废机油再生SBS改性沥青性能及再生机理

为研究废机油对老化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(styrene-butadiene-styrene, SBS)改性沥青的再生效果及再生机理。采用沥青加速老化试验模拟长期老化过程制备老化SBS改性沥青,分别添加不同含量的废机油制备再生沥青,并结合沥青物理性能、流变性能试验评价再生SBS改性沥青性能。在此基础上,采用红外光谱试验、四组分分析试验、荧光显微分析试验探究废机油再生SBS改性沥青机理。研究结果表明：老化后SBS改性沥青针入度与延度降低,软化点与粘度增加,废机油的掺入将会增加老化SBS改性沥青针入度与延度,降低软化点与粘度,且与废机油掺量呈正比;废机油的使用将会降低再生SBS改性沥青的高温流变性能,提高再生SBS改性沥青的疲劳寿命;废机油能够降低老化SBS改性沥青劲度模量,对蠕变速率指标影响不显著;SBS改性沥青在老化过程中SBS发生破坏,沥青中的羰基与亚砜基含量增加,而废机油的掺入将会降低老化沥青中羰基与亚砜基含量,属于物理再生过程;SBS改性沥青老化后,饱和分、芳香分含量减少,胶质、沥青质含量增加,而废机油掺入后影响则反之;废机油的掺加将会使断裂的SBS分子部分溶胀,恢复沥青性能。     

辽河稠油组分间相互作用对油水界面张力的影响

考察了辽河稠油脱沥青质油、胶质、沥青质及胶质与沥青质混合物对水包稠油乳状液油水界面张力的影响。结果表明：在不同的水包稠油乳状液体系中，辽河脱沥青质油中饱和分、芳香分的存在能够促进胶质与乳化剂的相互作用，降低体系的油水界面张力；辽河胶质与沥青质两者之间相互作用较弱，对油水界面张力影响很小；沥青质的界面活性高于胶质和脱沥青质油，在水包稠油乳状液的形成过程中，沥青质起主要稳定作用；具有高芳碳率、低烷基碳率、高芳香环缩合程度的组分在水包稠油乳状液中界面活性较高。     

抗溶剂沉淀沥青质过程相态及相平衡研究

以辽河减压渣油为原料、汽油为溶剂、丙烷为抗溶剂 ,在温度 5 0～ 10 0℃、压力 3.0～ 5 .0MPa及抗溶剂比为 1.0～ 2 .5的条件下 ,在RUSKA 2 370 6 0 1高压无汞双釜PVT相平衡仪装置上对抗溶剂沉淀沥青质的相态进行了研究 ,考察了温度、抗溶剂比与压力对沥青质沉淀过程的相态变化、脱沥青油收率及质量的影响。研究结果表明 ,升高温度、增大抗溶剂比及降低压力 ,都能降低轻相密度、轻相中脱沥青油的含量、脱沥青油的收率与残炭值 ,同时使脱沥青油中饱和分含量增加 ,并改善脱沥青油的质量。     

抗溶剂沉淀沥青质过程相态及相平衡研究

以辽河减压渣油为原料、汽油为溶剂、丙烷为抗溶剂，在温度50-100℃、压力3.0-5.0MPa及抗溶剂比为1.0-2.5的条件下，在RUSKA-2370-601高压无汞双釜PVT相平衡仪装置上对抗溶剂沉淀沥青质的相态进行了研究，考察了温度、抗溶剂比与压力对沥青质沉淀过程的相态变化、脱沥青油收率及质量的影响。研究结果表明，升高温度、增大抗溶剂比及降低压力，都能降低轻相密度、轻相中脱沥青油的含量、脱沥青油的收率与残炭值，同时使脱沥青油中饱和分含量增加，并改善脱沥青油的质量。     

克拉玛依渣油悬浮床加氢尾油的溶剂处理方法

对克拉玛依渣油悬浮床加氢尾油在溶剂存在条件下进行的离心分离结果表明 ,该方法可以有效地分离尾油中的焦炭和固体物质 ,降低尾油的残炭值 ,改善尾油的性质 ,其结果优于自然沉降和尾油的直接离心沉降。对操作条件的考察表明 ,所用溶剂的芳烃含量越低 ,对尾油中固体物质、沥青质和重胶质的脱除率越高 ,处理后尾油的残炭值越低 ;剂油比越大 ,对沥青质、重胶质脱除的选择性越好 ,处理后尾油的残炭值越低。用低芳烃含量溶剂处理后的尾油作为悬浮床加氢裂化的循环油 ,可以得到较高的裂化转化率 ,其生焦量也较低     

克拉玛依渣油悬浮床加氢尾油的溶剂处理方法

对克拉玛依渣油悬浮床加氢尾油在溶剂存在条件下进行的离心分离结果表明，该方法可以有效地分离尾油中的焦炭和固体物质，降低尾油的残炭值，改善尾油的性质，其结果优于自然沉降和尾油的直接离心沉降。对操作条件的考察表明，所用溶剂的芳烃含量越低，对尾油中固体物质、沥青质和重胶质的脱除率越高，处理后尾油的残炭值越低；剂油比越大，对沥青质、重胶质脱除的选择性越好，处理后尾油的残炭值越低。用低芳烃含量溶剂处理后的尾油作为悬浮床加氢裂化的循环油，可以得到较高的裂化转化率，其生焦量也较低。     

氟化物对煤沥青炭化产物性能和结构的影响

以煤沥青为原料,通过添加不同含量的氟化物对煤沥青进行改性处理,采用TG、CO2反应性以及XRD和SEM分析对改性沥青焦进行表征。结果表明,氟化物有效地改善了炭化产物沥青焦的显微结构,使改性沥青焦更加致密,并在一定程度上改变了沥青焦的氧化行为,从而明显提高沥青焦的抗氧化性能。相对未改性沥青焦,氟化物改性沥青焦CO2反应性降低了47%～74%。     

细粒石墨材料的热压制备

以细粒石墨粉为原料、改质和高温煤沥青为黏结剂,采用热压成型工艺制备炭块,并对其进行炭化和石墨化处理后得到石墨块体.结果表明,随着热处理温度的上升,热压制备炭块的体积密度和电阻率发生了明显的变化,与改质沥青相比,以高残炭率沥青为黏结剂所制细粒石墨材料具有较高的体积密度和较低的电阻率;X射线衍射XRD和扫描电镜SEM分析表明,细粒石墨在块体材料中具有明显的取向性.     

细粒石墨材料的热压制备

以细粒石墨粉为原料、改质和高温煤沥青为黏结剂,采用热压成型工艺制备炭块,并对其进行炭化和石墨化处理后得到石墨块体。结果表明,随着热处理温度的上升,热压制备炭块的体积密度和电阻率发生了明显的变化,与改质沥青相比,以高残炭率沥青为黏结剂所制细粒石墨材料具有较高的体积密度和较低的电阻率;X射线衍射XRD和扫描电镜SEM分析表明,细粒石墨在块体材料中具有明显的取向性。     

对叔丁基苯甲醛改性沥青性能研究

以中温煤沥青为基质沥青、对叔丁基苯甲醛为改性剂和对甲苯磺酸为催化剂,采用化学交联-减压蒸馏法分别在Ar气氛和减压环境下对中温煤沥青进行改性,并考察反应条件对沥青的软化点和残炭率等性能的影响.结果表明,改性沥青性能受改性剂的加入量、反应温度、反应时间和反应压力影响较大.在改性剂与煤沥青质量比为0.2、催化剂加入量为5%时,在反应温度为180℃以及20kPa×8h条件下,制得软化点高达151.5℃、残炭率为75%的优质沥青.     

超临界水条件下水油比对渣油加氢反应性能的影响

研究超临界水(SCW)对渣油加氢反应过程的影响。结果表明:增加SCW,反应的转化率、气体、轻油及VGO收率先增加后降低,而焦炭和残渣油收率先降低后增加;加入适量SCW时,其增溶作用有利于沥青质在体系中的分散,气化作用可为加氢过程提供活性氢原子,抑制了沥青质的聚集和缩合生焦反应,随着SCW对催化剂酸性位的改变,提高了加氢催化剂的活性,有利于改善渣油加氢产物分布;高水油比下,SCW的萃取作用及竞争吸附作用加剧,恶化了反应环境,使产物分布变差;SCW条件下的脱硫率和脱氮率也会因焦炭对杂原子的富集作用、催化剂活性的变化及竞争吸附作用等而下降。     

基于微观和流变分析的岩沥青改性沥青性能评价

采用埃索70#沥青,以不同掺量的青川天然岩沥青为改性剂制备岩沥青改性沥青.通过红外光谱和差示扫描热量法(DSC)对天然岩沥青及岩沥青改性沥青的微观结构进行分析,研究其改性机理.采用SHRP试验对岩沥青改性沥青的高温、低温和抗疲劳性能进行研究,并对不同掺量的岩沥青改性沥青进行了SHRP-PG分级.微观研究证明,天然岩沥青沥青质的杂原子基团含量高,芳香性和极性强.经过改性,基质沥青的微观结构发生了变化,岩沥青改性沥青的感温性降低,温度稳定性和水稳定性得到增强.流变特性分析表明岩沥青改性沥青的黏度明显提高,高温稳定性和抗疲劳性得到显著改善,可用于非极端低温的环境.     

异佛尔酮二异氰酸酯改性蒙脱土改性沥青的性能

采用异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)对醋酸化蒙脱土(HMMT)进行改性,得到IPDI改性HMMT(IPDI-HMMT);以IPDI-HMMT作为新的沥青化学改性剂,通过熔融共混法制备改性沥青材料;研究了改性沥青的物理性能、UV老化性和热稳定性.结果表明:接枝上—NCO的IPDI-HMMT能与沥青中羟基反应生成氨基甲酸酯,形成剥离结构;IPDIHMMT掺入沥青后,改性沥青材料的起始分解温度提升了9℃,软化点高达57.0℃,且其离析软化点差值及UV老化后质量改变率、软化点增量和残留针入度比的变化均小于Na-MMT改性沥青.IPDI-HMMT与沥青的化学反应加强了内部组分的相互作用而形成稳定的胶体结构,对沥青性能的增强效果优于Na-MMT.     

有机蒙脱土/DOP改性沥青的制备及性能

采用超声法,以钠基蒙脱土为原料,用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)对其进行有机化改性,制备出了有机蒙脱土(OMMT)。采用熔融插层法制备了OMMT/DOP(邻苯二甲酸二辛酯)改性沥青。利用XRD和SEM对改性沥青的微观结构进行表征,探讨了OMMT,DOP对沥青物理性能的影响。研究结果表明,经有机化改性后,蒙脱土的层间距得到了有效扩大,能够均匀分散在改性沥青中,形成了一种剥离型结构;OMMT的加入使得改性沥青针入度和延度减小,软化点升高,沥青的高温性能和抗老化性能得到了改善,不利于沥青的低温性能;而DOP能够显著改善蒙脱土改性沥青的低温性能。     

改性丝光沸石催化剂上合成2,6-二异丙基萘

采用盐酸处理以及水热处理结合酸处理两种方法对氢型丝光沸石(HM)进行脱铝改性，制备了一系列脱铝HM催化剂，并以脱铝HM沸石为载体负载磷钨杂多酸(PW)，制备负载杂多酸催化剂，用XRD、FT-IR和NH3-TPD等手段对这些催化剂的结构及酸性质进行了表征，在100—mL间歇式不锈钢高压反应釜中对其在萘的异丙基化反应中的催化性能进行了考察。结果发现，随着脱铝深度的增加，HM沸石的酸量下降，酸强度降低，将PW负载于脱铝HM沸石载体上，其酸性质得到改善。上述催化剂的异丙基化反应结果表明，脱铝HM沸石的活性和2，6-DIPN选择性均大大高于未经改性的HM沸石；将PW负载于脱铝HM沸石上，其活性均有不同程度的上升，但对2．6-DIPN的选择性有所下降。催化剂的表征和反应结果显示，催化剂的活性和选择性与其孔结构和酸性质密切相关。     

有机蒙脱土/环氧树脂改性沥青材料的性能

以有机蒙脱土(OMMT)改性环氧树脂作为改性剂,采用熔融共混法制备了OMMT/环氧树脂改性沥青材料.采用FT-IR、XRD、荧光显微镜、万能材料试验机、热重分析和布氏黏度计等对相容剂与沥青的相容性及复合改性沥青的微观结构、拉伸强度、断裂伸长率、热稳定性、黏度特性进行了研究.结果表明:OMMT的掺入使环氧树脂在沥青中分散更均匀,OMMT/环氧树脂复合改性沥青形成剥离型结构;OMMT的掺入使复合改性沥青高温性能及力学性能增强;与环氧树脂改性沥青相比,OMMT/环氧树脂改性沥青的起始分解温度和终止温度分别提高了30.1℃和15℃,高温稳定性明显提高;复合改性沥青固化反应黏度增长平缓,更适合道路施工.     

废旧胶粉特性对橡胶沥青高温性能的影响机理

采用动态剪切流变试验,研究了废旧胶粉掺量、粒径、制备工艺等特性对橡胶沥青以及滤除胶粉后改性沥青高温性能的影响,在此基础上,探讨了胶粉与沥青的反应作用与颗粒作用对橡胶沥青高温性能的影响机理,发现基质沥青中加入废旧胶粉制备得到的橡胶沥青及滤除胶粉的改性沥青的车辙因子均出现了较大幅度的提升,增长幅度因废旧胶粉的工艺、掺量和粒径的不同而不同.常温法胶粉与沥青的反应较冷冻法胶粉与沥青的反应明显;大颗粒胶粉有利于胶粉与沥青的反应;增大胶粉掺量有利于胶粉与沥青的初期反应作用.常温胶粉改性沥青的颗粒作用大于相同条件下冷冻胶粉改性沥青的颗粒作用,常温法与冷冻法胶粉改性沥青的颗粒作用均随着胶粉掺量和目数的增加而增大.胶粉改性沥青的高温性能主要取决于废旧胶粉与沥青的反应作用,而橡胶沥青中胶粉的颗粒作用对其贡献较小.结果表明:废旧胶粉特性对橡胶沥青的高温性能影响显著,合理地选择废旧胶粉参数有助于制备高性能的橡胶沥青.     

胶质对渣油催化预处理过程的影响

以添加不同胶质量的胜利减二线油为试验油品,采用长岭炼油厂提供的热载体,在固定流化床反应装置上对文题进行了考察,并用色谱、核磁共振和顺磁共振等方法测试了胶质的性质及反应前后试油性质的变化。实验结果表明,试验用胜利减渣的胶质平均分子式为C_(102)H_(147)S_(0.63)N_(1.68)的大分子化合物,由基本结构相类似的重复单元构成,为带有烷基侧链及环烷环的环数不等的缩合芳香环。胶质分子彼此互连,形成呈胶体状态的分散胶束。试油在渣油催化预处理过程中主要进行热裂化反应。由于胶质的胶束被破坏,发生解聚作用,裂解与缩合作用加剧。所以,随着油品胶质含量的增加,气体、焦炭的产率增加,液收率下降。同时,杂质脱除率(脱镍、脱残炭、脱硫和脱氮)也上升。胶质的引入有利于自由基的生成,加速了热裂化反应。     

催化油浆对沥青抗老化性能的影响及机制研究

南美重油中掺加油浆后,通过实沸点蒸馏制备AH-70沥青;分别采用薄膜烘箱实验法(TFOT)和加速老化实验法(PAV)模拟沥青的短期和长期老化,考察不同的油浆掺量对沥青短期和长期抗老化性的影响,并对老化机制进行研究。结果表明:南美重油掺加0%、3%、6%、9%和12%油浆后分别切割到425、430、430、430、435℃可得到AH-70沥青;随着油浆掺加比例的增大,经短期老化后沥青的残留针入度比、15℃残留延度降低,软化点升高率增大;沥青经过长期老化后,残留针入度比降低、软化点升高率增大;沥青在短期老化中没有发生明显的官能团氧化反应,随掺加油浆比例的增大,沥青中轻组分的挥发和芳香分、胶质的缩合加剧是导致沥青短期抗老化性逐渐变差的原因;沥青经长期老化后,发生氧化生成亚砜和羰基官能团,油浆中的芳烃化合物可有效地抑制沥青氧化反应中的自由基反应,但芳香分、胶质的缩合加剧仍导致沥青长期抗老化性逐渐变差。     

利用印尼布敦岩沥青制备改性沥青

目的研究配料比、表面活性剂及反应时间、温度等因素对油分回收率的影响;测试改性沥青的结构,针入度、软化点及延度;分析SBS改性沥青、硅藻土改性沥青结构.方法以减压渣油作溶剂,提取印尼布敦岩沥青中油分;用提取的岩沥青油分制备改性沥青,通过红外光谱图、扫描电镜照片分析其结构.结果当布敦岩沥青与减压渣油的配料质量比为1∶1.5,表面活性剂w=0.5%,反应时间2 h,反应温度140℃时,油分回收率可高达90.1%;随改性剂SBS掺量的增大,改性沥青的针入度降低,软化点升高,延度有所改善;随硅藻土掺量的增大,改性沥青针入度大大降低,软化点升高,延度降低.当SBS掺量为1%~2%时,SBS改性沥青各项性能得到明显改善;当硅藻土掺量为12%~15%时,试验结果最佳.结论利用减压渣油提取布敦岩沥青中的油分,经过滤得到的渣油与油分的混合物,无需再做分离处理,即可进行改性实验.与常规方法相比,不仅提高了回收率,而且降低了生产成本;利用布敦岩沥青油分制备改性沥青,不但拓展了改性沥青的研制方法,而且提高了布敦岩沥青的使用价值..