炼油厂的原油被蒸馏成其组分,由于塔内不同部位的沸点不同,原油彼此分离。在初始蒸馏过程(常压蒸馏)中,一些重物质残留在塔底,这些物质被转移到真空蒸馏塔中,其各种组分通过真空蒸馏分离。塔的其余部分,被称为 Vacuum Batum,用于制造沥青。

为了生产沥青,在沥青生产装置(沥青生产塔)中对棒进行充气。塔内真空底板的温度约为摄氏240至320度,在此温度下通过真空底板的空气会发生氧化过程,作为曝气过程的结果,剩余的性能可以被减少。对真空警棍吹气最重要的作用是将 Meltan 分子转化为更重的分子,即沥青质。这种转化降低了沥青的渗透程度并增加了沥青的光滑度。

真空底部 (VB) 是提取原油的最重剪切。

炼油厂减压蒸馏塔的底部是生产沥青的基础材料。根据原油来源和精炼工艺的不同,VB 的成分变化很大,对沥青的力学性能和微观结构有显着影响。最常见的分离方法将沥青成分分为四大类 (SARA):饱和的、芳香的、树脂(构成麦芽烯部分)和沥青质。每个 SARA 馏分都是复杂性、芳烃、杂原子含量和分子量的混合物,分别增加了 S

在一些使用重质原油并控制减压蒸馏塔压力和温度的炼油厂中,可以直接获得沥青作为可用于铺路的渗透度。伊朗炼油厂生产的VB具有> 300 dmm(在25°C时)和η接近600 cS(在135°C时),不适用于路面应用,除了Shiraz炼油厂,其直接60克拉/ 70 生产。将热空气吹入 VB 是获得沥青的广泛过程。不幸的是,由于交通负荷的增加,精炼厂获得的清洁沥青(直接或通过吹炼)无法承受交通的动态机械负荷,这会导致永久变形(开槽)并在长时间的负荷下被去除。由于热应力、老化等原因,在中低温长时间加载下会发生疲劳和开裂。

由于沥青的这些固有弱点,已经进行了许多研究以使用各种添加剂对沥青进行改性,因此开发了具有改进机械性能的改性沥青。向沥青中添加聚合物可提高性能程度(提高软化点、降低渗透率和 Frass 断裂点)。使用这些聚合物改性沥青制成的路面更能抵抗沟槽和热开裂,并减少疲劳和剥落造成的损坏。

由于温度敏感性较低,许多这些研究使用原始聚合物,如 PE、EVA、PET、SBS 和 SBR,这显着增加了生产成本。其中,有许多来自石化工业过程的废聚合物,消费后的废聚合物被认为是环境污染物,如废旧轮胎、聚乙烯零件、废乳胶手套等,它们既便宜又可用于沥青改性。

使用次级(回收)材料代替初级(原始)材料有助于降低垃圾填埋压力、减少提取需求、保护环境并最大限度地减少初级资源的消耗。在干法沥青混合料中加入再生橡胶,可以提高沥青混合料的工程性能,对沥青混合料的高温抗永久变形和低温抗裂性能有显着影响。

沥青是一种天然的黑色物质。挥发性有机化合物的蒸发和高含量的沥青质使其变硬变脆,可用作硬化剂。

石油沥青的软化点 在伊朗的几个地区,如 Kermanshah、Behbahan、Moghan 等,有重要的天然沥青来源,可用作熔炉的燃料,如果它可以用作沥青的理想添加剂。 , 发行。各种聚合物用于提高改性沥青的延展性,丁苯橡胶 (SBR) 胶乳在沥青改性中成功用作原始聚合物。

为了将组分与VB混合,首先将VB在160°C的炉中熔化1小时,然后转移到180°C的预热混合室。使用Haake油循环加热器加热和控制混合室。在这里,当高切混合器以 8000 rpm 运行时,改性剂进入混合室,混合继续接下来的 90 分钟。在混合结束时,混合物被转移到内部。

Junapol 模型显微镜。在 Paar-Physica MCR300 流变仪上以动态振荡模式使用 25 mm 平行板几何形状在 30 °C 和 1-500 Hz 下测量所选混合物、VB 基料、空 VB 和 60/70 清洁沥青的粘弹性。

结果和讨论

对制备的沥青混合物进行的常规实验结果总结在表中

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在该表中,给出了基料和对照物(在混合条件下未添加任何改性剂的沥青)的物理特性。

根据伊朗政府路面法规和伊朗的气候条件,分别推荐渗透等级为 50.40、70.60 和 100.85 的沥青用于干燥、温度和寒冷气候。

改性沥青不是自持的,沥青的其他特性如软化点、针入度、断裂点、形态和流变特性应该是。

标准延展性长度可用于清洁沥青(通常在 25°C 时超过 100 厘米),但此特征不是改性沥青的标准。因此,这些复合材料可用于铺路和其他应用。

精炼厂获得的清洁沥青(直接或通过吹炼)无法承受动态机械载荷,因此必须进行改性。废弃聚合物在消费后被视为环境污染物,应重新利用。伊朗的几个地区也有天然沥青资源,可用于改善沥青。回收的废聚乙烯、废乳胶、CRM、NB 和 HVS 用于从 VB 中获得沥青。 10%的天然沥青和5%的再生胶乳与VB的结合,通过改善流变行为,从而降低低温开裂和高温开裂的可能性,适合获得70/60改性沥青。