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目前煤瀝青改質(zhì)處理的工業(yè)化方法主要為高溫?zé)峋鄯ê驼婵臻W蒸法(減壓蒸餾法)。生產(chǎn)改質(zhì)瀝青的工藝重點(diǎn)是調(diào)整煤瀝青的軟化溫度、甲苯不溶物和β樹脂含量這3項(xiàng)指標(biāo)。
01高溫?zé)峋鄯?
國內(nèi)改質(zhì)瀝青的生產(chǎn)多采用高溫?zé)峋鄯?，各廠生產(chǎn)工藝有所差異。高溫?zé)峋鄯ò磯毫Ψ譃槌悍ê图訅悍?，按工藝操作分為間歇流程和連續(xù)流程。其原理都是將煤瀝青或煤焦油放置在聚合釜內(nèi)，于一定溫度和壓力下保持一定的時間進(jìn)行熱聚合，使瀝青的各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到黏結(jié)劑質(zhì)量要求。
熱聚法瀝青改質(zhì)常采用釜式連續(xù)流程，反應(yīng)釜可以常壓操作，也可以加出操作.常壓操作時，熱瀝青由煤焦油蒸餾裝置的二段蒸發(fā)器自流入反應(yīng)釜，在釜中加熱到加360~420℃，調(diào)制得到改質(zhì)瀝青。改質(zhì)瀝青自流入改質(zhì)瀝青中間槽，再經(jīng)冷卻器送入瀝青高置槽，經(jīng)自然冷卻至150~180℃后放至瀝青冷卻成型機(jī)，制成柱狀產(chǎn)品。由反應(yīng)釜頂排出的油氣在冷凝冷卻器中形成閃蒸油和未冷凝的尾氣。采用加壓操作時，熱瀝青經(jīng)中溫瀝青中間槽，用泵壓送入反應(yīng)釜，釜內(nèi)壓力維持在0.5~1.2MPa，其余與釜式常壓連續(xù)流程相同。加壓熱聚合法和常壓熱聚合法對比，其優(yōu)點(diǎn)主要是熱縮聚加強(qiáng)，熱分解減弱，致使β樹脂含置明顯提高，低分子組分含量減少，改質(zhì)瀝青的結(jié)焦值也大為提高。當(dāng)需提高軟化溫度時，可啟動真空泵，調(diào)整閃蒸塔頂真空度，進(jìn)一步蒸發(fā)出改質(zhì)瀝青中的油分;當(dāng)需降低軟化溫度時，則可往閃蒸塔中噴入閃蒸油。以中溫瀝青為原料時改質(zhì)瀝青的產(chǎn)率為90%~96%，以煤焦油為原料時改質(zhì)瀝青的產(chǎn)率為58%~60%。
02真空閃蒸法
減壓蒸餾法真空閃蒸法為KOPPERS公司生產(chǎn)技術(shù)，其裝置原理與煤焦油管式爐連續(xù)蒸餾法相同，自管式爐輻射段來的煤焦油進(jìn)入二段蒸發(fā)器，其頂部逸出餾分氣，底部導(dǎo)出溫度為360~370℃、軟化溫度為75~90℃的中溫瀝青輸入真空閃蒸塔內(nèi)，在距塔底約1.5m處噴滴出來，由于閃蒸塔頂部是由蒸汽噴射泵造成塔內(nèi)真空狀態(tài)(8.0~10.6kPa)，因此瀝青在350~370℃溫度下受到減壓蒸餾，餾分在閃蒸塔內(nèi)迅速揮發(fā)，在很短的時間內(nèi)軟化溫度提高到110~120℃。
從閃蒸塔排出的硬質(zhì)瀝青經(jīng)瀝青密封槽自流入瀝青冷卻槽，在攪拌條件下自然冷卻至180℃，然后用泵送至瀝青成塑噴嘴，擠入35~40℃冷卻水中，呈扁圓棒狀的瀝青送入瀝青專用車內(nèi)。
采用閃蒸法所制改質(zhì)瀝青的特點(diǎn)是縮合程度小，煤瀝青中β樹脂含量、甲苯不溶物和喹啉不溶物含量均低于熱聚合法制備的改質(zhì)瀝青相應(yīng)含量。
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