沥青中喹啉不溶物对沥青炭化行为及沥青焦结构的影响
溶剂沉降法脱除煤沥青中的喹啉不溶物
贵、 运转 相 关 指 数 （ ＭＣ ） Ｂ Ｉ 在 ２ ￣７ ０ ０之 间 的烷 烃 和芳 烃 ？ 溶 剂 通 过 沉 降 昆合
注 ： ＭＣ ＝ ４ ４ ／ Ｂ Ｉ ８６ ０ Ｔ＋ ４ ３ ７ ｉ一 ４ ６ ８ 丁 平 均 沸 点 ７ ． 。 ５ ． ，
化 生产提 供依 据 。
１ 实 验
１ １ 实 验 原 料 ．
１ ｍ ， 难 脱除 。 ０ｐ 极 ．
目前 ， 沥青 中 ＱＩ的脱 除方 法 主要 有 直 煤
中温煤 沥青 来 自攀 钢 煤 化 工 厂 ， 原料 的基 本性 质见表 １ 。
表 １ 原 料 的 基 本 性 质
接过 滤法 、 剂法 和真 空 闪蒸 等＿ ］ 其 中溶 剂 溶 ６ ， 法工 艺相 对简单 ， 脱 除率 高 而被 大量 应用 于 ＱＩ 工 业化生 产 。溶 剂法 可 以分 为溶 剂 过 滤 法 、 溶 剂 离心 法 和 溶 剂 沉 降法 。王 秀 丹 等 ］ 喹 啉 ｏ用
沥 青是 生产优 质针 状焦 的理 想 原料 口 ］ 。Ｑ１ 分 为原生 ＱＩ 和次生 ＱＩ原 生 ＱＩ ， 为焦 化过程 中带
入 或大 分 子 聚合 生 成 的 炭 黑 状 物 质ｌ ］ 不 利 ４ ， 于有序 中 间 相 的 生成 ； 生 ＱＩ 煤 焦 油 蒸 馏 次 为 过程 中产 生 ， 的 存 在 对 中 问相 的 影 响 不 大 。 他 原生 ＱＩ很 细 且 大 小 不 一 ， 要 集 中 在 １ 主 ～
的增加 可 归 因于温度 的升 高导致 沥青 溶解 性能
后， Ｎ 通 排 空 反 应 釜 内 空 气 ， 热 到 沉 降 温 加 度， 开始 以 ９ ／ ｎ搅拌 ０ ５ ０ ｍｉ ｒ ． 停 止搅拌 ， ｈ后 计 算沉 降 时 间 。取 上 层 清 液 蒸 馏 除 去 溶 剂 ， 按 ＧＢ Ｔ ２ ３ １ ９ ／ ２ ９ － ９ ７测试 净化 后沥 青 ＱＩ 。
提高炭阳极质量的实践
提高炭阳极质量的实践吴智明摘要以煅后焦粉末电阻率小于650μΩ·m和真密度2 02～2 05g／cm3限制煅烧；控制并掌握各粒级骨料的纯度和粒度分布，配料中提高执行优选配方的准确性；合理回收和使用残极生碎；焙烧350～650℃阶段升温速率不超过10℃／h，1200℃左右烧结不少于40h，则炭阳极质量能达到国标要求。
关键词炭阳极质量实践PRACTICE OF IMPROVING QUALITY OF PRE－BAKEDCARBON ANODEWu Zhiming(Qinghai Aluminium Co Ltd, Qinghai Datong 810108）Abstract In order that carbon anode quality will meet the demand for National Standards,calcination is controlled according to the calcined coke powder′ s specific resistance less than 650 μΩ· m and its real density in range 2.02～ 2 05 g／ cm3 ； the purity and grain distribution of filler is controlled for improving accuracy of operating optimum formulation,reasonably recycling and using broken anode butt;the heating rate during the period of baking process at 350～ 650 ℃ is less than 10 ℃ ／ h，and the sintering duration at 1 200 ℃ is longer than 40 h。
中间相沥青基炭泡沫(论文)
（李凯， 栾志强
供稿）
! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !
!"#$% &’(")*+,(#)’ () -./ 012!3-的机械性能包括： 压缩强度： %) AB# 0 !" AB# 压缩模量： ))" AB# 抗张强度： ! AB# 0 - AB# 抗张模量： *’( AB# 0 % #-( AB# 剪切强度： ! AB# 通过控制制备工艺， 这种中间相沥青基炭泡沫 既能制备成低热导率 （ % <（ ・=） ） 的热绝缘材料， / " 也能制备成高热导率 （%)" <（ ・=） ） 导热材料； 它 / "
是一种很好的吸波材料。电导率较高时， 该材料是 一种很好的电磁屏蔽材料。 经过 “煅烧” 的中间相沥青基炭泡沫能够抑制点 燃， 可以直接暴露在 % *)" 3 的乙炔火焰下。事实 上， 在惰性或空气稀薄条件下， 可以耐直到 # """ 3 以上的高温， 然后升华。在有氧气出现的境况下， 如
收稿日期： !""#$%!$!!； 修回日期： !""&$"!$%’
表!
潜在市场
中间相沥青基炭泡沫的潜在应用背景
宇航和国防 商业 复合材料加工 研磨工具 电池和燃料电池电极 刹车片 汽车抗挤压环型仓室 发动机部件 催化转化器 热交换器 吸收能量的抗冲击屏障材料 结构隔离板材 高温绝缘 防火门和防火体 外科用 “骨头” 材料 牙齿的灌入材料
炭素材料的制备原料
4）真密度 真密度的大小标志着石油焦石墨化的难易程度，一般来说，在 1300℃煅烧过的石油焦真密度较大，这种焦易石墨化，电阻率较低，热膨胀系 数较小。
2.2 沥青焦
沥青焦是一种含灰分和硫分均较低的优质焦炭，它的颗粒结构致密，气孔率小， 挥发分较低，耐磨性和机械强度比较高，其来源是以煤沥青为原料，采用高温 干馏（焦化）的方式制备而得。 沥青焦虽然也是一种易石墨化焦，但与石油焦相比，经过同样的高温石墨化后， 真密度略低，且电阻率较高、线膨胀系数较大。沥青焦是生产铝用炭素阳极和 阳极糊的原料，也是生产石磨电极、电炭制品的原料。 生产沥青焦的原料是中温沥青和高温沥青，高温沥青是中温沥青在氧化釜中用 热空气氧化而成。高温沥青粘度大，装炉温度较高，挥发分含量小，有利于装 炉操作。
煤沥青是生产炭素材料的粘结剂和浸润剂。它能很好的浸润和渗透到各种焦炭 及无烟煤的表面和孔隙。并使各种配入的颗粒互相粘结形成具有良好的塑性状 态的糊料。糊料成型或压型后的阳极炭块或阴极炭块，经冷却后即硬化，并保 持成型时的形状。生阳极炭块或阴极炭块在焙烧时煤沥青逐渐分解并炭化，把 四周的骨料牢固的连接在一起，获得数量多的、高强度的，在骨料颗粒间起连 结作用的由沥青生成的焦炭。 沥青 骨料
2.5.4
改质沥青
改质沥青(又称高软化点沥青或高温沥青或硬沥青)。由于它具有一系列 的优异特性越来越受到国内外同行们的重视。世界各国炭一石墨制品所 用粘结剂由改质沥青来替代中温沥青已达到普及的程度。 国内改质沥青生产方法：主要采用高温热聚法(间歇加压式、连续常压 式和常压间歇式)和闪蒸法二种工艺。
2.5 煤沥青
煤沥青是炼焦工业的副产品。烟煤在炼焦炉中受高温作用 发生热分解，得到三种产物：①焦炭；②煤气；③煤焦油。 一吨干烟煤可得到720～780kg焦炭，150～190m3煤气， 25～42kg煤焦油。其中煤焦油是生产煤沥青的原料，煤焦 油再经过蒸馏得到的残渣便是煤沥青。
第二十七章 矿物燃料、矿物油及其蒸镏产品;沥青物质;矿物蜡
第二十七章矿物燃料、矿物油及其蒸镏产品；沥青物质；矿物蜡注释：一、本章不包括：（一）单独的已有化学定义的有机化合物，但纯甲烷及纯丙烷应归入税号27.11；（二）税号30.03及30.04的药品；（三）税号33.01、33.02及38.05的不饱和烃混合物。
二、税号27.10所称“石油及从沥青矿物提取的油类”，不仅包括石油、从沥青矿物提取的油及类似油，还包括那些用任何方法提取的主要含有不饱和烃混合物的油，但其非芳族成分的重量必须超过芳族成分。
然而，它不包括温度在300℃时，压力转为1013毫巴后减压蒸馏出的液体合成聚烯烃以体积计小于60％的货品（第三十九章）。
子目注释：一、子目号2701.11所称“无烟煤”，是指含挥发物（以干燥、无矿物质计）不超过14％的煤。
二、子目号2701.12所称“烟煤”，是指含挥发物（以干燥、无矿物质计）超过14％，并且热值（以潮湿、无矿物质计）等于或大于5833大卡／公斤的煤。
三、子目号2707.10、2707.20、2707.30、2707.40、2707.60所称“粗苯”、“粗甲苯”、“粗二甲苯”、“萘”、“酚”，是分别指按重量计苯、甲苯、二甲苯、萘、酚的含量在50％以上的产品。
总注释总的来说，本章包括煤及其他天然矿物燃料、石油及从沥青矿物提取的油、这些油的蒸馏产品以及用任何其他方法获得的类似产品，也包括矿物蜡及天然沥青物质。
本章的货品可以是天然的，也可以是精制的；除甲烷及丙烷以外，其余的如果是单独的已有化学定义的有机化合物或处于商业纯状态的，应归入第二十九章。
对于某些这类化合物（例如，乙烷、苯、酚、吡啶），税号29.01、29.07及29.33的注释列有其具体纯度标准。
甲烷及丙烷，即使是纯净的，也归入税号27.11。
本章注释二及税号27.07所称“芳族成分”，是指含有芳香素的整个分子（不论其侧链多少及长短）而不是仅指这些分子的芳香部分。
本章不包括：（一）税号30.03或30.04的药品。
煤焦油中喹啉不溶物的分离方法
煤焦油中喹啉不溶物的分离方法
煤焦油是从煤炭的干馏或半焦化中得到的一种深色黏稠液体，其中含有大量的芳香烃
化合物和其他有机物。
其中一类重要化合物是喹啉类化合物，如吡啶、喹啉、甲基喹啉等，它们具有广泛的应用价值，如作为医药、染料、植物生长调节剂和涂料等。
煤焦油中喹啉
不溶物即为喹啉类化合物中的不溶于乙醇的部分，因为其具有重要的应用前景，因此需要
开发有效的分离方法。
一般来讲，煤焦油中喹啉不溶物的分离方法可以分为三类：萃取分离法、蒸馏分离法
和柱层析分离法。
1. 萃取分离法
萃取分离法是利用溶剂从煤焦油中提取出喹啉不溶物，再通过蒸馏、结晶等方法进行
纯化。
选择合适的溶剂对提高提取效率至关重要，一般选择的溶剂有苯、甲苯、环己烷和
二甲苯等。
该方法对试剂和操作条件要求较高，但是提取效率高，可以获得较高的纯度。
蒸馏分离法是利用煤焦油中喹啉不溶物的蒸汽压和沸点差异进行分离，一般采用真空
蒸馏或带回流装置的蒸馏方法。
该方法对操作条件要求较高，但是可以在不添加任何剂量
的情况下进行，因此获得的物质更为纯净。
3. 柱层析分离法
柱层析分离法是在固态介质上将煤焦油中的化合物分离，先后利用硅胶柱、氧化铝柱
和海绵钴柱进行层析分离。
该方法选择不同的柱层析介质和洗脱剂，可以分离出煤焦油中
喹啉不溶物和其他物质，分离效果较好，但需要较长时间，操作复杂。
焦化厂焦油质量差原因分析及控制方案
焦化厂焦油质量差原因分析及控制方案一、总则：喹啉不溶物、加热温度、乳化、固定铵盐、集气管压力、炉顶空间温度、机前吸力。
焦油比重偏大，粘度大，一方面不利于焦油脱水，再者焦油流动性大，向初冷补焦油使混合质量差，影响初冷温度优化控制。
焦炉提高煤饼高度、化产加强焦油管理，提高焦油质量。
焦油质量可由喹啉不溶物QI（或甲苯不容物）、灰分和水分来衡量。
喹啉不容物主要有五种成分：煤粉焦粉炭黑无机灰分和沸点高于350℃的重质组分。
焦油由喹啉不溶物和装煤高度有关。
装煤高度低，由于没有足够的煤来吸收炉墙的热量，从而导致炉鼎温度升高。
炉顶空间大使碳化室内的焦炉煤气停留时间长，从而使焦炉煤气过热分解，形成更多的副产物。
炭黑是不完全燃烧的产物由于装煤平煤次数增加，进入炭化室的空气或氧气增多，产生炭黑多。
喹啉不容物QI（或甲苯不容物）、灰分和水分彼此相关，喹啉不容物QI增高，则水分和灰分含量相应增加。
二、炭化室顶部厚结石墨问题：在焦炉生产管理中，由于焦炉吸压力制度、加热制度的不规范、及煤饼倒塌后未采取降温措施等诸多原因，导致炭化室顶部五、解决焦油质量的根本方法：防止炭化室顶部结石墨，使喹啉不溶物Q降低措施。
1.集气管的压力控制：集气管压力是根据吸气管正下方炭化室底部压力在结焦末期保持在5Pa来确定的。
如果集气管压力控制不当，焦炉煤气在炭化室顶部停留时间过长，焦炉煤气不能及时导出，就会发生焦炉煤气二次裂解。
发生的主要裂解反应方程式为：C2H6=C2H4+H2；C2H4=CH4+C；CH4=C+2H2；2.炉顶空间温度控制：炉顶空间温度是指炭化室顶部空间里的荒煤气温度。
根据《焦炉技术管理规程》规定，炉顶空间温度宜控制在800±50℃，不宜超过800℃，炉顶空间温度过高，则焦炉煤气在炭化室顶部产生二次裂解，大量的沉积碳附着在炭化室顶部，空间温度过高，造成化产回收焦油质量不合格，如焦油比重增大、含萘高、粘度增大、脱水困难。
年处理煤焦油12万吨焦油蒸馏工段工艺毕业设计__正文
年处理煤焦油12万吨焦油蒸馏工段工艺毕业设计__正文目录1 文献综述 11.1 煤焦油加工的必要性 11.2 煤焦油的性质和用途 21.2.1 煤焦油的性质 21.2.2 煤焦油的用途 31.3 煤焦油加工原理 31.3.1 煤焦油的化学组成 31.3.2 煤焦油的连续蒸馏71.4 焦油蒸馏工艺介绍91.4.1 常压焦油蒸馏工艺91.4.2 减压蒸馏工艺111.4.3 常减压蒸馏工艺121.5 国内外煤焦油加工工艺的概况 141.5.1 国外煤焦油加工现状141.5.2 我国煤焦油加工业的状况152 煤焦油蒸馏工段工艺设计162.1 煤焦油原料要求162.2 煤焦油生产前的准备172.2.1 焦油质量均匀化172.2.2 焦油的脱水 182.2.3 焦油的脱盐 192.2.4 焦油的脱灰、脱渣193 工艺计算与设备选型223.1 设备选择要点 223.1.1 圆通管式炉 223.1.2 一段蒸发器 233.1.3 二段蒸发器 233.1.4 馏分塔233.1.5 原料焦油泵 243.2 设计计算定额 253.2.1 焦油蒸馏馏分产率253.2.2 焦油蒸馏工段设计定额25 3.3 主要设备计算 273.3.1 管式炉273.3.2 一段蒸发器 293.3.3 二段蒸发器 303.3.4 馏分塔313.3.5 一段轻油冷凝冷却器33 3.3.6 馏分塔轻油冷凝冷却器343.3.7 浸没式冷却器364 非工艺部分设计 374.1 工艺布置374.1.1 布置要点374.1.2 土建374.2 化工环保384.2.1 废气的性质及区域划分38 4.2.2 尾气治理原理384.2.3 其余污染物处理措施39 4.3 化工安全394.3.1 选择适宜的输送设备39 4.3.2 防火394.3.3 防爆394.3.4 主要危险源 404.3.5 防护措施404.3.6 工业卫生防护措施404.4 电力404.4.1 供电404.4.2 防触电414.5 给水排水41附录:图纸 41设计总结42参考文献43致谢441 文献综述1.1 煤焦油加工的必要性煤焦油是炼焦工业的重要产品。
炭素工艺学思考题及答案
炭素思考题及答案0-2炭素材料有什么特点。
P3答：炭素材料在导电性、导热性方面与金属材料有相似之处；在耐热性、耐腐蚀性方面与陶瓷材料有共同性；而在质量轻，具有还原性和分子结构多样性方面又与有机高分子材料有相同之处。
而它又有别的材料无法取代的性质：比弹性模量、比强度高，减震率大，生物相容性好和具有自润滑性及中子减速能力。
0-3试述炭素材料在国民经济中的地位。
答：当前，炭素材料已广泛应用于冶金、化工、电子、电器、机械等工业以及核能和航空航天工业，乃至作为人体生理补缀材料。
炭素材料已经成为近代工业中不可缺少的结构材料和功能材料。
1-1.碳的同素异形体在结构上有什么差别？造成性质上各有什么特点？P5-7答：碳有四种晶体，即金刚石，石墨，炔炭和富勒烯。
金刚石是最典型的共价键晶体，每个碳原子通过SP3杂化轨道与相邻的4个碳原子形成共价键；石墨结构是由SP2杂化轨道形成的，呈六角平面网状结构，以平行于基面的方向堆砌；炔炭由SP杂化轨道形成方向相反，交角为180度，2个未参与杂化的2P电子形成π键，生成线性聚合物键；C60的结构为20个正六角环和12个正五角环组成的笼状结构；金刚石具有很高的硬度和很高的熔点，而且是电绝缘体，而石墨呈偏状结构，具有很好的润滑性和导电性，炔炭熔点比石墨高，性质较为稳定，而富勒烯对称度高，比较稳定，不易导电。
1-3.炭素材料的强度有什么特点？P10答：（1）炭素材料的强度具有各向异性，平行于层面方向的强度大，而垂直于层面方向的强度低。
（2）炭素材料的比强度在常温下属于中等，但在2500℃以内，它的比强度随温度升高而增大。
1-4.什么叫自润滑性？为什么石墨具有自润滑性？P13答：自润滑性：由于晶体易于沿晶体层面剥离，在摩擦面上形成极薄的晶体膜，而使摩擦系数显著降低的性质。
原因:主要是因为石墨层之间结合力弱，易于相对滑动的缘故。
当石墨在金属表面形成石墨薄层后，就成为石墨与石墨之间的摩擦。
原生喹啉不溶物对沥青中间相转化及动力学影响
线， 且直线的斜率即为反应速率常数 ｋ。图 ３、４
即为 ２ 种沥青在不同温度下－ ｌｎ（Ｍ－ ｘ）与 ｔ 的关系图。
－ ｌｎ （Ｍ－ ｘ）
４．０
４５０℃
３．０ ４３５℃
２．０
４２０℃
１．０
０．００ １ ２ ３ ４ ５ ６ ７ 时间／ｈ
－ ｌｎ （Ｍ－ ｘ）
３．５ ３．０ ２．５ ２．０ １．５ １．０ ０．５ ０．０
量不同， ＳＰ２ 含有较高的原生 ＱＩ。中间相热转化特 征时间表明， 原生 ＱＩ 提高了中间相转化速率， 缩 短了中间相热转化的时间区间， 不利于中间相球体 的重排和择优取向。中间相转化动力学表明， 在相 同的温度下， ＳＰ２ 在 ４２０￣４５０℃温度区间中间相转 化 的 活 化 能 为 １２４．５ｋＪ／ｍｏｌ， 明 显 低 于 ＳＰ１ 的 １８７．８ｋＪ／ｍｏｌ， 即原生 ＱＩ 降低了中间相转化的活化 能， 这同大多数的学者研究结果一致。在中间相的 热转化过程中， 从各向同性的沥青基质中新生成的 具有光学各向异性的中间相小球体属于新相， 其生 成比较困难。原生 ＱＩ 的存在可以改变中间相的生 成机理。由于原生 ＱＩ 存在一定的活性中心［２］， 使得 沥青母相中新生的中间相小球体在原生 ＱＩ 的表面 进行， 从而消除了新相生成困难， 降低了反应的活 化能。此外， 原生 ＱＩ 可以阻碍新生成的中间相小 球体的融并， 促进了大量晶核的形成， 使得中间相 小球体出现得较早， 且球径小。由于低温下系统的 黏度较高， 不利于中间相迁移、吸收周围各向同性 基质长大， 最终形成镶嵌型光学显微组织。
Ａｂｓｔｒ ａｃｔ： Ｉｎ ｔｈｅ ｐａｐｅｒ， ｔｈｅ ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ ａｎｄ ｋｉｎｅｔｉｃｓ ｏｆ ｃｏａｌ ｔａｒ ｐｉｔｃｈ ａｒｅ ｓｔｕｄｉｅｄ ａｎｄ ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ ｋｉｎｅｔｉｃｓ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｏｆ ｔｈｅ ｍｅｓｏｐｈａｓｅ ａｒｅ ｍｅａｓｕｒｅｄ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔ ｓｈｏｗｓ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｍｅｓｏｐｈａｓｅ ｏｆ ｃｏａｌ ｔａｒ ｐｉｔｃｈ ｂｅｌｏｎｇｓ ｔｏ ｔｈｅ ｆｉｒｓｔ ｏｒｄｅｒ ｋｉｎｅｔｉｃｓ ｒｅａｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｉｔｓ ａｐｐａｒｅｎｔ ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ ｅｎｅｒｇｙ ａｔ ｔｈｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓ ｆｒｏｍ ４２０℃ ｔｏ ４５０℃ ｉｓ ｉｎ ｔｈｅ ｒａｎｇｅ ｏｆ １２４．５４￣１８７．８ｋＪ／ｍｏｌ． Ｔｈｅ ｐｒｉｍａｒｙ ｑｕｉｎｏｌｉｎｅ ｉｎｓｏｌｕｂｌｅ ｒｅｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ ｅｎｅｒｇｙ ｏｆ ｍｅｓｏｐｈａｓｅ， ｐｒｏｍｏｔｅｓ ｔｈｅ ｎｕｃｌｅａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｍｅｓｏｐｈａｓｅ ａｎｄ ｓｈｏｒｔｅｎｓ ｔｈｅ ｔｉｍｅ ｒａｎｇｅ ｏｆ ｔｈｅ ｍｅｓｏｐｈｓｅ ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ． Ｋｅｙ ｗｏｒ ｄｓ： Ｃｏａｌ ｔａｒ ｐｉｔｃｈ Ｍｅｓｏｐｈａｓｅ ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ Ｋｉｎｅｔｉｃｓ
煤沥青在高性能炭素材料领域的综合利用
一、煤沥青基炭素材料形成机理及影响因素1.初期液相炭化机理煤沥青转化为炭素前驱体是通过液相炭化来实现的。
煤沥青中，低分子芳香族化合物在350～550 ℃条件下发生热缩聚反应，逐步形成稠环芳香环结构，同时分子量增大，最后由固态炭素前驱体变成纯碳组成的固体。
一方面，炭化初期过程起重要作用的缩合稠环芳族分子一般是典型的平面分子，在自由运动的状态下，大的芳香族平面分子趋向于借助范德华力而互相堆积和取向。
因此，随着液相缩合环数的逐渐增加，在向固态炭素前驱体的过渡过程中，分子要通过具有一定取向性的液体，即所谓的液晶。
另外，由于反应历程的选择不同，其间也可能生成非平面的键，其分子不呈现取向性，在这种情况下，就变为固态的炭素前驱体。
2.煤沥青中一次喹啉不溶物（QI）对炭素材料形成和性能的影响一次QI主要由灰分、焦粒和超大分子组成。
首先，灰分在高温石墨化过程中能熔解碳，然后析出形成新的炭晶相。
在石墨化过程中，金属元素会因汽化而在炭材料内部及表面形成缺陷，从而降低炭素材料的力学、导热及导电性能等。
其次，在制备中间相的过程中，炭微球表面被一层球状微粒覆盖，其结构往往是复杂的未定义结构，这种结构的中间相继续发展往往不能形成广域结构，甚至不能形成流线型的体中间相，而只能形成马赛克型结构。
而不含QI的原料沥青形成的球晶尺寸分布宽，球体表面光滑，其结构基本为标准的Brooks-Taylor结构，这种结构的中间相炭微球可以发育成广域型体中间相，而具有广域型的体中间相往往是制备中间相沥青炭纤维和针状焦的优质原料。
以软煤沥青为原料制作炭素材料，对比不同制作条件（是否脱除QI）下炭素材料的用途，如表1所示，脱QI后的沥青炭素材料的附加值大大提高。
本文重点讨论高附加值、高性能的煤沥青基炭素材料。
表1 煤沥青在各炭素材料领域的应用精制炭素前驱体炭素材料主要应用领域脱QI针状焦石墨电极骨料金属熔炼、锂离子电池负极材料高纯浸渍沥青石墨电极浸渍剂石墨电极、C/C复合材料中间相炭微球储能材料锂离子电池负极材料可纺中间相沥青高性能碳纤维航空、航天、机器人不脱QI沥青焦各种石墨材料炼铝阳极、石墨干锅等可纺等方性沥青碳毡保温二、煤沥青在碳素材料领域的综合利用1.高纯粘结剂和浸渍沥青（1）应用及市场规模高纯粘结剂和浸渍沥青是生产高功率石墨电极和高性能C/ C复合材料的重要辅料，用量占石墨电极总量的30%。
不同正构烷烃溶剂沉淀中低温煤焦油沥青质的结构组成变化规律
2017年第36卷第6期 CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS·2101·化 工 进展不同正构烷烃溶剂沉淀中低温煤焦油沥青质的结构组成变化规律裴亮军，李冬，袁扬，薛凤凤，李稳宏（西北大学化工学院，陕西 西安 710069）摘 要：利用X 射线光电子能谱分析（XPS ）、元素分析和FTIR 对不同正构烷烃溶剂（正戊烷、正己烷、正庚烷）沉淀出的正戊烷沥青质（As-5）、正己烷沥青质（As-6）、正庚烷沥青质（As-7）、溶于正己烷不溶于正戊烷的沥青质[As-(5-6)]、溶于正庚烷不溶于正己烷的沥青质[As-(6-7)]、溶于正庚烷不溶于正戊烷的沥青质[As-(5-7)]共6种中低温煤焦油沥青质进行了表征，系统分析了元素的赋存形态、相对含量和官能团类型。
结果表明，碳在沥青质表面主要以sp 2碳和sp 3碳的形式存在，二者相对含量之和均达85%以上，以C =O 和COO —基团存在的C 较少，且As-(5-7)的芳香度较小，As-7芳香度最大。
6种沥青质表面的杂原子以O 原子为主，主要以C —OH 、 C —O —C 形式存在。
N 主要以吡啶、吡咯形态存在，两者含量之和均在70%以上，且含有少量的胺和质子化吡啶，As-(5-6)、As-(6-7)、As-(5-7)沥青质中胺类含量高于As-5、As-6、As-7，主要原因是前者芳香环侧链长度大于后者的。
关键词：中低温煤焦油；沥青质；不同溶剂；X 射线光电子能谱分析；表面结构中图分类号：TE622.1 文献标志码：A 文章编号：1000–6613（2017）06–2101–08 DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2017.06.019Composition and structural changes of low temperature coal tarasphaltenes precipitated in different n -alkane solventsPEI Liangjun ，LI Dong ，YUAN Yang ，XUE Fengfeng ，LI Wenhong（School of Chemical Engineering ，Northwest University ，Xi’an 710069，Shaanxi ，China ）Abstract ：Asphaltenes were precipitated with different n - alkanes from medium/low temperature coal tar ，including n -pentane asphaltene （As-5），n -hexane asphaltene （As-6），n -heptane asphaltene （As-7），soluble in n -hexane but insoluble in n -pentane[As-(5-6)]，soluble in n -heptane but insoluble in n -hexane[As-(6-7)] and soluble in n -heptane but insoluble in n -pentane[As-(5-7)]. They were characterized by XPS ，elemental analysis and FTIR. The occurrence state and content of element ，functional groups of elements in asphaltenes were obtained and systematically discussed. The results showed that the sp 2 carbon and sp 3 carbon were the main forms of carbon and the total content reached85%，while the C =O and COO — werefewer. The aromaticity （ƒa ） of As-(5-7) was obviously smaller than that of As-7. The heteroatoms on the surface of the six kinds of asphaltenes were mainly oxygen atoms existed in the form of C —OH and C —O —C mostly. The pyridine and pyrrolic were the main forms of nitrogen with the sum of relative content up to more than 70%. Nitrogen were detected as amine and the protonation pyridine with the smaller content in the total nitrogen functional groups. The第一作者：裴亮军（1990—），男，硕士研究生，从事煤焦油深加工研究。
煤沥青中喹啉不溶物测定的
中温沥青中喹啉不溶物测定的操作规程所用仪器：烧杯：100ml称量瓶：直径35mm，高70mm，并俯有严密的磨口盖；干燥器恒温水浴：温度控制在75±5℃。
抽滤瓶：容积为500-1000ml。
真空泵：1L/s，极限真空度0.067Pa。
玻璃漏斗：直径80mm。
滤纸：直径125mm中速定量滤纸。
洗瓶：容积200ml-500ml，带刻度。
离心机：转速为0-400r/min，带50ml硬制玻璃离心试管。
天平：感量0.0001克。
筛子：SSw500/315试剂：喹啉：甲苯：化学纯或焦化甲苯操作步骤1.将滤纸置于甲苯中浸泡24小时取出凉干，烘干后备用。
2.将两张在甲苯中浸泡过的滤纸折成双层漏斗形置于称量瓶中干燥至恒重。
3.称取制备好的试样1克（称重至0.0002克），煤沥青试样置于洁净的100ml的烧杯中，改制沥青试样置于离心试管中，加入20ml喹啉，用玻璃棒搅拌均匀。
4.将上诉装有试样的烧杯或离心试管，与装有喹啉的洗瓶一起浸入75±5℃的恒温水浴中，并不时搅拌，30分钟后取出，准备抽滤。
5.对装有改制沥青试样的离心试管应置于离心机中，在40000r/min的转速下离心20min后取出再过滤.6.装好过滤漏斗，放入2.中规定的滤纸，用喹啉浸润，将溶解后的试样漫漫倒入滤纸上，再用大约30ml的热喹啉多次洗涤滤纸上的残渣，并同时进行抽滤。
7.抽干后，用50ml-100ml热甲苯重复过滤洗涤，洗至无明显黄色。
8.滤干后取出滤纸，置于原来的称量瓶中，在105-110℃干燥箱中干燥90min后取出，稍冷，置于干燥器中冷却至室温，并称量至恒重。
9.计算喹啉不溶物含量W（%）=G2-G1/G式中：W（%）——喹啉不溶物百分含量；G2——称量瓶、滤纸及喹啉不溶物的总质量；G1——滤纸和称量瓶的质量；G——试样质量标准：GB/T2293—97。
喹啉的结构特征范文
喹啉的结构特征范文
喹啉是一种单环芳香化合物，它的结构特征包括分子式、分子量、官能团等。
1.分子式：
喹啉的化学式为C9H7N，由9个碳原子、7个氢原子和1个氮原子组成。
2.分子量：
喹啉的相对分子质量为129.16 g/mol。
3.环结构：
喹啉是由一个六元环和一个五元环组成的，它们共用一个碳原子。
六元环由5个碳原子和1个氮原子组成，五元环由4个碳原子和1个氮原子构成。
这两个环的相对位置使得喹啉具有平面结构。
4.成键：
喹啉中碳和氮原子之间通过σ键连接。
喹啉的芳香性来自于其平面结构，其中含有三个共轭双键。
这些双键有助于维持分子稳定性，并提供其特殊的化学性质。
5.官能团：
喹啉分子中没有明显的官能团，它是一个相对简单的化合物。
然而，喹啉通过与其他化合物的反应来引入不同的官能团，以获得更多的化学反应途径。
6.极性：
喹啉是一个非极性分子，因为芳香化合物通常不具有明显的极性。
虽然喹啉中包含了氮原子，但由于芳香性的存在，其分子整体呈现出非极性特征。
7.溶解性：
由于喹啉的非极性特性，它在非极性溶剂中（如环烷烃）具有较高的溶解度。
相反，喹啉在水中的溶解度较低。
这是因为水是极性溶剂，而喹啉是非极性分子。
总结：
喹啉是一种由一个六元环和一个五元环组成的单环芳香化合物。
它的分子式为C9H7N，分子量为129.16 g/mol。
喹啉本身没有明显的官能团，但可以通过反应引入其他官能团。
喹啉是一个非极性分子，具有较高的溶解度于非极性溶剂中。
煤沥青中甲苯不溶物、喹啉不溶物、β树脂的关系-概述说明以及解释
煤沥青中甲苯不溶物、喹啉不溶物、β树脂的关系-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分的内容可能如下所示：在煤沥青研究领域中，甲苯不溶物、喹啉不溶物和β树脂都是重要的指标之一。
它们是煤沥青中不溶于甲苯和喹啉的组分，通常被用作评价煤沥青质量和性能的重要依据。
甲苯不溶物是指煤沥青在甲苯中不溶解的部分。
它主要由煤沥青中的高沸点组分、镜质体和胶质体等形成。
甲苯不溶物的含量与煤沥青的胶结性、粘度等性质密切相关，同时也与煤沥青的品质和成分有关。
通过对甲苯不溶物的研究，可以衡量煤沥青的可加工性、稳定性以及其在道路、建筑等领域的应用性能。
喹啉不溶物是指煤沥青在喹啉中不溶解的部分。
喹啉不溶物主要由煤沥青中的胶状物质和大的结构胶质体等组成。
喹啉不溶物的含量与煤沥青的黏度、弹性等性质密切相关。
通过研究喹啉不溶物的特性，可以评估煤沥青的可塑性、柔软性以及在高温下的稳定性。
β树脂是指工业生产过程中从煤沥青中获得的一种树脂。
它是一种高分子化合物，具有良好的黏附性和胶结性。
在煤沥青中，β树脂的存在对煤沥青的胶结性和可加工性起到了重要作用。
通过研究β树脂的特性，可以进一步了解煤沥青的胶结机理和性能。
本文将重点讨论甲苯不溶物、喹啉不溶物和β树脂在煤沥青中的定义、特性以及与煤沥青的关系。
通过深入研究它们之间的相互作用和影响，可以更好地理解煤沥青的组成和性能，并为煤沥青在工程应用中的改进和优化提供有价值的参考。
同时，本文还将探讨研究煤沥青中甲苯不溶物、喹啉不溶物和β树脂的意义，并展望其在煤沥青研究领域的应用前景。
1.2 文章结构文章结构部分的内容可以按照以下方式编写：文章结构本文共分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分包括概述、文章结构和目的三个小节。
在概述中，将简要介绍煤沥青以及其中的甲苯不溶物、喹啉不溶物和β树脂。
在文章结构中，将说明本文的章节组织和内容安排。
在目的部分，将明确本文的写作目标和研究意义。
正文部分分为三个章节，分别讨论甲苯不溶物、喹啉不溶物和β树脂与煤沥青的关系。
炭处理用煤沥青的
3、煤沥青的种类
普通煤沥青的包括： 低温沥青 软化点 30-75℃ （软沥青）（煤焦油 蒸馏至320℃ ） 中温沥青 软化点 75-95℃ ）（360℃ ） 高温沥青 软化点 95-120℃ （硬沥青、改质沥青） （＞380℃ ） 超高温沥青 软化点 120-350℃ 改质沥青与高温沥青的区别： 高温沥青～软化点 ；改质沥青～ 软化点 沥青组分含量、结焦值
一、煤沥青的种类及应用
TI主要作用： 起粘结桥作用，提高糊料强度，提高炭阳极强度、密度、 导电率等。 TI具有可塑性，其含量过低，影响制品的强度和气孔率； 含量过高，影响沥青的粘结性。 TI最佳含量： 阳极糊用沥青为15-25%，阳极炭块为25-35%
一、煤沥青的种类及应用
B）喹啉不溶物（QI） 又称高分子树脂，沥青中不溶于喹啉的部分，是一组混合 物。通常含有二种不同的粒子，即原生QI和次生QI。相对分 子量在1800～2600。 原生QI约98%为有机物，是焦化过程中的热解粒子。 → → d≤1µm，C/H=3.5-4.0，约2%为焦煤等杂质， d≤10µm，通 过洗涤、沉降可以减少这些微粒。 次生QI是热聚合过程中380℃以上经液相反应生成的中间液 晶粒子，常称之为炭质中间相。它是由TS（甲苯可溶物） TI QI 。 d≤100µm， C/H=2.0-2.5。采用中等真空蒸馏技术，降低蒸 馏温度，可以降低次生QI。
5、煤沥青的污染
c ）干吸法 就是利用固体吸附剂表面对沥青烟气中各组分的吸附能力的 不同而进行分离。吸附剂脱附再生后可以循环使用。 常用的 吸附剂有：焦炭粉粒、白云石粉、氧化铝粉。 d）水洗法和油洗法 就是将沥青烟气与洗涤油（水）直接接触，经过传质和传热 过程，使焦油和烟尘冷凝下来，冷凝的焦油又将SO2、HF等气 体洗掉。 D）浸渍罐的烟气治理 采用湿法净化。
金属掺杂氧化铈柱撑蒙脱土改性沥青的老化行为及催化性能
第 55 卷第 3 期2024 年 3 月中南大学学报(自然科学版)Journal of Central South University (Science and Technology)V ol.55 No.3Mar. 2024金属掺杂氧化铈柱撑蒙脱土改性沥青的老化行为及催化性能刘帅1，金娇1, 2，刘培1，曾湘1，高玉超1，陈柏臻1(1. 长沙理工大学 交通运输工程学院，湖南 长沙，410114；2. 公路养护技术国家工程研究中心，湖南 长沙，410114)摘要：针对传统光催化材料在沥青路面中的应用催化降解效能低的问题，综合金属掺杂法和共沉淀法制备了3种金属(Cu 、Fe 、Mn)掺杂蒙脱土基氧化铈复合材料，探讨其物相成分演变规律、官能团变化特征及光吸收拓展范围，研究在梯度掺量条件下不同光催化复合材料改性沥青的流变性能、高温服役性能、抗老化能力及尾气降解效率。
研究结果表明：引入过渡金属阳离子可降低复合材料的带隙，在实现CeO 2在负载体上高分散效果的同时，也提高了新型光催化复合材料的光响应能力；当光催化复合材料掺量(质量分数)为4%时，改性沥青的高温流变性能、高温抗变形能力及抗老化性能衰减能力明显提升；当掺量为6%时，Fe 3+掺杂CeO 2柱撑蒙脱土改性沥青催化效果最佳，其中，对NO 的降解效率可以达59.6%，降解效能提升17.3%。
关键词：光催化；金属掺杂；改性沥青；老化性能；尾气降解中图分类号：U416 文献标志码：A 文章编号：1672-7207（2024）03-1132-14Aging behavior and catalytic performance of asphalt modified bycerium oxide pillared montmorilloniteLIU Shuai 1, JIN Jiao 1, 2, LIU Pei 1, ZENG Xiang 1, GAO Yuchao 1, CHEN Bozhen 1(1. School of Transportation Engineering, Changsha University of Science & Technology, Changsha 410114, China;2. National Engineering Research Center of Highway Maintenance Technology, Changsha 410114, China)收稿日期： 2023 −07 −25； 修回日期： 2023 −09 −28基金项目(Foundation item)：国家自然科学基金资助项目(52174237，51704040)；湖南省杰出青年科学基金资助项目(2022JJ10051)；德国优秀青年学者基金资助项目(GZ1717)；长沙市杰出创新青年人才项目(kq2206031)；广东省现代土木工程技术重点实验室开放课题(2021B1212040003)；湖南省研究生科研创新项目(CX20230851，QL20230205) (Projects(52174237, 51704040) supported by the National Natural Science Foundation of China; Project(2022JJ10051) supported by the Science Foundation for Outstanding Youth of Hunan Province; Project(GZ1717) supported by the Excellent Early Career Scientists of Germany; Project(kq2206031) supported by the Science and Technology Project of Changsha-Outstanding Innovative Youth; Project(2021B1212040003) supported by the Guangdong Provincial Key Laboratory of Modern Civil Engineering Technology; Projects(CX20230851, QL20230205) supported by the Postgraduate Scientific Research Innovation Program of Hunan Province)通信作者：金娇，博士，副教授，从事道路结构与材料研究；E-mail ：*****************.cnDOI: 10.11817/j.issn.1672-7207.2024.03.025引用格式： 刘帅, 金娇, 刘培, 等. 金属掺杂氧化铈柱撑蒙脱土改性沥青的老化行为及催化性能[J]. 中南大学学报(自然科学版), 2024, 55(3): 1132−1145.Citation: LIU Shuai, JIN Jiao, LIU Pei, et al. Aging behavior and catalytic performance of asphalt modified by cerium oxide pillared montmorillonite[J]. Journal of Central South University(Science and Technology), 2024, 55(3): 1132−1145.第 3 期刘帅，等：金属掺杂氧化铈柱撑蒙脱土改性沥青的老化行为及催化性能Abstract: In view of the low catalytic degradation efficiency of traditional photocatalytic materials in asphalt pavement, three kinds of metal(Cu, Fe, Mn) doped cerium oxide composite materials were synthesized using a combination of metal doping and co-precipitation methods. The evolution of their phase composition, changes in functional groups and extension of light absorption range were investigated. The high dispersion effect of CeO 2 on the negative support was achieved, and the photoresponse of the new photocatalytic composite was improved. The rheological properties, high-temperature performance, aging resistance, and exhaust gas degradation efficiency of asphalt modified with different photocatalytic composite materials under gradient doping conditions were studied. The results show that the introduction of transition metal cations can reduce the band gap of the composites. When the dosage of photocatalytic composite materials is 4%(mass fraction), the high-temperature rheological properties, resistance to high-temperature deformation and aging resistance of the modified asphalt are significantly improved. When the dosage is 6%, Fe 3+-doped CeO 2 supported on pillar-modified montmorillonite has the best catalytic effect, achieving a degradation efficiency of 59.6% for NO, and an increase of 17.3% in degradation efficiency.Key words: photocatalysis; metal doping; modified asphalt; aging performance; exhaust gas degradation随着我国经济快速发展，道路交通量不断增加，由汽车尾气造成的环境污染和人体健康危害等负面影响日趋严重[1]。
喹啉不溶物试验方法 GB
喹啉不溶物试验方法GB/T2293-97本标准适用于焦化固体类产品煤沥青、改制沥青喹啉不溶物含量的测定。
1 、原理一定质量的试样，在规定的试验条件下，用喹啉进行溶解，对不熔物进行过滤、烘干、计算其含量。
2 仪器与试剂（1）烧杯：100ml(2) 称量瓶：直径35mm，并附有严密的磨口盖。
（3）干燥器：内装干燥剂。
（4）恒温水浴：温度控制在75±5℃.（5）抽滤瓶：容积为500 ～1000ml（6）真空泵：1L/S，极限真空度0.067Pa（7）玻璃漏斗：直径80mm(8) 滤纸：直径125mm，中速定量滤纸。
（9）洗瓶：容积200～500ml，带刻度。
（10）离心机：转速为0～400۷/min，带50ml硬质玻璃离心试管。
（11) 分析天平：感量0.0001g(12) 筛子：SSa500/315um。
3、试剂（1）喹啉：化学纯、工业品或回收的喹啉在压力为101.3×10Pa 下重新蒸馏，切取235.5℃～238.0℃的馏分。
（2）甲苯：化学纯或焦化甲苯4、试样的采取和制备4.1试样的采取按GB2000的规定进行4.2试样的制备按GB2291的规定进行，烘干后用研体研磨成通过GB6004规定的ssω 500/315um筛的颗粒4.3对软沥青试样，应将试样溶解，搅拌均匀，保证溶解温度不超过150℃，溶解时间不超过10min5、试验步骤5.1将滤纸置于甲苯中浸泡24h取出晾干，烘干后备用。
5.2将两张在甲苯中浸泡过的两张折成双层漏斗形置于称量瓶中干燥并恒重。
5.3称取制备好的试样1g（称准至0.0002g)煤沥青试样置于洁净的100ml烧杯中，改质沥青试样置于离心试管中，加入20ml喹啉，用玻璃棒搅拌均匀。
5.4 将上述装有试样的烧杯或离心试管与装有喹啉的洗瓶一起浸入75±5℃的恒温水浴中，并不时搅拌30min后取出，准备抽滤。
5.5对装有改质沥青试样的离心试管应置于离心机中，在400۷/min 的转速下离心20min后取出再抽滤。