改质沥青及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种改质沥青及其制备方法。该制备方法包括以下步骤：S1，将煤直接液化高温沥青与重质油、交联剂、催化剂混合，得到混合物，该煤直接液化高温沥青的软化点为115～160℃，β树脂含量为5～15wt%，灰分含量≤0.5wt%；以及S2，将上述混合物在120～200℃进行交联聚合得到改质沥青。本发明专利技术在交联剂和催化剂的作用下使煤直接液化高温沥青进行交联聚合反应得到低软化点、高β树脂含量的满足市场所需的中高温改质沥青要求的改质沥青，β树脂含量提高的改质沥青粘结性能好，可用作市场所需的中高温粘结剂沥青和浸渍沥青。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种。该制备方法包括以下步骤：S1，将煤直接液化高温沥青与重质油、交联剂、催化剂混合，得到混合物，该煤直接液化高温沥青的软化点为115～160℃，β树脂含量为5～15wt%，灰分含量≤0.5wt%；以及S2，将上述混合物在120～200℃进行交联聚合得到改质沥青。本专利技术在交联剂和催化剂的作用下使煤直接液化高温沥青进行交联聚合反应得到低软化点、高β树脂含量的满足市场所需的中高温改质沥青要求的改质沥青，β树脂含量提高的改质沥青粘结性能好，可用作市场所需的中高温粘结剂沥青和浸渍沥青。【专利说明】
本专利技术涉及煤液化残渣深加工
，具体而言，涉及一种改质浙青及其制备方法。
技术介绍
随着国民经济的快速发展，现代化和社会发展进程不断加快，我国对石油产品的消费量不断增长，大大超过了同期原油生产的增长速度，导致我们石油进口量逐年俱增，且已经超过了自产量。而我国是个富煤贫油的国家，充分利用丰富的煤炭资源，发展煤炭直接液化等先进的清洁煤技术是减少对国外原油过度依赖，缓解我国石油资源短缺、石油产品供需紧张状况的重要途径之一，同时也是提高我们煤炭资源利用率，减轻燃煤污染，促进能源、经济、环境协调发展的重要举措。煤直接液化是将煤通过高温、高压，在催化剂作用下加氢直接转化成清洁的运输燃料(石脑油、柴油等)或化工原料的一种先进的洁净煤技术。煤直接液化的过程一般是将煤预先粉碎至0.15mm以下的粒度，再与溶剂配成煤浆，并在一定温度(约450°C)和高压下加氢，使煤中的大分子裂解加氢成较小分子的过程。液化过程中除了得到需要的液化产品以外，还副产一些烃类分子、COx等气体、工艺水和固液分离过程产生的液化残留物(又称煤液化残渣)。液化残渣一般约占进煤量的30wt%左右。煤液化残渣的利用对液化过程的效率和整个液化厂的经济性和环境保护等均有不可低估的影响。研究煤直接液化残渣的高效、可行的综合利用方法，提取出有价值的产品对提高直接液化过程的经济效益具有重要的现实意义。煤直接液化残渣主要由无机质和有机质两部分组成，有机质包括液化重油、浙青类物质和未转化的煤，无机类物质(通常称为灰分)包括煤中的矿物质和外加的催化剂。有机类物质中的液化重油和浙青`类物质约占残渣量的50wt%，未转化煤约占残渣量的30wt%，灰分占20wt%左右。因此，将液化残渣中约占50wt%的浙青类物质和重质油分离出来进行综合开发利用，从中提取或制备出更有价值的产品是可行的。当今对煤液化残渣的利用技术主要用于锅炉燃料、焦化制油、气化制氢等传统方法。作为燃料直接在锅炉或窑炉中燃烧，无疑将影响煤液化的经济性，而且液化残渣中较高的硫含量将带来环境方面的问题。焦化制油虽然增加了煤液化工艺的液体油收率，但液化残渣并不能得到最合理的利用，半焦和焦炭还有大量的灰分和硫影响到它的用途。将液化残渣进行气化制氢的方法是一种有效的大规模利用的途径，但对残渣中的浙青类物质和重质油的高附加值利用潜力未得到体现。迄今为止，国内外已经有很多关于浙青类物质改质的研究报道，如采用氧化热聚法、加热聚合法、加压热聚法。氧化热聚法是将浙青原料间歇式加热蒸馏釜，再通入压缩空气进行加热氧化，釜内温度一般维持在340~360°C，通入的空气量能将浙青软化点提高到所需点为止；国内有的焦化厂采用加热聚合法，可将中温浙青软化点提高到120°C，甲苯不溶物值提高到30wt%左右；日本大阪煤气公司采用加压热聚法，发现浙青β树脂含量比常压加热聚合法要高，我国水城钢铁公司焦化厂用此方法已生成出合格的改质浙青。虽然这些浙青改质方法一直被国内外生产厂家采用，并且都生产出中高温改质浙青，例如，软化点在75~120°C，β树脂含量在16~35wt%，灰分低于0.5wt%的中高温改质浙青。但是这些浙青改质方法都是针对软化点较低(75~95°C)、β树脂含量在20wt%左右的石油系浙青或煤焦油系浙青，且主要是将上述浙青的软化点升高至合格改质浙青的要求并保持所得改质浙青的高β树脂含量；而有关高软化点(115~160°C)、低β树脂含量(5~15wt%)的煤直接液化高温浙青改质的研究至今未有报道，这种软化点过高的煤直接液化高温浙青因存在粘结性太差的劣势，产品开发适用性不强，不适合作为捣固炼焦、活性炭和石墨电极粘结剂、防水卷材、防水涂料等的原料，因此需要继续将其进行改性以满足市场所需。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种改质浙青及其制备方法，以煤直接液化高温浙青为原料，并改善了其浙青的性能。为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种改质浙青的制备方法，该制备方法包括以下步骤:Si，将煤直接液化高温浙青与重质油、交联剂、催化剂混合，得到混合物，该煤直接液化高温浙青的软化点为115~160°C，β树脂含量为5~15wt%，灰分含量< 0.5wt% ;以及S2，将上述混合物在120~200°C进行交联聚合得到改质浙青。进一步地，上述交联剂选自三聚甲醛、多聚甲醛和苯甲醛中的一种或几种。进一步地,上述交联剂的用量为所述煤直接液化高温浙青的I~50wt%,优选15~35%。 进一步地，上述催化剂为对甲基苯磺酸。进一步地,上述催化剂的用量为所述煤直接液化高温浙青的I~50wt%,优选15~35%。进一步地，上述重质油为初馏点大于260°C的重质油。进一步地，上述重质油包括蒽油、减压渣油、液化重油、催化裂化油浆中的一种或几种。进一步地，上述重质油的用量为所述煤直接液化高温浙青的5~100wt%，优选40 ~70%ο进一步地，上述步骤S2包括:步骤S21，将上述煤直接液化高温浙青进行粉碎，得到粉碎浙青；步骤S22，将上述粉碎浙青与重质油、交联剂、催化剂混合，得到上述混合物。进一步地,上述粉碎浙青的粒径为0.2~5mm。进一步地，上述步骤S3包括:将上述混合物以I~10°C /min的升温速率升温至120~200°C后，使上述混合物中的上述煤直接液化高温浙青与上述重质油进行交联聚合反应得到上述改质浙青。进一步地，上述步骤S1、S2、和S3在惰性气体或氮气气氛中进行，上述交联聚合反应持续0.5~36h。进一步地，上述步骤SI包括:将上述煤直接液化残渣与萃取剂混合，形成固液混合物；将上述固液混合物依次进行萃取、固液分离得到萃取液和萃余物；将上述萃取液进行减压蒸馏得到上述煤直接液化高温浙青。本专利技术的另一个方面还提供一种由上述方法所制得的改质浙青，其软化点在90~120°C，β树脂含量在16~29wt%，灰分含量≥0.43wt%。应用本专利技术的技术方案提供了一种改质浙青及其制备方法，通过采用与现有技术完全不同的煤直接液化高温浙青为原料，并使其在交联剂和催化剂的作用下使上述煤直接液化高温浙青进行交联聚合反应，将煤直接液化高温浙青的软化点降低至满足
技术介绍
所提到的中高温改质浙青的要求，β树脂含量也提高到能满足上述中高温改质浙青的要求，β树脂含量的提高使得到的改质浙青粘结性能好，可用作市场所需的中高温粘结剂浙青和浸溃浙青，从而为现有技术的改质浙青的制作提供了新的原料，并且为煤直接液化高温浙青找到了新的应用途径。【专利附图】【附图说明】构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李克健，章序文，舒成，常鸿雁，程时富，周颖，
申请(专利权)人：神华集团有限责任公司，中国神华煤制油化工有限公司，中国神华煤制油化工有限公司上海研究院，
类型：发明
国别省市：