乙烯焦油沥青制备沥青树脂的研究
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废弃聚乙烯改性剂改性沥青研究及其应用技术进展目录一、内容概述 (2)1. 研究背景与意义 (3)2. 国内外研究现状概述 (4)二、废弃聚乙烯的特性分析 (5)1. 降解特性 (6)2. 物理化学性质 (7)3. 经济价值与应用潜力 (9)三、废弃聚乙烯改性剂的制备与改性原理 (10)1. 改性剂的种类与选择 (11)2. 改性剂的制备工艺 (12)3. 改性原理及改性效果评价 (13)四、废弃聚乙烯改性沥青的性能表征 (15)1. 溶液粘度 (16)2. 相变行为 (17)3. 动态力学性能 (18)4. 其他性能测试与评价方法 (19)五、废弃聚乙烯改性沥青在道路工程中的应用技术 (20)1. 道路沥青的配伍原则与技术要求 (22)2. 改性沥青的施工工艺及质量控制 (23)3. 改性沥青路面的路用性能评价 (24)4. 改性沥青在特殊环境下的应用技术 (26)六、废弃聚乙烯改性沥青的经济效益与社会效益分析 (27)1. 成本效益分析 (29)2. 环境效益评估 (30)3. 社会效益及推广前景 (31)七、结论与展望 (32)1. 研究成果总结 (33)2. 存在问题与不足 (34)3. 未来发展趋势与研究方向 (35)一、内容概述随着环保意识的增强和资源循环利用的需求,废弃聚乙烯(PE)改性剂在道路材料中的应用逐渐受到重视。
废弃聚乙烯改性剂改性沥青不仅能够有效回收利用废旧塑料,减少环境污染,还能提高沥青的性能,改善道路的使用寿命和安全性。
本论文综述了废弃聚乙烯改性剂改性沥青的研究现状和发展趋势,重点探讨了废弃聚乙烯的预处理方法、改性剂的种类和用量、改性沥青的制备工艺以及改性沥青的性能评价方法和应用领域。
在预处理方面,本文介绍了焚烧法、机械研磨法和化学回收法等处理废弃聚乙烯的方法,分析了各种方法的优缺点和适用范围。
在改性剂方面,论文讨论了多种废弃聚乙烯改性剂,如橡胶粉、炭黑、纳米材料等,以及它们对沥青性能的影响机制和效果。
催化油浆重质芳烃制备沥青树脂赵晓隆;赵华;李会鹏;卢传竹;李智超【摘要】Asphalt resin has been synthesized using heavy aromatic as monomer and benzaldehyde as cross-linking agent in the presence of concentrated sulfuric acid. FTIR was used to study the reaction mechanism. The thermal weight loss behavior of the synthesized resin was characterized by TGA. The effects of synthesis conditions on the softening point and carbon residue of the pitch resin as well as its yield were investigated by single factor experiments. The results showed that the reaction of heavy aromatic and benzaldehyde is a positive ion-typed condensation polymerization catalyzed by acid. The suitable con-ditionsfor synthesizing the asphalt resin were:the usage of crosslinkers 70%,the reaction time of 5 h, the reacti on temperature of 130 ℃ and the usage of catalyst 6%. Under the optimal conditions, the asphalt resin exhibits the yield of 83. 2%,the carbon residue of 27. 6% and the softening point of 76.5 ℃.%以催化油浆重质芳烃为原料,苯甲醛为交联剂,在浓硫酸作催化剂条件下,合成沥青树脂。
中低温煤焦油沥青催化聚合制备改质沥青李琦;乔海燕;韩冬云;石薇薇;曹祖宾;于婕【期刊名称】《煤炭转化》【年(卷),期】2022(45)2【摘要】以中低温煤焦油沥青为原料,采用催化聚合法制备改质沥青,并在中低温煤焦油沥青中加入乙烯焦油和蒽油进行调和来提高改质沥青的流变性能,分别考察反应时间、反应温度及催化剂和交联剂的加入量对改质沥青的软化点、结焦值、甲苯不溶物含量和喹啉不溶物含量的影响。
结果表明:加入乙烯焦油和蒽油调和可以有效提高改质沥青的流变性能,催化剂和交联剂按照1∶1的质量比加入,可以有效降低改质沥青的软化点,这是因为酸性催化剂和交联剂之间形成相对均相的反应体系,解决了改质沥青软化点高的问题。
采用调和中低温煤焦油沥青制备改质沥青,筛选出的最佳工艺条件为:反应温度370℃,反应时间7h,催化剂和交联剂的加入量2.5%,该条件下制备的改质沥青的性质符合工业标准YB/T 5194-2015的要求,改质沥青的软化点为120℃,结焦值为56.28%,甲苯不溶物含量为30.52%,喹啉不溶物含量为8.21%,β树脂含量为22.31%。
采用傅立叶变换红外光谱仪和偏光显微镜对制备出的改质沥青和中低温煤焦油沥青进行分析,初步推断出改质沥青中化合物芳环上的取代基明显增加且烷基取代的化合物大多数为芳烃分子,且在偏光显微镜下改质沥青中出现小球体,表明中低温煤焦油沥青在制备成改质沥青的这一过程中其相对分子质量变大,稠环芳烃含量增多。
【总页数】9页(P84-92)【作者】李琦;乔海燕;韩冬云;石薇薇;曹祖宾;于婕【作者单位】辽宁石油化工大学石油化工学院;中国石油抚顺石化公司石油二厂【正文语种】中文【中图分类】TQ522.65【相关文献】1.重油加氢催化剂用于中/低温煤焦油加氢改质的中试研究2.煤沥青及煤焦油改质沥青综述3.中低温煤焦油加氢过程中沥青质组成与性质4.热聚合改质过程中煤沥青聚合程度表征的研究5.煤焦油中温沥青改质的研究因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
32乙烯裂解焦油是乙烯裂解原料在蒸汽裂解过程中原料及产品高温缩合产物。
由于裂解原料不同,乙烯焦油的产率也不同,以轻烃为原料时,很少产生乙烯裂解焦油;以石脑油为原料时,乙烯裂解焦油的产量约为乙烯产量的10%;以柴油为原料时,乙烯裂解焦油的产量约为乙烯产量的30~50%。
就世界范围而言,乙烯生产一直以轻烃和石脑油为主要裂解原料,中国国内轻烃资源有限,在我国乙烯原料构成中,轻烃只占10%不到,以石脑油和柴油为主,因此我国的乙烯裂解焦油资源十分丰富。
一、乙烯焦油综合利用工艺及现状关于乙烯焦油的综合利用,国外从20世纪40年代就已开始。
目前,国外乙烯焦油主要用来生产炭黑等产品。
我国乙烯焦油大部分作燃料用,经济利用率低。
随着科技的发展,从乙烯焦油中提取石油萘、甲基萘、焦油树脂和重芳烃等系列产品和以乙烯焦油为原料制备碳纤维和针状焦等逐渐成为热点。
乙烯焦油的组分十分复杂,主要有烷烃、C8~C15的芳烃、芳烯烃以及杂环化合物等。
乙烯焦油360℃以前的馏分是各种烃类,约占原料的45%~65%;360℃以后的馏分是是焦油沥青,常温下主要是黑色固体,约占原料的35%~55%。
焦油沥青是由高分子烃类组成的极其复杂的混合物,它是由三环以上的稠环芳香烃为主的并含有N、S、O等元素的杂环化合物,其碳氢比高,分子结构紧密。
二、乙烯焦油综合利用方向及前景目前,乙烯焦油的利用方向主要是生产工业萘、重芳烃和焦油树脂等。
1.工业萘。
工业萘是重要的基础化工原料,主要用于生产减水剂、精萘、苯酐、萘酚、萘胺、2,6-二烷基萘、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)和H酸等化工产品,是生产合成纤维、合成树脂、增塑剂、橡胶防老剂、燃料中间体、农药和医药等的原料。
工业萘按生产原料不同分为煤焦油萘和石油萘,目前,国内和国外煤焦油萘占大多数。
石油萘通常来自于乙烯副产的乙烯焦油和重整装置的重整碳十等原料,一般都是通过精馏和结晶过程得到的。
目前,国内工业萘主要用于减水剂、精萘、2-萘酚及苯酐等产品的生产,目前萘系减水剂占工业萘总消费量的42%,精萘、2-萘酚占27%,苯酐占25%,农用化学品和医药等其它领域占6%。
乙烯焦油产能计算公式(原创实用版)目录1.乙烯焦油概述2.乙烯焦油产能计算公式3.乙烯焦油产能计算的步骤4.举例说明乙烯焦油产能计算过程5.结论正文1.乙烯焦油概述乙烯焦油是一种在乙烯生产过程中产生的副产品,具有一定的化学和物理性质,可用于制取各种化工产品,如沥青、染料、树脂等。
在我国,乙烯焦油的生产和应用得到了广泛关注,因此对其产能的计算至关重要。
2.乙烯焦油产能计算公式乙烯焦油的产能计算公式为:产能(吨/年)= 乙烯产量(吨/年)×焦油产率(%)×焦油密度(g/cm)× 10^6其中,乙烯产量是指每年生产的乙烯总量,焦油产率是指乙烯生产过程中产生的焦油占乙烯总量的比例,焦油密度是指焦油的密度。
3.乙烯焦油产能计算的步骤(1)收集乙烯产量数据:首先需要了解每年生产的乙烯总量,这可以从相关统计数据或企业年报中获取。
(2)确定焦油产率:焦油产率是指乙烯生产过程中产生的焦油占乙烯总量的比例,一般由生产企业提供。
如果没有提供,可以通过实验或查阅文献资料估算。
(3)确定焦油密度:焦油密度是指焦油的密度,一般为 0.9-1.1 g/cm。
在计算产能时,需要用到具体的焦油密度值。
(4)代入公式计算:将收集到的乙烯产量、焦油产率和焦油密度代入公式,即可计算出乙烯焦油的产能。
4.举例说明乙烯焦油产能计算过程假设某企业每年生产乙烯 100 万吨,乙烯生产过程中的焦油产率为3%,焦油密度为 1.0 g/cm。
则该企业的乙烯焦油产能为:产能(吨/年)= 100(吨/年)× 3%(焦油产率)× 1.0(g/cm)×10^6 = 3000(吨/年)因此,该企业的乙烯焦油产能为 3000 吨/年。
5.结论乙烯焦油产能的计算过程主要包括确定乙烯产量、焦油产率和焦油密度,然后代入公式进行计算。
乙烯焦油沥青制备沥青树脂的研究
李士斌段述平
山东石大科技集团有限公司
一、项目简介及科学意义:
我国乙烯产量逐年增加,随着乙烯产量的增加副产物乙烯焦油产量也逐年增加,目前
对于乙烯焦油综合利用的研究主要集中在提取萘、甲基萘等化工产品生产工艺研究和C5、
C9石油树脂的制备及其改性研究,而对于乙烯焦油经提取萘、甲基萘以及C5、C9树脂原
料后所剩余的乙烯焦油沥青的相关研究很少,现主要用作燃料以及制备油漆、防腐涂料和
炭质吸附剂,整体上综合利用率不高,产品附加值低。
因此通过合适的途径,将其转化为
高附加值产品,对于充分利用石油资源,解决乙烯焦油综合利用难的问题具有十分重要的
现实意义。
根据乙烯焦油综合利用现状及乙烯焦油沥青自身的特点,我们提出以乙烯焦油
沥青为原料制备沥青树脂。
以乙烯焦油沥青为原料研制沥青树脂,有望为乙烯焦油沥青开
辟新的高附加值应用途径,并有助于解决目前乙烯焦油下游产物综合利用率不高的难题,
所得沥青树脂用作粘结剂用于耐热、耐磨复合材料,有望解决现有通用粘结剂热分解温度低、高温耐磨性能差的问题,因而具有重要的现实意义和很好的应用前景。
二、国内外研究综述:
沥青树脂是一类新型炭材料,具有优异的耐高温、自润滑性和与炭材料极好的亲和性能,是80年代后期,日本学者大谷杉郎先生以芳烃化合物为原料,利用低温化学合成反应可得到一类被称做缩合多环多核芳香树脂(COPNA)的物质。
目前国外只有日本有COPNA树脂工业产品,其SK系列树脂已在各种基础材料上应用如:炭纤维复合材料的基质;炭素复合材料的粘结剂;电气绝缘材料;密封、耐磨材料;防腐涂料改质剂等领域得以应用。
国内,在已发表的报道中,合成沥青树脂的原料主要为纯芳烃化合物,同时以科学研究为目的的居多。
目前为止,国内只有本课题组与胜利油田长安集团合作,以FCC油浆、煤沥青等为原料,开发出沥青树脂工业产品,顺利实现工业化,并成功应用于电刷上,所生产的系列电刷产品各项性能指标符合欧盟标准,达到出口要求。
乙烯焦油是裂解原料在蒸汽裂解过程中得到的副产物。
裂解原料不同,乙烯焦油的产率亦有所不同。
大部分裂解原料的乙烯焦油产率为l0%左右,有的高达20% 。
据报道,目前我国乙烯产量已达到1000万吨/年以上,预计2010年将达到1600万吨/年,副产的乙烯焦油达150-300万吨/年,实际上,由于裂解原料供应的重质化,以后乙烯焦油的产量可能会更高。
乙烯焦油沥青的是乙烯焦油中大于350℃的馏分,其质量是乙烯焦油的60~70%,可见,我国具有十分丰富的乙烯焦油沥青资源,如何对这一部分资源进行合理的开发,其经济价值是十分重大的。
目前对于乙烯焦油综合利用的研究主要集中在提取萘、甲基萘等化工产品生产工艺研究和C5、C9石油树脂的制备及其改性研究,而对于外排残渣乙烯焦油沥青的相关研究很少,现主要作为燃料使用,也可制备油漆、防腐涂料和炭质吸附剂,整体上综合利用率不高,产
品附加值低。
乙烯焦油沥青中富含芳烃,经测定乙烯焦油沥青中2~6环芳烃含量高达70~80%,根据理论推测这部分芳烃可以作为原料合成沥青树脂。
利用乙烯焦油合成沥青树脂国内外还没有进行过这方面的研究。
利用乙烯焦油沥青合成沥青树脂是乙烯焦油综合利用的新方向,是提高乙烯焦油沥青附加值的新途径,具有很好的经济前景。
三、主要内容:
本课题拟以乙烯焦油沥青为原料,合成沥青树脂。
考察焦油沥青的预处理工艺条件及不同合成工艺条件对沥青树脂性能的影响。
并以所制备的沥青树脂为粘结剂制备复合材料,考察其复合性能,探索沥青树脂应用前景。
主要研究内容:
1、乙烯焦油沥青的预处理工艺研究。
2、以乙烯焦油沥青富芳组分为原料与不同交联剂合成反应制备沥青树脂。
3、多种合成反应产物的物化性能。
4、沥青树脂固化机理研究
5、根据应用领域的不同,研制不同物性的沥青树脂,以适应多用途的需求。
四、主要创新点、自主知识产权情况:
1.乙烯焦油沥青的预处理工艺。
2.通过对乙烯焦油沥青原料与交联剂的分子设计反应,获得耐热性沥青树脂。
3.以沥青树脂为基体有针对性的制成多种新型材料如无油润滑元件、电刷。
本项目将形成具有自主产权的乙烯焦油沥青基沥青树脂生产技术,可申请专利1-3项,技术水平将达到国内领先。
五、主要方法和技术路线:
本项目首先需要对乙烯焦油沥青进行预处理,并筛选适宜的交联剂,优化工艺过程,进而制备出具有特殊性能的沥青树脂产品,
关键技术:
1、反应物的配比、反应条件的选择及控制。
2、交联剂、催化剂的选择。
3、反应物的初始状态、中间状态及最终状态的分子结构。
4、固化剂的选择及固化温度时间的控制。
六、主要经济、技术指标:
1、技术指标
所开发的产品主要指标
软化点: 70℃~100℃
残炭率: 40%~60%
分子量: 800~1000
甲苯不溶物(wt%): 15~30
吡啶不溶物(wt%): 0~10
10%失重温度:>400℃
2、主要经济指标:
开发出乙烯焦油基沥青树脂的生产技术之后,可与国内各乙烯生产厂家、电炭厂家、耐磨材料厂家等建立长期关系,具有广阔的市场前景,同时会取得良好的经济效益。
规模以5000吨/年计,年销售收入2亿元左右,年税后赢利1亿元。
七、市场需求及产业化前景:
乙烯焦油是裂解原料在蒸汽裂解过程中得到的副产物,乙烯焦油沥青是乙烯焦油重组份,利用乙烯焦油沥青合成沥青树脂国内外还没有进行过这方面的研究利用,因此具有技术优势。
同时,该工艺原料丰富、价格低廉、性能优越,产品也将具有价格优势。
同时,利用乙烯焦油沥青合成沥青树脂是乙烯焦油综合利用的新方向,是提高乙烯焦油沥青附加值的新途径。
因此,该技术的开发不但降低了污染、提高了资源利用率,还具有很好的经济前景。