改性沥青及其连续生产方法与系统技术方案

本发明专利技术涉及改性沥青生产领域，公开了改性沥青及其连续生产方法与系统，系统包括：连续加热进料系统(1)和其下游的沥青聚合反应系统(2)，连续加热进料系统出料口与沥青聚合反应系统进料口相连；连续加热进料系统包括沥青液储存单元(11)和沥青液加热单元(72)，沥青聚合反应系统包括串联的2‑8级反应釜及至少1级备用反应釜；沥青液加热单元包括分别装填沥青和熔盐的空间。方法包括：将沥青液加热至预定温度后形成沥青熔体，并加入至沥青聚合反应系统中接触反应；通过熔盐对融化沥青加热；聚合反应系统包括串联的2‑8级反应釜及至少1级备用反应釜。所得改性沥青软化点均匀和稳定性好，低分子组分含量低，可连续生产。

Modified asphalt and its continuous production method and system

The invention relates to the field of modified asphalt production, and discloses modified asphalt and its continuous production method and system. The system comprises a continuous heating feeding system (1) and a downstream asphalt polymerization reaction system (2), a continuous heating feeding system outlet connected with an asphalt polymerization reaction system outlet, and a continuous heating feeding system including a leaching system. The green liquor storage unit (11) and the asphalt liquor heating unit (72) comprise a series of 2 8 reactor and at least one standby reactor; and the asphalt liquor heating unit comprises a space filled with asphalt and molten salt respectively. Methods include: heating the asphalt liquid to a predetermined temperature to form a melt of asphalt and adding it to the contact reaction system of asphalt polymerization; heating the melted asphalt by molten salt; and polymerization reaction system including a series of 2 8 reaction kettle and at least one standby reaction kettle. The modified asphalt has good softening point and good stability, low content of low molecular components and continuous production.

【技术实现步骤摘要】
改性沥青及其连续生产方法与系统
本专利技术涉及改性沥青的生产领域，具体涉及一种改性沥青连续生产系统，以及由所述方法生产得到的改性沥青。
技术介绍
沥青在有色冶金工业中有着广泛的应用，随着环保要求提高，作为炭素制品原料的中温沥青逐步被取代，对中温沥青进一步加工，生产改质沥青成为焦油加工厂的发展方向。改质沥青克服了中温沥青软化点低、β树脂含量低、高温易软化、易挥发、夏季运输困难等缺点，是较理想的粘结剂。因此，改质沥青广泛应用于冶金、化工生产中，还可以做油毡和其他建筑材料。目前，改质沥青装置多采用釜式加热的热缩聚法。虽然釜式加热工艺具有技术成熟、投资省和操作易控制等优点，但由于沥青本身是高粘结性和易结焦的高温液体，在改质沥青装置的生产中存在如下问题。(1)生产周期短。据统计，全国改质沥青装置平均生产周期仅1-2个月，如乌海神华能源公司西来峰6.5万吨改质沥青装置最长运行时间62天。(2)釜内结焦反应釜堵塞。由于中温沥青中的高碳成分含量偏高，当温度不断升高时，沥青中轻质组分不断减少，高碳成分不断增加，随着沥青温度的升高使得沥青流动阻力增大在蒸馏二段蒸发器内、反应釜内这些高碳成分很容易产生结焦，形成无法流动的沥青渣块，随着反应釜搅拌的开启釜内部分结焦渣块脱落随着液态沥青流动当渣块聚集在反应釜底出口时，就造成反应釜底堵塞，此时处理不得当极易引发事故，当渣块过多时沥青流动减慢，在沥青管道中结块，处理不及时导致沥青凝结堵塞管线。此类问题在所有改质沥青生产工艺中频繁出现，为此引发的冒槽、冒釜、着火事故也屡见不鲜。(3)管道堵塞。沥青软化点高，高温易结焦，低温易凝固。管道保温不好会造成沥青流动不畅，极易使管道设备堵塞甚至结焦，严重时导致系统被迫停产，而清理堵塞在管道或设备里的沥青又极为困难。由于改质沥青装置是与焦油蒸馏装置匹配生产的，改质沥青装置的停产就会直接影响焦油蒸馏装置的正常生产。(4)釜易被抽空。现已投产的改质沥青生产装置普遍存在一种十分反常的现象，即第二或第三个反应釜经常发生沥青被抽空的现象。(5)反应釜温升慢。为保证反应釜的支撑体不会受到过热，改质沥青反应釜的支撑均采用侧面支撑，致使4个支撑座所占的面积较大，而反应釜的加热面积仅占其筒体面积的一半左右。正常生产时反应釜内的温升速度一般不能超过5℃/h，增加了改质沥青在反应釜内的停留时间，直接影响其生产能力的发挥。(6)釜底操作空间狭小。国内已投产的改质沥青生产装置均将反应釜加热炉布置在釜的正下方，且采用砖砌式结构，故所占空间甚大。由于反应釜底的改质沥青放料阀是主要操作点，该阀又放置在一个基本封闭的狭小砖砌门洞里，操作时必须使用手臂很长的专用旋塞扳手，工人在如此狭小而闷热的空间里操作，其困难程度就可想而知。由于门形洞口只在一侧有通道，一旦出现沥青泄漏，操作工是很难逃离现场的，并已有在此被烫伤的事故发生。(7)自动化水平低，工人劳动强度大。由于沥青生产受限于上述问题不是完全连续的生产过程，这样操作工就必须经常到现场进行操作，增加了工人劳动强度。(8)改性沥青产品中低分子量组分高，分子量分布较宽。专利申请CN201510821127.4公开了一种改质沥青连续生产系统及方法。系统包括二次蒸发器、第一反应釜、第二反应釜和沥青高置槽，二次蒸发器通过桥架管道与第一反应釜底部相连，第一反应釜通过溢流管与第二反应釜底部相连，所述第二反应釜通过成品管与沥青高置槽相连。方法是将从二次蒸发器底部出来的中温沥青在压差的作用下经桥架管道从第一反应釜底部进入进行聚合缩合反应，然后从第一反应釜上部的溢流管出来，再从第二反应釜底部进入进行聚合缩合反应，经过第二反应釜反应后得到的改质沥青通过上部的成品管直接流入成品高置槽。文章《改质沥青装置存在的问题及改进措施》针对国内改质沥青生产装置存在的反应釜升温慢、釜底操作空间小、沥青管道堵塞和自动化水平低等问题，采取了相应的改进措施。文章《年加工6.5万吨改质沥青工艺的改进探讨》主要阐述对改质沥青生产工艺的几处关键改造，针对反应釜底结焦、物料管线堵塞等问题，采取了测定启动反应釜搅拌时间、改造反应釜底物料流出口、物料管线坡度低处增加三通放空旋塞等一系列措施。文章《改质沥青反应釜长周期运行探讨》介绍了沥青三釜串联工艺改质技术，列出了改质沥青工艺控制指标和质量标准，指出了存在的问题。提出了四釜串联的技改方案等工艺改进措施。但这些技术均无法有效克服如上的缺陷，因此，针对以上问题，探索一种新的能实现完全连续的改制沥青生产工艺及装置势在必行。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的问题，提供一种改性沥青连续生产系统和方法，本专利技术提供的改性沥青连续生产系统组成得到简化，且能够连续进行改性沥青的生产，生产过程中不易发生结焦问题，自动化水平高，改性沥青产品中等分子和较大分子含量高，分子量分布窄。为了实现上述目的，一方面，本专利技术提供了一种改性沥青连续生产系统，所述系统包括：连续加热进料系统和沥青聚合反应系统，所述连续加热进料系统设置在所述沥青聚合反应系统的上游，且所述连续加热进料系统的出料口与所述沥青聚合反应系统的进料口相连；其中，所述连续加热进料系统包括沥青液储存单元和沥青液加热单元，所述沥青聚合反应系统包括串联设置的2-8级反应釜以及至少1级备用反应釜；其中，所述沥青液加热单元包括相互独立的用于装填沥青液的空间和用于装填熔盐的空间。优选地，所述沥青液加热单元的出料口与所述沥青聚合反应系统的进料口通过动力供给单元相连；所述动力供给单元为扬程为80-200m的沥青泵。优选地，所述连续加热进料系统还包括供热装置，所述供热装置中的供热介质为熔盐，且所述供热装置提供的热量至少供给沥青液加热单元。优选地，所述反应釜的进料口设置在所述反应釜的顶部，出料口设置在所述反应釜的底部；且所述反应釜内设置有搅拌器，在所述反应釜的出料口的下部设置有放料口；所述放料口设置的放料阀优选为下展式放料阀。优选地，该系统还包括添加剂供给单元，以向所述沥青聚合反应系统的出料提供添加剂。另一方面，本专利技术提供了一种改性沥青连续生产方法，所述方法包括：将沥青液加热至预定温度后形成沥青熔体，将所述沥青熔体加入至沥青聚合反应系统中进行接触反应；其中，通过熔盐对所述沥青液进行加热；其中，聚合反应系统包括串联设置的2-8级反应釜以及至少1级备用反应釜。优选地，所述融化后的沥青在沥青液加热单元中进行加热，且融化后的沥青在沥青液加热单元中的流速为2-2.5m/s。优选地，将所述融化后的沥青加热至预定温度过程中的升温速度为120-240℃/h。再一方面，本专利技术还提供了由如上所述的方法所制备的改性沥青所述改性沥青，所述改性沥青的软化点为108-114℃，甲苯不溶物的含量28-34重量％，喹啉不溶物的含量为9-12重量％，β树脂含量不低于19重量％。通过本专利技术的技术方案，可取得如下的技术效果：(1)通过使用熔盐对沥青进行加热以代替反应器提温可实现沥青聚合的快速提温，减少反应停留时间，使得反应釜的数量减少，总装置投资降低，大大提高了生产能力；且引入熔盐体系后，避免了每个反应釜都有一套煤气加热系统，系统简单；再者，由于熔盐体系的引入，可准确控制反应温度，避免现有技术中釜顶温度低于釜底温度的现象，同时减少380℃低温下本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种改性沥青连续生产系统，其特征在于，所述系统包括：连续加热进料系统(1)和沥青聚合反应系统(2)，所述连续加热进料系统(1)设置在所述沥青聚合反应系统(2)的上游，且所述连续加热进料系统(1)的出料口与所述沥青聚合反应系统(2)的进料口相连；其中，所述连续加热进料系统(1)包括沥青液储存单元(11)和沥青液加热单元(12)，所述沥青聚合反应系统(2)包括串联设置的2‑8级反应釜以及至少1级备用反应釜；其中，所述沥青液加热单元(12)包括相互独立的用于装填沥青液的空间和用于装填熔盐的空间。

【技术特征摘要】
1.一种改性沥青连续生产系统，其特征在于，所述系统包括：连续加热进料系统(1)和沥青聚合反应系统(2)，所述连续加热进料系统(1)设置在所述沥青聚合反应系统(2)的上游，且所述连续加热进料系统(1)的出料口与所述沥青聚合反应系统(2)的进料口相连；其中，所述连续加热进料系统(1)包括沥青液储存单元(11)和沥青液加热单元(12)，所述沥青聚合反应系统(2)包括串联设置的2-8级反应釜以及至少1级备用反应釜；其中，所述沥青液加热单元(12)包括相互独立的用于装填沥青液的空间和用于装填熔盐的空间。2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述沥青液加热单元(12)的出料口与所述沥青聚合反应系统(2)的进料口通过动力供给单元(10)相连；所述动力供给单元(10)为扬程为80-200m的沥青泵。3.根据权利要求1或2所述的系统，其中，所述连续加热进料系统(1)还包括供热装置(13)，所述供热装置(13)中的供热介质为熔盐，且所述供热装置(13)提供的热量至少供给沥青液加热单元(12)。4.根据权利要求1-3中任意一项所述的系统，其中，所述反应釜的进料口设置在所述反应釜的顶部，出料口设置在所述反应釜的底部；且所述反应釜内设置有搅拌器，在所述反应釜的出料口的下部设置有放料口；所述放料口设置的放料阀优选为下展式放料阀。5.根据权利要求1所述的系统，其中，该系统还包括添加...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫学良，罗峰，刘均庆，王珂，梁文斌，常彬杰，矫卫东，
申请(专利权)人：国家能源投资集团有限责任公司，北京低碳清洁能源研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11