重质煤焦油的改性研究

发布时间：2018-03-17 21:40

  本文选题：重质煤焦油　切入点：苯并[a]芘　出处：《河北工业大学》2014年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：目前，用于道路建设的石油沥青资源紧张，而重质煤焦油的安全性低、延展性差、易老化等缺点制约了其在道路方面的应用。因此，对重质煤焦油进行改性研究，提高其安全性和道路应用基本性能，对于我国环境保护和道路发展具有重要意义。 重质煤焦油的安全性研究中，分别采用化学方法和物理方法进行改性。化学改性中以三聚甲醛为改性剂，H2SO4为催化剂，讨论了催化剂用量、反应温度等因素对BaP降低效果的影响。BaP的降低率随着反应温度的增加先增大后降低；当三聚甲醛的用量为1.0mol，催化剂用量为5.0wt%，85℃反应4.0h，BaP的降低率为80.6%。苯萃取处理时，随着萃取时间的增加，BaP的降低率先增大后趋于稳定；粉料萃取24.0h，BaP的降低率为48.8%。物理方法降低BaP的效率相对较低。 对于重质煤焦油的道路应用基本性能研究中，首先采用蒽油、芳烃油、油浆、渣油和沥青调和油等改善延度、针入度和软化点等性能。讨论了调和剂种类、用量、温度、时间等因素对三指标的影响，并比较了六种调和料163℃下的质量变化。蒽油、芳烃油和沥青调和油对三指标的改善效果明显。当芳烃油用量为20.0wt%时，处理2.5h，改性沥青的软化点47.3℃，针入度72.110-1mm，延度117.0cm。沥青调和油用量为12.0wt%~16.0wt%时，，140℃处理3.0h，改性沥青的三指标满足70号道路沥青的要求。六种调和料的163℃下的质量损失由低到高依次是芳烃油、沥青调和油、渣油、油浆、II蒽油、I蒽油。 其次采用高岭土、伊利石和凹凸棒土等粘土矿物改善耐老化性。比较了不同粘土改性沥青的老化前后的性能，并讨论了高岭土的用量对软化点、延度、163℃下的质量变化及老化性能的影响。高岭土改性沥青的耐老化性优于伊利石。随着高岭土用量的增加，延度明显下降，163℃下的质量变化先减小后趋于稳定。当高岭土用量为7.5wt%时，软化点43.6℃，延度111.4cm，163℃下的质量变化4.5%；老化后延度下降77.3%，与纯沥青相比，延度的变化幅度减小19.5%。
[Abstract]:At present, the petroleum asphalt resources used in road construction are tight, while the disadvantages of heavy coal tar, such as low safety, poor ductility and easy aging, restrict its application in road. Therefore, the modification of heavy coal tar is studied. It is of great significance for environmental protection and road development to improve its safety and basic performance of road application. In the study of the safety of heavy coal tar, the chemical method and physical method were used to modify it, and the amount of catalyst was discussed, in which formaldehyde was used as modifier and H _ 2SO _ 4 as catalyst. The effect of reaction temperature and other factors on the decrease of BaP. The decrease rate of bap increased first and then decreased with the increase of reaction temperature, when the amount of formaldehyde was 1.0 mol, the amount of catalyst was 5.0 wtand 85 鈩

本文编号：1626614