一種sbs改性道路瀝青生產裝置的製作方法

2023-09-16 10:21:35 10

專利名稱：：一種sbs改性道路瀝青生產裝置的製作方法
技術領域：
：本實用新型屬於路面材料
技術領域：
，具體涉及一種交通道路路面用的SBS改性瀝青生產裝置。
背景技術：
：隨著我國國民經濟高速發展，公路交通量迅速增長，道路運輸日益繁忙。儘管許多公路瀝青路面使用了符合要求的重交通道路瀝青或進口瀝青，仍不能滿足需要。瀝青路面的車轍、開裂、坑槽等病害十分嚴重。為全面提高瀝青路面的性能，採用改性瀝青是有效的措施之一。新修訂的公路設計規範和瀝青路面施工規範都明確要求全面推廣改性瀝青，高速公路瀝青路面的上、中兩層基本都使用改性瀝青。目前，使用較多的主要有SBR、PE、EVA、橡膠粉、SBS等改性瀝青，而SBS因為其良好的雙向改性性能(即同時改變基質瀝青的高溫與低溫性能的能力)在近年來得到最廣泛的應用。SBS改性瀝青是用苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(即SBS)作為改性劑而製備獲得，通過物理共混過程，SBS吸附瀝青中的芳烴和膠質，發生溶脹現象，形成新的膠體結構體系，即在瀝青中形成網絡結構，使瀝青的性能得到全面改善。我國關於改性瀝青的研究工作起步較早，中國專利ZL02132729.7公開了一種先以SBS與二精製糠醛抽出油製成均相體，再與路用瀝青攪拌混合製成改性瀝青的方法。該方法雖然解決了SBS的分散問題，但製成的改性瀝青指標，僅適合我國部分地區的使用要求。中國專利申請03113237.5公開了一種採用苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)與瀝青在16(TC-18(TC的情況下，高速剪切30-50分鐘製成改性瀝青，該方法採用現有的SBS改性瀝青設備生產，難以保證改性瀝青性能的穩定。中國專利申請03141804.X公開了一種採用星形SBS和線性SBS組合物作為改性劑，通過高速剪切和攪拌與瀝青混合得到改性瀝青，此方法僅是實驗室的結果。隨著道路工程的要求越來越高，對道路瀝青的要求也越來越高，生產改性瀝青的方法和裝置也越來越多，但因為瀝青是一種成分極其複雜的有機高分子化合物，採用不同原油煉製而成的瀝青其組分顯然是不同的，即便是同一種原油，因煉製工藝的不同所得瀝青的組分比例也不盡相同。所以，能用一套裝置生產出質量穩定且標準很高的改性瀝青的生產工藝和生產裝置，並未見報導。
發明內容本實用新型的目的是提供一種環保節能的生產裝置，使SBS改性瀝青的質量穩定且達到或超過國家相關標準。本實用新型中，改性瀝青採用二次高剪切方法，使改性劑SBS以微細的顆粒與基質瀝青發生反應或均勻、穩定地分散在基質瀝青中而製備獲得，其原料組分配比如下(i)基質瀝青89-97重量份；(ii)改性劑SBS2-6重量份；(iii)添加劑橡膠油3-10重量份；(iv)穩定劑O.l-0.5重量份；其中，改性劑SBS中，苯乙烯與丁二烯嵌段的比例為30/70，分子量為10-20萬；添加劑橡膠油，其100。C運動粘度為10-35mm7s;基質瀝青可採用標號70ft、90tt或100tt的道路瀝青；穩定劑為市售道路瀝青專用穩定劑。上述改性瀝青的生產方法，使生產過程中產生的廢氣全部回收到鍋爐燃燒，併合理利用熱能的交換，達到環保節能的效果。具體步驟如下將溫度為120°C-130。C的基質瀝青，在低溫加熱器中用溫度170。C-180。C的改性瀝青加熱到130。C-15(TC，再在高溫加熱器內，用導熱油加熱到170°C-190'C，然後送入配料罐；在配料罐內與加入的改性劑SBS和橡膠油，分散、攪拌30-80分鐘，再經過單級高剪切乳化機剪切，然後進入溶脹罐，在溶脹罐內與加入的穩定劑分散、攪拌30-80分鐘，再經過多級高剪切乳化機剪切，再在低溫加熱器內與基質瀝青進行熱交換，溫度降至16(TC以下，最後在改性瀝青儲存罐內發育l-3小時，即製成改性瀝青。對應於上述生產方法，改性瀝青的生產裝置，充分考慮道路瀝青對溫度的敏感性，通過嚴格控制各個節點的溫度，防止瀝青在生產過程發生老化，達到穩定SBS改性瀝青質量的目的。該裝置由卸油槽l，7個瀝青泵2、4、8、11、14、17、19，基質瀝青儲存罐3，低溫加熱器5，高溫加熱器6，配料罐7，單級高剪切乳化機9，溶脹罐IO，多級高剪切乳化機12，改性瀝青儲存罐13，裝車平臺15，橡膠油卸油槽16，橡膠油儲存罐18，SBS稱重、輸送系統20，穩定劑稱重、輸送系統21，導熱油鍋爐22經管道連接組成，其中，卸油槽l、基質瀝青儲存罐3、低溫加熱器5、高溫加熱器6、改性瀝青儲存罐13、裝車平臺15、橡膠油卸油槽16均具有加熱、保溫裝置；配料罐7、溶脹罐IO、改性瀝青儲存罐13均具有保溫、分散、攪拌裝置。卸油槽l、2tt設備瀝青泵2、基質瀝青儲存罐3、4#設備瀝青泵4、低溫加熱器5、高溫加熱器6、配料罐7、19ft設備瀝青泵19、橡膠油儲存罐18、17tt設備瀝青泵17、橡膠油卸油槽16依次連接；配料罐7還依次與8tt設備瀝青泵8、單級高剪切乳化機9、溶脹罐IO、lltt設備瀝青泵ll、多級高剪切乳化機12、低溫加熱器5連接；配料罐7還與SBS稱重、輸送系統20連接；溶脹罐10還與穩定劑稱重、輸送系統21連接；低溫加熱器5還與改性瀝青儲存罐13、14tt設備瀝青泵14、裝車平臺15連接。本實用新型提供的環保節能生產裝置，採取二次高剪切的方法，使SBS以微細的顆粒與道路瀝青發生反應或均勻、穩定地分散在道路瀝青中，而不發生分層、凝聚或離析等現象。圖1為本實用新型生產工藝流程圖示。圖2為本實用新型裝置結構與流向平面圖示。圖中標號l為ltt設備卸油槽，16為2#設備卸油槽，2、4、8、11、14、17、19依次為2ft、4tt、8tt、11#、14#、17#、19ft設備瀝青泵，3為基質瀝青儲存罐，18為橡膠油儲存罐，5為低溫加熱器，6為高溫加熱器，7為配料罐，9為單級高剪切乳化機，IO為溶脹罐，12為多級高剪切乳化機，13為改性瀝青儲存罐，15為裝車平臺，20為SBS稱重和輸送系統，21為穩定劑稱重輸送系統，22為導熱油鍋爐。具體實施方式本實用新型提供的改性瀝青生產裝置，其配套設備的介紹如下1.1#和16#設備卸油槽1和16，為鋼製圓筒狀容器，內置導熱油加熱盤管，外加保溫材料，容積50m3左右。主要功能是先將運輸槽罐車內的物料卸入槽內，然後再由瀝青泵送入有關的儲罐內。2.2弁、4#、8#、11#、14#、17#和19弁設備瀝青泵2、4、8、11、14、17、19，為市購的螺杆或齒輪瀝青泵。主要功能是輸送物料。3.3#和18#設備基質瀝青儲存罐3和橡膠油儲存罐18，為鋼製圓筒狀容器，內置導熱油加熱盤管，外加保溫材料，容積100-500m3左右。主要功能是儲存基質瀝青和穩定劑。4.5#設備低溫加熱器5，為鋼製圓筒狀容器，內置鋼製熱列管，列管內走改性瀝青，列管外走基質瀝青，外加保溫材料，容積30m3左右。主要功能是利用170°C-180'C的改性瀝青，加熱12(TC-130。C基質瀝青，使基質瀝青的溫度達到13CTC-15(TC。5.6#設備高溫加熱器6，為鋼製圓筒狀容器，內置鋼製導熱油加熱列管，列管內走導熱油，列管外走基質瀝青，外加保溫材料，容積30m3左右。主要功能是利用高溫的導熱油將基質瀝青加熱到170°C-190°C。6.7#設備配料罐7，為鋼製圓筒狀容器，內置分散式攪拌器二臺，外加保溫材料，容積20m3左右。主要功能是按工藝要求，將所需物料加入罐內，並在分散式攪拌器的作用下均勻混合。7.9#設備單級高剪切乳化機9，為市購單級高剪切乳化機，功率75KW左右。主要功能是將配料罐內的物料進行初步剪切，使物料進一步混合，並達到一定的細度。8.10#設備溶脹罐10，為鋼製圓筒狀容器，內置分散式攪拌器二臺，外加保溫材料，容積20m3左右。主要功能是將經過初步剪切的使物料，與加入的穩定劑進一步混合，並在分散式攪拌器的作用下，達到充分混合、溶脹。9.12#設備多級高剪切乳化機12，為市購多級高剪切乳化機，功率135KW左右。主要功能是將溶脹罐內的物料，在本設備的多級剪切下，達到工藝要求的細度。10.13#設備改性瀝青儲存罐13:為鋼製圓筒狀容器，內置導熱油加熱盤管，罐內安裝攪拌器，外加保溫材料，容積100-500m3。左右主要功能是儲存改性瀝青。11.15#設備裝車平臺15:為石油化工行業普遍採用的鶴管式裝車裝置。主要功能是將改性瀝青裝入運輸槽罐車內。12.20弁設備SBS稱重輸送系統20:為有料鬥、稱重裝置、氣力輸送裝置及管路組成的系統，稱重0-1000公斤，輸送能力0-5噸/小時。主要功能是按工藝要求的配比，將SBS加入配料罐內。13.21#設備穩定劑稱重輸送系統21:為有料鬥、稱重裝置、氣力輸送裝置及管路組成的系統，稱重0-IOO公斤，輸送能力0-l噸/小時。主要功能是按工藝要求的配比，將穩定劑加入溶脹罐內。14.22#設備導熱油鍋爐22:為市購導熱油鍋裡，功率125KW.主要功能是加熱基質瀝青，同時加熱各類儲罐和管道加熱。運用上述設備進行改性瀝青的生產方法，具體步驟如下溫度為12(TC-13(TC的基質瀝青，在5#設備低溫加熱器中，用溫度為170°C-180。C的改性瀝青加熱到130°C-150°C，然後在6#設備高溫加熱器內，用導熱油加熱到17(TC-19(TC，進入7#設備配料罐；在7tt設備配料罐內與加入的SBS和橡膠油，經過分散、攪拌30-80分鐘；再經過12#設備單級高剪切乳化機剪切，再進入10#設備溶脹罐，在10#設備溶脹罐內與加入的穩定劑經過分散、攪拌30-80分鐘，再經過12#設備多級高剪切乳化機剪切，然後在5#設備低溫加熱器內與溫度為12(TC-13(TC的基質瀝青進行熱交換，溫度降至160。C以下，在13#設備改性瀝青儲存罐內發育1-3小時，即製成所需的改性瀝青。本實用新型採用的基質瀝青是標號為70#、90#或100#的道路瀝青，可根據具體要求選用。所用的改性劑是線性SBS，苯乙烯和丁二烯嵌段比30/70，分子量10-20萬。所用的橡膠油是橡膠芳烴油，IOO'C運動粘度10-35隱2/s。所用的穩定劑是市場購得改性瀝青專用穩定劑。本實用新型提供的環保節能生產方法及裝置，製備改性瀝青的生產方法如附圖1所示來自槽罐車的基質瀝青，溫度12(TC-13(TC卸入1井設備卸油槽，由2弁設備瀝青泵打入3弁設備基質瀝青儲罐，保持溫度120。C-13(TC，再由4#設備瀝青泵抽出，經進入5#設備低溫加熱器，與來自12#設備多級高剪切乳化機的改性瀝青進行熱交換，溫度升至13(TC-150匸進入6#設備高溫加熱器，在6#設備高溫加熱器內，被來自22#設備導熱油鍋爐的導熱油加熱，溫度升至17CTC-19(TC，進入7弁設備配料罐，在罐內與來自20#設備稱重輸送系統的SBS、和來自19#設備瀝青泵的橡膠油，進行分散、攪拌，溫度左右控制在180。C左右，約30-80分鐘後，經由8#設備瀝青泵、9#設備單級乳化機，打入10弁設備溶脹罐，與來自20#設備稱重輸送系統的穩定劑，經過分散、攪拌30-80分鐘，再經由11#設備瀝青泵、12#設備多級高剪切乳化機，進入5#設備低溫加熱器，與基質瀝青進行熱交換後，溫度降至16(TC以下，進入13#設備改性瀝青儲罐，在13#設備改性瀝青儲存罐內發育1-3小時，製成所需的改性瀝青。最後，由14#設備瀝青泵，通過15#設備裝車平臺，加入槽罐車運輸，或直接由14#設備瀝青泵，送至附近的瀝青混凝土拌和樓。另外，來自槽罐車的橡膠油，溫度14(TC-160匸卸入16#設備卸油槽，由17#設備瀝青泵，打入18#設備橡膠油儲罐，再由19#設備瀝青泵，加入到7#設備配料罐內。7#設備配料罐、10#設備溶脹罐內排出的廢氣，由抽氣裝置送入鍋爐燃燒。本實用新型提供的環保節能生產工藝(裝置)的平面布置圖如附圖(2)所示。本實用新型SBS改性道路瀝青及其環保節能型的生產工藝(裝置)，不限於上述實施例。改性瀝青指標如下tableseeoriginaldocumentpage8權利要求1.一種SBS改性道路瀝青的生產裝置，其特徵在於由卸油槽(1)，7個瀝青泵(2、4、8、11、14、17、19)，基質瀝青儲存罐(3)，低溫加熱器(5)，高溫加熱器(6)，配料罐(7)，單級高剪切乳化機(9)，溶脹罐(10)，多級高剪切乳化機(12)，改性瀝青儲存罐(13)，裝車平臺(15)，橡膠油卸油槽(16)，橡膠油儲存罐(18)，SBS稱重、輸送系統(20)，穩定劑稱重、輸送系統(21)，導熱油鍋爐(22)經管道連接組成，其中，卸油槽(1)、基質瀝青儲存罐(3)、低溫加熱器(5)、高溫加熱器(6)、改性瀝青儲存罐(13)、裝車平臺(15)、橡膠油卸油槽(16)均具有加熱、保溫裝置；配料罐(7)、溶脹罐(10)、改性瀝青儲存罐(13)均具有保溫、分散、攪拌裝置；卸油槽(1)、2#設備瀝青泵(2)、基質瀝青儲存罐(3)、4#設備瀝青泵(4)、低溫加熱器(5)、高溫加熱器(6)、配料罐(7)、19#設備瀝青泵(19)、橡膠油儲存罐(18)、17#設備瀝青泵(17)、橡膠油卸油槽(16)依次連接；配料罐(7)還依次與8#設備瀝青泵(8)、單級高剪切乳化機(9)、溶脹罐(10)、11#設備瀝青泵(11)、多級高剪切乳化機(12)、低溫加熱器(5)連接；配料罐(7)還與SBS稱重、輸送系統(20)連接；溶脹罐(10)還與穩定劑稱重、輸送系統(21)連接；低溫加熱器(5)還與改性瀝青儲存罐(13)、14#設備瀝青泵(14)、裝車平臺(15)連接。專利摘要本實用新型屬於路面材料
技術領域：
，具體為一種SBS改性道路瀝青生產裝置。改性道路瀝青的原料組份為89-97重量份基質瀝青，2-6重量份改性劑SBS，3-10重量份橡膠油，0.1-0.5重量份穩定劑。採取二次高剪切的方法，使SBS以微細的顆粒與道路瀝青發生反應或均勻、穩定地分散在道路瀝青中，避免分層、凝聚或離析等現象的發生。本實用新型通過控制各個節點的溫度，防止瀝青發生老化，確保改性瀝青質量的穩定性。本實用新型以普通的改性瀝青生產設備為基礎，加以改進，實現了規模化生產。SBS改性瀝青產品的質量穩定，達到或超過國家相關標準。文檔編號C08L95/00GK201280534SQ20082005938公開日2009年7月29日申請日期2008年6月5日優先權日2008年6月5日發明者萬建華,斌徐,朱良鐠,李振華,赫振華申請人:上海浦東路橋瀝青材料有限公司