苯甲醛对煤焦油软沥青的聚合改性研究

以低喹啉不溶物含量(w(QI)0.1%)的煤焦油软沥青为原料,在浓硫酸催化作用下用苯甲醛对其进行聚合改性,制备性能优良的浸渍剂沥青。采用FT-IR研究了苯甲醛的改性机理,并用TGA分析了改性沥青的热失重行为,通过单因素实验考察了改性条件对改性沥青的软化点、结焦值和族组成等性能的影响规律。结果表明,苯甲醛改性煤焦油软沥青制备炭材料用浸渍剂沥青较适宜的工艺条件为:煤焦油软沥青与苯甲醛的摩尔比为1∶1,反应温度为160℃,反应时间为150 min,催化剂用量为8%。在此条件下,改性沥青的软化点为95.1℃,结焦值为47.8%,QI含量为0.36%,达到了高性能浸渍剂沥青的指标要求。     

蒽油基软沥青的制备及表征

以蒽油为原料,采用氧化热聚合法合成蒽油基软沥青。考察了氧化热聚合阶段反应温度、反应时间、空气流量对合成软沥青性能的影响。实验结果表明:当反应温度为300℃、反应时间为7 h、空气流量为0.6 L/min时,可以获得软化点为45℃、结焦值为32.8%、QI含量为0.1%、TI含量为9.5%的蒽油基软沥青。通过FTIR对蒽油基软沥青的研究发现:蒽油基软沥青的邻位取代指数(Ior)、芳香性指数(Iar)、芳香度(fa)分别为0.37,0.52,0.42。TG/DTG分析表明,蒽油基软沥青具有良好的热稳定性。     

精制煤焦油软沥青的组成、结构及其热反应性能

以煤焦油沥青为原料,经溶剂沉降法获得精制煤焦油软沥青。采用索式抽提法、元素分析法、核磁共振氢谱(1H-NMR)、凝胶渗透色谱法(GPC)对精制煤焦油软沥青的组成结构进行了表征,采用改进的Brown-Lander模型计算出其分子平均结构参数,得出平均分子式为C_(45.59)H_(23.50)N_(0.34)S_(0.08)O_(0.51)。通过热聚合实验,考察了精制煤焦油软沥青的热反应性能,获得最佳的热聚合反应条件为:温度420℃,时间15 h;并将其热聚合过程与温度变化曲线进行了关联。     

改质煤沥青制备浸渍剂沥青的研究

以改质煤沥青为原料经溶剂热过滤法制备低QI净化沥青,再将净化沥青通N2脱掉轻组分制备浸渍剂沥青。以QI含量、软化点和结焦值为指标考察了温度、时间、N2流量等因素的影响。结果表明,在250℃,40 min,N2流量为40 L/h条件下,所得浸渍剂沥青的指标参数为软化点88℃左右,QI含量0.5%,TI含量为22.25%,结焦值为55.77%。红外光谱分析表明,和原料沥青相比,浸渍剂沥青的羰基类和胺类化合物减少,芳烃结构减少,饱和烃类结构增加;热重分析表明,浸渍剂沥青的小分子含量较原料沥青相对较多;黏度的测定表明,在130~200℃黏温曲线呈现负指数关系。     

煤系针状焦原料预处理生产浸渍剂沥青

通过溶剂萃取-连续沉降的方法,使轻相混合油中的QI含量为0,再经减压蒸馏得到浸渍剂沥青产品。探讨了溶剂比、脂芳比等沉降条件对去除QI的影响,以及减压蒸馏时入塔温度、蒽油采出流量等因素对浸渍剂沥青指标的影响。在最佳条件下,生产出软化点88℃、喹啉不溶物0.1%、甲苯不溶物17.1%、结焦值49.63%的浸渍剂沥青。     

热聚合-氧化法制备高β树脂改性沥青

以中温沥青为原料,通过溶剂萃取沉降分离获得低喹啉不溶物含量(QI<0.1%)的精制沥青。对精制沥青进行热聚合-空气氧化改性处理,得到高β树脂含量的改性沥青。经特定热聚合条件处理后,研究了空气氧化阶段的反应温度、氧化时间和空气流量对沥青改性的影响。实验结果表明,在空气氧化阶段,当氧化温度为280℃,氧化时间为2h,空气流量为0.04m³/h时,可以获得软化点为220℃、甲苯不溶物为61.59% 、喹啉不溶物为4.35%、结焦值为78.44%,β树脂含量为57.24%的优质改性沥青。     

单溶剂萃取热过滤法脱除改质煤沥青的喹啉不溶物

以鞍钢改质沥青为原料,采用单溶剂萃取法过滤脱除原料沥青中的喹啉不溶物(QI),再用常压蒸馏去除溶剂,得到QI含量小于0.1%的净化沥青。考察了料液比、恒温时间和恒温温度对改质煤沥青QI净化效果的影响。结果表明,净化最佳工艺参数为料液比1∶1.5~1∶3,恒温时间1 h,恒温温度140℃。在最佳工艺条件下得到的净化沥青软化点为62℃,QI含量为0,TI含量为19.1%,结焦值为47.77%。采用红外光谱对净化沥青进行表征,结果表明,原料沥青经过萃取过滤后芳香烃类结构减少,脂肪烃类结构增加。该净化沥青QI较低,结焦残炭率较高,可作为制备浸渍剂沥青、煤基炭纤维等炭素材料的优质原料。     

浸渍剂沥青和黏结剂沥青渗透性对比研究

选择两类具有相近流变性能的黏结剂沥青和浸渍剂沥青,模拟炭材料的微孔分布测定了两类沥青的渗透率,对比研究了浸渍剂沥青和黏结剂沥青的渗透性能差异。结果表明,浸渍剂沥青的渗透性能远优于黏结剂沥青,浸渍剂沥青的渗透率为黏结剂沥青相应值的3.54~22.13倍,两类煤沥青的渗透性差异是由于其QI含量不同造成的,浸渍剂沥青极低的QI含量(0.2%以下)大大降低了煤沥青向多孔滤材中的渗透阻力,为提高浸渍效果创造了有利条件。     

溶剂沉降法制备浸渍剂沥青

通过溶剂沉降法脱除各种原料煤沥青中的喹啉不溶物（QI）,再用减压蒸馏去除溶剂,得到浸渍剂沥青产品,探讨了脱除喹啉不溶物的操作条件,包括溶剂配比、沉降温度、沉降时间、减压蒸馏温度以及对不同原料制备的浸渍沥青产品性能比较,最后以曲靖中温沥青为原料制得了软化点83 ℃,喹啉不溶物0.084%,结焦值49.32%的浸渍剂沥青产品。     

含碳耐火材料用中间相沥青的制备

以中温煤沥青为原料,通过热聚合-溶剂抽提法制备了中间相沥青,并考察了热聚合工艺参数(升温速率、热聚合温度和时间)对中间相形成的影响.采用热分析仪和红外光谱仪分析了热聚合前后沥青的热性能和结构变化,并在光学显微镜和扫描电子显微镜下观察了中间相沥青炭化前后的微观结构.结果表明,热聚合工艺参数直接影响热聚合反应过程及热聚合沥青的结焦值和中间相的产率,最佳热聚合条件为:3.5℃/min,440℃,10 h(升温速率、热聚合温度和时间).制得的中间相沥青结焦值为85.5%,热裂解温度在300 ℃以上,炭化结构为薄带状叠合的板状炭质结构.     

空气氧化法制备通用级沥青炭纤维用各向同性沥青

以脱除QI的煤焦油软沥青(软化点59℃)为原料,在常压下300～380℃范围内通过空气氧化制备一定软化点范围的通用级沥青炭纤维用各向同性沥青。考察了空气氧化温度、时间、流量对煤焦油沥青性质和结构的影响。结果表明,空气氧化可有效提高煤焦油软化点,并获得各向同性沥青。采用核磁共振谱、红外光谱和元素分析考察了原料和氧化沥青的分子结构。在360℃空气氧化90～130 min条件下,得到的氧化沥青软化点在190～250℃之间,并表现出良好的可纺性,经熔纺得到10～20μm的沥青纤维。     

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。     

煤焦油净化处理的国内外动态

具有高附加值的煤产品如煤沥青基炭纤维、煤系针状焦、中间相沥青和煤沥青浸渍剂的原料都是净化煤沥青,净化煤沥青中含有低喹啉不溶物（QI）,但是煤焦油中含有大量Q1杂质它们会对具有高附加值的煤产品的制取产生十分重大的影响。除此之外,煤焦油所含杂质很可能会使得其加工工具发生堵塞,进一步造成深加工后的产品质量低下,因此对煤焦油进行净化处理从而去除其所舍QI杂质是十分必要的。     

文摘

20 0 1 0 1 4高残炭率浸渍剂沥青的组成设计 [刊 ,中 ] /智林杰 ,宋进仁 ,刘　朗∥新型炭材料 ,2 0 0 1 ,1 6( 1 ) :5～ 9以实现人工控制高残炭率浸渍剂性能为目的 ,提出了一种沥青组成设计的研究方法。探讨了改性沥青族组成分布与沥青性能之间以及工艺参数与沥青族组成分布之间的关系 ,通过适当的实验和分析方法得到改性沥青工艺参数—组成分布—性能指标之间的经验式 ,并在此基础上根据目标沥青的性能要求确定改性沥青应具有的组成分布特点 ,进而得到合适的工艺参数。图 1表 2参 2 02 0 0 1 0 1 5溶剂处理对沥青球氧化稳定化的影响研究 […     

浸渍沥青性能的影响因素研究

优质的浸渍沥青要求低QI（喹啉不溶物）、高残碳和低黏度。研究了低QI浸渍沥青的β组分（甲苯不溶喹啉可溶物）以及添加剂对其残碳和黏度的影响。实验表明,β组分含量对浸渍沥青性能的影响比添加剂更大。     

溶剂絮凝法制取低QI煤沥青的研究

采用中温沥青和煤焦油为原料,通过溶剂絮凝,有效地脱除了原料所含QI,研制出低QI的净化沥青A(以中温沥青为原料)和净化沥青B(以煤焦油为原料)。讨论了萃取温度、静置时间、溶剂配比和絮凝剂对分离效果的影响。     

煤焦油加入量对沥青软化点和结焦值的影响

通过实验数据,研究分析了煤焦油加入量对中温沥青的软化点和结焦值的影响,结果表明,煤焦油含量与沥青软化点、沥青结焦值之间都有很好的线性关系.     

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。     

乙烯渣油沥青的改性及表征

以乙烯渣油沥青为原料,通过常压空气氧化聚合处理对其进行改性,利用单因素方法考察了反应条件(反应温度、反应时间、空气流量)对改性沥青性质(软化点、喹啉不溶物、结焦值、甲苯不溶物、收率)的影响。结果表明,在反应温度370℃,反应时间5 h,空气流量24 L/h的条件下,可以获得软化点(SP)为233℃、喹啉不溶物(QI)为1.21%、结焦值(CV)为75.45%、甲苯不溶物(TI)为43.42%的改性沥青,其收率(Y)可达51.67%。通过元素分析、FTIR等手段对乙烯渣油沥青和改性沥青的芳香性指数(I_(ar))、支链化指数(CH_3/CH_2)进行计算,并利用TGA方法观察改性前后沥青的热稳定性变化。结果表明,乙烯渣油沥青和改性沥青的I_(ar)分别为0.39,0.53,CH_3/CH_2分别为0.88,1.08,说明改性过程中乙烯渣油沥青支链不断减少,芳香缩合度和热稳定性均有所提高。     

乙烯渣油沥青的改性及表征

以乙烯渣油沥青为原料,通过常压空气氧化聚合处理对其进行改性,利用单因素方法考察了反应条件(反应温度、反应时间、空气流量)对改性沥青性质(软化点、喹啉不溶物、结焦值、甲苯不溶物、收率)的影响。结果表明,在反应温度370℃,反应时间5 h,空气流量24 L/h的条件下,可以获得软化点(SP)为233℃、喹啉不溶物(QI)为1.21%、结焦值(CV)为75.45%、甲苯不溶物(TI)为43.42%的改性沥青,其收率(Y)可达51.67%。通过元素分析、FTIR等手段对乙烯渣油沥青和改性沥青的芳香性指数(I_(ar))、支链化指数(CH_3/CH_2)进行计算,并利用TGA方法观察改性前后沥青的热稳定性变化。结果表明,乙烯渣油沥青和改性沥青的I_(ar)分别为0.39,0.53,CH_3/CH_2分别为0.88,1.08,说明改性过程中乙烯渣油沥青支链不断减少,芳香缩合度和热稳定性均有所提高。