[發(fā)明專利]縮聚瀝青的制備方法和針狀焦的制備方法及針狀焦

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310634261.4
• 申請日: 2013-11-29
• 公開（公告）號: CN103614153A
• 公開（公告）日: 2014-03-05
• 發(fā)明（設計）人: 常鴻雁;李克健;章序文;張元新;程時富
• 申請（專利權(quán)）人: 神華集團有限責任公司;中國神華煤制油化工有限公司;中國神華煤制油化工有限公司上海研究院
• 主分類號: C10B55/00
• 分類號: C10B55/00;C10C3/00
• 代理公司: 北京康信知識產(chǎn)權(quán)代理有限責任公司 11240
• 代理人: 吳貴明;張永明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及針狀焦的生產(chǎn)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種縮聚瀝青的制備方法和針狀焦的制備方法及針狀焦。

背景技術(shù)

針狀焦是炭素工業(yè)的一種重要原材料，具有熱膨脹系數(shù)低、石墨化性能好等優(yōu)點。破碎后外形呈針狀，在顯微鏡下具有明顯的纖維狀結(jié)構(gòu)和較高的各向異性。在國防工業(yè)和民用工業(yè)中，有其特殊用途和重要意義。尤其是采用針狀焦制成的超高功率電極煉鋼，可提高煉鋼效率、減少電耗、降低煉鋼成本，在原子反應堆中用作高能中子減速材料，也可用于火箭技術(shù)中，具有顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。目前的針狀焦一般采用煤焦油為原料進行制備，原料來源較為單一，而且，所制備的針狀焦的熱膨脹系數(shù)（CTE）偏高，限制了針狀焦的應用范圍。

煤液化殘渣是一種高碳、高灰和高硫的物質(zhì)，室溫下的外觀呈固體瀝青狀，軟化點在180℃左右，固含量50%左右。煤液化殘渣中瀝青質(zhì)質(zhì)量含量約20%左右，主要由多環(huán)的縮合芳烴組成，具有芳香度高、碳含量高、容易聚合或交聯(lián)的特點，具有很多石油瀝青質(zhì)所沒有的特性，是一種非常寶貴而獨特的資源。目前，對煤液化殘渣的利用途徑主要有：作為燃料直接在鍋爐和窯爐中燃燒以提供能量；利用分離方法將煤液化殘渣中的瀝青質(zhì)分離出來生產(chǎn)高附加值的產(chǎn)品；利用氣化技術(shù)制備合成氣和氫氣；將煤液化殘渣進行干餾處理或采用分享技術(shù)回收殘渣中的重質(zhì)液化油，以提高煤液化工藝的油收率。

有關(guān)煤直接液化殘渣的萃取方法及萃取物應用的主要文獻包括：公開號為CN101885976A、CN101962560A和CN101962561A的中國專利公開了從煤液化殘渣中萃取出重質(zhì)液化油和瀝青類物質(zhì)的方法，其中的瀝青質(zhì)經(jīng)過熱處理后得到中間相瀝青。公開號為CN103194254A中國專利申請公開了采用煤液化殘渣中的瀝青類物質(zhì)制備中間相瀝青的方法。公開號為CN102225755A的中國專利公開了一種基于煤液化殘渣為原料制備中間相炭微球的方法。上述文獻公開了從煤直接液化殘渣中萃取出重質(zhì)液化油及瀝青類物質(zhì)的方法，將分離出的重質(zhì)液化油與其它循環(huán)溶劑一起經(jīng)過適度加氫之后，作為煤液化過程的循環(huán)溶劑使用，對分離出的瀝青類物質(zhì)用作制備中間相炭微球或中間相瀝青等炭素材料，但目前還尚未文獻報道利用煤炭直接液化殘渣制備針狀焦的方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在提供一種縮聚瀝青的制備方法和針狀焦的制備方法及針狀焦，以解決現(xiàn)有技術(shù)中制備針狀焦的原料來源單一的問題。

為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種縮聚瀝青的制備方法，制備方法包括：步驟S1，利用萃取溶劑萃取煤液化殘渣中的瀝青，得到精制瀝青，其中，萃取溶劑選自120～300℃餾份段的煤液化油、N-甲基吡咯烷酮、四氫呋喃、喹啉、吡啶和蒽油組成的組中的一種或多種；步驟S2，使精制瀝青發(fā)生縮聚反應形成縮聚瀝青。

進一步地，上述煤液化殘渣與萃取溶劑的重量比為1：1～1：10，優(yōu)選1：1～1：6。

進一步地，上述步驟S1包括：步驟S11，將萃取溶劑與煤液化殘渣進行混合，形成第一混合物；步驟S12，將第一混合物進行過濾，得到萃取混合液；步驟S13，將萃取混合液進行減壓蒸餾，得到精制瀝青。

進一步地，上述步驟S11以攪拌的方式進行，且攪拌的速率為30～200r/min、攪拌的時間為0.5～2h；攪拌過程中氣體壓力為0.1～2MPa，優(yōu)選0.1～1MPa，溫度為40～300℃，優(yōu)選40～200℃。

進一步地，上述步驟S12包括：將第一混合物進行第一次過濾，得到初始濾渣和初始萃取混合液；將初始萃取混合液進行第二次過濾，得到濾渣和萃取混合液。

進一步地，上述第一次過濾的過濾精度為10～100μm、優(yōu)選10～50μm，過濾溫度為60～300℃、優(yōu)選100～250℃，過濾壓力為0.1～3MPa、優(yōu)選0.1～2MPa；上述第二次過濾的過濾精度為0.05～10μm、優(yōu)選0.05～5μm，過濾溫度為60～300℃、優(yōu)選100～250℃，過濾壓力為0.1～4MPa、優(yōu)選0.5～3MPa。

進一步地，上述步驟S2包括：步驟S21，將精制瀝青粉碎得到粉狀瀝青；步驟S22，將粉狀瀝青與縮聚溶劑混合，形成第二混合物；步驟S23，使第二混合物進行在380～440℃、0.1～3.0MPa下縮聚5～16h，得到縮聚瀝青。

進一步地，上述粉狀瀝青的粒徑在5mm以下。

進一步地，上述粉狀瀝青與縮聚溶劑的重量比為1：0.5～1：4，縮聚溶劑選自焦化重油、蒽油、菲油、250～350℃餾分段的煤液化油、石油重油和乙烯焦油組成的組中的一種或多種。