制备高性能炭纤维用煤沥青的加氢研究

本文介绍了以四氢萘为供氢溶剂对精制煤沥青的加氢研究,考察了温度,初始充入压力,时间等因素对加氢反应的影响,通过’HNMP和IR等仪器分析结果,探讨了氢化沥青和精制沥青的分子结构特征。并对其调制的中间相沥青进行了纺丝试验。结果表明:加氢反应使煤沥青分子结构中引入了脂环结构,氢化沥青中间相具有优异的可纺性,纺丝温度可降低30℃左右。     

一种萘加氢制四氢萘的合成工艺研究

四氢萘属于萘的加氢中间体,是一种重要的供氢溶剂,也是生产甲萘酚的重要原料,具有很高的附加值.本文以萘为原料,在催化剂的作用下,通过选择性加氢的方式,高收率的得到四氢萘.考察了溶剂种类、反应温度、压力、催化剂种类及反应时间对产品收率的影响.此工艺,原料转化率100％,产品选择性大于99％,绿色环保,原子经济性高,具有很高...     

NiMoPB/ASA催化剂用于萘加氢生成四氢萘的性能研究

以无定型硅铝分子筛(ASA)作为载体,以P和B作为助剂,按照P、B引入的不同方式采用等体积浸渍法制备了4种加氢催化剂NiMo、NiMoP-2、NiMoB-5和NiMoP-2B-5,在固定床反应器上,以萘作为反应原料研究助剂P和B引入对催化剂结构和加氢性能的影响,并利用XRD、NH3-TPD表征手段对催化剂进行表征.结果...     

煤直接液化条件下萘-四氢萘加氢转化反应行为

以纳米Fe_2O_3为催化剂,在0.5 L高压釜中考察了反应压力19 MPa下,不同反应温度(435℃~465℃)和反应时间(0 min~120 min)对萘-四氢萘体系加氢转化过程及产物分布的影响。根据实验结果和分析,建立了萘-四氢萘体系加氢转化反应机理模型,通过优化算法求解得到各反应的反应速率常数和活化能。结果表明:萘很快达到转化平衡状态,且低温和长停留时间有利于萘的加氢转化;萘的加氢反应速率高于四氢萘的脱氢反应速率,在四氢萘的加氢反应中,以异构化反应为主,主要生成甲基茚满和丁基苯。反应物萘、四氢萘、十氢萘(反)、十氢萘(顺)、1-甲基茚满、正丁基苯和烷基苯的质量分数的实验值和模拟值的相对偏差分别为4.56%,1.35%,9.60%,7.24%,8.29%,10.64%和10.07%。     

四氢萘在Ni-Mo-W加氢改质催化剂中反应网络研究

利用Ni-Mo-W复合氧化物和分子筛混合制备出非负载改质催化剂,通过四氢萘在该研制催化剂上的产物分布推断出四氢萘加氢开环的反应路径。结果表明,四氢萘加氢开环反应是单分子和双分子反应共存的复杂反应。单分子反应为主要反应,能够生成理想的开环产物丁基环己烷、丁基苯、丁基环己烯。双分子反应则生成大于10个碳原子的重组分,是聚合积碳的主要反应路径。     

煤加氢热解沥青制备通用级沥青碳纤维的研究

以煤加氢热解沥青为原料,采用空气氧化和氮气吹扫处理,制备了可纺沥青,收率超过70％。可纺沥青经过纺丝、预氧化和炭化,制得通用级沥青碳纤维。实验结果表明,沥青碳纤维直径12．2um、抗拉强度623MPa、模量30．5GPa、伸长率2．05％。     

分子筛负载铂催化剂上四氢萘加氢裂解反应行为

四氢萘是多环芳烃加氢转化的产物或者中间体,其加氢裂解行为和规律的研究在重芳烃转化和脱除领域有着重要的意义。采用等体积浸渍法制备得到了氧化铝负载贵金属(Pt,Ir和Pd)催化剂和酸性分子筛(MOR和ZSM-5)负载铂双功能催化剂,考察了它们催化四氢萘加氢裂解的反应行为。氧化铝为载体时金属催化剂表面主要发生加氢及脱氢反应,其中金属Pt表现出最高的加氢和脱氢活性。双功能催化剂上四氢萘发生加氢裂化、异构化、氢转移及烷基化等复杂反应,金属Pt通过氢溢流作用提高了分子筛Br?nsted酸活性从而提高催化剂加氢裂解活性和选择性,但过量金属Pt会加剧苯环加氢而不利于单环芳烃的生成。分子筛孔道的限域作用对四氢萘的反应活性及产物分布有重要影响,相比Pt/ZSM-5催化剂,Pt/MOR表现出更高的裂解活性及异构化选择性。Pt/MOR催化剂上四氢萘加氢裂解主要通过异构-裂解路径进行,异构化活性及异构体构型决定了裂解活性及产物的分布。     

萘加氢催化剂的研究进展

综述了几类萘加氢催化剂的研究进展,重点介绍了传统的非贵金属Ni、Mo、Co、W等加氢催化剂和贵金属加氢催化剂,阐述了上述催化剂在萘加氢过程中的应用,并比较了各自在萘加氢活性、选择性和耐硫性等方面的优缺点,简单介绍了过渡金属碳化物、氮化物、磷化物、硅化物加氢催化剂的研究进展,并与前述两种催化剂进行了比较,通过对现有文献的总结指出了萘加氢催化剂的发展方向,提出新型加氢催化剂的研发仍然是实现萘及其他多环芳烃高效利用的根本出路.     

四氢萘/甲苯混合溶剂中硫璜的溶解特性

为解决硫磺溶解过程中溶剂种类选择少、溶解度低的问题,从溶剂分子结构出发选用四氢萘和甲苯混合溶剂在60~99℃、5~30 min、四氢萘与甲苯质量比(MROTTT)1~15参数范围内进行硫磺溶解实验。通过对四氢萘、甲苯单体及二者复合溶剂对硫磺的溶解性对比分析,结果表明,在温度83℃、时间7 min、MROTTT为15时,混合溶剂对硫磺的溶解度最大,达到14.17 g/100 g混合溶剂。     

煤沥青基碳纤维的制备及发展前景

通过对煤沥青的除杂和净化、中间相沥青的介绍,阐述了煤沥青基碳纤维的制备方法和生产工艺。同时对煤沥青基碳纤维市场前景的分析,表明了我国大力发展煤沥青基碳纤维的必要性。结果表明,进一步落实结构材料轻量化、制备高性能的煤沥青基碳纤维符合我国国情的发展需要。     

四氢萘加氢裂化反应动力学

在连续流动的微反装置上,研究了四氢萘加氢裂化反应动力学,探讨了加氢裂化催化剂活性中心与反应表现活化能的关系。结果表明,四氢萘加的氢裂化反应为拟一级反应。在８．５ＭＰａ时,其表观活化能为１３２．７４８ｋＪ．ｍｏｌ＾－１。在６．５ＭＰａ时,当反应温度高于３６０℃,强酸中心与弱酸中心同时活化,活化能从８７．２７４ｋＪ．ｍｏｌ＾－１提高到１０３．２７６ｋＪ．ｍｏｌ＾－１。     

固定床法氢化萘合成十氢萘工艺研究

选用自制的镍铝加氢催化剂,在固定床加氢反应器中对氢化萘合成十氢萘的工艺进行了研究,确定了适宜的反应条件：反应温度180～200℃,反应压力6～8MPa,液时体积空速0．8～1．0mL/ (mL·h)。在此条件下,原料萘的转化率达96%以上,产物十氢萘的选择性达94%以上。     

喹啉加氢试制1,2,3,4—四氢喹啉

以1,2,3,4-四氢喹啉用于沥青前处理时,可提高沥青碳纤维的质量,制出高强度高模量的沥青碳纤维。用沥青生产碳纤维,由于工艺简单,碳收率高,成本低,因此,目前日本、美国都在大力开发这一技术。我国目前还没有四氢喹啉产品,因此,     

SiO2负载铬基催化剂催化四氢萘合成α-四氢萘酮

以硝酸铬或重铬酸钾为Cr源,采用浸渍法制备了SiO₂负载的Cr基催化剂［Cr(Ⅲ)/SiO₂和Cr(Ⅵ)/SiO₂］,并用共浸渍法制备了K₂O改性的Cr(Ⅲ)/SiO₂催化剂［K-Cr(Ⅲ)/SiO₂］。分别以叔丁基过氧化氢和O₂作氧化剂,考察了三种催化剂催化四氢萘合成α-四氢萘酮的反应性能。结果表明,以叔丁基过氧化氢作氧化剂时,Cr(Ⅲ)/SiO₂表现出最高的反应活性和选择性,K-Cr(Ⅲ)/SiO₂与Cr(Ⅵ)/SiO₂活性相近。紫外可见漫反射光谱表征结果表明,Cr(Ⅲ)/_SiO2具有最高的低价Cr物种（Cr［L］）和高价Cr物种（Cr［H］）比例,K₂O的引入抑制了Cr［L］物种的生成。推测以叔丁基过氧化氢作氧化剂时,四氢萘氧化生成α-四氢萘醇是反应速率控制步骤,Cr［L］物种可能是催化该反应的活性中心。以O₂作氧化剂时,Cr(Ⅲ)/SiO₂与Cr(Ⅵ)/SiO₂催化剂性能相近,说明O₂在相界面传质和（或）在催化剂表面吸附可能是反应的控制步骤。     

煤沥青利用的新途径—制造碳纤维

我省炼焦工业发展很快,煤焦油加工厂建有多座,煤焦油集中加工也已酝酿多年。沥青是焦油加工所得的主要产品之一,但它的有效利用仍是一个令人困扰的问题。将高温煤焦油进行加工蒸馏,得到的蒸馏残渣即煤焦油沥青(简称煤沥青)约为粗焦油重量的50％,它是一种最复杂的由多环     

芳香族溶剂对低阶煤轻度加氢改质的影响

为考察溶剂供氢性对加氢改质的影响,以四氢萘与甲基萘为溶剂,对低阶煤进行轻度加氢,考察不同反应条件对转化率、气产率、氢耗及产物分布的影响。结果表明,温度对转化率及气产率的影响显著,在360~430℃,随着温度升高,转化率及气产率增加显著;在氢压低于4 MPa时,脱氢反应体现较为显著,体系中有大量萘生成,压力对转化率及气产率的影响不明显,低压条件下,四氢萘供氢起主导作用;气相氢并不直接参与煤的反应,而是与溶剂发生加氢反应,进而由溶剂向煤供氢;低阶煤轻度加氢改质是一个快速反应的过程,反应时间不宜过长,30~60 min为宜;对改质后产物进行分析,黏结指数G75,灰分0.3%,硫含量0.3%。     

四氢萘加氢裂化反应动力学

在连续流动的微反装置上,研究了四氢萘加氢裂化反应动力学,探讨了加氢裂化催化剂活性中心与反应表观活化能的关系。结果表明,四氢萘加氢裂化反应为拟一级反应。在８．５ＭＰａ时,其表观活化能为１３２．７４８ｋＪ·ｍｏｌ－１。在６．５ＭＰａ时,当反应温度高于３６０℃,强酸中心与弱酸中心同时活化,活化能从８７．２７４ｋＪ·ｍｏｌ－１提高到１０３．２７６ｋＪ·ｍｏｌ－１     

神府长焰煤在四氢萘-甘油混合溶剂中加氢增粘的研究

为了探究四氢萘-甘油混合溶剂作为神府煤加氢增粘溶剂的可行性,在温度为330～370℃、氢初压为2～4 MPa、反应时间为0～75 min的条件下,在四氢萘-甘油混合溶剂系统中进行神府煤加氢增粘实验。结果表明,在温和的反应条件下神府煤粘结指数从0增长到78。采用溶剂萃取、元素分析、红外分析和热重分析研究神府煤加氢增粘机理,结果发现神府煤在加氢增粘过程中会脱除部分含氧官能团、生成塑性物质(沥青质),改性煤中氧元素含量减小,且生成的沥青质对改性煤粘结能力增强有促进作用。     

加氢作用对煤沥青性能的影响

研究了煤沥青溶剂加氢前后物化性质与分子结构的变化，探讨了加氢反应机理和氢转移反应对缩聚沥青可纺性以及炭纤维性能的影响。结果表明：ＴＨＱ是良好的供氢溶剂，煤沥青与ＴＨＱ反应后，增强了沥青分子中的环烷结构，使其流变性和可纺性得到了明显的改善，为后处理过程制得高性能炭纤维奠定了基础。