专利名称：废轮胎热解油中的渣油在制备和改性道路沥青中的应用的制作方法
废轮胎热解油中的渣油在制备和改性道路沥青中的应用
技术领域：
本发明涉及废轮胎回收技术领域，具体地说，是ー种废轮胎热解油中的渣油在制备和改性道路浙青中的应用。
背景技木近年米，随着经济社会发展和人民生活水平的提高，我国汽车产销量快速增长，2009年跃居世界首位。与此同时，废轮胎的产生量也迅速増加，已超过了 2亿条。越来越多的废轮胎形成的“黑色污染”正在给我们的生存环境带来严重威胁。废轮胎具有很强的抗热、抗生物、抗机械性，在自然状态下难以降解，长期堆放在露天，不仅占用大量土地，而且极易滋生蚊虫，传播疾病，引发火灾，污染环境。因此，合理循环利用我国丰富的废轮胎资源，对于缓解我国资源匮乏，改善生态环 境，发展循环经济，建立节约型社会意义重大。废轮胎回收利用方式主要有以下五种(I)直接用作港口码头的护舷；(2)废轮胎粉碎制成胶粉；(3)废轮胎热解获取油品、炭黑、可燃气体和钢丝；(4)废轮胎制作成再生胶；(5)废轮胎直接燃烧发电。其中，热解是一种将废轮胎彻底地分解为各种可用资源的技术，具有处理量大、效益高和环境污染小等特点，更符合废弃物处理的资源化、无害化和減量化原则，因而被认为是废轮胎资源化处理的最佳途径之一。废轮胎热解后可获得可燃气体、热解油、热解炭、钢丝，其中热解油是废轮胎热解的主要产物，收率一般可达到40 60%，可见热解油的高效利用对于提高废轮胎热解技术的经济性至关重要，更重要的是还能降低对石油资源的依赖。废轮胎热解油是ー种宽馏分油，分成轻质馏分、中质馏分和重质馏分。本专利涉及的是废轮胎热解油中的重质馏分，由沸点> 300°C的烃类和非烃类化合物组成，约占热解油总量的1/3，称为废轮胎热解渣油。废轮胎热解油及其渣油目前唯一实际使用的方法是作为燃料油燃烧，但是由于废轮胎热解油及其渣油中硫、氮含量高，燃烧后转化为S0X、NOx，不仅造成环境污染，同时降低了其利用价值。关于废轮胎热解渣油制备和改性道路浙青的专利尚末见发表。ー些专利是有关于废轮胎粉碎成胶粉后改性道路浙青。废轮胎粉碎后的橡胶粉在一定温度下加入基质浙青，经过溶胀、剪切、发育后，制备成废轮胎橡胶粉改性浙青。中国专利CN201010013604. I涉及一种废轮胎橡胶粉改性浙青及其制备方法，组成中含基质浙青70 90%，废轮胎橡胶粉10 30% (wt)，形成的改性浙青，具有良好的综合性能。中国专利CN201010158246. 3涉及一种橡胶浙青及其制备方法，橡胶浙青的组成为基质浙青和橡胶粉改性剂，橡胶粉改性剂的组成为废轮胎胶粉和己ニ醇。中国专利CN200510022110. 9涉及ー种改性浙青及其制备方法，组成中基质浙青与活化胶粉分别为70 85%和30 15%，活化胶粉为四甲基葵炔ニ醇按比例掺入废轮胎粉中拌和润湿，改性浙青具有较好的软化点、针入度和延伸度。中国专利CN03134620. O涉及ー种用微波辐照废旧橡胶粉改性浙青的组合物及其制备方法；该改性浙青是以含蜡量较高的浙青为基质浙青，添加粉末丁苯橡胶和微波辐照过的废胶粉，高速剪切共混均匀而制成。改性后的浙青具有高温稳定、低温延度有明显增长和抗老化性能良好等特点。
发明内容本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种废轮胎热解油中的渣油在制备和改性道路浙青中的应用。本发明的构思是依据废轮胎热解渣油的化学组分与石油浙青相似，由饱和烃、芳香烃、胶质和浙青质组成。优质道路石油浙青一般含有饱和烃5 15% (wt)，芳香烃32 60% (wt),胶质19 39% (wt),浙青质6 15% (wt)。废轮胎热解洛油的化学组成在优质道路石油浙青的组成范围内，因此废轮胎热解渣油可直接制备道路浙青。废轮胎热解渣油中的芳香烃含量相对较高，而芳香烃对浙青质有很好的胶溶作用，有助于提高浙青的延度，形成稳定的胶体结构，因此废轮胎热解渣油可以改性基质浙青，使基质浙青的性质尤其是延度得到改善。
本发明的目的是通过以下的技术方案来实现的一种废轮胎热解油中的渣油在制备和改性道路浙青中的应用，其特征在干，将各种条件下生产出的废轮胎热解油进行减压蒸馏，除去轻馏分，获取初馏点为300 550°C的渣油，作为制备道路浙青的基质浙青；废轮胎热解渣油的针入度、延度和软化点均达到相应牌号的道路石油浙青的技术指标，可直接作为制备道路浙青的基质浙青。将废轮胎热解油中初馏点300 550°C的渣油与浙青进行混合，废轮胎热解渣油的掺入量为总体O. I 50% (wt)，总体为废轮胎热解渣油和基质浙青；在剪切温度50 250°C、剪切速率500 5000r/min、剪切时间I 60min的条件下，改性基质浙青，得到改性浙青；使基质浙青的性质尤其是延度得到改善。与现有技术相比，本发明的积极效果是；本发明为废轮胎热解渣油提供一条高价值的应用途径，克服了废轮胎热解渣油直接燃烧而产生环境污染的问题，降低对石油资源的依赖程度。
具体实施方式以下提供本发明ー种废轮胎热解油中的渣油在制备和改性道路浙青中的应用的具体实施方式
。实施例I对废轮胎热解油进行减压蒸馏，获取初馏点为420°C的废轮胎热解渣油，測定其性质，针入度(250C ) % 210.7(0. Imm)，软化点为 30.8°C，延度(15°C )为> 200 (cm)，能满足牌号为200号道路石油浙青的技术指标。实施例2对废轮胎热解油进行减压蒸馏，获取初馏点为430°C的废轮胎热解渣油，測定其性质，针入度(250C )为172.2(0. Imm)，软化点为36.9°C，延度(15°C )为> 200 (cm)，能满足牌号为180号道路石油浙青的技术指标。实施例3对废轮胎热解油进行减压蒸馏，获取初馏点为440°C的废轮胎热解渣油，測定其性质，针入度(250C )为104.7(0. 1mm)，软化点为40. (TC，延度(15°C )为> 200 (cm)，能满足牌号为AH-IlO道路石油浙青的技术指标。实施例4将初馏点为350°C的废轮胎热解油渣油以I % (wt)的比例掺入AH-70基质道路浙青。在剪切速率2000r/min、剪切时间lOmin、剪切温度140°C条件下混合。改性浙青的针入度(250C ) % 67.0(0. Imm)，软化点为47.8°C，延度(15°C )为> 200 (cm)，能满足牌号为AH-70道路石油浙青的技术指标。与AH-70基质道路浙青相比针入度略有上升，软化点略有下降，延度大幅度提高。AH-70基质道路浙青的针入度(25°C)为60. 2(0. 1mm)，软化点为48. 6 0C，延度(15。。)为 130 (cm)。实施例5将初馏点为350°C的废轮胎热解油渣油以2 % (wt)的比例掺入AH-70基质道路浙青，在剪切速率2000r/min、剪切时间lOmin、剪切温度140°C条件下混合。改性浙青的针入度(250C ) % 73.0(0. Imm)，软化点为47. 2°C，延度(15°C )为> 200 (cm)，能满足牌号为AH-70道路石油浙青的技术指标。与AH-70基质道路浙青相比针入度略有上升，软化点略有下降，延度大幅度提高。实施例6将初馏点为350°C的废轮胎热解油渣油以3 % (wt)的比例掺入AH-70基质道路 浙青，在剪切速率2000r/min、剪切时间lOmin、剪切温度150°C条件下混合。改性浙青的针入度(250C )为74.9(0. Imm)，软化点为46.8°C，延度(15。。)为> 200 (cm)，能满足牌号为AH-70道路石油浙青的技术指标。与AH-70基质道路浙青相比针入度略有上升，软化点略有下降，延度大幅度提高。实施例7将初馏点为350°C的废轮胎热解油渣油以4% (wt)的比例掺入AH-70基质道路浙青，在剪切速率2000r/min、剪切时间lOmin、剪切温度160°C条件下混合。改性浙青的针入度(250C )为74.5(0. 1mm)，软化点为46. 1°C，延度(15。。)为> 200 (cm)，能满足牌号为AH-70道路石油浙青的技术指标。与AH-70基质道路浙青相比针入度略有上升，软化点略有下降，延度大幅度提高。以上所述仅是本发明的优选实施例，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围内。
权利要求
1.一种废轮胎热解油中的渣油在制备道路浙青中的应用，其特征在干，将各种条件下生产出的废轮胎热解油进行减压蒸馏，除去轻馏分，获取初馏点为300 550°C的渣油，作为制备道路浙青的基质浙青。
2.一种废轮胎热解油中的渣油在改性道路浙青中的应用，其特征在于，将废轮胎的热解油，进行减压蒸馏，除去轻馏分，获取初馏点为300 550°C的渣油，初馏点300 550°C的渣油与浙青进行混合；在剪切温度50 250°C、剪切速率500 5000r/min、剪切时间I 60min的条件下，得到改性浙青。
3.如权利要求2所述种废轮胎热解油中的渣油在改性道路浙青中的应用，其特征在于，废轮胎热解洛油的掺入量为总体0. I 50% (wt),总体为废轮胎热解洛油和基质浙青。
全文摘要
本发明涉及一种废轮胎热解油中的渣油在制备和改性道路沥青中的应用，将各种条件下生产出的废轮胎热解油进行减压蒸馏，除去轻馏分，获取初馏点为300～550℃的渣油，作为制备道路沥青的基质沥青；将废轮胎热解油中初馏点300～550℃的渣油与基质沥青进行混合，废轮胎热解渣油的掺入量为总体0.1～50％(wt)，总体为废轮胎热解渣油和基质沥青；在剪切温度50～250℃、剪切速率500～5000r/min、剪切时间1～60min的条件下，改性基质沥青，得到改性沥青。本发明为废轮胎热解渣油提供一条高价值的应用途径，克服了废轮胎热解渣油直接燃烧而产生环境污染的问题，降低对石油资源的依赖程度。
文档编号C10C3/00GK102732279SQ20111009045
公开日2012年10月17日 申请日期2011年4月12日 优先权日2011年4月12日
发明者孙冬雪, 牛晓敏, 邹滢 申请人:华东理工大学