CN107760348B - 一种煤液化残渣制中间相沥青及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及煤液化残渣制备中间相沥青领域，公开了一种煤液化残渣制中间相沥青及其制备方法和应用。煤液化残渣制备中间相沥青的方法包括：在氢化剂存在和氮气保护下，将精制处理后的煤液化残渣进行热聚合反应，得到中间相沥青。本发明提供了一种可以将煤液化残渣制备得到中间相沥青的方法，该方法工艺更简单，反应温度更低，得到的中间相沥青可以用于纺丝、电极材料、导热材料等。
Description
技术领域
本发明涉及煤液化残渣利用制备中间相沥青领域，具体地，涉及一种煤液化残渣制中间相沥青及其制备方法和应用。
背景技术
中间相沥青作为一种典型的碳质沥青原料，因其性能优异、价格低廉、较高的炭产率和良好可加工性等优点而被公认为是高级功能炭材料的优秀前驱体，比如针状焦、中间相沥青基炭纤维等。
煤液化残渣是一种高炭、高硫、高灰的物质，主要由未转化的煤、无机矿物质以及煤液化催化剂组成，残渣约占液化原煤量的20％-30％左右，是难以处理的副产物。目前煤液化残渣的主要利用手段为加氢液化、干馏、气化、燃烧等，更有效、更新型的利用研究仍在不断探索之中。
由于煤液化残渣由高聚合度和缩合度的稠环芳烃组成，热处理时自由基反应速度快，中间相来不及充分形成和转化，难以获得既具有高度各向异性、又具良好熔融性、低软化点的中间相沥青；同时聚合后分子量分布过宽，导致纺丝过程中因粘度差异发生相分离，难以连续纺丝，需要改性处理。
《煤直接液化残渣改性沥青的研究》(朱伟平等，神华科技，2009(6):68-71)将煤液化残渣与基质沥青按一定比例混合制得改性沥青，研究的是针对应用于道路沥青。
《煤直接液化残留物制备中间相沥青》(盛英等，煤炭学报，2009(8):1125-1128)公开了煤液化残渣通过溶剂萃取法得到精制沥青，然后直接热缩聚聚合(410～440℃，炭化6～8h)得到中间相沥青。该研究应用于制备碳材料的前驱体，但是该方法反应温度较高并且反应过程中不容易控制中间相形貌变化，反应产物的软化点较高。
发明内容
本发明的目的是为了实现如何将煤液化残渣制备得到中间相沥青，提供了一种煤液化残渣制中间相沥青及其制备方法和应用。
为了实现上述目的，本发明提供一种煤液化残渣制备中间相沥青的方法，包括：在氮气保护下，将含有精制煤液化残渣与氢化剂的混合物进行热聚合反应，得到中间相沥青；其中，所述精制煤液化残渣为将煤液化残渣经过精制加工得到的产物。
本发明还提供了一种由本发明的方法制得的煤液化残渣制中间相沥青。
本发明还提供一种本发明的煤液化残渣制中间相沥青在碳纤维纺丝、电极材料、导热材料中的应用。
通过上述技术方案，本发明可以实现将煤液化残渣制备得到中间相沥青，提供了一种煤液化残渣的可利用方式。本发明提供的方法中，通过将氢化剂加入精制煤液化残渣一起进行热聚合反应，得到的产物经偏光显微镜测定可以确定形成中间相沥青，其中中间相的含量达到95％以上。该中间相沥青的软化点可以达到208～360℃。
本发明提供的方法中，热聚合反应的条件可以是热聚合温度为380℃～400℃，热聚合压力为1～3MPa，热聚合保温时间为5～10h。热聚合反应的工艺更简单，反应温度更低。
本发明提供的方法所得的中间相沥青可以有广泛的应用，例如在碳纤维纺丝、电极材料、导热材料等中的应用。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是实施例1得到的中间相沥青的偏光照片。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
本发明提供一种煤液化残渣制备中间相沥青的方法，在氮气保护下，将含有精制煤液化残渣与氢化剂的混合物进行热聚合反应，得到中间相沥青；其中，所述精制煤液化残渣为将煤液化残渣经过精制加工得到的产物。
本发明为了使煤液化残渣得到有益利用，通过加入氢化剂与精制煤液化残渣一起进行热聚合反应，可以实现将煤液化残渣加工为中间相沥青，作为碳材料使用。
根据本发明，使用所述氢化剂可以有利于改善所述热聚合反应进行过程中的化学环境，可能提供氢原子转移参与所述热聚合反应过程。优选适量使用所述氢化剂，优选情况下，所述精制煤液化残渣与所述氢化剂的质量比为(2～5):1。
优选地，所述精制煤液化残渣与所述氢化剂的质量比为(3～5)：1。
根据本发明，使用所述氢化剂可以促进将煤液化残渣制备为中间相沥青。优选情况下，所述氢化剂为四氢萘、四氢喹啉和氢化蒽油中的至少一种。
根据本发明，一种实施方式，所述热聚合反应可以在高压反应釜中进行。例如，将含有精制煤液化残渣与氢化剂的混合物放入高压反应釜中，以氮气吹扫排尽空气，保持高压反应釜内压力为0.8～1.2MPa；然后搅拌下升温高压反应釜达热聚合温度，并进行保温达到热聚合保温时间；所热聚合反应期间，热聚合压力为保持的自升压力。优选情况下，所述热聚合反应过程中，热聚合温度为380℃～400℃，优选为380℃～390℃。
优选地，热聚合压力为1.5～3MPa，优选为1.5～2MPa。
优选地，热聚合保温时间为5～10h，优选为8～10h。
更具体地，本发明的一种优选实施方式，所述热聚合反应的过程包括：将所述含有精制煤液化残渣与氢化剂的混合物在高压反应釜中于氮气保护下，从高压反应釜内压力为1MPa开始进行加热升温；升温至热聚合温度为380℃～400℃，优选为380℃～390℃时，热聚合保温5～10h，优选为8～10h；其中，高压反应釜内的热聚合压力保持自升压力，优选为1.5～3MPa，更优选为1.5～2MPa。
根据本发明，参与所述热聚合反应的所述精制煤液化残渣通过煤液化残渣进行精制处理得到，可以优化原料组成以使煤液化残渣更适合本发明的所述热聚合反应，实现生产中间相沥青。优选情况下，以所述精制煤液化残渣的总重量为基准，所述精制煤液化残渣中碳含量为80重量％～90重量％，灰分含量为0.11重量％以下；所述精制煤液化残渣的芳香度为0.7～0.85。优选地，所述精制煤液化残渣中灰分含量为0.09～0.11重量％。本发明中，所述精制煤液化残渣中碳含量和灰分含量可以通过元素分析和燃烧称重方法测定。所述精制煤液化残渣的芳香度可以通过核磁共振方法测定。
根据本发明，所述煤液化残渣进行精制加工，可以除去其中的灰分及杂质原子，如未反应的煤、残留催化剂等，优选情况下，所述精制处理的方法包括：将所述煤液化残渣进行离心分离、旋转蒸发或者减压抽滤。例如可以将所述煤液化残渣在70～80℃下进行旋转蒸发5～8h。或者将所述煤液化残渣在65～70℃下进行真空烘干8h以上，或者将所述煤液化残渣在100～110℃下进行鼓风烘干2h以上。
本发明中，所述煤液化残渣为煤炭直接液化工艺产生的残渣物质，是一种高炭、高灰和高硫的物质，主要由未转化的煤、无机矿物质以及煤液化催化剂组成。所述煤液化残渣一般软化点不高于180℃，其中的固体含量不超过50重量％。所述煤液化残渣可以是来自神华鄂尔多斯的煤直接液化残渣。
本发明提供的煤液化残渣制备中间相沥青的方法中，需要在进行所述热聚合反应前，将所述氢化剂与所述精制煤液化残渣很好地混合，以便更好地使实施热聚合反应，获得更好的煤液化残渣处理得到中间相沥青的效果。优选情况下，煤液化残渣制备中间相沥青的方法进一步包括：在所述热聚合反应前，将所述氢化剂与所述精制煤液化残渣在超声波存在下，进行搅拌混合。精制煤液化残渣为原料粉末，氢化剂为液体，进行搅拌混合并快速超声，可以避免氢化剂挥发的同时，增大精制煤液化残渣与氢化剂的接触面积。
根据本发明，优选情况下，超声波频率为70～90Hz，超声波功率为30～50kW；混合温度为15～40℃，混合时间为3～5min。可以有利于实现所述氢化剂与所述精制煤液化残渣的更充分的混合接触。
本发明中，所述热聚合反应停止后，还需要以氮气吹扫高压反应釜以排出轻组分；然后将高压反应釜内所述热聚合反应得到的产物进行冷却至50℃以下，并除去少量未反应的氢化剂，例如向高压反应釜中加入乙醇进行浸泡、洗涤所述产物，然后取出全部物料进行烘干，剩余的固体即为得到的中间相沥青。乙醇用量为将产品全部浸泡，进行搅拌洗涤；烘干为真空烘干，温度为60～70℃，烘干时间至少8h。
本发明还提供了一种由本发明的方法制得的煤液化残渣制中间相沥青。
本发明的方法得到的产物，通过偏光显微镜可以观察到其中形成大量的中间相，偏光显微镜的照片如图1所示，利用偏光原理成像的照片观察其中高光亮部分为中间相，黑暗部分为非中间相部分。通过比较估算高光亮部分在照片中所占面积可以估算中间相含量。本发明得到的中间相沥青中中间相含量在65％以上，优选中间相含量在70％以上，更优选中间相含量在75％以上，进一步优选在80％以上，最优选在95％以上。
本发明制得的中间相沥青，优选情况下，所述中间相沥青的软化点为208～360℃。
本发明制得的中间相沥青在208℃～360℃范围内具有良好的流动性。
本发明还提供一种本发明的煤液化残渣制中间相沥青在碳纤维纺丝、电极材料、导热材料中的应用。
本发明提供的中间相沥青可以应用于纺丝加工。
本发明提供的中间相沥青可以应用于制备得到中间相沥青炭纤维。
本发明中所涉及的压力均为表压压力。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
以下实施例中，氢化剂为市售商购产品；
煤液化残渣为神华鄂尔多斯煤液化厂生产的煤直接液化残渣；
精制煤液化残渣的碳含量、灰分含量通过元素分析和燃烧称重方法测定；精制煤液化残渣的芳香度通过核磁共振方法测定。
实施例和对比例得到的产物通过OLYMPUS BX51M型偏光显微镜进行观测，确定产物中中间相含量；
实施例和对比例得到产物的软化点通过梅勒特滴点仪测得。
制备例1
本制备例说明本发明的煤液化残渣的精制加工。
将煤液化残渣进行旋转蒸发，温度为70℃，时间为7h，得到精制煤液化残渣A，经分析，碳含量为90重量％，芳香度为0.7，灰分含量为0.1重量％。
将煤液化残渣进行旋转蒸发，温度为80℃，时间为8h，得到精制煤液化残渣B，经分析，碳含量为80重量％，芳香度为0.73，灰分含量为0.09重量％。
将煤液化残渣进行旋转蒸发，温度为78℃，时间为5h，得到精制煤液化残渣C，经分析，碳含量为86重量％，芳香度为0.85，灰分含量为0.11重量％。
将煤液化残渣进行旋转蒸发，温度为60℃，时间为3h，得到精制煤液化残渣D，经分析，碳含量为95重量％，芳香度为0.6，灰分含量为0.3重量％。
实施例1
本实施例说明本发明的煤液化残渣制备中间相沥青的方法。
将250g精制煤液化残渣A与83g四氢萘溶液在超声波存在下进行搅拌混合，超声波频率为80Hz，超声波功率为40kW，混合温度为25℃，混合时间为4min左右，得到混合物；
将该混合物加入1L的高压反应釜中，用氮气吹扫尽其中的空气，保持高压反应釜内压力为1MPa，然后开始热聚合反应：搅拌速率控制为150r/min，升温到热聚合温度为380℃下热聚合保温10h，反应过程自升压力达到热聚合压力为1.5MPa。
热聚合反应停止后，以氮气吹扫高压反应釜排出其中的轻组分。将高压反应釜中的产物进行冷却至40℃，然后用乙醇将产物全部浸泡并进行搅拌洗涤；将洗涤后的产物置于真空烘箱中在65℃左右进行，时间为8h，得到最终产品。
将得到的最终产品进行偏光显微镜观察，照片如图1所示，通过观察其中形成大量的高光亮部分，确定产品为中间相沥青，可以确定中间相含量约为95％，测定该中间相沥青的软化点为240℃。
实施例2
本实施例说明本发明的煤液化残渣制备中间相沥青的方法。
将250g精制煤液化残渣B与62.5g四氢萘溶液在超声波存在下进行搅拌混合，超声波频率为70Hz，超声波功率为50kW，混合温度为40℃，混合时间为5min左右，得到混合物；
将该混合物加入1L的高压反应釜中，用氮气吹扫尽其中的空气，保持高压反应釜内压力为1MPa，然后开始热聚合反应：搅拌速率控制为150r/min，升温到热聚合温度为390℃下热聚合保温8h，反应过程自升压力达到热聚合压力为2.0MPa。
热聚合反应停止后，以氮气吹扫高压反应釜排出其中的轻组分。将高压反应釜中的产物进行冷却至25℃，然后用乙醇将产物全部浸泡并进行搅拌洗涤；将洗涤后的产物置于真空烘箱中在70℃左右进行，时间为9h，得到最终产品。
将得到的最终产品进行偏光显微镜观察，通过观察照片(未显示)其中形成大量的高光亮部分，确定产品为中间相沥青，可以确定中间相含量约为95％，测定该中间相沥青的软化点为330℃。
实施例3
本实施例说明本发明的煤液化残渣制备中间相沥青的方法。
将250g精制煤液化残渣C与50g四氢萘溶液在超声波存在下进行搅拌混合，超声波频率为90Hz，超声波功率为30kW，混合温度为15℃，混合时间为3min左右，得到混合物；
将该混合物加入1L的高压反应釜中，用氮气吹扫尽其中的空气，保持高压反应釜内压力为1MPa，然后开始热聚合反应：搅拌速率控制为150r/min，升温到热聚合温度为385℃下热聚合保温9h，反应过程自升压力达到热聚合压力1.8MPa。
热聚合反应停止后，以氮气吹扫高压反应釜排出其中的轻组分。将高压反应釜中的产物进行冷却至30℃，然后用乙醇将产物全部浸泡并进行搅拌洗涤；将洗涤后的产物置于真空烘箱中在65℃左右进行，时间为10h，得到最终产品。
将得到的最终产品进行偏光显微镜观察，通过观察照片(未显示)其中形成大量的高光亮部分，确定产品为中间相沥青，可以确定中间相含量约为95％，测定该中间相沥青的软化点为260℃。
实施例4
本实施例说明本发明的煤液化残渣制备中间相沥青的方法。
将250g精制煤液化残渣A与125g四氢萘溶液在超声波存在下进行搅拌混合，超声波频率为80Hz，超声波功率为40kW，混合温度为25℃，混合时间为4min左右，得到混合物；
将该混合物加入1L的高压反应釜中，用氮气吹扫尽其中的空气，保持高压反应釜内压力为1MPa，然后开始热聚合反应：搅拌速率控制为150r/min，升温到热聚合温度为390℃下热聚合保温5h，反应过程自升压力达到热聚合压力3.0MPa。
热聚合反应停止后，以氮气吹扫高压反应釜排出其中的轻组分。将高压反应釜中的产物进行冷却至25℃，然后用乙醇将产物全部浸泡并进行搅拌洗涤；将洗涤后的产物置于真空烘箱中在70℃左右进行，时间为9h，得到最终产品。
将得到的最终产品进行偏光显微镜观察，通过观察照片(未显示)其中形成大量的高光亮部分，确定产品为中间相沥青，可以确定中间相含量约为70％，测定该中间相沥青的软化点为210℃。
实施例5
本实施例说明本发明的煤液化残渣制备中间相沥青的方法。
将250g精制煤液化残渣A与85g四氢萘溶液在超声波存在下进行搅拌混合，超声波频率为80Hz，超声波功率为40kW，混合温度为25℃，混合时间为4min左右，得到混合物；
将该混合物加入1L的高压反应釜中，用氮气吹扫尽其中的空气，保持高压反应釜内压力为1.2MPa，然后开始热聚合反应：搅拌速率控制为150r/min，升温到热聚合温度为400℃下热聚合保温6h，反应过程自升压力达到热聚合压力为1.5MPa。
热聚合反应停止后，以氮气吹扫高压反应釜排出其中的轻组分。将高压反应釜中的产物进行冷却至25℃，然后用乙醇将产物全部浸泡并进行搅拌洗涤；将洗涤后的产物置于真空烘箱中在70℃左右进行，时间为9h，得到最终产品。
将得到的最终产品进行偏光显微镜观察，通过观察照片(未显示)其中形成大量的高光亮部分，确定产品为中间相沥青，可以确定中间相含量约为70％，测定该中间相沥青的软化点为350℃。
实施例6
本实施例说明本发明的煤液化残渣制备中间相沥青的方法。
将250g精制煤液化残渣A与83g四氢喹啉溶液在超声波存在下进行搅拌混合，超声波频率为80Hz，超声波功率为40kW，混合温度为25℃，混合时间为4min左右，得到混合物；
将该混合物加入1L的高压反应釜中，用氮气吹扫尽其中的空气，保持高压反应釜内压力为1MPa，然后开始热聚合反应：搅拌速率控制为150r/min，升温到热聚合温度为380℃下热聚合保温10h，反应过程自升压力达到热聚合压力为1.5MPa。
热聚合反应停止后，以氮气吹扫高压反应釜排出其中的轻组分。将高压反应釜中的产物进行冷却至40℃，然后用乙醇将产物全部浸泡并进行搅拌洗涤；将洗涤后的产物置于真空烘箱中在65℃左右进行，时间为8h，得到最终产品。
将得到的最终产品进行偏光显微镜观察，通过观察照片(未显示)其中形成大量的高光亮部分，确定产品为中间相沥青，可以确定中间相含量约为65％，测定该中间相沥青的软化点为208℃。
实施例7
本实施例说明本发明的煤液化残渣制备中间相沥青的方法。
将250g精制煤液化残渣B与62.5g四氢喹啉溶液在超声波存在下进行搅拌混合，超声波频率为70Hz，超声波功率为50kW，混合温度为40℃，混合时间为5min左右，得到混合物；
将该混合物加入1L的高压反应釜中，用氮气吹扫尽其中的空气，保持高压反应釜内压力为1MPa，然后开始热聚合反应：搅拌速率控制我150r/min，升温到热聚合温度为390℃下热聚合保温8h，反应过程自升压力达到热聚合压力为2.0MPa。
热聚合反应停止后，以氮气吹扫高压反应釜排出其中的轻组分。将高压反应釜中的产物进行冷却至25℃，然后用乙醇将产物全部浸泡并进行搅拌洗涤；将洗涤后的产物置于真空烘箱中在70℃左右进行，时间为9h，得到最终产品。
将得到的最终产品进行偏光显微镜观察，通过观察照片(未显示)其中形成大量的高光亮部分，确定产品为中间相沥青，可以确定中间相含量约为70％，测定该中间相沥青的软化点为278℃。
实施例8
本实施例说明本发明的煤液化残渣制备中间相沥青的方法。
将250g精制煤液化残渣C与50g四氢喹啉溶液在超声波存在下进行搅拌混合，超声波频率为90Hz，超声波功率为30kW，混合温度为15℃，混合时间为3min左右，得到混合物；
将该混合物加入1L的高压反应釜中，用氮气吹扫尽其中的空气，保持高压反应釜内压力为1MPa，然后开始热聚合反应：搅拌速率控制为150r/min，升温到热聚合温度为400℃下热聚合保温5h，反应过程自升压力达到热聚合压力为1.2MPa。
热聚合反应停止后，以氮气吹扫高压反应釜排出其中的轻组分。将高压反应釜中的产物进行冷却至30℃，然后用乙醇将产物全部浸泡并进行搅拌洗涤；将洗涤后的产物置于真空烘箱中在65℃左右进行，时间为10h，得到最终产品。
将得到的最终产品进行偏光显微镜观察，通过观察照片(未显示)其中形成大量的高光亮部分，确定产品为中间相沥青，可以确定中间相含量约为80％，测定该中间相沥青的软化点为360℃。
实施例9
本实施例说明本发明的煤液化残渣制备中间相沥青的方法。
将250g精制煤液化残渣A与85g氢化蒽油溶液在超声波存在下进行搅拌混合，超声波频率为80Hz，超声波功率为40kW，混合温度为25℃，混合时间为4min左右，得到混合物；
将该混合物加入1L的高压反应釜中，用氮气吹扫尽其中的空气，保持高压反应釜内压力为1MPa，然后开始热聚合反应：搅拌速率控制为150r/min，升温到热聚合温度为380℃下热聚合保温8h，反应过程自升压力达到热聚合压力1.2MPa。
热聚合反应停止后，以氮气吹扫高压反应釜排出其中的轻组分。将高压反应釜中的产物进行冷却至40℃，然后用乙醇将产物全部浸泡并进行搅拌洗涤；将洗涤后的产物置于真空烘箱中在65℃左右进行，时间为8h，得到最终产品。
将得到的最终产品进行偏光显微镜观察，照片如图1所示，通过观察其中形成大量的高光亮部分，确定产品为中间相沥青，可以确定中间相含量约为70％，测定该中间相沥青的软化点为235℃。
实施例10
本实施例说明本发明的煤液化残渣制备中间相沥青的方法。
将250g精制煤液化残渣B与125g氢化蒽油溶液在超声波存在下进行搅拌混合，超声波频率为70Hz，超声波功率为50kW，混合温度为40℃，混合时间为5min左右，得到混合物；
将该混合物加入1L的高压反应釜中，用氮气吹扫尽其中的空气，保持高压反应釜内压力为1.2MPa，然后开始热聚合反应：搅拌速率控制为150r/min，升温到热聚合温度为390℃下热聚合保温6h，反应过程自升压力达到热聚合压力为1.5MPa。
热聚合反应停止后，以氮气吹扫高压反应釜排出其中的轻组分。将高压反应釜中的产物进行冷却至25℃，然后用乙醇将产物全部浸泡并进行搅拌洗涤；将洗涤后的产物置于真空烘箱中在70℃左右进行，时间为9h，得到最终产品。
将得到的最终产品进行偏光显微镜观察，通过观察照片(未显示)其中形成大量的高光亮部分，确定产品为中间相沥青，可以确定中间相含量约为75％，测定该中间相沥青的软化点为265℃。
实施例11
按照实施例1的方法，不同的是，用250g精制煤液化残渣D替代250g精制煤液化残渣A。进行热聚合反应。
得到的产品通过观察照片(未显示)确定其中形成的中间相含量约为45％，测定该中间相沥青的软化点为200℃。
实施例12
按照实施例1的方法，不同的是，用250g四氢萘溶液替代83g四氢萘溶液。进行热聚合反应。
得到的产品通过观察照片(未显示)确定其中形成的中间相含量约为50％，测定该中间相沥青的软化点为200℃。
对比例1
按照实施例1的方法，不同的是，用250g煤液化残渣替代250g精制煤液化残渣A。不能完成热聚合反应，得不到中间相沥青产品。
以上实施例可以说明本发明的方法能够实现将煤液化残渣加工制备为中间相沥青，得到更广泛的应用。
实施例中的热聚合反应可以在380～400℃下进行热聚合反应，使工艺实施更方便简单。
实施例11中，精制煤液化残渣的性能参数没有在本发明的优选范围之内，不能提供制备高中间相含量的中间相沥青，且软化点也偏低。
实施例12中，氢化剂用量过多，没有在本发明的热聚合反应优选的实施条件范围之内，提供不了高中间相含量的中间相沥青，且软化点也偏低。
对比例1中，直接使用煤液化残渣不能通过本发明的方法制备为中间相沥青。
Claims (6)
1.一种煤液化残渣制备中间相沥青的方法，该方法包括：
(1)将精制煤液化残渣与氢化剂在超声波存在下，进行搅拌混合；其中，超声波频率为70～90Hz，超声波功率为30～50kW；混合温度为15～40℃，混合时间为3～5min；
其中，所述精制煤液化残渣为将煤液化残渣经过精制加工得到的产物；且以所述精制煤液化残渣的总重量为基准，所述精制煤液化残渣中碳含量为80重量％～90重量％，灰分含量为0.11重量％以下；所述精制煤液化残渣的芳香度为0.7～0.85；
(2)在氮气保护下，将含有精制煤液化残渣与氢化剂的混合物进行热聚合反应，得到中间相沥青，其中，所述中间相沥青的软化点为200-210℃；
其中，所述氢化剂为四氢喹啉和/或氢化蒽油；所述精制煤液化残渣与所述氢化剂的质量比为3：1；以及所述热聚合反应的过程包括：将所述含有精制煤液化残渣与氢化剂的混合物在高压反应釜中于氮气保护下，从高压反应釜内压力为1MPa开始进行加热升温；升温至热聚合温度为380℃～400℃，热聚合压力为1～3MPa；热聚合保温5～10h，高压反应釜内的热聚合压力保持自升压力。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，升温至热聚合温度为380℃～390℃，热聚合保温8～10h，高压反应釜内的热聚合压力为1.5～3MPa。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，高压反应釜内的热聚合压力为1.5～2MPa。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述精制加工的方法包括将所述煤液化残渣进行离心分离、旋转蒸发或者减压抽滤。
5.一种由权利要求1-4中任意一项所述的方法制得的煤液化残渣制中间相沥青。
6.权利要求5所述的煤液化残渣制中间相沥青在碳纤维纺丝、电极材料、导热材料中的应用。
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| CN111718740B (zh) * | 2020-06-23 | 2021-11-26 | 郑州中科新兴产业技术研究院 | 溶剂协同氢化制备的可纺中间相沥青、制备方法及应用 |
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| 煤液化残渣共溶剂法制备中间相沥青;刘钊，宋怀河，马兆昆等;《炭素技术》;20160428;第35卷(第2期);第1.1节 样品制备，第2.1节 中间相沥青的基本性质 * |
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