[发明专利]一种苯甲酸苄酯下脚改性煤沥青及其制备方法

说明书

本发明一种苯甲酸苄酯下脚改性煤沥青。该改性煤沥青由以下重量份数的原料制成：煤沥青60‑100份，苯甲酸苄酯下脚40‑80份，甲苯15‑30份，乙二醇10‑15份，十二烷基苯磺酸钠2‑5份，2,6‑二叔丁基甲酚1‑3份，锡酸锌1‑3份。本发明可以明显降低煤沥青中多环芳烃3,4‑苯并芘（Bap)的含量，且工艺简单，设备要求低，可大规模生产改性煤沥青，改性后的煤沥青成品能达到国家规范要求。

技术领域

本发明属于资源回收利用和沥青材料技术领域，具体涉及一种苯甲酸苄酯下脚改性煤沥青。

背景技术

煤沥青又称作煤焦油沥青，它是煤焦油提取轻油、酚油、萘油、洗油和蒽油等馏分之后的残余物，占煤焦油总质量的50%以上。近年来随着国内煤焦油产量的增加和煤焦油深加工产业的日益发展，我国煤沥青产量逐年增加。目前国内煤沥青主要用于炭素材料成型粘结剂、重油替代燃料油等，用途十分单一，而且污染严重，严重制约了煤焦油深加工产业的发展。因此，拓展煤沥青的利用途径对提高煤沥青附加值、解决煤沥青过剩的问题和完善煤焦油深加工产业链都具有重要的现实意义。

近年来，随着我国交通事业的快速发展，公路建设突飞猛进，需要大量的道路沥青。然而石油资源日趋紧张，国际原油价格不断攀升，石油沥青也供应紧张。与石油沥青相比，煤沥青的芳香度高、极性大，与砂石料具有良好的配伍性和亲和力，煤沥青路面的抗变形、抗磨、行车的安全性突出。另外，煤沥青价格不到石油沥青价格的一半。因此，如用煤沥青代替石油沥青不仅能有效缓解石油沥青供不应求的局面，还可大幅度降低公路工程的施工建造成本。

然而，未改性的煤沥青温度敏感性强，表现为高温易流淌，低温易断裂，而且其中含有大量的多环芳烃类化合物，特别是3,4-苯并芘（Bap)等高致癌物，严重制约了煤沥青在道路铺设方面的应用。

我国目前主要采用聚合物、高分子材料和纳米材料等物质对煤沥青改性，因添加量较大、价格昂贵，对于路用材料来说性价比低，限制了改性煤沥青的发展与应用。因此，寻找一种高效且成本低廉的煤沥青改性剂是当前重中之重的任务。

苯甲酸苄酯下脚是苯甲酸苄酯在生产过程中精馏余下的下脚料，其成分复杂，一般包括35%左右的苯甲酸苄酯、20%-30%的芴酮、1%左右的苯甲酸和其他杂质。其外观呈黑色，在常温下粘度很大甚至是固体，在加热的情况下，粘度降低。据不完全统计，全国每年产生的苯甲酸苄酯下脚将近3000吨。目前苯甲酸苄酯下脚找不到一个好的处理方式，甚至有的厂家偷偷焚烧或者掩埋，对环境造成极大的污染，因此如何处理苯甲酸苄酯下脚也已经成了当务之急。

发明内容

本发明的目的在于提供一种苯甲酸苄酯下脚改性煤沥青，既能够改善煤沥青的路用性能，且能降低煤沥青中多环芳烃3,4-苯并芘（Bap)的含量，又能够以环保的方式处理利用苯甲酸苄酯下脚，具有良好的经济效益和社会效益。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种苯甲酸苄酯下脚改性煤沥青，其特征在于：该改性煤沥青由以下重量份数的原料制成：煤沥青60-100份，苯甲酸苄酯下脚40-80份，甲苯15-30份，乙二醇10-15份，十二烷基苯磺酸钠2-5份，2,6-二叔丁基甲酚1-3份，锡酸锌1-3份。

进一步的，所述的苯甲酸苄酯下脚改性煤沥青制备方法包括如下工艺步骤：

（1）先将煤沥青投入带有回流装置的反应釜中，加热至60-110℃，然后向釜中加入甲苯和乙二醇，搅拌20-30min，搅拌速度300-500r/min；

（2）再向反应釜中依次加入苯甲酸苄酯下脚、十二烷基苯磺酸钠、2,6-二叔丁基甲酚和锡酸锌，搅拌1-2h，搅拌速度300-500r/min，得到改性煤沥青混合物；

（3）最后将得到的改性煤沥青混合物在100-115℃下，减压蒸馏回收溶剂，得到改性煤沥青。