一种煤液化残渣改性沥青及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及煤液化残渣改性沥青领域，公开了一种煤液化残渣改性沥青及其制备方法和应用。该煤液化残渣改性沥青通过将煤直接液化残渣和添加剂相混合得到，所述添加剂中芳香分含量为60重量％以上，所述添加剂为催化裂化油浆、抽出油、焦化油、裂解尾油或芳烃油，或者为催化裂化油浆、抽出油、焦化油、裂解尾油和芳烃油中至少两种调配而成的混合物。本发明专利技术的工艺简单，操作简单，产品成本低，产品性质可控度高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及煤液化残渣改性沥青领域，具体地，涉及一种煤液化残渣改性沥青及其制备方法和应用。
技术介绍
煤直接液化残渣是煤液化过程的副产物，是一种高沥青质，高硫的黑色固态物质，软化点通常高于180℃。较高的软化点限制了这种沥青的应用范围。尤其在道路应用、建筑领域、防水卷材应用和作为粘结剂应用领域等，由于煤液化残渣的软化点较高，而通常无法使用，只能作为道路沥青改性剂使用，如专利CN1827697A和CN101161778B。CN103740396A公开了一种煤直接液化高温沥青的改性方法，包括：向煤直接液化高温沥青中加入重质油和交联剂，得到第一混合物；向所述第一混合物中加入催化剂，加热加压聚合，得到煤直接液化改性沥青。该方法还实施例公开了煤直接液化高温沥青通过将煤直接液化残渣热溶萃取、固液分离、减压蒸馏处理得到。还公开了为降低煤直接液化高温沥青的软化点，加入重质油，作用在于作为溶剂对煤直接液化高温沥青进行溶解，进而与煤直接液化高温沥青形成流动性、稳定性良好的浆液，并使煤直接液化高温沥青与交联剂和催化剂充分接触。重质油的沸点为260℃以上的油，交联剂为对苯二甲醇。得到的改性沥青的软化点为90～110℃。CN103756703A在CN103740396A公开的方法基础上进行了改进，去掉了外加重质油步骤，通过控制溶剂回收单元的溶剂回收率来替代部分重质油，然后在催化剂作用下进行交联聚合反应，最终得到软化点为75～120℃的改性沥青。CN104031669A提供了一种由液化残渣制备的电极沥青，其软化点范围为90～120℃，该专利公开的制备方法同样需要对煤液化残渣先进行萃取处理，再经高温聚合得到。以上专利方案中，均需要在加入添加剂后，进行催化聚合或热聚合，得到软化点范围75～120℃左右的改性沥青，这样的软化点范围对于粘结剂领域的应用是适合的。但通常在道路应用，建筑领域，防水卷材应用等领域，这些沥青软化点还是偏高，而且也制备工艺复杂，生产成本较高。上述技术方案无疑将增加工艺复杂性，增加产品生产成本和操作成本；而且对改性沥青软化点的控制力度较差，通常软化点再现性误差都在10℃以上。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了简化生产煤液化残渣改性沥青的工艺，克服上述缺陷，提供一种煤液化残渣改性沥青及其制备方法和应用。可以方便工业通过添加剂的加入量获得具有期望的软化点的煤液化残渣改性沥青。为了实现上述目的，本专利技术提供一种煤液化残渣改性沥青，该煤液化残渣改性沥青通过将煤直接液化残渣和添加剂相混合得到，所述添加剂中芳香分含量为60重量％以上，所述添加剂为催化裂化油浆、抽出油、焦化油、裂解尾油或芳烃油，或者为催化裂化油浆、抽出油、焦化油、裂解尾油和芳烃油中至少两种调配而成的混合物。本专利技术提供了一种制备煤液化残渣改性沥青的方法，将添加剂加热至150～250℃，然后与煤液化残渣进行混合，得到煤液化残渣改性沥青；所述添加剂中芳香分含量为60重量％以上；所述添加剂为催化裂化油浆、抽出油、焦化油、裂解尾油或芳烃油，或者为催化裂化油浆、抽出油、焦化油、裂解尾油和芳烃油中至少两种调配而成的混合物。本专利技术提供了一种本专利技术的煤液化残渣改性沥青在道路沥青、建筑沥青、防水沥青或沥青粘结剂中作为基础沥青原料的应用。本专利技术提供的煤液化残渣改性沥青通过使用选定的芳香分含量为60重量％以上的添加剂，该添加剂来自于石油炼厂的副产重质油，可以选择单独的一种油品或至少两种油品调配的混合物，只要满足芳香分含量的上述限定，即可用于煤液化残渣改性而制备煤液化残渣改性沥青。得到的煤液化残渣改性沥青的软化点范围更广，可以为30℃～170℃，且软化点再现性误差小，方便工业实现根据需要调制煤液化残渣改性沥青的软化点。本专利技术的方法中，不需要对煤液化残渣进行萃取预处理，也不需要进行有催化剂存在下的加热加压聚合反应，即可得到具有所需要软化点，且物相均一的液化残渣改性沥青。与现有技术相比较，本专利技术的工艺简单，操作简单，产品成本低，产品性质可控度高。本专利技术调配添加剂中的芳香分含量，可以使煤液化残渣与添加剂具有更好的相容性，可以用常规简单的方法均一地混合在一起，使得到的改性沥青物相均一，不产生分相离析；且通过调控添加剂含量，可以灵活的调控改性沥青的软化点。本专利技术的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术，但并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1a是实施例1得到的改性沥青的照片；图1b是对比例1得到的改性沥青的照片；图2是实施例1得到的含有不同含量复合添加剂的改性沥青的软化点曲线；图3是实施例2得到的改性沥青的照片；图4是实施例2得到的含有不同含量复合添加剂的改性沥青的软化点曲线。具体实施方式以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。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。本专利技术提供一种煤液化残渣改性沥青，该煤液化残渣改性沥青通过将煤直接液化残渣和添加剂相混合得到，所述添加剂中芳香分含量为60重量％以上，所述添加剂为催化裂化油浆、抽出油、焦化油、裂解尾油或芳烃油，或者为催化裂化油浆、抽出油、焦化油、裂解尾油和芳烃油中至少两种调配而成的混合物。本专利技术中，煤液化残渣源自于煤炭，来自于煤炭的加氢液化工艺，具有煤本身的一些特性，保留了煤炭的一些基本结构信息；添加剂采用石油炼油厂副产的低价值重质油，如催化裂化油浆，抽出油，芳烃油等，来源于石油资源，保留有石油的结构特性，因此，将二者组合在一起通常会发生不相容的情况，造成产品物相不均一，产生离析分层现象。通过调节或控制添加剂中芳香分的含量，并调节添加剂的加入量等关键手段，可以用常规简单的方法将两者均一溶合在一起，解决离析分层现象，并灵活准确的控制软化点。优选地，所述添加剂中芳香分含量为60～95重量％。根据本专利技术，优选情况下，以所述煤液化残渣改性沥青的总重量为基准，...

【技术保护点】
一种煤液化残渣改性沥青，该煤液化残渣改性沥青通过将煤直接液化残渣和添加剂相混合得到，所述添加剂中芳香分含量为60重量％以上，所述添加剂为催化裂化油浆、抽出油、焦化油、裂解尾油或芳烃油，或者为催化裂化油浆、抽出油、焦化油、裂解尾油和芳烃油中至少两种调配而成的混合物。

【技术特征摘要】
1.一种煤液化残渣改性沥青，该煤液化残渣改性沥青通过将煤直接液
化残渣和添加剂相混合得到，所述添加剂中芳香分含量为60重量％以上，
所述添加剂为催化裂化油浆、抽出油、焦化油、裂解尾油或芳烃油，或者为
催化裂化油浆、抽出油、焦化油、裂解尾油和芳烃油中至少两种调配而成的
混合物。
2.根据权利要求1所述的煤液化残渣改性沥青，其中，所述添加剂中
芳香分含量为60～95重量％。
3.根据权利要求1或2所述的煤液化残渣改性沥青，其中，以所述煤
液化残渣改性沥青的总重量为基准，所述煤液化残渣的加入量为20重量％～
95重量％，所述添加剂的加入量为5重量％～80重量％。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的煤液化残渣改性沥青，其中，
所述煤直接液化残渣的软化点为130～200℃。
5.根据权利要求1或2所述的煤液化残渣改性沥青，其中，所述煤液
化残渣中，灰分含量为0.01～20重量％。
6.根据权利要求1或2所述的煤液化残渣改性沥青，其中，所述煤液
化残渣改性沥青的软化点为30℃～17...

【专利技术属性】
技术研发人员：张胜振，陈闯，刘均庆，盛英，宫晓颐，郑冬芳，卓锦德，
申请(专利权)人：神华集团有限责任公司，北京低碳清洁能源研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11