专利名称：一种改质沥青的生产方法
技术领域：
本发明涉及沥青的生产工艺，具体地说是一种改质沥青的生产方法。
背景技术：
改质沥青是以中温沥青为原料，经过改质制得。国内改质沥青生产工艺普遍采用 釜式热聚合工艺，该工艺产品质量一般，达不到出口标准，能耗高，污染环境。而国外工艺一 般采用双炉双聚合塔工艺，该工艺投资大，设备配件昂贵，产品单一。以上工艺在改质过程 中均需要使用煤气等热源来控制反应温度，能耗高，不符合低碳经济的发展趋势。并且外部 加热的方式使反应器内热量传导不均，温度不易控制，产品质量得不到保障。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种改质沥青的生产方法，具有能耗低、产品 质量高的优点。 本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是其生产装置包括采用管式炉、 二段蒸发器、反应塔、改质塔、馏分塔、冷却器、汽液分离器和真空泵，生产方法包括如下步 骤 (1)、采用煤焦油为原料，煤焦油的萘含量^ 7%，灰分《0. 13%，甲苯不溶物 3. 5-7%，煤焦油在80"时的恩氏粘度< 4. O，密度1. 15-1. 21 ; (2)、将煤焦油送入管式炉，加热成370-420°C的高温焦油，后送入二段蒸发器，进 行蒸馏； (3)、二段蒸发器控制的蒸馏温度是360-38(TC，时间5_30分钟，蒸馏过程为持续 形成中温沥青，蒸馏过程中产生的油气排入馏分塔冷却收集； (4)、将步骤(3)形成的中温沥青送入反应塔，反应塔内的温度控制在365-400°C ， 当反应塔内的温度低于所需温度时，通过管式炉与反应塔之间的管路直接向反应塔内注入 高温焦油，使中温沥青和高温焦油在反应塔内混合实现温度调节，并进行混合反应，反应时 间6-12小时，保持气压20-80Kpa，反应过程中分离出的油气送入二段蒸发器，反应后的沥 青送入改质塔； (5)、送入改质塔的沥青在-90-lOKPa的负压条件下进行闪蒸，闪蒸时间为5-120 分钟，蒸发出的油气从塔顶输出，进行冷却和分离，闪蒸后的沥青进入收集塔，即制得改质沥青。 本发明的有益效果是利用中温沥青与高温焦油混合制备改质沥青，反应温度通 过调整高温焦油的加入比例来调节，生产工艺不需要另外增加热源，能源消耗比国内改质 沥青工艺节约50%以上，节能降耗，符合低碳经济的发展趋势，减少了环境污染。并且，由于 使用高温焦油与中温沥青混合的方式直接从反应塔内部调温，热量易于传导，物料受热均 匀，产品质量得以显著提高。此制备方法生产流程易于控制，节省人力、生产效率高。
图1是本发明的生产工艺流程图。
具体实施例方式
—种改质沥青的生产方法，采用煤焦油为原料，利用管式炉、二段蒸发器、反应塔、
改质塔、馏分塔、冷却器、汽液分离器和真空泵等生产装置制备成改质沥青。 实施例1 —种改质沥青的生产工艺，包括如下步骤 (1)、采用煤焦油为原料，煤焦油的萘含量7%，灰分0. 13%，甲苯不溶物7%，煤焦 油在8(TC时的恩氏粘度为4.0，密度为1.15; (2)、将煤焦油送入管式炉加热成37(TC的高温焦油，然后送入二段蒸发器，进行蒸 馏； (3) 、二段蒸发器控制的蒸馏温度是360°C，时间5分钟，蒸馏过程为持续形成 36(TC的中温沥青，蒸馏过程中产生的油气排入馏分塔冷却收集； (4)、将步骤(3)形成的中温沥青送入反应塔，反应塔内的温度控制在365t:，当反 应塔内的温度低于所需的温度，即低于365t:时，通过管式炉与反应塔之间的管路直接向反 应塔内注入37(TC的高温焦油，以保证实时调整温度，并使中温沥青和高温焦油在反应塔内 混合反应12小时，保持气压80Kpa，反应过程中分离出的油气重新返回二段蒸发器，反应后 的沥青送入改质塔； (5)、利用真空泵对改质塔抽真空，使送入改质塔的沥青在-lOKPa的负压条件下 进行闪蒸，闪蒸时间为120分钟，蒸发出的油气从塔顶输出，依次经过冷却器和汽液分离器 进行冷却和分离；闪蒸后的沥青进入收集塔，即制得改质沥青。
实施例2 (1)、采用煤焦油为原料，煤焦油的萘含量8%，灰分为0. 1%，甲苯不溶物5%，煤 焦油在8(TC时的恩氏粘度为3. O，密度为1. 20 ; (2)、将煤焦油送入管式炉加热成400°C的高温焦油，高温焦油送入二段蒸发器进 行蒸馏； (3) 、二段蒸发器中控制的蒸馏温度是37(TC，时间16分钟，蒸馏过程中持续形成 37(TC的中温沥青，蒸馏过程中产生的油气排入馏分塔冷却收集； (4)、将步骤(3)形成的中温沥青送入反应塔，反应塔内的温度控制在378t:，当反 应塔内的温度低于37『C时，通过管式炉与反应塔之间的管路直接向反应塔内注入40(rC 的高温焦油使其与送入反应塔的37(TC的中温沥青混合，以保证实时调整温度，并使中温沥 青和高温焦油在反应塔内混合反应10小时，保持反应塔内气压为50Kpa，反应过程中分离 出的油气送入二段蒸发器，反应后的沥青送入改质塔； (5)、利用真空泵对改质塔抽真空，送入改质塔的沥青在_90KPa的负压条件下进 行闪蒸，闪蒸时间为5分钟，蒸发出的油气从塔顶输出，依次经过冷却器和汽液分离器进行 冷却和分离；闪蒸后的沥青送入收集塔进行收集，即制得改质沥青。
实施例3 —种改质沥青的生产工艺，包括如下步骤
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(1)、采用煤焦油为原料，煤焦油的萘含量为9%，灰分0. 09%，甲苯不溶物3. 5%， 煤焦油在8(TC时的恩氏粘度为2.8，密度为1.21 ; (2)、将煤焦油送入管式炉，加热成42(TC的高温焦油后送入二段蒸发器，进行蒸 馏； (3)、煤焦油在二段蒸发器中的蒸馏温度为38(TC，时间30分钟，蒸馏过程中持续 形成中温沥青，形成的中温沥青温度为38(TC，蒸馏过程中产生的油气排入馏分塔冷却收 集； (4)、将步骤(3)形成的中温沥青送入反应塔，反应塔内的温度控制在40(TC，当反 应塔内的温度低于40(TC时，通过管式炉与反应塔之间的管路直接向反应塔内注入加热至 42(TC的高温焦油，通过热量交换实时调整温度，并使中温沥青和高温焦油在反应塔内混合 反应6小时，反应塔内气压保持在20Kpa，反应过程中分离出的油气送入二段蒸发器，反应 后的沥青送入改质塔； (5)、送入改质塔的沥青在_30KPa的负压条件下进行闪蒸，闪蒸时间为60分钟，蒸 发出的油气从塔顶输出，进行冷却和分离；闪蒸后的沥青进入收集塔，即制得改质沥青。制 得的改质沥青的指标为沥青软化点116°C，甲苯不溶物34%，喹啉不溶物12. 95%，灰分 0. 24%，结焦值56%。 采用高温焦油与中温沥青混合反应并调整温度的方式生产改质沥青，可使沥青软 化点提高5-8°C，甲苯不溶物含量提高1_2%。 在以上生产工艺中，在二段蒸发器上加设一出料口，即可同时产出中温沥青产品。
本发明所使用的管式炉和二段蒸发器为焦油制沥青生产工艺中的通用设备。管式 炉通过主管道与二段蒸发器连接，二段蒸发器的出料口通过管道与反应塔上的物料入口连 接，管式炉通过副管道与反应塔上的高温料进口连接。 本发明所使用的反应塔为一密闭容器，反应塔上部设有两个进料口，分别与管式 炉和二段蒸发器连接，用于输入中温沥青和高温焦油。在与进料口连接的管道上设置控制 阀，用于控制进料量，以达到调温的目的。反应塔顶部还设有油气出口 ，并通过油气管道与 二段蒸发器连接，将反应过程中从沥青中分离出的油气重新送回二段蒸发器。在反应塔下 部设有两个出料口，分别与收集塔和改质塔连接，用于中温改质沥青的收集以及向改质塔 输送沥青。在反应塔上设置液位计接口和温度计接口，便于检测塔内沥青量和温度。由于 在反应塔正式用于生产之前，塔内温度较低，若此时中温沥青进入反应塔，温度下降较多， 调整温度时需要掺入的高温焦油量过多。因此，可以在反应塔底部设置预热装置，预热装置 由加热管组成。加热管可铺设在反应塔外部或内部。加热管内通入过热蒸汽，起到预热反 应塔的作用。当设备开始运行后，物料源源不断进入反应塔，塔内温度由物料本身保持，不 再需要加热，可停止输入蒸汽。 本发明所使用的改质塔为密闭容器，上部设有物料进口用于接收从反应塔送出的 沥青，改质塔顶部设有油气排出口 ，油气排出口通过管道与冷却器、气液分离器和真空泵顺 序连接。在抽真空的同时，将闪蒸过程分离出的油气抽出，经冷却分离后收集。改质塔底部 设有收集口，通过管道与收集塔连接。为提高改质塔的闪蒸效果，可在塔内设置一个分配 器，使进入改质塔的沥青分散下落，增大沥青与空气的接触面，提高闪蒸效率。分配器可以 用从中轴线剖开的钢管交叉焊接组成，并架设在改质塔内，剖开面朝上，并在底部钻孔。输
5入改质塔的沥青落在分配器内，顺钢管流动并由底部钻孔落下，沥青量大时，还可以从两侧 溢出，起到分散的作用。分配器还可以利用钢板焊接组成，其设置形式不限于以上描述，只 要能起到分散作用即可。
权利要求
一种改质沥青的生产方法，其生产装置包括采用管式炉、二段蒸发器、反应塔、改质塔、馏分塔、冷却器、汽液分离器和真空泵，其特征在于生产方法包括如下步骤(1)、采用煤焦油为原料，煤焦油的萘含量≥7％，灰分≤0.13％，甲苯不溶物3.5-7％，煤焦油在80℃时的恩氏粘度＜4.0，密度1.15-1.21；(2)、将煤焦油送入管式炉，加热成370-420℃的高温焦油，后送入二段蒸发器，进行蒸馏；(3)、二段蒸发器控制的蒸馏温度是360-380℃，时间5-30分钟，蒸馏过程为持续形成中温沥青，蒸馏过程中产生的油气排入馏分塔冷却收集；(4)、将步骤(3)形成的中温沥青送入反应塔，反应塔内的温度控制在365-400℃，当反应塔内的温度低于所需温度时，通过管式炉与反应塔之间的管路直接向反应塔内注入高温焦油，使中温沥青和高温焦油在反应塔内混合实现温度调节，并进行混合反应，反应时间6-12小时，保持气压20-80Kpa，反应过程中分离出的油气送入二段蒸发器，反应后的沥青送入改质塔；(5)、送入改质塔的沥青在-90--10KPa的负压条件下进行闪蒸，闪蒸时间为5-120分钟，蒸发出的油气从塔顶输出，进行冷却和分离，闪蒸后的沥青进入收集塔，即制得改质沥青。
全文摘要
一种改质沥青的生产方法，采用煤焦油为原料，将煤焦油送入管式炉加热后送入二段蒸发器进行蒸馏，形成的中温沥青送入反应塔，塔内温度低于所需温度时，直接向反应塔内注入高温焦油，使中温沥青和高温焦油在反应塔内混合实现温度调节，并进行混合反应，反应后的沥青送入改质塔闪蒸后制得改质沥青。本发明利用中温沥青与高温焦油混合制备改质沥青，能源消耗比国内改质沥青工艺节约50％以上，节能降耗，符合低碳经济的发展趋势，减少了环境污染。并且，由于使用高温焦油与中温沥青混合的方式直接从反应塔内部调温，热量易于传导，物料受热均匀，产品质量得以显著提高。此制备方法生产流程易于控制，节省人力、生产效率高。
文档编号C10C1/16GK101775308SQ20101011047
公开日2010年7月14日 申请日期2010年2月21日 优先权日2010年2月21日
发明者张启福, 李永涛 申请人:河南海星化工科技有限公司