加氢尾油热缩聚反应调控与中间相沥青形成过程研究

发布时间：2021-02-27 14:44

　　本论文以加氢尾油为原料,采用直接热缩聚的方法制备了中间相沥青,对反应条件进行了优化,并通过对中间相沥青产品性能的表征,研究了中间相结构的形成过程。为了制备性能更加优越的中间相沥青产品,拓宽原料的加工路径,进一步研究了两段法和共炭化法制备中间相沥青,并对中间相沥青的生成机理进行了初步探讨。以加氢尾油为原料,在反应温度为455℃、反应时间为10 h、反应压力为6 MPa的条件下,通过直接热缩聚法制备了性能优良的中间相沥青,所制备的中间相沥青的光学结构为大流域型,软化点为213℃。中间相沥青的反应历程遵循自由基连续反应机理,且反应符合一级反应动力学。热反应温度和时间对体系的反应速率,以及所生成中间相沥青产品的光学结构和软化点影响很大,并对中间相沥青的生成过程产生影响。中间相沥青的生成过程主要可以划分为以下几个阶段:平面芳烃大分子的积聚→球体晶核的生成→球体的生长→球体的融并→体中间相的生成→体中间相的生长。反应过程中原料亚组分的变化过程为:HS→HI-TS→TI。采用两段法工艺制备了中间相沥青,在第一段反应温度为470℃、反应时间为2 h、反应压力为6 MPa,第二段反应温度为455℃、反应... 

【文章来源】：中国石油大学(华东)山东省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：92 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

中间相沥青的形成过程

图 1-1 中间相沥青的形成过程Fig 1-1 The formation process of mesophase pitch1.3.2 中间相沥青形成的“微域构筑”解释传统解释在后来的一些科学实验中，遇到了一系列问题，不能够对一些现象给出合理的解释，这些问题包括：在中间相沥青的形成中观察的小球体不是“地球仪”型；巨大的排斥能使得小球体间的相互插入不一定顺利进行等。于是，在 1996 年，日本学者池田熏等提出了“微域构筑”理论[10]：片状分子在加热的过程中最先形成的是片状分子堆积单元，其这些堆积单元都是有序的，之后这些分子组装单元堆积形成中间相沥青之微域，最后这些准取向分子单元堆积成中间相小球体，该过程如图 1-2 所示。该理论在解释不同的成核方式和小球体的连续长大方面做出了很大的进步。

图 1-3 中间相形成的 BGBU 过程Fig 1-3 BGBU formation process of mesophase随着研究的不断深入，科研工作者还在努力尝试对中间相沥青的形成过程给出合理的解释，新的理论也在不断的出现。但是，不管是新理论还是旧理论，在青的形成过程中，都含有先生成中间相小球，之后由其不断生长、融并，长成中间相沥青这样一个过程。

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3054384