專利名稱：：一種用煤焦油生產(chǎn)硬質(zhì)瀝青和中溫瀝青的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及瀝青的生產(chǎn)方法，具體的說是一種用煤焦油生產(chǎn)硬質(zhì)瀝青和中溫瀝青的方法。
背景技術(shù)：
：煤焦瀝青是采用煤焦油深加工制得的一種瀝青產(chǎn)品，隨著其質(zhì)量的提高，應(yīng)用也日益廣泛。目前，在國內(nèi)生產(chǎn)中溫瀝青相對較成熟，不過硬質(zhì)瀝青的生產(chǎn)技術(shù)還不夠成熟，硬質(zhì)瀝青的需求主要靠進(jìn)口，但是在國外硬質(zhì)瀝青普遍采用中溫瀝青閃蒸工藝，該工藝產(chǎn)品質(zhì)量一般，該工藝投資大，設(shè)備配件昂貴，能耗高，污染環(huán)境，裝置停車檢修頻繁，操作人員勞動強(qiáng)度大。這種生產(chǎn)工藝所需的配套設(shè)備也較昂貴，用其生產(chǎn)工藝來生產(chǎn)硬質(zhì)瀝青成本會很高，而且這種工藝生產(chǎn)時間較長，一種生產(chǎn)工藝只能用一套設(shè)備來實(shí)現(xiàn)，工藝流程較復(fù)雜，同時也都需要對生產(chǎn)過程進(jìn)行二次的加熱，浪費(fèi)熱能，提高了成本，也不環(huán)保，不符合節(jié)能減耗降排的發(fā)展要求。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是為解決上述技術(shù)問題，提供了一種用煤焦油生產(chǎn)硬質(zhì)瀝青和中溫瀝青的方法，其具有生產(chǎn)過程不需要二次加熱，反應(yīng)時間短、節(jié)能和環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題的不足，所采用的技術(shù)方案是一種用煤焦油生產(chǎn)硬質(zhì)瀝青和中溫瀝青的方法，采用的生產(chǎn)裝置包括管式爐、二段蒸發(fā)器、餾分塔、反應(yīng)塔、改質(zhì)塔、冷卻器、氣液分離器、真空泵和收集器，其制備方法包括以下步驟步驟一采用煤焦油作原料，將原料送入管式爐后，加熱至370-42(TC，生成高溫焦油，高溫焦油經(jīng)主管道送入二段蒸發(fā)器，另有一路高溫焦油經(jīng)副管道流向反應(yīng)塔，用于反應(yīng)塔內(nèi)物料的溫度控制；步驟二高溫焦油送入二段蒸發(fā)器后，進(jìn)行蒸餾，蒸餾溫度360-38(TC，蒸餾時間5-30分鐘，生成中溫瀝青，蒸餾過程中的油氣經(jīng)餾分塔冷卻后收集，中溫瀝青送入收集器，制得中溫瀝青；步驟三在收集中溫瀝青的同時，二段蒸發(fā)器內(nèi)的瀝青由二段蒸發(fā)器與反應(yīng)塔的管道送入反應(yīng)塔，反應(yīng)塔內(nèi)的氣壓控制在20-80KPa，溫度控制在360-390°C，當(dāng)溫度低于所需溫度時，開啟管式爐與反應(yīng)塔副管道上的控制閥，向反應(yīng)塔內(nèi)注入高溫焦油，注入量以反應(yīng)塔內(nèi)溫度升至所需范圍止；步驟四送入反應(yīng)塔中的瀝青，在反應(yīng)塔內(nèi)反應(yīng)10-120分鐘，反應(yīng)塔內(nèi)的瀝青在反應(yīng)過程中產(chǎn)生的油氣經(jīng)油氣管道送回二段蒸發(fā)器，反應(yīng)后的液態(tài)瀝青送入改質(zhì)塔；步驟五液態(tài)瀝青送入改質(zhì)塔后，將改質(zhì)塔的負(fù)壓控制在-90—101^&，進(jìn)行閃蒸，閃蒸時間為5-120分鐘，閃蒸過程中產(chǎn)生的油氣經(jīng)油氣管排出并經(jīng)冷卻、分離后收集，將閃蒸后的液態(tài)瀝青送入收集器，即制得液態(tài)硬質(zhì)瀝青；步驟六對收集后的液態(tài)硬質(zhì)瀝青進(jìn)行冷卻成型，即制得固態(tài)硬質(zhì)瀝青。本發(fā)明，所述的煤焦油，灰份《0.13%，萘含量>7%，甲苯不溶物3.5-7.0%，密度1.15-1.21，當(dāng)溫度在80。C時的恩氏粘度《4.0本發(fā)明的有益效果是本方法通過與配套設(shè)備的結(jié)合使用，在生產(chǎn)中溫瀝青過程中還可以通過控制反應(yīng)時間、壓強(qiáng)和溫度生產(chǎn)出硬質(zhì)瀝青，實(shí)現(xiàn)了一種方法可生產(chǎn)出中溫瀝青和硬質(zhì)瀝青兩種瀝青；反應(yīng)溫度通過調(diào)整高溫焦油的加入比例來調(diào)節(jié)，生產(chǎn)工藝不需要二次加熱，不會消耗熱能，節(jié)約了資源；在負(fù)壓低溫下生產(chǎn)，也更環(huán)保；縮短了生產(chǎn)硬質(zhì)瀝青所需的反應(yīng)時間達(dá)到40%以上，生產(chǎn)產(chǎn)率得以提高。圖1是本發(fā)明的生產(chǎn)工藝流程圖。具體實(shí)施例方式—種用煤焦油生產(chǎn)硬質(zhì)瀝青和中溫瀝青的方法，采用的生產(chǎn)裝置包括管式爐、二段蒸發(fā)器、餾分塔、反應(yīng)塔、改質(zhì)塔、冷卻器、氣液分離器、真空泵和收集器。實(shí)施例一—種用煤焦油生產(chǎn)硬質(zhì)瀝青和中溫瀝青的方法，制備方法包括以下步驟步驟一原料煤焦油中水份1%，密度1.15，當(dāng)溫度在8(TC時的恩氏粘度1.0，灰份0.05%，萘含量8%，甲苯不溶物3.5%，將原料送入管式爐后，加熱至370°C的高溫焦油，高溫焦油經(jīng)主管道送入二段蒸發(fā)器，另設(shè)有一路副管道直通反應(yīng)塔，用于反應(yīng)塔內(nèi)物料的溫度控制；步驟二高溫焦油送入二段蒸發(fā)器后，進(jìn)行蒸餾，蒸餾溫度控制在36(TC，生成中溫瀝青，蒸餾過程中的油氣經(jīng)餾分塔冷卻后收集，打開二段蒸發(fā)器上的中溫瀝青排放閥，中溫瀝青被送入收集器，制得中溫瀝青；步驟三將經(jīng)二段蒸發(fā)器蒸餾后的瀝青由二段蒸發(fā)器與反應(yīng)塔的管道送入反應(yīng)塔反應(yīng)，反應(yīng)塔內(nèi)的氣壓控制在20KPa，溫度控制在36(TC，送入反應(yīng)塔的瀝青的溫度為360°C，滿足反應(yīng)塔所需的360°C的反應(yīng)溫度，所以此時不需開啟管式爐與反應(yīng)塔副管道上的控制閥，不用加入高溫焦油調(diào)控反應(yīng)塔溫度；步驟四送入反應(yīng)塔中的瀝青，在反應(yīng)塔內(nèi)反應(yīng)IO分鐘，反應(yīng)塔內(nèi)的瀝青在反應(yīng)過程中產(chǎn)生的油氣經(jīng)油氣管道送回二段蒸發(fā)器后，從二段蒸發(fā)器塔頂直接排到餾分塔并收集，將反應(yīng)后的塔內(nèi)的液態(tài)瀝青送入改質(zhì)塔；步驟五液態(tài)瀝青送入改質(zhì)塔后，通過真空泵將改質(zhì)塔的負(fù)壓控制在-gOKPa，進(jìn)行5分鐘的閃蒸，閃蒸過程中產(chǎn)生的油氣經(jīng)油氣管排出到冷卻器，經(jīng)過冷卻后被送入氣液分離器，最后排出被收集，將改質(zhì)塔內(nèi)閃蒸后的液態(tài)瀝青送入收集器，即制得液態(tài)硬質(zhì)瀝青.步驟六對收集后的液態(tài)硬質(zhì)瀝青進(jìn)行冷卻成型，即制得固態(tài)硬質(zhì)瀝青。實(shí)施例二—種用煤焦油生產(chǎn)硬質(zhì)瀝青和中溫瀝青的方法，制備方法包括以下步驟步驟一原料煤焦油中密度1.21，8(TC時的恩氏粘度4.0，灰份0.13%，萘含量7%，甲苯不溶物7%，將原料送入管式爐后，加熱至420°C的高溫焦油，高溫焦油經(jīng)主管道送入二段蒸發(fā)器，另設(shè)有一路副管道直通反應(yīng)塔，用于反應(yīng)塔內(nèi)物料的溫度控制；步驟二高溫焦油送入二段蒸發(fā)器后，進(jìn)行蒸餾，蒸餾溫度控制在38(TC，生成中溫瀝青，蒸餾過程中的油氣經(jīng)餾分塔冷卻后收集，打開二段蒸發(fā)器上的中溫瀝青排放閥，中溫瀝青被送入收集器，制得中溫瀝青；步驟三將經(jīng)二段蒸發(fā)器蒸餾后的瀝青由二段蒸發(fā)器與反應(yīng)塔的管道送入反應(yīng)塔反應(yīng)，反應(yīng)塔內(nèi)的氣壓控制在80KPa，溫度控制在39(TC，送入反應(yīng)塔的瀝青的溫度為38(TC，低于反應(yīng)塔所需的39(TC的反應(yīng)溫度，開啟管式爐與反應(yīng)塔副管道上的控制閥，向反應(yīng)塔內(nèi)注入42(TC的高溫焦油，當(dāng)反應(yīng)塔溫度經(jīng)過高溫焦油的調(diào)溫后達(dá)到39(TC的溫度時可以關(guān)閉控制閥；步驟四送入反應(yīng)塔中的瀝青和高溫焦油，在反應(yīng)塔內(nèi)反應(yīng)120分鐘，反應(yīng)塔內(nèi)的瀝青在反應(yīng)過程中產(chǎn)生的油氣經(jīng)油氣管道送回二段蒸發(fā)器后，從二段蒸發(fā)器塔頂直接排到餾分塔并收集，將反應(yīng)后的塔內(nèi)的液態(tài)瀝青送入改質(zhì)塔；步驟五液態(tài)瀝青送入改質(zhì)塔后，通過真空泵將改質(zhì)塔的負(fù)壓控制在-lOKPa，進(jìn)行120分鐘的閃蒸，閃蒸過程中產(chǎn)生的油氣經(jīng)油氣管排出到冷卻器，經(jīng)過冷卻后被送入氣液分離器，最后排出被收集，將改質(zhì)塔內(nèi)閃蒸后的液態(tài)瀝青送入收集器，即制得液態(tài)硬質(zhì)瀝青.步驟六對收集后的液態(tài)硬質(zhì)瀝青進(jìn)行冷卻成型，即制得固態(tài)硬質(zhì)瀝青。實(shí)施例三—種用煤焦油生產(chǎn)硬質(zhì)瀝青和中溫瀝青的方法，制備方法包括以下步驟步驟一原料煤焦油中密度l.18，8(TC時的恩氏粘度3，灰份0.1%，萘含量9%，甲苯不溶物5%，將原料送入管式爐后，加熱至400°C的高溫焦油，高溫焦油經(jīng)主管道送入二段蒸發(fā)器，另設(shè)有一路副管道直通反應(yīng)塔，用于反應(yīng)塔內(nèi)物料的溫度控制；步驟二高溫焦油送入二段蒸發(fā)器后，進(jìn)行蒸餾，蒸餾溫度控制在37(TC，生成中溫瀝青，蒸餾過程中的油氣經(jīng)餾分塔冷卻后收集，打開二段蒸發(fā)器上的中溫瀝青排放閥，中溫瀝青被送入收集器，制得中溫瀝青；步驟三將經(jīng)二段蒸發(fā)器蒸餾后的瀝青由二段蒸發(fā)器與反應(yīng)塔的管道送入反應(yīng)塔反應(yīng)，反應(yīng)塔內(nèi)的氣壓控制在50KPa，溫度控制在378t:，送入反應(yīng)塔的瀝青的溫度為37(TC，低于反應(yīng)塔所需的37『C的反應(yīng)溫度，開啟管式爐與反應(yīng)塔副管道上的控制閥，向反應(yīng)塔內(nèi)注入40(TC的高溫焦油，當(dāng)反應(yīng)塔溫度經(jīng)過高溫焦油的調(diào)溫后達(dá)到378t:的溫度時可以關(guān)閉控制閥；步驟四送入反應(yīng)塔中的瀝青和高溫焦油，在反應(yīng)塔內(nèi)反應(yīng)20分鐘，反應(yīng)塔內(nèi)的瀝青在反應(yīng)過程中產(chǎn)生的油氣經(jīng)油氣管道送回二段蒸發(fā)器后，從二段蒸發(fā)器塔頂直接排到餾分塔并收集，將反應(yīng)后的塔內(nèi)的液態(tài)瀝青送入改質(zhì)塔；步驟五液態(tài)瀝青送入改質(zhì)塔后，通過真空泵將改質(zhì)塔的負(fù)壓控制在_701^&，進(jìn)行60分鐘的閃蒸，閃蒸過程中產(chǎn)生的油氣經(jīng)油氣管排出到冷卻器，經(jīng)過冷卻后被送入氣液分離器，最后排出被收集，將改質(zhì)塔內(nèi)閃蒸后的液態(tài)瀝青送入收集器，即制得液態(tài)硬質(zhì)瀝青.步驟六對收集后的液態(tài)硬質(zhì)瀝青進(jìn)行冷卻成型，即制得固態(tài)硬質(zhì)瀝青。根據(jù)實(shí)施例三制得的硬質(zhì)瀝青所達(dá)到的指標(biāo)和參數(shù)如下5<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>在以上生產(chǎn)工藝中，瀝青在經(jīng)改質(zhì)塔閃蒸后，上層輕質(zhì)油分從塔頂部采出，冷卻后收集即成為瀝青油副產(chǎn)品。本發(fā)明所使用的管式爐和二段蒸發(fā)器為焦油制瀝青生產(chǎn)工藝中的通用設(shè)備。管式爐通過主管道與二段蒸發(fā)器連接，二段蒸發(fā)器的出料口通過管道與反應(yīng)塔上的物料入口連接，管式爐通過副管道與反應(yīng)塔上的高溫料進(jìn)口連接。本發(fā)明采用的反應(yīng)塔是為一密閉容器，反應(yīng)塔上部設(shè)有兩個進(jìn)料口，分別與管式爐和二段蒸發(fā)器連接，用于輸入中溫瀝青和高溫焦油。在與進(jìn)料口連接的管道上設(shè)置閥門，用于控制進(jìn)料量，以達(dá)到調(diào)溫的目的。反應(yīng)塔頂部還設(shè)有油氣出口，并通過輸送管與二段蒸發(fā)器連接，將反應(yīng)過程中從瀝青中分離出的油氣重新送回二段蒸發(fā)器內(nèi)并排除到餾分塔內(nèi)被收集。在反應(yīng)塔下部設(shè)有兩個出料口，分別與收集器和改質(zhì)塔連接，用于中溫改質(zhì)瀝青的輸出以及向改質(zhì)塔輸送瀝青。在反應(yīng)塔上設(shè)置液位計(jì)接口和溫度計(jì)接口，便于檢測塔內(nèi)瀝青量和溫度。由于在反應(yīng)塔開始用于生產(chǎn)之前，塔內(nèi)溫度較低，若此時中溫物料進(jìn)入反應(yīng)塔，溫度下降較多，調(diào)整反應(yīng)塔內(nèi)溫度時需要摻入的高溫焦油太多。因此，可以在反應(yīng)塔內(nèi)或者塔外設(shè)置預(yù)熱裝置，預(yù)熱裝置由鋪設(shè)在反應(yīng)塔底部的加熱管組成，加熱管內(nèi)通入高溫蒸汽，起到預(yù)熱反應(yīng)塔的作用。設(shè)備開始工作后，物料源源不斷進(jìn)入反應(yīng)塔，塔內(nèi)溫度由物料保持，不需加熱，可停止輸入高溫蒸汽。本發(fā)明所使用的改質(zhì)塔為密閉容器，上部設(shè)有物料進(jìn)口用于接收從反應(yīng)塔送入的瀝青，改質(zhì)塔頂部設(shè)置用于油氣排出口，油氣排出口通過管道與冷卻器、氣液分離器和真空泵順序連接。在抽真空的同時，將閃蒸過程分離出的油氣抽出，經(jīng)冷卻分離后收集。改質(zhì)塔底部設(shè)有收集口，通過管道與收集器連接。為提高改質(zhì)塔的閃蒸效果，可在塔內(nèi)設(shè)置一個分散器，使進(jìn)入改質(zhì)塔的瀝青分散下落，增大瀝青與空氣的接觸面，提高閃蒸產(chǎn)率。分散器可以從中軸線剖開的鋼管交叉焊接組成，并架設(shè)在改質(zhì)塔內(nèi)，剖開面朝上，并在底部打孔。輸入改質(zhì)塔的瀝青落在分散器內(nèi)，順鋼管流動并由底部鉆孔落下，當(dāng)進(jìn)入的瀝青達(dá)到最大量時，還可以從兩側(cè)溢出，起到均勻分散的作用。其分散器的設(shè)置形式不限于以上描述，只要能起到分散作用即可。權(quán)利要求一種用煤焦油生產(chǎn)硬質(zhì)瀝青和中溫瀝青的方法，采用的生產(chǎn)裝置包括管式爐、二段蒸發(fā)器、餾分塔、反應(yīng)塔、改質(zhì)塔、冷卻器、氣液分離器、真空泵和收集器，其特征在于制備方法包括以下步驟步驟一采用煤焦油作原料，將原料送入管式爐后，加熱至370-420℃，生成高溫焦油，高溫焦油經(jīng)主管道送入二段蒸發(fā)器，另有一路高溫焦油經(jīng)副管道流向反應(yīng)塔，用于反應(yīng)塔內(nèi)物料的溫度控制；步驟二高溫焦油送入二段蒸發(fā)器后，進(jìn)行蒸餾，蒸餾溫度360-380℃，蒸餾時間5-30分鐘，生成中溫瀝青，蒸餾過程中的油氣經(jīng)餾分塔冷卻后收集，中溫瀝青送入收集器，制得中溫瀝青；步驟三在收集中溫瀝青的同時，二段蒸發(fā)器內(nèi)的瀝青由二段蒸發(fā)器與反應(yīng)塔的管道送入反應(yīng)塔，反應(yīng)塔內(nèi)的氣壓控制在20-80KPa，溫度控制在360-390℃，當(dāng)溫度低于所需溫度時，開啟管式爐與反應(yīng)塔副管道上的控制閥，向反應(yīng)塔內(nèi)注入高溫焦油，注入量以反應(yīng)塔內(nèi)溫度升至所需范圍止；步驟四送入反應(yīng)塔中的瀝青，在反應(yīng)塔內(nèi)反應(yīng)10-120分鐘，反應(yīng)塔內(nèi)的瀝青在反應(yīng)過程中產(chǎn)生的油氣經(jīng)油氣管道送回二段蒸發(fā)器，反應(yīng)后的液態(tài)瀝青送入改質(zhì)塔；步驟五液態(tài)瀝青送入改質(zhì)塔后，將改質(zhì)塔的負(fù)壓控制在-90--10KPa，進(jìn)行閃蒸，閃蒸時間為5-120分鐘，閃蒸過程中產(chǎn)生的油氣經(jīng)油氣管排出并經(jīng)冷卻、分離后收集，將閃蒸后的液態(tài)瀝青送入收集器，即制得液態(tài)硬質(zhì)瀝青；步驟六對收集后的液態(tài)硬質(zhì)瀝青進(jìn)行冷卻成型，即制得固態(tài)硬質(zhì)瀝青。2.如權(quán)利要求1所述的一種用煤焦油生產(chǎn)硬質(zhì)瀝青和中溫瀝青的方法，其特征在于所述的煤焦油，灰份《0.13%，萘含量>7%，甲苯不溶物3.5-7.0%，密度1.15-1.21，當(dāng)溫度在8(TC時的恩氏粘度《4.0。全文摘要一種用煤焦油生產(chǎn)硬質(zhì)瀝青和中溫瀝青的方法，涉及瀝青的生產(chǎn)方法，將煤焦油送入管式爐加熱后送入二段蒸發(fā)器，進(jìn)行蒸餾制得中溫瀝青，后將經(jīng)二段蒸發(fā)器蒸餾后的瀝青送入反應(yīng)塔，反應(yīng)后的瀝青送入改質(zhì)塔，經(jīng)閃蒸后制得硬質(zhì)瀝青。本方法通過與配套設(shè)備的結(jié)合使用，在生產(chǎn)中溫瀝青過程中還可以通過控制反應(yīng)時間、壓強(qiáng)和溫度生產(chǎn)出硬質(zhì)瀝青；使用中溫瀝青與高溫焦油混合制備硬質(zhì)瀝青，反應(yīng)溫度通過調(diào)整高溫焦油的加入比例來調(diào)節(jié)，生產(chǎn)工藝不需要二次加熱，不會消耗熱能，節(jié)約了資源；在負(fù)壓低溫下生產(chǎn)，也更環(huán)保；縮短了生產(chǎn)硬質(zhì)瀝青所需的反應(yīng)時間達(dá)到40％以上，生產(chǎn)產(chǎn)率得以提高。文檔編號C10C1/00GK101775302SQ20101011043公開日2010年7月14日申請日期2010年2月21日優(yōu)先權(quán)日2010年2月21日發(fā)明者劉濤,張啟福申請人:河南海星化工科技有限公司