fcc油浆在沥青路表工程之应用可行性研究

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1、FCC油浆在沥青路表工程之应用可行性研究第1章前言1.1催化裂化（FCC)油装概述近年来，国内在催化裂化（fluidcatalyticcracking,FCC)方面取得了很大的突破，重质油的催化裂化是其轻质化的最重要的加工手段，而油浆是催化裂化过程中的一种低附加值产品,目前我国每年副产物油装总产量约为800万吨，主要作为燃料重油使用，但是使用范围小，燃烧效率低，对环境污染严重，FCC油菜的价值没有得到合理充分的应用。FCC油菜如何最大资源化利用是当前研究的热点问题。FCC油浆的密度较大、较高的碳氢原子比与分子量、芳经含量较高。而由于其主要由短侧链的多环芳经组成，使

2、其成为具有生产众多化工产品的优势。张永新[3]总结了我国主要产地FCC油衆的组成，如表1.1所示。表中数据表明FCC油装的芳烃含量均在52%以上，基于芳烃组分能改善材料的塑性，减小材料的粘度，因此，FCC油m在调制石油沥青、生产沥青碳素纤维、环保型橡胶软化剂和填充油、石油芳烃增塑剂及针状焦的重要原材料。根据四组分和胶体原理，沥青胶结料是由相对分子质量相对较大的沥青质分散到饱和烃、芳香怪、胶质组成的软沥青相中形成的胶体溶液。由于我国80%以上的原油为石蜡基原油，錯含量在3%以上，不适合生产质量优异的道路沥青。此外，还因为高速公路的大规模建设对优质沥青胶结料的需求越来

3、越大。因此，高芳经含量的FCC油菜在调制道路沥青中大有可为，如:FCC油浆可以降低高粘度沥青的粘度，增大延度，也可以与澄油调和成满足路用性能的重交沥青，此外可以作为改性助剂改善改性沥青的性能。向丽等[4]使用糠醛对FCC油浆进行抽提进一步提高芳烃的含量，作为改性助剂制备胶粉改性沥青，使橡胶粉更好的溶胀，增加沥青的高低温和抗老化性能。.1.2SBS改性沥青概述SBS改性沥青是在基质沥青的基础上，加入少量SBS改性剂和一定比例的稳定剂，并通过机械搅拌、高速剪切等方式使SBS和稳定剂均勾分散在沥青中，以达到较为稳定的共混结构，从而得到利用SBS的良好物理性能来改性沥青的

4、效果。一般来说，SBS改性沥青需要经过溶胀、剪切、发育三个过程才能制备[14]。首先，在整个改性沥青体系中，相容性与溶胀能力直接相关，可以说是溶胀的大小与相容性能成正比，因此如果改性沥青中的SBS溶胀成分越大，则整个改性沥青的相容性就会越好。另外改性沥青生产、加工工艺和高温稳定性又直接影响着SBS改性沥青的溶胀性能。一方面由于溶胀速度与反应温度有很大的关系，因此如果温度不断升高，USBS在整个沥青体系的溶胀速度就会不断加快，当反应温度高于SBS玻璃化转变温度时，整个沥青体系中会有明显的溶胀，得到的SBS改性沥青相容性明显变好。另一方面SBS溶胀的速度与其自身的结构

5、也有很大的关系，简单地说即线性SBS比星形SBS的溶胀速度要快[15]。剪切是SBS改性沥青过程中相当重要的一步，一般认为剪切的好坏会直接影响到最终SBS改性沥青的性能。胶体磨是改性沥青设备的核心，而在其内部有一定数量的磨刀，分为动盘和定盘两个部分，且无论动定盘其形状都为齿槽装的圆环，且在二者之间可以在外面通过设定物料细度来调整二者之间的间隙。工作时，动盘高速旋转，与定盘形成剪切力，磨内的改性剂在剪切力的作用下被不断分散，并且带入动定盘之间的间隙，使其被磨细，并与沥青形成较为均勻地共混体系，其中改性剂经过磨刀被粉磨的越细，其在沥青中分散度就越高，因而其均勾性、存储

6、稳定性也越好。而在经过溶胀和剪切工艺之后，已经形成了较为均匀的SBS、沥青共混体系，为了保证体系的长期稳定性，还必须进行发育，即将共混体系存入沥青发育罐或者成品罐，温度下进行充分搅拌，且在搅拌的过程中继续加入一定量的稳定剂使整个体系更为稳定的存在，从而保证SBS改性沥青的合格。.第2章FCC油楽用于制备SBS改性沥青研究2.1实验原材料如前一章所述，目前国内的沥青改性助剂作用效果一般，并且价格昂贵，因此在SBS沥青生产过程中，很少加入改性助剂提高改性性能。考虑到充分利用FCC油衆的价值，本章探究了FCC油菜作为改性助剂制备SBS改性沥青的应用可行性，如果FCC油衆

7、能够改善沥青性能，替代部分沥青，减少沥青用量，则这其中的经济价值相当可观。据相关统计[79],国内兰州石化、安庆石化以及石家庄炼油厂等FCC油衆市场交易价格在1000?2000元/吨，而沥青由于型号不同，其价格也较大，以70#基质沥青为例，市场交易价格在4500元/吨以上[8G],这二者的价格差显而易见。另一方面FCC油装改善沥青性能预示着其能提高SBS改性沥青质量，对增强路用性能也有着很好地现实意义。本章主要对FCC引入到SBS改性沥青中的工艺做出研究，并通过不同的实验探究了改性后沥青的诸多性能，来评价FCC油梁对SBS改性沥青的影响以及确定合适的掺且里。实验用

8、基质沥青为