[發明專利]一種利用秸稈制備道路用植物瀝青的方法

在審

• 申請號: 202010526241.5
• 申請日: 2020-06-09
• 公開（公告）號: CN111778053A
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發明（設計）人: 董澤蛟;周杰;欒海;周濤;曹麗萍;曹憲成
• 申請（專利權）人: 董澤蛟
• 主分類號: C10C3/00
• 分類號: C10C3/00;C08L95/00
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 李紅媛

一種利用秸稈制備道路用植物瀝青的方法，本發明屬于生物質瀝青材料技術領域，特別涉及一種利用秸稈制備道路用植物瀝青的方法。本發明是解決公路發展對石油瀝青的高度依賴性以及植物秸稈的綜合處置問題。方法：首先將秸稈干燥后粉碎至粒徑合適的粉末或顆粒，在設定的進料速度、反應溫度以及停留時間下進行快速熱解，經過氣固分離之后，冷凝成半固態或液態的沸點在150℃以上的產物，即為植物瀝青。本發明制備的植物瀝青可在公路施工中部分或全部替代石油瀝青，不僅可以降低公路建設對石油瀝青的需求，促進公路行業的綠色可持續發展，還可以充分利用作為農作物副產品的秸稈，從而有效緩解秸稈不當處置造成的社會與生態問題。

技術領域

本發明屬于生物質瀝青材料技術領域，特別涉及一種利用秸稈制備道路用植物瀝青的方法。

背景技術

目前，瀝青路面占我國高等級公路的90％以上。在瀝青路面中采用的膠結材料主要是石油瀝青，其為石油加工過程中的一種產品。隨著我國交通運輸行業的快速發展，對石油瀝青的需求量也日益增加，但是石油資源具有有限性與不可再生性，所以這種發展模式是不可持續的。此外，石油瀝青的價格也一直居高不下，給我國的公路建設帶來了很大的成本壓力，在一定程度上限制了公路行業的快速穩定發展。

另一方面，我國作為一個農業大國，植物秸稈產量巨大，并且還具有分布廣泛、供應穩定的特點，是重要的可再生資源。但是我國目前的秸稈綜合利用水平不高，大量秸稈經常通過焚燒的方式進行處理，不僅影響大氣質量，破壞土壤結構，而且煙霧中包含的有毒氣體嚴重危害人體健康。秸稈的綜合有效處理已成為社會廣泛關注的問題。

發明內容

本發明目的是為了解決公路發展對石油瀝青的高度依賴性以及植物秸稈的綜合處置問題，而提供一種利用秸稈制備道路用植物瀝青的方法。

本發明一種利用秸稈制備道路用植物瀝青的方法具體是按以下步驟進行：

一、預處理：將秸稈原料置于溫度為100～150℃的烘箱中干燥6～48h，然后粉碎成粉末或顆粒，得到待熱解秸稈碎料；

二、快速熱解：向反應器中通入熱載氣，并對反應器進行加熱，待反應器內溫度達到300～800℃后，以0.1～10kg/h的速度向反應器內通入待熱解秸稈碎料進行快速熱解，產物停留時間小于10s，熱解產物在熱載氣的帶動下先經過氣固分離裝置再經過多級冷凝裝置形成半固態或液態的產物，收集沸點在150℃以上的產物，即為植物瀝青。

本發明的有益效果：

本發明可以利用秸稈制備道路用的植物瀝青，從而在公路施工中部分或全部替代石油瀝青。對于公路建設，不僅可以降低對石油瀝青的需求，而且可以顯著降低建設成本，對公路行業的綠色可持續發展具有重要意義。對于農業領域，可以將大量作為農作物副產品的秸稈進行回收利用，從而有效緩解秸稈不當處置造成的社會與生態問題。

具體實施方式

具體實施方式一：本實施方式一種利用秸稈制備道路用植物瀝青的方法具體是按以下步驟進行：

一、預處理：將秸稈原料置于溫度為100～150℃的烘箱中干燥6～48h，然后粉碎成粉末或顆粒，得到待熱解秸稈碎料；

二、快速熱解：向反應器中通入熱載氣，并對反應器進行加熱，待反應器內溫度達到300～800℃后，以0.1～10kg/h的速度向反應器內通入待熱解秸稈碎料進行快速熱解，產物停留時間小于10s，熱解產物在熱載氣的帶動下先經過氣固分離裝置再經過多級冷凝裝置形成半固態或液態的產物，收集沸點在150℃以上的產物，即為植物瀝青。

本實施方式中經過氣固分離裝置目的是分離出其中的焦炭。

具體實施方式二：本實施方式與具體實施方式一不同的是：步驟一中所述待熱解原料的粒徑為0.05～3mm。其他與具體實施方式一相同。