煤直接液化油渣由煤经高温高压加氢后未转化的煤、沥青质、重质油和无机物组成,其中沥青质与重质油约占50%。将煤直接液化油渣用溶剂萃取经过脱灰后得到的物质为煤液化沥青。
煤液化沥青除具有煤焦油沥青和石油沥青的一些特性之外,还具有其自身的特点,如氢碳比高,沥青高温融变性好,硫含量低,是炭素行业理想的原料。
大多数研究人员主要采用煤沥青制备中间相沥青,对煤液化沥青制备中间相沥青研究较少。
来自中国神华煤制油化工有限公司的常鸿雁高级工程师团队以煤液化沥青为原料,在不同热聚合温度下制备得到中间相沥青,采用偏光显微镜、红外光谱仪、XRD、热分析等测试仪器对所得中间相沥青进行分析和表征。
常鸿雁等研究发现:温度对中间相沥青的收率、形貌和结构影响显著。随着温度升高,中间相沥青的收率降至86.2%,H含量降至3.96%,S含量有所下降,残炭率增大;中间相小球体的尺寸增大,逐渐出现融并现象,最终形成广域型中间相;煤液化沥青中的稠环芳烃、芳香烃的含量明显增加,烷烃成分则明显减少;煤液化沥青中的无定型区含量减少,分子的排列与取向性变好。选择低的热缩聚温度(410~420 ℃),适当延长反应时间有利于反应方向的控制,从而达到制备优质中间相的目的。
这项研究得到了国家高技术研究发展计划(863计划)的资金支持。
文章来源:常鸿雁,张元新,李克健,等.热聚合温度对煤液化沥青制备中间相沥青的影响[J].洁净煤技术,2017,23(3):76-80.
作者简介:常鸿雁(1976—),女,山西沁县人,高级工程师,博士,从事煤直接液化残渣及其萃取物的综合利用研究工作。E-mail:changhongyan@csclc.com