高温煤焦油沥青制备影响因素以和最佳处理方案研究.pdfVIP

第 39卷 第6期 化 工 技 术 与 开 发 V01．39 No．6 201O年6月 Technolo~ DevelopmentofChemicalIndustry Jun．2010 高温煤焦油沥青制备的影响因素 以及最佳处理方案的研究 李世宏 ，许永波 ，赵雪飞 (1．鞍钢附属企业公司化工厂，辽宁鞍山 114031；2．辽宁科技大学，辽宁鞍山 114051) 摘 要：介绍了高温煤焦油沥青制备过程中温度、时间、氧化剂量等影响因素，并对各因素的影响结果加以分 析，找出最佳方案。 关键词：沥青；软化点；结焦值 ；甲苯不溶物；8树脂 中图分类号：TQ522．63 文献标识码：A 文章编号：1671．9905(2010)06—0016。05 煤沥青全称为煤焦油沥青(coal—tarpitch)，是 青软化点随氧化热聚合时间延长呈逐步上升趋势。 煤焦油蒸馏提取馏分(轻油、酚油、萘油、洗油和蒽油 在同一热处理温度下，煤沥青软化点 (t妒)随氧化热 等)后的残留物 (residue)。煤沥青常温下为黑色固 聚合时间(r)的变化存在以下关系：t=83．8+ 体，无固定的熔点，称玻璃相，受热后软化剂而溶化， 27．7r，故氧化热聚合处理过程 中煤沥青软化点升 }2 是无定型的非结晶高分子化合物。煤沥青是煤焦油 高速率为dt ／dr=k，其软化点升高速率为常数 加工过程中分离的大宗产品，约占煤焦油的50％～ 27．7，即煤沥青的软化点随氧化热聚合时问增长呈 60％，其加工利用水平和效益对整个煤焦油加工业 线性增加。 来说至关重要。 煤焦油沥青可分为：中温沥青、高温沥青等。高 温煤焦油沥青是一种重要的化工原料，主要用于生 产电极焦、耐火材料、各种碳素材料的粘结剂及电子 产品等。 1 原料沥青的物性测试 以煤焦油中温沥青(鞍钢附企化工厂 自产)为原 料，各项性 能指标为：软化 点 81℃，结焦值 50．395％，甲苯 不 溶 物 22．30％，喹 啉 不 溶 物 3．970％，p树脂含量 18．33％，全硫分 0．56％，灰分 圈 1 氧化温度对煤沥青软化点的影响 0．156％，正 己 烷 可 溶 物 33．931％，挥 发 分 48．689％。 p 2 氧化热聚合温度对沥青软化点的影响 ＼ 如图1所示，在 260～300℃温度范围内，氧化 沥青的软化点 与氧化温度丁之间存在很好的线 型关系：z=1．225T一210．3。 3 氧化热聚合时间对沥青软化点的影响 在同一热处理温度下，煤沥青软化点随氧化热 图2 氧化时间对煤沥青软化点的影响 聚合时间的变化如图2所示。研究结果显示，煤沥 收稿 日期 ：2010—02—04 第6期 李世宏 ，等：高温煤焦油沥青制备的影响因素以及最佳处理方案的研究 l7 4 氧化剂量对煤沥青软化点的影响 对煤沥青进行氧化热聚合改质处理时，通过连 p ＼ 续向液态煤沥青试样中鼓入空气来实现热聚合反 应，空气量的多少必然会对产物沥青的结构性能产 《 生影响。试验表明。随着空气用量的增加，沥青粘稠 度增加，蒸馏出的轻质组分也相应增多。图3给出 了在3o0℃温度下，氧化热聚合沥青的软化点随空 气量的变化情况。在恒温状态下，随着氧化剂量的 空气R／mL．min 增加产物沥青的软化点呈线性增加。 图3 空气量对煤沥