针状焦的形成机理及碳化条件

针状焦的形成机理及碳化条件

一、针状焦形成机理及炭化条件(论文文献综述)

杨绍飞,折喆[1](2022)在《煤系针状焦生产技术研究进展》文中认为针状焦由于性能稳定等,在制造高功率电极和炼钢方面有广阔应用前景,针状焦根据生产原料不同分为石油系和煤系。本文主要介绍了煤系针状焦发展现状,制备方法和其生产技术。虽然我国针状焦的生产已经取得显着的成果,但起步较晚,产品质量仍然参差不齐,因此还需要深入对针状焦的开发研究,使高品质针状焦能够尽快在我国实现工业化。

吴勇,丁巍,戴咏川,徐明,宋官龙,刘芷君[2](2021)在《石油系针状焦生产原料的预处理工艺研究进展》文中进行了进一步梳理介绍了针状焦的发展历程和生产工艺,重点介绍了生产石油系针状焦所用减压渣油和催化裂化油浆的预处理工艺。分析了两种油浆的组成及性质,根据油浆性质采取不同的原料预处理方法。针对减压渣油预处理难度较大及成焦后针状焦的性能较差的问题,提出一种以催化裂化油浆为原料,通过联合预处理工艺获得生产高品质针状焦原料的方法。通过优化生产工艺、改变混合原料配比来提高产品质量是未来石油系针状焦发展的趋势,有望实现石油系针状焦在国内的规模化生产。

刘丙杨[3](2021)在《童亭煤密中质组制备针状焦研究》文中提出以煤全组分族分离获得的密中质组(DMC)为原料制备针状焦。通过改变炭化条件以及煅烧温度探究DMC制备针状焦的较佳条件;在此基础上,选择煤沥青和香豆酮树脂作为共炭化剂分别与DMC共炭化制备针状焦。采用偏光显微分析、真密度测试、FT-IR、SEM、XRD、粉末电阻率测试、元素分析等方法,探讨所制备的针状焦生焦和煅后焦的结构与性能,并分别探究两种共炭化剂与DMC共炭化制备针状焦的适宜配比,讨论直接与共炭化法制备针状焦的炭化反应机理。结果表明:DMC直接制备针状焦的炭化条件为炭化温度450 ℃,恒温时间8 h。该条件下生焦偏光结构中出现广域流线型结构,生焦真密度为1.25 g/cm3,微晶尺寸也较大。煅烧温度为1450 ℃时,煅后焦的真密度为2.11 g/cm3,粉末电阻率为6.03mΩ·m,实现了在常压下使用DMC直接制备针状焦的同时其性能和结构均接近优质针状焦。通过DMC与煤沥青的共炭化,实现针状焦性能与结构的提升。煤沥青在原料中占比为25%时生焦的真密度提升至1.41 g/cm3。生焦中的纤维组分含量由44%提升至65%。煅烧温度为1100 ℃时,煅后焦真密度为2.15 g/cm3;粉末电阻率下降近30%;内部空隙减少;N、S杂元素总含量明显下降。经过与国标参数和其他文献对比,DMC与煤沥青共炭化获得的针状焦各项参数均已达到优质针状焦水平。通过香豆酮树脂可以增加炭化反应体系流动性并起到扩大微晶尺寸的作用。香豆酮树脂在原料中含量为10%时,生焦的真密度达到1.31 g/cm3。生焦中的纤维组分含量从44%提升至53%。煅烧温度为1100 ℃时,煅后焦真密度为2.07 g/cm3;粉末电阻率下降近60%;且显微纹理结构取向性明显改善;N、S杂元素总含量下降50%以上。论文有图30幅,表24个,参考文献106篇。

王永涛[4](2021)在《煤系针状焦制备及结构调控》文中指出针状焦作为生产电炉炼钢用石墨电极和锂离子电池人造石墨负极的关键材料对钢铁行业和新能源产业的发展具有重要影响。优质针状焦具有热膨胀系数低、机械强度大、电导率高等特点,而这些特点是由针状焦高石墨化程度决定的。然而在工业生产中,针状焦存在质量不均匀的问题,特别是延迟焦化塔底部产品质量较差,这严重危害到我国针状焦产业的发展水平和国际竞争力。为解决这一问题,本文以高温煤焦油为原料,通过蒸馏、萃取等工艺制得喹啉不溶物含量为0.05 wt.%的精制沥青,并将其与焦化重油或氢化油混合后共热解制备针状焦。考察了原料组成和炭化条件对针状焦形成过程及微观结构的影响。基于中间相理论,通过GC/MS、FT-IR、1H-NMR和元素分析等表征手段分析了精制沥青和循环油的化学组成,结合偏光显微镜、扫描电镜、XRD和Raman等表征方法,探究针状焦质量不均匀的内在机制,揭示了影响针状焦微观结构的关键因素。具体研究内容包括:(1)液相炭化工艺条件对中间相形成及结构的影响。炭化温度和压力是影响中间相沥青结构和生成速率的主要因素。而原料沥青中喹啉不溶物含量、循环油比例和载气量对反应体系粘度和炭化后期分子取向影响较大。将质量比1:1的净化沥青与循环油在495 oC、1 MPa、载气量为0.1 L min-1下反应6 h可生成广域流线型中间相含量为95%、碳层间距为0.3453 nm的优质生焦。(2)煤沥青中高反应活性组分是针状焦底部形成马赛克焦层的主要原因。以部分饱和氢化蒽油作为供氢溶剂,其所含环烷结构在炭化过程中释放出氢自由基,可抑制煤沥青中高反应活性组分快速生成高粘度中间相小球,从而有效改善底部焦炭品质。实验结果表明,当氢化蒽油添加量为20%时,在495 oC、1 MPa条件下反应6 h后生焦中广域流线型中间相含量达到100%,底部马赛克型焦层完全消失。在扫描电镜下针状焦呈现出高度有序的针状纹理结构,碳层间距d002降至0.3442 nm。

刘丙杨,秦志宏,杨小芹,林喆[5](2020)在《针状焦的制备与应用研究进展》文中研究表明针状焦是一种具有高度可石墨化、良好抗热震性等优异性质的炭素材料,在石墨电极和锂离子电池负极材料领域应用十分广泛。本文介绍了针状焦制备方法与应用现状,并对未来研究方向进行了展望。

马远恩[6](2020)在《油浆及其超临界萃取组分性质组成及中间相沥青织构的对比》文中指出我国催化裂化装置每年副产大量油浆,经分离改质后,可作为高附加值碳材料的制备原料。本课题对三种油浆的性质、组成及沸点分布等进行分析,并选择其中一种原料用于中间相的制备。采用超临界萃取分离技术(SFE)将大庆油浆(DQ SLO)分离得到萃取油(SFEO),以DQ SLO及SFEO为原料进行热缩聚实验,对比分析油浆及其超临界萃取组分的性质组成、中间相沥青织构,研究工艺条件和原料组成对中间相形貌及收率的影响。利用色谱、质谱、核磁共振氢谱、模拟蒸馏等手段对三种油浆的性质、组成、结构及沸点分布等进行了研究,结果表明:三种油浆为两种不同的类型。1号油浆烷烃含量较高,芳烃含量较少;2号与3号油浆烷烃含量低,芳烃含量高,且馏分集中于350~500℃,更适合做制备中间相的原料。但3号油浆胶质沥青质含量较高,可利用SFE技术进行分离,因此选择3号油浆(即DQ SLO)作为热缩聚反应实验原料。以DQ SLO为原料在不同温度、时间条件下进行热缩聚反应,分析热缩聚产物的形貌及收率。结果表明,随温度升高和反应时间的延长,中间相的光学织构逐渐变好,低温长时间更利于中间相流域型织构的形成。中间相含量随温度的升高和时间的延长逐渐增加,达到一定值后,中间相含量不再增加,中间相发展完全。综合温度、时间的影响,选取440℃/8 h/0.7 MPa作为DQ SLO制备中间相的优化反应条件。通过原料改性,发现在390℃/2 h/0.1 MPa~440℃/8 h/0.8 MPa条件下,中间相流域型结构较好,中间相含量高,产物收率高。SFE技术实现了一定程度的原料性质优化,将重组分移除,获得了性质较优的SFEO。SFEO烷烃含量适中,芳烃含量高,胶质沥青质含量很低。SFEO热缩聚反应,其中间相的发展规律和DQ SLO一致。在相同条件下,与DQ SLO相比,SFEO制备的中间相光学织构更好,中间相含量更高。

王莉莎[7](2019)在《中低温煤焦油沥青预处理及针状焦制备研究》文中进行了进一步梳理随着石墨电极行业的不断发展,针状焦需求量大幅上升,而国内针状焦大多是以高温煤焦油沥青为原料进行生产,原料来源较为单一。我国低阶煤经热解所副产的中低温煤焦油重质组分—沥青,产量丰富且具备杂原子含量较低等特点。因此,开发以中低温煤焦油沥青为原料制备针状焦技术,不仅能拓宽针状焦制备原料来源,还可为中低温煤焦油重质组分提供更广泛的利用途径,具有重要的意义和价值。本文以>300℃中低温煤焦油沥青为原料,采用溶剂萃取法和催化加氢法对原料进行预处理,考察了不同剂油比、芳烷比和加氢温度等因素对精制沥青QI含量、收率及族组成分布的影响;其次,以原料沥青(CTP)、溶剂萃取精制沥青(RCTP1)、催化加氢精制沥青(RCTP2)为原料,经过炭化和煅烧工艺,考察原料组成对针状焦结构性能影响;最后,以RCTP1为原料,考察炭化和煅烧工艺参数对生焦和针状焦结构性能的影响,优化出较佳工艺。研究结果表明:(1)在溶剂萃取过程中,当溶剂芳烷比1.2:1,剂油比1.6:1,萃取温度80℃,搅拌时间1 h,静置时间10 h,静置温度80℃时,精制沥青收率达60%,QI含量从0.81%降至0.03%,族组成分布调整为正庚烷可溶物(HS)42.483%,正庚烷不溶-甲苯可溶物(HI-TS)54.031%,甲苯不溶-喹啉可溶物(TI-QS)3.45%;在催化加氢过程中,当反应压力9MPa,反应温度360℃时,精制沥青收率达47.526%,QI基本脱除,族组成分布调整为HS 57%,HI-TS 40%,TI-QS 2.8%。两种预处理方法均使精制沥青达到针状焦的制备原料要求(QI<0.1%),并通过元素和红外光谱分析,发现溶剂萃取法更适合作为针状焦预处理工艺。(2)在炭化温度460℃,炭化升温速率1℃/min,体系压力1 MPa,恒温时间800 min,煅烧温度1200℃,煅烧速率5℃/min以及煅烧恒温时间为5 h条件下,得到三种不同针状焦NK-CTP、NK-RCTP1和NK-RCTP2,其中NK-CTP1以较佳的结构性能表明RCTP1适宜作为中低温煤焦油沥青基针状焦制备原料。(3)以RCTP1为原料,优化出适合中低温煤焦油沥青基针状焦制备的炭化工艺条件:聚合温度480℃、恒温时间900 min、升温速率0.75℃/min和热聚压力1.5 MPa,且经SEM观察,得到致密度良好的半焦;再经高温煅烧,优化出较佳的煅烧工艺条件:煅烧温度1450℃,恒温时间5 h,25-900℃升温速率为3℃/min,900-1450℃升温速率为5℃/min。并获得真密度为2.143 g·cm-3,电阻率为578μ?·m的广域流线型有序纤维状煅烧焦产物。

胡建宏[8](2019)在《煤焦油沥青精制机制及针状焦制备的基础研究》文中研究说明针状焦主要用于钢铁冶炼行业制备高功率、超高功率石墨电极。虽然我国开展了一系列煤系针状焦研究,引进部分国外先进的技术和生产线,并取得了一定的进展,但由于美国、日本等国家对针状焦核心技术的封锁,煤系针状焦技术发展缓慢,产品质量、生产规模还不能适应钢铁工业发展的需要。原料精制作为针状焦生产的关键技术,从根本上决定了针状焦的品质。由于对原料的精制和改性机理研究不充分,致使我国以针状焦为代表的高性能炭材料研究进展缓慢。因此,本研究以我国丰富的煤焦油沥青为原料,研究溶剂法沥青精制和针状焦制备的机理和工艺条件,解析煤焦油沥青的基本特性,阐述煤焦油沥青精制的溶解机制,优化精制工艺条件,研究精制沥青的炭化反应动力学和高性能针状焦的制备表征,为我国针状焦工业化生产提供理论支撑和工艺技术的参考。以傅里叶红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、可见紫外分光光度计、荧光光谱、热分析(TG/DTG)、气相色谱/质谱联用分析(GC/MS)、激光粒度仪等现代分析测试技术,对煤焦油沥青等进行了分析表征。基于对沥青原料的精细分析,本论文运用胶体形成和沥青炭化理论,系统研究了煤焦油沥青原料精制过程中胶体的形成和破坏过程、精制工艺条件、精制沥青的炭化反应动力学和制备针状焦的工艺条件优化。采用偏光显微镜分析了针状焦的显微结构,测定了针状焦的热膨胀系数(CTE)和真密度。研究表明,煤焦油沥青的喹啉可溶物(QS)、甲苯可溶物(TS)、正庚烷可溶物(HS)都含有较多的2-4环多环缩合芳烃,分子结构主要是直线型结构,即缩合度不高的芳香烃分子,可以作为制备针状焦的优质原料。在煤焦油沥青甲苯溶液胶束研究中,得出胶束的形成分为三个阶段,即成核、成团和平衡阶段。成核阶段沥青溶液分子按照一定的顺序紧密排列,形成以较大分子芳香层面为核心,向外芳香层面逐渐减小的原始微胶粒稳定体系;成团阶段体系中胶核大量存在并形成胶束;平衡阶段沥青溶液中胶束解缔速率和缔合速率相等,胶束形成达到动力学平衡。受外界温度和溶剂的影响,当胶核吸收物质的速率大于扩散出去的速率时,胶核处于长大阶段,即成核和成团阶段。当二者速率相等时,处于平衡阶段。温度升高胶束体系的不稳定性增大。此外,混合溶剂中的烷烃可以打破体系的热力学平衡,破坏胶体结构,引起絮凝和沉降,有利于固液分离。当甲苯和正庚烷混合溶剂采用正庚烷含量为10%,溶剂溶质比为2:1,沉降时间为7h,溶解静置沉降温度是60℃时可以得到H/C较高的精制沥青。在此启发下,采用工业上焦油馏分和煤油混合溶剂,在芳脂比为1:1,溶剂溶质比为2.5:1条件下对煤焦油沥青进行精制,可以得到2-4环缩合芳烃含量较高的精制沥青,获得了制备针状焦的优质原料。煤沥青精制前后热分解特性研究表明,煤焦油沥青和精制沥青反应较剧烈的温度段均为350~550℃,较慢的升温速率有利于提高焦的收率。煤焦油沥青经过精制得到精制沥青,其活化能由92.32kJ/mol降低为73.63kJ/mol,精制后煤焦油沥青反应活性得到改善,炭化反应速度相对平稳,有利于中间相的生长和融并。在炭化温度为500℃、压力0.4MPa条件下,由精致沥青制备出的针状焦呈现定向良好、流线型广域融并结构,其热膨胀系数在0.7× 10-6℃-1以下,真密度在2.13g/cm3以上,结构较致密。

林存辉[9](2018)在《FCC油浆热预处理及炭化成焦特性研究》文中提出FCC油浆作为催化裂化过程的副产物,其因含有大量的2-4环短侧链芳烃而成为生产针状焦等高附加值化工产品的潜在原料。然而,以FCC油浆为原料制备优质针状焦的研究中存在着三大关键难点:油浆中纳微尺度固含物的分离、油浆的组成调整以及炭化工艺路线的选择。油浆的预处理是其高值化利用的重要前提。因此,本论文以FCC油浆的预处理及炭化为主线,对FCC油浆中纳微尺度固含物的分离、组成调整以及后续的炭化过程进行系统研究,以期对FCC油浆制备优质针状焦过程中的关键科学问题进行初步探索,为今后优质针状焦生产技术的开发提供一定的理论基础和数据支持。首先,从含量、形貌及组成方面对油浆中的固含物进行了详尽的表征,并考察了热处理对油浆蒸馏脱固的影响。研究表明,过滤法测定的油浆固含量基本反映了油浆中焦粉及催化剂的含量,且含量不受油浆中胶质和沥青质含量的影响,准确度及精密度均较高,测定时宜采用孔径为0.22μm的滤膜为过滤材料并以甲苯为稀释剂。本研究所用油浆的固含物主要由大量粒径为1μm左右的小颗粒以及少量粒径为5-20μm的大颗粒组成,大颗粒的球形主体部分为催化剂粉末,而球形主体上包裹的或独立存在的不规则的较小颗粒则为焦粉。油浆的热处理对油浆蒸馏脱固起到了重要的促进作用。热处理能够显着降低中间馏分的固含量,最优条件下其固含量可降低至低于100μg/g,且中间馏分的固含量与热处理苛刻度密切相关,并与不同苛刻度下热处理所得油浆的沥青质含量呈线性负相关,沥青质含量越高则中间馏分的固含量越低。热处理后,固含物发生了絮凝现象,表观粒径变大,并据此提出了固含物的受热絮凝机理,沥青质在热处理的作用下与固含物形成“固含物-沥青质”絮凝体,使其更易于在蒸馏过程中脱除。其次,研究了热处理对油浆中间馏分热稳定性的影响以及中间馏分热稳定性对炭化成焦特性的影响。研究发现,油浆的热处理可以降低中间馏分的收率,增大蒸馏残渣的收率并增大其缩合程度。热处理可以增强中间馏分的芳烃属性和氢化芳烃属性而降低链烷烃属性,使四环芳烃减少而三环和五环芳烃增多。建立了一种采用热激发试验和斑点试验相结合的炭化原料热稳定性评价方法,评价结果表明热处理可以提高中间馏分的热稳定性,这归因于中间馏分中的热敏组分被转化进入蒸馏残渣中。炭化原料的热稳定性越高则炭化成焦特性越好,炭化原料的热稳定性可以作为预测炭化成焦特性的一个简单评价指标。然后,研究了临氢热处理对油浆中间馏分氢转移能力的影响以及中间馏分氢转移能力对炭化成焦特性的影响。研究发现,临氢热处理可以在单纯热处理的基础上减少中间馏分收率的损失,但同时会降低脱固效率,中间馏分的收率与其固含量不能同时达到最优效果。临氢热处理可以增加中间馏分的氢化芳烃及可供氢含量,并减少芳烃的缩合环数。改进了供氢能力的计算方法并以此提出了夺氢能力的计算方法,发现原料中固有的蒽、9,10-二氢蒽及其取代衍生物会大大影响供氢能力及夺氢能力的计算结果。临氢热处理可以提高中间馏分的氢转移能力。供氢能力的数值取决于氢化芳烃的含量和类型,氢化芳烃的供氢活性随芳环数增加而增大。从氢转移能力的角度,油浆馏分的炭化性能不单独取决于馏分的供氢能力,也不单独取决于馏分的夺氢能力,而是供氢能力和夺氢能力共同影响的结果,即炭化原料的氢转移能力越高则炭化成焦特性越好。炭化原料的氢转移能力可以作为预测炭化成焦特性的一个简单评价指标。最后,对油浆组合馏分的炭化进行了研究。油浆的组合馏分在氢转移能力上存在协同效应,进而使其在炭化成焦特性上也呈现出协同效应。组合馏分在缓和炭化条件下的成焦特性要优于在快速炭化条件下的成焦特性。在缓和炭化的各个阶段,炭化原料逐渐释放出可转移氢,且组合馏分能够释放出更多的可转移氢来稳定炭化体系,从而使得组合馏分在炭化的各个阶段均能表现出较好的炭化成焦特性。

焦守辉[10](2018)在《催化油浆加氢预处理及分级炭化研究》文中指出催化油浆作为催化裂化(FCC)的一种重要且产量丰富的副产物,其中含有高含量的芳烃组分,且主要是3~5环的短侧链稠环芳烃,可作为生产炭黑、针状焦及碳纤维等高附加值碳材料的优质原料。但催化油浆中含有大量催化剂粉末等固体杂质,严重影响了其高附加值利用。本文围绕如何高效脱除催化油浆中的固体颗粒,并对其不同焦化过程的炭化行为及成焦结构进行了研究,对针状焦制备具有重要理论和实际意义。蒸馏法可按沸程将油浆进行分离进而调整馏程、除去过重或过轻的分子及其中的固体颗粒,但拔出率有限。若要提高蒸馏的拔出率势必要提高蒸馏温度,催化油浆中的烯烃、共轭烯烃(尤其是与苯环共轭的烯烃)及大分子稠环芳烃在260-306℃下很容易产生活泼的自由基,进而极易缩合生焦。对催化油浆蒸馏之前进行加氢预处理可以脱除其中的烯烃(尤其是共轭烯烃)、减少大分子芳烃环系的缩合环数、增大供氢能力,进而抑制蒸馏过程生焦,提高其拔出率,实现高效脱固。对加氢稳定过程进行反应条件优化,以含钼有机金属化合物作为加氢催化剂、且用量(以钼计量)为100μg·g-1时,在反应温度为380℃、反应压力为6.0 MPa、反应时间为120 min的加氢处理条件下,催化油浆稳定性明显提高。催化油浆于苛刻的减压蒸馏过程中并未生焦,蒸出油固含量降至100μg·g-1,且由于高度缩合芳烃的部分芳香环加氢饱和,使<500℃馏分的拔出率相比未处理油浆明显提高至68.39%。采用“蒸馏-静电-溶剂抽提”组合工艺综合处理,实现油浆深度脱固,固含量降至20μg·g-1,且其芳烃含量由由未处理油浆的35.23%提高至60.43%,为原料的1.72倍。选用不同处理程度的催化油浆进行分级炭化实验,并对炭化反应条件进行优化。利用增加升温阶段的方式控制其升温速率,在500℃下恒温炭化240 min,所得焦炭于偏光显微镜像中显示明暗相间的有序结构,且其纤维状结构更宽,广域-流线型结构比例较大。经组合工艺处理后富芳烃催化油浆成焦结构最好且炭化成焦收率明显提高,可用于高品质针状焦材料的制备。

二、针状焦形成机理及炭化条件(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、针状焦形成机理及炭化条件(论文提纲范文)

(1)煤系针状焦生产技术研究进展(论文提纲范文)

1 针状焦发展现状
2 针状焦的制备
    2.1 成焦机理
    2.2 制备过程
        2.2.1 溶剂热过滤
        2.2.2 减压蒸馏
        2.2.3 催化加氢
        2.2.4 延迟焦化
        2.2.5 生焦煅烧
3 针状焦的生产技术
    3.1 原料预处理
    3.2 原料精制
    3.3 延迟焦化
    3.4 煅烧
4 结论

(2)石油系针状焦生产原料的预处理工艺研究进展(论文提纲范文)

1 针状焦的分类及特点
2 针状焦的生产工艺
    2.1 发展历程
    2.2 煤系针状焦的生产工艺
    2.3 石油系针状焦的生产工艺
        2.3.1 原料预处理
        2.3.2 延迟焦化和煅烧
    2.4 中间相的形成
        2.4.1 中间相的形成机理
        2.4.2 中间相的影响因素
3 石油系针状焦原料的预处理工艺
    3.1 减压渣油为原料生产针状焦
        3.1.1 溶剂脱沥青工艺
        3.1.2 加氢处理工艺
        3.1.3 减压渣油中掺炼其他油浆
    3.2 催化裂化油浆为原料生产针状焦
        3.2.1 蒸馏法预处理催化裂化油浆
        3.2.2 萃取法预处理催化裂化油浆
        3.2.3 加氢法预处理催化裂化油浆
4 结语

(3)童亭煤密中质组制备针状焦研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
abstract
1 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 针状焦发展历程与现状
    1.3 针状焦的原料
    1.4 针状焦的制备工艺
    1.5 针状焦的制备机理
    1.6 针状焦性能指标
    1.7 针状焦的应用
    1.8 主要研究内容
2 实验部分
    2.1 实验原料
    2.2 仪器及试剂
    2.3 实验方法
3 密中质组直接制备针状焦
    3.1 密中质组制备针状焦的可行性
    3.2 炭化条件对生焦的性能与结构的影响
    3.3 煅烧温度对煅后焦的性能与结构的影响
    3.4 本章小结
4 密中质组与煤沥青共炭化制备针状焦
    4.1 添加煤沥青改善针状焦性能的可行性
    4.2 煤沥青添加量对生焦性能与结构的影响
    4.3 煤沥青添加量对煅后焦性能与结构的影响
    4.4 本章小结
5 密中质组与香豆酮树脂共炭化制备针状焦
    5.1 香豆酮树脂添加量对生焦性能与结构的影响
    5.2 香豆酮树脂添加量对煅后焦性能与结构的影响
    5.3 本章小结
6 密中质组制备针状焦可能的炭化反应机理
    6.1 芳烃分子炭化缩聚基本反应类型
    6.2 密中质组可能的直接炭化反应机理
    6.3 密中质组与煤沥青可能的共炭化反应机理
    6.4 密中质组与香豆酮树脂可能的共炭化反应机理
    6.5 本章小结
7 结论与展望
    7.1 结论
    7.2 创新点
    7.3 展望
参考文献
作者简历
学位论文数据集

(4)煤系针状焦制备及结构调控(论文提纲范文)

摘要
Abstract
引言
1 针状焦研究进展
    1.1 针状焦简介
    1.2 针状焦制备的理论基础
        1.2.1 碳质中间相理论
        1.2.2 气流拉焦
    1.3 中间相结构影响因素
        1.3.1 原料组成
        1.3.2 炭化条件
    1.4 碳质中间相改性方法
        1.4.1 物理扰动辅助法
        1.4.2 加氢烷基化改性法
        1.4.3 共炭化改性法
        1.4.4 两步热解法
        1.4.5 催化改性法
    1.5 选题依据与研究内容
2 实验部分
    2.1 实验原料和药品
    2.2 实验仪器
    2.3 表征设备及方法
        2.3.1 族组成测定
        2.3.2 软化点
        2.3.3 元素分析
        2.3.4 气相色谱/质谱联用分析
        2.3.5 液体核磁共振
        2.3.6 X-射线衍射仪
        2.3.7 偏光显微镜
        2.3.8 场发射扫描电子显微镜
        2.3.9 傅里叶变换红外光谱仪
        2.3.10 热重分析
        2.3.11 拉曼光谱
3 针状焦结构及其影响因素
    3.1 引言
    3.2 材料制备
        3.2.1 软沥青和净化沥青的制备及表征
        3.2.2 焦化重油的制备及表征
        3.2.3 针状焦的制备
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 炭化温度对针状焦结构和组成的影响
        3.3.2 炭化压力对针状焦结构和组成的影响
        3.3.3 炭化时间对针状焦结构和组成的影响
        3.3.4 循环比对针状焦结构和组成的影响
        3.3.5 气流量对针状焦结构和组成的影响
        3.3.6 QI对针状焦结构和组成的影响
    3.4 本章小结
4 溶剂加氢对针状焦结构和组成的影响
    4.1 引言
    4.2 供氢溶剂表征
    4.3 结果和讨论
        4.3.1 供氢溶剂组成对针状焦结构和组成的影响
        4.3.2 炭化温度对针状焦结构和组成的影响
        4.3.3 氢化蒽油比例对针状焦结构和组成的影响
    4.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢

(5)针状焦的制备与应用研究进展(论文提纲范文)

1 针状焦的制备
    1.1 无物理扰动法
        1.1.1 单种原料制备
        (1)直接精制法
        (2)改性法
        (3)特殊原料制备法
        1.1.2 共炭化法
        (1)传统原料共炭化法
        (2)聚合物法
        (3)成核剂法
        (4)分离配合法
    1.2 物理扰动辅助法
2 针状焦的应用
    2.1 高功率与超高功率石墨电极
    2.2 锂电池负极材料
    2.3 其他应用
3 展望

(6)油浆及其超临界萃取组分性质组成及中间相沥青织构的对比(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
引言
第1章 文献综述
    1.1 研究针状焦的背景及目的意义
        1.1.1 针状焦的生产及应用
        1.1.2 研究目的及意义
    1.2 制备针状焦的工艺和理论
        1.2.1 原料对针状焦形成的影响
        1.2.2 工艺条件对针状焦的影响
        1.2.3 针状焦的性能指标
    1.3 中间相的研究进展
        1.3.1 中间相的性质及组成
        1.3.2 中间相成焦机理
        1.3.3 中间相的制备方法
        1.3.4 中间相产品的表征
    1.4 油浆的组成分析及超临界流体技术在碳质中间相研究中的应用
        1.4.1 油浆的组成分析
        1.4.2 超临界流体技术在中间相研究中的应用
    1.5 文献综述小结
    1.6 论文研究内容
第2章 原料的性质及组成分析表征
    2.1 实验部分
        2.1.1 实验原料
        2.1.2 实验仪器与分析条件
    2.2 基本性质
    2.3 族组成分析
    2.4 分子结构组成分析
    2.5 沸点分布分析
    2.6 小结
第3章 大庆油浆热缩聚制备中间相
    3.1 实验部分
        3.1.1 热缩聚反应实验方法
        3.1.2 热缩聚产物的分析方法
    3.2 温度和时间对中间相制备的影响
        3.2.1 中间相生成的一般规律
        3.2.2 产物的形貌分析
        3.2.3 产物的收率分析
    3.3 原料改性热缩聚制备中间相
        3.3.1 反应条件的影响
        3.3.2 产物的形貌及收率分析
    3.4 小结
第4章 大庆油浆超临界萃取分离组分热缩聚制备中间相
    4.1 大庆油浆超临界萃取分离制备SFEO
        4.1.1 实验装置
        4.1.2 实验方法
        4.1.3 操作条件
    4.2 SFEO与油浆的性质及组成对比分析
        4.2.1 原料性质对比分析
        4.2.2 组成对比分析
        4.2.3 分子结构组成对比分析
    4.3 SFEO与油浆热缩聚制备中间相的对比分析
        4.3.1 产物的形貌分析
        4.3.2 产物的收率变化分析
        4.3.3 反应条件与原料性质关联的分析
    4.4 小结
第5章 结论
参考文献
附录A 族组成分析结果数据
致谢

(7)中低温煤焦油沥青预处理及针状焦制备研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
符号对照表
第一章 绪论
    1.1 课题背景
    1.2 针状焦技术原理
    1.3 针状焦的制备工艺
        1.3.1 预处理工艺
        1.3.2 炭化工艺
        1.3.3 煅烧工艺
    1.4 研究任务
第二章 实验部分
    2.1 原料性质
    2.2 药品与试剂
    2.3 设备与仪器
    2.4 针状焦的制备
        2.4.1 原料预处理
        2.4.2 热聚炭化
        2.4.3 高温煅烧
    2.5 分析方法
        2.5.1 元素分析
        2.5.2 族组成测定
        2.5.3 扫描电子显微镜(SEM)分析
        2.5.4 X射线衍射(XRD)分析
        2.5.5 傅里叶变化红外光谱(FTIR)分析
        2.5.6 电阻率测定分析
        2.5.7 真密度测定分析
第三章 原料预处理研究
    3.1 溶剂萃取法对QI的影响
        3.1.1 剂油比对精制沥青QI的影响
        3.1.2 芳烷比对精制沥青QI的影响
    3.2 不同预处理方法对族组成的影响
        3.2.1 溶剂萃取法对族组成的影响
        3.2.2 催化加氢法对族组成的影响
    3.3 不同精制沥青的元素和FTIR分析
        3.3.1 元素分析
        3.3.2 FT-IR分析
    3.4 小结
第四章 针状焦制备及影响因素探究
    4.1 原料组成的影响
    4.2 炭化工艺的影响
        4.2.1 聚合温度的影响
        4.2.2 恒温时间的影响
        4.2.3 升温速率的影响
        4.2.4 热聚压力的影响
    4.3 煅烧工艺的影响
        4.3.1 煅烧终温的影响
        4.3.2 煅烧速率的影响
    4.4 小结
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 创新点
    5.3 工作展望
参考文献
致谢
攻读硕士期间研究成果
作者简介

(8)煤焦油沥青精制机制及针状焦制备的基础研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 概述
    1.2 针状焦原料
        1.2.1 原料族组成
        1.2.2 针状焦沥青原料组分要求
        1.2.3 原料分析方法及聚合机理
    1.3 针状焦技术研究进展
        1.3.1 原料预处理
        1.3.2 延迟焦化
        1.3.3 煅烧
        1.3.4 针状焦技术研究关键因素及存在问题
    1.4 本课题研究的目的和意义
    1.5 课题研究内容和技术路线
        1.5.1 课题研究内容
        1.5.2 课题技术路线
2 实验
    2.1 实验材料
        2.1.1 实验原料
        2.1.2 实验药品
    2.2 实验仪器
    2.3 测试方法
        2.3.1 软化点(SP)
        2.3.2 溶剂萃取分析
        2.3.3 灰分和结焦值
        2.3.4 气相色谱/质谱联用(GC/MS)分析
        2.3.5 元素分析
        2.3.6 傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析
        2.3.7 热分析(TG/DTG)
        2.3.8 激光粒度分析
        2.3.9 X射线衍射(XRD)
        2.3.10 X射线荧光光谱法(XRF)
        2.3.11 紫外分光光度计
        2.3.12 热膨胀系数(CTE)
    2.4 实验方法
        2.4.1 原料分析与表征实验
        2.4.2 沥青胶体理论研究实验
        2.4.3 萃取沉降法精制实验
        2.4.4 溶剂沉降法脱除QI实验
        2.4.5 炭化反应动力学研究实验
        2.4.6 针状焦制备实验
3 煤焦油沥青物化特性及溶解机制研究
    3.1 概述
    3.2 原料煤焦油沥青及其族组分的分析与表征
        3.2.1 GC-MS分析
        3.2.2 傅里叶红外变换光谱分析(FTIR)
        3.2.3 热重分析(TG/DTG)
        3.2.4 激光粒度分析
        3.2.5 CTP和TS的基本性质
    3.3 沥青胶体理论研究
        3.3.1 胶体的形成与表征
        3.3.2 临界胶束浓度
        3.3.3 胶束形成动力学
    3.4 本章小结
4 沥青精制及炭化反应动力学研究
    4.1 概述
    4.2 精制沥青制备溶剂及工艺条件的选择
        4.2.1 溶剂选择依据
        4.2.2 甲苯和正庚烷混合溶剂的精制工艺条件优化
        4.2.3 焦油馏分和煤油混合溶剂的精制工艺条件研究
    4.3 精制沥青的分析与表征
        4.3.1 沥青精制前后基本性质
        4.3.2 金属元素分析
        4.3.3 族组成和软化点
        4.3.4 红外分析
        4.3.5 GC/MS分析
    4.4 炭化反应动力学研究
        4.4.1 CTP与RCTP的热分解特性
        4.4.2 升温速率对CTP热解过程的影响
        4.4.3 CTP的热分解动力学研究
    4.5 本章小结
5 精制沥青制备针状焦研究
    5.1 概述
    5.2 炭化温度对针状焦性能的影响
        5.2.1 生焦显微结构分析
        5.2.2 针状焦的扫描电镜分析
        5.2.3 针状焦XRD分析
        5.2.4 针状焦的CTE值分析
    5.3 炭化压力对针状焦性能的影响
        5.3.1 生焦显微结构分析
        5.3.2 针状焦的扫描电镜分析
        5.3.3 针状焦XRD分析
        5.3.4 针状焦的CTE值分析
    5.4 针状焦性能对比
    5.5 本章小结
6 结论
    6.1 结论
    6.2 创新点
    6.3 展望
参考文献
致谢
作者简介
在学期间发表的学术论文

(9)FCC油浆热预处理及炭化成焦特性研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 前言
    1.2 FCC油浆预处理
        1.2.1 FCC油浆固含物的脱除
        1.2.2 FCC油浆的物理调整
        1.2.3 FCC油浆的化学改质
    1.3 原料炭化成焦特性
        1.3.1 炭质中间相
        1.3.2 液相炭化化学
        1.3.3 固含物对炭化成焦特性的影响
        1.3.4 氢转移对炭化成焦特性的影响
        1.3.5 原料分子组成对炭化成焦特性的影响
        1.3.6 炭化成焦特性的表征方法
    1.4 本论文的主要研究任务
第二章 试验部分
    2.1 试验原料及其性质
    2.2 主要试剂及化学药品
    2.3 油浆基本性质的测定方法及其标准
    2.4 FCC油浆固含量的测定方法
        2.4.1 溶剂过滤法
        2.4.2 离心法
        2.4.3 灰分法
        2.4.4 炭化灼烧法
    2.5 FCC油浆预处理方法
        2.5.1 热处理
        2.5.2 临氢热处理
    2.6 油浆的蒸馏
    2.7 热稳定性评价方法
    2.8 氢转移能力测定试验
    2.9 炭化试验
    2.10 焦炭表征
        2.10.1 偏光显微镜表征及OTI评价
        2.10.2 XRD分析
    2.11 其它试验方法
        2.11.1 SEM和能谱(EDX)分析
        2.11.2 FT-IR分析
        2.11.3 固含物的光学显微分析
        2.11.4 NMR分析
        2.11.5 GC×GC–TOFMS分析
        2.11.6 Mayer键级计算
第三章 FCC油浆热处理及其对固含物脱除的影响
    3.1 FCC油浆固含量测定方法的研究
        3.1.1 不同方法测定的固含量
        3.1.2 不同固含量测定方法的比较分析
        3.1.3 过滤法的优化
    3.2 FCC油浆固含物的表征
        3.2.1 固含物的形貌分析
        3.2.2 固含物的组成分析
    3.3 FCC油浆热处理对蒸馏脱固的影响
        3.3.1 热处理条件的确定
        3.3.2 热处理对蒸馏脱固效率的影响
        3.3.3 固含物在热处理作用下的絮凝机理研究
    3.4 本章小结
第四章 FCC油浆热处理对其热稳定性和炭化的影响
    4.1 热处理对油浆组成的影响
        4.1.1 热处理前后油浆及其窄馏分整体性质分析
        4.1.2 热处理前后油浆窄馏分NMR分析
        4.1.3 热处理前后油浆窄馏分GC×GC-TOFMS分析
    4.2 热处理对油浆热稳定性的影响
        4.2.1 油浆热稳定性评价方法的建立
        4.2.2 热处理对油浆窄馏分热稳定性的影响
    4.3 炭化原料热稳定性对炭化成焦特性的影响
        4.3.1 热处理对成焦形貌的影响
        4.3.2 炭化原料热稳定性与成焦OTI的关联
    4.4 本章小结
第五章 FCC油浆临氢热处理及对油浆氢转移能力和炭化的影响
    5.1 FCC油浆临氢热处理
        5.1.1 临氢热处理条件的确定
        5.1.2 临氢热处理对油浆基本性质的影响
        5.1.3 临氢热处理对油浆中间馏分烃类组成的影响
    5.2 化学探针法测定FCC油浆临氢热处理前后窄馏分的氢转移能力
        5.2.1 基于~1H NMR的氢转移能力计算方法
        5.2.2 临氢热处理前后油浆窄馏分的氢转移能力
        5.2.3 油浆馏分中氢化芳烃的分子组成与供氢能力的关联
    5.3 炭化原料氢转移能力对炭化成焦特性的影响
        5.3.1 临氢热处理对成焦形貌的影响
        5.3.2 炭化原料氢转移能力与成焦OTI的关联
    5.4 本章小结
第六章 FCC油浆组合馏分炭化协同效应及缓和炭化研究
    6.1 FCC油浆组合馏分炭化的协同效应
        6.1.1 组合馏分的胶体稳定性
        6.1.2 组合馏分氢转移能力的协同效应
        6.1.3 组合馏分炭化成焦特性的协同效应
    6.2 组合馏分缓和炭化研究
        6.2.1 缓和炭化对组合馏分炭化成焦特性的影响
        6.2.2 组合馏分缓和炭化不同阶段的成焦特性
        6.2.3 组合馏分缓和炭化中不同阶段的可转移氢含量
    6.3 本章小结
结论
参考文献
附录
下一步研究计划建议
攻读博士学位期间取得的研究成果
致谢
作者简介

(10)催化油浆加氢预处理及分级炭化研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 前言
    1.1 选题背景及意义
    1.2 本论文的主要任务
第二章 文献综述
    2.1 针状焦及其原料
        2.1.1 针状焦评判性能指标
        2.1.2 针状焦原料的要求
        2.1.3 催化油浆及其性质
        2.1.4 催化油浆脱固预处理研究
    2.2 催化油浆加氢稳定预处理
        2.2.1 催化油浆生焦机理
        2.2.2 加氢预处理反应机理
        2.2.3 催化油浆加氢稳定化反应条件研究
    2.4 催化油浆炭化工艺研究
        2.4.1 催化油浆炭化反应机理
        2.4.2 催化油浆炭化反应条件研究
第三章 实验概述
    3.1 原料及其基本性质
    3.2 主要实验仪器和试剂
        3.2.1 实验主要仪器
        3.2.2 实验主要试剂
    3.3 主要实验研究方法
        3.3.1 原料基本性质测定方法
        3.3.2 FCC油浆加氢稳定处理过程
        3.3.3 FCC油浆及其加氢改质油共轭烯烃含量测定
        3.3.4 FCC油浆蒸馏脱固过程
        3.3.5 FCC油浆静电法脱固过程
        3.3.6 FCC油浆溶剂处理深度脱固
        3.3.7 FCC油浆分级炭化过程
        3.3.8 炭化焦样XRD晶胞分析
第四章 催化油浆加氢稳定高效脱固研究
    4.1 引言
    4.2 催化油浆加氢稳定条件优化
        4.2.1 反应温度对加氢预处理的影响
        4.2.2 催化剂种类对加氢预处理的影响
        4.2.3 反应氢压对加氢预处理的影响
        4.2.4 反应时间对加氢预处理的影响
        4.2.5 催化剂用量对加氢预处理的影响
        4.2.6 加氢处理对蒸馏过程生焦的影响
    4.3 催化油浆深度脱固组合工艺研究
        4.3.1 静电法分离脱固研究
        4.3.2 溶剂抽提脱固及芳烃富集研究
    4.4 本章小结
第五章 催化油浆分级炭化研究
    5.0 引言
    5.1 炭化时间对成焦过程的影响
    5.2 不同阶段升温炭化对成焦过程的影响
    5.3 不同炭化反应温度对成焦过程的影响
    5.4 反应原料对炭化成焦的影响
        5.4.1 炭化原料组成结构分析
        5.4.2 炭化原料红外谱图分析
        5.4.3 炭化原料对成焦的影响
    5.5 炭化条件对炭化成焦收率的影响
    5.6 结论
第六章 结论与展望
    6.1 研究结论
    6.2 下一步研究建议
参考文献
攻读硕士期间取得的学术成果
致谢

四、针状焦形成机理及炭化条件(论文参考文献)

  • [1]煤系针状焦生产技术研究进展[J]. 杨绍飞,折喆. 广东化工, 2022(01)
  • [2]石油系针状焦生产原料的预处理工艺研究进展[J]. 吴勇,丁巍,戴咏川,徐明,宋官龙,刘芷君. 石油化工, 2021
  • [3]童亭煤密中质组制备针状焦研究[D]. 刘丙杨. 中国矿业大学, 2021
  • [4]煤系针状焦制备及结构调控[D]. 王永涛. 大连理工大学, 2021(01)
  • [5]针状焦的制备与应用研究进展[J]. 刘丙杨,秦志宏,杨小芹,林喆. 炭素技术, 2020(05)
  • [6]油浆及其超临界萃取组分性质组成及中间相沥青织构的对比[D]. 马远恩. 中国石油大学(北京), 2020(02)
  • [7]中低温煤焦油沥青预处理及针状焦制备研究[D]. 王莉莎. 西北大学, 2019(12)
  • [8]煤焦油沥青精制机制及针状焦制备的基础研究[D]. 胡建宏. 中国矿业大学(北京), 2019(12)
  • [9]FCC油浆热预处理及炭化成焦特性研究[D]. 林存辉. 中国石油大学(华东), 2018(01)
  • [10]催化油浆加氢预处理及分级炭化研究[D]. 焦守辉. 中国石油大学(华东), 2018(07)

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针状焦的形成机理及碳化条件
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