本发明涉及煤液化残渣废物资源化利用领域，具体涉及一种煤液化残渣复合沥青及其制备方法。
背景技术：
当前，我国的能源以煤炭为主体，电力、石油天然气和可再生能源为辅。我国的能源消费结构中煤炭占68％，石油占23.45％，天然气仅占3％。可见，我国的能源需求主要为煤炭资源。众所周知，我国的煤炭资源丰富，但是大量煤炭资源的使用造成了严重的环境污染，于是进一步催生了煤液化等煤清洁利用的技术。煤液化技术能够用原料煤生产出油品，不仅降低了煤燃烧对环境的污染，也响应了环境可持续发展的政策。深入研究煤清洁利用技术并将其转化至可以应用于工业生产中，不仅保障了国民经济发展和能源安全，而且缓解了能源紧缺和环境污染的现状。然而，尽管煤液化技术提高了煤的利用效率，但同时也产生了大量的液化残渣。煤液化残渣的资源化利用是缓解能源短缺和解决环境污染问题的有效途径。
技术实现要素：
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种成本低廉、性能良好的煤液化残渣复合沥青及其制备方法，在有效利用目前丰富的煤液化残渣进行材料综合利用的同时，不仅实现了材料的多元化，同时有利于环境保护。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现。
(一)一种煤液化残渣复合沥青，其特征在于，包含煤液化残渣、基质沥青、塑化剂和废胶粉。
优选地，所述塑化剂为环氧大豆油、邻苯二甲酸二辛酯或乙酰基柠檬酸三丁酯。
优选地，所述煤液化残渣的质量为所述基质沥青质量的10-30％。
优选地，所述塑化剂的质量为所述基质沥青质量的6-9％。
优选地，所述废胶粉的质量为所述基质沥青质量的5-10％。
优选地，所述废胶粉的粒度为40-60目。
(二)煤液化残渣复合沥青的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，将煤液化残渣磨成粉末，得煤液化残渣粉末，备用；
步骤2，将所述煤液化残渣粉末、废胶粉与塑化剂混合均匀，并密闭放置30-40min，得混合物；
步骤3，加热基质沥青，得熔融基质沥青，备用；
步骤4，将所述混合物加入所述熔融基质沥青中，搅拌，混合均匀，并密闭发育30-60min，即得。
优选的，步骤1中，所述煤液化残渣粉末的粒度为20-60目。
优选地，步骤4中，所述搅拌在温度为160-185℃的条件下进行。
本发明中，煤液化残渣是指在煤直接液化生产过程中排出液化装置的一定量未反应的煤、煤中夹带的无机矿物质和加入煤浆的催化剂等固体物料和一些煤液化的中间产物，它是一种高碳、高灰和高硫的物质，产量一般达到原料煤的30％左右。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明从废物利用、保护环境的角度出发，以目前大量积存的煤液化残渣废物为主要原料，将其与塑化剂、废胶粉和基质沥青混合，制成高温性能、低温性能、粘弹性等性能优良且成本低廉的复合沥青，能够代替基质沥青作为道路铺装材料使用的改性沥青，不仅解决了煤液化残渣废弃物环境污染的问题，同时解决了沥青资源短缺的问题。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域的技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。
本发明提供了一种煤液化残渣复合沥青，包含煤液化残渣、基质沥青、塑化剂、废胶粉。
本发明中，煤液化残渣选自于神化煤液化残渣，基质沥青选用90#基质沥青，其针入度为80-100，软化点不小于42℃，15℃延度不低于100cm。
实施例1
一种煤液化残渣复合沥青的制备，包含以下步骤：
首先将煤液化残渣磨成粒度为40目的粉末，将90#基质沥青在160℃条件下加热熔融，备用；再取90#基质沥青质量的10％的煤液化残渣粉末和90#基质沥青质量的7％的环氧大豆油混合均匀，并密闭放置35min，得混合物，并将混合物与熔融态的90#基质沥青在温度为170℃条件下搅拌，均匀混合，并密闭发育30min，即得。
对制得的复合沥青进行针入度、软化点、15℃延度的测试，测试结果见表1。
实施例2
一种煤液化残渣复合沥青的制备，包含以下步骤：
首先将煤液化残渣磨成粒度为50目的粉末，将90#基质沥青加热熔融，备用；再取90#基质沥青质量30％的煤液化残渣粉末和90#基质沥青质量7％的环氧大豆油混合均匀，并密闭放置40min，得混合物，并将混合物与熔融态的90#基质沥青在温度为170℃条件下搅拌，均匀混合，并密闭发育30min，即得。
对制得的复合沥青进行针入度、软化点、15℃延度的测试，测试结果见表1。
实施例3
一种煤液化残渣复合沥青的制备，包含以下步骤：
首先将煤液化残渣磨成粒度为40目的粉末，将90#基质沥青加热熔融，备用；再取90#基质沥青质量20％的煤液化残渣粉末和90#基质沥青质量7％的环氧大豆油混合均匀，并密闭放置40min，得混合物，并将混合物与熔融态的90#基质沥青在温度为170℃条件下搅拌，均匀混合，并密闭发育30min，即得。
对制得的复合沥青进行针入度、软化点、15℃延度的测试，测试结果见表1。
实施例4
一种煤液化残渣复合沥青的制备，包含以下步骤：
首先将煤液化残渣磨成粒度为30目的粉末，将90#基质沥青加热熔融，备用；再取90#基质沥青质量20％的煤液化残渣粉末和90#基质沥青质量7％的邻苯二甲酸二辛酯混合均匀，并密闭放置30min，得混合物，并将混合物与熔融态的90#基质沥青在温度为170℃条件下搅拌，均匀混合，并密闭发育30min，即得。
对制得的复合沥青进行针入度、软化点、15℃延度的测试，测试结果见表1。
实施例5
一种煤液化残渣复合沥青的制备，包含以下步骤：
首先将煤液化残渣磨成粒度为30目的粉末，将90#基质沥青加热熔融，备用；再取90#基质沥青质量20％的煤液化残渣粉末和90#基质沥青质量7％的乙酰基柠檬酸三丁酯混合均匀，并密闭放置30min，得混合物，并将混合物与熔融态的90#基质沥青在温度为170℃条件下搅拌，均匀混合，并密闭发育40min，即得。
对制得的复合沥青进行针入度、软化点、15℃延度的测试，测试结果见表1。
实施例6
一种煤液化残渣复合沥青的制备，包含以下步骤：
首先将煤液化残渣磨成粒度为50目的粉末，将90#基质沥青加热熔融，备用；再取90#基质沥青质量20％的煤液化残渣粉末和90#基质沥青质量6％的环氧大豆油混合均匀，并密闭放置40min，得混合物，并将混合物与熔融态的90#基质沥青在温度为170℃条件下搅拌，均匀混合，并密闭发育40min，即得。
对制得的复合沥青进行针入度、软化点、15℃延度的测试，测试结果见表1。
实施例7
一种煤液化残渣复合沥青的制备，包含以下步骤：
首先将煤液化残渣磨成粒度为60目的粉末，将90#基质沥青加热熔融，备用；再取90#基质沥青质量20％的煤液化残渣粉末和90#基质沥青质量8％的环氧大豆油混合均匀，并密闭放置30min，得混合物，并将混合物与熔融态的90#基质沥青在温度为170℃条件下搅拌，均匀混合，并密闭发育60min，即得。
对制得的复合沥青进行针入度、软化点、15℃延度的测试，测试结果见表1。
实施例8
一种煤液化残渣复合沥青的制备，包含以下步骤：
首先将煤液化残渣磨成粒度为40目的粉末，将90#基质沥青加热熔融，备用；再取90#基质沥青质量20％的煤液化残渣粉末与熔融态的90#基质沥青在温度为170℃条件下搅拌，均匀混合，并密闭发育40min，即得。
对制得的复合沥青进行针入度、软化点、15℃延度的测试，测试结果见表1。
实施例9
一种煤液化残渣复合沥青的制备，包含以下步骤：
首先将煤液化残渣磨成粒度为40目的粉末，将90#基质沥青加热熔融，备用；再取90#基质沥青质量20％的煤液化残渣粉末、基质沥青质量6％的废胶粉和90#基质沥青质量7％的环氧大豆油混合均匀，并密闭放置30min，得混合物，并将混合物与熔融态的90#基质沥青在温度为170℃条件下搅拌，均匀混合，并密闭发育30min，即得。
对制得的复合沥青进行针入度、软化点、15℃延度的测试，测试结果见表1。
表1实施例1-9的复合沥青的针入度和软化点
由表1可知，环氧大豆油、邻苯二甲酸二辛酯和乙酰基柠檬酸三丁酯分别与煤液化残渣、90#基质沥青混合，混合后得到的复合沥青的针入度与不掺加塑化剂(实施例8)相比均有不同程度的提高，其中实施例1、3、5、7、9针入度均在80-100之间，即满足90#道路石油沥青的针入度技术要求。
由表1可知，环氧大豆油、邻苯二甲酸二辛酯和乙酰基柠檬酸三丁酯分别与煤液化残渣、90#基质沥青混合，除煤液化残渣掺加量较小的实施例1外，混合后得到的复合沥青，软化点均不低于42℃，满足90#道路石油沥青的软化点技术要求。且与不掺加塑化剂的复合沥青相比，软化点有所下降。
由表1可知，环氧大豆油、邻苯二甲酸二辛酯和乙酰基柠檬酸三丁酯分别与煤液化残渣、90#基质沥青混合，混合后得到的复合沥青的15℃延度均有大幅提升，但相对于不掺加橡胶粉的沥青样品而言，15℃延度仍与《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)中的A、B级沥青延度不低于100，C级沥青延度不低于50有较大差距，但掺加废胶粉后，延度有较大改善，完全满足C级沥青的技术要求。
由此可见，煤液化残渣可以改善沥青的高温性能以及粘弹性能，塑化剂和橡胶粉主要是提高复合沥青的延度，并产生协同作用改善复合沥青的低温性能。本发明可以实现煤液化残渣、废胶粉等废物资源在道路工程上的材料化利用，不仅降低了沥青成本，而且降低了废物资源的环境污染，具有良好的经济、社会及环境效益。
虽然，本说明书中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。