一、生产差异
煤沥青全称为煤焦油沥青,是炼焦或生产煤气的副产品。具体生产过程如下:首先,煤焦油静置脱水后用碳酸钠脱盐,再用泵将其打入管式加热炉的对流段,此时煤焦油被加热到120-130度,接着进入蒸发器进行脱水,塔顶蒸出轻油蒸汽经冷凝器进入油水分离器进行油水分离,塔底脱水后的煤焦油流入无水焦油槽。然后,煤焦油被泵入管式加热炉的辐射段加热,进入二次蒸发器,煤焦油中的轻质馏分立即蒸发进入分馏塔分级收集,依次得到轻油、酚油、萘油、洗油、蒽油等,塔底排出中温沥青,温度在370度左右,经汽化冷却器至220-240度后进入沥青高位槽自然冷却数小时得到中温沥青,对于改质沥青的制备,可以采用高温热聚法,包括常压热聚法和加压热聚法,热沥青由煤焦油蒸馏装置的二段蒸发器流入反应釜加热到360-420度得到改质沥青,也可以采用真空闪蒸法,自管式炉辐射段的煤焦油进入二段蒸发器,顶部溢出轻馏分,底部导出中温沥青,输入真空蒸馏塔,得到的改质沥青在距离塔底1.5米处喷滴出来,从闪蒸塔排出的硬质沥青流入冷却槽冷却至180度,泵入沥青成型嘴,挤入35-40度冷却水中。
石油沥青是原油蒸馏后的残渣,其生产工艺多样,蒸馏法是将原油经常压蒸馏分出汽油、柴油、煤油等轻质馏分,再经减压蒸馏分出减压馏分油,余下的残渣符合道路沥青规格时就可直接生产出沥青产品,所得沥青也称直馏沥青,是生产道路沥青的主要方法。溶剂沉淀法是利用非极性的低分子烷烃溶剂对减压渣油中的各组分溶解度的差异,实现组分分离,从而生产出符合规格要求的沥青产品。氧化法是在一定范围的高温下向减压渣油或脱油沥青吹入空气,使其组成和性能发生变化,所得产品称为氧化沥青。调和法生产沥青最初指由同一原油构成沥青的4组分按质量要求所需比例重新调和,随着工艺技术发展,调和组分来源扩大。乳化法是当沥青经高速离心、剪切、重击等机械作用,使其成为粒径0.1-5μm的微粒,并分散到含有表面活性剂的水介质中,形成水包油的乳状液,改善了沥青的流动性。改性沥青是为了适应现代公路和道路变化对石油沥青性能提高的要求,经过数十年研究开发,已出现品种繁多的改性道路沥青、防水卷材和涂料。
二、性质差异
煤沥青温度稳定性较差,夏季易软化,冬季易开裂。这是因为煤沥青含有较多挥发性成分和化学稳定性差的成分。例如,在实际应用中,使用煤沥青铺设的路面在高温天气下容易出现软化变形的情况,影响道路的平整度和行车安全。而石油沥青温度稳定性相对较好,能够在较大的温度范围内保持较好的性能。这是由于石油沥青的组分相对较为温定,不易受温度变化的影响。在道路建设中,石油沥青能够更好地适应不同季节的温度变化,减少路面因温度变化而产生的裂缝和损坏。
煤沥青塑性较差,容易开裂。与石油沥青相比,煤沥青在受到外力作用时,变形能力较弱,难以恢复原状。据相关研究数据表明,煤沥青的延度一般较小,通常在几十厘米以下了,而石油沥青的延度可以达到几十厘米甚至上百米。能够在一定程度上适应路面的变形,提高路面的耐久性。
煤沥青大气稳定性较差,在空气中的氧、气温、紫外线及大气降水等作用下,老化进程比石油沥青快,煤沥青中的成分容易与空气中的氧气发生反应,导致其性能逐渐下降。例如,煤沥青铺设的路面在经过一段时间的使用后,表面会出现龟裂、剥落等现象,影响路面的使用寿命。而石油沥青的延展性比较好,能够适应不同条件下的天气状况,适应年限上、稳定性上、路面安全上更胜一筹。