基于高附加值沥青制备的煤焦油QI脱除机理及工艺研究
发布时间：2021-01-20 22:01
随着传统煤焦油沥青市场日趋饱和,需对煤沥青产品进行细分,从而开发不同的高附加值沥青产品去满足市场需求。煤焦油中以QI为代表的杂质,其含量、组成以及尺度等对后期高附加值煤沥青产品及其用途有重要影响。因此,结合企业煤焦油原料及现有生产工艺开发了精制分离技术。以煤焦油为原料,通过添加非芳烃、洗油和脱酚油来研究这些溶剂油对煤焦油QI的脱除效果以及溶剂与煤焦油QI之间的相互作用机理。对原料煤焦油和溶剂的检测表明:煤焦油和溶剂油中都含有芳烃、脂肪烃和一些极性侧链,而非芳烃中脂肪烃含量最多,脱酚油中极性基团最多。考虑到溶剂的加入通过破坏煤焦油中QI表面的胶质作用释放QI颗粒,同时降低体系的粘度使得QI颗粒沉降,从而保证净化煤焦油蒸馏后沥青的结焦值和收率,提出了采用低配比的非芳烃和洗油或者脱酚油混合溶剂对煤焦油QI进行分离。以煤焦油为原料,非芳烃、洗油和脱酚油作为溶剂,研究添加单一溶剂和混合溶剂时50～150℃下煤焦油的流变性,建立了混合体系的黏度模型,对减少试验和科学预测分离效果提供了准确的溶剂参数。从试验结果可以看出:随着温度的增加,添加不同种类的溶剂,煤焦油的黏度都会逐渐降低,而相同的添加量下非...
【文章来源】：上海应用技术大学上海市
【文章页数】：97 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图３．１煤焦油ＱＩ在空气气氛中的热重曲线??
?第１７页??图３．１是煤焦油中的ＱＩ在空气气氛中的热失重曲线。可以看到，ＱＩ样品在５００°Ｃ??左右开始出现失重现象，到６００°Ｃ左右重量基本保持不变，说明ＱＩ中的有机组分在此??温度范围内发生燃烧而损失掉，灰分含量约为５．９?ｗｔ．％，有机组分含量为９４．１ｗｔ．％。??３．１．３?ＱＩ?的?ＥＤＳ?分析??３７６??３２９??２８２??１４１?Ｉ?＾?Ｍ??９４?Ｉ?＾??４７?ｉｌｌ．丄“…＾?ｋ?，?＼?ａ?＇?Ｉ?’??〇??????ｉ?＾一?Ｉ??０．００?１．００?２．００?３．００?４．００?５．００?６．００?７．００?８．００?９．００??Ｌｓｅｃ：?２９．７?０?Ｃｎｔｓ?０．０００?ｋｅＶ?Ｄｅｔ：?Ｏｃｔａｎｅ?Ｐｌｕｓ?Ｄｅｔ??图３．２煤焦油ＱＩ的ＥＤＳ谱图??Ｆｉｇ?３．２?ＥＤＳ?ｓｐｅｃｔｒｕｍ?ｏｆ?ｃｏａｌ?ｔａｒ?ＱＩ??表３．２煤焦油ＱＩ的ＥＤＳ分析结果??Ｔａｂｌｅ?３．２?ＥＤＳ?ａｎａｌｙｓｉｓ?ｏｆ?ｃｏａｌ?ｔａｒ?ＱＩ??Ｅｌｅｍｅｎｔｓ?Ｗｅｉｇｈｔ?（％）?Ａｔｏｍｉｃ（％）??Ｃ?６９．９４?７７．１９??Ｏ?２３．１２?１９．１６??Ｎａ?４．８５?２．８０??Ｋ?０．５７?０．１９??Ｓｉ?１．１６?０．５５??Ｃａ?０．３６?０．１２??ＥＤＳ可对样品表面的元素进行定性和半定量的分析。从图３．２中可以看出来，ＱＩ??中除了含有Ｃ、０元素外，还含有一些无机元素，如Ｎａ、Ｋ、Ｃａ，说明煤焦油中ＱＩ是??由有机和无机两部分组成。无机组分可能来源于煤中的灰分以及生产过程中由于装
图３．３煤焦油ＱＩ的红外光谱图??Ｆｉｇ?３．３?ＩＲ?ｓｐｅｃｔｒｕｍ?ｏｆ?ｃｏａｌ?ｔａｒ?ＱＩ??图３．３为煤焦油ＱＩ的红外谱图，３７００？３０００ｃｍ－１处为Ｏ－Ｈ及Ｎ－Ｈ的伸缩振动吸收??峰，１３８０？１６１０ｃｍ－１为苯环、芳环中Ｃ＝Ｃ的骨架振动吸收峰，在化学位移１４５０？１３６０??ｃｎｒ１处为饱和Ｃ－Ｈ弯曲振动带，在７４０？８９０?ｃｎｒ１处有芳环面外Ｃ－Ｈ弯曲振动吸收峰，??在１１５０？１２５０ＣＩＴＴ１处Ｃ－０－Ｃ伸缩振动峰。以上结果说明，煤焦油ＱＩ的表面含有一定??的含氧、含氮等极性官能团。??３．１．５ＱＩ?的?ＸＰＳ?分析??
【参考文献】：
期刊论文
[1]煤沥青基功能碳材料的研究现状及前景[J]. 肖南,邱介山. 化工进展. 2016(06)
[2]煤焦油沥青的深度利用及发展前景[J]. 骆仲泱,王少鹏,方梦祥,王昊,王勤辉. 化工进展. 2016(02)
[3]溶剂沉降法脱除煤焦油中的喹啉不溶物[J]. 唐世波,魏晓慧,熊楚安,许德平. 煤炭转化. 2016(01)
[4]国内煤焦油深加工现状及发展方向[J]. 顾志华,朱文,坚许忠,郎莹. 新疆化工. 2014(02)
[5]我国煤焦油加工市场现状及发展趋势探讨[J]. 姜涛,金学坤,陈凤娟. 广东化工. 2014(10)
[6]溶剂-离心法脱除煤焦油沥青中的喹啉不溶物[J]. 邱江华,王光辉,包云成,钱红辉,常红兵,刘向勇. 武汉科技大学学报. 2013(06)
[7]煤焦油沥青加工应用的研究进展[J]. 赵鹏程,姚婷,杨宏伟,周建石,李召良. 当代化工. 2013(08)
[8]炭材料专用浸渍剂沥青的研究进展及应用前景[J]. 何莹,郭明聪,高源,刘书林,陈雪. 炭素技术. 2013(04)
[9]煤焦油加工的国内外现状及发展趋势探讨[J]. 王宏成. 中国石油和化工标准与质量. 2012(15)
[10]煤焦油加工技术在工业中的应用[J]. 霍利军. 中国石油和化工标准与质量. 2012(05)
本文编号：2989865
【文章来源】：上海应用技术大学上海市
【文章页数】：97 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图３．１煤焦油ＱＩ在空气气氛中的热重曲线??
?第１７页??图３．１是煤焦油中的ＱＩ在空气气氛中的热失重曲线。可以看到，ＱＩ样品在５００°Ｃ??左右开始出现失重现象，到６００°Ｃ左右重量基本保持不变，说明ＱＩ中的有机组分在此??温度范围内发生燃烧而损失掉，灰分含量约为５．９?ｗｔ．％，有机组分含量为９４．１ｗｔ．％。??３．１．３?ＱＩ?的?ＥＤＳ?分析??３７６??３２９??２８２??１４１?Ｉ?＾?Ｍ??９４?Ｉ?＾??４７?ｉｌｌ．丄“…＾?ｋ?，?＼?ａ?＇?Ｉ?’??〇??????ｉ?＾一?Ｉ??０．００?１．００?２．００?３．００?４．００?５．００?６．００?７．００?８．００?９．００??Ｌｓｅｃ：?２９．７?０?Ｃｎｔｓ?０．０００?ｋｅＶ?Ｄｅｔ：?Ｏｃｔａｎｅ?Ｐｌｕｓ?Ｄｅｔ??图３．２煤焦油ＱＩ的ＥＤＳ谱图??Ｆｉｇ?３．２?ＥＤＳ?ｓｐｅｃｔｒｕｍ?ｏｆ?ｃｏａｌ?ｔａｒ?ＱＩ??表３．２煤焦油ＱＩ的ＥＤＳ分析结果??Ｔａｂｌｅ?３．２?ＥＤＳ?ａｎａｌｙｓｉｓ?ｏｆ?ｃｏａｌ?ｔａｒ?ＱＩ??Ｅｌｅｍｅｎｔｓ?Ｗｅｉｇｈｔ?（％）?Ａｔｏｍｉｃ（％）??Ｃ?６９．９４?７７．１９??Ｏ?２３．１２?１９．１６??Ｎａ?４．８５?２．８０??Ｋ?０．５７?０．１９??Ｓｉ?１．１６?０．５５??Ｃａ?０．３６?０．１２??ＥＤＳ可对样品表面的元素进行定性和半定量的分析。从图３．２中可以看出来，ＱＩ??中除了含有Ｃ、０元素外，还含有一些无机元素，如Ｎａ、Ｋ、Ｃａ，说明煤焦油中ＱＩ是??由有机和无机两部分组成。无机组分可能来源于煤中的灰分以及生产过程中由于装
图３．３煤焦油ＱＩ的红外光谱图??Ｆｉｇ?３．３?ＩＲ?ｓｐｅｃｔｒｕｍ?ｏｆ?ｃｏａｌ?ｔａｒ?ＱＩ??图３．３为煤焦油ＱＩ的红外谱图，３７００？３０００ｃｍ－１处为Ｏ－Ｈ及Ｎ－Ｈ的伸缩振动吸收??峰，１３８０？１６１０ｃｍ－１为苯环、芳环中Ｃ＝Ｃ的骨架振动吸收峰，在化学位移１４５０？１３６０??ｃｎｒ１处为饱和Ｃ－Ｈ弯曲振动带，在７４０？８９０?ｃｎｒ１处有芳环面外Ｃ－Ｈ弯曲振动吸收峰，??在１１５０？１２５０ＣＩＴＴ１处Ｃ－０－Ｃ伸缩振动峰。以上结果说明，煤焦油ＱＩ的表面含有一定??的含氧、含氮等极性官能团。??３．１．５ＱＩ?的?ＸＰＳ?分析??
【参考文献】：
期刊论文
[1]煤沥青基功能碳材料的研究现状及前景[J]. 肖南,邱介山. 化工进展. 2016(06)
[2]煤焦油沥青的深度利用及发展前景[J]. 骆仲泱,王少鹏,方梦祥,王昊,王勤辉. 化工进展. 2016(02)
[3]溶剂沉降法脱除煤焦油中的喹啉不溶物[J]. 唐世波,魏晓慧,熊楚安,许德平. 煤炭转化. 2016(01)
[4]国内煤焦油深加工现状及发展方向[J]. 顾志华,朱文,坚许忠,郎莹. 新疆化工. 2014(02)
[5]我国煤焦油加工市场现状及发展趋势探讨[J]. 姜涛,金学坤,陈凤娟. 广东化工. 2014(10)
[6]溶剂-离心法脱除煤焦油沥青中的喹啉不溶物[J]. 邱江华,王光辉,包云成,钱红辉,常红兵,刘向勇. 武汉科技大学学报. 2013(06)
[7]煤焦油沥青加工应用的研究进展[J]. 赵鹏程,姚婷,杨宏伟,周建石,李召良. 当代化工. 2013(08)
[8]炭材料专用浸渍剂沥青的研究进展及应用前景[J]. 何莹,郭明聪,高源,刘书林,陈雪. 炭素技术. 2013(04)
[9]煤焦油加工的国内外现状及发展趋势探讨[J]. 王宏成. 中国石油和化工标准与质量. 2012(15)
[10]煤焦油加工技术在工业中的应用[J]. 霍利军. 中国石油和化工标准与质量. 2012(05)
本文编号：2989865
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