[发明专利]一种含有煤油共炼沥青砂的道路用混合沥青及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于道路用材料制备技术领域，具体涉及一种含有煤油共炼沥青砂的道路用混合沥青及其制备方法。

背景技术

煤油共炼制油技术，是一种将煤与重油共同加工生产高品质轻质燃料油的煤化工技术，涉及煤炭洁净高效利用与劣质重油深加工，是在煤直接液化制油技术的基础上，实现了劣质重油的轻质化。发展新型煤化工对于减少石油资源依赖，提高能源综合利用率，保障国家能源安全具有重要意义。

煤油共炼制油技术，将粒度小于100μm煤粉、劣质重油、催化添加剂混和，配制浓度35%-55%的油煤浆，油煤浆进入悬浮床反应器（450-470℃）进行裂化反应，油煤同时加氢裂解为轻、中质油和少量烃类气体。煤油共炼技术的重油轻质化反应和煤液化反应都具有理想的转化率，油品收率提升至70%以上。由于重油和煤不能全部转化成液化油，反应过程中沥青质、硫铁催化剂和无机矿互相粘附，排出减压蒸馏装置，固体物称为沥青砂。废弃不用的煤油共炼沥青砂，将占用土地，存在巨大的环境污染压力，迫使企业不断探索煤制油固体残渣的无害化处置新技术。

道路石油沥青广泛应用于公路、机场、建筑等领域，但由于其自身存在一系列不足，如高温易变形，低温易变脆，耐老化、抗疲劳等性能欠佳，因此，提高沥青性能显得格外重要。利用煤制油固体残渣对基质石油沥青改性技术近年来受到人们的关注，煤制油沥青质作为改性剂掺入基质沥青中，明显提高道路沥青的物性稳定性，降低改性沥青成本。

CN101161778A公开一种制备改性沥青的方法，将熔融状态的煤直接液化残渣与基质沥青在200℃时混和，形成熔融物，该方法的问题在于混和时经历较高温度和较长时间，造成轻组分挥发和氧化反应加剧，高温导致基质沥青快速老化。

CN104513488A公开了一种含煤直接液化残渣的道路沥青改性剂和改性道路沥青及其制备方法，将煤直接液化残渣100份中添加石油重质油分12-120份和聚合物11-60份，在高于残渣软化点温度上充分混合，然后再将改性剂与基质石油沥青充分混合，得到改性沥青。该方法制备的改性剂价格低廉，使道路基质沥青具有高的软化点，具有比较好的低温延展性，但煤直接液化残渣与聚合物在200℃时混合，聚合物不同程度地老化，造成使用性能降低，而且煤直接液化残渣含有较多煤沥青和其他不溶物，没使用稳定剂，难以与基质沥青形成均一的溶/凝胶体系。

CN101863637B公开了一种道路沥青混凝土外掺剂，在煤液化残渣重量100份中添加塑化剂5-20份、再生橡胶粉5-15份，偶联剂0.02-0.1份以及分散剂0.05-0.3份，通过高温熔融混合，制备道路沥青混凝土的外掺剂，添加该类外掺剂取代沥青混凝土中沥青总量10-40%。在所述的制备方法中混合温度低，再生橡胶粉分子呈网络结构，无粘性无塑性，橡胶粉很难溶胀和粉碎，在外掺剂容易造成离析，对沥青的改性效果并不明显。

CN101875789B公开了一种煤直接液化残渣制备改性沥青的方法，用熔融的煤直接液化残渣70-80份，油分15-30份（邻苯二甲酸酯类 脂肪烃油 芳烃油 松节油 偏苯三酸酯等）与胶质5-10份于150℃搅拌均匀，直接制备改性沥青。该方法使用酯类油分，调节沥青的稠度和柔软度，所述的油分对煤直接液化残渣溶解和分散能力弱，沥青质较多，改性沥青流动性和低温变形能力较低。

由此可见，现有专利提出使用煤直接液化残渣制备改性沥青，但现有的专利措施仍存在不足。煤油共炼沥青砂的主要成分为少量重油、缩合的沥青质、胶质及未反应的煤粉及灰，与石油沥青具有一定的相似性。因此，本发明将煤油共炼沥青砂用作道路沥青改性剂，开发一种含有煤油共炼沥青砂的道路用混合沥青。

发明内容

为了克服上述现有技术中的缺陷，本发明的目的在于提供一种含有煤油共炼沥青砂的道路用混合沥青及其制备方法。所述的道路用混合沥青制备是一种改性剂增加使用废弃资源的道路用混合沥青，这类道路混合沥青具有良好的高、低温稳定性，制备简单，且减少占用现有或待开发资源，使废旧资源得以被再次使用。

为了实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：一种含有煤油共炼沥青砂的道路用混合沥青，由下述原料组成，其相对于每100份的基质沥青的重量份计，其含量范围为：

高分子聚合物1-6份；

合成导热油废油3-8份；

煤油共炼沥青砂6-16份；

沥青软化剂0-6份；

稳定剂0.1-0.7份；

基质沥青100份。

所述高分子聚合物为热塑性弹性体，包括丁苯橡胶（SBR）或者苯乙烯/丁二烯/苯乙烯共聚物（SBS）。