CN111378466A - 一种由高软化点石油沥青颗粒制备沥青水浆的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了能源和环保领域的一种由高软化点石油沥青颗粒制备沥青水浆的方法，本发明通过EVA乳液、1,3‑二氧杂环己烷、聚丙烯酸酯和轻质油相互配合形成脱蜡剂，脱蜡剂在与粉碎后的高软化点石油沥青颗粒充分结合反应，有助于将高软化点石油沥青颗粒中的蜡脱除，有助于提升沥青水浆的粘度，保证了粘度400‑500mPa.s，使得沥青水浆的混合状态稳定，便于长期储存，存放10天未出现沉淀，后续继续使用时无需处理，降低使用成本。
Description
技术领域
本发明涉及能源和环保领域，具体为一种由高软化点石油沥青颗粒制备沥青水浆的方法。
背景技术
石油沥青是原油加工过程的一种产品，在常温下是黑色或黑褐色的粘稠的液体、半固体或固体，主要含有可溶于三氯乙烯的烃类及非烃类衍生物，其性质和组成随原油来源和生产方法的不同而变化。
沥青的化学组成复杂，对组成进行分析很困难，且其化学组成也不能反映出沥青性质的差异，所以一般不作沥青的化学分析。通常从使用角度出发，将沥青中按化学成分和物理力学性质相近的成分划分为若干个组，这些组就称为“组分”。石油沥青的组分及其主要物性如下：油分、胶质、沥青质。
通过溶剂(丙烷、丁烷和戊烷)脱沥青过程，可以从减压渣油生产质量改善的脱沥青油用作残渣润滑油基础油或催化裂化、加氢裂化原料，同时得到高软化点的脱油沥青，后者的加工利用由于其高软化点而变得非常困难。如果将高软化点沥青制成浆液燃料如水乳液或水浆，可做为锅炉燃料、气化制合成气及氢气的原料或作为水蒸汽联合发电系统的燃料。但是石油沥青中还含有蜡，蜡会降低石油沥青的粘结性和塑性，降低了沥青水浆中的各物质粘结力，存放一段时间后容易出现沉淀，不利于后续继续使用。
基于此，本发明设计了具体为一种由高软化点石油沥青颗粒制备沥青水浆的方法，以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种由高软化点石油沥青颗粒制备沥青水浆的方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种由高软化点石油沥青颗粒制备沥青水浆的方法，具体方法包括如下步骤：
S1:将干燥的高软化点石油沥青置于粉碎机进行粉碎，然后过400目后，得到高软化点石油沥青颗粒，备用，
S2:EVA乳液、1,3-二氧杂环己烷、聚丙烯酸酯和轻质油加入搅拌罐中，搅拌35-45min，搅拌温度控制在45-55℃，得到脱蜡剂；
S3:将步骤S1的高软化点石油沥青颗粒和S2的脱蜡剂按照质量比100:2.5-3.5一起加入到搅拌罐内，将搅拌罐升温至85-90℃，搅拌12-15min，得到混合物，将混合物送入两相卧螺离心机中进行离心分离，将蜡分离，得到无蜡的混合溶液；
S4:向步骤S3无蜡的混合溶液中加入水、分散剂、聚乙烯醇和助燃剂，常温下在转速500-2000rpm机械剪切搅拌22-28min，制取沥青水浆；
优选的，所述轻质油的的碳原子数为5或者6。
优选的，所述EVA乳液、1,3-二氧杂环己烷、聚丙烯酸酯和轻质油的重量份比为1-3：2-8：0.5-3：86-96.5。
优选的，所述高软化点石油沥青的沥青软化点在225-250℃。
优选的，所述所述的分散剂选自石油磺酸盐乙基己基磷酸、十二烷基硫酸钠、聚丙烯酰胺、古尔胶、脂肪酸聚乙二醇酯中的一种或多种。
优选的，所述助燃剂选用环烷酸、磺酸金属盐、脂肪酸中的一种或多种。
优选的，所述无蜡的混合溶液、水、分散剂、聚乙烯醇和助燃剂的重量份比为45-60：35-48：0.3-0.9：1.1-1.5：1.5-1.9。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过EVA乳液、1,3-二氧杂环己烷、聚丙烯酸酯和轻质油相互配合形成脱蜡剂，脱蜡剂在与粉碎后的高软化点石油沥青颗粒充分结合反应，有助于将高软化点石油沥青颗粒中的蜡脱除，有助于提升沥青水浆的粘度，保证了处于粘度400-500mPa.s，使得沥青水浆的混合状态稳定，便于长期储存，存放10天未出现沉淀，后续继续使用时无需处理，降低使用成本；本发明通过添加助燃剂，助燃剂有助于提升沥青水浆燃烧性能，同时助燃剂选用淤浆分散类型，反向辅助分散剂，提升了各物质之间的分散性能，进一步沥青水浆的稳定性；本发明工艺简单，能耗较低，易于控制，适于大面积推广。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
一种由高软化点石油沥青颗粒制备沥青水浆的方法，具体方法包括如下步骤：
S1:将干燥的高软化点石油沥青置于粉碎机进行粉碎，高软化点石油沥青的沥青软化点在225℃，然后过400目后，得到高软化点石油沥青颗粒，备用，
S2:EVA乳液、1,3-二氧杂环己烷、聚丙烯酸酯和轻质油加入搅拌罐中，轻质油的的碳原子数为5，EVA乳液、1,3-二氧杂环己烷、聚丙烯酸酯和轻质油的重量份比为1：8：3：86，搅拌35min，搅拌温度控制在45℃，得到脱蜡剂；
S3:将步骤S1的高软化点石油沥青颗粒和S2的脱蜡剂按照质量比100:2.5一起加入到搅拌罐内，将搅拌罐升温至90℃，搅拌15min，得到混合物，将混合物送入两相卧螺离心机中进行离心分离，将蜡分离，得到无蜡的混合溶液；
S4:向步骤S3无蜡的混合溶液中加入水、分散剂、聚乙烯醇和助燃剂，无蜡的混合溶液、水、分散剂、聚乙烯醇和助燃剂的重量份比为45：35：0.9：1.1：1.9，常温下在转速500rpm机械剪切搅拌28min，制取沥青水浆；
分散剂选自石油磺酸盐乙基己基磷酸。
助燃剂选用环烷酸。
沥青水浆30℃粘度为415mPa.s，具有良好的流动性。该水浆储存稳定性良好，室温下放置10天无沉淀。
实施例2：
一种由高软化点石油沥青颗粒制备沥青水浆的方法，具体方法包括如下步骤：
S1:将干燥的高软化点石油沥青置于粉碎机进行粉碎，高软化点石油沥青的沥青软化点在235℃，然后过400目后，得到高软化点石油沥青颗粒，备用，
S2:EVA乳液、1,3-二氧杂环己烷、聚丙烯酸酯和轻质油加入搅拌罐中，轻质油的的碳原子数为6，EVA乳液、1,3-二氧杂环己烷、聚丙烯酸酯和轻质油的重量份比为2：6：0.5：96.5，搅拌38min，搅拌温度控制在55℃，得到脱蜡剂；
S3:将步骤S1的高软化点石油沥青颗粒和S2的脱蜡剂按照质量比100:3.5一起加入到搅拌罐内，将搅拌罐升温至85℃，搅拌13min，得到混合物，将混合物送入两相卧螺离心机中进行离心分离，将蜡分离，得到无蜡的混合溶液；
S4:向步骤S3无蜡的混合溶液中加入水、分散剂、聚乙烯醇和助燃剂，无蜡的混合溶液、水、分散剂、聚乙烯醇和助燃剂的重量份比为60：48：0.7：1.5：1.5-1.9，常温下在转速1500rpm机械剪切搅拌26min，制取沥青水浆；
分散剂选自石油磺酸盐乙基己基磷酸、十二烷基硫酸钠和聚丙烯酰胺。
助燃剂选用环烷酸、磺酸金属盐和脂肪酸。
沥青水浆30℃粘度为483mPa.s，具有良好的流动性。该水浆储存稳定性良好，室温下放置10天无沉淀。
实施例3：
一种由高软化点石油沥青颗粒制备沥青水浆的方法，具体方法包括如下步骤：
S1:将干燥的高软化点石油沥青置于粉碎机进行粉碎，高软化点石油沥青的沥青软化点在245℃，然后过400目后，得到高软化点石油沥青颗粒，备用，
S2:EVA乳液、1,3-二氧杂环己烷、聚丙烯酸酯和轻质油加入搅拌罐中，轻质油的的碳原子数为5，EVA乳液、1,3-二氧杂环己烷、聚丙烯酸酯和轻质油的重量份比为3：4：0.9：91.5，搅拌42min，搅拌温度控制在48℃，得到脱蜡剂；
S3:将步骤S1的高软化点石油沥青颗粒和S2的脱蜡剂按照质量比100:2.8一起加入到搅拌罐内，将搅拌罐升温至86℃，搅拌14min，得到混合物，将混合物送入两相卧螺离心机中进行离心分离，将蜡分离，得到无蜡的混合溶液；
S4:向步骤S3无蜡的混合溶液中加入水、分散剂、聚乙烯醇和助燃剂，无蜡的混合溶液、水、分散剂、聚乙烯醇和助燃剂的重量份比为58：39：0.5：1.2：1.8，常温下在转速1200rpm机械剪切搅拌22min，制取沥青水浆；
分散剂选自石油磺酸盐乙基己基磷酸、十二烷基硫酸钠、聚丙烯酰胺、古尔胶和脂肪酸聚乙二醇酯。
助燃剂选用环烷酸和磺酸金属盐。
沥青水浆30℃粘度为469mPa.s，具有良好的流动性。该水浆储存稳定性良好，室温下放置10天无沉淀。
实施例4：
一种由高软化点石油沥青颗粒制备沥青水浆的方法，具体方法包括如下步骤：
S1:将干燥的高软化点石油沥青置于粉碎机进行粉碎，高软化点石油沥青的沥青软化点在250℃，然后过400目后，得到高软化点石油沥青颗粒，备用，
S2:EVA乳液、1,3-二氧杂环己烷、聚丙烯酸酯和轻质油加入搅拌罐中，轻质油的的碳原子数为6，EVA乳液、1,3-二氧杂环己烷、聚丙烯酸酯和轻质油的重量份比为2：5：2.1：87，搅拌45min，搅拌温度控制在52℃，得到脱蜡剂；
S3:将步骤S1的高软化点石油沥青颗粒和S2的脱蜡剂按照质量比100:3.1一起加入到搅拌罐内，将搅拌罐升温至87℃，搅拌12min，得到混合物，将混合物送入两相卧螺离心机中进行离心分离，将蜡分离，得到无蜡的混合溶液；
S4:向步骤S3无蜡的混合溶液中加入水、分散剂、聚乙烯醇和助燃剂，无蜡的混合溶液、水、分散剂、聚乙烯醇和助燃剂的重量份比为52：42：0.3：1.3：1.7，常温下在转速2000rpm机械剪切搅拌25min，制取沥青水浆；
分散剂选自脂肪酸聚乙二醇酯。
助燃剂选用脂肪酸。
沥青水浆30℃粘度为428mPa.s，具有良好的流动性。该水浆储存稳定性良好，室温下放置10天无沉淀。
实施例5：
一种由高软化点石油沥青颗粒制备沥青水浆的方法，具体方法包括如下步骤：
S1:将干燥的高软化点石油沥青置于粉碎机进行粉碎，高软化点石油沥青的沥青软化点在240℃，然后过400目后，得到高软化点石油沥青颗粒，备用，
S2:EVA乳液、1,3-二氧杂环己烷、聚丙烯酸酯和轻质油加入搅拌罐中，轻质油的的碳原子数为5，EVA乳液、1,3-二氧杂环己烷、聚丙烯酸酯和轻质油的重量份比为3：2：1.6：89，搅拌39min，搅拌温度控制在53℃，得到脱蜡剂；
S3:将步骤S1的高软化点石油沥青颗粒和S2的脱蜡剂按照质量比100:3.4一起加入到搅拌罐内，将搅拌罐升温至88℃，搅拌13min，得到混合物，将混合物送入两相卧螺离心机中进行离心分离，将蜡分离，得到无蜡的混合溶液；
S4:向步骤S3无蜡的混合溶液中加入水、分散剂、聚乙烯醇和助燃剂，无蜡的混合溶液、水、分散剂、聚乙烯醇和助燃剂的重量份比为49：45：0.7：1.4：1.6，常温下在转速1600rpm机械剪切搅拌24min，制取沥青水浆；
分散剂选自古尔胶和脂肪酸聚乙二醇酯。
助燃剂选用磺酸金属盐。
沥青水浆30℃粘度为455mPa.s，具有良好的流动性。该水浆储存稳定性良好，室温下放置10天无沉淀。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案。
Claims (7)
1.一种由高软化点石油沥青颗粒制备沥青水浆的方法，其特征在于：具体方法包括如下步骤：
S1:将干燥的高软化点石油沥青置于粉碎机进行粉碎，然后过400目后，得到高软化点石油沥青颗粒，备用，
S2:EVA乳液、1,3-二氧杂环己烷、聚丙烯酸酯和轻质油加入搅拌罐中，搅拌35-45min，搅拌温度控制在45-55℃，得到脱蜡剂；
S3:将步骤S1的高软化点石油沥青颗粒和S2的脱蜡剂按照质量比100:2.5-3.5一起加入到搅拌罐内，将搅拌罐升温至85-90℃，搅拌12-15min，得到混合物，将混合物送入两相卧螺离心机中进行离心分离，将蜡分离，得到无蜡的混合溶液；
S4:向步骤S3无蜡的混合溶液中加入水、分散剂、聚乙烯醇和助燃剂，常温下在转速500-2000rpm机械剪切搅拌22-28min，制取沥青水浆。
2.根据权利要求1所述的一种由高软化点石油沥青颗粒制备沥青水浆的方法，其特征在于：所述轻质油的的碳原子数为5或者6。
3.根据权利要求2所述的一种由高软化点石油沥青颗粒制备沥青水浆的方法，其特征在于：所述EVA乳液、1,3-二氧杂环己烷、聚丙烯酸酯和轻质油的重量份比为1-3：2-8：0.5-3：86-96.5。
4.根据权利要求1所述的一种由高软化点石油沥青颗粒制备沥青水浆的方法，其特征在于：所述高软化点石油沥青的沥青软化点在225-250℃。
5.根据权利要求1所述的一种由高软化点石油沥青颗粒制备沥青水浆的方法，其特征在于：所述所述的分散剂选自石油磺酸盐乙基己基磷酸、十二烷基硫酸钠、聚丙烯酰胺、古尔胶、脂肪酸聚乙二醇酯中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的一种由高软化点石油沥青颗粒制备沥青水浆的方法，其特征在于：所述助燃剂选用环烷酸、磺酸金属盐、脂肪酸中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的一种由高软化点石油沥青颗粒制备沥青水浆的方法，其特征在于：所述无蜡的混合溶液、水、分散剂、聚乙烯醇和助燃剂的重量份比为45-60：35-48：0.3-0.9：1.1-1.5：1.5-1.9。
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| EP0160754B1 (en) * | 1982-09-29 | 1987-08-19 | Exxon Research And Engineering Company | Solvent dewaxing of waxy hydrocarbon distillates |
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| US6001886A (en) * | 1996-04-01 | 1999-12-14 | Texaco Inc. | Process for stable aqueous asphalt emulsions |
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