催化裂化油浆富芳烃馏分的组成及其炭化行为

采用傅里叶变换红外光谱、氢核磁共振及偏光显微镜等方法,研究了催化裂化油浆富芳烃馏分单独炭化及其与乙烯焦油共炭化的行为。研究结果表明,原料的组成对炭化行为有决定性影响,只有调制出合适的原料,才能在一定条件下得到易于有序堆积的片状芳核结构,进而生成无缺陷的晶体结构。乙烯焦油和催化裂化油浆富芳烃馏分混合,可起到共炭化的协同效应。催化裂化油浆富芳烃馏分与乙烯焦油以质量比1∶1混合,在3.5MPa、400～420℃下炭化17～20h,可得到广域流线型结构的中间相沥青,进而可制备出针状焦。     

添加炭黑对催化裂化渣油中间相沥青炭微球制备的影响

以流化催化裂化石油渣油为原料了炭黑添加量、热缩聚工艺条件等对中间相微球形成及转化影响发现无论炭黑添加与否，随着热处理时间的延长，中间相沥青的收率降低，中间相沥青炭微球的收率增 同一热处理条件，炭黑添加量的提高有使中间相微球直径减小，数目增多，分布均匀的趋势。添加炭黑促进了中间相微球的形成，阻止了微球间的融并。通过控制炭黑的添另量，并辅以热处理条件的优化，可以控制中间相微球的形态和数量，得到所需的中     

CVD法SiC连续纤维用炭芯的研究：Ⅳ．大直径中间相沥青氧化纤维高温热处理的化学／物理效应

考察了对大直径中间相沥青炭单丝（LDMCF）的高温热处理,以及LDMCF与大直径中间相沥青纤维在不同氧化条件下的关系。结果表明,随着热处理温度和氧化恒温时间的增加（氧化恒温时间最长达8h),LDMCF的d002和电阻率（ρ）减小,LC002,取向度,g因子和力学性能相应提高,LDMCF从乱层碳结构逐渐过渡到石墨微晶结构。在相同热处理温度（HTT）和氧化条件下,两种LDMCF具有不同的d002,Lc002,取向度,g因子,ρ和力学性能。其间的差异与常压和加压制备LDMCF的前驱体中间相沥青有关。     

富芳烃重油组分结构调变对中间相沥青形成的影响机制

对重油富芳烃组分转化为次生沥青及其氢化改性沥青的热转化行为进行了比较，并对热转化过程中体系化学结构组成特征对中间相形成的影响进行了研究。采用红外光谱及氢核磁共振波谱，对比分析了次生沥青及其氢化改性沥青的化学结构组成特征；借助偏光显微镜、X射线衍射，考察了两体系中间相沥青的形成过程。结果表明：控制体系短烷基侧链含量可有效抑制过度炭化的发生，提高炭化产物的微观有序度；短烷基侧链可以持续稳定释放出小分子自由基，对大分子自由基反应进行调控，显著提升炭化产物微观结构的均一性。     

中间相沥青显微结构的研究

用热台偏光显微镜（ＨＳＭＯ）对乙烯渣油中间相沥青（ＥＴＭＰ）和澄清油中间相沥青（ＤＯＭＰ）的显微结构进行了静态观察，对ＥＴＭＰ和ＤＯＭＰ经四氢喹啉（ＴＨＱ），加氢改性后氢化沥青热动态中形成的显微结构及其变化进行了研究；用Ｘ－光衍射（ＸＲＤ）技术研究了中间相沥青，氢化改性中间相沥青的晶格参数及变化；通过显微结构的研究，对制备高性能碳纤维的原料－中间相沥青作了初步的评价。     

大港常压渣油超临界萃取馏分制备中间相沥青的研究

采用超临界技术萃取分离大港常压渣油，可有效的脱除一些喹啉不溶物和固体杂质，且获得相对分子质量分布窄，反应性均一的组分，该组分经加压缩聚，不仅提高炭化收率，还可进一步改善性能，为制备高性能炭材料提供有效的途径，通过元素分析，族组成分析和核磁共振等手段对原料的组成，结构进行了表征，并借助于热台偏光显微镜技术考察了所间相沥青液相炭化过程中的中间相转化行为，结果表明，体系中合理的脂肪侧链及环烷烃含量和相对分子质量分布是保证中间相良好发展的必要条件。     

文摘

在该具有有机官能团和/或含氧官能团形式的芳烃化合物的制备过程中,将难溶性处理物加到中间相沥青中。在加入芳烃化合物的前后,此沥青的中间相含量几乎不减少。适用的含氧官能团包括羧基、醛、无水二羧基和羟基、在难溶性进行过程中,适宜的含氧官能团形式有羧基、醛和其它键。芳烃化合物的量最好为100份沥青中含2～20份(w)。这种方法可容易的制备能提供快速难溶性处理的中间相沥青。方法简单且经济。当用芳烃化合物处理时,可维持中间相沥青的含量,避免制备的碳纤维性质变坏.     

低温煤焦油分子结构和组成对中间相沥青结构的影响

以低温煤焦油(LCT)为原料,通过糠醛萃取得到不同分子结构和组分分布的萃取油;通过液相炭化工艺,考察了不同炭化温度和炭化时间制备的中间相沥青的碳质结构演化规律。结果表明：萃取温度和剂/油比的提高增加了萃取油中的芳烃含量和烷基侧链长度,并对三环芳烃和四环芳烃起到了一定程度的富集作用。烷基侧链长度的增加在热缩聚过程中提供了更多的烷基自由基和活性位点,三环芳烃和四环芳烃相对含量的提高更有利于各向异性广域型中间相结构的形成。     

催化裂化油浆超临界萃取组分热缩聚生成中间相沥青的定量研究

以某催化裂化油浆为初原料,经超临界萃取预处理后,采用管式电炉试验器进行热缩聚制备中间相沥青,采用偏光显微镜和ImageJ软件对中间相沥青产品进行定性和定量分析。结果表明,原料中的硫元素质量分数对中间相沥青产品性质的影响复杂。随着反应时间的延长和温度的提高,流域型中间相体积分数稍有减少,并且流线型向着小流域型和纤维状两个方向发展,而压力对流域型中间相的发展影响不大。预处理后的催化裂化油浆在热缩聚条件为420℃、4 h时得到的中间相沥青的性质最好。     

钒磷氧催化剂制备过程中结晶条件对催化剂性能的影响

通过改变催化剂制备过程中搅拌速率、添加不同量分散剂（聚乙二醇）等结晶条件制得不同钒磷氧（VPO）催化剂,并采用XRD、BET、化学滴定等手段进行表征,考察了催化剂的晶相结构和微观形貌等对催化性能的影响。实验结果表明,不同的搅拌速率和分散剂添加量均对催化剂的晶相结构和微观形貌产生一定影响,并且搅拌速率的不同对钒的平均氧化态有很大影响。选择适宜的搅拌速率、添加适量的聚乙二醇可改变催化剂的微观结构和表面形貌等,从而获得高性能的催化剂。催化反应评价结果表明,当合成反应采用225 r/min搅拌,聚乙二醇(PEG)添加量为质量比w（PEG）/w（V2O5） = 0.10时,催化剂的正丁烷转化率可达88 %,顺丁烯二酸酐选择性可达70 %,收率达到61.7 %。     

富芳烃油馏分组成对中间相沥青形成的影响

中间相沥青是制备新型碳材料的优良前躯体,其品质与原料的结构性质密切相关。采用减压蒸馏工艺对富芳烃油进行馏分切割预处理,得到不同结构组成的馏分油,分别进行热处理制备中间相沥青。对原料的相对分子质量及分子结构进行表征,并采用偏光显微镜、傅里叶变换红外光谱、热重、X射线衍射等研究手段对产品的微观结构、分子结构和微晶结构进行分析,探讨原料相对分子质量及分子结构对中间相沥青形成与发展的影响。结果表明：原料结构组成是影响中间相品质的重要因素,相对分子质量分布窄、环烷结构含量高的原料有利于形成各向异性结构含量高、软化点低、微晶结构有序的中间相沥青。     

乙烯焦油和废聚苯乙烯共碳化改性制备针状焦

 乙烯焦油和废聚苯乙烯共碳化制备针状焦,利用红外、核磁共振分析、偏光显微镜、表观黏度分析和热膨胀系数等手段分析表征,结果表明中间相沥青中生成了较多的烷基结构（主要是-CH2-结构）。烷基氢含量从0.2315增加到0.3233。中间相沥青中烷基含量可以决定针状焦热膨胀系数和定向排列。烷基的增加可以使焦具有高度定向排列的光学结构,热膨胀系数从接近普通石油焦的3.2×10-6 /℃降低到优质商品针状焦的0.3×10-6 /℃。由于烷基的增加,中间相沥青从触变性变为非触变性,体系缓慢增长的黏度有利于中间相长和定向排列,并且在固化阶段产生的足量气体促进了分子的针形排列。     

Modification of Mesophase Pitch from Petroleum Heavy Oils

ＭｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆＭｅｓｏｐｈａｓｅＰｉｔｃｈｆｒｏｍＰｅｔｒｏｌｅｕｍＨｅａｖｙＯｉｌｓＳｏｎｇＨｕａｉｈｅ，ＬｉｕＬａｎｇ，ＺｈａｎｇＢｉｊｉａｎｇ（ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＣｏａｌＣｈｅｍｉｓｔｒｙ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃ...     

FCC油浆研制中间相沥青泡沫炭

以FCC油浆富芳油制备中间相沥青基泡沫炭,在箱式电阻炉内800~1 400 ℃范围、通入1 L/min氮气稀释空气的条件下,考察了中间相沥青泡沫在炭化前后的SEM微观形态、表面官能团和XRD衍射图的变化情况,尤其是炭化温度的影响。SEM照片表明：随炭化温度升高,泡沫炭孔壁逐渐被破坏。XRD分析结果表明：随炭化温度升高,泡沫炭的晶格规整性得到改善。红外分析结果表明：中间相沥青泡沫固化后,表面存在大量的C-H、C=O和COO-基团,经过炭化后,COO-和C-H含量减少,O-H含量增加,在1 100 ℃以上继续炭化,泡沫炭表面的C-H,C=O,O-H和COO-基团含量变化较小。综合考虑泡沫炭的表面官能团、晶格参数和形态,适宜的炭化温度为1 100 ℃,在此温度下可以得到形貌较好、孔径为150~300μm的泡沫炭样品,其晶体结构参数La,Lc,N,d002分别为2.5 nm,2.31 nm,10,0.347 6 nm。     

低温热缩聚-溶剂热萃取法制备同性沥青基碳纤维

 以加氢预处理后的催化裂化油浆为原料,采用低温热缩聚与溶剂热萃取相结合的方法制备同性沥青,并研究了不同热缩聚温度、不同溶剂、不同体积比的正庚烷-甲苯混合溶液对同性沥青的影响。将同性沥青通过熔融纺丝、预氧化、炭化得到同性沥青基碳纤维。采用偏光显微镜、XRD、红外光谱、元素分析、热重分析和扫描电子显微镜等手段对同性沥青基碳纤维进行表征。结果表明：在热缩聚过程中,温度小于400 ℃能有效避免中间相小球的生成;在溶剂热萃取过程中,随着制备聚合沥青的热缩聚温度升高,正庚烷不溶物软化点也相应提高;随着甲苯含量的提高,混合溶液不溶物收率降低,软化点升高;390 ℃低温热缩聚,以正庚烷为溶剂进行溶剂热萃取制得的同性沥青软化点达到230 ℃,熔纺性能好。原丝纤维最佳预氧化条件为：先以升温速率1 ℃/min升温至180 ℃,然后以0.5 ℃/min升至270 ℃维持30 min;炭化后得到的同性沥青基碳纤维碳质量分数达到94%,拉伸强度达到1.113 GPa。     

环烷基重油与低温煤焦油共碳化制备针状焦的结构相容性

以环烷基重油(HO)和低温煤焦油(LCT)为原料,通过喹啉的萃取与改性得到不同喹啉不溶物(QI)含量的改性LCT,考察了HO和改性LCT共碳化制备针状焦的反应特性;研究了重油原料和煤焦油共碳化制备针状焦过程中的结构演化机理,并分析了出现结构不相容的原因。结果表明：LCT中的QI在碳化过程中易造成空间位阻,产生结构性缺陷结构,进而影响芳香片层间的有序堆叠;HO与改性LCT共碳化制备的针状焦结构中出现了明显的结构性分离界面;改性LCT中的QI在共碳化过程中逐渐聚集,并形成相分离界面,阻碍了各向异性大分子结构的渗透与扩散。改性LCT中QI的脱除有助于提高2种原料的结构相容性以及碳质结构的协同性演化。     

Stabilizing and reinforcing effects of different fibers on asphalt mortar performance

Physical properties of different fibers(mineral,cellulose, or carbon fiber) and their stabilizing and reinforcing effects on asphalt mortar performance were studied. Scanning electron microscopy was used to study the effect of fiber’s microstructure on asphalt mortar’s performance. Laboratory tests of mesh-basket draindown and oven heating were designed and performed to evaluate the fibers’ asphalt absorption and thermostability. A cone penetration test was used to study the flow resistance of fiber-modified asphalt mortar. Results showed that fiber can form a three-dimensional network structure in asphalt,and this network can be retained at high temperature. This network of fibers favors the formation of a thick coating of mastic without asphalt draining down. Cellulose fiber possessed a greater effect on asphalt absorption and stabilization than did the other fibers(mineral and carbon fiber). A dynamic shear rheometer was used to evaluate their rheological properties and rut resistance. Results indicated that fiber can effectively improve the rut and flow resistance of asphalt mortar. However, the bending beam rheometer results demonstrated that the addition of fiber had negative effects on the creep stiffness and creep rate of asphalt mortar.     

合成参数对均四甲苯亚甲基齐聚物的组成结构及其衍生中间相沥青性能的影响

以均四甲苯为原料合成以亚甲基桥连接的芳烃齐聚物，进一步热处理制取可纺性中间相沥青，详细考察了反应温度和停留时间对均四甲苯亚甲基齐聚物的组成结构及其衍生中间相沥青性能的影响。结果发现，随着反应温度的升高，齐聚物的收率和软化点先提高，后降低。过高的反应温度使齐聚物的分子量分布变宽和杂原子含量增加，不利于在进一步热处理时制取高光学各向异性的优质可纺性中间相沥青；随着停留时间的延长，齐聚物的平均聚合度缓慢上升，直至达到反应平衡。不同停留时间得到的齐聚物有进一步炭化过程中均可制得光学各向异性发达的中间相体，只是收率稍有差异。