[發明專利]一種生物瀝青及其制備方法

有效

• 申請號: 201610390836.6
• 申請日: 2016-06-03
• 公開（公告）號: CN107434917B
• 公開（公告）日: 2019-10-25
• 發明（設計）人: 曹東偉;何敏;涂成
• 申請（專利權）人: 交通運輸部公路科學研究所;中路高科（北京）公路技術有限公司
• 主分類號: C08L95/00
• 分類號: C08L95/00;C08L9/06;C08L21/00
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王文君

本發明涉及一種生物瀝青及其制備方法。所述方法包括如下步驟：1)將生物質粉碎；2)將所得生物質熱解為生物油；3)將所得生物油常壓蒸餾，直至氣相溫度達到100℃，收集生物油中>100℃的重組分；4)將收集到的生物油重組分加熱一定溫度后摻入芳烴油；5)維持體系溫度，繼續向其中加入高分子橡膠類物質，高速剪切，得到生物瀝青。通過將生物質資源轉化為適于制備生物瀝青的生物油，以及將制得的生物油與丁苯橡膠/廢膠粉聯合利用制備性能更優的新型可再生生物基道路瀝青材料。

技術領域

本發明涉及一種生物瀝青及其制備方法，屬于綠色可再生道路瀝青材料技術領域。

背景技術

目前，生物質資源在道路瀝青材料領域的主要利用方式為通過分離手段分離出生物質熱解油中的重組分，繼而將其單獨用作瀝青材料或者與石油瀝青混合使用，目前生物質資源制備的瀝青存在的主要問題是其低溫情況下脆性較大，因而以生物質為原料制備的瀝青低溫性能較差。

丁苯橡膠是最早實現工業化生產的通用型橡膠產品，廢膠粉的原料是每年產生的大量廢棄輪胎、廢膠鞋及廢橡膠工業制品，對廢膠粉這一龐大的廢棄物資源進行循環再利用具有重大的環境和經濟意義。

發明內容

本發明的目的是提供一種生物瀝青及其制備方法。通過將生物質資源轉化為適于制備生物瀝青的生物油，以及將制得的生物油與丁苯橡膠/廢膠粉聯合利用制備性能更優的新型可再生生物基道路瀝青材料。

為了達到以上目的，本發明采用如下技術方案：

一種生物瀝青的制備方法，包括如下步驟：

1)將生物質粉碎；

2)將所得生物質熱解為生物油；

3)將所得生物油常壓蒸餾，直至氣相溫度達到100℃，收集生物油中>100℃的重組分；

4)將收集到的生物油重組分加熱一定溫度后摻入芳烴油；

5)維持體系溫度，繼續向其中加入高分子橡膠類物質，高速剪切，得到生物瀝青。

本發明所述的制備方法中，步驟1)中，所述生物質可選自松木木屑和/活柳木木屑；所述生物質先粉碎至20目～60目，備用。

本發明所述的制備方法中，步驟2)中，所述熱解工藝溫度參數為400～700℃，優選500～550℃；所述熱解工藝中停留時間為2～5s，優選4～5s；所述熱解工藝中熱解保護氣為氮氣。所述熱解反應可在流化床熱解反應器中進行。

本發明所述的制備方法中，步驟4)中，將收集到的生物質熱解油重組分加熱至120℃～130℃，摻入一定質量比例的芳烴油；

本發明所述的制備方法中，步驟4)中，所述芳烴油的摻入比例為重組分質量的1～5％，優選1～2％。

本發明所述的制備方法中，步驟5)中，需緩慢且均勻地摻入高分子橡膠類物質，在120℃～130℃，以1500～3000r/min(優選2000r/min)高速剪切60～70min，得到生物瀝青。

本發明所述的制備方法中，步驟5)中，所述高分子橡膠類物質為平均粒徑為80～100目的丁苯橡膠和/或廢膠粉，其摻入比例為重組分質量的10％～20％。

作為本發明優選的實施方式，所述生物瀝青的制備方法，包括如下步驟：

1)將生物質粉碎至20目～60目，備用；

2)將所得生物質熱解為生物油；

所述熱解工藝溫度參數為400～700℃，優選500～550℃；所述熱解工藝中停留時間為2s～5s，優選4～5s；所述熱解工藝中熱解保護氣為氮氣。所述熱解反應可在流化床熱解反應器中進行。