CN103102704B - 一种沥青组合物的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种沥青组合物的制备方法，将基质沥青加热至熔点以上10～100℃，加入闪点改性剂，混合均匀得到沥青组合物产品，闪点改性剂的制备方法为，含有机酸的物料与Na2CO3或NaHCO3溶液在加热的条件下进行皂化反应，反应产物即为闪点改性剂。皂化反应使用的有机酸包括所有的饱和脂肪酸、油酸、亚油酸、松香酸等，特别是从碱法制木浆残液中提取的粗妥尔油或精制妥尔油，价格低廉、来源广泛，本发明方法可以有效提高沥青产品的闪点，一般可以提高产品闪点值30℃以上。
Description
技术领域
本发明涉及一种沥青组合物的制备方法，特别是能显著提高沥青组合物闪点的沥青组合物制备方法。
背景技术
闪点是道路石油沥青施工安全的表征。闪点越高，则沥青在施工过程中越不易燃烧，安全系数越高。为了保证施工的安全性，交通部标准—《公路沥青路面施工技术规范实施手册》（JTGF4-2004）将90号道路石油沥青的闪点由原来的230℃提高到245℃，将70号及以下牌号道路石油沥青的闪点由原来的230℃提高到260℃。闪点标准的大幅度提高，导致很多道路石油沥青产品的闪点难以达标。
CN00814167.3公开了一种提高沥清性能的方法，涉及一种生产具有高闪点和低挥发性沥青产品的方法，包括初馏点至少270℃的高沸石油馏分和原油的调合油进行减压蒸馏，以便生产闪点为265－300℃的沥青产品。该方法是在原油减压蒸馏过程中添加第三组分，这种方式会对减压蒸馏过程及得到的减压馏分油产生一定的影响，因此应用范围有限。
CN02827978.6公开了一种高闪点沥青的间歇制备方法，包括将煤焦油加入到间歇釜中；加热煤焦油至软沥青的中间液体状态；保持软沥青的中间温度在稳定水平；并引入喷射气体，同时保持煤焦油的温度基本在稳定水平。该方法可以生产闪点超过约270℃的沥青，但需要第三组分煤焦油，受原料来源的限制。
上述现有方法无法适用于现有沥青生产装置因沥青产品标准提高，而不能生产合格产品的问题。
发明内容
针对现有道路石油沥青闪点不能达标的问题，本发明提供了一种可以显著提高沥青组合物产品闪点的制备方法。
本发明沥青组合物的制备方法包括如下过程：将基质沥青加热至熔点以上10～100℃，加入闪点改性剂，混合均匀得到沥青组合物产品，其中闪点改性剂的制备方法如下：含有机酸的物料与Na2CO3或NaHCO3溶液在加热的条件下进行皂化反应，反应产物即为闪点改性剂。
本发明方法中，皂化反应的反应温度一般为80℃~200℃，优选为100～150℃，反应时间一般为10~120min。Na2CO3或NaHCO3溶液的质量浓度可以为10%至饱和溶液，含有机酸的物料与Na2CO3或NaHCO3的重量比为3：1~30：1。皂化反应一般是将Na2CO3或NaHCO3溶液加入含有机酸的物料中进行反应，反应过程一般需要在搅拌条件下进行。
本发明方法中，闪点改性剂为含有机酸的物料与Na2CO3或NaHCO3溶液的反应产物，含有机酸的物料中可以含有C9～C18的饱和脂肪酸、油酸、亚油酸、松香酸和妥尔油中的一种或几种。
本发明方法中，基质沥青可以是根据需要的任意性质的沥青原料或渣油原料，如70号沥青，90号沥青等，基质沥青的生产方法是本领域技术人员熟知的。
本发明方法中，闪点改性剂的用量一般为基质沥青质量的0.2%～7%，优选为1%～5%，具体用量可以根据基质沥青需要提高闪点的幅度具体确定。
本发明方法中，可以根据需要添加其它常用的添加剂，如抗老化剂、增粘剂、增韧剂等中的一种或几种。
本发明方法中，含有机酸的物料可以是任意来源，优选价值较低的含有机酸的物料，最优选从碱法制木浆残液中提取的妥尔油，可以是粗妥尔油，也可以是精制妥尔油。
本发明方法中，通过添加少量闪点改性剂，可以大幅度提高沥青产品的闪点值，不影响沥青产品的其它性质，改性剂成本低，闪点值提高显著，一般情况下可以提高闪点30℃以上。
本发明沥青组合物的制备方法简单，闪点改性剂制备简单，对设备无特殊要求，制备条件缓和，成本低，原料来源广泛，具有广泛的应用性。对现有的沥青生产装置来说，不需要作任意改变，就可以生产符合新标准的沥青产品。
具体实施方式
本发明针对很多道路石油沥青闪点不能达标的问题，提供了一种显著提高沥青闪点沥青组合物及其制备方法，在制备方法上进行了改进，避免了油脂皂化反应生成甘油等副产物对沥青与石料粘附性的不利影响。
所列实施例为进一步说明的目的，提高沥青闪点的物质及其制备方法并不仅限于实施例中所述，有机酸类物质包括饱和脂肪酸、油酸、亚油酸和松香酸等。实施例中的羧酸类与碱类的物料比和Na2CO3或NaHCO3溶液的浓度只为进一步说明的目的，具体根据原料种类、纯度和浓度的不同而调整。
下面以实施例进一步说明如下：
实施例1
某碱法制木浆残液所提取的粗妥尔油283.4g，50%（质量）的NaHCO3溶液40g，妥尔油与NaHCO3质量比14.2：1。在120℃±5℃条件下，将上述重量的NaHCO3溶液滴入到上述粗妥尔油中，滴定时间10min，滴定完成后搅拌1h，即得提高沥青闪点的物质。
某70#石油沥青和某减压渣油中加入少量上述实施例中合成的物质，其闪点显著提高，结果见表1。结果表明，本合成物质对沥青产品的其它性质影响不明显。
表1反应产物对沥青及渣油性质的影响
| 物 质 | 闪点, ℃ | 针入度,0.1mm | 软化点, ℃ | 10℃延度,cm |
| 70号沥青 | 241 | 73 | 53.4 | >150 |
| 70号沥青+0.8%（质量）实施例1产物 | 270 | 69 | 54.6 | >150 |
| 某减压渣油 | 228 | 156 | — | — |
| 某减压渣油+0.8%（质量）实施例1产物 | 264 | 145 | — | — |
实施例2
某碱法制木浆残液所提取的粗妥尔油600g，20%（质量）的NaHCO3溶液100g，在100℃±5℃条件下，将上述重量的NaHCO3溶液滴到上述妥尔油中，滴定时间30min，滴定完成后搅拌120min，即得提高沥青闪点的物质。
某70#石油沥青和某减压渣油中加入少量上述实施例中合成的物质，其闪点显著提高，结果见表2。结果表明，本合成物质对沥青产品的其它性质影响不明显。
表2反应产物对沥青及渣油性质的影响
| 物 质 | 闪点, ℃ | 针入度,0.1mm | 软化点, ℃ | 10℃延度,cm |
| 70号沥青 | 241 | 73 | 53.4 | >150 |
| 70号沥青+2%（质量）实施例1产物 | 273 | 72 | 56.9 | 81 |
| 某减压渣油 | 228 | 156 | — | — |
| 某减压渣油+2%（质量）实施例1产物 | 266 | 144 | — | — |
由表1和表2结果可以看出，本发明方法可以有效提高沥青的闪点，对其它指标影响不明显。
Claims (10)
1.一种沥青组合物的制备方法，将基质沥青加热至软化点以上10～100℃，加入闪点改性剂，混合均匀得到沥青组合物产品，其特征在于：闪点改性剂的制备方法为，含有机酸的物料与Na2CO3或NaHCO3溶液在加热的条件下进行皂化反应，反应产物即为闪点改性剂，含有机酸的物料与Na2CO3或NaHCO3的重量比为14.2：1～30：1，皂化反应的反应温度为80℃～100℃，含有机酸的物料中含有C9～C18的饱和脂肪酸、油酸、亚油酸、松香酸和妥尔油中的一种或几种。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：皂化反应时间为10～120min。
3.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：Na2CO3或NaHCO3溶液的质量浓度可以为10%至饱和溶液。
4.按照权利要求1或3所述的方法，其特征在于：皂化反应是将Na2CO3或NaHCO3溶液加入含有机酸的物料中进行反应，反应过程需要在搅拌条件下进行。
5.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于：闪点改性剂为含有机酸的物料与Na2CO3或NaHCO3溶液的反应产物。
6.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：基质沥青是沥青原料或渣油原料。
7.按照权利要求1或6所述的方法，其特征在于：基质沥青为70号沥青或90号沥青。
8.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：闪点改性剂的用量为基质沥青质量的0.2%～7%。
9.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：闪点改性剂的用量为基质沥青质量的1%～5%。
10.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：沥青组合物制备过程中添加抗老化剂、增粘剂和增韧剂中的一种或几种。
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- 2011-11-10 CN CN201110353556.5A patent/CN103102704B/zh active Active
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