02煤沥青的性质及应用
煤沥青应用研究综述

煤沥青应用研究综述高天秀【摘要】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。
%Coal tar pitch is a byproduct distillation heavy residue of high temperature carbonization of coal tar after all kinds of light fraction extracted .The composition of coal tar pitch is very complex ,and it has high performance .After further processing ,a series of important high value-added products will be obtained from coal tar pitch .Coal tar pitch as coating materials ,paving materials and impregnating and binder were reviewed in this paper .【期刊名称】《淮南职业技术学院学报》【年(卷),期】2014(000)003【总页数】5页(P10-14)【关键词】煤沥青;中间相沥青;石油沥青;针状焦;碳纤维【作者】高天秀【作者单位】大同煤炭职业技术学院,山西大同 037003【正文语种】中文【中图分类】TQ522.65煤沥青全称为煤焦油沥青(coal tar pitch),是煤焦油经蒸馏加工后的产物。
由于煤焦油加工工艺的不同,生成50%~60%的煤沥青,是目前国内许多煤焦油加工企业生产中的渣料。
沥青材料知识点总结

沥青材料知识点总结一、沥青的基本概念1.1 沥青的定义沥青是一种常见的天然或人工产生的油质物质,主要由碳、氢、氧等元素组成。
它是一种具有胶质性质的物质,能够在适当条件下变为流体状态,也可以在干燥空气中凝固成为坚硬的物质。
1.2 沥青的来源沥青可分为天然沥青和人工合成沥青两大类。
天然沥青主要来源于石油的裂解过程中产生的渣油,或是从石油矿床中开采出来的天然产物。
而人工合成沥青则是通过在实验室或工厂中用化学方法合成的。
1.3 沥青的用途沥青主要用于道路铺设、建筑物防水、防腐、防腐蚀等领域。
在道路建设中,沥青通常用于铺设路面,以增加其耐用性和抗水性;在建筑防水领域,沥青则被用作防水层的主要材料。
二、沥青的性质2.1 物理性质沥青是一种具有胶质性质的物质,具有坚固性和可塑性。
在室温下,沥青呈固态或半固态,但在适当温度下,可以变为流体状态。
此外,沥青还具有抗老化、不透水、耐腐蚀等优良物理性质。
2.2 化学性质沥青主要由碳、氢、氧等元素组成,具有较高的碳氢比。
它在高温条件下可以与氧气发生燃烧反应,产生二氧化碳和水。
此外,沥青还具有不溶于水、耐酸碱的化学性质。
2.3 热性质沥青的热性质主要体现在其软化点、粘度和流动性等方面。
软化点是指沥青在一定条件下软化成半流体状态的温度,通常用来表示沥青的硬度和耐高温性能。
粘度是指沥青的流动性,高粘度的沥青具有较强的坚固性,而低粘度的沥青具有较好的流动性。
三、沥青的生产工艺3.1 天然沥青的提取天然沥青的提取是通过石油开采或天然沥青矿床开采等方式获取。
石油开采后的渣油经过一系列的加工和精制,可以得到茶胶沥青、硬质沥青和软质沥青等不同类型的沥青;而天然沥青矿床中的天然沥青则可直接用于生产。
3.2 人工合成沥青的生产人工合成沥青通常通过在实验室或工厂中进行化学合成的方式获得。
常见的方法包括热裂解、催化裂解以及油页岩加工等。
这些方法可以将石油、天然气或煤等原料转化为沥青原料,再经过一系列的加工和精制,得到所需的沥青产品。
煤沥青的组成和性质15页

引言煤沥青是许多种多环芳烃组成的一个混合物,它是炼焦工业的副产品,是目前资源最丰富、价格最低廉的多环芳烃群的来源。
在炭素工业、建筑工业等方面有着非常重要的用途。
由于电炉炼钢和电解铝工业的发展,对于作为黏结剂的沥青在数量上和质量上提出了越来越高的要求。
近年来沥青炭纤维的发展使炭纤维的价格大为降低,因而有可能在汽车制造、建筑工业上开发出大量的新用途,如果这一前景得以实现,则沥青的需求无论在量上、还是在质上,都将有一个飞跃。
从沥青的组成看,石油沥青的芳香度低,而煤沥青的芳香度高。
这使得它们各具有自身的特点,各有自己适宜的用途。
从资源量来看,石油的蕴藏量远远不及煤,在这一意义上讲,我们更应该把目光移向煤沥青。
目前制造超高功率电极的原料——针状焦主要是由渣油和石油沥青制造的,但是,如果把煤沥青(或从煤焦油开始)加以处理,也可以制成针状焦。
沥青基炭纤维的开发是从石油沥青开始的,但是煤沥青经过一定的处理和调制,也可以制造出优质的炭纤维。
1.煤沥青的组成和性质煤沥青(下文简称为沥青)是有大群多环化合物及其衍生物组成的,其中已确认出的化合物已有几百种之多。
在炭素工业中用作黏结剂和浸渍剂的沥青,我们没有必要,也不可能把其中各个化合物分离出来,一一加以研究。
研究沥青最实用的方法就是溶剂萃取分析或称溶剂抽提分析的方法,简称为溶提分析法或分部溶提法。
所谓分部溶提法就是分别用不同的溶剂处理沥青,把它分成可溶的与不可溶的两部分。
如果适当地选择几种溶解能力不同的溶剂,就可以把沥青切割成不同的几个溶提组分。
进一步可以对各种不同的溶提组分进行物理、化学和工艺性能方面的研究。
2.沥青的溶提分析从上个世纪,就有人用溶提法研究煤的组成,例如,De Marsilly在1860年曾用苯、酒精、乙醚、三氯甲烷和二硫化碳等溶剂,对煤进行系统的溶提研究。
以后,进行这种研究的学者逐渐增多,方法也逐渐系统化了。
受到上述对煤的溶提研究的启示,有些学者对沥青进行了溶提研究,特别是在沥青用作炭素制品的黏结剂以后,这类研究逐渐增多,从而丰富了我们对沥青的组成和性质方面的知的,所以溶提的产率很大程度上依赖于溶剂的沸点。
煤沥青燃料的研究和应用

[] 高碧霞. 2 煤沥青高附加值产品开发的探讨【] J.上海 化工, 0 , ; 2. 2 一 3 2 01 0 0 9 [〕 赵立合, 3 王恒, 华奇平, 沥青浆体燃料及其燃烧性 等. 能[] 钢铁, 83 1 , 6. 9 , ()6 一 4 J. 1 9 3 2 [ ] 刘佩正.煤沥青燃料组合物及其燃 烧工艺 〔 ] 4 P.
全 中 核 期 矿 类 心 刊 《A一D 范 执 优 期 国 文 心 刊 业 核 期 CJ 规 》 行 秀 刊
L 转化利用
煤沥青傲料的研究和应用
常 ‘魏文珑 , 宏宏 , ‘王志忠 , ‘杨怀旺, 姚润生 ,, 3 ,
(. 1太原理工大学化学化工学院, 山西 太原 002; 304 2临汾市同世达实业有限 . 公司, 山西 临汾 01 0 40 ; 0 3 山西金尧焦化有限公司, . 山西 临汾 010) 400
() 1 中国的石油资源比较缺乏, 0年代以 自7 来, 石油开采量的增长一直呈下降趋势, 难以满足国 民经济高速发展的需要。尤其是在“ 八五” 期间, 国 民经济总产值平均每年增长9 要求石油相应增 %, 长6 %以上, 而实际的增长率却只有 1 %; () 2 中国石油深加工工业发展迅速, % 年中 1 9 国石化总公司所属炼油厂的深加工能力比19 年 91 提高了3 从而使可供分配的重油和渣油资源急 倍, 剧减少, 0 2 0年石油深加工程度又提高了 1%以 0 0
中图分类号:5 Q2 文献标识码: A 文章编号: 0- 7(070- 2 - 3 1 6 7220)4 09 0 6 0 0
1 煤沥青资源及现状
煤焦油是炼焦中的副产品, 所以煤焦油产量也 随焦炭产量的增加而增加。受国内外市场影响, 近 几年中国焦炭产量迅速增涨。中国是世界焦炭生产
煤沥青的热解特性研究

煤沥青的热解特性研究2019年09⽉煤沥青的热解特性研究姬锐赵修洪(陕西煤业化⼯集团神⽊天元化⼯有限公司,陕西榆林719319)摘要:煤焦油利沥青简称煤沥青,是⼀种包含各种化合物的有机物,是我国炭材料⽣产粘结剂的主要原料,被⼴泛应⽤于机械、电⼦、冶⾦、航空、核能、⽣物⼯程以及环境保护等领域,由于煤沥青的价格低廉、储量丰富,因此,成为我国重点研究的能源之⼀。
由于煤沥青具有⼴泛的应⽤型,通过对其理化性质进⾏深⼊了解能够充分了解其热解特性。
⽂章结合软沥青和改质沥青分别进⾏A 组分和B 组分的萃取实验,通过热重分析法作为检测⼿段来考察煤沥青的种类,深⼊了解其族组成以及升温速率的热解规律,进⽽对煤沥青热解特性进⾏全⾯掌握。
关键词:煤沥青;热解特性;热解规律煤沥青是我国制备碳素相关⾼精尖材料的优质原材料,其在我国范围内的储量极其丰富,且价格低廉,因此得到了⼴泛的应⽤。
我国要想充分的提升煤焦油的利⽤效率就必须要提升煤沥青的利⽤效率,⽽充分了解煤沥青的理化性质以及其热解特性能够⼤幅提升煤沥青的利⽤效率,对于相关材料⽣产具有⼗分重要的作⽤。
煤沥青作为⼀种⽆固定熔点的固体,其在常温条件下多数呈⿊⾊和玻璃相,在受热后得以软化甚⾄是融化成为液体。
通常煤沥青以其不同的软化点进⾏分类,可划分为⾼温、中温和低温等三种类别的煤沥青。
当前我国碳素⽣产领域技术⽔平的不断提升使得市场的需求品质得到根本提升,为了更好的提升市场竞争⼒,开发各种全新的沥青品种,就必须要充分了解软性煤沥青的特性,充分了解其不同族组成的热解⾏为。
1热解实验1.1原料和试剂本⽂研究实验采⽤的原料为:低温煤沥青、煤渣液化萃取沥青、精制软沥青、改质沥青(空⽓氧化)以及软沥青。
本⽂研究实验采⽤的沥青族组分原料分别为:软沥青和改质沥青。
本⽂研究实验采⽤的试剂为:喹啉(天津化学试剂⼀⼚)、甲苯(沈阳市东陵区红⽇化⼯⼚)、丙酮(沈阳市新西试剂⼚)、⽢油(沈阳红旗制药有限公司)。
煤沥青综述

煤沥青及煤焦油改质沥青综述王东(山西宏特煤化工有限公司浸渍剂沥青装置,山西交城030500)摘要:介绍了煤沥青的性能、用途以及有广泛用途的煤焦油改质沥青的优异特性,改质机理和生产工艺;分析了目前国内煤焦油改质沥青工艺存在的问题,并就这些问题提出了改进措施。
煤沥青是煤焦油沥青的简称,是煤焦油蒸馏后的残渣,为煤焦油加工过程中的大宗产品,是制取各种碳素材料不可替代的原料。
中国是煤沥青生产和应用的大国,目前煤沥青的产量已达200万t,占煤焦油总量的50%以上。
目前,煤沥青主要用于制造冶金业中碳素电极的粘结剂,高附加值的碳材料和针状焦,以及防水和建筑材料,其中以粘结剂的应用最为广泛。
但是,未经改质的煤焦油沥青,其软化点低,挥发份高,结焦值低。
所生产的电极制品比电阻大,抗氧化和热稳定性差,机械强度低。
因此,煤焦油沥青要经过改质,改善其理化性质后,才能满足电极生产的质量要求。
同时,国外焦化行业由于受环保的限制而呈现萎缩,导致改质沥青出口的增加,而国内冶金业的发展也增加了改质沥青的用量。
因此改质沥青产品有着广阔的国内国际市场及较高的利润,近年来国内各大焦化厂相继增建了改质沥青生产装置,使产品的市场竞争日趋激烈。
1煤沥青概述1.1煤沥青的性质煤沥青是5000多种三环以上多环芳香族化合物和少量与炭黑相似的高分子物质构成的多相体系和高碳物料,含碳92%~94%,含氢仅4%~5%左右,是制取各种碳素材料不可替代的原料。
由于煤沥青组成复杂、分子量大,常用正己烷、甲苯和喹啉溶剂对煤沥青进行分级。
具体分析如下:(1)甲苯不溶物(BI)BI是沥青中不溶于甲苯的残留物。
其平均相对分子质量为1200~1800,C/H原子比为1.53左右,外观为黑棕色粉末,具有稳定的组分。
该组分具有热可塑性,并参与生成焦炭网格,其结焦值可达90%~95%,对骨料焦结起重要作用。
沥青的结焦值随着BI的增加而增加。
BI对炭制品机械强度、密度和导电率有影响。
煤沥青知识总结

煤沥青知识总结
煤沥青是一种矿物质质地致密、颜色黑色或深棕色的沥青状物质,主要成分为碳、氢和少量的氮、硫、氧等元素。
它是煤炭在高温和压力下经过热解或氧化反应形成的产物。
以下是煤沥青的一些主要特点和用途:
1. 物理特性:煤沥青具有高粘度和粘合性,可被加热和溶解于石油沥青或有机溶剂中。
2. 用途:煤沥青广泛应用于建筑、道路、电缆、航空、石油化工等领域。
它可以作为沥青混凝土的黏结剂、防水材料、石油焦化的原料以及一些特殊化学工艺的催化剂。
3. 分类:根据煤沥青的起源、组成和特性,可以分为天然煤沥青和改性煤沥青。
天然煤沥青是指从天然煤炭中提取、经过加工而得到的沥青产品;改性煤沥青是指通过添加一些化学物质或改变沥青物性而得到的产品。
4. 提取方法:煤沥青一般通过煤沥青化工、浸渍法、萃取法等方法来提取和分离。
5. 环境影响:煤沥青的提取和应用过程可能会带来环境问题,如地表破坏、水体污染和空气污染。
因此,在使用煤沥青时需要考虑环境保护措施,尽量减少对环境的影响。
总体来说,煤沥青是一种重要的工业原料,具有广泛的应用前
景。
然而,也需要在开发和利用过程中注意环境问题,采取相应的措施以保护环境。
沥青材料的知识点总结

沥青材料的知识点总结1. 沥青的来源沥青是一种天然产物,主要来自石油炼制过程中的残渣。
石油中的沥青通常在炼制过程中被分离出来,形成胶状物质,后来被用于道路铺装。
此外,沥青还可以从天然沥青矿中开采,这些矿藏通常位于地下,需要进行采矿和提炼。
2. 沥青的制备沥青的制备过程包括炼制、改性和添加剂,其中炼制是最基本的过程。
在炼制过程中,石油中的沥青被加热,随后通过蒸馏、溶剂萃取或其他方法分离出来。
接着,沥青通常需要经过改性处理,以改善其性能和耐久性。
添加剂的使用也可以改善沥青的特性,使其更适合特定的应用。
3. 沥青的性质沥青具有多种有趣的性质,包括粘度、黏度和弹性。
粘度用来描述沥青的流动性和黏附性,而黏度则描述了沥青的内聚力和凝固特性。
弹性表示沥青在受力后能够恢复原状的能力。
这些性质使得沥青成为一种理想的道路材料。
4. 沥青的应用沥青主要用于道路铺装,这包括新建道路和现有道路的维护。
沥青混凝土是一种常见的道路铺装材料,它由沥青、矿料和粘合剂组成。
此外,沥青也用于屋顶防水、防水涂料和其他建筑领域。
它在修补裂缝和封闭混凝土表面方面也有广泛的应用。
5. 沥青的环境影响沥青在生产、应用和废弃阶段都会对环境产生影响。
在生产阶段,炼制和改性过程会产生大量废水和尾气,对周围环境造成污染。
此外,造成用沥青铺装覆盖的道路会导致水文循环的变化和城市热岛效应。
废弃的沥青混凝土也会对土壤和地下水产生负面影响。
总的来说,沥青是一种重要的建筑材料,它在公路建设和维护中发挥着关键作用。
然而,要注意沥青生产和应用过程中可能产生的环境问题,并采取适当的措施减少其负面影响。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
.%%/ 年第 . 期
常宏宏等: 煤沥青的性质及应用
・ $!・
种, 球状沥青是用煤沥青经特殊的成型工艺而制成的 一种沥青产品, 已广泛用于高炉出铁沟浇铸料中。球 结焦 状沥青生产希望原料的软化点在 !!" # !$% & , 值 ’%( 以上。 ! ) " * 浸渍剂沥青 浸渍剂沥青是生产电炉炼钢用高功率 ( +, ) 、 超 高功率 ( -+, ) 石 墨 的 主 要 原 料 之 一。发 达 国 家 在 +,、 -+, 石墨电极生产中非常重视原料的选择, 浸渍 工序普遍使用专用浸渍剂沥青, 国内一直没有专用浸 渍剂沥青, +,、 -+, 石墨电极生产用浸渍剂以普通中 温沥青代替。与国外先进生产工艺相比, 存在生产周 期长, 生产费用高, 产品质量差, 而且不能生产大直径 产品在国际市场上无竞争力。 优质 -+, 石墨电极, 在浸渍剂沥青研制开发方面, 鞍山热能研究院、 武汉 科技大学、 华东冶金学院和无锡焦化厂等做了大量的 实验工作。山东兖矿科蓝煤焦化有限公司采用溶剂 沉降法净化煤沥青, 在工业装置上试产浸渍剂沥青获 得成功, 生产的浸渍剂沥青各项质量指标已达到国际 先进水平。 ! ) ! * 煤沥青针状焦 针状焦是 .% 世纪 /% 年代炭材料中大力发展的 一个优质品种, 具有低热膨胀系数、 低空隙度、 低硫、 低灰分、 低金属含量、 高导电率等一系列优点。其石 墨化制品化学稳定性好、 耐腐蚀、 导热率高、 低温和高 温时机械强度良好, 主要用于制造超高功率电极和特 种炭素制品, 是发展电炉炼钢新技术的重要材料。 根据原料线路不同, 针状焦分为油系和煤系 . 种, 其生产方法也有一定差异。世界针状焦年总产量 约 !.% 万 0, 主要生产国只有美国和日本等几个国家, 长期以来, 我国针状焦一直依赖进口。 “ 六五” 期间, 针状焦被列为国家重点科技攻关项目, 经过多家科研 院所和企业共同努力, 技术上有所突破, 并获得了我 国自己的专利。 “ 八五” 期间, 国家安排了 $ 个针状 焦试验项目: 辽宁鞍山沿海化工厂 ( 原鞍山化肥厂) . 万 0 1 年煤系针状焦 ( 改制法) 项目、 山东兖矿科蓝煤 焦化有限公司 ( 原山东济宁煤化公司) . 万 0 1 年煤系 针状焦 ( 溶剂法) 项目、 辽宁锦州石化公司 2 万 0 1 年 油系针状焦项目及安徽安庆石化公司油系针状焦项 目。后来山东海化集团又建设了 . 万 0 1 年油系针状 万方数据 +, 电极的生 焦装置。目前生产的针状焦已经用于
[ *] 料 。 [ ’, !] " 4 煤沥青的应用
"( #4
黏结剂沥青 * )炭材料黏结剂。在炭素制品生产中, 沥青是
不可缺少的黏合剂, 尤其是在电极生产过程中用于使 粉状固体料成型的黏合剂好坏对电极质量起着至关 重要的作用。随着炼铝工业和钢铁工业的发展, 铝厂 对阳极糊和钢厂对石墨电极的要求越来越高, 因此提 高黏结剂沥青的质量十分重要。我国自从 ’" 世纪 B" 年代前苏联援建吉林炭素厂和哈尔滨电碳厂起, 各种炭材料的生产一直选用中温沥青作为黏结剂。 ’" 世纪 )" 年代起, 贵阳铝厂和青铜峡铝厂引进电解 铝装置, 需要质量好、 软化点高的改质沥青后, 焦化工 作者开始研制改质沥青。随着沥青种类的增加和质 量的提高, 我国铝用炭材料生产中逐渐采用改质沥青 取代中温沥青作为黏结剂, 黑色冶金炭素行业也在着 手开展这方面的工作。改质沥青取代中温沥青作为 炭材料生产用黏结剂已是必然趋势。但由受我国炭 素制品生产技术装备现状的限制, 很多炭素厂希望黏 J-、 结剂沥青有较高的结焦值、 ! K 树脂和适宜的 ,-, 又不希望软化点太高。面对这种市场需求, 研制生产 了质量指标各异沥青品种, 形成系列产品, 有力支持 炭素行业的发展。 ’ )耐火材料黏结剂。煤沥青另外一个重要用途 是耐火材料工业的黏结剂。镁碳砖的生产, 希望黏结 并有较高的结 剂沥青软化点在 *)" 2 ’"" # 范围内, 焦值 ( GB. 2 3". ) 。耐火材料以沥青作黏结剂由来 已久。沥青的使用形式有液体 ( 单独或复合) 、 固体 ( 粉、 粒、 球) 等。球状沥青是近几年生产的一个新品
万方数据
・ !"・
山西焦煤科技
’""3 第 ’ 期
!""# 以上生产沥青的聚合反应时, 少量焦油的蒸馏 加热时不溶化, 所 生成的, 它的 $ % & 原子比为 ’( )) , 生成的焦炭呈各向同性, 石墨化性能差, 不利于沥青 中间相的成长; ! 树脂是一种不同于 ! 组分的物质, 其 $ % & 原子比为 *( +’ , 单独焦化时与 ,- 一样, 不经 溶化阶段形成各向同性焦, 其石墨化性能差, 但与苯 可溶物共热时, 溶解成具有流体状易石墨化的碳, 因 此, 有利于沥青质量的提高。 ! 树脂含量增加, 从各组分的作用看, 沥青中芳香族化合物成分随 $ % & 原子比的增大而升高, 固定碳上升, 沥青软化点 提高, 黏结性增强。因此, 为了提高沥青黏结剂的质 适当提高 ! 树脂的 量, 要求降低沥青中 ,-. 的含量, 含量, 以求沥青获得较高的芳香性与高的碳含量, 以 及优良的润湿性与黏结力, 为此必须对沥青进行改性 处理。但在实际生产中, /0. 含量增加, 则沥青芳香 性与碳含量 ( $ % & 原子比) 降低; ,-. 与 ! 树脂含量 增加, 沥青的浸润性与黏结力下降。为了取得较好的 沥青焦化值, 获得较好的性能组合, 常要求沥青中原 改性后在 3 2 +. 左右, /生 ,- 含量在 1 2 !. 左右, 含量在 1! 2 1). 为宜。 ! 4 煤沥青的种类 煤沥青品种较多, 普通煤沥青产品包括低温沥青 ( 567 89:;9<=8><9 ;?8@A, 软化点 1" 2 3B # ) , 又称软沥 青 ( C6D8 ;?8@A) 、 中温沥青 ( :9E?>: ;?8@A, 软化点为 3B 、 高温沥青 ( A?FA 89:;9<=8><9 ;?8@A, 软化点为 2 +B # ) +B 2 *’" # ) , 又称硬沥 青 ( A=<E ;?8@A ) 和改质沥青 ( :6E?D?9E ;?8@A) 。改质沥青是普通煤沥青类型中的 高档产品, 改质沥青与高温沥青的区别在于: 高温沥 青仅对软化点有要求, 而改质沥青除了软化点与高温 沥青相近外, 还对沥青组分含量和结焦值等有具体要 求, 即改质沥青体现在对煤沥青结构组成和质量品级 的要求上, 而这些要求都是针对炭材料的实际生产需 要而设定的。 根据用户要求, 煤焦油加工企业也可生产软化点 例如高炉用热压小炭 为 *’" 2 ’B" # 的特高温沥青, 砖就采用软化点高达 *1" # 左右的高温沥青, 其甲苯 不溶物含量达 !’. , 结焦值高达 3". , 炼钢转炉内衬 用镁炭砖采用软化点为 *B" 2 1’" # 的高温沥青粉, 其固 定 炭 含 量 高 达 GB. 2 )G. , ! 树脂含量高达 万方数据 1". 2 G". 。含炭耐火材料采用的煤沥青形式有液
。
目前, 煤沥青资源的加工利用水平和效益对整个 煤焦油加工来说至关重要。国内许多煤焦油加工企 业,沥青基本不再加工,其价格常低于原料焦油,造 成煤焦油加工企业效益不佳甚至于亏损,可见如何 对煤沥青进行必要的深加工,提高产品的附加值是 煤焦油加工的一个重要问题
[ !]
。
!
作者简介: 常宏宏 " 男" AH’’ 年出生" !&&I 年毕业于太原理工大学" 在职博士生" 太原" &B&&!I
" " 摘" 要" 阐述了煤沥青的性质、 组成和种类, 介绍了煤沥青在黏结剂、 浸渍剂、 碳纤维、 涂料及燃 料油等方面的应用。 关键词" 煤沥青; 黏结剂; 浸渍剂; 碳纤维 ! " 煤沥青的性质与组成 ! % ! " 煤沥青的性质 煤沥青全称为煤焦油沥青 ( 2$*1 9 :*;<-:2) ) , 是煤 焦油蒸馏提取馏分 ( 如轻油、 酚油、 萘油、 洗油和蒽油 等) 后的残留物, 煤焦油是生产炼铁用冶金焦或生产 民用煤气时, 作为煤高温干馏的副产物得到的。煤沥 青是煤焦油加工过程中分离出的大宗产品,随蒸馏 条件的不同,其产率一般为 =&> ? @&> 。煤沥青具 有稳定的性能, 在炼钢、 炼铝、 耐火材料、 炭素工业、 筑 路及建材等行业日益得到广泛的应用。 煤沥青常温下为黑色固体, 无固定的熔点, 呈玻 璃相, 受 热 后 软 化 继 而 熔 化, 密 度 为 A% != ? A% B= 0 C 2D 。煤沥青的组成极为复杂, 已查明的化合物有 ’& 余种, 大多数为三环以上的多环芳烃, 还含有 E、 #、 ( 等元素的杂环化合物和少量直径很小的炭粒。 煤沥青的分子量在 A’& ? ! &&& 之间, 其 . C F 原子比 约为 A% ’ ? A% G , 元素组成为 . 占 H!> ? HB> , F占 B% => ? I% => , 其余为 E、 #、 (。煤沥青组成既与炼 焦煤性质及其杂原子含量有关, 又受焦化工艺、 煤焦 油质量和煤焦油蒸馏条件的影响
[ A] B
!% ""
[ B] 煤沥青的组成
煤沥青是以芳香族为主的结构复杂的高分子化 合物混合体, 其分子量范围广, 常含有不溶于溶剂的 碳质成分。根据使用的溶剂种类不同, 可将煤沥青分 为苯可溶组分 ( J( )9 " 树脂、 喹啉不溶物 ( KL )9 # 树脂以及甲苯不溶喹啉可溶组分 9 $ 树脂。苯可溶 相当于沥青中的石油质 ( " 组分) 和沥青质 组分 ( J() ( $ 组分) , 石油质 ( " 组分) 是含有 I ? @ 个苯环的芳 香族缩聚物, 其 . C F 原子比约为 &% @G , 经轻度加热一 段时间后, 可以聚合为沥青质, 析焦量增大, 在沥青中 起溶剂作用, 其浸渍性强、 黏结性极弱, 能改善混合条 件, 适当降低沥青的软化点。沥青质 ( $ 组分) 是含 有 ’ 个以上苯环的芳香族缩聚物, 其 . C F 原子比约 为 A% &@ , 具有极强的黏结性和易石墨化性能, 是沥青 为#组 中起黏合作用的主要成分。而苯不溶物 ( JL ) 分, 人们常称为游离碳, 是一种大分子量的缩聚苯环 化合物, . C F 原子比约为 A% =B , 对碳没有黏结性与浸 润性, 因此沥青中苯不溶物含量不宜太高, 否则会降 低沥青的黏合性, 使制品在焙烧时体积胀大。但适量 的 JL 组分有利于 促 进 $ 、 生成强 " 组 分 一 起 焦 化, 固、 致密的黏合焦的作用, 它依据实验的溶剂喹啉又 可分为喹啉不溶物 ( KL )9 # 树脂和苯不溶、 喹啉可 溶物 9 $ 树脂。喹啉不溶物 ( KL )9 # 树脂是一种悬 浮在沥青中的过度相物质, 通常可细分为原生 KL、 次 生 KL、 灰分、 KL 取代物、 焦炭和煤粉。原生 KL 是在煤 焦炉焦化裂解反应时在焦油中产生的; 次生 KL 是在