本發明涉及煤液化殘渣廢物資源化利用領域，具體涉及一種煤液化殘渣復合瀝青及其制備方法。
背景技術：
當前，我國的能源以煤炭為主體，電力、石油天然氣和可再生能源為輔。我國的能源消費結構中煤炭占68％，石油占23.45％，天然氣僅占3％。可見，我國的能源需求主要為煤炭資源。眾所周知，我國的煤炭資源豐富，但是大量煤炭資源的使用造成了嚴重的環境污染，于是進一步催生了煤液化等煤清潔利用的技術。煤液化技術能夠用原料煤生產出油品，不僅降低了煤燃燒對環境的污染，也響應了環境可持續發展的政策。深入研究煤清潔利用技術并將其轉化至可以應用于工業生產中，不僅保障了國民經濟發展和能源安全，而且緩解了能源緊缺和環境污染的現狀。然而，盡管煤液化技術提高了煤的利用效率，但同時也產生了大量的液化殘渣。煤液化殘渣的資源化利用是緩解能源短缺和解決環境污染問題的有效途徑。
技術實現要素：
針對現有技術中存在的問題，本發明的目的在于提供一種成本低廉、性能良好的煤液化殘渣復合瀝青及其制備方法，在有效利用目前豐富的煤液化殘渣進行材料綜合利用的同時，不僅實現了材料的多元化，同時有利于環境保護。
為了達到上述目的，本發明采用以下技術方案予以實現。
(一)一種煤液化殘渣復合瀝青，其特征在于，包含煤液化殘渣、基質瀝青、塑化劑和廢膠粉。
優選地，所述塑化劑為環氧大豆油、鄰苯二甲酸二辛酯或乙酰基檸檬酸三丁酯。
優選地，所述煤液化殘渣的質量為所述基質瀝青質量的10-30％。
優選地，所述塑化劑的質量為所述基質瀝青質量的6-9％。
優選地，所述廢膠粉的質量為所述基質瀝青質量的5-10％。
優選地，所述廢膠粉的粒度為40-60目。
(二)煤液化殘渣復合瀝青的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
步驟1，將煤液化殘渣磨成粉末，得煤液化殘渣粉末，備用；
步驟2，將所述煤液化殘渣粉末、廢膠粉與塑化劑混合均勻，并密閉放置30-40min，得混合物；
步驟3，加熱基質瀝青，得熔融基質瀝青，備用；
步驟4，將所述混合物加入所述熔融基質瀝青中，攪拌，混合均勻，并密閉發育30-60min，即得。
優選的，步驟1中，所述煤液化殘渣粉末的粒度為20-60目。
優選地，步驟4中，所述攪拌在溫度為160-185℃的條件下進行。
本發明中，煤液化殘渣是指在煤直接液化生產過程中排出液化裝置的一定量未反應的煤、煤中夾帶的無機礦物質和加入煤漿的催化劑等固體物料和一些煤液化的中間產物，它是一種高碳、高灰和高硫的物質，產量一般達到原料煤的30％左右。
與現有技術相比，本發明的有益效果為：
本發明從廢物利用、保護環境的角度出發，以目前大量積存的煤液化殘渣廢物為主要原料，將其與塑化劑、廢膠粉和基質瀝青混合，制成高溫性能、低溫性能、粘彈性等性能優良且成本低廉的復合瀝青，能夠代替基質瀝青作為道路鋪裝材料使用的改性瀝青，不僅解決了煤液化殘渣廢棄物環境污染的問題，同時解決了瀝青資源短缺的問題。
具體實施方式
下面將結合實施例對本發明的實施方案進行詳細描述，但是本領域的技術人員將會理解，下列實施例僅用于說明本發明，而不應視為限制本發明的范圍。
本發明提供了一種煤液化殘渣復合瀝青，包含煤液化殘渣、基質瀝青、塑化劑、廢膠粉。
本發明中，煤液化殘渣選自于神化煤液化殘渣，基質瀝青選用90#基質瀝青，其針入度為80-100，軟化點不小于42℃，15℃延度不低于100cm。
實施例1
一種煤液化殘渣復合瀝青的制備，包含以下步驟：
首先將煤液化殘渣磨成粒度為40目的粉末，將90#基質瀝青在160℃條件下加熱熔融，備用；再取90#基質瀝青質量的10％的煤液化殘渣粉末和90#基質瀝青質量的7％的環氧大豆油混合均勻，并密閉放置35min，得混合物，并將混合物與熔融態的90#基質瀝青在溫度為170℃條件下攪拌，均勻混合，并密閉發育30min，即得。
對制得的復合瀝青進行針入度、軟化點、15℃延度的測試，測試結果見表1。
實施例2
一種煤液化殘渣復合瀝青的制備，包含以下步驟：
首先將煤液化殘渣磨成粒度為50目的粉末，將90#基質瀝青加熱熔融，備用；再取90#基質瀝青質量30％的煤液化殘渣粉末和90#基質瀝青質量7％的環氧大豆油混合均勻，并密閉放置40min，得混合物，并將混合物與熔融態的90#基質瀝青在溫度為170℃條件下攪拌，均勻混合，并密閉發育30min，即得。
對制得的復合瀝青進行針入度、軟化點、15℃延度的測試，測試結果見表1。
實施例3
一種煤液化殘渣復合瀝青的制備，包含以下步驟：
首先將煤液化殘渣磨成粒度為40目的粉末，將90#基質瀝青加熱熔融，備用；再取90#基質瀝青質量20％的煤液化殘渣粉末和90#基質瀝青質量7％的環氧大豆油混合均勻，并密閉放置40min，得混合物，并將混合物與熔融態的90#基質瀝青在溫度為170℃條件下攪拌，均勻混合，并密閉發育30min，即得。
對制得的復合瀝青進行針入度、軟化點、15℃延度的測試，測試結果見表1。
實施例4
一種煤液化殘渣復合瀝青的制備，包含以下步驟：
首先將煤液化殘渣磨成粒度為30目的粉末，將90#基質瀝青加熱熔融，備用；再取90#基質瀝青質量20％的煤液化殘渣粉末和90#基質瀝青質量7％的鄰苯二甲酸二辛酯混合均勻，并密閉放置30min，得混合物，并將混合物與熔融態的90#基質瀝青在溫度為170℃條件下攪拌，均勻混合，并密閉發育30min，即得。
對制得的復合瀝青進行針入度、軟化點、15℃延度的測試，測試結果見表1。
實施例5
一種煤液化殘渣復合瀝青的制備，包含以下步驟：
首先將煤液化殘渣磨成粒度為30目的粉末，將90#基質瀝青加熱熔融，備用；再取90#基質瀝青質量20％的煤液化殘渣粉末和90#基質瀝青質量7％的乙酰基檸檬酸三丁酯混合均勻，并密閉放置30min，得混合物，并將混合物與熔融態的90#基質瀝青在溫度為170℃條件下攪拌，均勻混合，并密閉發育40min，即得。
對制得的復合瀝青進行針入度、軟化點、15℃延度的測試，測試結果見表1。
實施例6
一種煤液化殘渣復合瀝青的制備，包含以下步驟：
首先將煤液化殘渣磨成粒度為50目的粉末，將90#基質瀝青加熱熔融，備用；再取90#基質瀝青質量20％的煤液化殘渣粉末和90#基質瀝青質量6％的環氧大豆油混合均勻，并密閉放置40min，得混合物，并將混合物與熔融態的90#基質瀝青在溫度為170℃條件下攪拌，均勻混合，并密閉發育40min，即得。
對制得的復合瀝青進行針入度、軟化點、15℃延度的測試，測試結果見表1。
實施例7
一種煤液化殘渣復合瀝青的制備，包含以下步驟：
首先將煤液化殘渣磨成粒度為60目的粉末，將90#基質瀝青加熱熔融，備用；再取90#基質瀝青質量20％的煤液化殘渣粉末和90#基質瀝青質量8％的環氧大豆油混合均勻，并密閉放置30min，得混合物，并將混合物與熔融態的90#基質瀝青在溫度為170℃條件下攪拌，均勻混合，并密閉發育60min，即得。
對制得的復合瀝青進行針入度、軟化點、15℃延度的測試，測試結果見表1。
實施例8
一種煤液化殘渣復合瀝青的制備，包含以下步驟：
首先將煤液化殘渣磨成粒度為40目的粉末，將90#基質瀝青加熱熔融，備用；再取90#基質瀝青質量20％的煤液化殘渣粉末與熔融態的90#基質瀝青在溫度為170℃條件下攪拌，均勻混合，并密閉發育40min，即得。
對制得的復合瀝青進行針入度、軟化點、15℃延度的測試，測試結果見表1。
實施例9
一種煤液化殘渣復合瀝青的制備，包含以下步驟：
首先將煤液化殘渣磨成粒度為40目的粉末，將90#基質瀝青加熱熔融，備用；再取90#基質瀝青質量20％的煤液化殘渣粉末、基質瀝青質量6％的廢膠粉和90#基質瀝青質量7％的環氧大豆油混合均勻，并密閉放置30min，得混合物，并將混合物與熔融態的90#基質瀝青在溫度為170℃條件下攪拌，均勻混合，并密閉發育30min，即得。
對制得的復合瀝青進行針入度、軟化點、15℃延度的測試，測試結果見表1。
表1實施例1-9的復合瀝青的針入度和軟化點
由表1可知，環氧大豆油、鄰苯二甲酸二辛酯和乙酰基檸檬酸三丁酯分別與煤液化殘渣、90#基質瀝青混合，混合后得到的復合瀝青的針入度與不摻加塑化劑(實施例8)相比均有不同程度的提高，其中實施例1、3、5、7、9針入度均在80-100之間，即滿足90#道路石油瀝青的針入度技術要求。
由表1可知，環氧大豆油、鄰苯二甲酸二辛酯和乙酰基檸檬酸三丁酯分別與煤液化殘渣、90#基質瀝青混合，除煤液化殘渣摻加量較小的實施例1外，混合后得到的復合瀝青，軟化點均不低于42℃，滿足90#道路石油瀝青的軟化點技術要求。且與不摻加塑化劑的復合瀝青相比，軟化點有所下降。
由表1可知，環氧大豆油、鄰苯二甲酸二辛酯和乙酰基檸檬酸三丁酯分別與煤液化殘渣、90#基質瀝青混合，混合后得到的復合瀝青的15℃延度均有大幅提升，但相對于不摻加橡膠粉的瀝青樣品而言，15℃延度仍與《公路瀝青路面施工技術規范》(JTG F40-2004)中的A、B級瀝青延度不低于100，C級瀝青延度不低于50有較大差距，但摻加廢膠粉后，延度有較大改善，完全滿足C級瀝青的技術要求。
由此可見，煤液化殘渣可以改善瀝青的高溫性能以及粘彈性能，塑化劑和橡膠粉主要是提高復合瀝青的延度，并產生協同作用改善復合瀝青的低溫性能。本發明可以實現煤液化殘渣、廢膠粉等廢物資源在道路工程上的材料化利用，不僅降低了瀝青成本，而且降低了廢物資源的環境污染，具有良好的經濟、社會及環境效益。
雖然，本說明書中已經用一般性說明及具體實施方案對本發明作了詳盡的描述，但在本發明基礎上，可以對之作一些修改或改進，這對本領域技術人員而言是顯而易見的。因此，在不偏離本發明精神的基礎上所做的這些修改或改進，均屬于本發明要求保護的范圍。