热处理降蜡试制优质道路沥青

摘要

蜡的存在严重影响道路沥青的使用性能，蜡使路面夏季发软易形成车辙，冬季发脆易形成裂缝，因此开发降低蜡含量的新工业技术具有重大意义。本文采用化学热处理法降蜡，以蜡含量较高的中间-石蜡基属的减渣LYYR为考察对象，结合沥青质理论研究，筛选了两种添加剂沥青质分散稳定剂和油浆供氢剂馏分，考察了原料单独热处理及与添加剂混合热处理对蜡含量的影响，揭示了热处理降蜡的适宜条件及其物理化学本质，并在此基础上调制出了多种道路沥青产品。 本文首先从渣油生焦的关键组分沥青质入手，为热处理降蜡筛选抑制生焦的添加剂，在生焦率低于0.1w％的前提下，提高热裂解降蜡的深度。实验表明，沥青质分散稳定剂在常温和热作用下均可降低沥青质分子的缔合作用，在渣油热反应体系中可减弱由沥青质分子物理凝聚引起的相分离，对生焦起物理延迟作用；油浆供氢剂馏分可提供活泼氢抑制缩合反应，对生焦起化学延迟作用。 然后将减渣LYVR进行热处理，考察蜡含量的变化。结果表明，高温短时间比低温长时间的条件更有利于蜡含量的降低。单独热处理，蜡含量最低降至3.3w％，降蜡率为19.5％；与添加剂混合热处理以提高裂解深度，蜡含量最低降至2.2w％，降蜡率为46.3％。对于蜡含量稍高于3.0w％的孤岛减渣，仅通过单独热处理便可将蜡含量降至2.8w％。 最后通过对原料LYVR热处理后大于500℃残渣组分各项性质的分析，选用蜡含量降至2.5w％的残渣组分进行沥青调和实验，结果表明，与原料LYVR、油浆或油浆重馏分调配可得到满足多种质量标准的道路沥青产品。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章前言

1.1选题背景与意义

1.2本课题的主要任务

第2章文献综述

2.1前言

2.2蜡对沥青性能的影响

2.3降低蜡含量的方法

2.4热处理法降蜡

2.4.1渣油热转化化学

2.4.2沥青质生焦机理

2.4.3沥青质的胶体稳定性

2.4.4添加物在沥青质热转化过程中的作用

2.5道路沥青生产工艺

2.6小结

第3章实验概述

3.1原料及其性质

3.2主要试剂

3.3主要实验仪器

3.4实验与分析方法

3.4.1氢转移测定方法

3.4.2热处理方法概述

3.4.3电导率法测定渣油胶体稳定性

3.4.4裂解蒸馏法测定蜡含量

第4章热处理添加剂的选择

4.1引言

4.2沥青质稳定剂的考察

4.2.1添加剂对戊烷沥青质含量的影响

4.2.2添加剂对沥青质的稳定作用

4.2.3添加剂在热反应中对沥青质缔合作用的影响

4.3供氢剂的考察

4.3.1化学探针的选择

4.3.2反应时间和温度对氢转移能力的影响

4.3.3油浆及其馏分受热氢转移能力研究

4.4本章小结

第5章热处理对蜡含量的影响

5.1引言

5.2 LYVR单独热处理

5.3 LYVR混合热处理

5.4热处理对＞500℃组分化学组成的影响

5.5热处理对＞500℃组分胶体稳定性的考察

5.6热处理对＞500℃组分蜡含量的影响

5.7本章小结

第6章调和道路沥青

6.1引言

6.2沥青调和组分及其性质

6.3二元调和实验

6.4三元调和实验

6.5本章小结

第7章结论

参考文献

本文创新点

附录

致谢

个人简历、在学期间的研究成果