아디아졸, 살리실레이트 중 어느 하나 이상의 극성 헤드그룹(head group)을 포함하는 고분자; 중 적어도 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 악취유발 및 유해 성분이 저감된 아스팔트 제조 공정.
The method of claim 1,
polyalkylene succinic acid imide as the amphipathic additive; alkyl phenolic dispersants; polyacrylic dispersant; Urea, imidazoline, imidazole, tetrazole, tetrazoline, tetrazolon, lactam, sultam, thiourea, triazole, triazoline, pyridone, pyrimidone, dihydropyrimidine, tetrahydropyrimidine, pyrazole, Any one or more of imidazoline, dihydropyrimidinone, triazine, dihydrotriazine, tetrahydrotriazine, oxadiazole, thiadiazole, dihydrooxadiazole, dihydrothiadiazole, and salicylate a polymer containing a polar head group; Asphalt manufacturing process with reduced odor inducing and harmful components, characterized in that it comprises at least one of at least one.
제 1항에 있어서,
상기 (b) 단계는,
(b-1) 상기 양극성 첨가제가 혼합된 아스팔트를 개질 설정 온도로 가열하는 단계;
(b-2) 상기 가열된 아스팔트 내로 운반기체를 분산시켜 공급하는 운반기체 공급 단계;
(b-3) 상기 아스팔트 내 악취유발 및 유해 성분이 운반기체와 함께 아스팔트 혼합물로부터 분리 탈기되는 악취유발 및 유해 성분 배출 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 악취유발 및 유해 성분이 저감된 아스팔트 제조 공정.
The method of claim 1,
Step (b) is,
(b-1) heating the asphalt mixed with the bipolar additive to a reforming set temperature;
(b-2) a carrier gas supply step of dispersing and supplying the carrier gas into the heated asphalt;
(b-3) odor-causing and harmful components in the asphalt are separated and degassed from the asphalt mixture together with the carrier gas; .
제 1항에 있어서,
(c) 상기 아스팔트 혼합물로부터 분리 탈기된 악취유발 및 유해성분을 포함하는 운반기체로부터 상기 악취유발 및 유해 성분을 분리하는 악취유발 및 유해 성분 분리 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 악취유발 및 유해 성분이 저감된 아스팔트 제조 공정.
The method of claim 1,
(c) separating the odor-causing and harmful components from the carrier gas containing the odor-causing and harmful components separated and degassed from the asphalt mixture; Asphalt manufacturing process with reduced composition.
제 7항에 있어서,
상기 가열 단계는 300℃ 이하의 온도로 아스팔트를 가열하는 것을 특징으로 하는 악취유발 및 유해 성분이 저감된 아스팔트 제조 공정.
8. The method of claim 7,
The heating step is an asphalt manufacturing process with reduced odor inducing and harmful components, characterized in that heating the asphalt to a temperature of 300° C. or less.
제 1항에 있어서,
상기 운반기체는 비활성 기체인 것을 특징으로 하는 악취유발 및 유해성분이 저감된 아스팔트 제조 공정.
The method of claim 1,
Asphalt manufacturing process with reduced odor inducing and harmful components, characterized in that the carrier gas is an inert gas.
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