煤沥青的性质及应用

煤沥青应用研究综述高天秀【摘要】煤沥青是煤炭经高温热分解后的副产物煤焦油经进一步蒸馏加工后的产物，煤沥青组成极为复杂，具有稳定的性能，以煤沥青为原料，经过进一步加工后可获得一系列重要的高附加值衍生产品；综述了煤沥青用作煤沥青涂料、筑路沥青、炭素工业浸渍剂和粘结剂以及中间相煤沥青等方面的应用原理和进展。

%Coal tar pitch is a byproduct distillation heavy residue of high temperature carbonization of coal tar after all kinds of light fraction extracted .The composition of coal tar pitch is very complex ,and it has high performance .After further processing ,a series of important high value-added products will be obtained from coal tar pitch .Coal tar pitch as coating materials ,paving materials and impregnating and binder were reviewed in this paper .【期刊名称】《淮南职业技术学院学报》【年(卷),期】2014(000)003【总页数】5页(P10-14)【关键词】煤沥青;中间相沥青;石油沥青;针状焦;碳纤维【作者】高天秀【作者单位】大同煤炭职业技术学院，山西大同 037003【正文语种】中文【中图分类】TQ522.65煤沥青全称为煤焦油沥青（coal tar pitch），是煤焦油经蒸馏加工后的产物。

由于煤焦油加工工艺的不同，生成50%～60%的煤沥青，是目前国内许多煤焦油加工企业生产中的渣料。

关于煤沥青的名词解释煤沥青，是一种黑色粘稠物质，由煤炭经过高温加热分离出来的可燃性液体。

它在化学成分上与石沥青有所不同，但具有类似的性质和应用。

煤沥青广泛用于道路建设、建筑防水、沥青混凝土生产等领域，对现代社会起着重要的作用。

一、煤沥青的来源与炼制过程煤沥青的来源主要是煤炭，煤炭是一种自然形成的可燃性矿石，由植物在地下经过长时间的生物化学作用形成。

而煤沥青作为一种煤炭产品，是通过炼焦煤等特定煤种的高温加热分离、蒸馏和冷凝而得到的。

煤炭经过高温加热之后，其中的挥发分和焦油开始分离出来，在冷凝器中逐渐凝结形成煤沥青。

煤沥青的性质与原先的煤炭有所不同，它具有高粘度、高温黏度和高软化点等特点。

二、煤沥青的性质与特点1. 粘性：煤沥青由于其高粘度的特点，能够与许多物质黏合在一起，形成稳定的混合物。

这使得煤沥青成为一种理想的粘结剂，在道路、建筑等领域发挥着不可替代的作用。

2. 耐水性：煤沥青具有较好的耐水性，可以长期抵抗水分的渗透和侵蚀。

这使得煤沥青成为一种常用的防水材料，在建筑工程中广泛应用于屋面、地下室、污水处理设施等的防水层。

3. 热稳定性：煤沥青在高温环境下表现出良好的稳定性，不易软化变形。

这使得煤沥青成为道路建设中理想的道路表面材料，能够承受车辆的负载和高强度的交通压力。

4. 可再生性：煤沥青是一种可再生资源，通过煤沥青的回收再利用，有助于减少对传统石油沥青的需求和开采压力，对环境保护具有积极的意义。

三、煤沥青的应用领域1. 道路建设：煤沥青作为一种常用的道路材料，应用于道路表面的沥青混凝土、沥青封层、路基加固等工程中。

煤沥青作为粘结剂能够有效地将沥青混凝土组成部分紧密粘结在一起，并且提供较好的抗冲击和耐磨损性能，使得道路具有较好的耐久性和平稳性。

2. 建筑防水：煤沥青由于其耐水性和粘结性能，在建筑工程中被广泛应用于防水层的施工。

在地下室、浴室、屋面等的防水层中，煤沥青能够有效地防止水分的渗透和侵蚀，保护建筑结构的稳定性和耐久性。

引言煤沥青是许多种多环芳烃组成的一个混合物，它是炼焦工业的副产品，是目前资源最丰富、价格最低廉的多环芳烃群的来源。

在炭素工业、建筑工业等方面有着非常重要的用途。

由于电炉炼钢和电解铝工业的发展，对于作为黏结剂的沥青在数量上和质量上提出了越来越高的要求。

近年来沥青炭纤维的发展使炭纤维的价格大为降低，因而有可能在汽车制造、建筑工业上开发出大量的新用途，如果这一前景得以实现，则沥青的需求无论在量上、还是在质上，都将有一个飞跃。

从沥青的组成看，石油沥青的芳香度低，而煤沥青的芳香度高。

这使得它们各具有自身的特点，各有自己适宜的用途。

从资源量来看，石油的蕴藏量远远不及煤，在这一意义上讲，我们更应该把目光移向煤沥青。

目前制造超高功率电极的原料——针状焦主要是由渣油和石油沥青制造的，但是，如果把煤沥青（或从煤焦油开始）加以处理，也可以制成针状焦。

沥青基炭纤维的开发是从石油沥青开始的，但是煤沥青经过一定的处理和调制，也可以制造出优质的炭纤维。

1．煤沥青的组成和性质煤沥青（下文简称为沥青）是有大群多环化合物及其衍生物组成的，其中已确认出的化合物已有几百种之多。

在炭素工业中用作黏结剂和浸渍剂的沥青，我们没有必要，也不可能把其中各个化合物分离出来，一一加以研究。

研究沥青最实用的方法就是溶剂萃取分析或称溶剂抽提分析的方法，简称为溶提分析法或分部溶提法。

所谓分部溶提法就是分别用不同的溶剂处理沥青，把它分成可溶的与不可溶的两部分。

如果适当地选择几种溶解能力不同的溶剂，就可以把沥青切割成不同的几个溶提组分。

进一步可以对各种不同的溶提组分进行物理、化学和工艺性能方面的研究。

2．沥青的溶提分析从上个世纪，就有人用溶提法研究煤的组成，例如，De Marsilly在1860年曾用苯、酒精、乙醚、三氯甲烷和二硫化碳等溶剂，对煤进行系统的溶提研究。

以后，进行这种研究的学者逐渐增多，方法也逐渐系统化了。

受到上述对煤的溶提研究的启示，有些学者对沥青进行了溶提研究，特别是在沥青用作炭素制品的黏结剂以后，这类研究逐渐增多，从而丰富了我们对沥青的组成和性质方面的知的，所以溶提的产率很大程度上依赖于溶剂的沸点。

煤沥青的主要成分、性质和最新趋势煤沥青是一种成分复杂、多变而又相互结合的以多环芳香烃为主的高分子物质组合，相对分子质量2000-3000。

沥青中所含的化合物据说有5000多种，其元素组成大致为碳：93%；氢：4.5%其余为氮、氡、硫等。

通常用甲苯、喹啉等作溶剂，将沥青分离出性质相近的族（组）分，以利于研究其特性和对产品分级、使用。

甲苯不溶物（BI）旧称游离炭，是沥青不溶于甲苯的残留物（与α组分相近），是一组混合物。

相对分子质量在800以上，组分含量与焦油和焦化条件有关。

焦化温度越高，热解越深，BI含量越高。

BI组分虽然粘结性不好，但在加热后有可塑性且参与生成焦炭网格。

其焦化值可达90%-95%，而且升温速率影响不大，对骨料焦结起重要作用。

在一定范围内，沥青的结焦值随着BI的增加而增加。

BI的最重要功能是提高糊料强度，提高炭阳极强度。

BI的最佳含量：阳极糊用沥青为15%-25%，阳极炭块为25%-35%.喹啉不溶物(QI）煤沥青中不溶于喹啉的部分，又称高分子树脂。

这一组混合物，通常含有2种不同的粒子，一为初始的，原生QI，约98%为有机物，是焦化过程中的热解粒子，直径小于1μm，约2%为焦煤等杂质微粒，直径为10μm，操作的改进，沉降洗涤可以减少这些微粒。

另一位次生QI，是热聚合过程中380℃意思生产的中间液晶粒子，直径为1-100μm。

沥青生产厂有能力控制次生QI产量和大小，采用中等真空蒸馏技术，降低蒸馏温度，可以降低次生QI，QI组分是铝用沥青中争议较大，研究较多，最为重要的组分之一。

一定量的分布均匀的原生QI 粒子，有利于提高制品的机械强度和导电性能，次生QI对制品焙烧中的膨胀有一定限制作用。

增加QI，可使沥青焦炭结构增强，但是QI过高，使沥青流动性降低；过低的QI含量会使糊料偏析、分层。

铝用煤沥青用QI含量：阳极糊用沥青为6%-9%，预焙阳极为6%-12%为宜。

.β组分β树脂又称沥青脂，相对分子质量约320，是煤沥青最主要的粘结剂组分。

煤沥青及煤焦油改质沥青综述王东(山西宏特煤化工有限公司浸渍剂沥青装置，山西交城030500)摘要：介绍了煤沥青的性能、用途以及有广泛用途的煤焦油改质沥青的优异特性，改质机理和生产工艺；分析了目前国内煤焦油改质沥青工艺存在的问题，并就这些问题提出了改进措施。

煤沥青是煤焦油沥青的简称，是煤焦油蒸馏后的残渣，为煤焦油加工过程中的大宗产品，是制取各种碳素材料不可替代的原料。

中国是煤沥青生产和应用的大国，目前煤沥青的产量已达200万t，占煤焦油总量的50％以上。

目前，煤沥青主要用于制造冶金业中碳素电极的粘结剂，高附加值的碳材料和针状焦，以及防水和建筑材料，其中以粘结剂的应用最为广泛。

但是，未经改质的煤焦油沥青，其软化点低，挥发份高，结焦值低。

所生产的电极制品比电阻大，抗氧化和热稳定性差，机械强度低。

因此，煤焦油沥青要经过改质，改善其理化性质后，才能满足电极生产的质量要求。

同时，国外焦化行业由于受环保的限制而呈现萎缩，导致改质沥青出口的增加，而国内冶金业的发展也增加了改质沥青的用量。

因此改质沥青产品有着广阔的国内国际市场及较高的利润，近年来国内各大焦化厂相继增建了改质沥青生产装置，使产品的市场竞争日趋激烈。

1煤沥青概述1．1煤沥青的性质煤沥青是5000多种三环以上多环芳香族化合物和少量与炭黑相似的高分子物质构成的多相体系和高碳物料，含碳92％～94％，含氢仅4％～5％左右，是制取各种碳素材料不可替代的原料。

由于煤沥青组成复杂、分子量大，常用正己烷、甲苯和喹啉溶剂对煤沥青进行分级。

具体分析如下：(1)甲苯不溶物(BI)BI是沥青中不溶于甲苯的残留物。

其平均相对分子质量为1200～1800，C／H原子比为1．53左右，外观为黑棕色粉末，具有稳定的组分。

该组分具有热可塑性，并参与生成焦炭网格，其结焦值可达90％～95％，对骨料焦结起重要作用。

沥青的结焦值随着BI的增加而增加。

BI对炭制品机械强度、密度和导电率有影响。

煤沥青知识总结
煤沥青是一种矿物质质地致密、颜色黑色或深棕色的沥青状物质，主要成分为碳、氢和少量的氮、硫、氧等元素。

它是煤炭在高温和压力下经过热解或氧化反应形成的产物。

以下是煤沥青的一些主要特点和用途：
1. 物理特性：煤沥青具有高粘度和粘合性，可被加热和溶解于石油沥青或有机溶剂中。

2. 用途：煤沥青广泛应用于建筑、道路、电缆、航空、石油化工等领域。

它可以作为沥青混凝土的黏结剂、防水材料、石油焦化的原料以及一些特殊化学工艺的催化剂。

3. 分类：根据煤沥青的起源、组成和特性，可以分为天然煤沥青和改性煤沥青。

天然煤沥青是指从天然煤炭中提取、经过加工而得到的沥青产品；改性煤沥青是指通过添加一些化学物质或改变沥青物性而得到的产品。

4. 提取方法：煤沥青一般通过煤沥青化工、浸渍法、萃取法等方法来提取和分离。

5. 环境影响：煤沥青的提取和应用过程可能会带来环境问题，如地表破坏、水体污染和空气污染。

因此，在使用煤沥青时需要考虑环境保护措施，尽量减少对环境的影响。

总体来说，煤沥青是一种重要的工业原料，具有广泛的应用前
景。

然而，也需要在开发和利用过程中注意环境问题，采取相应的措施以保护环境。

中温煤沥青指标介绍中温煤沥青是一种在中温下提取的煤焦油产品，具有多种用途和指标。

本文将详细探讨中温煤沥青的定义、化学组成及其指标的重要性。

定义中温煤沥青是一种煤焦油产品，其提取温度介于低温煤沥青和高温煤沥青之间。

它是从烟煤或无烟煤经过加热和分馏得到的沥青状物质。

根据提取温度的不同，可以将煤沥青分为低温、中温和高温三种类型。

化学组成中温煤沥青主要由苯、甲苯、二甲苯等多环芳烃组成。

此外，它还含有一些杂质，如硫、氮、氧等。

化学组成的不同决定了中温煤沥青的性质和用途。

指标的重要性中温煤沥青的指标对于产品的质量有着重要的影响。

以下是一些常见的中温煤沥青指标及其重要性：1. 挥发分挥发分是指在一定温度下，中温煤沥青揮发出的气体和液体部分。

挥发分的含量直接关系到煤沥青的热值、可燃性以及其它性能指标。

较高的挥发分通常意味着更高的燃烧效率。

2. 焦油含量焦油含量是指中温煤沥青中的焦油含量。

焦油含量高的煤沥青通常用于电极焦、碳素材料等领域。

3. 光沥青含量光沥青含量是指中温煤沥青中的光沥青含量。

光沥青含量的多少直接影响煤沥青的黏度、稳定性和可塑性等。

4. 硫含量硫含量是指中温煤沥青中的硫含量。

较高的硫含量可能对环境产生负面影响，并限制煤沥青的使用范围。

5. 氮含量氮含量是指中温煤沥青中的氮含量。

氮含量通常关系到煤沥青的稳定性和可燃性。

6. 软化点软化点是指中温煤沥青在加热过程中由固态转化为可塑性物质的温度。

软化点的高低直接影响中温煤沥青的用途和加工性能。

7. 粘度粘度是指中温煤沥青的黏稠程度，它与温度和切变应力之间的关系密切相关。

较低的粘度通常意味着更好的流动性和渗透性。

结论中温煤沥青是一种重要的煤焦油产品，其化学组成和指标对于产品的质量和性能有着重要的影响。

挥发分、焦油含量、光沥青含量、硫含量、氮含量、软化点和粘度等指标是评估中温煤沥青质量的重要参数。

只有充分了解和掌握这些指标，才能选择和应用适合的中温煤沥青产品。