脱除煤沥青中3,4-苯并芘及其机理研究

以聚乙二醇和三聚甲醛为复合改性剂,采用聚合物改性法脱除煤沥青中致癌多环芳烃3,4-苯并芘,在复合改性剂比例(聚乙二醇与三聚甲醛的比)为4∶6时脱除率可达76.0%。元素分析结果表明,改性煤沥青的C、S元素含量降低,H元素含量升高,C/H值和芳香度(fa)降低,说明改性煤沥青的软化点降低、体系的稳定性下降。红外光谱分析结果表明,聚乙二醇与3,4-苯并芘的反应属于O-烷基化反应,三聚甲醛与3,4-苯并芘的反应属于C-烷基化反应。     

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。     

用聚合物试剂减少煤沥青中3,4-苯并芘的研究

研究了用聚合物同煤沥青反应降低其中3,4-苯并芘的方法。实验采用3种聚合物同煤沥青反应,得出不同的聚合物对减少3,4-苯并芘的作用效果,通过对聚苯乙烯-丁二烯-苯乙烯、古马隆-茚树脂和聚乙二醇的研究发现:添加4%的古马隆-茚树脂对煤沥青中3,4-苯并芘的脱除效果较好,脱除率达到46.78%,最佳反应温度为270℃,煤沥青中的3,4-苯并芘的质量分数由1.43%降低到0.76%。     

煤沥青的改性研究进展

介绍了传统的煤沥青改性方法,综合概述了国内外对煤沥青的流变性、结焦性、中间相的形成以及煤沥青对石油焦的润湿性和渗透性等方面的研究进展,进一步介绍了环保沥青方面的研究现状。在此基础上对煤沥青的改性研究前景进行了展望。     

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。     

煤液化沥青脱除灰分的研究

以四氢萘为溶剂,通过离心分离的方法对煤液化沥青进行了净化,结果表明,在四氢萘:煤液化沥青质量比为3:1,离心转速4 000r/min,离心时间20min时,煤液化沥青的灰分可降至0.02%,QI含量降至0.8%,此时煤液化沥青的收率可达80%以上,溶剂的收率在75%左右.     

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。     

环氧改性煤沥青防腐材料的研制

1概述在煤化工业中，煤焦油分馏的残余物即煤沥青。煤沥青的沸程约36OC以上，占煤焦油分馏量的半数以上，主要含葱、菲、素类稠环化合物。长期以来，由于人们对它的认识不够而未加以好好利用，有的弃之荒郊，污染环境，有的即使利用，也只能做些低性能，低档次的涂料，用在一些无关紧要的场合，这样大大限制了煤沥青的综合利用范围。煤沥青有优异的防腐性能，对于大多数的酸、碱、盐、油类化合物及醛、醇类化学溶剂都具有较好适应性，煤沥青有较好的成膜性，生成的膜，表面光亮。煤沥青的主要缺点是强度差，耐气候性差。选择耐蚀性能优良，…     

煤沥青与石油沥青共混改性及其热解特性

考察了不同添加量的煤沥青四氢呋喃萃取物(THFS)对石油沥青的改性,随着THFS添加量的增多,改性沥青针入度降低,软化点升高,延度下降,参照英国标准(BSI BS—3690)得出最佳添加量为8%。利用TG-FTIR、FTIR对改性沥青进行了表征,结果表明:THFS、改性沥青的失重率大于基质沥青70的失重率; THFS在700～900cm^-1处芳香烃类的透射峰强度明显强于基质沥青与改性沥青;沥青老化后在2953cm^-1和1377cm^-1(—CH₃)、1461cm^-1和2924cm^-1(—CH₂—)处透射峰逐渐增强;1600cm^-1(C=O和苯环C=C)透射峰逐渐增强;沥青热解半焦中的脂肪烃类物质含量较少,主要以高度缩合的稠环芳香烃类物质为主;沥青在老化过程中主要发生了氧化、裂解、加成、聚合、缩合等反应。     

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.     

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.     

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。     

贫煤与煤沥青共炭化研究

进行了不同配比的煤沥青和贫煤的共炭化研究,研究表明,煤沥青与贫煤共炭化时的相互作用是物理融合和化学相互作用的共同作用。其中物理融合表现在使焦炭界面结合状态改善,化学相互作用表现在煤沥青使贫煤的炭化性能发生变化。随煤沥青配比的增加,配煤黏结性有较大改善,焦炭OTI值增大,ISO值减小。煤沥青通过增大焦炭光学组织各向异性程度,使焦炭的反应性降低,反应后强度提高。     

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。     

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。     

Carbon foams prepared from coal tar pitch for building thermal insulation material with low cost

A new approach is provided to resolve the large-scale applications of coal tar pitch. Carbon foams with uniform pore size are prepared at the foaming pressure of normal pressure using coal tar pitch as raw materials. The physical and chemical performance of high softening point pitch(HSPP) can be regulated by vacuumizing owing to the cooperation of vacuumizing and polycondensation. Results indicate that the optimum softening point and weight ratio of quinoline insoluble are about 292℃ and 65.7%, respectively. And the optimum viscosity of HSPP during the foaming process is distributed in the range of 1000-10000 Pa·s. The resultant carbon foam exhibits excellent performance, such as uniform pore structure, high compressive strength(4.7 MPa), low thermal conductivity(0.07 W·m~(-1) ·K~(-1)), specially, it cannot be fired under the high temperature of 1200 ℃.Thus, this kind of carbon foam is a potential candidate for thermal insulation material applied in energy saving building.     

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.