煤焦油沥青喹啉不溶物的脱除与族组成关系研究

采用混合溶剂法对煤焦油沥青进行净化精制处理以脱除其中的喹啉不溶物(QI),作为制备高性能针状焦的原料。考察了溶剂配比(芳脂比)、溶剂用量(溶剂比)对精制沥青中QI含量和收率的影响,采用溶剂抽提的方法对煤沥青的族组分分布进行了分析测定,构建了芳脂比和溶剂比与精制沥青的族组成间的关联关系。结果表明:在实验条件下,当芳脂比为0.2、溶剂比为2:1时,精制沥青中QI含量达到最低。精制沥青中的重组分HI-TS和TI-QS的含量与煤沥青中的QI含量随溶液芳脂比和溶剂比的变化趋势相一致。     

喹啉不溶物类型中间相炭微球结构性能的影响

以中温沥青、针状焦副产中温沥青和精制沥青为原料,热缩聚法制备中间相炭微球(MCMB)。通过对比喹啉不溶物(QI)和中间相的显微结构,研究QI类型对MCMB形成过程的影响。结果表明不同的沥青由于QI类型不同,中间相的形成过程存在差异,并影响MCMB的粒径、收率和性能。     

针状焦原料预处理参数的选择

生产针状焦必须对原料进行预处理,一般采用溶剂法将软沥青制备成精制沥青。对溶剂比、芳脂比、软沥青配比进行了试验,并对精制沥青的收率及QI的影响进行分析,找出生产精制沥青的工艺条件。     

煤焦油沥青中喹啉不溶物的分离

介绍了以煤焦油沥青为原料,采用焦化溶剂溶解、过滤和精馏等净化工艺,分离其中的喹啉不溶物。精制沥青的喹啉不溶物含量〈０．１０％,可作为优质电极浸渍沥青产品或作为生产针状焦的原料使用。     

混合溶剂法脱除煤沥青的喹啉不溶物

以中温煤沥青为原料,以洗油和石油烷烃组成的混合溶剂,通过溶剂离心法脱除其中的喹啉不溶物,考察了芳烷比、溶剂比、离心时间、离心温度对精制沥青的QI含量和收率的影响.结果表明:当芳烷比一定时,精制沥青QI和收率随溶剂比的增大而减小;当溶剂比一定时,精制沥青QI和收率均随芳烷比的增大而增加;离心时间越长,所得精制沥青QI越低,收率也越低;离心温度升高,有利于QI脱除,特别是80℃以上时,所得精制沥青QI显著降低,能满足要求;通过调整混合溶剂的比例,可以方便地控制净化过程的收率和QI含量.     

提高沥青中喹啉不溶物含量的研究

针对煤焦油和沥青中QI含量较低的情况,将来自针状焦项目的 QI残渣与原料焦油按一定比例混合,配制成调制油,采用这种调制油生产中温沥青和改质沥青,提高了产品的QI,显著提高了产品的一级品率。     

压力对溶剂法脱除焦油沥青中固体颗粒物的影响

精制沥青是制备各种功能炭材料的前体,焦油沥青需要预处理脱除其中的固体颗粒物（称为喹啉不溶物,QI）以得到精制沥青,压力是脱除QI的重要条件。本文以煤焦油沥青和添加生物质沥青的混合沥青为原料,研究压力对溶剂法脱除固体颗粒物的影响,测试不同压力下精制沥青的QI含量及产率,利用纳米粒度分析仪、扫描电子显微镜和高温黏度测定仪对QI颗粒形貌、粒度及脱除体系黏度进行表征和测定,分析压力对固体颗粒物絮凝沉降的影响规律。研究结果表明,增加压力对沥青收率升高有明显影响,使精制煤焦油沥青的收率由常压的64.6%（质量分数）提升至1MPa时的84.3%（质量分数）,精制沥青的QI含量维持在0.06%~0.1%（质量分数）之间。添加15%生物质沥青的混合沥青,产率则由常压时的55.7%（质量分数）提升至1MPa时的72.5%（质量分数）。压力对精制沥青的QI含量影响较小,压力增大,溶剂对沥青组分尤其是重质组分的溶解能力增强,使精制沥青产率升高。较高压力也使体系的黏度略微增大,造成部分QI颗粒沉降困难,不过影响较小。中间相沥青制备的结果表明,精制沥青可以制备出具有流域型结构的中间相沥青,添加生物质沥青更好地改进了流域型的显微结构。     

离心法脱除煤沥青中喹啉不溶物研究

以低温煤焦油蒸馏得到的中温沥青为原料,洗油和煤油混合液为溶剂,采用溶剂离心法对煤焦油沥青中的喹啉不溶物(QI)进行分离。考察溶剂比、离心转速和离心时间对上清液收率、精制煤沥青收率及QI含量的影响。结果表明:通过条件的改变,可制得低QI、高收率的精制煤沥青。     

煤沥青组成对针状焦性能调控的研究进展北大核心

针状焦作为生产石墨电极和锂离子电池负极材料的原料在电炉炼钢行业和电池工业中得到广泛应用,基于我国能源情况大力发展煤系针状焦,对我国的能源战略安全具有重要意义。本文介绍了煤沥青中喹啉不溶物(QI)、族组成、芳香度、杂原子有机物等组成对针状焦微观结构和性能的影响,并阐述了国内外关于调控煤沥青组成,制备优质针状焦的研究进展。在此基础上,提出煤沥青的组成和性质是影响煤系针状焦品质的关键因素,通过对沥青组成分布、分子结构与分子量分布的调控有望获取优质针状焦产品,促进煤系针状焦行业的技术进步和产品升级。     

煤沥青制备针状焦的研究

通过溶剂-离心法净化原料沥青,应用延迟焦化工艺制备针状焦,考察了在聚合过程中QI含量、温度、压力以及时间对成焦的影响.结果表明,原料中QI含量的减少有利于针状结构的生成,当QI含量小于0.1％时能形成大面积的针状结构;适当的温度和压力能使体系的黏度降低,促进气流拉焦作用,在470℃、0.35 MPa条件下得到的针状焦较为理想;充足的反应时间保证小球的充分融并,反应24h体系能融并、重排,形成良好的针状结构.     

煤焦油沥青深加工利用综述

概述了国外煤焦油沥青深加工利用现状 ,并对改质沥青 (浸渍剂、粘结剂 )、筑路沥青、涂料、碳纤维、针状焦等煤沥青深加工产品的技术开发、生产及应用进行了分析     

炭化条件对针状焦结构的影响

以除去喹啉不溶物的中温煤沥青为原料,分别在不同的反应温度和保温时间下制备了中间相炭微球(MCMB);在磁场条件下制备了有序结构针状焦;通过扫描电镜(SEM)考察了不同反应条件下中间相炭微球和针状焦的形貌,讨论了中间相形成影响因素对针状焦结构的影响.结果表明,中间相形成阶段的反应温度、保温时间和体系黏度对针状焦的结构和性能具有重要影响,磁场对针状焦的流线型结构有促进作用.     

煤系针状焦原料预处理技术进展

针状焦是生产超高功率石墨电极的新型材料。据针状焦成焦机理,煤焦油和煤焦油沥青作为针状焦生产原料时必须进行预处理将其中的喹啉不溶物等杂质除去。煤系针状焦原料的预处理方法主要包括溶剂法、过滤法、离心分离法、加氢法、改质法及溶剂-加氢法。上述方法均可将煤焦油和煤焦油沥青中的喹啉不溶物降至满足针状焦生产的要求,其中溶剂法中的溶剂-沉降法现已得到工业化应用。     

The influence of the type of quinoline insolubles on the quality of coal tar binder pitch

Seven pitches containing three types of quinoline insolubles, QI, were produced from a single coke oven coal tar. The tar was centrifuged into QI-rich and QI-lean fractions. A blend of the two fractions yielded a typical graphite electrode binder pitch. The QI content of the pitch derived from the QI-lean tar was increased through the addition of natural QI concentrate, or QI as a furnace carbon black, or QI as mesophase by means of heat treatment. The pitches were evaluated as binders by measuring the flexural strength of 19 mm diameter graphite electrodes. The results show that the typical electrode pitch is superior, and that increasing the QI content of the QI-lean material did not upgrade it. The results also show that the flexural strength of the derived graphite is not simply related to the coking value of a binder.     

煤焦油喹啉不溶物压滤脱除和超净沥青制备

以高温煤焦油为原料,在自制小型压滤装置上脱除喹啉不溶物(QI),并对滤后煤焦油进行超临界流体萃取分馏制备超净沥青。结果表明,当滤布孔径1 250目、温度125℃、压力0.5MPa时,煤焦油中的QI质量分数可降低到0.037%。对压滤后的焦油进行超临界萃取,所制沥青的QI和甲苯不溶物质量分数分别达到0.10%和20.31%,可满足制备高性能炭素材料前驱体的要求。     

原料预处理方法对延迟焦化成焦的影响

介绍了针状焦的工业生产方法,分析了不同的原料软沥青处理方法以及原料的结构和组成对延迟焦化成焦的影响.     

煤沥青的最新研究进展

综述了最近几十年国内外对煤沥青的主要分析方法和以它为原料在制备沥青基中间相、中间相炭微球、针状焦、活性炭、泡沫炭和高性能炭/炭复合材料基体方面的研究和进展,展望了其在材料领域潜在的应用前景和未来发展的趋势.     

煤焦油沥青的深度利用及发展前景

煤焦油沥青的深加工对提高煤焦油沥青利用价值和经济性至关重要。本文主要概述了煤焦油沥青深加工利用的主要技术,重点概述了球形活性炭、中间相沥青、通用级沥青基碳纤维以及针状焦等。对各种产品的关键技术进行了分析,介绍了当前在各项关键技术方面的研究进展。煤焦油沥青基球形活性炭、通用级沥青基碳纤维以及针状焦已经得到了比较广泛的应用,当前研究的难点是提高各项产品的品质,缩短加工周期。另外,中间相沥青的发现与应用拓展了传统碳材料的应用领域,并大幅提高了炭材料的相关性能。