【摘 要】
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煤/油共炼工艺可以高效利用煤炭资源,缓解我国能源短缺的现状,但也会产生大量难加工利用的煤/油共炼残渣。为了实现残渣的高效利用,满足道路沥青行业的需求,选用自制印尼煤/油共炼残渣和新疆煤/油共炼残渣为原料,采用萃取-调和工艺,先对残渣萃取得到残渣抽出油,再将残渣抽出油调和为满足国家标准要求的道路沥青产品。采用溶剂抽提法对两种残渣进行组分分析,发现残渣中存在大量固体不溶物,使得印尼和新疆残渣的溶解度(
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煤/油共炼工艺可以高效利用煤炭资源,缓解我国能源短缺的现状,但也会产生大量难加工利用的煤/油共炼残渣。为了实现残渣的高效利用,满足道路沥青行业的需求,选用自制印尼煤/油共炼残渣和新疆煤/油共炼残渣为原料,采用萃取-调和工艺,先对残渣萃取得到残渣抽出油,再将残渣抽出油调和为满足国家标准要求的道路沥青产品。采用溶剂抽提法对两种残渣进行组分分析,发现残渣中存在大量固体不溶物,使得印尼和新疆残渣的溶解度(三氯乙烯)分别为81.24 wt%和84.07 wt%,不能达到道路石油沥青溶解度的要求。采用萃取沉降法脱除固体不溶物,筛选S01为萃取剂,考察了不同溶剂比、萃取温度和萃取方式对萃取产品收率和性质的影响,确定最佳萃取工艺条件为:采用二级错流萃取,溶剂比为3:1,萃取温度为60℃,沉降时间为10 h。此时得到的印尼和新疆残渣抽出油的溶解度(三氯乙烯)≥99.5 wt%,可以用于制备道路石油沥青,萃取副产品脱油残渣可考虑用作TLA沥青的代用品。通过四组分分析和沥青性质分析,发现印尼和新疆残渣抽出油沥青质含量高,针入度很低,不能直接作为道路石油沥青产品。采用调和法,在调和温度为140℃,调和时间为2 h下,分别使用印尼残渣抽出油和新疆残渣抽出油,与高富90号沥青、轻质调和组分(长庆催化油浆或中胜减压渣油)进行调和实验以制备道路石油沥青,并通过添加SBR进行增延优化,不断提高残渣抽出油添加量,降低沥青制备成本。研究发现,外加1 wt%的SBR,印尼残渣抽出油、中胜减压渣油与高富90号沥青比例为20:5:75时,可以制备出50号A等级道路石油沥青;比例为20:20:60时,可以制备出70号A等级道路石油沥青。外加1 wt%的SBR,新疆残渣抽出油与高富90号沥青比例为20:80时,可以制备出50号A等级道路石油沥青。使用印尼和新疆残渣分别与高富90号沥青进行直接调和的实验,发现残渣添加量为5 wt%时,沥青溶解度(三氯乙烯)不合格,添加量为10 wt%时,沥青15℃延度不合格。而残渣经过萃取后再进行调和,残渣组分添加量达到20 wt%时,沥青溶解度和15℃延度也没有出现不合格。因而,煤/油共炼残渣在调和前先进行萃取过程对于高添加量下制备道路石油沥青是很有必要的。
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