H2气氛下KOH活化石油焦制备活性炭及其电化学性质

以石油焦为原料、氢氧化钾为活化剂,在H2存在下系统考察了碱/焦质量比、活化温度、活化时间以及在载气中H2含量对所得活性炭孔结构的影响,并将所制活性炭用于双层电极材料。结果表明,当碱/焦质量比为3、活化温度为780℃、活化时间为60min以及载气中的H2体积分数为30%时,制备出的活性炭比表面积和总孔容分别为2824m2/g和1.56cm3/g。与在相同的条件下,未引入H2时制得的活性炭相比,比表面积和孔容分别提高了约400m2/g和0.40cm3/g。当扫描速率分别为5mV/s及100mV/s,其质量比电容值分别为289F/g和180F/g,与未引入H2时制得的活性炭相比,分别提高了21%及114%。因此,在活化体系中引入H2,促进了活性炭孔隙结构的发展,从而使其表现出更优异的电化学性能。     

石油焦制备高比表面积活性炭中试研究

以石油焦为原料、KOH为主要活化剂采用化学活化法制高比表面积活性炭完成了小试规模20倍的中试放大试验。中试最佳工艺条件:活化温度800℃,活化时间50min,m(活化剂)∶m(石油焦)=4∶1,制得比表面积大于3 000m2/g的高比表面积活性炭,并做了节能条件试验考察及系列产品开发。     

预氧化法制备石油焦基活性炭的研究

 以石油焦为原料，采用先对原料进行预氧化处理，再进行水蒸气活化的方法制备活性炭。通过XRD、N2吸附、恒流充放电等测试研究了预氧化对所制备的活性炭的结构特性与电化学性能的影响，并开展原料结构与活性炭性能之间的相关性研究。结果表明，预氧化处理极大的促进了石油焦的活化反应，由此制得的活性炭比表面积达到299.7m2/g，比电容达到80F/g，均比未经预氧化的样品有显著提高。同时，石油焦原料结构对石油焦活性有较大影响，以细镶嵌型光学结构为主、晶化程度较低、挥发份含量高的石油焦具有较高的反应活性，制备的活性炭更易于形成发达的孔隙。     

高硫焦制备超级活性炭的正交实验研究

以高硫焦为原料，KOH作活化剂，按照四因素三水平L9（3^4)正交设计，制备出一系列超高比表面积活性炭。通过吸碘值进行正交实验结果分析，得出了高硫焦制备超级活性炭的最佳工艺条件及各活化因素对活化性能的影响，按最佳工艺条件制备出BET比表面高达3886m^2/g，微孔容量为1．82ml/g，孔径主要分布在0．4－0．8nm的超级活性炭，其活化工艺条件为活化温度830℃，活化时间1．5h，碱／炭摩尔比6：1和原料粒度100－154μm。     

石油焦制高比表面积粉状活性炭

以石油焦为原料 ,用不同的催化剂和活化方法制备不同性能的粉状活性炭。试验结果表明 ,采用碱活化法 ,可对石油焦的紧密结构进行有效的侵蚀破坏 ,在一定的活化条件下 ,可制取比表面积 3 0 0 0m2 /g的超级活性炭。改变催化剂的用量及两种催化剂的比例可以有效地改变活性炭的微孔结构及孔半径。     

活性炭制备条件与天然气脱附量的关系

以石油焦为原料、KOH为活化剂，在不同的活化条件下制得了系列超高比表面积活性炭(S_BET＞2500 m²·g^-1) 吸附剂，以天然气作为吸附质研究了制备活性炭吸附剂的活化条件与天然气脱附量的关系。结果表明，制备超高比表面积活性炭吸附剂的活化条件对吸附剂的结构及其吸附储存天然气的能力具有较大的影响；在KOH/C质量比为3.0、活化时间为90 min、活化温度为800 ℃时，制得了比表面积达3348 m²·g^-1、大于或等于2 nm的孔所占的百分率为65.34%的超高比表面积活性炭；该活性炭吸附剂在25 ℃、2.5 MPa及8.0 MPa时，天然气脱附量分别达460.7 mL·g^-1、1043.8 mL·g^-1。     

CO2在石油焦基活性炭上的吸附捕集研究

以石油焦为原料经微波炭化处理和活化处理后制备了石油焦基活性炭,测试了样品的CO2吸附性能,并考察了制备条件对CO2吸附性能的影响。结果显示:制备的石油焦基活性炭样品具有高比表面积和孔容,最大值分别为1391.7m2·g-1和727.1μL·g-1;糠醛渣掺比对CO2吸附性能的影响最大;吸附温度为0℃时,CO2在石油焦基活性炭样品上的吸附平衡过程符合Freundlich等温吸附方程,而且样品的0.5nm~1.0nm的微孔孔容与CO2最大平衡吸附量呈良好的线性关系。     

高性能活性炭的制备及其性能研究

以聚氯乙烯为原料，在７００℃下经过水蒸汽活化制备活性炭，通过正交实验优化出最佳的实验制备条件。研究了不同活化温度和活化时间所制活性炭对亚甲基蓝脱色力的影响，以及活化温度对ＢＥＴ比表面积的影响。并用双柱定容容量法测定了ＰＶＣ活性炭对吸附相的平衡，计算出其吸附量。实验结果表明，实验制备的活性炭具有高比表面积，对亚甲基蓝脱色力强且对甲烷有高吸附量。     

桑木活性炭的制备及其脱硫性能研究

以桑木枝为原料,二氧化碳为为活化剂,通过物理活化法制备活性炭。考察了活化温度、活化时间和季节推移对活性炭结构和脱硫性能的影响。结果表明,活化温度越高,活化时间越长,样品的得率越高,碘吸附值越大;且四季所得活性炭样品性能不同,春天样品的性能最好,得率、碘吸附值和比表面积最高分别为21.72%、878.56mg/g和712.10 m2/g。对于春天样品,经过200min,脱硫效率仍可达到100%,400min以后脱硫效率降到80%左右。     

KOH活化高硫石油焦制备活性炭的研究进展

活性炭材料因具有发达的孔隙结构、超高的比表面积以及出色的吸附性能等特点，被广泛应用于环境保护、化工、能源储存等诸多领域。综述了近年来以高硫石油焦为碳源，通过KOH活化、脱硫制备活性碳的方法，介绍了活化成孔、脱硫机理以及石油焦基活性炭相关应用的研究进展，并对未来制备性能优异的石油焦基活性炭的发展方向进行了探讨，以期为高硫石油焦资源化利用提供新的思路。     

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以石油焦为原料、KOH为活化剂,讨论了吸附剂的主要制备条件对吸附剂样品储存甲烷性能的影响。结果表明,石油焦的碳、灰分、挥发分和硫含量与吸附剂的性能相关,低灰分、挥发分和低硫高碳含量的石油焦对制备理想的天然气吸附剂有利。原料的粒度会影响物料的混合均匀度及活化反应的程度。在原料组成、粒度等一定时,活化温度、活化时间、活化剂用量存在着最佳值。单独的KOH活化法存在着高温下均匀混合效果差、活化产物中残留钾、活化剂用量大、腐蚀明显等问题,强化物料在高温活化时的混合均匀性是关键,而采用HJ/KOH分步复合活化可有效解决KOH单独活化所产生的问题。     

含油污泥基多孔炭材料的制备及其CO2吸附性能

含油污泥热解能实现危险固体废弃物的资源化利用,热解后的油、气可作为化工原料,热解焦因具有良好的孔隙结构可用作吸附材料。以烘干的含油污泥为原料,KOH为活化剂,在N2气氛下通过水平管式热解炉制备多孔炭材料,采用扫描电子显微镜、比表面积及孔隙分析仪等手段对活化温度为600 ℃、700 ℃以及800 ℃下炭材料的比表面积、孔隙结构及CO2吸附性能进行全面分析,系统研究并总结不同活化温度与酸洗条件对多孔炭材料物理结构和CO2吸附特性的影响规律。结果表明,粒径在0.074 mm以下经酸洗处理的油泥热解焦与KOH掺混加热到700 ℃制备出的炭材料CO2吸附性能最好,达到1.36 mmol/g。这种低成本、高效率的制备方法既能得到高吸附性能的多孔炭材料,又能充分利用油田生产过程中产生的危险固体废弃物,最大限度地实现环境保护,具有重要的现实意义。     

甲烷在高比表面活性炭上脱附行为的研究

用以石油焦为原料、ＫＯＨ为活化剂制得的高比表面积活性炭作为吸附剂,研究了甲烷在这种吸附剂上的脱附行为,探讨了活性炭的ＢＥＴ比表面积和孔结构与甲烷脱附性能的关系以及脱附温度和脱附时间对甲烷脱附行为的影响。结果发现：在这种高比表面积活性炭上,甲烷存在着明显的不可逆吸附;活性炭的比表面积和孔结构对甲烷的脱附性能有一定影响,并且随着脱附温度的升高和脱附时间的延长,脱附量逐渐增多     

石油焦综合利用研究进展

石油焦是炼厂延迟焦化装置产生的固体产品,由于其"一稳、二低、三高"的特性,广泛用于冶金、化工等工业作为电极或生产化工产品的原料。2017年,国内延迟焦化装置产能12 880×10~4 t/a,石油焦产量2 721.7×10~4 t(累计增长3.5%)。对国内石油焦的产量、产地分布及下游用途进行了概述。结合石油焦市场因环保升级而面临的挑战,从原料控制、工艺改进、下游市场开发3个方面对高硫石油焦的出路问题进行思考,重点论述了锅炉燃料、电极材料、制备活性炭材料、石油焦制气、灰渣利用等下游利用方向的研究进展,对石油焦的利用和发展进行了预测和展望。     

接触剂上焦炭的气化反应性能

采用XPS、TGA-DTA、TEM-EDX、SEM-EDX技术对挂焦接触剂、气化一部分焦炭后的挂焦接触剂上的焦炭进行了物化分析。结果表明,接触剂表面的碳可以划分为无定型碳、烃类碳和羰基碳3种,并且以无定型碳为主。焦炭主要分布在接触剂颗粒表面,而且分布不均匀。接触剂颗粒体相微区内金属对焦炭的气化反应具有催化作用,金属含量越高,碳含量越少,而接触剂颗粒表面微区内金属未能体现出明显的催化气化性能。焦炭层阻碍了气化剂在金属上的吸附,接触剂上的烧焦过程或焦炭气化过程主要为非催化反应。     

甲烷在高比表面积活性炭上吸附行为的初步研究

采用以石油焦为原料、ＫＯＨ为活化剂制得的高比表面积活性炭作为吸附剂,研究了甲烷在这种活性炭上的吸附行为,探讨了活性炭的比表面积和孔结构与其甲烷吸附性能的关系以及吸附温度对甲烷吸附行为的影响。结果发现,活性炭的比表面积和孔结构是决定其甲烷吸附性能的主要因素;活性炭对甲烷的吸附量随吸附温度的升高逐渐减少;比表面积为２９５３ｍ２／ｇ的高比表面积活性炭在２６℃、３．５ＭＰａ下对甲烷的质量吸附量为０．２８９ｇ／ｇ,换算为标准状态（ＳＴＰ）下的体积吸附量为１２１Ｖ／Ｖ。     

Production of Activated Carbon from Athabasca Oilsands Bitumen

The carbonization process of the pentane insoluble (end-cut) fraction from Athabasca oilsands bitumen in the presence NaOH has been investigated. Chemical activation produced carbon with a well-developed mesoporous structure and a much reduced sulfur content. The yield of the activated carbon increased, whereas sulfur content decreased with an increase in the NaOH load. Physical activation with carbon dioxide resulted in significant improvement in surface area. The properties of an activated carbon produced from end-cut were compared with those for carbon derived from fluid coke. Compared to fluid coke, end-cut is more suitable in the preparation of the carbon with low sulfur content and high mesopore surface area.