沥青烟气组成及其抑制研究

发布时间：2018-08-06 21:46

【摘要】：本文通过对辽河70#沥青、克石化70#沥青、江阴70#沥青三种沥青进行热重分析和老化分析,得出江阴70#沥青的热稳定性最差,使用过程中烟气产生量最大,与实际应用相符合。在氮气氛围下,课题分析了江阴70#沥青的烟气组成,烟气中的主要成分中有少量单链烷烃类和醇酯类,含有大量较长支链的环烷烃类、烷基苯系化合物等物质。如与空气中的氧气反应,容易生成复杂的液态烃类颗粒物和气态烃类衍生物,产物中会有3,4苯并芘致癌性物质、噻吩、吡咯、多环芳烃等复杂的有机化合物。对江阴70#沥青烟气产生量较大的问题,本分通过对三种沥青的基本性质进行分析,包括四组分分离、红外分析、元素分析、老化动力学分析等,得出江阴70#沥青相对其他两种沥青具有较低的反应活化能和较小的反应速率常数,这说明江阴70#沥青的抗老化性能较辽河70#与克石化70#差。针对江阴70#沥青烟气产生量的问题,课题筛选了8种沥青抑烟剂,分别是两种抗老化剂、一种塑料抑烟剂、一种高温抗氧化剂以及四种树脂类阻燃剂。其中两种抗老化剂为某类型的抗老化剂,能有效增加石油产品的抗老化性能,分别记作抑烟剂A和抑烟剂B;一种高温抗氧化剂主要提高沥青的抗氧化能力,能够减少沥青因为高温氧化产生的烟气,记作抑烟剂C;一种塑料抑烟剂为某种金属氢氧化物,能够提高沥青的高温稳定性,抑制挥发物的产生,降低产烟量,记作抑烟剂D。其他的四种树脂类阻燃剂能够在沥青表面形成一层隔绝层,减少沥青与空气中的氧气接触,继而降低沥青烟气的产生,分别记作1#、2#、3#、4#抑烟剂。通过筛选,课题得出针对江阴70#沥青的最佳抑烟剂复配组合为2%的4#抑烟剂和1%的抑烟剂D,改性沥青的性质表明,抑烟剂的添加不会影响沥青的路用效果。
[Abstract]:Based on the thermogravimetric analysis and aging analysis of Liaohe 70# asphalt, Kehua 70# asphalt and Jiangyin 70# asphalt, it is concluded that the heat stability of Jiangyin 70# asphalt is the worst, and the flue gas production is the largest in the process of use, which is in accordance with the practical application. In nitrogen atmosphere, the flue gas composition of Jiangyin 70# asphalt was analyzed. There were a few single-chain alkanes and alcohols in the main components of the smoke, which contained a large number of long-branched cycloalkanes, alkyl benzene compounds and so on. For example, complex liquid hydrocarbon particles and gaseous hydrocarbon derivatives can be formed by reacting with oxygen in air, and there will be complex organic compounds such as 3o 4 benzopyrene carcinogen, thiophene, pyrrole, polycyclic aromatic hydrocarbons and so on. Based on the analysis of the basic properties of the three kinds of asphalt, including the separation of four components, infrared analysis, elemental analysis, aging kinetics analysis, etc. Compared with the other two kinds of asphalt, Jiangyin 70# asphalt has lower reaction activation energy and smaller reaction rate constant, which indicates that the anti-aging performance of Jiangyin 70# asphalt is worse than that of Liaohe 70# asphalt and Ke Petrochemical 70# asphalt. In order to solve the problem of flue gas production in Jiangyin 70#, eight kinds of asphalt smoke suppressants, one kind of plastic smoke inhibitor, one kind of high temperature antioxidant and four kinds of resin flame retardants, were selected. Two kinds of anti-aging agents are some kind of anti-aging agents, which can effectively increase the anti-aging performance of petroleum products, as smoke inhibitor A and smoke inhibitor B, respectively, and one kind of high temperature antioxidant mainly improves the anti-oxidation ability of asphalt. It can reduce the smoke produced by high temperature oxidation of asphalt as smoke suppressant C and a kind of plastic smoke inhibitor is a kind of metal hydroxide which can improve the high temperature stability of asphalt inhibit the production of volatile matter reduce the amount of smoke and mark it as smoke suppressant D. The other four resin flame retardants can form a layer of insulation on the surface of asphalt to reduce the oxygen contact between asphalt and air, and then reduce the production of asphalt smoke. Through screening, the optimal combination of smoke suppressant for Jiangyin 70# asphalt is 2% and 1% D. the properties of modified asphalt show that the addition of smoke suppressant will not affect the road effect of asphalt.
【学位授予单位】：中国石油大学(华东)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TE626.86

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本文编号：2169085