[发明专利]改性沥青及其连续生产方法与系统

说明书

本发明涉及改性沥青生产领域，公开了改性沥青及其连续生产方法与系统，系统包括：连续加热进料系统(1)和其下游的沥青聚合反应系统(2)，连续加热进料系统出料口与沥青聚合反应系统进料口相连；连续加热进料系统包括沥青液储存单元(11)和沥青液加热单元(72)，沥青聚合反应系统包括串联的2‑8级反应釜及至少1级备用反应釜；沥青液加热单元包括分别装填沥青和熔盐的空间。方法包括：将沥青液加热至预定温度后形成沥青熔体，并加入至沥青聚合反应系统中接触反应；通过熔盐对融化沥青加热；聚合反应系统包括串联的2‑8级反应釜及至少1级备用反应釜。所得改性沥青软化点均匀和稳定性好，低分子组分含量低，可连续生产。

技术领域

本发明涉及改性沥青的生产领域，具体涉及一种改性沥青连续生产系统，以及由所述方法生产得到的改性沥青。

背景技术

沥青在有色冶金工业中有着广泛的应用，随着环保要求提高，作为炭素制品原料的中温沥青逐步被取代，对中温沥青进一步加工，生产改质沥青成为焦油加工厂的发展方向。改质沥青克服了中温沥青软化点低、β树脂含量低、高温易软化、易挥发、夏季运输困难等缺点，是较理想的粘结剂。因此，改质沥青广泛应用于冶金、化工生产中，还可以做油毡和其他建筑材料。

目前，改质沥青装置多采用釜式加热的热缩聚法。虽然釜式加热工艺具有技术成熟、投资省和操作易控制等优点，但由于沥青本身是高粘结性和易结焦的高温液体，在改质沥青装置的生产中存在如下问题。

(1)生产周期短。据统计，全国改质沥青装置平均生产周期仅1-2个月，如乌海神华能源公司西来峰6.5万吨改质沥青装置最长运行时间62天。

(2)釜内结焦反应釜堵塞。由于中温沥青中的高碳成分含量偏高，当温度不断升高时，沥青中轻质组分不断减少，高碳成分不断增加，随着沥青温度的升高使得沥青流动阻力增大在蒸馏二段蒸发器内、反应釜内这些高碳成分很容易产生结焦，形成无法流动的沥青渣块，随着反应釜搅拌的开启釜内部分结焦渣块脱落随着液态沥青流动当渣块聚集在反应釜底出口时，就造成反应釜底堵塞，此时处理不得当极易引发事故，当渣块过多时沥青流动减慢，在沥青管道中结块，处理不及时导致沥青凝结堵塞管线。此类问题在所有改质沥青生产工艺中频繁出现，为此引发的冒槽、冒釜、着火事故也屡见不鲜。

(3)管道堵塞。沥青软化点高，高温易结焦，低温易凝固。管道保温不好会造成沥青流动不畅，极易使管道设备堵塞甚至结焦，严重时导致系统被迫停产，而清理堵塞在管道或设备里的沥青又极为困难。由于改质沥青装置是与焦油蒸馏装置匹配生产的，改质沥青装置的停产就会直接影响焦油蒸馏装置的正常生产。

(4)釜易被抽空。现已投产的改质沥青生产装置普遍存在一种十分反常的现象，即第二或第三个反应釜经常发生沥青被抽空的现象。

(5)反应釜温升慢。为保证反应釜的支撑体不会受到过热，改质沥青反应釜的支撑均采用侧面支撑，致使4个支撑座所占的面积较大，而反应釜的加热面积仅占其筒体面积的一半左右。正常生产时反应釜内的温升速度一般不能超过5℃/h，增加了改质沥青在反应釜内的停留时间，直接影响其生产能力的发挥。

(6)釜底操作空间狭小。国内已投产的改质沥青生产装置均将反应釜加热炉布置在釜的正下方，且采用砖砌式结构，故所占空间甚大。由于反应釜底的改质沥青放料阀是主要操作点，该阀又放置在一个基本封闭的狭小砖砌门洞里，操作时必须使用手臂很长的专用旋塞扳手，工人在如此狭小而闷热的空间里操作，其困难程度就可想而知。由于门形洞口只在一侧有通道，一旦出现沥青泄漏，操作工是很难逃离现场的，并已有在此被烫伤的事故发生。

(7)自动化水平低，工人劳动强度大。由于沥青生产受限于上述问题不是完全连续的生产过程，这样操作工就必须经常到现场进行操作，增加了工人劳动强度。

(8)改性沥青产品中低分子量组分高，分子量分布较宽。