CN102952561A

CN102952561A - 一种制作可调的高喹啉不溶物煤焦油的方法

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Publication number: CN102952561A
Application number: CN2011102543028A
Authority: CN
Inventors: 刘春法; 严天祥; 刘正华; 陈国敏; 邹先忠; 张秀云
Original assignee: Shanghai Baosteel Chemical Co Ltd
Current assignee: Baosteel chemical Zhanjiang Co., Ltd.
Priority date: 2011-08-31
Filing date: 2011-08-31
Publication date: 2013-03-06
Anticipated expiration: 2031-08-31
Also published as: CN102952561B

Abstract

一种制作可调的高喹啉不溶物煤焦油的方法，涉及煤焦油深加工方法，解决现有技术用提高焦炉炉顶空间温度的方法得到直径小于0.5μm QI的比例不高的问题，本方法包含：中温沥青配制成软沥青，通过离心分离或静止沉降或真空闪蒸分离得到喹啉不溶物含量在20～45％的收率在7～30％的渣；在渣中按质量比例配入普通煤焦油，得到具有流动性的高喹啉不溶物煤焦油；在高喹啉不溶物煤焦油中按质量比例再配入普通煤焦油，得到可调的高喹啉不溶物煤焦油。本发明可调的高QI煤焦油技术可以成倍的提高直径小于0.5μm QI百分比，适应当今碳材料发展的需要，为碳材料提供更大的发展空间；此外，本发明的混配技术对设备不需提出很高的要求。

Description

一种制作可调的高喹啉不溶物煤焦油的方法

技术领域

本发明涉及煤焦油深加工技术领域，尤其是指煤焦油沥青深加工领域中所需高喹啉不溶物煤焦油的制备方法。

背景技术

根据期刊《炭素技术》2007年第1期发表的文章“热溶过滤法脱除煤焦油沥青中喹啉不溶物的研究”(王秀丹)，以及《燃料与化工》2004年3月发表的文章“低喹啉不溶物焦油沥青的生产技术”(日本，石井一)可知，煤焦油的喹啉不溶物(QI)一般在1～2％，通过煤焦油蒸馏生成的中温沥青的QI在3～4％之间。生成的中温沥青可用作制造炭素材料的粘结剂沥青、浸渍剂沥青以及改质沥青和沥青焦、高真密度沥青焦和中间相碳微球。改质沥青、高真密度沥青焦和中间相碳微球(MCMB)需要高QI(喹啉不溶物)煤焦油蒸馏生成高QI的中温沥青以便提高质量和产品品种，特别是随着锂电池行业的发展，高QI煤焦油将是推动动力锂电池发展的重要因素。

煤焦油的QI一般在1～2％，国内、外目前还没有很好的技术提高煤焦油的QI。《河北化工》2000年第3期刊登的“提高改质沥青中喹啉不溶物含量”(石家庄焦化厂李拥军)一文中提出了一些提高煤焦油中QI含量的方法，其方法认为焦油中含喹啉不溶物低，与炉顶空间温度有关，应适当调整炉顶温度。此方法提高煤焦油中QI含量空间很小，且对炉子的寿命有一定影响。

由于煤焦油QI含量很低，因此制作D50为6μm左右中间相碳微球(MCMB)很难实现，D50为6μm左右的中间相碳微球(MCMB)是动力锂电池负极材料的重要原料，改质沥青需要中温沥青的QI在5％以上。随着特碳行业在军事领域发挥着越来越重要的作用，作为特碳材料的中间相碳微球(MCMB)和高真密度沥青焦质量的发展将是制约高质量特碳材料发展的重要因素。因此开发可调的高QI煤焦油技术迫在眉睫。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术存在的问题，提供一种制作可调的高喹啉不溶物煤焦油的方法，适应当今碳材料发展的需要，为碳材料提供更大的发展空间。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种制作可调的高喹啉不溶物煤焦油的方法，包含以下步骤：

S1，将中温沥青配制成的软沥青，通过离心分离或静止沉降或真空闪蒸分离方法得到喹啉不溶物含量在20～45％的收率在7～30％的渣；

S2，在渣中按质量比例配入普通煤焦油，得到具有流动性的高喹啉不溶物煤焦油，所述高喹啉不溶物煤焦油的高喹啉不溶物含量最低为3％；

S3，然后在高喹啉不溶物煤焦油中按质量比例再配入普通煤焦油，得到可调的高喹啉不溶物煤焦油，所述可调的高喹啉不溶物煤焦油中喹啉不溶物的范围在3～20％。

所述软沥青的配置方法：中温沥青的软化点在80～90℃时，在一份中温沥青中加入质量比为15～25％的蒽油或脱晶蒽油或含菲残油或洗油或焦化重油配制成软化点在35～45℃的软沥青。

所述离心分离的温度在70～120℃。

所述静止沉降的温度在70～250℃。

所述真空闪蒸分离的温度在250～380℃，绝对压力在-60～-90KPa。

所述步骤S2中，渣与普通煤焦油的质量比例采用：

渣∶普通煤焦油＝1∶1～1∶15。

所述步骤S2中，渣与普通煤焦油混合的温度为70～100℃。

所述步骤S3中，高喹啉不溶物煤焦油与普通煤焦油的质量比例采用：

高喹啉不溶物煤焦油∶普通煤焦油＝1∶1～1∶15。

所述步骤S3中，高喹啉不溶物煤焦油与普通煤焦油混合的温度为70～100℃。

所述普通煤焦油是指喹啉不溶物为1～2％的煤焦油。

本发明的有益效果：

本发明与现有技术比较，现有技术通过提高焦炉炉顶空间温度来提高煤焦油中的QI，该技术提高煤焦油的QI有限，并且煤焦油中的QI基本上由两种不同粒径的原生QI组成：直径大于0.5μm、直径小于0.5μm。大于0.5μm在煤精制造部分通过离心去掉，小于0.5μm通过煤焦油蒸馏进入中温沥青。直径小于0.5μm的QI是有用部分，提高焦炉炉顶空间温度对提高QI的空间不大，那么提高直径小于0.5μm空间更加不大，并且提高焦炉炉顶空间温度对炉子的寿命有一定的影响。而本发明制造可调的高QI(喹啉不溶物)煤焦油技术可以成倍的提高直径小于0.5μmQI百分比，比现有技术具有明显的优点，适应当今碳材料发展的需要，为碳材料提供更大的发展空间；此外，本发明的混配技术对设备不需提出很高的要求。

为进一步说明本发明的上述目的、结构特点和效果，以下将结合附图对本发明进行详细说明。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图。

具体实施方式

下面结合实施例的附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。

本发明的制作可调的高喹啉不溶物煤焦油的方法的工艺流程图如下：

S1，将中温沥青配制成的软沥青(中温沥青的软化点在80～90℃时，在一份中温沥青中加入质量比为15～25％的蒽油或脱晶蒽油或含菲残油或洗油或焦化重油等配制成软化点在35～45℃的软沥青)，通过离心分离，或静止沉降，或真空闪蒸分离等方法得到QI含量在20～45％的收率在7～30％的渣，上述离心分离的温度在70～120℃；静止沉降的温度在70～250℃；真空闪蒸分离的温度在250～380℃，绝对压力在-60～-90KPa。

S2，在渣中按质量比例配入普通煤焦油(质量比例是根据需要而定，比例采用渣∶普通煤焦油＝1∶1～1∶15)，得到具有流动性的高QI煤焦油(是指温度在40～100℃能够进行管道、货运、船运等运输的高QI煤焦油)，所述高喹啉不溶物煤焦油的高喹啉不溶物含量最低为3％。渣与普通煤焦油混合的温度可根据实际情况控制在70～100℃，温度不宜过高或过低，过高焦油中的水份会引起突沸，过低造成焦油对渣的溶解性不好。

S3，然后根据需要在高QI煤焦油中按质量比例再配入普通煤焦油(质量比例是根据需要而定，比例采用高QI煤焦油∶普通煤焦油＝1∶0.5～1∶15)，得到可调的高QI煤焦油。高QI煤焦油与普通煤焦油混合的温度可根据实际情况控制在70～100℃，温度不宜过高或过低，过高焦油中的水份会引起突沸，过低造成焦油对渣的溶解性不好。

上述的普通煤焦油是指喹啉不溶物(QI)为1～2％.的煤焦油。

可调的高QI煤焦油通过蒸馏可以得到不同高QI的中温沥青，以满足制作不同炭素制品的需要。可调的高QI煤焦油的QI的范围在3～20％左右。

可调的高QI煤焦油经过蒸馏成功地获得了合适QI含量的中温沥青，成功地生产出D50为6μm左右中间相碳微球(MCMB)和改质沥青。

实施例1：

渣子(来源于离心法)与普通煤焦油的质量比分别为1∶1.5，1∶2，1∶2.5，1∶3时，在恒温82±2℃搅拌下均能使渣子溶解，且混油的粘度依次降低。经过20h，几乎无渣子析出。粘度试验采用HO∶残渣＝1∶1进行对比，粘度测定采用NDJ-31型旋转粘度计，转子采用1号转子，转速60，设定温度80℃，试验结果如下表：

表1：粘度测定结果

普通煤焦油(比例)	残渣(比例)	粘度值(mpa.s)
			1.5	1	90
2	1	70
			2.5	1	80
3	1	60

配成的高QI煤焦油具有很好的流动性，可为工业管道输送或船运、货运配制可调的高QI煤焦油。

上述试验中，采用渣子与普通煤焦油的质量比为1∶2，制成的高QI煤焦油的QI含量为12％，然后根据需要配入一定比例的普通煤焦油的结果见表2：

表2：离心法混配焦油测定结果

QI含量为12％煤焦油	普通煤焦油	可调的高QI煤焦油QI含量，％
			1	0.5	6.2
1	1	6.5
			1	2	4.8

得到的高QI煤焦油和可调的高QI煤焦油静止稳定性非常好，长期放置无渣子析出。

实施例2：

渣子(来源于闪蒸分离)与普通煤焦油的质量比为1∶2，在恒温100℃左右搅拌下使渣子溶解。经过约18h，几乎无渣子析出。制成的高QI煤焦油的QI含量为10.5％，然后根据需要配入一定比例的普通煤焦油的结果见表3：

表3：闪蒸分离法混配焦油测定结果

QI含量为10.5％煤焦油	普通煤焦油	可调的高QI煤焦油QI含量，％
			1	1	5.8
1	2	4.9

实施例3：

渣子(来源于静止沉降法)与普通煤焦油的质量比为1∶1，在恒温95℃左右搅拌下使渣子溶解。经过18h，几乎无渣子析出。制成的高QI煤焦油的QI含量为19％，然后根据需要分别配入1∶2及1∶3的普通煤焦油的结果见表4：

表4：静止沉降法混配焦油测定结果

QI含量为19％煤焦油	普通煤焦油	可调的高QI煤焦油QI含量，％
			1	2	6.9
1	3	5.5

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明的目的，而并非用作对本发明的限定，只要在本发明的实质范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求的范围内。

Claims

1.一种制作可调的高喹啉不溶物煤焦油的方法，其特征在于包含以下步骤：

2.如权利要求1所述的制作可调的高喹啉不溶物煤焦油的方法，其特征在于：

3.如权利要求1所述的制作可调的高喹啉不溶物煤焦油的方法，其特征在于：

所述离心分离的温度在70～120℃。

4.如权利要求1所述的制作可调的高喹啉不溶物煤焦油的方法，其特征在于：

所述静止沉降的温度在70～250℃。

5.如权利要求1所述的制作可调的高喹啉不溶物煤焦油的方法，其特征在于：

6.如权利要求1所述的制作可调的高喹啉不溶物煤焦油的方法，其特征在于：

所述步骤S2中，渣与普通煤焦油的质量比例采用：

渣∶普通煤焦油＝1∶1～1∶15。

7.如权利要求1所述的制作可调的高喹啉不溶物煤焦油的方法，其特征在于：

所述步骤S2中，渣与普通煤焦油混合的温度为70～100℃。

8.如权利要求1所述的制作可调的高喹啉不溶物煤焦油的方法，其特征在于：

高喹啉不溶物煤焦油∶普通煤焦油＝1∶0.5～1∶15。

9.如权利要求1所述的制作可调的高喹啉不溶物煤焦油的方法，其特征在于：

10.如权利要求1，6-9中任一项所述的制作可调的高喹啉不溶物煤焦油的方法，其特征在于：

所述普通煤焦油是指喹啉不溶物为1～2％的煤焦油。