[发明专利]一种煤焦油沥青的制法及含有该煤焦油沥青的沥青的制法

说明书

相关专利申请的交叉引用 

本专利申请要求提交于2010年10月22日、名称为“Method for preparing coal tar pitch having improved compatibility with asphalt and asphalt containing the same”(与石油沥青的相容性得到改善的煤焦油沥青以及含有该煤焦油沥青的沥青的制备方法)的韩国专利申请No.2010-0103628的优先权，该专利申请的全部内容以引用方式并入本申请中。 

技术领域

本发明涉及使用芳香油馏分制备与石油沥青的相容性得到改善的煤焦油沥青的方法，以及适用于铺设道路的含煤焦油沥青的沥青的制备方法。 

背景技术

沥青在很久之前已经被用于道路铺设，并且随着19世纪后期炼油工艺的引入和发展，铺设道路对作为炼油工艺副产品的沥青的需求急剧增加。目前，全世界大部分的道路都用沥青进行铺设，这在未来若干年内不会有太大的变化。然而，石油正在逐渐耗尽，因此认为石油的成本将持续增加。因此，如果广泛应用将相对低廉的沥青转化为昂贵燃油的先进工艺，则预期用于铺设道路的沥青的供应从长远角度看将会降低。 

已经对用来替换沥青的材料进行了大量研究，但目前还没有发明出大量使用的沥青替代品。在沥青的供应和需求尚不充分的20世纪早期，将煤焦油用作铺设道路用的材料。尤其是在瑞典等国家，在覆盖道路方面已经采用了至少数千万吨煤焦油。然而，由于已经提高了 所制备的沥青的量，因此供应需求形势得到满足，并且就成本而言沥青具有优异的性能，因此自从20世纪中期以来几乎不再使用煤焦油来铺设道路。 

目前，正在研究这样的煤焦油，其可大量使用以确保存在能够应付沥青来源短缺问题的替代材料。具体而言，由于从煤焦油蒸馏而得到的煤焦油沥青的物理化学性质与石油沥青的物理化学性质相似，因此已经试图将煤焦油沥青与石油沥青混合来制备用于铺设道路的沥青。然而，煤焦油沥青存在如下问题，由于对应于石油沥青主要要求标准(根据ASTM D2042-09)的三氯乙烯不溶物含量(其是指不溶于三氯乙烯的材料的量)大，因此在将煤焦油沥青与石油沥青混合之后，由于煤焦油沥青的存在而超出石油沥青的不溶物含量标准。此外，当将煤焦油沥青与石油沥青的混合物在高温(即，150℃)下保存时，可能发生材料的分离。这是因为煤焦油沥青破坏了石油沥青的内部稳定平衡结构，从而可以使得石油沥青的沥青质成分和煤焦油沥青的高沸点部分凝集并分离/沉淀。因此，为了将煤焦油沥青混入石油沥青中从而用于铺设道路，去除三氯乙烯不溶性材料并且改善与石油沥青的相容性被认为是非常重要的。 

目前为止，人们对降低煤焦油沥青的三氯乙烯不溶物含量几乎没有进行过研究，但降低沥青的甲苯或喹啉不溶物含量在美国专利No.4,402,824中有所披露，其披露了制造具有低含量的甲苯不溶物的煤焦油沥青的方法，该方法包括将酮类溶剂与煤焦油混合，将混合物离心从而使甲苯不溶性材料析出，之后对除析出的不溶性材料之外的上清液进行常压蒸馏和真空蒸馏(减压蒸馏)。此外，美国专利No.4,640,761披露了在高温下将煤焦油离心后可以降低甲苯不溶物含量。 

然而，涉及降低甲苯不溶物含量的常规专利与降低三氯乙烯不溶物的含量(涉及沥青的纯度)之间没有直接关系。此外，这些专利都没有考虑改善与石油沥青的相容性，从而难以提高煤焦油沥青(从其中仅去除了甲苯不溶性材料)与石油沥青的相容性。因此，为了有利于将煤焦油沥青与石油沥青混合，有必要从煤焦油沥青中去除三氯乙烯不溶性材料并改善其与石油沥青的相容性。 

发明内容

因此，考虑相关技术中遇到的问题而完成了本发明，并且本发明旨在提供煤焦油沥青和含有所述煤焦油沥青的沥青的制备方法，其中在制备煤焦油沥青后可降低三氯乙烯不溶物含量，并且在制备含有该煤焦油沥青的沥青后，在将煤焦油沥青和石油沥青的混合物高温保存时可以抑制所述混合物的分离。 

本发明的第一方面提供一种制备煤焦油沥青的方法，包括a)将(i)石脑油裂解渣油或油浆与(ii)煤焦油以1∶1～1∶8的重量比混合，从而获得混合物；b)在200℃～250℃下对所述混合物进行常压蒸馏，从而获得常压蒸馏渣油；以及c)在330℃～380℃下对所述常压蒸馏渣油进行真空蒸馏。 

根据本发明的第二方面，a)还可以包括加入酮类溶剂，使得(i)和(ii)相对于酮类溶剂的重量比可以为2～9。