利用煤直接液化残渣改善沥青性能的制备方法技术

本发明专利技术涉及利用煤直接液化残渣改善沥青性能的制备方法，属于道路石油沥青工程领域。本发明专利技术适用于将5～10％的颗粒状煤直接液化残渣和2～3％橡胶油加入到基质沥青中，经过高温(150～160℃)搅拌，从而制备性能优异、价格低廉的煤直接液化残渣改性沥青，提高煤直接液化残渣的附加值。由于煤直接液化残渣、橡胶油与石油沥青属于同种物质，相容性好，不会产生离析现象，同时，利用煤直接液化残渣改善沥青性能的价格远远低于传统的SBS改性沥青的价格，因此，本发明专利技术是一种经济实用的技术方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及利用煤直接液化残渣改善浙青性能的制备方法，具体说涉及一种通过 在浙青中添加煤直接液化残渣来改善浙青性能的制备方法。
技术介绍
煤炭直接液化是在高温（400°C以上）、高压（IOMPa以上），在催化剂和溶剂作用 下使煤的分子进行裂解加氢，直接转化成液体燃料，再进一步加工精制成汽油、柴油等燃料 油，又称加氢液化。在煤直接液化过程中，会产生30%的副产品--残渣，即煤直接液化残 渣。 煤直接液化残渣的组成和性质取决于液化用煤的种类、液化工艺条件和固液分离 方法，其中决定因素是固液分离方法，目前我过大多数液化工艺倾向于采用减压蒸馏分离 技术。煤直接液化残渣是一种高炭、高硫和高灰的物质，含有高达30%?50%的重油和浙 青烯类产物，可以将其应用作为浙青的改性剂，以提高浙青的性能。 橡胶油是一种深色黏稠液体，从原油中提取。橡胶油具有良好的相容性，耐高温、 低挥发等特点，其可以作为助剂用于增加浙青的抗老化和低温性能。 目前改善浙青性能的常用改性剂为SBS、SBR、EVA和PE等高分子改性剂。由于这 些改性剂本身是一种高分子材料，不易与浙青相容，严重时会与浙青产生离析现象，从而不 但不会改善浙青的性能，还会起到破坏浙青性能的作用。同时，SBS、SBR、EVA和PE等高分 子改性剂的价格比较高，容易导致浙青的成本大幅度增加。 朱伟平在"煤直接液化残渣改性浙青的研究"文中研究了煤直接液化残渣添加量、 配混工艺及配混温度对浙青性能的影响，但采用的是25°C延度，这点与《公路浙青路面施工 技术规范》（JTG F40-2004)对改性浙青的低温性能指标（5°C延度）不相符，因此无法判断 出煤直接液化残渣对浙青低温性能的改善效果。 王寨霞等在"煤直接液化残渣对道路浙青改性作用的初步评价"文中研究了不同 煤直接液化残渣在7%的添加量下对浙青性能的影响，但仍采用的是25°C延度，这点与《公 路浙青路面施工技术规范》（JTG F40-2004)对改性浙青的低温性能指标（5°C延度）不相 符，因此无法判断出煤直接液化残渣对浙青低温性能的改善效果。 总之，在目前已有的对煤直接液化残渣作为改性剂来改善浙青性能的研究中，大 多数采用的反映浙青低温性能的指标不正确，无法正确判断煤直接液化残渣对浙青的低温 改善效果。因此，十分有必要开发一种全面改善浙青性能的制备工艺，克服现有技术和经济 上的缺陷。
技术实现思路
本专利技术所要解决的问题是：提供一种制备方法，可以有效地全面改善浙青的性能。 本专利技术的目的通过以下技术方案实现： 选用煤直接液化残渣作为改性剂，橡胶油作为助剂，在浙青中加入最佳用量的煤 直接液化残渔和橡胶油，全面提高浙青的性能，并使其性能接近或达到SBS改性浙青的技 术标准。 由于利用煤直接液化残渣作为改性剂和橡胶油作为助剂，其中煤直接液化残渣其 含有高达30%?50%的重油和浙青烯类产物，而橡胶油为芳烃型物质，均和浙青属于同类 物质。根据"相容相似"原理，煤直接液化残渣、橡胶油与浙青之间不会产生离析现象。同 时，由于煤直接液化残渣可提高浙青的高温性能，而橡胶油可增强浙青的延展性，因而可以 显著改善浙青的高温和低温性能；另外，由于煤直接液化残渣目前市场价格为800元/吨 左右，而SBS改性剂的目前市场价格为2万元/吨左右，相对而言，利用煤直接液化残渣作 为浙青改性剂不会显著提高浙青的成本，本专利技术技术更具有经济性。 具体实施步骤为： 步骤一：测试煤直接液化残渣的技术指标，重点测试其灰分含量，保证煤直接液化 残渔的灰分含量低于10% ; 步骤二：将煤直接液化残渣在细磨机中进行粉碎，粉碎后的粒径不大于2_ ; 步骤三：测试基质浙青的技术指标，保证其的技术指标满足《公路浙青路面施工技 术规范》（JTG F40-2004)中的相关规定； 步骤四：将5?10%的煤直接液化残渣加入到浙青中并混合均匀，然后再加入 2?3%的橡胶油，测试混合均匀后浙青的技术指标，保证其的技术指标满足《公路浙青路 面施工技术规范》(JTG F40-2004)中的相关规定；如果混合后浙青的性能指标不满足《公路 浙青路面施工技术规范》（JTG F40-2004)中的相关规定，则需要重新调整煤直接液化残渣 和橡胶油的比例，直到其满足相关规定为止，并确定煤直接液化残渣和橡胶油的最佳用量。 步骤五：广品制备：将150?160 C的基质浙青打入反应罐中，加入最佳用量下的 煤直接液化残渣，将反应罐保温在150?160°C，启动搅拌，搅拌0. 5?lh，然后再加入最佳 用量下的橡胶油，继续搅拌〇. 5?lh，进行质量检验合格后即成煤直接液化残渣改性浙青 成品。 确定最佳用量的方法为：将5%、6%、7%、8%、10%的颗粒状煤直接液化残渣和 之％、〗』％』％橡胶油交叉配合，组成15种配合比例，分别加入到基质浙青中，测试混合后 浙青的技术指标，选取其中符合技术要求的配合比例，进行经济性比较，其经济性最佳的配 合比例的煤直接液化残渣和橡胶油用量即为最佳用量。 本专利技术采用煤直接液化残渣作为改性剂和橡胶油作为助剂来改善浙青的性能，由 于煤直接液化残渣、橡胶油与浙青之间的相容性好，不会产生离析现象，可以全面改善浙青 的性能。同时，采用煤直接液化残渣作为改性剂，其的价格远远低于传统的SBS改性剂的价 格，因此，本专利技术是一种经济实用的技术方法。【具体实施方式】 以下结合具体实例对本专利技术做进一步说明，但本专利技术的内容不仅仅局限于下面的 实施例。 实施例1 步骤一：测试煤直接液化残渣和橡胶油的技术指标，结果见表1和表2。 表1.煤直接液化残渣的性能指标【主权项】1. 利用煤直接液化残渣改善浙青性能的制备方法，其特征在于包括以下步骤： 步骤一：测试煤直接液化残渣和基质浙青的各项特性，其中煤直接液化残渣的灰分含 量小于10% : 步骤二：将煤直接液化残渣在细磨机中加工成小于2mm的颗粒状； 步骤三：将5?10%的颗粒状煤直接液化残渣加入到基质浙青中混合均匀，然后再加 入2?3%橡胶油，测试混合后浙青的技术指标，确定煤直接液化残渣和橡胶油的最佳用 量； 步骤四：产品制备：将150?160°C的基质浙青打入反应罐中，加入最佳用量下的煤直 接液化残渣，将反应罐保温在150?160°C，启动搅拌，搅拌0. 5?lh，然后在加入最佳用量 下的橡胶油，继续搅拌〇. 5?lh，进行质量检验合格后即成煤直接液化残渣改性浙青成品。2. 根据权利要求1所述的利用煤直接液化残渣改善浙青性能的制备方法，其特征是确 定最佳用量的方法为：将5%、6%、7%、8%、10%的颗粒状煤直接液化残渣和2%、2.5%、 3%橡胶油交叉配合，组成15种配合比例，分别加入到基质浙青中，测试混合后浙青的技术 指标，选取其中符合技术要求的配合比例，进行价格比较，其价格最低的配合比例的煤直接 液化残渣和橡胶油用量即为最佳用量。【专利摘要】本专利技术涉及，属于道路石油沥青工程领域。本专利技术适用于将5～10％的颗粒状煤直接液化残渣和2～3％橡胶油加入到基质沥青中，经过高温(150～160℃)搅拌，从而制备性能优异、价格低廉的煤直接液化残渣改性沥青，提高煤直接液化残渣的附加值。由于煤直接液化残渣、橡胶油与石油沥青属于同种物质，相本文档来自技高网...

【技术保护点】
利用煤直接液化残渣改善沥青性能的制备方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一：测试煤直接液化残渣和基质沥青的各项特性，其中煤直接液化残渣的灰分含量小于10％：步骤二：将煤直接液化残渣在细磨机中加工成小于2mm的颗粒状；步骤三：将5～10％的颗粒状煤直接液化残渣加入到基质沥青中混合均匀，然后再加入2～3％橡胶油，测试混合后沥青的技术指标，确定煤直接液化残渣和橡胶油的最佳用量；步骤四：产品制备：将150～160℃的基质沥青打入反应罐中，加入最佳用量下的煤直接液化残渣，将反应罐保温在150～160℃，启动搅拌，搅拌0.5～1h，然后在加入最佳用量下的橡胶油，继续搅拌0.5～1h，进行质量检验合格后即成煤直接液化残渣改性沥青成品。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：季节，许鹰，赵永尚，曹东伟，
申请(专利权)人：北京建筑大学，
类型：发明
国别省市：北京;11