芳香族硝基化合物改性煤沥青研究

以煤沥青为原料,通过添加不同含量的芳香族硝基化合物对煤沥青进行改性处理,采用TG、CO2反应性、XRD和SEM对改性沥青焦进行表征。结果表明,芳香族硝基化合物有效地促进了煤沥青在炭化过程中的焦化缩聚,使产物沥青焦结构更加致密,并在一定程度上改变了沥青焦的氧化行为,从而显著提高了沥青黏结焦的抗氧化性能。     

煤沥青改性石油沥青性能分析

为了提升石油沥青的基本性能,研究向石油沥青中加入不同种类及掺量的煤沥青进行改性。通过对改性石油沥青进行性能试验,分析获得改性石油沥青的软化点、针入度等性能指标的变化规律。性能测试结果表明：不同种类的煤沥青均可降低石油沥青的针入度,有利于改善石油沥青的流变性能;随着煤沥青掺加比例的不断增加,可大幅度提高混合沥青的抗高温性能。将掺加煤沥青的改性石油沥青应用于路面施工建设,可延长路面的使用寿命。     

调制煤沥青对复合改性乳化沥青性能的影响

为提高复合改性乳化沥青的使用性能,采用加入调制煤沥青的方式和用SBS改性制备复合改性乳化沥青。结果表明,随着调制煤沥青添加量的增加,复合改性乳化沥青的延度和软化点得到改善。当添加20%调制煤沥青后,延度提高至30cm,软化点升到70℃,复合改性乳化沥青已具有良好的高低温性能。荧光显微图像和红外光谱分析表明,在改性过程中SBS与沥青材料之间除物理改性外,还发生了某种化学接枝反应形成网络构架,从而提高了SBS与沥青材料的结合强度,使得沥青体系更加稳定。     

沥青焦的研究方法及试验设备

煤沥青焦化所生产的沥青焦主要用于生产石墨电极、阳极糊或预焙电极，亦可用于高炉降低所用冶金焦的灰分和硫分，也可作为低污染燃料使用，具有较高经济价值。本文介绍了世界各国对于沥青焦的实验室研究方法、试验装置和主要结论。     

半焦粉生产铸造型焦黏结剂的研究

为了对采用半焦粉生产铸造型焦时所用的黏结剂进行研究,以生产出高质量的铸造型焦,对利用半焦粉生产铸造型焦过程中的预热温度、煤沥青的加入量和煤焦油的加入量3个主要因素进行单因素分析和交互作用分析。结果表明:以半焦粉为原料生产铸造型焦的最佳预热温度为170℃;黏结剂的最佳加入条件:煤沥青加入量25%,煤焦油加入量2%。     

2种煤沥青的中间相热聚合行为研究

以中温煤沥青(MTCP)和改质煤沥青(MCP)为原料，采用热聚合反应方法，在相同的反应时间下，研究不同反应温度下2种煤沥青的中间相热聚合行为。采用软化点仪、偏光显微镜、X射线粉末衍射仪(XRD)以及激光共焦拉曼光谱仪(Raman)对中间相沥青表征和分析。结果表明，2种煤沥青在相同工艺条件下呈现出相似的中间相聚合行为。偏光显微镜照片说明2种煤沥青聚合所得到的中间相类型均为镶嵌结构。XRD与Raman分析表明随着聚合温度的升高，中间相沥青内部芳香片层分子的取向性更好，排列更为规整。MTCP经过430℃、8 h聚合，可制备软化点为319℃的中间相含量高于80%的中间相沥青；MCP经过420℃、8 h聚合，可制备软化点316℃,中间相含量高于80%的中间相沥青。     

沥青粘结剂对低阶煤基活性焦制备及性能的影响

以黑龙江鹤岗低阶煤为原料、不同软化点的沥青作为粘结剂进行混捏成型,经炭化和水蒸气活化制备低阶煤基活性焦。实验结果表明：沥青粘结剂添加量的增加会使活性焦的力学性能增强,吸附性能下降;低软化点沥青粘结剂制备活性焦易获得更发达的孔隙结构、高吸附性能,但成型活性焦的力学性能较差;高软化点沥青粘结剂制备的活性焦吸附能力较低,但具有更加优异的力学性能。以低阶煤为原料,软化点180℃的沥青为粘结剂,同时添加量达到15%时,所制备的活性焦比表面积达到536 m²/g,压缩强度为16.6 MPa,并且SO₂吸附量达到48 mg/g, NO的吸附量达到14 mg/g。     

改性煤沥青炭化产物结构和性能

利用化学活性物质对煤沥青进行改性处理，研究了改性煤沥青炭化产物的结构和性能。研究结果表明，改性煤沥青炭化产物的显微结构根据化学活性物质的添加量的不同可是流动状、细镶嵌状和光学各向异性结构；适量的添加化学活性物质，可得到微晶发育良好，抗氧化性优良的沥青炭化产物。     

煤沥青原料的调制—各向同性纺丝沥青的制备

鞍钢中温煤沥青是由最小分子为三环的蒽、菲和分子量大到1700以上的喹啉不溶物(一次焦化物)等一大群稠环化合物及其衍生物的混合物所组成,要想得到不含杂质、软化点较高和尽量少的喹啉不溶物,必须对煤沥青原料进行分子“剪裁”,也就是用热致改性、溶致改性或两者结合的方式,通过适当的物理变化和化学变化,去掉小分子和大分子,从而得到理想的、分子量适中、分子量分布较窄、成丝性较好、容易预氧化的纺丝级沥青。     

煤沥青改性石油沥青热老化流变性能

为了研究煤沥青复配石油沥青热老化后流变性能,采用中温煤沥青和70#石油沥青制备混合沥青,模拟施工过程中的老化,通过三大指标和动态剪切流变仪对老化后混合沥青的宏观性能和流变性能进行评价。结果表明,随着煤沥青掺加比率增加,混合沥青软化点增加,针入度和延度降低;储能模量、损耗模量、车辙因子和当量粘度都随煤沥青掺比增加而增加。因此,混合沥青老化后具有更好的高温流变性能。     

热聚合改质过程中煤沥青组分转变规律的研究

在 2 0 L热聚合反应釜中 ,研究了中温煤沥青热聚合改质过程中各种沥青组分随热聚合温度和热聚合时间的转变规律 .结果表明 ,在煤沥青热解缩聚期间煤沥青的甲苯不溶物和次生喹啉不溶物组分生成转变具有一定的规律性 ,并指出了其对煤沥青生产的指导意义 .     

以煤焦油沥青为原料制备高性能活性炭的研究

以煤焦油沥青为原料,使用KCNS溶液活化处理,选择适宜的工艺条件,制备出优质的活性炭。讨论了煤焦油沥青热处理温度、中间相沥青的粒径、KCNS溶液的浓度、KCNS溶液与中间相沥青的液固比、炭化温度、炭化时间、活化温度、活化时间等主要因素对活性炭性能的影响。结果表明,在该适宜的工艺条件下制备的活性炭,强度为90.8%,比表面积为2 601.5 m2/g,吸碘值为2 217.0 mg/g,吸苯值为1 099.3mg/g,吸亚甲基蓝值为397.8mg/g,产品性能优良。     

炭材料用改性煤沥青的结构及性能研究

进行了对甲基苯甲醛(4-MB)改性煤沥青(CTP)的中间相微观结构研究.采用偏光显微镜研究4-MB改性煤沥青的光学结构;采用扫描电镜(SEM)观察改性后煤沥青的形貌.研究结果表明,改性煤沥青的光学组织结构显著改善,随交联剂4-MB用量的不同,可得到超镶嵌(SM)、广域(D)和小域(SD)三种光学结构;改性后煤沥青出现纤维结构,煤沥青的残碳率显著提高.因此,改性后的煤沥青有望作为优质的炭材料基体前驱体.     

煤焦油沥青乳化用作燃料油的研究

用软化点为 38.5℃的软沥青作原料 ,在合适的工艺条件下 ,制成含沥青 6 0 %～ 70 %的沥青乳液 (乳液的沥青含量为沥青量与洗油加入量之和 )。该乳液具有流动性好、储存稳定等优点。本研究结果表明 ,沥青乳液可以用作燃料 ,对解决煤沥青的利用具有重大意义     

溶剂效应对脱除煤沥青中3,4-苯并芘的影响

研究了单种溶剂、混合溶剂对3,4-苯并芘的溶解选择性及煤沥青溶解量。并以顺丁烯二酸酐为改性剂、硫酸为催化剂,考察了溶剂效应对降低煤沥青中3,4-苯并芘的影响。研究表明,环己烷、甲苯,环己烷、乙酸丁酯组成的混合溶剂具有较好的3,4-苯并芘溶解选择性和合适的煤沥青溶解量。当环己烷∶甲苯=2∶1（体积比）和环己烷∶乙酸丁酯=2∶1（体积比）为反应溶剂时,能够高效地脱除煤沥青中3,4-苯并芘,煤沥青中3,4-苯并芘降低率分别达到88.26%和90.83%。其原因认为是此类溶剂能使包裹在沥青颗粒内部的3,4-苯并芘释放出来,且3,4-苯并芘与改性剂能够形成均相反应体系,大部分不具有致癌性的高相对分子质量环芳烃与改性剂之间形成两相体系,从而提高了改性剂与3,4-苯并芘的有效反应。     

煤焦油加工工艺对沥青质量的影响

通过对国内外不同焦油加工工艺的比较，分析了不同工艺对沥青质量的影响。建议在建设焦油加工装置时，应根据市场重点考虑工艺路线和产品方案；选用沥青时，应根据不同需要对焦油加工企业的原料来源和生产工艺进行分析，合理选择。     

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     

对甲基苯甲醛改性煤沥青的研究

以对甲基苯甲醛 ( 4 - methyl benzaldehyde,简称 4- MB)为改性剂 ,在对甲苯磺酸( PTS)的作用下对煤沥青进行了改性研究 .采用傅立叶红外光谱 ( FT- IR)和核磁共振氢谱 ( 1H-NMR)对煤沥青改性机理进行分析 ;采用扫描电镜 ( SEM)观察改性后煤沥青的形貌 ;采用光学显微镜观察改性沥青热解产物的光学结构 .结果表明 ,对甲基苯甲醛在酸性催化剂的催化作用下与煤沥青发生亲电取代反应 ,改性后煤沥青出现纤维结构 ,改性沥青热解产物的光学组织结构为较好的广域 ( D)结构 .因此 ,改性后的煤沥青有望作为优质的炭材料基体前驱体 .     

煤沥青基功能碳材料的研究现状及前景

我国煤沥青资源丰富,但深加工技术落后,产品附加值低,实现煤沥青高附加值利用是亟待解决的重大课题。本文介绍了以煤沥青为原料合成高性能功能碳材料的主要技术,重点阐述了以煤沥青为原料制备中间相沥青、多孔碳材料、碳纤维、二维纳米碳材料及碳基复合材料的研究进展。分析表明,高芳香性和高缩合度分子结构所引起的强π-π相互作用是阻碍煤沥青基高性能功能碳材料设计合成的瓶颈问题。通过催化聚合、氧化、共热解等技术手段可有效改善煤沥青分子结构及其物理、化学性质。结合模板复制、物理/化学活化、界面诱导以及催化石墨化等技术可实现多种功能性碳材料结构设计与表面化学性质调控。发展煤沥青分子结构调控新技术作为改善煤沥青基碳材料性能的重要策略,需要系统深入研究。     

活性炭制备工艺条件对其比表面积的影响

以煤沥青为原料,KOH为活化剂制备活性炭。应用正交设计研究了制备工艺中炭化温度(A)、炭化时间(B)、活化温度(C)和活化时间(D)四因素对活性炭比表面积的的影响。结果表明:B>D>A>C,并结合KOH活化法的作用机理,分析了原因。