玉米秸秆焦油制备生物沥青的性能研究

随着大规模高等级公路建设和养护维修工程的不断推进,沥青材料的需求量逐渐攀升。随着化石资源的消耗,寻找一种能够替代石油沥青的材料已成为道路工程领域的迫切需求。本文以玉米秸秆焦油为原料,对其进行树脂化处理,制备生物沥青。基于BOX-Behnken响应面分析,以树脂得率为评价指标,确定了树脂合成的最佳工艺条件为:酚醛摩尔比为0.8,反应时间为125 min,秸秆焦油添加量为10%。结果表明:随着树脂化产物的增加,生物沥青的针入度也随之增大,且均高于70#石油沥青。B-PF生物沥青延度随掺量增加呈先升高后降低趋势;但H-PF生物沥青延度随掺量的增大而减小。提高生物沥青掺量可使软化点降低。H-PF生物沥青在10%掺量下延度及软化点低于70#石油沥青,而掺量达到20%时,所制备的生物沥青的软化点和延度皆低于70#石油沥青。

中间相沥青的研究进展

阐述了中间相沥青的形成过程和性质,对比了3种前驱体制备的中间相沥青的分子结构,并分析了中间相沥青的制备方法,包括热缩聚法、催化缩聚法及共碳化法,对以石油、煤以及萘等不同原料制备的中间相沥青的研究进展进行了综述。文中指出,未来的研发方向是深入探究原料分子结构和工艺条件对中间相沥青结构的影响,优化现有预处理方法,以提高中间相沥青的产量和质量。

煤沥青和石油沥青共混改性的研究进展

煤焦油沥青(简称煤沥青)具有良好的路用性能,可以替代部分石油沥青,降低对外来沥青的依赖,提高煤沥青的资源化利用,但是煤沥青中存在大量毒性多环芳烃(PAHs),限制了它的广泛应用。本文介绍了煤沥青和石油沥青二者共混的改性方法,并对其进行了系统总结,通过对比现有改性沥青的研究,发现当前的改性手段主要以化学方法为主,改性效果最佳,得出改性过程的主要局限在于如何抑制煤沥青中PAHs的毒性,减少对环境的危害;同时分析并阐释了共混改性沥青可能的物理和化学改性过程及作用机理,对下一步的研究方向和发展进行了展望,提出从物理增容剂的开发和化学催化剂的筛选来做进一步的研究,希望为国内外的沥青改性提供一定的借鉴参考。

煤沥青制备碳纤维技术研究及性能评价

以煤焦油沥青为主要原料,精制石油沥青为添加剂,采用预处理、热聚合、熔融纺丝、氧化和碳化处理步骤制备出碳纤维,对热聚合工艺、氧化和碳化工艺参数进行了优化,并对制备的碳纤维性能进行了评价。试验结果表明:在热聚合温度350℃、热聚合时间5 h,氧化温度280℃、氧化时间3 h,碳化温度1 300℃、碳化时间3 h的工艺条件下,制备的沥青基碳纤维密度为1.72 g/cm^(3),平均直径为16.7μm,单丝拉伸强度和拉伸模量分别为1 052 MPa和106 GPa,复丝拉伸强度和拉伸模量分别为1 365 MPa和128 GPa,具有良好的力学性能。

烟煤与重质油共处理的研究

煤与重质油的共处理是最有希望实现“由煤制油”的第三代煤液化新工艺之一。我国目前炼油厂每年有四、五千万吨石油渣油产出，只有一小部分用作制氢或合成气的生产原料以及生产沥青或石油焦，其余大部分用于工业燃料［１］。如将减压渣油与煤进行共处理，共同提质，提高其...

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)(—CH_3)、1461cm^(-1)和2924cm^(-1)(—CH_2—)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。

煤沥青与石油沥青共混作筑路材料

介绍了国外谋沥青与石油沥青共混作筑路材料的发展概况、混合沥青胶体结构模型以及国产煤沥青共混初步试验结果。对两个国产石油沥青样品与一个煤沥青样品共混得到的混合沥青性质的初步试验表明，混合沥青对碎石特别是酸性碎石的粘附力高于原石油沥青。与石油沥青相比，混合沥青的抗高温变形能力强，并可降低生产沥青碎石混合科的操作温度。所得混合沥青样品多项指标接近德国和波兰同类产品的水平。

基于醛类交联剂的煤焦油沥青族组分改性石油沥青

以中温煤焦油沥青的四氢呋喃萃取物(THFS)对石油基质沥青进行改性,考察了掺混量、掺混温度和不同种类交联剂对改性沥青性能的影响,确定了THFS最佳掺混量为8%,最佳掺混温度为135℃,甲醛交联剂的最佳掺混量为0.8%,三聚甲醛的最佳掺混量为0.2%。考察了两两和单族组分对基质沥青的改性性能,发现重油(HS)使得改性沥青的针入度、延度增大,沥青烯(A)和甲苯不溶四氢呋喃可溶物(PA)提高感温性,软化点升高。随着醛类交联剂的添加,提高了改性沥青的抗老化性能;甲基(CH_3)、亚甲基(CH_2)透射峰强度逐渐变强,770-730 cm^(-1)、710-690 cm^(-1)和770-810 cm^(-1)苯环取代透射峰强度逐渐增强,1 010^(-1) 270 cm^(-1)处C-O-C伸缩振动峰逐渐增强;热解峰温向高温移动,残炭率增加2%;改性粒子呈现一种连续的流线分布,添加三聚甲醛的改性沥青的流线分布更加集中。

煤焦油与石油渣油空气氧化的比较研究

分别以煤焦油为原料在３００℃空气氧化１２０ｍｉｎ～４８０ｍｉｎ和以石油渣油为原料在２２０℃空气氧化３００ ｍｉｎ～７２０ ｍｉｎ，制备了一系列具有相近软化点的煤焦油沥青和石油沥青．通过ＮＭＲ、元素分析、软化点、族组成和偏光光学进行原料与沥青的结构分析．在 １．６ ＭＰａ，４８０℃下将改质煤焦油沥青和石油沥青进行焦化，考察了焦收率和光学组织结构变化情况．结果表明空气氧化可提高煤焦油和石油渣油的软化点、不溶物含量和焦收率．石油沥青成焦后均生成各向异性广域学结构．而煤焦油沥青成焦后各向异性光学结构单元尺寸则随空气氧化时间增加而逐渐减小．

石油沥青对煤焦油沥青焦结构和电性能的影响

为了研究石油沥青(PP)作为煤沥青添加剂对沥青焦结构及导电性能的影响,将精制煤沥青(RCTP)与PP混合共炭化,同时在机械搅拌的作用下制焦,并对共炭化过程中PP和机械作用产生的影响机理进行了探讨和分析.采用偏光显微镜、X射线衍射仪、热重分析仪、比表面分析仪对所制半焦的结构进行了分析,利用电化学石英晶体微天平及电阻率仪对所制针状焦的性能进行了考察.结果表明:当PP质量分数为10%、搅拌速率为100 r/min、以间歇搅拌方式所制针状焦,其纤维组织占比达到了67.9%,电阻率降为676Ω·mm^2/m,即PP和机械搅拌二者联合作用存在下可显著增加中间相各向异性组织和纤维组织的含量,有利于改善半焦结构,使其结构更加趋于有序,所得针状焦电阻率也得到明显降低.

煤与各种添加物共碳化的研究进展

综述了近年来世界各国钢铁公司焦化厂和实验室中煤与各种添加物如石油焦、石油沥青、煤焦油沥青、加氢残渣等共碳化炼焦技术的进展，指出煤与各种添加物的共碳化技术是有效节约炼焦煤资源、降低炼焦成本和提高焦炭质量的一种有效手段．

SBS和EVA对炭沥青的改性研究

采用SBS和EVA对路用煤-石油基混合沥青进行改性处理，对SBS和EVA引起的炭沥青改性效果进行了研究。结果表明，SBS改性后的炭沥青具有更好的高温抗丰辙、低温抗裂性能和感温性能，采用4．5％～6％的SBS改性炭沥青（软化煤沥青比例为15％），所得性能最优。

煤焦油与石油焦油热缩聚的比较研究

分别以煤焦油为原料，在４３０℃热缩聚５０ｍｉｎ～２７０ｍｉｎ和以石油渣油为原料在 ３１０℃热缩聚１３０ ｍｉｎ～３７０ ｍｉｎ，制备了一系列具有相近软化点的煤焦油沥青和石油沥青．通过元素分析、软化点、族组成、偏光光学和ＮＭＲ对原料与沥青的结构进行了分析．在１．６ＭＰａ，４８０℃下将改质煤焦油沥青和石油沥青进行焦化，考察了焦收率和光学组织结构变化情况．结果表明，热缩聚可提高煤焦油沥青和石油沥青的软化点、不溶物含量和焦收率，煤焦油沥青与石油沥青成焦后均生成各向异性广域光学结构．

混合改性沥青流变性能研究

以SBS为改性剂,对石油沥青和中温煤沥青进行混合改性.研究了软化煤沥青、SBS改性对沥青流变性能的影响.实验结果表明,质量分数为15%软化煤沥青与石油沥青混合,经质量分数为5%SBS改性后得到的混合改性沥青流变性能较好,其延度为108 cm,软化点达到85℃.

煤焦油沥青改质为铺路材料的研究进展

介绍了国内外煤沥青改质为铺路材料的发展概况，煤沥青改质为铺路材料的机理，以及我国处于实验室研究阶段的煤沥青改质方面一些实验结果。

煤焦油和石油渣油共炭化制备针状焦

以煤焦油和石油渣油配比4/1的沥青,在压力1.6MPa、温度为480℃下焦化,可生成针状各向异性的组织结构。在共炭化反应到260min,即中间相区域形成之后,通过减小压力以提高其取向性。所得针状焦的针状组织的单一轴向取向性有较大的提高。

锂电池负极材料改性石墨CGS制备工艺研究

采用煤焦油沥青和石油沥青的混合物为包覆剂制备了碳包覆锂离子电池负极材料,对材料进行了SEM、压实密度,以及大电流放电倍率、循环等测试。制备的碳负极材料为类球状,形貌规整,压实密度提高,循环500周后容量保持率大于80%。

石油沥青对煤沥青碳纤维结构性能的影响

为了了解石油沥青对煤焦油沥青碳纤维结构性能的影响,在煤焦油沥青碳纤维制备过程中加入了不同掺量的石油沥青,分析了石油沥青掺量对可纺沥青软化点、元素含量以及碳原丝纤维纺丝长度和直径的影响,确定了最佳的石油沥青掺量。研究表明:①可纺沥青软化点在石油沥青掺量小于10%时基本保持不变,在10%~25%时随着沥青掺量增大而减小;②可纺沥青的碳含量随着石油沥青掺量的提高先增大后减小;③当石油沥青掺量为10~15%时,碳原丝纤维的平均直径最小而纺丝长度最大;④最佳石油沥青掺量为10~15%。

以石油焦和高温煤沥青制备各向同性石墨材料的研究

以煅后石油焦为骨料,高温煤沥青为黏结剂,采用冷混捏球磨,经过冷等静压工艺在不同压力下制得各向同性石墨材料,并对不同成型压力下制备所得材料的微观结构和物理性能进行分析。结果表明,当骨料颗粒平均尺寸d50约为21μm,黏结剂含量为33%时,其适宜的成型压力为80～100MPa;在不同的成型压力下制备各向同性石墨材料,应采用不同的焙烧和石墨化升温曲线;提高成型压力、减少骨料石油焦中大尺寸片状结构颗粒的数量及增强骨料和黏结剂混捏的均匀性,均有利于提高所制备各向同性石墨材料的物理性能;采用高温煤沥青作为黏结剂,有利于提高各向同性石墨材料的导热率和电学性能。

大气中沥青烟含量分析方法研究—E_(1cmλmax)^(1％)值法

建立了一种较简单、较快速的紫外分光光度法测定大气中沥青烟含量,研究并探讨了该测定法(百分消光系数E_(1cm)^(1%)λmax值法)的一些最优化条件。以该法测定分析了某铝厂环境和车间空气中沥青烟环已烷吸收液的浓度,结果满意。作为验证,在对不同浓度的标准样品(样本容量数35)之测定中,其相对标准偏差即变异系数CV小于3％;对2×10~3g/100ml左右的四种标准溶液进行测定之相对误差亦均小于4％。