煤沥青芳香氢和各向异性中间相组织含量的关系及对针状焦结构的影响

针对煤沥青(CTP)芳香氢是如何影响碳化过程中形成的各向异性中间相组织(AMT)含量以及对制备的针状焦(NC)结构产生怎样影响问题,研究了在碱性溶液中以氧气氧化煤沥青除去低相对分子质量组分后对其产生的影响。通过控制氧化反应深度调节改性煤沥青(MCTP)的芳香性,进而调节MCTP碳化过程中AMT休积分数和改善针状焦结构。结果表明,氧化改性后的MCTP不仅芳香氢含量和残炭率均有显著提高,NC结构有序性和石墨化度等均得到了改进,且AMT休积分数和MCTP芳香氢之间存在一定线性关系,为获得所需芳香度的CTP改性提供了一条全新的可行的改性途径。

催化裂化油浆富芳烃馏分的组成及其炭化行为

采用傅里叶变换红外光谱、氢核磁共振及偏光显微镜等方法,研究了催化裂化油浆富芳烃馏分单独炭化及其与乙烯焦油共炭化的行为。研究结果表明,原料的组成对炭化行为有决定性影响,只有调制出合适的原料,才能在一定条件下得到易于有序堆积的片状芳核结构,进而生成无缺陷的晶体结构。乙烯焦油和催化裂化油浆富芳烃馏分混合,可起到共炭化的协同效应。催化裂化油浆富芳烃馏分与乙烯焦油以质量比1∶1混合,在3.5MPa、400～420℃下炭化17～20h,可得到广域流线型结构的中间相沥青,进而可制备出针状焦。

乙烯焦油和废聚苯乙烯共碳化改性制备针状焦

以乙烯焦油和废聚苯乙烯共碳化制备针状焦,利用红外、核磁共振分析、偏光显微镜、表观黏度分析和热膨胀系数等手段对其产生的中间相沥青进行了分析表征。结果表明,中间相沥青中生成了较多的烷基结构(主要为—CH2—结构),烷基氢摩尔分数从0.2315增加到0.3233。中间相沥青中烷基含量决定了针状焦热膨胀系数和定向排列。烷基的增加可以使焦具有高度定向排列的光学结构,热膨胀系数从接近普通石油焦的3.2×10-6/℃降低到优质针状焦商品的0.3×10-6/℃。由于烷基的增加,中间相沥青从触变性变为非触变性。乙烯焦油和废聚苯乙烯共碳化体系缓慢增长的黏度有利于中间相生长和定向排列,在固化阶段产生的足量气体促进了分子的针形排列。

从乙烯焦油生产针状焦的研究

比较了三种典型重质油(FCC澄清油、乙烯焦油、减压渣油)在不同热转化反应条件下的反应特征,研究了原料油组成结构特点与热转化反应产物光学组织结构之间的关系;探讨了乙烯焦油不适宜直接作为针状焦生产原料的原因。根据研究结果,提出了由乙烯焦油生产针状焦的原料预处理方法及适宜的工艺操作条件,并进行了焦化实验验证,得到了低热膨胀系数的针状焦产品。

机械振动对改性煤沥青制备针状焦结构影响的研究

以三乙酸甘油酯为改性剂改性的中温煤沥青在炭化过程中引入机械振动作用。通过热重分析仪、傅立叶红外光谱仪和核磁共振仪对改性煤沥青化学结构和热行为进行了分析。采用偏光显微分析仪、XRD和SEM比较了机械振动作用对改性煤沥青成焦结构的影响。改性后热稳定性增加、残炭率增高,芳香氢比例减少、聚合度增大。改性再加机械振动作用后的煤沥青在炭化过程中,针状结构有序性提高,晶面间距(d_(002))变小,芳环晶间有序度(Lc)增大,石墨化度增加。机械振动能够促进中间相微球的融并产生纤维线性结构。进一步煅烧后其针状结构非常清晰、有序。煤沥青改性和机械振动的综合作用可以制备更高性能的针状焦。

掺炼预处理乙烯焦油对延迟焦化装置的影响

在延迟焦化装置的原料减压渣油和催化油浆中,掺炼经稳定剂与胶溶剂预处理的10 t/h乙烯焦油,在加热炉出口温度为497.6℃,循环比为0.21,分馏塔塔顶和塔底温度分别为110,352℃,焦炭塔塔顶温度为419℃的条件下,对装置的运行情况进行了标定。结果表明:乙烯焦油经预处理后,改善了体系的稳定性,满足了延迟焦化装置对原料的要求;掺炼预处理乙烯焦油后,产物干气、汽柴油质量分数较未掺炼者分别提高了0.59,2.26个百分点,焦炭质量分数下降了3.36个百分点;在生产中,掺炼后设备与管线未发生堵塞或结焦的现象。

煤焦油沥青的深度利用及发展前景

煤焦油沥青的深加工对提高煤焦油沥青利用价值和经济性至关重要。本文主要概述了煤焦油沥青深加工利用的主要技术,重点概述了球形活性炭、中间相沥青、通用级沥青基碳纤维以及针状焦等。对各种产品的关键技术进行了分析,介绍了当前在各项关键技术方面的研究进展。煤焦油沥青基球形活性炭、通用级沥青基碳纤维以及针状焦已经得到了比较广泛的应用,当前研究的难点是提高各项产品的品质,缩短加工周期。另外,中间相沥青的发现与应用拓展了传统碳材料的应用领域,并大幅提高了炭材料的相关性能。

氯代芳烃改性煤沥青及其针状焦制备研究

以中温煤沥青为原料,三种氯代芳烃为改性剂,对甲基苯磺酸为催化剂,对煤沥青进行了改性研究.改性煤沥青通过FT-IR和TG进行分析,中间相结构采用光学偏光显微镜进行了观察,针状焦采用XRD分析.结果表明,不同氯代芳烃化合物对改性煤沥青炭化产率有着不同的影响,其光学组织结构中的纤维成分均得到提高:其中,经3-氯硝基苯改性后的炭化产率增加了42.5%,其光学组织呈典型的长程纤维结构;而XRD分析亦表明,002峰位往高角度方向迁移,峰形更加尖锐突出,Lc明显增大都表明石墨化进行较充分.

乙烯焦油应用于炭材料领域的研究

介绍了乙烯焦油的组成及结构,概述了乙烯焦油在针状焦、中间相沥青、碳纤维、多孔炭、COPNA树脂等炭材料方面的研究成果。研究发现:国内公开文献中,乙烯焦油在炭材料领域的应用研究多数处在实验室研究阶段,有关工业生产和应用的信息很少见于报道。

乙烯焦油窄馏分炭化性能研究

为研究乙烯焦油作为生产针状焦原料的可行性,以某炼厂乙烯焦油及对其蒸馏切割所得窄馏分油为研究对象,通过元素分析、红外光谱(FT-IR)、核磁共振氢谱(1H NMR)、生焦诱导期测定及焦化进料热稳定性模拟等方法,对油样的基本性质、结构组成和热稳定性进行研究,并通过偏光显微镜、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等方法对各油样在不同炭化条件下的产物性能进行分析。结果表明,乙烯焦油全馏分沥青质含量高达22.04%,且烯烃等热反应活性组分含量较高,热稳定性较差,生焦诱导期仅为34 min。蒸馏处理所得馏分油不含沥青质,热反应活性组分含量较低,热稳定性变好,生焦诱导期均大于55 min。窄馏分油由于分子分布范围较窄、热反应活性组分含量低,相较于全馏分形成的半焦具有更好的各向异性结构和微晶结构。两段炭化相较于一段炭化更有利于中间相的融并发育及有序排列,形成纤维状的广域流线型结构。两段炭化制得焦炭热膨胀系数(CTE)的值均优于一段炭化,馏分油(ET-C)在两段炭化条件下制得针状焦的CTE值为2.49×10^(−6)℃^(−1),符合针状焦CTE值不大于2.60×10^(−6)℃^(−1)的标准。

乙烯焦油高附加值利用研究进展

乙烯焦油是烃类裂解生产乙烯得到的副产品,其主要成分为芳烃化合物。目前我国乙烯焦油产量逐渐递增,因此,如何高效合理地利用乙烯焦油,充分开发其内在价值、提高附加值成为一大热点话题。通过分析乙烯焦油的性质和组成特点,列举出几个乙烯焦油高附加值利用的方向,以更好地提高乙烯焦油的经济效益,并展望了今后乙烯焦油的综合利用途径。

煤沥青应用研究综述

煤沥青是煤炭经高温热分解后的副产物煤焦油经进一步蒸馏加工后的产物,煤沥青组成极为复杂,具有稳定的性能,以煤沥青为原料,经过进一步加工后可获得一系列重要的高附加值衍生产品;综述了煤沥青用作煤沥青涂料、筑路沥青、炭素工业浸渍剂和粘结剂以及中间相煤沥青等方面的应用原理和进展。

我国煤焦油沥青深利用技术研究进展

综述了国内煤焦油沥青深加工技术的研究进展,介绍了与其相关黏结剂、浸渍剂、针状焦、活性炭、中间相沥青、碳纤维、乳化沥青等深利用技术的研究情况。对比国外部分关键技术我国在煤焦油沥青深利用方面有待进一步研究提高品质和相关性能,不断拓展其应用领域。

煤系针状焦中试的研究

介绍了煤系针状焦中试的工艺。主要目的是获取制备优质针状焦的原料、工艺参数和综合能耗等数据,以便为工业化大装置提供基础数据。同时丰富完善炭质中间相的形成理论,对制备高性能炭素制品具有重要的指导作用。