[发明专利]一种改质煤沥青及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及沥青生产技术领域，公开了一种改质煤沥青及其制备方法和应用。本发明采用石墨制品、石油制品产生的石油焦粉、针状焦粉、煅前焦粉和煅后焦粉废料对常规煤沥青进行改制，所制备的改质煤沥青符合国标要求，由此在制备单位产量煤沥青时可以极大地减少对常规煤沥青的使用量，既可以达到环保要求，同时又能够满足日益增加的煤沥青需求量。

技术领域

本申请涉及沥青生产技术领域，尤其涉及一种改质煤沥青及其制备方法和应用。

背景技术

沥青是由不同分子量的碳氢化合物及其非金属衍生物组成的黑褐色复杂混合物，是高黏度有机液体的一种，呈液态，表面呈黑色，可溶于二硫化碳。沥青是一种防水防潮和防腐的有机胶凝材料。沥青主要可以分为煤焦沥青、石油沥青和天然沥青三种；其中，煤焦沥青是炼焦的副产品，石油沥青是原油蒸馏后的残渣，天然沥青则是储藏在地下，有的形成矿层或在地壳表面堆积。沥青主要用于涂料、塑料、橡胶等工业以及铺筑路面等。

煤焦油沥青随着应用领域的不断拓宽，其需求量呈增加态势除，除主要用于生产成型炭素材料的粘结剂外，同时随着城乡道路建设的快速发展，筑路沥青的需求量不断提高，煤沥青也可用于普通公路的修筑。但是三种沥青中以煤焦油沥青危害最大，在电极焙烧炉制作中要排出大量的沥青烟。由于沥青中含有荧光物质，其中含致癌物质3，4-苯并芘高达2.5％-3.5％，高温处理时随烟气一起挥发出来。沥青烟和粉尘可经呼吸道和污染皮肤而引起中毒，发生皮炎、视力模糊、眼结膜炎、胸闷、腹病、心悸、头痛等症状。经科学试验证明，沥青和沥青烟中所含的3，4-苯并芘是引起皮肤癌、肺癌、胃癌和食道癌的主要原因之一。为此，如何能够减少煤沥青的使用，达到环保要求，同时又能够满足日益增加的煤沥青需求量是一个需要关注的重要方向。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种改质煤沥青及其制备方法，使得所制备的改制煤沥青使用石墨制品、石油制品产生的废料改制，并符合国标要求，减少煤沥青的使用量。

本发明的另外一个目的在于提供常规煤沥青、石油焦粉、针状焦粉、锻前焦粉和锻后焦粉在制备符合国标要求的改质煤沥青中的应用。

为了解决上述技术问题/达到上述目的或者至少部分地解决上述技术问题/达到上述目的，本发明提供了一种改质煤沥青，包括煤沥青、石油焦粉、针状焦粉、锻前焦粉和锻后焦粉，或由它们组成。

可选地，所述石油焦粉占煤沥青总重的1/5-3/7，所述针状焦粉占煤沥青总重的1/5-2/7，所述锻前焦粉占煤沥青总重的1/5，所述煅后焦粉占煤沥青总重的1/7-2/5。

在本发明某些实施方式中，所述石油焦粉占煤沥青总重的3/7，所述针状焦粉占煤沥青总重的2/7，所述锻前焦粉占煤沥青总重的1/5，所述煅后焦粉占煤沥青总重的1/7。

在本发明具体实施方式中，以制备72吨改质煤沥青为例，煤沥青总重35吨，针状焦粉总重15吨，针状焦粉10吨，锻前焦粉7吨，煅后焦粉5吨。

在本发明某些实施方式中，所述煤沥青为软化点在55℃-90℃，灰分含量值为0.5-0.8％，结焦值为33％±3％，挥发份为77％±5％的煤沥青。其中，可选地，所述软化点为75℃，灰分含量为0.8％，结焦值为33％，挥发份为77％。

本发明所述改质煤沥青按照GB/T2290-2012标准进行检测，软化点为105℃，灰分为0.3％，结焦值为54.5％，挥发份为54.5％，符合该国标要求，可极大地降低对煤沥青的使用量。基于此技术效果，本发明提出了煤沥青、石油焦粉、针状焦粉、锻前焦粉和锻后焦粉联合在制备改质沥青中的应用。

同时，本发明还提供了所述改质煤沥青的制备方法，包括：煤沥青加热融化后，不断升高温度并依次加入石油焦粉、针状焦粉、锻前焦粉和煅后焦粉搅拌至熔化获得所述改质煤沥青。