一種工業(yè)用粘結(jié)劑瀝青生產(chǎn)工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬焦油加工行業(yè)，具體涉及一種工業(yè)用粘結(jié)劑瀝青(軟化點(diǎn)在100?150°C
可調(diào))生產(chǎn)工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，國(guó)內(nèi)的焦油加工逐步趨向于規(guī)?；?，國(guó)內(nèi)超過(guò)50萬(wàn)噸/年加工規(guī)模的廠家已達(dá)10家以上，而瀝青產(chǎn)品占焦油加工產(chǎn)品產(chǎn)量的一半以上，到目前為止，國(guó)內(nèi)的煤瀝青產(chǎn)品主要以軟化點(diǎn)在110°c的瀝青產(chǎn)品為主。
[0003]目前國(guó)內(nèi)改質(zhì)瀝青的生產(chǎn)主要還是采用傳統(tǒng)的釜式加熱高溫聚合工藝，該工藝不僅能耗高，流程長(zhǎng)，釜底容易結(jié)焦，生產(chǎn)周期短，通常每個(gè)周期只有20多天。該工藝所需釜內(nèi)溫度高，常常需要加熱到400°C以上，這樣不僅對(duì)設(shè)備、管道、閥門(mén)要求高，而且產(chǎn)生的閃蒸油容易自燃爆炸，導(dǎo)致閃蒸油槽、中間槽成為安全風(fēng)險(xiǎn)最大的區(qū)域。因此，該工藝生產(chǎn)的瀝青產(chǎn)品質(zhì)量經(jīng)常達(dá)不到要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題:針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足提供一種新型工業(yè)用粘結(jié)劑瀝青生產(chǎn)工藝。
[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
一種新型工業(yè)用粘結(jié)劑瀝青的生產(chǎn)工藝，步驟如下:將瀝青送入到反應(yīng)釜中，開(kāi)啟攪拌器，控制反應(yīng)釜內(nèi)溫度為300?360°C，進(jìn)行高溫縮聚反應(yīng)合成工業(yè)用粘結(jié)劑瀝青，同時(shí)由反應(yīng)釜底部向反應(yīng)釜內(nèi)噴入氮?dú)夂脱鯕獾幕旌蠚怏w，反應(yīng)過(guò)程中混合氣體中的氧氣將瀝青中的自由基氧化，提高瀝青的分子量，剩余的混合氣體將瀝青中的輕質(zhì)組份帶出，即稱(chēng)之為閃蒸油。
[0006]按上述方案，攪拌器的攪拌轉(zhuǎn)速控制在50?150轉(zhuǎn)/分鐘。
[0007]按上述方案，所述的混合氣體中氧氣的體積百分含量在0.05?5%。
[0008]按上述方案，所述由混合氣體帶出的閃蒸油組分經(jīng)閃蒸油冷卻器冷卻后進(jìn)入閃蒸油槽收集，閃蒸油冷卻器采用低壓循環(huán)水進(jìn)行冷卻。
[0009]按上述方案，所述的反應(yīng)釜內(nèi)瀝青的液位控制在反應(yīng)釜的容積的60%_70%。
[0010]按上述方案，所述通入的混合氣體溫度為300?360°C，通入時(shí)通過(guò)流量調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)混合氣體的流量在30±10 m3/h?；旌蠚怏w的溫度可經(jīng)蒸汽加熱器加熱進(jìn)行控制?；旌蠚怏w溫度接近反應(yīng)釜內(nèi)溫度，能夠確保氣體在釜內(nèi)瀝青中的分配均勻性，這主要是因?yàn)闉r青的傳熱性較差，粘度受溫度影響變化很大。
[0011]按上述方案，所述的混合氣體通過(guò)混合氣體分配噴射器噴入反應(yīng)釜，所述混合氣體噴射器為環(huán)形管狀結(jié)構(gòu)，環(huán)形管的下端面上對(duì)稱(chēng)設(shè)有兩個(gè)混合氣體進(jìn)氣口，從噴射器底部進(jìn)氣，環(huán)形管上均勻分布有多個(gè)出氣孔。兩個(gè)進(jìn)氣口可以保證氣壓均勻，進(jìn)氣均勻。
[0012]按上述方案，所述的混合氣體分配噴射器的管徑大小為反應(yīng)釜內(nèi)徑的60%，通過(guò)堵板法蘭設(shè)定在反應(yīng)釜內(nèi)下部。通過(guò)堵板法蘭連接在檢修時(shí)方便拆卸。
[0013]按上述方案，所述的出氣孔孔徑在300微米以下。根據(jù)液態(tài)物質(zhì)表面張力，將孔徑設(shè)計(jì)在300微米以下，可有效防止孔被堵塞的現(xiàn)象，也可保證氣流的穩(wěn)定，每個(gè)氣孔流速均勻。環(huán)形管上的出氣孔可通過(guò)激光打孔實(shí)現(xiàn)。
[0014]按上述方案，所述工藝中通過(guò)控制瀝青的流入速度，控制瀝青在反應(yīng)Il內(nèi)的反應(yīng)時(shí)間為4~5h。
[0015]瀝青在反應(yīng)釜中進(jìn)行高溫縮聚反應(yīng)時(shí)由于瀝青的粘度很大，通過(guò)縮聚反應(yīng)生成的小分子物質(zhì)并不能很快的通過(guò)反應(yīng)釜閃蒸，這樣一方面阻礙了縮聚反應(yīng)快速進(jìn)行，另一方面，小分子物質(zhì)仍然夾雜在瀝青中導(dǎo)致瀝青軟化點(diǎn)較低，本工藝經(jīng)過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)之后，創(chuàng)造性的引入了混合氣體，特別是通過(guò)自制的混合氣體分配噴射器將混合氣體均勻地通入釜底，再通過(guò)攪拌器攪拌將混合氣體均勻分散在瀝青中，其一方面加速了縮聚反應(yīng)，混合氣體中的氧氣能夠和瀝青自由基發(fā)生氧化反應(yīng)，提高瀝青分子量，很快將瀝青質(zhì)量指標(biāo)調(diào)整到目標(biāo)值，另一方面可將反應(yīng)溫度降低近100°c，不僅節(jié)約了大量的天然氣，而且在傳統(tǒng)的工藝上減少了一個(gè)反應(yīng)釜及其配套設(shè)備，這也是本工藝的一大突破。這是因?yàn)?一般焦油加工工藝生產(chǎn)的高溫瀝青溫度均在400°c以上，而本工藝要求的反應(yīng)溫度僅300°C?360°C，這樣反應(yīng)釜燃燒爐的天然氣基本不會(huì)用，僅僅是開(kāi)工前烘爐需要，由此本發(fā)明的加熱爐燃燒器設(shè)計(jì)負(fù)荷在30m3/h天然氣消耗即可，可在傳統(tǒng)工藝基礎(chǔ)上節(jié)約天然氣約120m3/h,全年節(jié)約成本近400萬(wàn)元。除此，本工藝采用的混合氣體還可將反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的輕質(zhì)組分即閃蒸油帶出，閃蒸油由氣體攜帶經(jīng)過(guò)閃蒸油冷卻器能夠提高管道的通透性，防止管道堵塞，而且可以杜絕閃蒸油閃燃的現(xiàn)象。
[0016]本發(fā)明的有益效果:
(1)該工藝通過(guò)在反應(yīng)釜中引入氮?dú)夂脱鯕獾幕旌蠚怏w，可將反應(yīng)溫度由傳統(tǒng)的400多度降到300度左右，與現(xiàn)有工藝相比，減少I(mǎi)?2個(gè)瀝青反應(yīng)釜及其配套設(shè)備，使流程明顯縮短，同時(shí)大幅度降低天然氣消耗，節(jié)約能源，大大降低成本；此外，混合氣體參與反應(yīng)可確保閃蒸油不會(huì)閃燃或爆炸，大大的提高了工藝操作的安全性；
(2)產(chǎn)品質(zhì)量高，且產(chǎn)品質(zhì)量的調(diào)節(jié)彈性變大，可以根據(jù)客戶的要求，通過(guò)溫度調(diào)節(jié)、混合氣體流量調(diào)節(jié)等使得瀝青產(chǎn)品質(zhì)量的調(diào)節(jié)彈性大大增大，很容易將改質(zhì)瀝青質(zhì)量調(diào)整到國(guó)家一級(jí)品，滿足客戶要求。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為本發(fā)明新型工業(yè)用粘結(jié)劑瀝青生產(chǎn)工藝流程圖；
圖2為本發(fā)明混合氣體分配噴射器結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]實(shí)施例1
一種新型工業(yè)用粘結(jié)劑瀝青的生產(chǎn)工藝，如圖1所示，從瀝青塔送來(lái)的瀝青，溫度約340°C，調(diào)整反應(yīng)釜的瀝青液位，液位一般控制在反應(yīng)釜的容積的2/3 (反應(yīng)釜的容積為20m3)，并通過(guò)控制瀝青的流入速度，控制反應(yīng)時(shí)間為4小時(shí)，通過(guò)天然氣加熱爐加熱反應(yīng)釜調(diào)整反應(yīng)釜內(nèi)溫度為310°C，同時(shí)，啟動(dòng)攪拌器，調(diào)整轉(zhuǎn)速在50轉(zhuǎn)/分鐘，進(jìn)行高溫縮聚反應(yīng)，在此同時(shí)，氮?dú)夂脱鯕獾幕旌蠚怏w(氧體積含量為0.05%)通過(guò)蒸汽加熱器加熱至300 °C后，控制流速為27m3/h從反應(yīng)釜底部經(jīng)混合氣體分配噴射器進(jìn)入反應(yīng)釜。所述混合氣體噴射器為環(huán)形管狀結(jié)構(gòu)，管徑為25mm，大小為反應(yīng)釜內(nèi)徑的60%，通過(guò)堵板法蘭設(shè)定在反應(yīng)釜內(nèi)下部，環(huán)形管的下端面上對(duì)稱(chēng)設(shè)有兩個(gè)混合氣體進(jìn)氣口，從噴射器底部進(jìn)氣。環(huán)形管上均勻布設(shè)有多個(gè)出氣孔，