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几种改质沥青生产方法的比较

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几种改质沥青生产方法的比较

发布日期:2017-02-03 作者:大石桥市创镁耐火材料有限公司 点击:

    目前,国内绝大部分改质沥青生产厂家都采用釜式连续加热聚合法,但由于两釜(有的厂家用3个釜)串联使用,沥青在管道内自流,很容易造成釜内液位不稳定,管道堵塞;另外由于沥青的传热性较差,改质釜不能做得太大,这就限制了改质沥青的产量,操作环境也较差。国内生产改质沥青用的反应釜一般为Φ2460×30mm, H=4000mm, V=20m3。10万t/a焦油加工的规模一般需2釜串联使用,15万t/a焦油加工的规模一般需3釜串联使用,才能达到理想效果。这种方法在国外发达国家已被淘汰。

    焦油连续加热加压聚合法是日本大阪煤气公司开发的技术,能从焦油直接生产改质沥青,产品指标可通过温度、压力、釜底过热蒸汽任意调整,可生产软化点85~105℃ 、TI 25%~38%、β-树脂20%~25%以上任何等级的改质沥青。与常压热聚合法相比,其优点主要是热缩聚加强、热分解减弱,β-树脂含量明显提高。此法被广泛地应用于日本、西德等发达国家,但操作条件属高温高压,设备较多,对设备的要求也较高。
    热沥青循环聚合法是法国IRH公司的技术,在法国及国外的所属工厂广泛使用,其主要优点在于运行稳定,所生产的改质沥青不含中间相,产品质量较高,能够适合大规模生产。但由于沥青在釜内循环加热,能耗较高,同时增加2台热沥青循环泵,国产泵无法满足使用要求,如果从国外进口此泵,不仅价格昂贵,维修费用较高,而且对维修人员的技术水平要求也较高。
    焦油常压连续加热聚合法,是把焦油常压蒸馏和釜式连续加热聚合法结合在一起的新型改质沥青生产方法,它能从焦油蒸馏的过程中直接生产改质沥青,该方法投资少、工艺流程简单、操作方便,没有特殊设备,操作费用和维修费用低,能耗也较低,可适用于30万t/a规模以下的焦油加工企业。目前山东兖矿科蓝煤焦化有限公司有2套装置已分别正常运行了4年和5年,运行效果很好,产品质量稳定。
    国内采用的沥青间歇釜连续加热聚合法生产改质沥青工艺(传统工艺)和焦油常压连续加热聚合法生产改质沥青工艺(新工艺)的能耗和产品质量对比见表4和表5(能耗以吨焦油计,规模按焦油计)。
    不同改质沥青生产工艺的能耗对比
工艺水,m3电,kWH蒸汽,t煤气,m3规模,万t/a
传统工艺2.0300.41205~10
新工艺1.0210.267510
         不同改质沥青生产工艺的产品质量对比
标新工艺传统工艺2 ]1 _* }& o/ ]7 W# J* Z: M5 @$ e# Y
中温沥青改质沥青中温沥青改质沥青
软化点,℃85~92100~11585~95105~115
甲苯不溶物TI,%26~3030~3618~2228~327 ?7 _; |# ^3 X& _. A
喹啉不溶物QI,%8~109~125~109~11
结焦值,%>52>56>48>56
    真空闪蒸法是一种较为先进的硬质沥青生产方法,虽然其TI不高,但其β-树脂较高(沥青中真正代表粘结性的是β-树脂),由于管式加热炉出口温度低、炉管不易结焦,所生产的沥青不含有中间相。该方法具有工艺设备简单、易于操作、能耗低等优点,用这种沥青生产出的炭素制品成品率高、导电性好、消耗低。这种工艺已广泛地应用于拉美、西欧等国家。目前,国内有4家焦油加工企业用这种方法生产硬质沥青。
    在预焙阳极的生产上,中国各家铝厂、俄罗斯铝业普遍使用聚合法高温沥青(改质沥青),美国铝业、加拿大铝业和西欧、南美洲、中东等国家均采用真空闪蒸法高温沥青(硬质沥青);两种沥青最大的区别在于硬质沥青不含有中间相,用硬质沥青生产的预焙阳极、高炉电极等成品率高、导电性好。虽然硬质沥青的TI比改质沥青低,但它们具有同样的粘结性,即β-树脂是一样的。目前国内能够生产硬质沥青的厂家为考伯斯(中国)炭素化工有限公司、黄骅信诺立兴煤化工有限公司、杰富意振兴煤化工有限公司和邢台旭阳煤化工有限公司,总产能可达到80万t/a左右。其中考伯斯和杰富意振兴的沥青产品全部出口,估计目前硬质沥青年出口量可达15万吨左右。
    从以上几种改质沥青生产方法的比较可看出,在我国目前的发展状况下,焦油连续加热聚合法、真空闪蒸法是比较适合我国国情的改质沥青(硬质沥青)生产方法。这两种方法具有操作简单灵活,产品质量较好且稳定,能耗较低,能生产各种指标的沥青等特点,是改质沥青生产的发展方向

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