专利名称：复合－络合型废旧沥青混合料再生剂及其制备工艺的制作方法
技术领域：
本发明属资源-环境化学领域，特别涉及复合-络合型废旧沥青混合料再生剂及其制备工艺。
背景技术：
废旧沥青混合料再生应用技术研究是人们一直关注的课题，早在1915年美国便开始这方面的研究。到80年代初美国就有40多个州使用再生沥青混合料，而且使用数量迅速增加。目前美国废旧沥青混合料回收利用率已达80％以上。
70年代中期，日本和欧洲的一些国家如联邦德国、荷兰、芬兰相继进行试验研究并迅速推广应用。对废沥青混合料现场冷再生实用技术及设备进行了卓有成效的研究，并在生产中广为应用。近年来，日本再生利用技术发展较快，旧沥青路面废料已达到100％的再生利用。
我国自70年代初期，一些公路部门开始路面材料再生利用的研究。但由于当时需要改扩建的路面大部分为渣油简易路面，厚度较薄，而且由于当时国家经济和交通结构状况，大部分新建和改建的沥青路面仍为表面处治和贯入式结构，旧沥青混合料的利用率很少。近年来，我国高速公路发展较快，一些早期修建的公路已相继进入维修养护期，路面维修养护过程中将产生大量的废沥青混合料。这些废料的排放既占用土地、浪费资源，又造成永久的环境污染。环境保护的呼吁，资源匮乏的限制，旧沥青混合料的再生利用很快将成为必须解决的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种保护生态环境，生产成本低，节省石料，降低工程造价，能有效减少废旧沥青混合料占用耕地的复合-络合型废旧沥青混合料再生剂及其制备工艺。
本发明的技术解决方案可以如下方式实现提供一种是废旧沥青理化指标符合GB50092-96高等级道路沥青标准要求；使废旧沥青混合料实验满足《公路沥青路面设计规范》(JTJ014-97)要求，从而恢复废旧沥青混合料的路用性能，并且节省不可再生的石油资源，符合绿色生态和可持续发展的要求。
复合-络合型废旧沥青混合料再生剂，其特点是，含有如下单体再生剂组分(a)糠醛抽出油；(b)丙烷脱沥青之沥青。
上述复合-络合型废旧沥青混合料再生剂还含有(c)催化裂化外甩油浆。
上述复合-络合型废旧沥青混合料再生剂还含有(e)环烷基原油的减三或减四馏分油。
上述复合-络合型废旧沥青混合料再生剂还含有(d)糠醛络合脱氮过程的氮渣。
上述复合-络合型废旧沥青混合料再生剂制备工艺，其特征在于，按下列步骤依次进行(1)脱水分别将再生剂单体放入常压或减压蒸馏装置内，进行蒸馏脱水；(2)溶剂抽提将脱水后的再生剂单体分别放入溶剂抽提器中，用所选择的溶剂加入到抽提器中加热，将再生剂单体提纯成各单体再生剂组分；(3)将上述单体再生剂组分原料物投入到搅拌釜内进行加热，加热温度在80～140℃，添加重量百分含量为1.0～5.0％的络合反应所需络合剂，进行搅拌，反应时间1～2小时，得到再生剂产品。
上述溶剂与各单体再生剂组分重量比为1～3，所述溶剂为乙醇、糠醛或苯酚，加热温度依次为乙醇40～60℃、糠醛80～120℃、苯酚70～100℃，搅拌速度为500～1000r/min。
复合-络合型废旧沥青混合料再生剂，其特点是，含有如下单体再生剂组分(a)糠醛抽出油；(c)催化裂化外甩油浆。
上述复合-络合型废旧沥青混合料再生剂还含有(d)糠醛络合脱氮过程的氮渣。
上述复合-络合型废旧沥青混合料再生剂还含有(e)环烷基原油的减三或减四馏分油。
复合-络合型废旧沥青混合料再生剂，其特征在于，含有如下单体再生剂组分(a)糠醛抽出油；(d)糠醛络合脱氮过程的氮渣。
上述复合-络合型废旧沥青混合料再生剂还含有(b)丙烷脱沥青之沥青。
复合-络合型废旧沥青混合料再生剂，其特征在于，含有如下单体再生剂组分(a)糠醛抽出油；(e)环烷基原油的减三或减四馏分油。
上述复合-络合型废旧沥青混合料再生剂还含有(d)糠醛络合脱氮过程的氮渣。
本发明具有以下几方面的特点(1)“再生剂”生产成本低(小于3000.00元/t)；(2)以废养废。本发明所用的各单体再生剂组分油均是炼油的“废料”(下脚料)，具有倡导绿色生态，以废养废的特色；(3)“再生剂”用量低。“再生剂”用量占废旧沥青用量(重量)的5～10％，占废旧沥青混合料(重量)用量的0.0025～0.05％，从而降低废旧沥青混合料再生费用；(4)利用再生的废旧沥青混合料铺路至少可节省50％以上的新沥青，并且可节省全部废旧沥青混合料中的砂、石料，从而大大降低铺路的工程造价；(5)可减少废旧沥青混合料所占用的土地或耕地，节省土地资源；(6)保护生态环境。减少(或消除)废旧沥青混合料对环境的永久性污染，具有倡导绿色生态和可持续发展的特点；(7)上述“再生剂”的单体再生剂组分油来源广泛；(8)“再生剂”生产工艺简单，若某一再生剂单体符合本发明的“再生剂”组成要求时其权利要求中的制备工艺(1)、(2)步骤可省略。
图1为本发明的一种实施方式工艺流程图；图2为本发明的另一种实施方式工艺流程图；具体实施方式
图1所显示的是废旧沥青回收及应用“再生剂”恢复废旧沥青理化性能工艺流程，图2所显示的是“再生剂”直接应用于废旧沥青混合料恢复其路用性能工艺流程。
废沥青混合料的再生利用不但可以节省大量的砂石和沥青资源(节省下来的渣油可作为重油催化裂化原料和延迟焦化原料等，多产汽、柴油给炼厂带来可观的经济效益)，降低工程造价，使有限的建设资金发挥最大效能.
按本发明的工艺路线已调配出符合GB50092-96标准要求的高等级道路沥青，并经辽宁省交通科学研究院实验通过符合《公路沥青路面设计规范》(JTJ014-97)要求的废旧沥青混合料实验。
下面结合图1详述用本发明的“再生剂”恢复所回收的废旧沥青(其基本性质见表1)理化性质的实例。
表1五种回收旧沥青基本性质及回收率
实施例1.
由单体再生剂组分(重量比)(a)∶(b)＝50∶50比例制备成A再生剂，用于恢复“沈大”废旧回收沥青理化性质，A再生剂加入量为8.3％(占回收旧沥青)，其结果见表2所示。由表2知“沈大”废旧沥青各项理化指标完全符合GB50092-96标准的要求。
实施例2.
由单体再生剂组分(重量比)(a)∶(b)∶(c)＝34∶45∶21比例制备成B再生剂，用于恢复“沈大”废旧回收沥青理化性质，B再生剂加入量为8.3％(占回收旧沥青)，其结果见表2所示。由表2知“沈大”废旧沥青各项理化指标完全符合GB50092-96标准的要求。
表2旧沥青再生后的理化性质与标准对照表
实施例3.
由单体再生剂组分(重量比)(a)∶(b)∶(c)∶(e)＝30∶26∶23∶21比例制备成C再生剂，用于恢复“沈大”废旧回收沥青理化性质，C再生剂加入量为8.3％(占回收旧沥青)，其结果见表2所示。由表2知“沈大”废旧沥青各项理化指标完全符合GB50092-96标准的要求。
实施例4.
由单体再生剂组分(重量比)(a)∶(b)∶(c)∶(e)∶(d)＝27∶24∶22∶16∶11比例制备成D再生剂，用于恢复“沈铁”废旧回收沥青理化性质，D再生剂加入量为7.9％(占回收旧沥青)，其结果见表2所示。由表2知“沈铁”废旧沥青各项理化指标完全符合GB50092-96标准的要求。
实施例5.
由单体再生剂组分(重量比)(a)∶(c)＝47∶53比例制备成E再生剂，用于恢复“沈铁”废旧回收沥青理化性质，E再生剂加入量为7.9％(占回收旧沥青)，其结果见表2所示。由表2知“沈铁”废旧沥青各项理化指标完全符合GB50092-96标准的要求。
实施例6.
由单体再生剂组分(重量比)(a)∶(c)∶(d)＝51∶34∶15比例制备成F再生剂，用于恢复“沈铁”废旧回收沥青理化性质，F再生剂加入量为7.9％(占回收旧沥青)，其结果见表2。由表2知“沈铁”废旧沥青各项理化指标完全符合GB50092-96标准的要求。
实施例7.
由单体再生剂组分(重量比)(a)∶(c)∶(d)∶(e)＝34∶29∶12∶25比例制备成G再生剂，用于恢复“沈本”废旧回收沥青理化性质，G再生剂加入量为7.0％(占回收旧沥青)，其结果见表3。由表3知“沈本”废旧沥青各项理化指标完全符合GB50092-96标准的要求。
实施例8.
由单体再生剂组分(重量比)(a)∶(d)＝53∶47比例制备成H再生剂，用于恢复“沈本”废旧回收沥青理化性质，H再生剂加入量为7.0％(占回收旧沥青)，其结果见表3。由表3知“沈本”废旧沥青各项理化指标完全符合GB50092-96标准的要求。
实施例9.
由单体再生剂组分(重量比)(a)∶(d)∶(b)＝37∶35∶28比例制备成I再生剂，用于恢复“沈本”废旧回收沥青理化性质，I再生剂加入量为7.0％(占回收旧沥青)，其结果见表3。由表3知“沈本”废旧沥青各项理化指标完全符合GB50092-96标准的要求。
实施例10.
由单体再生剂组分(重量比)(a)∶(d)∶(b)∶(c)＝33∶25∶20∶22比例制备成J再生剂，用于恢复“沈阳北环”废旧回收沥青理化性质，J再生剂加入量为9.1％(占回收旧沥青)，其结果见表3。由表3知“沈阳北环”废旧沥青各项理化指标完全符合GB50092-96标准的要求。
上述I再生剂制备工艺，其特征在于，按下列步骤依次进行(1)脱水分别将单体再生剂放入常压或减压蒸馏装置内，进行蒸馏脱水；(2)溶剂抽提将脱水后的单体再生剂分别放入溶剂抽提器中，用所选择的溶剂乙醇加入到抽提器中加热，加热温度40～60℃，提纯成各单体再生剂组分a、d、b；所述溶剂与各单体再生剂组分重量比为2。
(3)将上述单体再生剂组分a、d、b原料物投入到搅拌釜内进行加热，加热温度在100℃，添加重量百分含量为3％的络合反应所需络合剂，进行搅拌，搅拌速度为800r/min，反应时间1.5小时，得到再生剂产品。
表3旧沥青再生后的理化性质与标准对照表
实施例11.
由单体再生剂组分(重量比)(a)∶(e)＝55∶45比例制备成K再生剂，用于恢复“沈阳北环”废旧回收沥青理化性质，K再生剂加入量为9.1％(占回收旧沥青)，其结果见表3。由表3知“沈阳北环”废旧沥青各项理化指标完全符合GB50092-96标准的要求。
实施例12.
由单体再生剂组分(重量比)(a)∶(e)∶(d)＝43∶34∶23比例制备成L再生剂，用于恢复“沈本全层”废旧回收沥青理化性质，L再生剂加入量为9.5％(占回收旧沥青)，其结果见表3。由表3知“沈本全层”废旧沥青各项理化指标完全符合GB50092-96标准的要求。
实施例13.
由单体再生剂组分(重量比)(a)∶(e)∶(d)∶(c)＝33∶26∶20∶21比例制备成M再生剂，用于恢复“沈本全层”废旧回收沥青理化性质，M再生剂加入量为9.5％(占回收旧沥青)，其结果见表3。由表3知“沈本全层”废旧沥青各项理化指标完全符合GB50092-96标准的要求。
下面结合图2详述本发明的“再生剂”恢复废旧沥青混合料路用性能的实例。
实施例1.
用L再生剂占沈铁废旧沥青混合料0.00375％，补充辽河AH-90新沥青2.21％(油石比为5％)，混合料按《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTJ052-2000)中的高等级公路要求(见表4)，制备混合料试件，级配采用AC20-1型中粒式沥青混凝土，并用辽河AH-90新沥青采用同样方法，同样基配作混合料对比试验，其测定结果见表5和表6。由表5、表6可知，沈铁再生沥青混合料马歇尔试验稳定度和验证试验结果完全满足《公路沥青路面施工技术规范》JTJ032-94要求，并且稳定度等指标略高于辽河AH-90新沥青。
表4《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》马歇尔试验技术标准
实施例2.
用F再生剂占沈大废旧沥青混合料0.00415％，补充辽河AH-90新沥青2.51％(油石比为5％)，混合料按《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTJ052-2000)中的高等级公路要求(见表4)，制备混合料试件，级配采用AC20-1型中粒式沥青混凝土，并用辽河AH-90新沥青采用同样方法，同样基配作混合料对比试验，其测定结果见表5和表6。由表5、表6可知，沈大再生沥青混合料马歇尔试验稳定度和验证试验结果完全满足《公路沥青路面施工技术规范》JTJ032-94要求，并且稳定度等指标略高于辽河AH-90新沥青。
表5混合料马歇尔稳定度试验结果
表6混合料验证试验结果
权利要求
1.复合—络合型废旧沥青混合料再生剂，其特征在于，含有如下单体再生剂组分(a)糠醛抽出油；(b)丙烷脱沥青之沥青。
2.根据权利要求1所述的复合—络合型废旧沥青混合料再生剂，其特征在于，含有(c)催化裂化外甩油浆。
3.根据权利要求1或2所述的复合—络合型废旧沥青混合料再生剂，其特征在于，含有(e)环烷基原油的减三或减四馏分油。
4.根据权利要求1、2、3所述的复合—络合型废旧沥青混合料再生剂，其特征在于，含有(d)糠醛络合脱氮过程的氮渣。
5.根据权利要求1、2、3、4所述的复合—络合型废旧沥青混合料再生剂制备工艺，其特征在于，按下列步骤依次进行(1)脱水分别将单体再生剂放入常压或减压蒸馏装置内，进行蒸馏脱水；(2)溶剂抽提将脱水后的单体再生剂分别放入溶剂抽提器中，用所选择的溶剂加入到抽提器中加热，提纯成各单体再生剂组分；(3)将上述单体再生剂组分原料物投入到搅拌釜内进行加热，加热温度在80～140℃，添加重量百分含量为1.0～5.0％的络合反应所需络合剂，进行搅拌，反应时间1～2小时，得到再生剂产品。
6.根据权利要求5所述的复合—络合型废旧沥青混合料再生剂制备工艺，其特征在于所述溶剂与各单体再生剂组分重量比为1～3，所述溶剂为乙醇、糠醛或苯酚，加热温度依次为乙醇40～60℃、糠醛80～120℃、苯酚70～100℃，搅拌速度为500～1000r/min。
7.复合—络合型废旧沥青混合料再生剂，其特征在于，含有如下单体再生剂组分(a)糠醛抽出油；(c)催化裂化外甩油浆。
8.根据权利要求7所述的复合—络合型废旧沥青混合料再生剂，其特征在于，含有(d)糠醛络合脱氮过程的氮渣。
9.根据权利要求7或8所述的复合—络合型废旧沥青混合料再生剂，其特征在于，含有(e)环烷基原油的减三或减四馏分油。
10.复合—络合型废旧沥青混合料再生剂，其特征在于，含有如下单体再生剂组分(a)糠醛抽出油；(d)糠醛络合脱氮过程的氮渣。
11.根据权利要求10所述的复合—络合型废旧沥青混合料再生剂，其特征在于，含有(b)丙烷脱沥青之沥青。
12.复合—络合型废旧沥青混合料再生剂，其特征在于，含有如下单体再生剂组分(a)糠醛抽出油；(e)环烷基原油的减三或减四馏分油。
13.根据权利要求12所述的复合—络合型废旧沥青混合料再生剂，其特征在于，含有(d)糠醛络合脱氮过程的氮渣。
全文摘要
本发明属资源—环境化学领域，特别涉及复合—络合型废旧沥青混合料再生剂及其制备工艺领域，由富含芳香分和胶质的炼油厂废料如(a)糠醛抽出油、(b)丙烷脱沥青之沥青、(c)催化裂化外甩油浆、(d)糠醛络合脱氮过程的氮渣、(e)环烷基原油的减三或减四馏分油，经脱水抽提、提取工艺后得到各单体再生剂组分，根据废旧沥青组成情况确定复配再生剂各单体再生剂组成。本发明生产成本低，节省石料，降低工程造价，能有效减少废旧沥青混合料占用耕地。
文档编号C08L95/00GK1696203SQ200410020530
公开日2005年11月16日 申请日期2004年5月12日 优先权日2004年5月12日
发明者廖克俭, 丛玉凤, 魏毅, 闫锋, 杨彦海, 范兴华, 李洪斌, 高立波 申请人:辽宁石油化工大学