煤系针状焦溶剂法研究现状
2024年煤系针状焦市场分析现状
2024年煤系针状焦市场分析现状摘要本文通过对煤系针状焦市场的现状进行分析,探讨了针状焦的产量和消费情况,以及市场竞争格局和发展趋势。
针状焦作为一种重要的冶金原料,对钢铁行业具有重要意义。
通过对市场情况的研究和分析,可以更好地指导煤系针状焦的生产和销售。
1. 引言针状焦是由煤炭粉末经过高温处理而成的一种冶金原料。
随着钢铁产业的发展,针状焦市场也得到了迅速的发展。
本文将对煤系针状焦市场的现状进行分析,以帮助了解该市场的发展趋势和竞争状况。
2. 煤系针状焦的产量和消费情况煤系针状焦的产量和消费情况是评估该市场规模和潜力的重要指标。
据统计数据显示,近年来煤系针状焦的产量呈现出持续增长的趋势。
这主要得益于钢铁行业的发展和需求的增加。
随着国内外市场对钢铁产品的需求持续增长,针状焦的消费也呈现出稳定增长的态势。
3. 市场竞争格局市场竞争格局是影响煤系针状焦市场发展的一大关键因素。
煤系针状焦市场存在着一些主要的生产和销售企业,它们在市场份额和技术实力上具有较大的优势。
同时,市场上也存在着一些中小型企业,它们通过技术创新和产品质量提升来提高竞争力。
市场竞争的激烈程度呈现出逐渐增加的趋势。
4. 煤系针状焦市场的发展趋势煤系针状焦市场在未来将继续保持快速发展的态势。
主要有以下几个方面的趋势:•针状焦在钢铁生产中的应用将会继续增加,特别是高品质钢铁产品的生产。
•技术创新将会推动针状焦的生产效率和产品质量的提高。
•受环保政策的影响,煤系针状焦的生产将趋向于清洁化和低排放。
结论通过对煤系针状焦市场的分析,我们可以看到其产量和消费情况呈现出稳定增长的趋势。
市场竞争格局逐渐形成,同时市场发展趋势也十分乐观。
针状焦在钢铁行业的地位日益重要,其应用前景广阔。
我们需要密切关注市场变化,不断优化生产和销售策略,以更好地满足市场需求,推动煤系针状焦市场的健康发展。
以上为2024年煤系针状焦市场分析现状的文档。
煤系针状焦溶剂法研究现状
煤系针状焦溶剂法研究现状摘要通过对溶剂法生产精制沥青的阐述,介绍了制煤系针状焦溶剂法的工艺原理的优势,并从实验结果上进行了论证。
关键词溶剂法;针状焦;工艺中图分类号 tq520 文献标识码 a 文章编号 1673-9671-(2013)011-0123-01针状焦是针状沥青焦的简称,是石墨化程度较高的沥青焦。
它具有化学性能和耐磨性好、电导率高、结晶度大、热膨胀系数小、抗热震性好等特点,现在被广泛地用作冶金工业中超高功率石墨电极、热结构石墨和特种碳素制品的原料,以及适用于制备近年来发展的内串石墨化系统(lwg)的石墨电极。
用针状焦制造的超高功率石墨电极,可以明显地提高炼钢效率,减少对于环境的污染。
目前,根据生产使用的原料不同,分为石油系和煤焦油系两大类。
美国大湖碳素公司于1950年首次发明石油系针状焦,1979年日本的煤沥青针状焦工业生产装置投产,煤系针状焦扩大了煤焦油应用范围。
其技术以专利形式存在或严格对我国保密。
经过科研人员的不懈努力,中国在20世纪80年代也成功地开发了石油系针状焦的生产,到20世纪90年代中国成功地开发了煤焦油沥青系针状焦的生产。
1 溶剂法生产针状焦的工艺现状生产出合格针状焦的关键是原料(沥青)的预处理,即制作生成针状焦中间相热转化的原料即精制沥青。
由于处理工艺不同,针状焦工艺命名不尽相同,但其生产工艺过程基本相似,生产工艺:软沥青→预净化处理→精料→延迟焦化→生焦→煅烧→针状焦。
原料预净化的方法比较多,有真空蒸馏法,m-l法,改质法,溶剂萃取法,机械离心法,其中的溶剂法美国、日本和中国等都有不少成熟的技术,方法是首先将脂肪烃和芳香烃按照一定的比例混合后得到混合溶剂,然后再以混合溶剂处理煤沥青以去除qi(喹啉不溶物)。
日木的两个公司采用溶剂法利用煤沥青为原料生产针状焦,工艺成熟,并在上世纪已实现了工业化。
目前在原材料预处理工艺中,能够真正实现工业化生产的只有溶剂法和改质法,但改质法存在的缺点是各种参数不易控制,工艺上的设计也存在问题。
煤焦油制备针状焦的技术研究
煤焦油制备针状焦的技术研究一、煤焦油制备针状焦的工艺流程1、煤炭粉碎:首先对原始煤炭进行破碎,将煤炭破碎成较小颗粒的煤粉,以便后续的焦化过程。
2、煤粉干燥:将破碎后的煤粉进行干燥处理,去除煤粉中的水分,以提高后续煤焦油制备的效率。
3、煤粉预热:将干燥后的煤粉进行预热处理,使其达到适合炼焦的温度。
4、煤粉焦化:将预热后的煤粉送入焦炉进行焦化,产生煤焦油和焦炭。
5、煤焦油提取:对焦炉产生的煤焦油进行提取和精制处理,得到纯净的煤焦油产品。
6、针状焦制备:通过特殊的加工技术,将煤焦油转化为针状焦产品。
1、煤焦油提取技术:煤焦油的提取是制备针状焦的关键环节之一。
目前常用的煤焦油提取技术包括萃取法、蒸馏法和萃取-蒸馏结合法。
这些方法可以有效提取煤焦油中的有用成分,为后续的针状焦制备提供原料保障。
2、针状焦加工技术:针状焦的形成需要通过特殊的加工技术来实现。
目前常用的针状焦加工技术包括真空渗透法、沥青质改性法和高温处理法等。
这些技术可以使煤焦油中的有机物质聚合成为针状结构,提高针状焦的质量和热值。
3、煤焦油纯化技术:煤焦油中含有大量的杂质和不纯物质,需要进行纯化处理才能制备高质量的针状焦。
目前常用的煤焦油纯化技术包括溶剂萃取法、物理吸附法和化学处理法等。
这些技术可以有效去除煤焦油中的杂质和微量金属,提高煤焦油的纯度和稳定性。
1、绿色环保:随着环保意识的增强,煤焦油制备针状焦的技术将朝着清洁高效的方向发展。
未来将重点研究煤焦油的提取、加工和纯化技术,减少环境污染,实现绿色生产。
2、高效节能:未来煤焦油制备针状焦的技术将更加注重节能和高效。
通过优化工艺流程和改进设备技术,提高生产效率,降低能源消耗,实现资源的最大化利用。
3、产品多样化:未来煤焦油制备针状焦的技术将提高产品的多样化和附加值。
同时研发新型的针状焦产品,满足不同行业的需求,拓展市场空间。
煤焦油制备针状焦的技术研究对于我国的能源结构调整和节能减排具有重要的意义。
针状焦研究报告
针状焦研究报告针状焦是一种煤炭产品,由高温热解后的煤转化而成。
针状焦具有硬度高、热值高、挥发分低、灰分少等优点,因此被广泛应用于铁合金和其他冶金行业。
本文旨在对针状焦的性质、应用以及市场前景进行研究。
一、针状焦的性质1. 物理特性针状焦的主要成分为碳素,具有黑色或深灰色的外观。
其形状类似于细长的针,因此得名。
它的硬度非常高,能够经受高温和高压的反应。
2. 化学成分针状焦的主要成分为碳素,含量一般在90%以上。
此外,它还含有少量杂质,如硫、氮、氧和灰分等。
3. 技术指标针状焦的技术指标主要包括热值、硬度、挥发分、灰分等,其中热值和硬度是衡量其性质的主要参数。
一般来说,针状焦的热值在7000 kcal/kg以上,硬度在95以上。
二、针状焦的应用针状焦的应用范围非常广泛,主要包括以下几个方面:1. 铁合金行业针状焦是铁合金生产中不可缺少的原料之一。
它可以作为还原剂,参与铁合金的生产过程,从而提高铁合金的产量和质量。
2. 其他冶金行业针状焦还可以作为其他冶金行业的原料之一,如钢铁、铝工业等。
它可以用于冶炼和炼钢,提高金属的质量和成品率。
3. 燃料行业针状焦的高热值和低挥发分使其成为一种优质的燃料,可以用于发电、供暖等领域。
4. 化工行业针状焦还可以用于化学反应中的还原剂和催化剂,促进化学反应的进行。
三、针状焦的市场前景针状焦作为一种优质的冶金原料,其市场前景非常广阔。
当前,针状焦的需求量逐年增加,主要受益于工业化进程的推动。
尤其是针状焦在铁合金生产中的应用越来越广泛,铁合金行业对针状焦市场的需求将是未来几年的主要增长点。
此外,针状焦在其他冶金行业、燃料行业和化工行业等领域的应用也将持续扩大,为针状焦市场的发展提供了更多的契机。
综上所述,针状焦是一种极具潜力的冶金原料,具有优异的性质和广泛的应用前景。
未来,随着工业化进程的不断推进,针状焦市场的需求将持续增长,前景十分可观。
煤系针状焦现状与生产工艺
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煤焦油制备针状焦的技术研究
煤焦油制备针状焦的技术研究煤焦油是一种重要的化学原料,其制备针状焦具有广泛的应用前景。
本文将对煤焦油制备针状焦的技术进行研究。
一、概述针状焦是一种高纯度、高强度、高密度、高导电性的石墨材料,被广泛应用于电池极材料、电解质、催化剂、高温耐蚀材料等领域。
目前,针状焦的主要生产方法是石油针状焦,但其生产成本较高,利润也不高。
煤焦油是煤炭加工过程中的副产品,其含有丰富的各种化学物质和多种碳块。
因此,利用煤焦油制备针状焦是一种成本较低的方法。
二、制备路线利用煤焦油制备针状焦的基本路线如下:煤焦油预处理→净化→催化裂解→分离→石墨化处理→针状焦制备1.煤焦油预处理煤焦油从煤气中分离出来后,其中含有大量杂质、硫、氮、氧等成分,需要进行预处理。
首先将煤焦油在低温下进行过滤和沉淀,去除其中的固体杂质。
然后通过加热、蒸发等方式将其净化,去除其中的杂质和氧化物,得到较为纯净的煤焦油。
2.催化裂解将净化后的煤焦油进行催化裂解,在高温下通过热解将其分解成较小的分子,并释放出大量的碳质物质。
催化裂解过程中加入催化剂,可以增加裂解产物的碳含量和层结构,提高产物质量和纯度。
3.分离通过分离工艺,将催化裂解产物中的针状碳分离出来,去除其中的杂质和未碳化的物质。
4.石墨化处理将分离出的针状碳进行石墨化处理,通过化学气相沉积等方法,形成具有规则形状和结晶度的石墨结构,提高其导电性和强度。
5.针状焦制备最后将经过石墨化处理的针状碳进行碳化反应,制备成针状焦。
制备过程需要控制温度、时间、气氛等因素,确保产物质量和形状。
三、优化方法为了提高煤焦油制备针状焦的效率和质量,有以下优化方法可供选择:1.催化剂的优化催化剂是影响催化裂解效果的关键因素之一。
优化催化剂的选择和配方,可以提高裂解产物的质量和纯度。
目前常用的催化剂包括纳米颗粒、金属催化剂等。
石墨化处理是制备针状焦的关键步骤,其质量和效果直接影响产物的电性和机械性能。
优化石墨化处理的工艺和方法,可以形成更为规则和均匀的石墨结构,提高产物的品质。
煤系针状焦国内外生产现状及工艺技术
中钢热能研究院承担的山东济宁煤化公司 ( 万 # $ % (溶剂法) 煤系针状焦 , 由于资金原因只完成了煤焦 油软沥青的精制工艺,而后序的延迟焦化和高温煅 烧工艺并没有配套完成,其产品只能是高品质黏结 剂沥青或浸渍沥青,主要作为生产冶炼电极的辅 料。近年来,中钢热能研究院已在鞍山市筹建了一 套规模为 ( 万 # $ % 的中试装置, 其中试产品于 (""& 年在东北特钢一炼分厂的 !"@AB 精炼炉上进行工 业试验,制成的电极大部分主要指标达到同类进口 针状焦制成的电极水平。在中试成功的基础上,该 院拟建年产 ) 万 # $ % 针状焦的工业装置,现已完成 主要设备的招标工作, 预计 (""C 年建成投产。 (""D 年 & 月,拥有自主知识产权的煤系针状 焦工业化生产装置在山西宏特煤化工有限公司建 成投产, 设计最终产量为 ’ 万 # 。 目前该公司拟计划 再建 !" 万 # $ % 的针状焦生产装置。 山西省 (""& 年, 朔州市三元炭素有限公司完成了煤系针状焦生产 (E """ # $ %) 工艺技术研究, 并通过了山西省科技厅 组织的科技成果鉴定。国内主要生产公司及其生产 能力见表 (。
融并成为一个大的球体。如果大球体之间再碰撞、 融并后将会形成更大的球体,直到最后球体的形状 不能维持,形成非球中间相—— — 广域流线型、纤维 状或镶嵌型中间相。从物相角度来看,中间相球体 的生成过程是物系内各向同性液相逐渐变成各向 异性小球体的过程;从化学角度来看,它是液相反 应物系内不断进行着的热分解和热缩聚反应达到 一定程度的产物。 #$ # 气流拉焦工艺 在中间相小球体发生解体生成中间相沥青直到 固化前的全过程中, 焦化塔内有气体连续地向一定方 向流动, 这种气流有一定流速, 能够对中间相沥青施 加足够的剪切力但又不产生扰动, 使中间相沥青分子 在向列型有序排列中固化, 最后生成为针状焦。
《煤系针状焦-纳米炭材料的制备及储钠性能研究》范文
《煤系针状焦-纳米炭材料的制备及储钠性能研究》篇一煤系针状焦-纳米炭材料的制备及储钠性能研究一、引言随着电动汽车、智能电网和可再生能源等领域的快速发展,能源存储技术成为了当前研究的热点。
在众多能源存储材料中,炭材料因其具有高比表面积、良好的导电性、优异的化学稳定性等特点,被广泛应用于电池材料中。
其中,煤系针状焦/纳米炭材料因其独特的结构和优异的性能,在储钠领域表现出巨大的应用潜力。
本文旨在研究煤系针状焦/纳米炭材料的制备工艺及其储钠性能。
二、煤系针状焦/纳米炭材料的制备煤系针状焦/纳米炭材料的制备主要分为原料准备、炭化、活化等步骤。
1. 原料准备选用合适的煤系原料,如煤焦油、煤沥青等,进行破碎、混合、干燥等预处理,以提高原料的均匀性和反应活性。
2. 炭化将预处理后的原料放入炭化炉中,在高温条件下进行炭化反应。
通过控制炭化温度和时间,使原料中的有机物分解并形成初步的炭结构。
3. 活化将炭化后的产物进行活化处理,通过物理或化学方法增加其比表面积和孔隙结构。
常用的活化方法包括化学活化法、物理活化法等。
活化过程中需控制活化剂种类、浓度、活化温度和时间等参数,以获得理想的纳米炭结构。
三、储钠性能研究煤系针状焦/纳米炭材料在储钠领域的应用主要得益于其独特的结构和优异的物理化学性质。
本部分将从材料结构、电化学性能、循环稳定性等方面对煤系针状焦/纳米炭材料的储钠性能进行研究。
1. 材料结构分析利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)等手段,对煤系针状焦/纳米炭材料的微观结构进行表征。
通过分析材料的晶型、孔隙结构、表面形态等参数,为后续的电化学性能研究提供依据。
2. 电化学性能研究将煤系针状焦/纳米炭材料作为电池负极材料,与钠金属正极组装成钠离子电池,测试其电化学性能。
通过循环伏安法(CV)、恒流充放电测试等方法,研究材料的比容量、充放电效率、能量密度等参数。
此外,还需考察材料在充放电过程中的结构变化和容量衰减情况。
我国针状焦生产技术现状与发展方向
我国针状焦生产技术现状与发展方向针状焦是生产超高功率电极、特种炭素材料、炭纤维及其复合材料等高端炭素制品的原料,其石墨化制品的化学稳定性好,耐腐蚀,导热率高,低温和高温时的机械强度良好,主要用于生产电炉炼钢用的高功率(HP)和超高功率(UHP)石墨电极和特种炭素制品,也是电刷、电池、炼钢用增碳剂、高温优质耐火炉料的新型材料,在电极、锂离子电池、燃料电池、电化学电容器、核石墨、冶金等方面得到广泛应用。
随着环保监管的日趋严格以及供给侧改革的推进,电炉炼钢需求增长速度加快,推高了超高功率和高功率石墨电极用针状焦的需求量。
锂离子动力电池用人造石墨负极需求量的逐年增加,也进一步助推了市场对针状焦的需求。
我国对针状焦的需求量大,国产针状焦的产量不足,质量有待提高,仍需大量进口。
国际市场上,针状焦产品供不应求,价格一直在攀升。
因此,发展针状焦生产,提高针状焦质量,成为国内的热门课题。
1 国内外针状焦生产概况根据使用的原料,目前生产的针状焦可分为石油系和煤系两类。
石油系以美国为代表,煤系则以日本为代表。
近几年针状焦发展迅猛,市场规模不断扩大,特别是2017年以来,复产、扩产、拟在建项目大面积开工,目前全球在产产能已达1800kt·a-1,但受限于原料、技术、市场等方面的原因,产能利用率并不高,优质针状焦资源仍十分有限。
1.1 国外针状焦生产概况国外针状焦的生产企业集中在美国、英国、日本等几个国家,针状焦产能排在前五的企业分别是英国菲利浦66、美国菲利浦66、美国海波、日本JX、日本水岛等。
表1为国外针状焦的主要生产企业及产能情况,总产能超过1000kt·a。
1.2 我国针状焦生产概况我国针状焦生产近10年来才快速发展,国内已建成的针状焦生产装置设计产能达600kt·a-1 以上,但受工艺技术、环保高压态势、石墨电极等下游产品限产等的影响,装置的开工率较低,产能利用率低(最高35%)。
现有国内煤系针状焦和国外针状焦质量的比较
现有国内煤系针状焦和国外针状焦质量的比较金州化工针状焦现状及对策一、国内煤系针状焦和日本煤系针状焦的对比是制造石墨电极最重要的指标;同时硫、氮含量也高,高硫、高氮焦在石墨化过程中容易造成“气胀”,降低石墨电极性能,甚至造成石墨电极的报废。
葫芦岛设计院可研报告提供的针状焦指标状焦相比还有一定差距。
二、针状焦研究方向由上面的比较可以看出,国内针状焦现在还无法和日本针状焦相比,要改变现状,应从以下几方面入手才有可能取得突破。
1、原料预处理原料是生产针状焦的关键,没有好的原料就无法生产出好的针状焦产品,目前原料预处理的方法有热缩聚法和溶剂法两种,热缩聚法对去除杂质比较有效,溶剂法对去除喹啉不溶物比较有效,但两种方法都存在同样的问题:就是无法去除杂环化合物,而杂环化合物中的硫、氮以及一些金属元素对针状焦的质量有严重的影响。
所以研究如何去除原料中的杂环化合物,选择不同配比的原料生产不同品状的针状焦来满足电极生产的需求就成为研究的关键。
2、延迟焦化目前国产针状焦虽然CTE有所降低,但CTE的各向异性度差,产品质量不稳定,造成这种情况的原因主要是没有合理控制焦化压力、时间、温度,选择合理的压力、温度、反应时间、拉焦程度就成为针状焦生产的研究方向。
3、煅烧煅烧温度越高针状焦质量就越好,高的煅烧温度不但能提高针状焦的真密度,对降低针状焦中氮、硫含量都非常有效。
受到国内耐火材料的限制,目前煅烧的最高温度只能达到1450℃,提高煅烧温度是国内针状焦生产企业下一步的研究方向。
4、我公司针状焦的对策①尽快和兴德公司进行对接,要求兴德公司提供有关技术资料,原料处理方法等。
②对国内现有针状焦企业进行考察,了解现有企业的生产技术情况(尤其是原料配比、原料的H/C比、芳构化程度、N、S含量、延迟焦化操作温度、压力、时间、煅烧温度等),主要对山西宏特、鞍山热能院、锦州石化、上海宝钢针状焦项目进行考察。
③积极和国内科研院所合作,针对现有工艺从原料的配比入手,探讨不同原料配比对针状焦质量的影响,找到最合理的原料配比。
我国煤系针状焦的研究及生产状况
我国煤系针状焦的研究及生产状况针状焦是制备炼钢用超高功率电极的优质原料。
采用高功率或超高功率电炉炼钢时,可使冶炼时间缩短30%~50%,节电10%~50%,经济效益十分明显。
随着我国电炉炼钢比例的逐年提高,电炉钢的总产量已达到4000多万吨,对超高功率石墨电极的需求量也逐年增加,进一步促进了针状焦的发展。
但是国内针状焦的产能只有5万吨左右,大量依赖进口。
我国是焦炭生产大国,焦炭总产量占世界产量的50%以上,具有充足的高温煤焦油资源,可以为煤系针状焦的生产提供优质的原料。
因此,进一步开发和完善自主知识产权的煤系针状焦生产技术和扩大煤系针状焦的产能迫在眉睫。
1 国内煤系针状焦的研究状况1.1 研究发展过程我国煤系针状焦的开发研究始于20世纪80年代初,1986年由鞍山热能研究院承担的煤沥青针状焦中间试验顺利完成,1987年初,济宁煤化公司与鞍山热能研究院合作开展了以济宁煤化公司煤焦油沥青为原料的针状焦生产可行性试验和扩大的中间试验,1989年初,该试验顺利完成并通过鉴定。
主要技术路线是采用溶剂处理静置沉降法制备煤焦油精制沥青,延迟焦化制备生焦,经回转窑煅烧制得针状焦。
与此同时,由鞍山钢铁学院完成实验室研究、鞍山焦耐院完成小试和工业性装置设计,在鞍山沿海化工有限公司建造了2万吨的生产装置。
主要技术路线是采用闪蒸热缩聚工艺获得煤焦油精制沥青,延迟焦化制备生焦,箱式炉煅烧生产针状焦。
由于技术成熟度、原料及资金等方面的原因,当时生产的针状焦质量与国外的产品相比还有一定差距。
近年来,宝钢煤化工公司正在开展煤系针状焦的开发实验工作,经过多年努力,宝钢研发的煤系针状焦产品已顺利完成中试,产品质量接近国际领先水平,能满足生产超高功率石墨电极和特殊碳素制品的需要。
该项目现已进入工业化设计阶段。
山西宏特煤化工有限公司于2005年建成1套5万t/a的延迟焦化装置,经过几年调试,现在已生产出针状焦,并且质量在不断改善。
2008年,又开展了年产10万吨的煤系针状焦工程项目的建设。
煤系针状焦的市场前景与技术发展现状
专科 学校化 工 系 , 助理 工程 师 , 从事 煤 焦油 下游 深加 工 现 产品 的技术 研发工作 。
一
8一 煤 化 工 来自2 1 年第 3 00 期
表 1 20 0 4年 08年 我 国 电 炉 钢 产 量 及 占钢 产 量 比例 20
进 口。 目前 , 国内针状焦 生产处于工业化试 验阶段 , 关
电炉 炼钢 ( 生产 1 消耗 5 g t k H P石 墨 电 极 或 3 g k U P石 墨 电极 ) H
11 电炉 钢 发 展 前 景 .
石 墨 电极 。
针状 焦是 电炉炼钢用 石墨 电极 的原料 , 电炉炼钢
是 通 过 石 墨 电极 向炼 钢 炉 导 入 电 流 , 大 的 电 流 在 电 强
第3 ( 期 总第 18 ) 4期
21 0 0年 6月
煤 化 工
C a e c n u o lCh mi a I d s l
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煤 系针 状 焦 的市 场 前 景 与 技 术 发 展 现 状
卢林峰 徐 香
20 0 4年 ~ 0 8年我 国电炉钢 产量 及 占钢产 量 比 20
例 列 于 下 页表 1 。
极 下端通 过气体发生 电弧 放 电, 利用 电弧产生 的热量 来进行冶炼 。根据 电炉容量 的大小 , 配用 不 同直 径 的
采用 电炉炼钢 可使冶 炼时 间缩 短 5% 每 t钢节 6, 约 电力 2% 2 以上 , 产量 可相应增 加 1 3倍 。提 高 电炉 . 炼 钢 比例是实现 钢铁 工业可持续发展 的重要措施 。 生
键 指标 C E 热膨 胀 系数 ) 国外成 熟 的针 状焦 生产 T( 与 技术相 比,还有一定差 距 。产 品基本用 于 H 石 墨电 P
煤焦油制备针状焦的技术研究
煤焦油制备针状焦的技术研究【摘要】本文主要探讨了煤焦油制备针状焦的技术研究。
首先分析了煤焦油的特性,然后探讨了针状焦的制备方法及工艺参数优化。
同时进行了反应机理研究,并对产品性能进行了测试。
通过实验结果分析,总结了煤焦油制备针状焦的技术,并展望了未来的研究方向。
本研究对于提高煤焦油的加工利用价值,实现能源资源的高效利用具有一定的指导意义和实践价值。
【关键词】煤焦油、针状焦、技术研究、特性分析、制备方法、工艺参数、优化、反应机理、产品性能测试、总结、展望1. 引言1.1 煤焦油制备针状焦的技术研究针状焦具有较高的结晶度和机械强度,可以提高焦炭的燃烧效率和热值,减少环境污染和能源消耗。
针状焦的制备方法和工艺参数对产品质量和经济效益具有重要影响。
通过对煤焦油的特性分析、针状焦的制备方法探讨、工艺参数优化、反应机理研究以及产品性能测试,可以更好地理解煤焦油制备针状焦的技术要点和关键问题。
本文旨在系统总结煤焦油制备针状焦的技术研究现状,为工程实践和未来研究提供参考。
通过深入探讨煤焦油制备针状焦的关键技术和发展趋势,可以推动焦化工业的技术创新和产业升级,促进能源资源的高效利用和环境保护的可持续发展。
2. 正文2.1 煤焦油的特性分析煤焦油是煤焦化工业中的一个重要副产品,具有复杂的化学成分和多样的性质。
其主要成分包括苯、脂环烷烃和脂环烯烃等,具有一定的挥发性和粘度。
在煤焦油中,含量较高的多环芳香烃使其具有较高的碳原子密度和柔软性,这为其制备针状焦提供了较好的基础。
煤焦油中还包含一定量的杂质,如硫、氮等元素,这些杂质会影响针状焦的质量和性能。
在制备针状焦的过程中,需要对煤焦油的特性进行深入分析,以确定最佳的制备方法和工艺参数。
通过对煤焦油的特性分析,可以确定其挥发性、粘度、含硫量等关键特性参数,并且根据这些特性参数来选择最合适的制备方法和工艺路线。
通过对煤焦油的特性分析,还可以了解其在制备针状焦过程中的反应机理,从而指导后续工艺参数的优化和产品性能的测试工作。
2024年煤系针状焦市场分析报告
2024年煤系针状焦市场分析报告1. 简介煤系针状焦是一种重要的炼钢原料,用途广泛。
本报告旨在对煤系针状焦市场进行分析,探讨市场现状、发展趋势和影响因素。
通过该分析报告,读者将能够了解煤系针状焦市场的情况,并做出相关决策。
2. 市场现状分析煤系针状焦市场目前呈现以下特点:•需求量持续增长:随着钢铁行业的发展,煤系针状焦的需求量逐年增加。
特别是在建筑工程、汽车制造和重工业等方面,对钢铁的需求增长迅猛,从而推动了煤系针状焦市场的发展。
•供应压力逐渐增大:尽管市场需求增加,但煤系针状焦的供应压力同样增大。
部分原因是原煤资源的限制,同时生产煤系针状焦的工艺要求较高,导致供应缺口逐渐扩大。
•价格波动较大:由于市场供需关系紧张,煤系针状焦的价格波动较大。
价格的上涨主要受到供应压力和炼钢行业需求增加的影响。
3. 市场发展趋势预测根据市场调研和趋势分析,我们预测煤系针状焦市场将出现以下发展趋势:•增加供应规模:为满足市场需求,供应商将加大煤系针状焦的生产规模,并提升生产工艺和技术水平。
这将有助于缓解供应压力,并稳定市场价格。
•提升质量标准:随着消费者对产品质量的要求越来越高,供应商将不断提升煤系针状焦的质量标准。
通过优化生产工艺和原料选择,提高产品的稳定性和可靠性。
•探索新的市场领域:除了传统的建筑和制造业领域,煤系针状焦还有广阔的市场前景。
特别是在新兴行业和高端制造业中,煤系针状焦的需求将进一步增加。
4. 影响因素分析煤系针状焦市场的发展受到多种因素的影响。
主要的影响因素包括:•钢铁行业的发展:钢铁行业是煤系针状焦的主要需求方,其发展状况对煤系针状焦市场的供需关系起着至关重要的作用。
随着国家经济的发展,钢铁行业将继续保持快速增长。
•环境政策和监管:环境政策和监管对煤系针状焦市场的生产和供应有重要影响。
政府对环保要求的提高将促使煤系针状焦生产企业加大环保投入,并改进生产工艺。
•原材料价格波动:煤系针状焦的生产受到煤炭等原材料价格的影响。
煤焦油制备针状焦的技术研究
煤焦油制备针状焦的技术研究煤焦油是由煤炭在高温下热解产生的复杂混合物,主要由苯系化合物、酚和杂原子组成。
煤焦油是石化工业的重要原料之一,广泛应用于涂料、橡胶、塑料、染料、催化剂等领域。
为了提高煤焦油的利用价值,针状焦的制备技术备受关注。
针状焦是煤焦油热解过程中产生的一种特殊形状的焦炭,具有较高的比表面积和孔隙率,广泛应用于锂离子电池电极材料、超级电容器电极材料等领域。
本文通过文献综述,总结了目前煤焦油制备针状焦的技术研究进展。
针状焦的制备方法主要有两种:一种是通过物理方法实现,例如调控煤焦油的流动性和表面张力等参数,以使其形成针状结构;另一种是通过化学方法实现,例如添加某些添加剂,以促进煤焦油分子结构的重排和断裂,从而形成针状焦。
在物理方法方面,研究表明,煤焦油的流动性对针状焦的形成具有重要影响。
煤焦油的流动性取决于其粘度和表面张力。
通过调节煤焦油的工艺参数,如热解温度、速度和压力等,可以实现煤焦油的流动性和表面张力的调控,从而实现针状结构的形成。
还可以通过添加一些表面活性剂,如聚合物、表面活性剂等,以改变煤焦油分子之间的相互作用力,从而形成针状焦。
在化学方法方面,研究表明,添加剂对煤焦油分子结构的重排和断裂具有重要作用。
常用的添加剂包括金属盐、酸类、碱类和氧化剂等。
这些添加剂可以与煤焦油中的特定成分发生化学反应,从而改变其分子结构,促进针状焦的形成。
某些金属盐可以与煤焦油中的苯系化合物发生配位反应,从而形成针状结构。
煤焦油制备针状焦的技术研究需要综合应用物理和化学方法,并通过调节工艺参数和添加剂等手段实现。
煤焦油制备针状焦的技术研究不仅对提高煤焦油的利用价值具有重要意义,还对促进能源转型和可持续发展具有积极意义。
未来的研究应进一步深入探究煤焦油分子结构和针状焦形成机制,以提高针状焦的产率和质量,并开发出更加高效、环保的制备工艺。
煤焦油制备针状焦的技术研究
煤焦油制备针状焦的技术研究
煤焦油是一种极为重要的化工原料,其中针状焦是一种高附加值产品,广泛应用于制
备电极、碳纤维、炭黑等领域。
因此,煤焦油制备针状焦的技术研究具有重要意义。
目前,煤焦油制备针状焦的主要工艺流程包括煤气化、焦油分离、针状焦制备等步骤。
在这些步骤中,针状焦制备是最关键的环节,其制备工艺的改进和优化能够明显提高针状
焦产率和质量。
目前,煤焦油制备针状焦的工艺主要分为干法制备和湿法制备两种方式。
干法制备主
要是通过碳化处理原材料,再进行筛分、热处理等工艺步骤,制备出具有针状结构的针状焦。
湿法制备主要是通过煤焦油的处理和精制,获得具有针状结构的针状焦。
在这些制备方法中,干法制备的成本较低,而湿法制备的产品质量更加稳定、纯净。
因此,在实际生产中,选择具体的制备方法需要综合考虑成本、产品质量以及设备技术等
因素。
此外,煤焦油制备针状焦的关键技术还包括选择适合的原材料、采用适合的碳化工艺
和热处理工艺、控制工艺参数以及开发新型连续化生产设备等方面。
这些技术的不断改进
和优化,能够显著提高针状焦产率、质量和市场竞争力。
综上所述,煤焦油制备针状焦的技术研究具有重要意义,其制备工艺的优化和升级能
够有效提高产品价值和市场竞争力。
因此,需要国家和企业在这个领域进行更加深入、系
统的研究和投入,力求在制备工艺方面不断创新,为针状焦产业的健康发展贡献力量。
煤焦油制备针状焦的技术研究
煤焦油制备针状焦的技术研究随着煤炭资源的日益消耗和环境污染的加剧,煤炭清洁利用成为了当前煤炭工业发展的必然趋势。
而煤焦油是煤炭深加工的重要产品之一,其制备的针状焦比传统的块状焦具有更好的物理化学性能,同时还具有更广阔的应用领域。
本文将探讨煤焦油制备针状焦的技术研究。
一、针状焦的定义和制备原理针状焦是一种半球形或圆柱形的形状,在针状结构中,炭块纵向长度较长而呈现出细长的形态。
传统的焦块状焦在高炉煤气化过程中存在易碎的缺陷,而针状焦却具有良好的强度和耐久性。
针状焦的制备一般是通过煤焦油的加工过程中,将煤焦油分离出来后,利用催化剂或其他物质来控制其结晶形态,使其形成针状结构。
针状焦制备的工艺一般分为两个过程:一是煤焦油的制备,二是煤焦油的加工。
(1)煤焦油的制备一般情况下,煤焦油是通过煤的热解过程中产生的,它的成分非常复杂,其中含有苯系、多环芳香烃、酚类、醇类、酮类、甲醛等多种有机物。
由于煤焦油中的这些物质具有很高的经济价值,因此需要对煤焦油进行分离和提取,以达到其有效利用的目的。
在煤焦油的加工过程中,需要添加催化剂或其他物质来控制其结晶形态,从而使其形成针状结构。
煤焦油加工的具体过程如下:1、将煤焦油中的各种有机物质依次加入反应器内,并加热至一定温度。
2、在一定温度下,加入催化剂或其他物质进行反应,使煤焦油中的有机物质形成针状结构。
3、分离出针状焦,并进行精炼处理,使得针状焦具有更好的物理化学性能。
三、针状焦的应用针状焦的应用范围非常广泛,主要用于煤化工、冶金、化工、建筑等领域。
其中,在钢铁冶金行业中,针状焦具有重要的作用,它可以作为高炉冶炼的原料,可以用来制造电石和合成氨等化学原料,还可以用于建筑修建等领域。
针状焦生产现状及工艺技术探讨
针状焦生产现状及工艺技术探讨张龙彬ꎬ高延斌ꎬ郑粉粉摘㊀要:针状焦属于碳素材料的范畴ꎬ具有较强的应用价值ꎬ是制造高功率和超高功率电极的优质材料ꎮ利用针状焦制作的石墨电极具有很多的应用优势ꎬ如氧化性能好㊁电极消耗低㊁机械强度高以及耐热冲击性能强等ꎮ近年来ꎬ随着我国综合实力的不断提升ꎬ针状焦市场也比以往更加的活跃ꎮ在全球范围内ꎬ我国的焦炭产量一直处于世界领先地位ꎬ能够为针状焦的生产提供强大的原料保障ꎮ本文就针状焦的生产现状及工艺技术做了相关的阐述与分析ꎮ关键词:针状焦ꎻ生产现状ꎻ工艺技术㊀㊀在当今新的经济发展形势之下ꎬ针状焦在我国的资源领域中占据着越来越重要的位置ꎮ目前ꎬ很多的行业都与针状焦存在着供需关系ꎬ如电力行业以及制铝行业等ꎮ为了满足市场对针状焦的需求ꎬ我国的针状焦生产规模也在不断扩大ꎮ一㊁我国的针状焦生产现状就针状焦生产领域而言ꎬ从生产原料角度讲ꎬ可以将针状焦分为油系针状焦与煤系针状焦ꎮ油系针状焦是以石油渣油作为生产原料的ꎬ煤系针状是以煤焦油沥青及其馏分作为生产原料的ꎮ在世界范围内ꎬ油系针状焦生产是以美国为代表的ꎬ煤系针状焦生产是以日本作为代表的ꎮ和世界上的发达国家比起来ꎬ我国的针状焦产业起步相对较晚ꎬ具体来讲ꎬ我国是从20世纪80年代开始对针状焦技术进行研究开发的ꎮ经过了多年的研究和发展ꎬ我国的针状焦生产体系也得到了进一步的完善ꎬ逐步的达到了高效率的供应标准ꎬ在一定程度上具备了打开国际市场的相关条件ꎮ近年来ꎬ我国的针状焦产能一直处于持续增长的趋势ꎮ二㊁针状焦的生产工艺技术(一)原来预处理在生产针状焦的过程中ꎬ原料预处理是尤为关键的环节ꎮ无论是在生产油系针状焦的过程中ꎬ还是在生产煤系针状焦的过程中ꎬ都离不开原料预处理环节的大力支持ꎮ在生产油系针状焦的时候ꎬ由于其生产原料中的杂质较少ꎬ材料预处理工作还是较为简单的ꎮ在生产煤系针状焦的时候ꎬ其生产原料中通常会含有喹啉不溶物等杂质ꎮ因此ꎬ需要利用相关的工艺技术对原材料进行预处理ꎮ1.蒸馏分离技术借助于蒸馏分离技术的有效应用ꎬ可以有效去除原材料中的喹啉不溶物等杂质ꎬ从而促进炭化晶体的融并ꎮ在应用蒸馏分离技术的时候ꎬ需要使用真空蒸馏装置ꎬ以此来对原材料进行分馏切割ꎬ从而将喹啉不溶物等杂质从原材料中分离出来ꎮ蒸馏分离技术的操作较为简便ꎬ应用成本也相对较低ꎮ但是ꎬ蒸馏分离技术也存在一定的弊端ꎬ那就是针状焦原料收率较低ꎮ2.离心分离技术在应用离心分离技术的过程中ꎬ需要借助于离心装置来滤除原材料中的喹啉不溶物等杂质ꎮ在实践操作中ꎬ需要在适宜的温度条件与黏度条件下ꎬ将原材料放入到离心装置中ꎬ从而将富含喹啉不溶物的残渣分离出来ꎮ该工艺技术的应用优势是针状焦原料收率高ꎬ弊端是应用成本较高ꎬ且针状焦成品的质量较为一般ꎮ3.溶剂分离技术溶剂分离技术的原理是借助于脂肪烃与芳香烃的混合萃取液来将原材料中的喹啉不溶物分离出来ꎮ在实践操作中ꎬ混合萃取液的配制过程是尤为关键的ꎬ能够对该项技术的应用成效产生直接的影响ꎮ溶剂分离技术的应用优势是操作过程简便㊁针状焦原料收率高㊁针状焦成品质量好ꎮ溶剂分离技术的弊端是应用成本高ꎮ(二)延迟焦化工艺对于延迟焦化工艺而言ꎬ通常分为两个操作步骤:第一ꎬ先利用焦化加热炉加热经过预处理的精致沥青ꎻ第二ꎬ当精致沥青达到温度要求后ꎬ将其投入到焦化塔中ꎮ在焦化塔中ꎬ沥青材料会发生裂解以及缩合等化学反应ꎬ从而逐步的产出延迟焦ꎮ在此过程中ꎬ一方面ꎬ要合理的控制焦化温度和焦化压力ꎮ通常情况下ꎬ需要将焦化压力控制在0.2~0.5MPa之间ꎻ另一方面ꎬ需要对循环比进行合理的控制ꎮ通常情况下ꎬ需要将循环比控制在0.5~2.0之间ꎮ(三)高温煅烧工艺借助于高温煅烧工艺的有效应用ꎬ可以有效提升针状焦的稳定性㊁机械能以及导电性ꎮ在应用高温煅烧工艺的过程中ꎬ首先ꎬ需要在隔绝空气的条件下进行高温煅烧操作ꎮ其次ꎬ需要为该项技术的应用提供相应的设备条件ꎮ目前ꎬ无论是国内还是国外ꎬ大多会使用转窑设备来对针状焦进行煅烧ꎮ另外ꎬ需要合理的设置煅烧温度ꎮ通常情况下ꎬ需要将煅烧温度控制在1500ħ左右ꎮ在这种情况下ꎬ延迟焦的结构与元素组成才会发生深刻的变化ꎬ从而产出高品质的针状焦ꎮ参考文献:[1]任海宁.国内外针状焦生产现状及工艺技术[J].山东化工ꎬ2015(17).[2]徐东亚ꎬ李峰ꎬ颜丽.煤系针状焦生产工艺的研究[J].山东工业技术ꎬ2016(13).[3]李玉财ꎬ黄诚ꎬ王强.针状焦技术进展及国内外差距分析[J].炭素技术ꎬ2015(5).作者简介:张龙彬ꎬ高延斌ꎬ郑粉粉ꎬ邢台旭阳煤化工有限公司ꎮ491。
针状焦研究报告
针状焦研究报告
针状焦是一种由煤在高温下经过干馏而产生的一种副产品,通常
用于冶金和化工工业中的原材料。
近年来,随着全球钢铁产量的增长,针状焦的需求日益增长。
研究表明,针状焦的主要组成成分是碳和挥发性物质。
其中,碳
含量在90%以上,挥发性物质含量在8%左右。
由于其高碳含量和低灰分,针状焦是制备高质量钢铁的理想原料之一。
此外,针状焦还具有
接纳、高热值等优良特性。
因此,在工业生产中广受欢迎。
针状焦的制备工艺对其质量和产量有着至关重要的影响。
传统的
制备工艺主要是使用固定床干馏炉进行干馏,但随着钢铁制造规模的
扩大和能源环保问题的加剧,传统的制备工艺已经逐渐被淘汰。
而新
兴技术如流态化床干馏炉则可以实现对针状焦的高效制备和优化。
相
比传统的固定床干馏炉,流态化床干馏炉具有可控性强、热传递效率高、能源利用率高等优点。
同时,它还可以有效控制产物的大小和形状,提高产量和质量。
值得注意的是,针状焦的制备过程会导致大量的挥发性物质释放,污染环境。
因此,对于针状焦的制备工艺,环保也成为了一个不可忽
视的问题。
通过探索新的制备工艺和加强环境保护,可以最大限度地
降低制备过程对环境的影响。
总之,随着对钢铁产品的需求越来越大,针状焦的制备和应用也
越来越受到关注。
在未来,我们可以预见,在新兴技术和环保措施的
不断推进下,针状焦的制备和应用将迎来更加广阔的发展空间。
煤系针状焦生产工艺的研究
煤系针状焦生产工艺的研究本文主要对我国煤炭领域中针状焦生产技艺的内容进行全面的分析和研究。
在原材料预处理以及煅烧制度等方面进行重点讲解,使得这些内容更加通俗易懂,让更多的人了解煤炭的生产工艺,从而提高生产质量,促进它的长远发展。
标签:针状焦;生产工艺;煤系0 引言我国对煤炭的使用量惊人,但是有限的资源经不起人们长期的使用。
况且现在许多以煤为主要生产资源的企业并没有意识到当前的严峻情况,还在没有节制地进行浪费。
在所有的煤系生产工艺中,针状焦是比较稀缺的一种生产工艺,它能够用来制造超高功率的电极。
在炼钢的时候,可以利用它的高功率作用来完成目标,这样做能够大大地缩短炼钢时间,而且可以节省许多电量,产生的经济效益也足够大。
将针状焦生产工艺进行细化分类,还可以分成油系和煤系。
这两种的生产原料、发展历程大大不同,现阶段,煤系针状焦生产技术更容易被推广。
1 对生产工艺的整个流程进行分析1.1 原材料的预处理过程由整块的固体煤转化成煤沥青一定要经过加热,将其中的成分通过化学反应来变成其他物质,如:呈平面正方形形状的缩聚物。
这要用物理学当中的一些理论来解释这个过程的意义。
想要分子间的作用力更强,就需要它们之间的分子量变大,直至许多平面大分子聚集在一起,形成一个个大核。
由于小球体之间是异性的,容易产生斥力,而沥青母体之间又是以同性相吸的形式存在,导致小球体形成的张力大于母体。
只有在偏光显微镜下才能看到面积非常小的球体。
为了让小球体与母体达到一种稳定的热力学状态,要控制好温度,使得大小分子相融,保持在最低自由能的状态。
经过这样反复的过程,小球才会不断融合,慢慢变大。
直到小球之间的张力足够大,导致球状开始变形,很容易发生解体的现象。
此时,小球内部的流动态组织将会流出,这个过程被称为相变。
而其中流出的动态组织就是中间相,它是针状焦生产工艺中原材料所需的基本物质。
可是,煤沥青中存在着一种物质,它的体积非常小,数量多,阻碍小球体的成长。
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煤系针状焦溶剂法研究现状
摘要通过对溶剂法生产精制沥青的阐述,介绍了制煤系针状焦溶剂法的工艺原理的优势,并从实验结果上进行了论证。
关键词溶剂法;针状焦;工艺
针状焦是针状沥青焦的简称,是石墨化程度较高的沥青焦。
它具有化学性能和耐磨性好、电导率高、结晶度大、热膨胀系数小、抗热震性好等特点,现在被广泛地用作冶金工业中超高功率石墨电极、热结构石墨和特种碳素制品的原料,以及适用于制备近年来发展的内串石墨化系统(LWG)的石墨电极。
用针状焦制造的超高功率石墨电极,可以明显地提高炼钢效率,减少对于环境的污染。
目前,根据生产使用的原料不同,分为石油系和煤焦油系两大类。
美国大湖碳素公司于1950年首次发明石油系针状焦,1979年日本的煤沥青针状焦工业生产装置投产,煤系针状焦扩大了煤焦油应用范围。
其技术以专利形式存在或严格对我国保密。
经过科研人员的不懈努力,中国在20世纪80年代也成功地开发了石油系针状焦的生产,到20世纪90年代中国成功地开发了煤焦油沥青系针状焦的生产。
1 溶剂法生产针状焦的工艺现状
生产出合格针状焦的关键是原料(沥青)的预处理,即制作生成针状焦中间相热转化的原料即精制沥青。
由于处理工艺不同,针状焦工艺命名不尽相同,但其生产工艺过程基本相似,生产工艺:
软沥青→预净化处理→精料→延迟焦化→生焦→煅烧→针状焦。
原料预净化的方法比较多,有真空蒸馏法,M-L法,改质法,溶剂萃取法,机械离心法,其中的溶剂法美国、日本和中国等都有不少成熟的技术,方法是首先将脂肪烃和芳香烃按照一定的比例混合后得到混合溶剂,然后再以混合溶剂处理煤沥青以去除QI(喹啉不溶物)。
日木的两个公司采用溶剂法利用煤沥青为原料生产针状焦,工艺成熟,并在上世纪已实现了工业化。
目前在原材料预处理工艺中,能够真正实现工业化生产的只有溶剂法和改质法,但改质法存在的缺点是各种参数不易控制,工艺上的设计也存在问题。
而溶剂法生产针状焦较其它方法相比条件控制的比较容易些,使得针状焦的生产取得了突破性的进展,这种方法得到的针状焦性能稳定、质量高,该技术处理后的精制沥青收率高,但这种工艺较复杂,投资也较高。
溶剂法的工艺流程:软沥青→溶剂萃取→分离→延迟热化→高温锻烧→成品。
根据分离方法的不同将溶剂法分为机械离心法、重力沉降法、真空过滤法、溶剂抽提法和絮凝剂法。
经过有机溶剂处理后的煤焦油或煤焦油沥青,因为它们
的密度不同将会分成两相,之后在一定的温度下用这几种不同的方法,将两相分离开,上层溶剂经过减压重相蒸馏得到QI含量低于0.1%的精制软沥青,下层为高QI的重相残渣。
另外还可以采用增加溶剂的用量或某种组分来调整精制软沥青的组分变化和收率。
采用不同的方法去除QI的效果见表1。
2 溶剂法生产针状焦的实验
2.1 软沥青的制备
称取一定质量的中温沥青放在烧杯里,将烧杯放在装有甲基硅油的油浴锅中,加热使其熔化。
大约l0 min后,待沥青完全融化后,加入一定比例的洗油或蒽油,用玻璃棒搅拌使其混合均匀,再冷却至常温即可得到软沥青,测其相应的软化点(环球法)。
2.2 精制沥青的制备
将芳香族和脂肪族溶剂按一定的比例混合,得到混合溶剂,再将混合溶剂分别与中温煤沥青和软沥青按一定比例装入三口烧瓶中,将其置于恒温水浴锅里。
选择一定的温度混合搅拌30 min,使其完全溶解后倒入离心试管中,然后将离心试管放入离心机内,设定好温度和转速,离心一定时间。
将上层清夜收集至蒸馏瓶中,减压蒸馏回收溶剂,并同时得到精制沥青。
测量精制沥青的收率和QI含量,并进行族成分分析。
通过改变芳烷比、溶剂比以及离心时间和离心温度,将得到不同的精制沥青。
实验使用的脂肪族溶剂有石油烷烃1、石油烷烃2和煤油,选用的芳香族溶剂:粗苯、蒽油和洗油。
3 结果与讨论
1)加入蒽油和洗油,可以调节中温煤沥青的软化点,洗油是利用添加的轻组分来改善中温沥青的粘度,降低其软化点,而蒽油是以蒽和带两个环的环烷烃为主,是生产优质针状焦的很好原料,也有效地降低了体系粘度和软化点。
试验中沥青的软化点为40℃时蒽油的添加量为30%。
2)当溶剂比一定时,精制沥青的收率随芳烷比的增大而增加,QI含量先随芳烷比的增加而先逐渐降低,当芳烷比为0.5时,QI含量降到最低,然后又开始增大。
3)当芳烷比一定时,精制沥青QI的含量随着溶剂比的增大而减小,当溶剂比大于0.58时,溶剂比对精制沥青QI含量的影响不大。
精制沥青的收率也随溶剂比的增大而减小。
4)脂肪族和芳香族溶剂的种类和化学组成会影响原料净化的效果。
选择的三种不同类型的溶剂都可使精制沥青QI含量达到工业原料要求。
从收率的要求考虑,含C9~CI4的直链烷烃和含环烷烃的煤油比C15~C24的直链烷烃做脂肪族溶剂,处理效果明显要好。
实验表明当溶剂比大于0.6时,精制沥青的QI含
量都可以降至0.1%以下。
5)随着离心温度的升高,精制沥青的QI含量逐渐降低,而收率逐渐升高。
当温度升高到80℃时QI含量降低到0.05%以下,收率也较低。
继续升高温度,QI含量变化并不是很明显,收率继续升高。
但是离心温度越高,对设备的性能要求就越高。
一般工业离心机的正常工作温度均在80℃附近,因此离心温度的较优选择为80℃。
由此得到原料预处理适宜的工艺条件:添加30%的蒽油,煤油为脂肪族溶剂。
洗油为芳香族溶剂,芳烷比0.8:1,溶剂比大于0.6,在2000 r/min的离心速度下离心时间10 min,离心温度80℃,此时精制软沥青的QI含量降至1.0%以下。
参考文献
[1]谢克昌.现代煤化工技术丛书[M].北京:化学工业出版社,2010,8:392-398.
[2]甘伟斌,蔡仁杰.针状焦技术的研究现状[J].浙江化工,2005,12:27-31.
[3]孙艳锐.针状焦的制备与性能评价[J].北京化工大学硕士论文,2010,5.
[4]余文凤.煤系针状焦的制备及其电化学性能评价[J].华东理工大学硕士论文,2011,12.
[5]孙艳锐,熊杰明,方懿,孙国娟.混合溶剂法脱除软沥青的喹啉不溶物[J].北京石油化工学院学报,2010,09.。