不同煤阶煤焦炭显微结构与热性质的研究

采用模拟焦炭反应性和反应后强度,研究了不同变质程度单种煤焦炭显微结构与热性质之间的关系。中等变质阶段的焦煤、肥煤和瘦煤所制焦炭有较高的各向异性,低变质程度的气煤、1/3焦煤以及高变质程度的贫煤所制焦炭各向异性程度较低。焦炭的热性质与焦炭的各向异性有很好的相关性,焦炭反应性随各向异性程度的增大而减小,反应后强度则随各向异性的增大而增大。     

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。     

石油沥青和中温煤沥青共炭化改性的研究

研究了不同比例石油沥青和中温煤沥青在一定的温度和压力下共炭化对改性沥青性能的影响.利用元素分析仪、红外光谱仪、黏度仪和热失重仪进行分析表征,研究了共炭化工艺参数对改性沥青的理化性质和热性能的影响.结果表明,10％石油沥青添加量的改性沥青性能最优,结焦值达到51.93％.结合红外和热失重分析可得,改性沥青具有较好的热反应...     

煤沥青的流变性和炭化的研究

本文就中温煤沥青的流变性和炭化做了研究。研究结果表明:在不同的温度范围内,影响煤沥青的流变学性能的因素不同。在200～320℃范围内,煤沥青中BI,QI组分的溶剂化作用是影响粘度的主要因素,320～400℃范围内,溶剂化作用和中间相生成是影响沥青粘度的主要因素。400～450℃范围内中间相生成是主要影响因素,用X射线衍射及电子自旋共振(ESR)对沥青的炭化产物进行了研究。     

沥青炭化后显微结构的研究

采用中温沥青、改质沥青、浸渍沥青3种沥青试样,经过两种不同温度曲线炭化后,利用偏光显微镜、扫描电镜分析煤沥青炭化后的显微结构特征。结果表明,3种沥青炭化后的显微结构有所区别,不同的温度曲线对沥青炭化后的显微结构有一定影响。     

煤沥青的炭化动力学模型

用TG-DTG方法分析了煤沥青在氮气中从200℃到750℃的热分解过程,把煤沥青的热分解过程分为三个阶段,分别看作煤沥青中γ,β和α组分的连续性反应,采用Coats-redfern方法对煤沥青的TG曲线进行处理,结果表明,三种组分的热解动力学都属于一级反应,其活化能和频率因子分别为36.807kJ/mol,185.205kJ/mol,65.828kJ/mol和1.154s-1,3.533×109s-1,5.823s-1.建立了煤沥青热分解的总动力学模型,计算值与TG-DTG的实验结果吻合良好,表明该动力学模型能够很好地描述煤沥青的炭化过程.同时讨论了不同族组分含量对煤沥青的TG曲线的影响.     

单种煤焦炭CO2反应前后显微结构的研究

通过对１４种炼焦煤的焦炭ＣＯ２反应前后显微结构组成的变化，焦炭显微结构与焦炭Ｍ１０、Ｍ４０、Ｃｒ、Ｓａｒ等关系的研究，得出了ＣＯ２反应前后焦炭各显微结构组成的线性相关关系。     

用红外光谱研究煤沥青粘结剂及其炭化产物

采用红外光谱对两种煤沥青粘结剂及其炭化产物进行了研究，比较了中温沥青和改质沥青的结构组成，并跟踪分析了煤沥青粘结剂在炭化过程中所发生的热解缩聚变化。     

改质沥青配煤炼焦技术探讨

山西焦化集团有限公司（以下简称山焦集团）建设有生产能力为30万t/a的焦油加工装置,生产沥青等17种产品。沥青具有灰分低、硫分低、黏结指数高的特点,有助于在配煤炼焦中降低焦炭灰分、硫分,提高焦炭强度。在焦煤价格与改质沥青价格相差无几时,配用改质沥青配煤,降低配煤成本是提高公司效益的重要途径。简述了沥青的选择,改质沥青配煤生产期间焦炭质量、煤气成分的情况,重点分析了改质沥青配煤在山焦集团的应用效果,认为该技术可在焦化行业推广应用。     

中温煤沥青与肥煤对焦炭微观性质的影响

以煤焦油沥青或肥煤为黏结剂,在实验室条件下,与气煤以及不同粒度的焦粉、无烟煤和瘦煤等惰性物相互配合炼制坩埚焦,对所得焦炭进行光学组织、显微强度(MSI)、结构强度(SSI)测试,研究沥青和肥煤对焦炭微观性质的影响。结果表明,随着惰性物粉碎细度的增加,所得焦炭的MSI、SSI、光学各向异性指数(OTI)均呈现出增大的趋势;且配加中温煤焦油沥青所得焦炭的MSI、SSI、OTI均比配加肥煤的焦炭好。说明实验条件下的中温煤沥青比肥煤更有利于改善焦炭的微观性质。     

煤沥青热聚合研究

以煤沥青为原料,采用直接热聚合工艺制备出优质中间相沥青。研究了热聚合温度及保温时间对中间相沥青族组成及光学组织结构等性能的影响,并对反应机理进行了深入研究,得到了制备中间相沥青的最佳工艺条件。研究表明,在一定条件下,通过热聚合,在低温、长时间或高温、短时间都能制备优质中间相沥青。在360℃、5 h条件下制备的中间相球晶较小,分布较分散;而在380℃、4 h条件下制备的球晶较大,分布较集中。制备的中间相可作为高级炭材料的优质前躯体,为制取高质量的新型炭材料提供了一条新的途径,对煤炭资源的综合利用具有十分重要的意义。     

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.     

Modified characteristics of mesophase pitch prepared from coal tar pitch by adding waste polystyrene

The toluene soluble of coal tar pitch was carbonized with waste polystyrene. The properties of mesophase pitches were characterized using polarized light optical microscope, apparent viscometer, FT-IR, ¹H NMR and X-ray diffractometer. After adding the waste polystyrene into the toluene soluble of coal tar pitch, the soluble mesophase were was increased from about 9% to 52% and the mesophase pitches were changed from 74% with coarse mosaic texture to 100% with flow domain texture. The mesophase pitches were transformed from thixotropy to unthixotropy. By waste polystyrene added into the toluene soluble of coal tar pitch, the methylene group was increased a lot. The presence of more alkyl groups modified the characteristics of mesophase pitches and improved the assembly of mesophase pitch molecules.     

改性煤沥青在炭素生产中的应用

概述了沥青的分类和性质以及沥青改性、改性方法,讲述了在改性煤沥青生产应用中的要求,改性沥青的应用过程、效果和缺点。根据实验数据阐述了在改性煤沥青生产应用中的温度选择。结果表明,改性煤沥青特有的高软化点和粘度决定了在熔化、输送和混捏过程对温度的要求较高。数据分析表明软化点不能够准确指导下料温度,而粘度与下料温度呈正比例关系。因此,粘度可以作为下料温度的一个可靠的参考指标。     

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。     

煤焦油沥青树脂黏结剂的制备研究

采用交联合成法,以煤焦油为原料,多聚甲醛为交联剂,在酸性催化剂对甲苯磺酸的作用下制备煤焦油沥青树脂。采用正交试验法研究了交联剂量、催化剂量、反应温度和反应时间对合成煤焦油沥青树脂的影响。结果表明,增加交联剂量和催化剂量可以起到降低反应温度和缩短反应时间的效果;煤焦油沥青树脂的软化点、结焦值和黏结强度等指标均随反应温度升高和反应时间延长而明显增加。     

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.     

改性煤沥青中间相的微观结构研究

以对甲基苯甲醛(4-MB)为改性剂,在对甲苯磺酸(PTS)的催化作用下对煤沥青(CTP)进行改性制取沥青中间相。采用偏光显微镜研究改性煤沥青的光学组织结构;采用扫描电镜(SEM)观察改性煤沥青的形貌。结果表明:随对甲基苯甲醛的用量、温度及热处理时间的不同,改性煤沥青可得到超镶嵌(SM)、小域(SD)和广域(D)3种光学组织结构;在一定的工艺条件下,改性煤沥青的光学组织结构显著改善,出现了大量的中间相小球体;改性后煤沥青出现较好的纤维状结构。因此,改性后的煤沥青有望成为优质的沥青中间相。     

Effect of erucic acid on the rheological and surface properties of coal tar pitch

Coal tar pitch (CTP) was modified using erucic acid, CH₃(CH₂)₇CH=CH(CH₂)₁₁COOH, and the rheological and surface properties of the modified CTP were evaluated. The effect of erucic acid was investigated using a rotational viscometer as well as by drop and weight tests. The modified CTPs were characterized by Fourier transform infrared spectroscopy and scanning electron microscopy following a carbonization process. The results showed significant differences in several properties between the CTP and modified CTPs, such as decreases in viscosity, wetting temperature, and softening point when erucic acid content was 1–3 wt% of CTP. An improvement in bonding between the coke and the modified CTP can be achieved when the coke value remained 62%. Moreover, a modification mechanism was proposed to explain the physical plastification of CTP modified with erucic acid.     

聚乙二醇改性脱除煤沥青中3,4-苯并芘

以聚乙二醇为改性剂,研究在溶剂条件下降低煤沥青中3,4-苯并芘的工艺。研究表明,当混合溶剂V环己烷∶V甲苯=2∶1为反应溶剂、硫酸用量为煤沥青质量的6.67%、聚乙二醇600用量为煤沥青质量的10%、反应温度为80℃、反应时间为5h时,3,4-苯并芘降低率为85.59%。