利用中温煤焦油重组份生产沥青混合料改性剂的生产机组的制作方法

1.本实用新型涉及高分子材料及道路工程技术领域，特别涉及一种利用中温煤焦油重组份生产沥青混合料改性剂的生产机组。


背景技术：

2.中温煤焦油重组份又称之为中温煤焦油沥青，是煤焦油蒸馏后的副产物，其产率约占煤焦油的50～60％，分子量在200～2000 之间，最高可达3000，中温煤焦油重组份中碳含量在92％左右，氢含量在45％左右，碳氢之比为1.7左右。因世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单初步整理参考，煤焦油沥青在一类致癌物清单中。


技术实现要素：

3.为了解决现有技术存在的中温煤焦油重组份废弃堆放的问题，本实用新型提供一种利用中温煤焦油重组份生产沥青混合料改性剂的生产机组。
4.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
5.一种利用中温煤焦油重组份生产沥青混合料改性剂的生产机组，包括用于将煤焦油原料加热蒸发成中温煤焦油重组份的煤焦油加热蒸发系统、用于将蒸发得到的中温煤焦油重组份当中多环芳烃类物质含量减少的中温煤焦油重组份环保处理系统和用于在中温煤焦油重组份中添加高分子聚合物制备沥青混合料改性剂液体原料的混合搅拌系统，混合搅拌系统的进口与中温煤焦油重组份环保处理系统出口连接，混合搅拌系统的出口连接有造粒系统。
6.进一步的，所述煤焦油加热蒸发系统包括管式炉、二段蒸发塔、轻组分馏分收集罐以及重组分馏分收集罐，所述的管式炉的出口与二段蒸发塔进口连接，二段蒸发塔顶部连接轻组分馏分收集罐，二段蒸发塔底部连接重组分馏分收集罐，重组分馏分收集罐通过给料管道一和物料泵一与中温煤焦油重组份环保处理系统连接。
7.进一步的，所述中温煤焦油重组份环保处理系统包括搅拌反应釜以及减压蒸馏塔，所述的搅拌反应釜设有回流装置，减压蒸馏塔的出口与搅拌反应釜进口连接。
8.进一步的，所述混合搅拌系统包括搅拌釜以及混合料液存储罐，搅拌釜通过给料管道二和物料泵二连接减压蒸馏塔塔釜，搅拌釜通过给料管道三以及物料泵三与混合料液存储罐连接。
9.进一步的，造粒系统为钢带造粒系统，所述钢带造粒系统包括物料传输装置、冷却装置以及烟气处理装置，所述物料传输装置包括传送钢带和设置传送钢带左右两边的驱动轮和从动轮。
10.进一步的，所述冷却装置包括水冷冷却装置和风冷冷却装置，水冷冷却装置设置在物料传输装置的下方，风冷冷却装置设置在物料传输装置的上方，水冷冷却装置包括冷却喷淋管和设置在冷却喷淋管上的冷却喷淋头，风冷冷却装置包括冷冻机和冷冻风管道；所述烟气处理装置包括活性炭吸附喷淋塔和烟囱，所述传送钢带的上方设置有集烟罩，烟
气管道以及冷冻风管道设置在集烟罩上，活性炭吸附喷淋塔集烟罩相连，烟囱设置在活性炭吸附喷淋塔后端。
11.进一步的，所述传送钢带的下方设置有用于收集所述冷却喷淋头喷洒的冷却水的集水槽，所述集水槽的一端通过冷却水进水管道连通有储水箱，集水槽另一端通过冷却水回水管道连通有冷却喷淋塔，冷却水进水管道上设置有进水泵，冷却水回水管道上设置有回水泵，冷却喷淋塔与储水箱之间设有管道和泵。
12.进一步的，生产机组还包括成品包装系统，所述成品包装系统和钢带造粒系统相连，成品包装系统包括成品储料仓、提升机以及包装秤。
13.有益效果：
14.(1)中温煤焦油高温蒸发后的重组份馏分，经溶剂循环热洗以及减压蒸馏后的产物，复配其它高分子聚合物材料制备沥青混合料改性剂液体混合物，再经过造粒冷却成固体颗粒产品，将其生产的改性沥青混合料进行铺设路面时，可提高路面高温车辙性能，降低水损害性能，低温时路面不易开裂，可将高危险系数原料转变为高附加值产品，解决了之前中温煤焦油沥青废弃、存放等问题，迎合了煤化工行业的环保趋势，又创造循环经济价值；
15.(2)本实用新型的一种利用中温煤焦油重组份生产沥青混合料改性剂的生产机组，中温煤焦油高温蒸发后的重组份馏分，经溶剂循环热洗以及减压蒸馏后，转变为多环芳烃含量极低的煤焦油沥青，再辅以高分子聚合物添加剂可以制备成高附加值的沥青混合料改性剂产品，使用其生产的改性沥青混合料，可以大幅度的提高沥青混合料的综合性能，也是煤化工循环经济发展趋势之一；
16.(3)本实用新型为避免资源浪费以及利用时具有环保性，现对其充分综合利用，转变为高附加值道路用产品，也是具有非常重要的现实意义：将中温煤焦油重组份进行环保处理，让其当中的多环芳烃类物质含量大幅度减少，中温煤焦油重组份具有较好的湿润和粘附性能、侵蚀性能，利用其制备成沥青混合料改性剂再进行铺筑路面时，路面摩擦系数大，不易老化。本实用新型又调节了资源平衡性，补充石油沥青的不足，减少高价格的聚合物高分子使用，具有重大的社会效益和经济效益。
附图说明
17.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
18.图1为本实用新型实施例提供的一种利用中温煤焦油重组份生产沥青混合料改性剂的生产机组的结构示意图。
19.其中，1、煤焦油加热蒸发系统；101、给料管道一；102、物料泵一；103、管式炉；104、二段蒸发塔；105、轻组分馏分收集罐；106、重组分馏分收集罐；2、中温煤焦油重组份环保处理系统；201、搅拌反应釜；202、减压蒸馏塔；203、回流装置；204、给料管道二；205、物料泵二；3、混合搅拌系统；301、搅拌釜；302、混合料液存储罐；303、给料管道三；304、物料泵三；4、钢带造粒系统；401、物料传输装置；402、冷却装置； 403、烟气处理装置；404、传送钢带；405、驱动轮；406、从动轮；407、水冷冷却装置；408、风冷冷却装置；409、冷却喷淋管；410、冷
却喷淋头；411、冷冻机；412、冷冻风管道；413、活性炭吸附喷淋塔；414、烟囱；415、集烟罩；416、集水槽； 417、储水箱；418、冷却水进水管道；419、冷却喷淋塔；420、冷却水回水管道；421、进水泵；422、回水泵；423、烟气管道； 5、成品包装系统；501、成品储料仓；502、提升机；503、包装秤。
具体实施方式
20.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
21.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
22.除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
23.在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
24.为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在
……
之上”、“在
……
上方”、“在
……
上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在
……
上方”可以包括“在
……
上方”和“在
……
下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
25.此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本
实用新型保护范围的限制。
26.如图1，一种利用中温煤焦油重组份生产沥青混合料改性剂的生产机组，包括用于将煤焦油原料加热蒸发成中温煤焦油重组份的煤焦油加热蒸发系统1、用于将蒸发得到的中温煤焦油重组份当中多环芳烃类物质含量减少的中温煤焦油重组份环保处理系统2和用于在中温煤焦油重组份中添加高分子聚合物制备沥青混合料改性剂液体原料的混合搅拌系统3，混合搅拌系统3 的进口与中温煤焦油重组份环保处理系统2出口连接，混合搅拌系统3的出口连接有造粒系统。
27.所述煤焦油加热蒸发系统1包括管式炉103、二段蒸发塔 104、轻组分馏分收集罐105以及重组分馏分收集罐106，管式炉103的出口与二段蒸发塔104进口连接，二段蒸发塔104顶部连接轻组分馏分收集罐105，二段蒸发塔104底部连接重组分馏分收集罐106，重组分馏分收集罐106通过给料管道一101 和物料泵一102与中温煤焦油重组份环保处理系统2连接。
28.所述中温煤焦油重组份环保处理系统2包括搅拌反应釜 201以及减压蒸馏塔202，搅拌反应釜201设有回流装置203，减压蒸馏塔202的进口与搅拌反应釜201出口连接。
29.所述混合搅拌系统3包括搅拌釜301以及混合料液存储罐 302，搅拌釜301通过给料管道二204和物料泵二205连接减压蒸馏塔202塔釜，搅拌釜301通过给料管道三303以及物料泵三304与混合料液存储罐302连接。
30.造粒系统为钢带造粒系统4，所述钢带造粒系统4包括物料传输装置401、冷却装置402以及烟气处理装置403，所述物料传输装置401包括传送钢带404和设置传送钢带404左右两边的驱动轮405和从动轮406。
31.所述冷却装置402包括水冷冷却装置407和风冷冷却装置 408，水冷冷却装置407设置在物料传输装置401的下方，风冷冷却装置408设置在物料传输装置401的上方，水冷冷却装置 407包括冷却喷淋管409和设置在冷却喷淋管409上的冷却喷淋头410，风冷冷却装置408包括冷冻机411和冷冻风管道412；所述烟气处理装置403包括活性炭吸附喷淋塔413和烟囱414，所述传送钢带404的上方设置有集烟罩415，烟气管道423以及冷冻风管道412设置在集烟罩415上，活性炭吸附喷淋塔413 集烟罩415相连，烟囱414设置在活性炭吸附喷淋塔413后端。
32.所述传送钢带404的下方设置有用于收集所述冷却喷淋头 410喷洒的冷却水的集水槽416，所述集水槽416的一端通过冷却水进水管道418连通有储水箱417，集水槽416另一端通过冷却水回水管道420连通有冷却喷淋塔419，冷却水进水管道418 上设置有进水泵421，冷却水回水管道420上设置有回水泵422，冷却喷淋塔419与储水箱417之间设有管道和泵。
33.生产机组还包括成品包装系统5，所述成品包装系统5和钢带造粒系统4相连，成品包装系统5包括成品储料仓501、提升机502以及包装秤503。
34.煤焦油加热蒸发系统1用于将煤焦油原料加热蒸发成中温煤焦油重组份，并通过给料管道一101以及物料泵一102输送至中温煤焦油重组份环保处理系统2；中温煤焦油重组份环保处理系统2用于将中温煤焦油重组份当中多环芳烃类物质含量大幅度减少；混合搅拌系统3与中温煤焦油重组份环保处理系统2 相连，用于在中温煤焦油重组份中添加高分子聚合物制备沥青混合料改性剂液体原料；钢带造粒系统4与混合搅拌系统3相连，用于
将沥青混合料改性剂液体原料制备成小颗粒以及将液体颗粒进行冷却形成固体颗粒状；成品包装系统5和钢带造粒系统4相连，用于钢带造粒系统4输出的固体颗粒状沥青混合料改性剂进行包装。
35.煤焦油为煤炭干馏时生成黑色或黑褐色粘稠状液体，其为中温煤焦油，进入煤焦油加热蒸发系统1的管式炉103中经加热成熔化状态备用；熔化状态的煤焦油通过管道进入二段蒸发塔104中，经高温加热，轻组分馏分从塔顶进入轻组分馏分收集罐105内，重组分馏分从塔釜进入重组分馏分收集罐106内。
36.中温煤焦油重组份环保处理系统2包括搅拌反应釜201以及减压蒸馏塔202，其中：中温煤焦油重组份进入搅拌反应釜 201，搅拌反应釜201带回流装置203，在一定温度和搅拌速度条件下，向搅拌反应釜201中依次加入混合溶剂、改性剂和硫酸，搅拌得到中温煤焦油重组份混合物；中温煤焦油重组份混合物通过管道进入减压蒸馏塔202，从而回收溶剂，回收的溶剂通过回流管道进入搅拌反应釜201中重复利用，最终制得环保型中温煤焦油重组份，其多环芳烃含量大幅度下降。
37.混合搅拌系统3包括搅拌釜301以及混合料液存储罐302，环保型中温煤焦油重组份从减压蒸馏塔202塔釜经给料管道二 204以及物料泵二205进入混合搅拌系统3的搅拌釜301，添加多种高分子聚合物，充分混合搅拌，得到混合料液；混合料液经给料管道三303以及物料泵三304输送至混合料液存储罐302，以待造粒用。
38.钢带造粒系统4包括物料传输装置401、冷却装置402以及烟气处理装置403，其中：物料传输装置401包括传送钢带404 和设置传送钢带404左右两边的驱动轮405和从动轮406，传送沥青混合料改性剂；冷却装置402包括水冷冷却装置407和风冷冷却装置408，水冷冷却装置407设置在物料传输装置401 的下方，风冷冷却装置408设置在物料传输装置401的上方，水冷冷却装置407包括冷却喷淋管409和设置在冷却喷淋管409 上的冷却喷淋头410，风冷冷却装置408包括冷冻机411和冷冻风管道412；烟气处理装置403包括活性炭吸附喷淋塔413和烟囱414，活性炭吸附喷淋塔413与传送钢带404上的集烟罩415 相连，烟囱414设置在活性炭吸附喷淋塔413后端。
39.传送钢带404的下方设置有集水槽416，冷却喷淋管409 位于集水槽416上方，集水槽416用于收集所述冷却喷淋头410 喷洒的冷却水。所述集水槽416的一端和储水箱417通过冷却水进水管道418相连通，另一端和冷却喷淋塔419通过冷却水回水管道420相连通，冷却水进水管道418上设置有进水泵421，冷却水回水管道420上设置有回水泵422。
40.成品包装系统5包括成品储料仓501、提升机502以及包装秤503，其中，成品包装系统5和钢带造粒系统4相连，用于钢带造粒系统4输出的固体颗粒状沥青混合料改性剂进行包装。
41.混合溶剂为环己烷、甲苯和乙酸丁酯任意两种或三种的混合溶剂；改性剂为苯甲酸酐或顺丁烯二酸酐中的任意一种。
42.添加的多种高分子聚合物为高软化点硬质沥青、sbs聚合物、 sbr聚合物、硫磺、古马龙树脂、萜烯树脂以及氧化聚乙烯蜡中多种混合物。
43.以上，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。