液体沥青改质沥青的介绍

#煤沥青厂家张雨#

用汽油、煤油、柴油等溶剂将石油沥青稀释而成的沥青产品,也称轻制沥青或稀释沥青。沥青的软化点高,在溶剂中不易溶化,溶融温度亦较高,调配时不安全。液体石油沥青粘度小,流动性好,涂刷在混凝土、砂浆或木材等基面上,能很快渗入基层孔隙,待溶剂挥发后,便与基面牢固结合。一方面使基面呈憎水性,另一方面有利于粘结同类防水材料。它于常温下使用,作为防水工程的底层,故也称冷底子油。物品介绍

沥青是一种成分较为复杂的有机化合物,具有较高的粘度,~gmol占到焦油总量的70%以上,其中大部分用于生产固体沥青产品,其生产工艺如下。从二段蒸发器底部采出的液体中温沥青,依次进入三个改质沥青反应釜加温聚合后,形成改质沥青,通过反应釜底部采出管采出,经改质沥青汽化器冷却后,进入改质沥青中间槽,通过液下泵将其从中间槽倒入液体沥青高置槽,最后通过三至五个的高置槽依次满流(让液体沥青在高置槽内进一步降温),从高置槽底部排出,进入沥青的冷却成型装置,形成条状的固体改质沥青产品,最后装车外发。

存在的问题

从多年的生产经验来看,液体沥青在这样的生产工艺下,容易对设备、管道等造成以下的问题,影响它的稳定流动。

(1)液体沥青使用液下泵倒送,由于液体沥青的高温和其中的细小颗粒,使液下泵频繁出现故障,造成整个系统的中断,不但运转设备的维修成本大,而且系统频繁开停工,会对产品质量产生不利影响,降低系统其余管道、设备的使用寿命。

(2)两个高置槽之间的满流管只有一根主管,并且满流管在槽内的某一侧。当液体沥青通过满流管满流时,只有部分液体朝着主管的方向流动,导致槽底各个方向的液体缺少热量交换,无法保证热量在槽底的均匀分布。随着生产时间的推移,在槽底的某些位置(随机分布),液体会长时间不流动,温度下降很快,粘度也会逐步增大,甚至冷凝为固态,最终在高置槽底部形成“死区”,堵塞底部出口。

(3)在液体沥青冷却成型为固体产品时,其生产工艺为:液体通过管道,在重力作用下,落到截面积远远大于管道截面积的筛网上,通过筛网上相同大小的小孔成型,再从筛网进入冷却介质进行冷却,最后形成固体产品。由于液体粘度高,造成液体在筛网上的水平移动速度远远低于下落速度,形成较差的分布效果:中央小孔输送量大、四周小孔输送量小。而筛网上的小孔直径大小相同,这样筛网的结构容易影响液体沥青的成型。当管道内的输送量继续增大时,会进一步加剧中央小孔与四周小孔输送量的差异,甚至造成中央小孔的堵塞,最终系统生产被迫中断。

(4)改质沥青反应釜容易抽空,造成过油不畅。由于改质沥青在生产过程中经过再加温,将轻沸点组分蒸发掉,因此高碳成分增加,降低了沥青的流动性;另外液体沥青同蒸汽吹扫管道后残余的冷凝水接触后,会产生大量的泡沫,冷后脆性大,这部分沥青沉积在釜底,阻碍沥青的流动,且液体沥青中含有很多固体杂质,这些杂质在流动过程中极易在釜底考克处卡住,阻碍流动。反应釜内结焦物堵塞釜底出口的原因还包括:反应釜的物料是从上部进入,在底部流出,沥青液流的方向同重力方向一致。反应釜的结焦物增多时,在重力的作用下,结焦物随着沥青的液流加速沉降至反应釜底部。在釜底沉降到一定厚度之后,结焦物涌向底部的出口,逐渐堵塞出口,造成反应釜底部出口过油不畅。

改进措施

3.1生产工艺改进

3.1.1取消液下泵

取消液下泵的使用:液体沥青在经过改质沥青反应釜加温聚合后,从改质沥青底部采出管采出,经过改质沥青汽化器冷却后,直接进入液体沥青高置槽;其后的生产工艺同原有的生产工艺一致。改进后的生产工艺充分利用系统中各设备的不同位差,这样在重力的作用下,液体沥青进行自流,它的好处在于:

(1)不再使用液下泵倒送液体沥青,则整个系统不会因为液下泵的故障而受到影响。

(2)重力作用的恒定,可有效控制液体沥青的稳定流动。

3.1.2反应釜进料方式改造

改质沥青两套系统前两个反应釜的进料方式不变,3#、6#反应釜的进料方式改为从底部进料,从中上部新开出口出料,改造后的反应釜工艺流程见图。这样反应釜内的沥青流动方式改为由下向上,同结焦物的重力方向相反,能大大延缓反应釜内结焦物的沉降速度;同时取消了#、#反应釜的门形管,减少了沥青的输送距离及漏点,降低了管道堵塞几率。为了防止在反应釜顶部出现液体沥青不流动的情况,在沥青出口(反应釜内)设置具有分支结构的满流管,出口管道增加放散装置,因此,改造后的出口装置也具有稳定反应釜液面、消除出口管道虹吸的良好效果。在反应釜的中下部(距离釜底)~mm新开一个进料口,作为备用的进口(或出DN口),防止在生产后期,结焦物过多,堵塞底部入口,无法正常生产。备用的入口也可以作为反应釜放料的出口,当反应釜底部出口被堵塞放不出釜内的沥青时,可以用备用入口放出釜内的沥青,不会造成釜内被沥青堵塞。

3.2生产设备改进

3.2.1高置槽中的满流管改造

对高置槽的满流管进行了改造,在满流主管根部增加多根满流支管(

(考虑到维修成本,三根)。支管均匀分布在主管周围,这样可以让槽内各个方向的物料经支管进入主管,然后进入下一个贮槽。所以增加了各方向物料的热量交换,保证了槽底热量分布均匀,最终杜绝了“死区”的生成。为了防止满流管产生虹吸现象,须在满流管上安装放散管。采用这种满流管,具有这些优点:(1)该装置结构简单、制作安装方便、运行稳定,大大降低高置槽底部形成“死区”的几率。(2)由于高置槽底部“死区”的减少,可明显降低高置槽清槽的频率,减少蒸汽和劳务使用量,节约生产成本。(3)由于该装置能稳定生产,则无形中增加了固液体冷却成型设备经过改进后,改善液体的分布质量,减少液体堵塞筛网的几率,增加筛网的操作弹性,避免因筛网堵塞造成系统生产的中断。3.2.2冷却成型设备的改进根据管道大小、管道距离筛网的高度以及管道物料的流动状态,确定物料在筛网中央区域形成最大输送量的范围,在这个范围不开孔。物料落在这个范围后,受到阻碍,下落的垂直速度转化为水平速度,向筛网四周流动。然后以筛网的几何中心为圆点,在筛网的水平面画圆,将筛网分成若干区域。随着区域距离筛网几何中心越远,筛网上物料输送量逐渐变小,依照这一规律,在这些区域内开直径逐渐变小的孔,改善液体在筛网上的分布质量。清扫工作,特别是管式炉和一、二段蒸发器底部沉积物;在切换中温沥青前适当延长循环时间。3.3生产操作方法改进(1)让二段蒸发器至改质釜、改质釜至改质沥青中间槽的物料管道保持较高的温度,定期让改质釜内沥青流动一次,防止改质沥青在釜内结焦,在保证改质沥青质量的情况下,适当降低中温沥青的软化点。(2)开停工时,在物料管线吹通后,加大夹套保温蒸汽,使物料管保持较高温度,尽量排净冷凝水,防止中温沥青与冷凝水接触生成脆性沥青渣;在改质釜进料前,适当提高反应釜预热温度,控制在以上,打开放散管将冷凝水蒸干。(3)控制进焦油贮槽焦油质量,开好焦油氨水分离器,除去粗焦油中夹杂的粉煤和焦油渣。在焦油贮槽出口处增加过滤网;加强对蒸馏系统停车后的体沥青冷却成型的生产时间,从而提高产量,增加产品效益。(4)该装置降低高置槽放料系统堵塞的几率,杜绝岗位人员采用明火烘烤高置槽底部及放料管道以清除堵塞现象,延长了设备的使用寿命,也能降低岗位人员的操作强度。结论

通过对生产工艺、生产设备、操作方法的改进,稳定了液体沥青在系统的流动,大大减少堵塞管道、设备的几率,从而保证液体沥青生产的稳定、连续以及产量的稳步提高;同时还大幅度延长了管道、设备的使用寿命,降低维护成本;而且减少了系统蒸汽及劳务的使用量,节约了生产成本。




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