煤沥青的净化工艺研究

论文摘要

煤沥青中含有大量的喹啉不溶物(QI)需要彻底脱除,低QI含量的净化煤沥青是制备浸渍剂沥青、中间相沥青、煤系针状焦的优质原料。脱除煤沥青中的喹啉不溶物(QI),是对其进行深加工、提高沥青产品附加值的重要步骤。本文选用溶剂离心分离方法,对中温沥青中喹啉不溶物的脱除进行了研究。为准确评价喹啉不溶物脱除效果,建立了喹啉不溶物含量的测定方法,采用激光粒度统计仪分析了沥青中的QI粒度分布,考察了溶剂种类、操作条件等多种因素对沥青溶液的流体力学性能、分离效果、净化收率的影响规律,结果表明:绝大多数喹啉不溶物粒度在2μm附近;2#溶剂油对沥青有较好的溶解性能及净化效果,并选其作为脱QI的试验用溶剂;随着溶剂比的增加,沥青溶液粘度、密度逐渐降低,有利于离心脱除;随溶剂比增大,净化沥青收率逐渐降低;在溶剂比4:1,离心分离时间8min,离心机转速2000rpm条件下,净化沥青中的喹啉不溶物含量低于0.1%,达到了预期目标,收率大于70%,满足生产浸渍剂沥青、针状焦等原料要求。此外,还采用热溶过滤方法进行对比试验,发现采用该方法也可以有效脱除沥青中喹啉不溶物,但其操作时间较长,过滤用筛网需频繁更换,操作繁琐。相比之下,溶剂离心分离法净化效果好,工艺操作简单方便。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 综述
• 1.1 煤沥青
• 1.1.1 煤沥青的性质
• 1.1.2 煤沥青的应用
• 1.1.2.1 浸渍剂沥青
• 1.1.2.2 煤系针状焦
• 1.1.2.3 中间相沥青
• 1.1.2.4 碳纤维
• 1.1.2.5 煤沥青涂料
• 1.1.2.6 煤沥青配置原料油
• 1.1.2.7 筑路及建筑用沥青
• 1.2 喹啉不溶物（QI）
• 1.2.1 原生QI
• 1.2.2 次生QI
• 1.3 煤沥青净化工艺研究进展
• 1.3.1 煤焦油过滤法
• 1.3.2 煤焦油溶剂抽提法（波兰）
• 1.3.3 溶剂沉降法
• 1.3.4 溶剂抽滤法
• 1.3.5 高温离心分离法
• 1.3.6 共炭化剂方法
• 1.3.7 溶剂絮凝法
• 1.3.8 真空蒸馏法
• 1.4 本文的研究意义和内容
• 1.4.1 研究意义
• 1.4.2 研究内容
• 第2章 研究方案和方法
• 2.1 实验研究方案
• 2.2 实验研究方法
• 2.2.1 主要实验仪器及试剂
• 2.2.2 喹啉不溶物粒度分析
• 2.2.3 建立喹啉不溶物含量的测定方法
• 2.2.3.1 几种测试标准的比较
• 2.2.3.2 实验过程
• 2.2.4 选择溶剂
• 2.2.5 分析测试方法
• 2.2.5.1 喹啉不溶物含量的测定
• 2.2.5.2 软化点的测定
• 2.2.5.3 结焦值的测定
• 2.2.5.4 粘度的测定
• 2.2.5.5 相对密度的测定
• 2.3 热溶过滤法
• 2.4 离心分离法
• 第3章 实验结果与讨论
• 3.1 喹啉不溶物（QI）测定方法的建立
• 3.1.1 滤纸的恒重
• 3.1.2 洗涤用剂的用量
• 3.1.3 过滤材料的影响
• 3.1.4 几种试样OI的测定结果
• 3.2 QI的粒度分布
• 3.3 溶剂的筛选
• 3.3.1 溶剂的溶解性
• 3.3.2 脱OI效果
• 3.3.3 溶剂的粘度
• 3.4 热溶过滤法
• 3.5 溶剂离心分离法
• 3.5.1 沥青溶液的流体力学性能
• 3.5.1.1 沥青溶液的粘度
• 3.5.1.2 沥青溶液的密度
• 3.5.2 离心分离因素的影响
• 3.5.2.1 分离时间对脱除QI的影响
• 3.5.2.2 离心机转速对脱除QI的影响
• 3.5.3 净化沥青的收率
• 3.5.4 净化沥青产品
• 第4章 结论与建议
• 致谢
• 参考文献
• 附录