煤沥青热分解动力学研究

煤热解气体主产物及热解动力学分析煤热解是一种重要的化学反应，其主要作用是将活性煤转化为可利用的气体、液体和固体产物。

热解反应不仅可以利用燃料能量，还可能会产生一系列有机物和无机物，如低烃、醇、酸、氧化物、氮化物等。

在实际热解过程中，煤热解所产生的气体称为煤热解气体，是一种复杂气体混合物，其主要组分包括水蒸气、甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、苯、乙烯、二氧化碳、氧、氮气等。

煤热解气体的组成和含量均不相同，受到热解温度、时间、压力等因素的影响。

热解反应受多种因素的影响而发生。

如果能够有效控制这些因素，则可以更精确地控制热解反应，从而改变有机物的产率，改变有机气体组成，增加高价值产品，降低低价值产品的产率，从而提高生产经济效益。

因此，研究热解动力学是实现可控化热解的关键，也是实现热解技术精湛化的前提。

煤热解技术的动力学分析需要考虑繁多的因素，包括温度、压力、煤热解气体组成、煤质、反应器通气量、催化剂种类、催化剂量等。

通常，煤热解动力学分析可以分成三个步骤：机理分析、模型建立和参数调整。

机理分析是热解动力学研究的基础，主要包括对反应间隙、活化能、反应路径等的研究。

模型建立是建立热解动力学模型的核心步骤，主要包括选择参数模型、选择反应网络等。

参数调整是要求模型与实验结果的最佳调整，主要包括调整模型参数、调整反应网络等。

在实际工程中，热解动力学分析对提高煤热解性能具有重要意义。

热解动力学分析可以用于识别热解反应的机理、构建反应动力学模型以及优化反应条件，从而有效地控制煤热解气体的组成，从而提高发电效率、经济效益和环境友好性。

在热解动力学分析中，研究员需要考虑大量可变因素，而且模型建立和参数调整的工作量巨大，因此，应用计算机技术可以显著提高工作效率。

在实际热解动力学分析中，可以使用计算机建立模型和调整参数，大大提高了热解技术的精准度。

总之，煤热解气体是一种复杂的气体混合物，热解动力学分析是实现可控化热解的关键，也是实现热解技术精湛化的前提，它可以有效控制热解反应，改变有机气体组成，提高生产经济效益和发电效率，为实现更高效的煤热解作出重要贡献。

煤热解动力学研究引言热解是煤燃烧、气化和液化等热加工工业中的基本过程之一，也是成煤过程中的基本环节[1]。

因此，研究煤的热解不仅为煤的热加工过程提供科学依据，也能为加深煤化学研究提供重要信息。

在研究煤的热解动力学过程中，必然涉及反应速率与活化能和指前因子等动力学参数[2-4]。

本文着重探索几种热解模型和热解动力学模型，并针对在还原气氛下进行煤热解这一课题，进行动力学选择和分析。

1热解模型随着近十几年的现代仪器的发展，采用Py-FIMS、13C-NMR（碳核磁共振波谱法）、TG-FTIR（红外光谱仪）等手段对煤结构的研究，使得人们有可能有可能以煤的结构为基础研究煤的热解机理，并由此建立了比较成功的煤热解网络模型，如由用来描述气体逸出与焦油形成的降解一蒸发一交联的FG-DVC模型、FLASHCHAIN模型和化学渗透脱挥发分(CPD)模型。

这些模型都是用简化的煤化学和网络统计学描述焦油前驱体的生成，但在网络几何形状、断桥和交联化学、热解产物、传质假设和统计方法上各有不同[5]。

1.1 FG-DVC热解模型FG-DVC（Functional Group Depolymerization Vaporization Crosslinking）模型是由用来描述气体逸出的官能团模型与描述焦油形成的降解一蒸发一交联模型结合而成的。

FG模型是用来描述煤、半焦和焦油中气体的产生与释放机理；DVC模型是用来描述在桥键断裂和交联发生的影响下煤中大分子网络所发生的分解和缩聚行为，预测碎片的分子量分布情况[6]。

FG-DVC模型的基本概念：（1）煤中官能团分解产生小分子类热解气体；（2）大分子网络分解产生焦油和胶质体；（3）胶质体分子量的分布由网络配位数决定；（4）大分子网络的分解是由桥键的断裂来控制，而桥键的断裂是受活泼氢限制；（5）网络的固化是由交联控制的，交联的发生伴随着二氧化碳（桥键断裂前）和甲烷（桥键断裂后）的放出。

煤热解气体主产物及热解动力学分析煤热解是一种用来将煤中的有机质转化为碳氢气体的技术。

煤的煤热解产物是一种多成分的气体，它们是由各种碳氢化合物组成的，主要有一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）和氢（H2）等。

煤热解气体作为碳氢能源资源也受到了许多研究者的重视，为人们带来了许多新的发展和运用可能性。

煤热解气体的主要产物受到煤热解条件的影响而有所不同。

主要受到温度、压力、氧化剂、助剂以及原料温度等参数的影响。

如果温度较低，则煤热解产生的气体以CO为主，而温度较高时，则气体中的CO2含量较多。

此外，气体中的碳氢比也会受到温度、压力和反应条件的影响，可在一定的温度下调整。

煤热解的动力学分析是研究煤热解过程中气体变化的一个重要手段。

在煤热解动力学分析中，必须考虑反应温度对煤热解气体组成的影响，同时考虑反应压力、氧化剂、助剂等参数的影响，这些参数可以由数值模拟的方法计算出来。

煤的热解最初的模型是由Hathaway于1962年首次提出的煤分解动力学模型，其中考虑了煤热解过程中气体组成随温度变化的影响。

根据实验数据，他提出了一个简单的关系式用于表示温度对煤分解气体组成的影响，这个关系式（称为Hathaway模型）也被广泛应用于煤热解动力学分析。

近年来，有关煤热解动力学的研究越来越多，提出了许多关于参数对煤热解气体组成的影响的新理论。

例如，Dixon等的研究表明，煤热解产生的气体组成与反应温度、反应压力和氧化剂的类型及浓度等有关，他们提出了一个综合的模型来表示煤热解气体的组成，并且实验证明了模型的正确性。

除此之外，在煤热解动力学分析领域还有许多新颖的进展，例如，对煤热解机理的深入研究和模拟，以及开发煤热解动力学模拟软件。

煤热解技术的发展为人们提供了更多可操作性和更多可能性，为未来煤热解技术的发展铺平了道路。

总之，煤热解气体是一种复杂的碳氢气体，煤热解的气体组成受到多种参数的影响，并且随着温度的变化而发生变化。

炭材料用煤沥青热解缩聚研究的开题报告一、选题背景：随着国家对能源资源与环境的越来越高的关注，煤炭资源的利用和清洁能源技术的发展成为当今研究的热点之一。

煤沥青是煤炭加工中的一种，常常被视作废弃物资，但是其含有一定量的炭素，所以有很大的潜力进行利用。

利用煤沥青制备炭材料，其性能优异，具有较高的热稳定性、红外透过率、阻燃性和导电性能等优点。

因此，研究煤沥青热解缩聚制备炭材料，不仅有利于提高煤沥青的利用效率，还对炭材料的制备和应用具有一定的推动意义。

二、研究内容：本研究以煤沥青为原料，通过热解缩聚技术制备炭材料。

主要研究内容包括：煤沥青的分离和纯化、煤沥青热解缩聚产物的分析、炭材料的表征及其性能测试等。

具体研究步骤如下：1.采集煤沥青样品并进行物理化学特性分析。

2.通过萃取法将煤沥青中的金属离子、杂质和溶质等物质去除，得到纯净的煤沥青。

3.在不同的热解缩聚条件下，对纯净的煤沥青进行处理，得到不同形貌、结构和性质的炭材料。

4.对制备的炭材料进行表征，包括形貌表征、结构表征、表面性质表征、热稳定性测试等。

5.测试炭材料的电导率、红外透过率、阻燃性能等性能，分析炭材料在光电、催化、阻燃等方面的应用前景。

三、研究意义：1. 通过研究煤沥青热解缩聚制备炭材料的工艺和性能，能够提高煤沥青的利用效率，提高其经济和社会效益。

2. 利用煤沥青制备炭材料，不仅可以促进炭材料的研究和应用，还可以探索新型碳材料的制备方法和应用领域。

3. 通过研究制备的炭材料的特性和性能，可以应用于多领域，如光电、催化、阻燃等领域，具有广阔的应用前景。

四、研究方法：本研究采用物理化学方法对煤沥青进行分离和纯化，煤沥青的热解缩聚则采用实验室封闭式反应釜，利用控制煤沥青热解缩聚过程的条件，制备出不同性质的炭材料。

对制备的碳材料进行形貌表征、结构表征、表面性质表征、热稳定性测试等，对炭材料的性能进行测试和分析。

五、预期成果：建立煤沥青热解缩聚制备炭材料的体系，并对所得到的炭材料进行毫米级、纳米级表征，对其性能进行深入的研究。

第32卷 第4期2009年10月煤炭转化COA L CON V ERSIONV ol.32 N o.4O ct.2009*陕西省教育厅科技攻关项目(04CJ15).1)博士、副教授;2)硕士生,西安工程大学环境与化学工程学院,710048 西安收稿日期:2009-07-08;修回日期:2009-08-14煤沥青的热分析*郑长征1) 孙 磊2) 马丽斯2) 王梅芳2)摘 要 采用溶剂分离的方法对煤沥青进行组分分离,并通过TG,DTG 以及DSC 对煤沥青及A 树脂、B 树脂和C 树脂进行了分析.结果表明,煤沥青中重组分的热失重开始温度及最大失重速率温度较高,煤沥青与B 树脂和C 树脂在400e ~500e 范围内均出现两个放热峰,A 树脂在400e ~500e 范围内只有一个放热峰.关键词 煤沥青,溶剂分离,热分析中图分类号 T Q522.650 引 言煤沥青是高度缩合的炭-杂环化合物及其缩合后产物的复杂多相系统[1],这些缩合产物的芳构化程度、组成、性质及分子结构都不一样.煤沥青的性能是各组分共同作用的结果,鉴于煤沥青化学组成的复杂性,为了研究煤沥青的性质,对煤沥青进行族组分分离[2,3],通常采用溶剂分离的方法将煤沥青分成结构和性能类似的A 树脂、B 树脂和C 树脂.[4]煤沥青的热处理是制备许多炭材料的基础,如冶金用电极、结构材料、印刷电路板、中间相沥青基炭纤维、M CMB 及活性炭等.[5-7]在沥青的热处理过程中,其中A 树脂、B 树脂和C 树脂随着热处理温度和保温时间而发生变化.但是,以往有关煤沥青热处理的研究主要侧重于工艺对性能的影响,对煤沥青在热处理过程中组分变化方面的研究较少.为此,本文进行这方面研究,为制备高性能炭材料提供依据.1 实验部分1.1 沥青组分分离将煤沥青粉末与甲苯按1g B 20mL 的比例混溶,于75e 下搅拌4h,过滤,滤渣用甲苯冲洗,干燥后测量,得到甲苯不溶物和可溶组分(C 树脂);然后将甲苯不溶物与吡啶按1g B 20mL 比例混溶,于75e 下恒温搅拌4h,过滤干燥后得到甲苯不溶吡啶可溶组分(B 树脂),吡啶不溶组分即为A 树脂.1.2 热分析测试采用PERKIN -ELM ER 型热分析仪分析煤沥青及各组分的变化行为.测定条件:在N 2气氛中以10e /min 的速率升温,N 2流量为140mL/m in.2 结果与讨论煤沥青与A 树脂、B 树脂和C 树脂的TG 曲线见图1.由图1可知,煤沥青的开始失重温度大约为图1 煤沥青和A 树脂、B 树脂及C 树脂的T G 曲线Fig.1 T G cur ves of coal tar pitch and A ,B ,C resin1)))A resin;2)))B resin ;3)))C resin;4)))CT P110e ,C 树脂的开始失重温度在80e 左右,B 树脂开始失重温度大约为260e ,A 树脂的开始失重温度在400e 左右.随着沥青组分的分子量增加,其开始失重温度增加.由图1可以看出,C 树脂到800e 的失重率最大,约为60%,B 树脂和A 树脂在800e 失重率分别为18%和8%.这是由于C 树脂分子量小,轻组分含量较多,在加热过程中挥发,在聚合形成较大的稠环芳烃大分子的同时,还释放出小分子组分.而B 树脂和A 树脂的分子量较高,在较高的温度下,有部分分子量较小的物质挥发,同时在加热过程中某些分子发生裂解脱除烷基和氢等.煤沥青与A 树脂、B 树脂和C 树脂的DT G 曲线见图2.由图2可以看出,煤沥青与C树脂的最大失图2 煤沥青和A 树脂、B 树脂及C 树脂的DT G 曲线F ig.2 DT G curves o f co al tar pitch and A ,B ,C resin1)))A res in;2)))B resin;3)))C res in;4)))CTP重速率在360e 左右,这主要是由于其中分子量较低的物质挥发;另外,在煤沥青的热解过程中聚合形成较大的稠环芳烃大分子的同时,还释放出小分子物质(见图3).煤沥青与B 树脂的失重速率在420e图3 煤沥青的聚合反应F ig.3 Schematic of po lymer izatio n o f co al tar pitcha )))Demethylation ;b )))In tramolecular dem ethylation;c )))Dehydr ogenation附近出现极大值,这主要是由于B 树脂中的稠环芳烃化合物缩聚形成分子量更大的A 树脂,在聚合中脱出烷基和氢等小分子物质;A 树脂在600e 左右的失重率最大,这主要是由于A 树脂的分子量巨大,在加热过程中基本不发生聚合,只能在较高温度下脱除半焦状态中的氢等小分子组分,使含碳量进一步提高;B 树脂在600e 也出现失重速率极值,这是由于B 树脂在500e 时已基本转化为A 树脂,在600e 的极值可能是在半焦状态中氢等组分的脱除而引起.[8-10]煤沥青与A 树脂、B 树脂和C 树脂的DSC 曲线见图4.由图4可知,煤沥青在80e 附近有一个吸图4 煤沥青和A 树脂、B 树脂和C 树脂的DSC 曲线Fig.4 DSC cur ves of coal tar pitch and A ,B ,C resin1)))A resin;2)))B r esin;3)))C resin;4)))CT P热峰,这是煤沥青大分子解冻开始软化吸热[11],而C树脂与B 树脂的软化吸热峰分别在50e 与140e ,煤沥青与C 树脂在300e 附近出现一个较宽的吸热峰,可归结为沥青中的分子裂解并有小分子物质挥发所致.[12,13]C 树脂的吸热峰在280e 左右,由于其中小分子物质较多,因此,小分子物质的大量挥发导致其吸热峰出现在较低温度;B 树脂在360e 出现较宽的吸热峰,由于B 树脂分子量较大,其中挥发分较少,在较高温度有少量分子量较小的物质挥发,部分大分子裂解吸收热量,因此,其吸热峰出现在较高温度,强度也较弱;A 树脂分子量是煤沥青最大的组分,没有出现明显的吸热峰,说明A 树脂中几乎不含有挥发分物质.煤沥青与B 树脂和C 树脂在400e ~500e 范围内均出现两个明显的放热峰,第一个放热峰主要是由于大分子聚合形成中间相分子时聚合反应释放的热量,第二放热峰是由于大的中间相分子进一步聚合以及大分子定向排列和有序化释放的热量[12-14],A 树脂在400e ~500e 内只有一个放热峰出现,这主要是由于A 树脂的分子量很大,在较低的温度不能发生聚合反应,只能在较高的温度发生聚合,同时大分子趋于定向排列和有序化.3 结 论1)随着煤沥青组分分子量的增大,其热失重开始温度增加,最大失重速率随着分子量的增加向高温方向移动.2)煤沥青与B 树脂和C 树脂在400e ~500e 范围内均出现两个明显的放热峰,主要为大分子聚合形成中间相分子和中间相分子聚合、有序化排列时释放的热量.3)A 树脂在400e ~500e 内只有一个放热峰79第4期 郑长征等 煤沥青的热分析80煤炭转化2009年出现,为A树脂在较高的温度下发生聚合与大分子定向排列释放的热量.参考文献[1]M ndez A,S an tamar a R,Granda M et al.Influence of Granular Carbons on Pitch Properties[J].Fu el,2003,82(10):1241.[2]Lazaro M J,Herod A A,Kandiyoti paris on of the Fractionation of a C oal Tar Pitch b y Solvent Solubility an d by PlanarCh romatography[J].Fuel,1999,78(7):795.[3]宋世华,马明亮,魏建宁等.炭材料用改性煤沥青的结构及性能研究气化技术[J].煤炭转化,2007,30(2):70-73.[4]Dagu erre E,Nauguier F,Py X.T he M olecular S caling of Raw Pitch es by Oscillatory Rheom etry[J].Carb on,1999,37(8):1189.[5]Py X,Daguerre E.Pitch Pyrolysis Kin etics:Is oth ermal Heat T reatment Experiments and M odel[J].Fuel,2000,79(6):591.[6]Castets K,Daguerre E,Py X.Pitch Pyroly sis Kinetics:Non-is oth ermal H eat Tr eatm ents,Experimen ts an d M odel[J].Fuel,2001,80(4):2075.[7]S lov k V,L uÍ k P.Pitch Pyr olysis Kinetics from Sin gle T G Cu rve[J].Journal of Analytical and Applied Pyr olysis,2004,72(2):249.[8]Alcaiz-M on ge J,Cazorla-Amor s D,Lin ares-Solano A.Characterisation of Coal T ar 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Pyrolysis,2002,63(2):235-237.THERMAL ANALYSIS OF COAL TAR PITC HZheng Changzheng Sun Lei Ma Lisi and Wang Meifang(X i.an Poly technic Univer sity,710048X i.an)ABSTRAC T Coal tar pitch w ere separ ated into A,B and C r esin by the m ethod o f solvent ex-traction.Coal tar pitch,A,B and C resin w ere analyzed by TG,DTG and DSC.T he results show that the heav y fraction has a hig her temperature of initial w eig ht loss and a hig her temperature of maxim um r ate of w eight loss than that o f light fr actio n.Coal tar pitch,B and C resin have tw o ex other mic peaks in the region of400e-500e,w hile A resin has o nly one ex othermic peak in the reg io n of400e-500e.KEY WORDS coal tar pitch,solv ent ex tractio n,therm al analy sis。

煤沥青的热解特性研究2019年09⽉煤沥青的热解特性研究姬锐赵修洪（陕西煤业化⼯集团神⽊天元化⼯有限公司，陕西榆林719319）摘要：煤焦油利沥青简称煤沥青，是⼀种包含各种化合物的有机物，是我国炭材料⽣产粘结剂的主要原料，被⼴泛应⽤于机械、电⼦、冶⾦、航空、核能、⽣物⼯程以及环境保护等领域，由于煤沥青的价格低廉、储量丰富，因此，成为我国重点研究的能源之⼀。

由于煤沥青具有⼴泛的应⽤型，通过对其理化性质进⾏深⼊了解能够充分了解其热解特性。

⽂章结合软沥青和改质沥青分别进⾏A 组分和B 组分的萃取实验，通过热重分析法作为检测⼿段来考察煤沥青的种类，深⼊了解其族组成以及升温速率的热解规律，进⽽对煤沥青热解特性进⾏全⾯掌握。

关键词：煤沥青；热解特性；热解规律煤沥青是我国制备碳素相关⾼精尖材料的优质原材料，其在我国范围内的储量极其丰富，且价格低廉，因此得到了⼴泛的应⽤。

我国要想充分的提升煤焦油的利⽤效率就必须要提升煤沥青的利⽤效率，⽽充分了解煤沥青的理化性质以及其热解特性能够⼤幅提升煤沥青的利⽤效率，对于相关材料⽣产具有⼗分重要的作⽤。

煤沥青作为⼀种⽆固定熔点的固体，其在常温条件下多数呈⿊⾊和玻璃相，在受热后得以软化甚⾄是融化成为液体。

通常煤沥青以其不同的软化点进⾏分类，可划分为⾼温、中温和低温等三种类别的煤沥青。

当前我国碳素⽣产领域技术⽔平的不断提升使得市场的需求品质得到根本提升，为了更好的提升市场竞争⼒，开发各种全新的沥青品种，就必须要充分了解软性煤沥青的特性，充分了解其不同族组成的热解⾏为。

1热解实验1.1原料和试剂本⽂研究实验采⽤的原料为：低温煤沥青、煤渣液化萃取沥青、精制软沥青、改质沥青（空⽓氧化）以及软沥青。

本⽂研究实验采⽤的沥青族组分原料分别为：软沥青和改质沥青。

本⽂研究实验采⽤的试剂为：喹啉（天津化学试剂⼀⼚）、甲苯（沈阳市东陵区红⽇化⼯⼚）、丙酮（沈阳市新西试剂⼚）、⽢油（沈阳红旗制药有限公司）。

煤热解气体主产物及热解动力学分析煤的热解是现代社会的关键技术，它是利用煤中复杂的碳氢结合物以及其中的有机卤素进行热解，生产出各式各样的气体、液体和固体产物。

煤热解的气体主产物的热解动力学分析，对于综合利用煤质资源，改善热解技术，减少污染物排放及提高收益都有重要作用。

煤热解是一个复杂的化学反应，它涉及许多化学过程，如氧化、裂解、合成及结胶等。

根据不同解吸热的大小，热解化学反应可以大致分为三种：气态反应、液相反应和固相反应。

煤热解的气体主产物主要有甲烷、氢、二氧化碳和氧。

甲烷是煤热解的主要产物，它的释放量占煤热解总放射量的70%～90%，其中三分之二在气态反应中生成，占煤热解总放射量的50%～70%。

甲烷是一种温和的气体，具有较高的能量和较低的毒性，温度不超过200℃时可以用于燃烧和再次利用。

氢也是煤热解过程中的重要产物，它的释放量占煤热解总放射量的10%～20%，其中三分之二是在气态反应中生成的。

因其轻量，氢在热解反应中的表现与其他原料不同，几乎全部转化为气态，容易流失，从而提高了温度及改变了产物组成。

二氧化碳是热解过程中重要的副产物，它的释放量占煤热解总放射量的15%～30%，在热解过程中，它与氧相结合，分子结构发生变化，然后释放出去。

此外，二氧化碳还可以帮助改善热解温度，抑制热解反应，抑制凝固点和粘度，从而提高燃烧效率。

此外，热解过程中的氧也是重要的原料，它的释放量占煤热解总放射量的10%～20%，主要用来支持燃烧及产物的排放。

氧不仅可以增加氧化反应的速率，同时也可以抑制过氧化物的形成，如二氧化硫等，从而抑制污染物排放。

另外，热解过程中还会产生其他少量的气体，如氮气、乙烯、乙炔等，它们的比例十分小，但对煤热解过程中的温度结构、激发性等有重要影响。

煤热解的气体主产物及热解动力学分析，是研究煤热解化学反应的重要基础。

研究和实践表明，热解过程中的气体产物的多样性、释放量及其影响，对改进煤质资源综合利用，改善热解技术，减少污染物排放，提高热解产品品质和收益都有重要意义。

第46卷第2期2018年1月广　州　化　工Guangzhou Chemical IndustryVol.46No.2Jan.2018煤沥青的热解特性分析戴永燕1,张美玲2,佟溥昊1(1鞍山钢铁集团公司教育培训中心(党校)冶金工程培训部,辽宁　鞍山　114032;2鞍山华泰焦耐工程技术有限公司,辽宁　鞍山　114001)摘　要:煤沥青的来源丰富㊁价格低廉㊁用途比较广泛,所以了解其理化性质以及热性能显得尤其重要㊂本文通对软沥青和改质沥青分别进行了γ组分和β组分的萃取㊂以热重分析法作为检测手段,分析考察了煤沥青的种类,升温速率及族组成的热解规律㊂实验结果显示:煤沥青中γ组分含量越高,软化点越低,其热解越趋于低温方向同时失重越多㊂β组分含量高时整个热解过程向高温移动,失重量减少㊂升温速率越大整个热解过程向高温移动,失重量越大㊂关键词:煤焦油沥青,热重分析,热解缩聚反应　中图分类号:TQ53　文献标志码:B文章编号:1001-9677(2018)02-0094-05第一作者:戴永燕(1982-),女,讲师,硕士,主要从事化学工艺研究与教学㊂Analysis of Pyrolysis Charactristic of Coal Tar PitchesDAI Yong -yan 1,ZHANG Mei -ling 2,TONG Pu -hao 1(1Education and Training Center,Anshan Iron and Steel Group Corporation,Liaoning Anshan 114032;2Anshan Huatai Coke Engineering Technology Co.,Ltd.,Liaoning Anshan 114001,China)Abstract :The coal tar pitch is a chemical raw material of abundant source,low price and more extensive use,therefore the holding its physics -chemical properties has become particularly important.γand βcomponents were extracted from the soft asphalt and modified pitch.The effect of pitch species and heating rate on coal pitch pyrolysis was determined by thermogravimetric analysis.The results showed when the content of γ-component in the coal tar pitch became higher,its softening point fell,its pyrolysis tended to low temperature and its weight loss increased.With the content of β-component rising,the whole pyrolysis process moved to high temperature and weight loss reduced.When the heating rate increased,the whole pyrolysis process moved to high temperature and weight loss increased.Key words :coal tar pitch;thermogravimetric analysis;pyrolysis polycondensation煤沥青的来源丰富㊁价格低廉㊁用途比较广泛,是制备碳素材料粘结剂㊁针状焦㊁碳纤维㊁中间相沥青等的优质原料,所以了解其理化性质以及热性能显得尤其重要㊂我国煤焦油资源丰富,年产量已超过1300万吨,而煤焦油沥青又是煤焦油的主要组成部分,因此充分利用我国的煤焦油资源主要在于充分利用煤焦油沥青㊂目前,碳素制品及生产碳素制品的黏结剂仍然是煤沥青的最重要用途㊂煤焦油沥青常温下为黑色固体,无固定的熔点,呈玻璃相,受热后软化继而熔化㊂所以,按软化点高低,煤焦油沥青可分为低温㊁中温和高温煤焦油沥青[1]㊂但随着碳素生产技术装备的发展和碳素制品性能的不断提高,目前国内中温沥青和改质沥青的标准已不能完全满足国内外沥青用户的要求,应开发生产各种规格的沥青品种,形成沥青系列产品㊂因此为了更好的了解煤焦油软沥青的性质,使煤焦油沥青利用更为有效,生产出具有特殊性能的沥青品种及深加工产品[2],就必须对煤焦油沥青的一些基本性质有更详尽的了解,如沥青的各元素含量㊁沥青中的主要化合物㊁及沥青分子量㊁沥青的平均分子结构以及各种不同族组成的热转化行为等[3]㊂1　实　验1.1　原　料本项研究工作以煤液化残渣沥青,软沥青,空气氧化改质沥青,低温煤沥青,精制软沥青为原料,其各项物性指标如表1所示㊂表1　原料基本性能参数Table 1　Basic performance parameters of raw materialsQI /%TI /%SP /℃CV /%低温煤沥青0.006.5514846.34煤渣液化萃取沥青0.000.008642.08精制软沥青0.097.652832.14改质沥青(空气氧化)10.1651.0014654.94软沥青2.968.002118.55本实验研究所用的沥青族组分是分别以软沥青和改质沥青为原料,通过溶剂萃取得到γ组分和β组分,萃取产率如表2所示㊂第46卷第2期戴永燕,等:煤沥青的热解特性分析95　表2　不同原料的萃取产率Table 2　Extraction yield of different raw materials萃取剂原料甲苯γ组分/g 产率/%甲苯不溶物/g 产率/%喹啉β组分/g 产率/%软沥青44889.65210.437.27.44改质沥青14749.015351.0121.240.41.2　试剂及仪器喹啉,天津化学试剂一厂;甲苯,沈阳市东陵区红日化工厂;丙酮,沈阳市新西试剂厂;甘油,沈阳红旗制药有限公司㊂所用试剂均为分析纯㊂HC-TP12A.2架盘药物天平,北京医用天平厂制;DW-2调温电热套,江苏竹行校办无线电元件厂;HH-系列数显恒温水浴锅,金坛市荣华仪器制造有限公司;WMK-08温度控制器,上海飞龙仪表科技有限公司;202SHZ-D(Ⅲ)电热恒温鼓风干燥箱,上海科技试验仪器厂;SHB-III 循环水式真空泵,常州诺基仪器有限公司;FA2004N 电子天平,山东省潍坊医疗器械厂;TCW-32B 温度控制器,巩义市英山谷予仪器厂;SX2高温箱式电热炉,凤城县电工仪表厂;压力器,沈阳长城工业电炉厂;LD4-2离心机,上海减压器厂;TG-DTA6000热重/差热实验仪,美国PerkinElmer 股份有限公司㊂1.3　分析方法(1)软化点SP:按GB2294-80煤沥青软化点的测定方法;(2)甲苯不溶物TI:按GB /T2292-1997煤沥青甲苯不溶物的测定方法;(3)喹啉不溶物QI:按GB /T2293-1997煤沥青喹啉不溶物的测定方法;(4)β树脂的含量为沥青的甲苯不溶物与喹啉不溶物的差值;(5)TGA:一类是采用北京光学仪器厂生产的WCT-1A 微机差热天平测定;(6)结焦值CV:按GB8727-88煤沥青结焦值的测定方法㊂1.4　实验步骤1.4.1　萃取部分(1)萃取γ组分:取三种试样(煤液化残渣500g,软沥青500g,空气氧化改质沥青300g)分别置于三个1000mL 的烧杯中,每个烧杯分多次倒入甲苯㊂每次倒入甲苯500mL,置于超声波水浴(30℃,90Hz)中恒温3h,静置0.5h,溶液分为上层溶液和下层沥青固体,对烧杯中的上层溶液进行抽滤,直至滤纸上无残渣为止,将抽滤瓶中的滤液倒入干净瓶中静止沉降24h 后蒸馏㊂蒸馏温度控制在110℃左右,直至无甲苯蒸出为止㊂蒸馏烧瓶中剩余物质为从沥青中萃取出的γ组分[4]㊂(2)萃取β组分:上述经过超声波萃取出γ树脂的沥青试样(软沥青和空气氧化改质沥青)放入烘箱中在110℃左右干燥3h㊂将干燥后的沥青分多次装入索氏提取器中进行萃取,每套索氏提取器中装入5g 试样连续萃取144h 以上,将试样放入烘箱中110℃左右干燥3h 后,取出冷却30min,测其TI 含量㊂当TI 含量大于90%(较纯的甲苯不溶物)时㊂各取50g 甲苯不溶物分别置于250mL 烧杯中,每个烧杯倒入180mL 喹啉,搅拌到基本全溶为止,静置沉降㊂对烧杯中溶液进行抽滤,至滤纸上无残渣为止,将干净滤液分别放入250mL 烧杯中静止沉降24h 待减压蒸馏㊂最后把减压蒸馏后蒸馏烧瓶中的固体(即β树脂)在烘箱中干燥48h 后取出待进行热分析㊂1.4.2　热解实验部分采用美国PE 公司的TG /DTA6000综合热分析仪对煤沥青进行不同条件热解实验,热分析检测条件见表3㊂表3　煤沥青的TG /DTA 分析检测条件Table 3　TG /DTA analysis and detection conditions of coal tar pitch坩埚类型参比类型取样量升温速率载气流速铂金坩埚ϕ5mm×3mmAl 2O 35mg 左右2㊁5㊁10℃/min高纯氮50mL /min1.4.3　分析部分(1)对煤液化残渣,软沥青,空气氧化改质沥青,低温煤沥青,精制软沥青进行软化点SP,甲苯不溶物TI,喹啉不溶物QI,结焦值CV 指标的测定㊂(2)将精制软沥青试样用热重分析仪以2,5,10℃/min 的升温速率,N 2保护(流量50mL /min)下进行TG 分析㊂(3)对煤液化残渣,软沥青,空气氧化改质沥青,低温煤沥青,精制软沥青试样分别以2℃/min 的升温速率,N 2保护(流量50mL /min)下进行TG 分析㊂(4)分别对软沥青γ树脂β树脂和空气氧化改质沥青γ树脂β树脂试样以2℃/min 的升温速率,N 2保护(流量50mL /min)下进行TG 分析㊂2　结果与讨论本文主要通过TG-DTG 分析考察了煤沥青种类及族组成等方面的热解变化规律㊂2.1　几种煤沥青热解过程的变化规律选用低温煤沥青,煤液化残渣萃取沥青和精制软沥青在升温速率为2℃/min 及50mL /min 的N 2氛围中进行热解研究㊂图1~图3分别为这几种煤沥青的TG-DTG 热解曲线图㊂图1　低温煤沥青TG-DTG 曲线Fig.1　TG-DTG curve of low temperature coal tarpitch图2　煤液化残渣萃取沥青TG-DTG 曲线Fig.2　TG-DTG curve extracted from coal liquefaction residue pitch96　广　州　化　工2018年1月图3　精制软沥青TG-DTG曲线Fig.3　TG-DTG curve of refined soft bitumen低温煤沥青,煤液化残渣沥青,精制软沥青在升温速率为2℃/min时的热解特征参数如表4所示㊂表4　低温煤沥青,残渣沥青,精制软沥青的热解特征参数Table4　Pyrolysis characteristic parameters of low temperaturecoal tar pitch,residue bitumen and refined soft bitumenT i/℃T f/℃T m/℃最大失重速率/(μg/min)失重率/%ΔT/℃低温煤沥青70.6494.4408.264.070.3423.8煤液化残渣萃取沥青97.52501.2388.864.468.5403.7精制软沥青60.8487.7231.059.373.4426.9 注:T i:失重开始时的温度;T f:失重结束时的温度;热转化温程ΔT=T f-T i;T m:最大失重速率时的温度㊂由图1~图3与表4可知,在三条TG曲线中,精制软沥青的开始失重温度,失重结束温度要低于低温煤沥青和煤液化残渣沥青㊂而煤液化残渣沥青的开始失重温度与失重结束温度均高于低温煤沥青和精制软沥青㊂这主要是由于低温煤沥青是高温煤焦油轻度加氢后经四氢呋喃萃取而得,煤液化残渣沥青是煤经液化后剩余的残渣经甲苯萃取而得的沥青,精制软沥青为软沥青经溶剂萃取后蒸馏至280℃后烧瓶中的馏分㊂因此,精制软沥青芳构化程度高,但苯环上所含侧链较多,侧链多更不稳定,容易在低温就开始失重,且失重量大㊂而煤液化残渣沥青脂肪度高,但其侧链少,相对较稳定,因此煤渣沥青开始失重温度较高,失重量也最少[5]㊂对于三条DTG曲线而言,其失重最大速率随煤沥青中轻组分的增多而变大,失重速率最大时的温度随软化点升高而升高㊂软化点越高,煤沥青软化熔融温度越高,轻组分逸出的温度就高㊂2.2　精制煤沥青不同升温速率的热解变化规律为考察煤沥青在不同升温速率下热解的差异,我选精制软沥青在程序控温下升温速率为2℃/min,5℃/min, 10℃/min,50mL/min的N2氛围下热解,图4~图6分别为精制软沥青在2℃/min,5℃/min,10℃/min下热解的TG-DTG 曲线图㊂精制软沥青分别在升温速率为2℃/min,5℃/min, 10℃/min的热解特征参数如表5所示㊂图4　精制软沥青升温速率2℃/min的TG-DTG曲线Fig.4　TG-DTG curve of temperature rising rate of refinedsoft bitumen at2℃/min图5　精制软沥青升温速率5℃/min的TG-DTG曲线Fig.5　TG-DTG curve of temperature rising rate of refinedsoft bitumen at5℃/min图6　精制软沥青升温速率10℃/min的TG-DTG曲线Fig.6　TG-DTG curve of temperature rising rate of refinedsoft bitumen at10℃/min表5　精制软沥青的热解特征参数Table5　Pyrolysis characteristic parameters of refined soft bitumen升温速率T i/℃T f/℃T m/℃最大失重速率/(μg/min)失重率/%ΔT/℃精制软沥青(2℃/min)60.8487.7231.059.373.4426.9精制软沥青(5℃/min)61.8538.8251.497.476.3477.0精制软沥青(10℃/min)63.4546.6273.6182.676.9483.2 注:T i:失重开始时的温度;T f:失重结束时的温度;热转化温程ΔT=T f-T i;T m:最大失重速率时的温度第46卷第2期戴永燕,等:煤沥青的热解特性分析97　从图4,图5,图6及表5可知精制软沥青升温速率从2℃/min 到10℃/min,其开始失重温度分别为60.8(2℃/min),61.8(5℃/min),63.4(10℃/min),失重结束温度分别为487.7(2℃/min),538.8(5℃/min),546.6(10℃/min),最大失重速率59.3(2℃/min ),97.4(5℃/min ),182.6(10℃/min),最大失重速率时的温度231.0(2℃/min),251.4(5℃/min),273.6(10℃/min),以及失重量73.4(2℃/min),76.3(5℃/min),76.9(10℃/min),都呈明显的增加趋势㊂这主要是由于,在低温区热解的轻组分来不及挥发逸出而延迟到高温区㊂升温速率加快导致精制软沥青中大部分轻组分分解后,来不及缩聚而集中在某一温度突然逸出㊂同时,由于升温速率变快使精制软沥青热分解更加剧烈而逸出部分增多,即失重量变大,所以升温速率变大不利于精制软沥青的结焦㊂2.3　几种煤沥青族组成热解的变化规律为考察煤沥青各族组成热解的差异,我选用软沥青与改质沥青经过甲苯萃取后得γ组分,β组分后在升温速率为2℃/min 下进行热解㊂图7~图9分别为软沥青,软沥青的γ组分,软沥青的β组分,在升温速率为2℃/min,50mL /min 的N 2氛围下热解的TG-DTG 曲线图㊂(1)软沥青及其族组成在升温速率为2℃/min 的热解特性研究图7　软沥青TG-DTG 曲线Fig.7　TG-DTG curve of softbitumen图8　软沥青γ组分TG-DTG 曲线Fig.8　TG-DTG curve of the γ-component of softbitumen图9　软沥青β组分TG-DTG 曲线Fig.9　TG-DTG curve of β-component of soft bitumen软沥青及其族组成在升温速率为2℃/min 时的热解特征参数如表6所示㊂表6　软沥青及其族组成的热解特征参数Table 6　Pyrolysis characteristic parameters of softbitumen and its family热解参数升温速率T i /℃T f /℃T m /℃最大失重速率/(μg /min)失重率/%ΔT /℃软沥青(2℃/min)81.6507.0183.079.825.5324.0软沥青γ组分(2℃/min)59.1491.6177.5211.188.9314.4软沥青β组分(2℃/min)101.0800.0315.011.216.8485 注:T i :失重开始时的温度;T f :失重结束时的温度;热转化温程ΔT =T f -T i ;T m :最大失重速率时的温度㊂由图7~图9及表6可知,软沥青族组分对其热解过程有着重要的影响,γ组分的开始失重温度59℃要小于软沥青的开始失重温度82℃和β组分的开始失重温度101℃㊂这主要是由于γ组分是煤沥青中的轻组分,是热解过程中最活泼的组分,因此它首先发生热解㊂β组分开始失重温度最高,而且失重量最小,TG 曲线比γ组分和软沥青要平缓很多㊂主要原因在于β组分是煤沥青中的中组分,是过渡性反应组分,反应活性次于γ组分,且β组分是成焦的主要成分,其成分中不含任何轻组分,因此它在热解过程中要比γ组分和软沥青更加稳定,失重量更小㊂最大失重速率随γ组分的增多而变大㊂失重的结束温度分别为:γ组分488℃,软沥青492℃,β组分800℃呈现出随β组分含量增加而升高的趋势㊂主要由于随β组分含量增加,煤沥青粘结性增强,分解的轻组分难以逸出,同时β组分分子量较大,容易发生热缩聚而成焦[6-7]㊂(2)改质沥青及其族组成在升温速率为2℃/min 的热解特性研究图10~图12分别为改质沥青,改质沥青的γ组分,改质沥青的β组分,在升温速率为2℃/min,50mL /min 的N 2氛围下热解的TG-DTG 曲线图㊂98　广　州　化　工2018年1月图10　改质沥青TG-DTG 曲线Fig.10　TG-DTG curve of modified coal tarpitch图11　改质沥青γ组分TG-DTG 曲线Fig.11　The TG-DTG curve of the γ-component of the modifiedcoal tarpitch图12　改质沥青β组分TG-DTG 曲线Fig.12　The TG-DTG curve of the β-component of the modifiedcoal tar pitch改质沥青及其族组成在升温速率为2℃/min 时的热解特征参数如表7所示㊂由图10~图12及表7可知,改质沥青,改质沥青γ组分,改质沥青β组分的热解规律与软沥青基本相同㊂只有改质沥青的失重结束温度呈现随γ组分的减少而降低㊂但改质沥青的开始失重温度为γ组分78℃,改质沥青103℃,改质沥青β组分120℃以及失重结束温度明显高于软沥青,这主要由于改质沥青中的QI,TI,β树脂都要比软沥青高很多㊂通过以上TG-DTG 曲线图可以看出煤沥青的种类,升温速率以及族组成对煤沥青的热解过程有着很大的影响,对于煤沥青沥青而言,其分解过程主要分为三个阶段,从室温到250℃为第一阶段,在这个阶段其质量变化不是非常明显㊂从250~425℃为第二阶段,即挥发分析出的第一阶段,从425~530℃是挥发分析出的第二阶段㊂对煤沥青热解的两个阶段进行分析可以看出,煤沥青作为一种复杂的大分子物系,其中包含各种烃类及非烃类化合物㊂从实验现象推测,第一阶段沥青热解中主要发生的是一些弱键的断裂,其中包括外围官能团的脱落及杂原子键的断裂,同时伴有低分子烃类的物理挥发过程;第二阶段温度进一步升高后,煤沥青开始激烈分解,发生断链和裂环反应,强键遭到破坏,使得大分子分裂为小的分子,变为气态成为挥发分,同时其他大量的分子发生激烈的聚合反应,最后成焦[8-9]㊂表7　改质沥青及其族组成的热解特征参数Table 7　Pyrolysis characteristic parameters of modifiedcoal tar pitch and its family热解参数升温速率T i /℃T f /℃T m /℃最大失重速率/(μg /min)失重率/%ΔT /℃改质沥青(2℃/min)103.4525.0303.339.652.2421.6改质沥青γ组分(2℃/min)67.5473.1164.879.076.3405.6改质沥青β组分(2℃/min)120.1800.0334.69.221.5679.9 注:T i :失重开始时的温度;T f :失重结束时的温度;热转化温程ΔT =T f -T i ;T m :最大失重速率时的温度㊂3　结　论本文通过对煤焦油软沥青㊁精制软沥青㊁低温煤沥青㊁改质沥青和煤液化残渣沥青的热解动力学实验研究,获得了以下几点结论:(1)几种沥青的开始失重温度和失重结束温度的大小顺序为:煤液化残渣沥青>低温煤沥青>精制软沥青㊂在软沥青的γ组分的开始失重温度(59.1℃)明显低于β组分的开始失重温度(101.0℃)㊂实验结果表明,γ组分含量越高,β组分含量越小,失重越大㊂(2)煤沥青热解时,热解过程主要分为三个阶段,室温到250℃为第一阶段,在这个阶段其质量变化不明显,250~425℃为第二阶段,此阶段为失重速率变化最大阶段,425~530℃为第三阶段,此阶段为失重速率变化较小阶段㊂参考文献[1]　肖瑞华.煤焦油化工学[M].北京:冶金工业出版社,2002:240.[2]　水恒福,张德祥,张超群,煤焦油分离与精制[M].北京:化学工业出版社,2007:26.[3]　Isabel Suelves,Carlos A Islas,Alan A Herod,et parison ofFractionation Methods for the Structural Characterization of Petroleum Residues[J].Energy &Fuels,2001,15:429-437.[4]　韩梅,曹雅凤.沥青针状焦生产技术及发展[J].煤炭加工与综合利用,2000(1):10-11[5]　陶著,许斌.应用差热和热失重分析对煤沥青热解过程的研究[J].碳素,1987(1):18-22.[6]　Marsh H,Escandell M M,Reinoso F R.semicokes from pitch pyrolysis:mechanisms and kinetics[J].Carbon,1999,37(2):363-390.[7]　Lewis I C.Chemistry of carbonization[J].Carbon,1982,20(6):519-529.[8]　Bemrejo.Thermal behavior of extrographic fraction of coal tar andpetroleum pitches.Fuel and Energy 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煤沥青中间相热聚合行为研究摘要：以煤沥青为原料，采用程序升温、多管井式坩埚炉进行热转化反应，研究不同结构反应器中中间相的热聚合行为。

试验显示：煤沥青中间相的光学结构与均相成核的中间相沥青相似；另一方面，热转化过程中不同结构反应器内样品的中间相生长存在差异。

随着反应时间的延长，样品收率、挥发份产率不断降低，而软化点和甲苯不溶物含量则不断升高。

对于不同结构的反应器，等径管内热反应样品的收率、挥发份产率比变径管内样品的偏低，甲苯不溶物含量和软化点则偏高；同时光学结构显示，等径管内中间相球体生成、长大、融并到变形的速率比变径管内样品快。

分析认为：由于变径管中段直径的改变，对底端样品中的轻组分产生了中段截流作用，致使热聚合反应程度不同。

关键词：煤沥青；中间相；热聚合；各向异性体随着新型碳材料的发展，炭质中间相的研究也得到了进一步的发展。

针对中间相的形成过程已提出：基本符合溶液热力学理论，即主要由三步构成：晶种的产生、生长和融并过程组成。

形成的中间相沥青体系既有塑性，又有粘性，Oseen 和Orank认为外力能够引起中间相沥青液晶的变形。

从热力学角度看，中间相液晶微球长大、融并到形成区域性各向异性体的过程是一个自发的过程，而在宏观方向上让融并后的中间相沿一定方向有序生长形成域组织是一个非自发的过程。

本课题认为，通过外力的导向作用和热反应组分内部气流引导的作用可以使中间相融并，并按一定的方向形成有序区域结构，有序结构的中间相在碳化、石墨化后将具有更好的性能：如高比强度、高比模量、高抗震性、耐烧蚀、高导电、热膨胀系数小和耐化学腐蚀等特点。

为了探讨有序的区域性中间相的形成机理，特此设计了两种结构的间歇式反应器，一种为等径管，另一种为变径管。

同时，考察热聚合过程中反应样品的性质和光学结构变化。

1 试验1．1原料采用的原料为某化工公司生产的煤沥青，经偏光显微镜观察为各向同性体，组成分析所用试剂均为AR级试剂。

1．2热聚合形成中间相(1)试验采用带程序升温控制、多管井式坩埚炉进行热转化反应。

毕业论文论文题目：精制煤焦油沥青中间相热转化的研究姓名：陈敏专业：煤化工完成时间：2011年12月25日安徽工业大学景德镇市焦化工业集团有限责任公司精制煤焦油沥青中间相热转化的研究摘要沥青类有机物在碳化过程中生成的光学各向异性体称为中间相，具有类似液晶的性质。

不同的碳材料所用中间相沥青的性质各不相同，通过控制中间相热转化过程，可以得到不同性质的中间相沥青。

因此，通过研究沥青的中间相热转化过程，可以揭示中间相转化的机理，从而提出中间相转化的控制条件，以制备符合不同要求的中间相沥青。

本实验是以两种不同性质的煤焦油精制软沥青为原料，在常压不锈钢反应釜内，氮气气氛保护下进行热转化实验。

考察了热聚合温度和恒温时间对中间相沥青的收率、软化点、QI、TI及结焦值的影响。

称重可以看出残留物收率；而QI 的大小反映了沥青中间相含量的多少，TI可以看作为是生成中间相小球体的胚胎，结焦值可以反映出中间相沥青的结焦程度，从而可以提出热转化的控制条件，以探索出符合精制沥青热转化制备出软化点在200℃以上的优质中间相沥青的实验室工艺路线。

关键词：煤焦油精制软沥青，中间相，热转化，软化点目录摘要 (I)目录...................................................... I I 1 文献综述 (1)1.1 煤焦油概述 (1)1.2 煤沥青概述 (1)1.2.1 煤焦油沥青的组成及分类 (1)1.2.2 煤焦油沥青的性质 (1)1.2.3 煤沥青的改质 (2)1.2.4 煤沥青的应用 (2)1.3 中间相沥青 (3)1.3.1 热聚合反应机理 (3)1.3.2中间相产物的形成 (3)1.3.3 中间相的生成机理 (3)1.3.4 中间相沥青的应用 (3)2 实验部分 (5)2.1 原料的制备 (5)2.1.1 实验原料及设备 (5)2.1.2 实验试剂 (5)2.1.3 实验步骤 (5)2.2 精制沥青中间相热转化 (6)2.2.1 实验原料及试剂 (6)2.2.2 实验设备 (6)2.2.3 实验方法 (6)2.2.4 中间相沥青的性能表征 (6)3 结果与讨论 (7)3.1 精制软沥青恒温热转化实验的结果与讨论 (7)3.1.1 热转化产物的残留物收率随时间的变化关系 (7)3.1.2 热转化产物的软化点随时间的变化关系 (7)3.1.3 热转化产物的QI随时间的变化关系 (7)3.1.4 热转化产物的TI随时间的变化关系 (7)3.1.5 热转化产物的结焦值随时间的变化关系 (7)3.1.6 热转化产物的中间相产率随时间的变化关系 (7)3.2 精制软沥青变温热转化实验的结果与讨论 (8)3.2.1 热转化产物的残留物收率随温度的变化关系 (8)3.2.2 热转化产物的软化点随温度的变化关系 (8)3.2.3 热转化产物的QI随温度的变化关系 (8)3.2.4 热转化产物的TI随温度的变化关系 (8)3.2.5 热转化产物的结焦值随温度的变化关系 (8)3.2.6 热转化产物的中间相产率随温度的变化关系 (8)4 结论 (9)参考文献 (10)致谢 (11)1 文献综述1.1 煤焦油概述煤焦油是煤在热解过程中产生的一种具有刺激性臭味的黑色或黑褐色的黏稠状液体产物，按照煤热解温度的不同可把获得的煤焦油大致分为三类，即低温煤焦油、中温煤焦油和高温煤焦油[1]。

低变质粉煤与沥青成型热解制备型焦的研究尹宁;宋永辉;陈瑶;赵玲玲;周军【摘要】以低变质粉煤(CY)为原料,沥青(LQ)为黏结剂,采用成型热解技术制备型焦,主要研究了原料粒径、LQ添加量、热解温度、保温时间和氧化预处理等因素对型焦抗压强度与收率的影响规律,采用热重实验对二者的共热解过程进行分析.结果表明:随着LQ添加量的增加,型焦抗压强度呈现先增大后减小的趋势;提高热解温度及进行氧化预处理均可提高型焦的抗压强度.当CY与LQ的粒径分别为75 μm和96 μm,LQ添加量为40％,热解温度为850℃,保温时间为5.0h时,型焦的抗压强度为18.905MPa,收率为66,07％.热重实验结果表明,CY和LQ共热解过程中存在着明显的协同作用.【期刊名称】《煤炭转化》【年(卷),期】2019(042)002【总页数】7页(P25-31)【关键词】低变质粉煤;沥青;型焦;抗压强度;协同作用【作者】尹宁;宋永辉;陈瑶;赵玲玲;周军【作者单位】西安建筑科技大学化学与化工学院,710055西安;西安建筑科技大学化学与化工学院,陕西省黄金与资源重点实验室,710055西安;西安建筑科技大学化学与化工学院,710055西安;西安建筑科技大学化学与化工学院,710055西安;西安建筑科技大学化学与化工学院,陕西省黄金与资源重点实验室,710055西安【正文语种】中文【中图分类】TQ5360 引言我国煤炭资源种类相当齐全，但是不同煤化阶段的煤炭资源储量和分布极不均衡，地域上呈现“北多南少”“西多东少”的特点。

其中，中变质煤的储量较少，焦煤资源更显不足，而褐煤和低变质煤资源量却占我国煤炭资源总量的55%以上，主要以侏罗纪煤为主，具有低灰、低硫、高发热量、可选性好等特点，但是该种煤黏结性较差，往往不能直接用作炼焦的原料[1]。

研究表明，低变质粉煤成型热解制备型焦技术是一种最有效的措施，不仅可以缓解炼焦煤源短缺，而且可以提高低变质粉煤利用率，最大限度地回收利用焦油和煤气，减少环境污染[2]。

中低温煤焦油沥青组分的热解特性及动力学研究仝曜暄;张玉柱;赵振宁;何继良;朱亚明;程俊霞;赵雪飞【期刊名称】《煤质技术》【年(卷),期】2024(39)1【摘要】中低温煤焦油沥青(MLP)为人造炭材料的重要原料,研究其组分的热解特性及动力学对高品质中低温煤焦油沥青基炭材料的制备具有重要意义。

以中低温煤焦油沥青为原料,分别采用正丁醇(BA)和二甲基亚砜(DMSO)为萃取剂以获得4种沥青组分,通过热重分析仪对中低温煤焦油沥青和4种族组分的热解行为进行研究,利用Flynn-Wall-Ozawa法、Kissinger-Akahira-Sunose法和Satava-Sestak法计算热解活化能以及热解动力学参数。

结果表明:MLP、DMSOS、BAI组分的热解反应机理符合随机成核及其后续增长模型,最佳热解机理函数分别为G(α)=[-ln(1-α)]^(4/3)、G(α)=[-ln(1-α)]^(4)、G(α)=[-ln(1-α)]2,活化能分别为73.99、180.20、46.09 kJ/mol,lg A分别为5.82、13.57、3.32;BAS组分的热解反应机理符合二维扩散模型,最佳热解机理函数为G(α)=α+(1-α)ln(1-α),E=85.36kJ/mol,lg A=6.18;DMSOI组分的热解反应机理符合二维扩散或三维扩散模型,最佳热解机理函数为G(α)=[1-(1-α)^(1/3)]^(2),E=64.42 kJ/mol,lg A=4.00。

【总页数】10页(P1-10)【作者】仝曜暄;张玉柱;赵振宁;何继良;朱亚明;程俊霞;赵雪飞【作者单位】辽宁科技大学化工学院;辽宁省先进煤焦化及煤资源高效利用工程研究中心【正文语种】中文【中图分类】TD849.2;TQ531【相关文献】1.中温沥青中甲苯可溶组分的热解特性及热转化产物的性质2.低温煤焦油重质组分的临氢热裂化特性研究3.酚醛树脂改性煤焦油沥青的热解特性4.神木煤显微组分热解特性和热解动力学5.煤焦油渣热解特性及动力学分析因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。