[發明專利]制備活性焦的方法和活性焦及其應用

在審

• 申請號: 202110069673.2
• 申請日: 2021-01-19
• 公開（公告）號: CN112779040A
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發明（設計）人: 孫占龍;趙寶龍
• 申請（專利權）人: 山西沁新能源集團股份有限公司
• 主分類號: C10B57/06
• 分類號: C10B57/06;C10B53/08;C10B1/00;B01D53/02;C10L5/10
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 劉依云;劉亭亭

1.一種制備活性焦的方法，該方法包括以下步驟：

(1)將灰分≤2.5重量％的配合煤與粘結劑進行混合、破碎，得到混合料，所述混合料的揮發分≥45重量％；

(2)將所述混合料進行成型，得到成型物；

(3)將所述成型物進行炭化；

(4)將步驟(3)得到的產物進行活化；

其中，步驟(1)中，所述配合煤包括焦煤和/或1/3焦煤，以及瘦煤、肥煤和任選地焦粉，所述焦煤和/或1/3焦煤的總量與所述瘦煤、肥煤和粘結劑以及任選地焦粉的重量比為65-76:5-15:10-15:5-10:0-5。

2.根據權利要求1所述的方法，其中，所述焦煤和/或1/3焦煤的總量與所述瘦煤、肥煤和粘結劑以及焦粉的重量比為69-72:8-12:12-14:6-8:2-4.5；

優選地，所述粘結劑選自瀝青、煤焦油和羥甲基纖維素中的至少一種；

更優選地，所述瀝青選自煤焦油瀝青、石油瀝青、煤直接液化瀝青和高溫改質煤瀝青中的至少一種；

優選地，所述瀝青的軟化點≥105℃，所述瀝青的γ樹脂含量≥55重量％；

優選地，所述煤焦油的γ樹脂含量≥58重量％。

3.根據權利要求1或2所述的方法，其中，

所述焦煤的鏡質組平均最大反射率R_max為1.21-1.52；

所述1/3焦煤的鏡質組平均最大反射率R_max為0.88-1.12；

所述肥煤的鏡質組平均最大反射率R_max為1.10-1.21；

所述瘦煤的鏡質組平均最大反射率R_max為1.61-1.77。

4.根據權利要求1-3中任意一項所述的方法，其中，步驟(1)中，所述破碎使得所述混合料的平均粒度在0.1mm-2mm；

和/或，所述配合煤的灰分為1-2.5重量％；

和/或，所述混合料的揮發分為45-75重量％。

5.根據權利要求1-4中任意一項所述的方法，其中，步驟(3)中，所述炭化的溫度為950-1100℃，優選為1050-1100℃；

優選地，所述炭化的時間為150-160h；

優選地，步驟(3)還包括：先將所述成型物以0.5-1.2℃/min升溫加熱至所需炭化的溫度，再進行恒溫炭化。

6.根據權利要求1-5中任意一項所述的方法，其中，步驟(4)中，所述活化在含堿金屬催化劑存在下進行；

優選地，相對于100重量份的步驟(3)得到的產物，所述含堿金屬催化劑的用量為100-120重量份；

優選地，所述含堿金屬催化劑的平均粒徑為150-200nm；

優選地，所述含堿金屬催化劑選自氫氧化鈉和/或氫氧化鉀；

優選地，所述活化為微波活化處理，所述微波的條件包括：微波功率為700-800W；

優選地，所述微波活化的時間使得步驟(3)得到的產物的燒失度在50-75重量％。

7.根據權利要求1-5中任意一項所述的方法，其中，所述活化為在水蒸氣存在下進行的物理活化；

優選地，所述水蒸氣的壓力為0.3-0.6MPa，抽力為90-110Pa，相對于1.25噸所述步驟(3)得到的產物，所述水蒸氣的流量為1-3噸/小時；

優選地，所述物理活化的條件包括：活化時間為15-25min，活化溫度800-1000℃；

優選地，所述物理活化在金屬催化劑存在下進行；

優選地，所述金屬催化劑包括金屬的氯化物和硝酸鹽，所述氯化物和硝酸鹽的重量比為1:1.5-2.5；

優選地，所述金屬選自鈉、鉀、鈣和鎂中的至少一種。

8.一種活性焦，所述活性焦滿足：BET比表面積≥416m²/g，碘吸附值≥406mg/g，亞甲基藍吸附值≥116mg/g，耐磨強度≥95％。