专利名称：一种在后添加稳定剂的改性沥青的制备工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种在后添加稳定剂的改性浙青的制备工艺。
背景技术：
改性浙青是由包括基质浙青、改性剂、相容剂和稳定剂在内的组分经过混合制备而成。目前的改性浙青的生产是采用同步加剂工艺，该工艺的生产过程是将导热油炉出口油温度升至220°C，等基质浙青被加热至200±5°C，设定改性剂、相容剂和稳定剂的投料频率，以及基质浙青的进料频率和混合罐的液位。然后，改通基质浙青进产品罐流程，将基质 浙青、改性剂、相容剂和稳定剂按配方同时加入混合罐内搅拌混合后,经胶体磨打入成品罐进行浙青发育。待按生产任务投料完成，成品罐内浙青发育合格后产品出厂。但是，在实际生产中，同步加剂工艺存在的问题较多，主要表现为(1)混合罐界位控制不稳由于混合罐液位为自动控制，同步加剂时改性剂与稳定剂与基质浙青反应巨烈，形成一个个小团块，在搅拌机的作用下，这些小团块会贴在液位计上，造成假液位出现。基质浙青是根据液位情况进行进料，一旦出现假液位，就会造成中断基质浙青的添加，而改性剂和稳定剂还在继续加入，这样会造成物料粘结，导致生产不连续，随时有堵磨风险；(2)生产的温度过低浙青粘度较大，而加剂速度过快，在搅拌、泵循环没有开启及搅拌不良的情况下，改性浙青发生局部反应，形成难以熔融的团块，直接影响改性浙青质量。导致改性浙青产品质量较差，主要表现为软化点低、延度低、粘度大。(3)改性浙青进入产品罐后，需要启动至少两组搅拌机进行搅拌，能耗较大。(4)由于是同步加剂，改性剂、稳定剂和相容剂与浙青混合后，增加了混合物的粘度，这些混合物随着生产过程的进行，会残留在液位计上面，并且不能随浙青带走，这样会使液位计出面假液位。(5)稳定剂是粉状，在稳定剂加入瞬间，与浙青发生剧烈反应，造成在下料的过程中和搅拌机搅拌中出现“飞扬”情况。
发明内容
本发明的目的是提供一种在后添加稳定剂的改性浙青的制备工艺，该工艺在生产过程中混合罐内不会出现假液位现象，也不会发生局部剧烈反应，不形成难以熔融的团块，生产效率优于现有的同步加剂工艺，且改性浙青质量良好。本发明的目的是通过以下技术措施来实现的一种在后添加稳定剂的改性浙青的制备工艺，将已加热熔融的基质浙青分为两部分，其中的大部分基质浙青作为前期投放的基质浙青，小部分基质浙青作为后期投放的基质浙青，然后将改性剂、相容剂和前期投放的基质浙青加入混合罐中混合均匀成融胀体系,所述融胀体系经胶体磨处理后送入产品罐中搅拌发育，待前期投放的基质浙青和改性剂融胀反应平稳后，加入稳定剂和后期投放的基质浙青，继续搅拌发育得到改性浙青。在改性浙青的制备中，基质浙青和改性剂混合发生融胀反应构成融胀体系，相容剂则可提高基质浙青和改性剂间的结合的稳定性，稳定剂则与基质浙青和改性剂会发生化学稳定化反应，以改善浙青的改性效果。基质浙青和改性剂之间没有化学反应发生，其融胀反应是纯物理过程，融胀体系的粘度相对较小，有利于搅拌均匀，体系容易分散均匀，也有利于改性剂的融胀。因此，在基质浙青和改性剂混合融胀期间，即便装置或搅拌循环设备出现故障，也不会对后续造成太大影响，在故障解决后，仍然能使基质浙青和改性剂得到良好的分散效果。可见，理论上可以采用基质浙青、改性剂和相容剂进行混合融胀平稳后再加入稳定剂的工艺生产改性浙青，并能够解决同步加剂工艺存在的问题。但是，发明人在实际生产操作中发现，当在基质浙青和改性剂的融胀体系中加入稳定剂时，会在混合物料表面出现大量结块，并很快就发生冒罐，反而不能达到改性目的。究其原因，是改性剂与基质浙青混合时，改性剂在一定温度时吸收浙青中的轻组分发生融胀，使混合物粘度增加，之后加入稳定剂，由于稳定剂与基质浙青反应非常剧烈，稳定剂与基质浙青接触点会形成泡状，如果加入稳定剂速度过快或投料不均匀，局部会造成反应过速，且混合罐容积较小，就容易发生冒罐并在混合物外表面形成结块。另外，由于稳定剂为粉状，·如果直接投放易引起粉尘飞扬，而且稳定剂在混合物中也不宜搅拌均匀，因而将基质浙青分为两部分进行添加，前期用大部分基质浙青先与改性剂混合融胀至平稳，后期以剩余的基质浙青作为稳定剂的载体，与稳定剂一起加入混合物中，可以让稳定剂与混合物料能充分混合均匀，避免局部反应过·快导致的冒罐和结块的问题。本发明中，以改性浙青的总质量为基准，所述的改性剂添加量为3. 5飞％，所述稳定剂添加量为O. Γ0. 3%，所述相容剂添加量为(Tl%。本发明中，所述的前期投放的基质浙青与后期投放的基质浙青之间的比例为3: f 9:1，优选为3: f 6:1，最佳为3:广5:1。作为本发明的一种改进控制所述后期基质浙青添加流速在35 40吨/小时范围内，所述稳定剂的投放频率在15Hz 20Hz范围内。这一方案中控制后期基质浙青的流速和稳定剂的投放频率，可以使稳定剂均匀分布在后期基质浙青中，进而使稳定剂能与混合物料充分混合均匀，进一步避免局部反应过快导致的冒罐和结块的问题。本发明中，加入稳定剂和后期投放的基质浙青后发育时间在8小时以上，优选的发育时间为8 24小时,更优选地,为8 12小时。本发明还可以作以下改进所述的改性剂的投放频率25Ηζ 28Ηζ，相容剂按每小时O. 5 2吨的速度投放，前期基质浙青进料频率28 35Hz。本发明中，所述稳定剂在所述前期基质浙青和改性剂发育融胀4飞小时后加入。本发明中采用胶体磨来对混合物料进行研磨，在操作中，应控制胶体磨出口温度在19(T205°C范围内，优选为19(T200°C，既可满足改性剂熔融，又可以加快基质浙青与改性剂发生反应，使一次研磨工艺能满足改性浙青质量指标，而且能够保证改性浙青性能。本发明中，控制所述产品罐的发育温度在185 200°C范围内，优选为19(T200°C。本发明中对涉及的基质浙青、改性剂、相容剂和稳定剂没有限制，本发明提供的工艺可用于任何浙青的改性，并能达到预期的优异改性目的，符合I-D聚合物改性浙青技术要求(JTG F40-2004)。因此，所述的基质浙青为各种浙青，包括道路浙青、沙中沙重混油、沙中伊重混油、伊重索鲁士混油或科威特渣油等。所述改性剂为所有可适于浙青改性的改性齐U，包括岳化YH791H、茂名F501等。所述相容剂为所有可适于浙青改性的相容剂，包括减四线抽出油。所述稳定剂为所有可适于浙青改性的稳定剂，包括北京石科院的稳定剂BHS-2、BHS-2A。
本发明与现有技术相比具有以下显著效果(I)本发明工艺合理，实际操作中，设备操作平稳性得到显著改善，操作灵活性也得以提闻。将基质浙青分成两部分并分两个阶段添加，在前期只取改性剂、相容剂和大部分基质浙青进行混合融胀，所得的融胀体系的粘度小，易分散，在操作中不会出现假液位、堵磨等问题，即使遇到混合罐和磨具故障，在排除故障后设备重新启动后，也能容易使融胀体系分散均匀。在充分融胀后再加入稳定剂和剩余部分基质浙青，而稳定剂和基质浙青的一起添加，可以避免稳定剂与融胀体系的接触不均匀造成的结块和冒罐。(2)本发明所得的改性浙青产品指标好软化点高、延度长、粘度适中、稳定性好，在稳定剂加入后8小时各项指标即可达到I-D聚合物改性浙青技术要求(JTG F40-2004)。(3)本发明是在改性剂充分融胀后再加入稳定剂进行化学稳定化反应，可以充分发挥改性剂和稳定剂的使用效率，不仅稳定化的时间也可相应缩短至8 12小时，提高生产 效率，而且还可以减少改性剂和稳定剂的的用量，有利于降低成本。
图I是本发明提供的工艺流程图。
具体实施例方式以下通过实施例更加详细地阐述本发明内容，但是下述实施例只是用于对本发明的内容进行阐述，而不是限制，因此在与本发明的权利要求书相当的含义和范围内的任何改变，都应认为是包括在权利要求书的范围内。以下实施例中采用美国道维斯改性浙青成套设备，生产速度约25吨/小时。将导热炉出口油的温度升至220°C，待基质浙青的温度加热至200±5°C，将基质浙青分为两部分，其中的大部分基质浙青作为前期投放的基质浙青，剩余的基质浙青作为后期投放的基质浙青，其中，前期投放的基质浙青、改性剂和相容剂按配方加入混合罐内，进行混合成融胀体系，改性剂的投料频率为25Hz 28Hz、相溶剂按每小时I吨(ΙΤ/h)投放，前期投放的基质浙青的进料频率为28Hz 35Hz和混合罐液位为50°/Γ57%。融胀体系经胶体磨处理后打入产品罐中，胶体磨出口温度190 205°C，产品罐发育温度185 200°C。待产品罐液位达I. 2米时开启广品iil壁的揽祥机进彳丁揽祥，待加完配方中的改性剂和相各剂后，融胀体系在产品罐内搅拌发育4飞小时后，融胀体系中加入稳定剂和剩余的基质浙青，后期投放的基质浙青进料流速为35 40吨/小时(T/h)，稳定剂的投放频率为15 20Hz，混合均匀后，在产品te内发育合格后出厂。以下实施例采用的基质浙青为道路浙青AH-70、70B，改性剂采用岳化YH791H或茂名F501，相容剂采用减四线抽出油，稳定剂采用BHS-2A或BHS-2。表I :本发明的实施例工艺参数
权利要求
1.一种在后添加稳定剂的改性浙青的制备工艺，其特征是，将已加热熔融基质浙青分为两部分，其中的大部分基质浙青作为前期投放的基质浙青，小部分基质浙青作为后期投放的基质浙青，然后将改性剂、相容剂和前期投放的基质浙青加入混合罐中混合均匀成融胀体系，所述融胀体系经胶体磨处理后送入产品罐中搅拌发育，待前期投放的基质浙青和改性剂融胀反应平稳后，加入后期投放的基质浙青和稳定剂，继续搅拌发育得到改性浙青。
2.根据权利要求I所述的在后添加稳定剂的改性浙青的制备工艺，其特征是，所述的前期投放的基质浙青与后期投放的基质浙青之间的比例为3: f 9: I。
3.根据权利要求I所述的在后添加稳定剂的改性浙青的制备工艺，其特征是，控制所述后期基质浙青添加流速在35 40吨/小时范围内，而所述稳定剂的投放频率在15Hz 20Hz范围内。
4.根据权利要求I所述的在后添加稳定剂的改性浙青的制备工艺，其特征是，所述稳定剂在所述前期基质浙青和改性剂发育融胀4飞小时后加入。
5.根据权利要求I所述的在后添加稳定剂的改性浙青的制备工艺，其特征是，加入后期投放的基质浙青和稳定剂后，继续发育8小时以上得到改性浙青。
6.根据权利要求I所述的在后添加稳定剂的改性浙青的制备工艺，其特征是，所述改性剂的投放频率25Hz 28Hz，所述相容剂按每小时O. 5^2吨的速度投放，所述前期基质浙青进料频率28Hz 35Hz。
7.根据权利要求I所述的在后添加稳定剂的改性浙青的制备工艺，其特征是，控制胶体磨出口温度在19(T205°C范围内。
8.根据权利要求I所述的在后添加稳定剂的改性浙青的制备工艺，其特征是，控制所述产品罐的发育温度在185 200°C范围内。
全文摘要
本发明公开一种在后添加稳定剂的改性沥青的制备工艺，将已加热熔融的基质沥青分为两部分，其中的大部分基质沥青作为前期投放的基质沥青，小部分基质沥青作为后期投放的基质沥青，然后将改性剂、相容剂和前期投放的基质沥青加入混合罐中混合均匀成融胀体系，所述融胀体系经胶体磨处理后送入产品罐中搅拌发育，待前期投放的基质沥青和改性剂融胀反应平稳后，加入后期投放的基质沥青和稳定剂，继续搅拌发育得到改性沥青。该工艺在生产过程中混合罐内不会出现假液位现象，也不会发生局部剧烈反应，不会形成难以熔融的团块，生产效率优于现有的同步加剂工艺，且改性沥青质量良好。
文档编号C08L95/00GK102942700SQ201210423089
公开日2013年2月27日 申请日期2012年10月29日 优先权日2012年10月29日
发明者华献君, 孙建华, 梁飞, 李秀松, 陈绍堂 申请人:中国石油化工股份有限公司