CN110776943A - 一种可纺中间相沥青的制备方法 - Google Patents

Abstract

一种可纺中间相沥青的制备方法，将高软化点石油沥青粉碎后进行热抽提，过滤，得到净化石油沥青；将净化石油沥青与八氢菲或含有八氢菲的供氢试剂混合后，进行热缩聚反应；热缩聚反应完成后降压后，搅拌下，并于370～420℃下进行吹扫，得到中间相沥青。本发明将净化高软化点沥青与供氢试剂八氢菲直接混合后用作中间相沥青原料，进行热缩聚，将氢化处理与聚合反应合二为一，并且不需要进行供氢试剂的脱除，简化了工艺流程；热缩聚后进行常压吹扫，避免采用真空处理方式导致轻组分的过快逸出而扰乱中间相的融并，也避免体系软化点提升过快，并且可以使得仍带有活性的轻组分继续保留下反应体系中参与缩聚，从而提高产品产率。

Description

一种可纺中间相沥青的制备方法

技术领域

本发明属于新材料技术领域，涉及一种可纺中间相沥青的制备方法。

背景技术

中间相沥青是由大平面稠环芳烃分子堆积而成的向列型热致液晶态物质，呈现双折射特性，一般是由石油沥青、煤沥青、石油渣油等经热缩聚，或由纯芳烃在催化剂作用下催化缩聚制备而成。中间相沥青是制备中间相沥青基碳纤维、中间相炭微球、针状焦以及中间相泡沫炭等高性能炭材料的前驱体，中间相的特殊结构赋予这些材料优良耐热性、高导热系数、良好化学稳定性以及高电导率等特性，在航空航天、精密电子、机械、能源等诸多领域具有广阔的应用前景。

以中间相沥青为前驱体制备的高性能沥青基碳纤维与普通的PAN基碳纤维相比，模量更高，并具有优异的导热性和极低的热膨胀率，是制备超高模量、高导热及零膨胀复合材料的优选材料。中间相沥青在进行熔融纺丝时，体系高的芳香度和各向异性的液晶特性使得分子在通过纺丝孔时高度取向，获得的高取向度原丝进一步预氧化、碳化并且石墨化可获得性能优异的高性能碳纤维。

与其他用途相比，在高性能沥青基碳纤维方面的应用对中间相沥青的品质要求更高。第一，要求达到较高的中间相含量，通常需要达到90％以上，甚至100％，高的中间相含量是体系能够获得高度取向的保证，高的中间相含量意味着稠环芳烃分子需要达到一定的分子量水平，但要防止分子量过大导致失去可纺性。第二，中间相要有良好的形态，反映到检测结果上就是要求在热台偏光显微镜下呈广域流线型，这样的中间相反映该体系流动性较好，体系分子量分布比较窄。第三，软化点通常要求达到230～280℃，软化点过高，纺丝困难度提升，纺丝温度超过380℃时，体系容易发生分解，影响产品质量；软化点过低，虽然纺丝容易进行，但给后续的预氧化造成困难，并且形成的取向结构相对容易受到破坏。第四，杂原子和灰分含量要低，灰分会导致体系纺丝困难，制得的碳纤维强度变差，导热性变差，杂原子如硫在纤维石墨化时会逸出造成缺陷，也同样影响产品性能。

可纺中间相沥青的调制是制备高性能沥青基碳纤维的关键技术之一，学界和业内在这方面做了大量的研究和实践工作，工作的重心集中在原料的筛选、预处理，以及指向于降低软化点、提高中间相含量这两个目的的合成工艺调整优化，由此衍生出催化缩聚法、直接热缩聚法、加氢处理缩聚法等多种合成方法。

催化缩聚是中间相沥青合成中比较常见的方法，合成原料一般选用纯芳烃，以萘系化合物居多，也有一些合成方法选用石油渣油，催化剂多选用HF/BF₃体系。

日本专利特开平1-254796以萘为原料，HF/BF₃为催化剂，制得基于萘沥青的中间相沥青；中国专利CN104152168以萘系化合物如甲基萘或二甲基萘以原料，同样以HF/BF₃作催化剂制得了低挥发物的可纺中间相沥青；中国专利CN107474866以纯芳烃化合物和净化石油沥青为原料，经加氢后在HF/BF₃催化剂作用下缩聚得到高品质中间相沥青；CN110157476创新地将净化后的渣油在HF气体定向催化下制得HFMP中间体，再经聚合制得适于高导热碳纤维的中间相沥青。HF具有强腐蚀性，对人员有伤害，对设备材料要求苛刻，并且这种体系沸点很低，需要加压操作，存在较大的安全隐患。出于这种考虑，CN102899061采用精萘为原料，以无水三氧化铝为催化剂，制得萘沥青后再经聚合制得中间相沥青。操作安全性得以提高，但催化剂需要用稀盐酸反复洗涤，操作繁琐且难以保证催化剂完全去除。催化剂的残留不仅直接影响最终产品的性能，还会给生产工艺控制带来不必要的麻烦。

基于此种情况，人们逐渐更倾向于通过热缩聚而非催化聚合来制备中间相沥青，所使用的原料为催化裂化油浆(FCC油浆)、石油沥青、煤沥青等，这类原料具有较高的芳香度，分子中带有的烷基短链和环烷结构可促使其相对更容易形成大平面分子结构。

早期人们采用直接热缩聚的方式合成中间相沥青，如大家熟知的美国UCC公司采用 A-240石油沥青通过热缩聚法制得软化点345℃的可纺中间相沥青。这种方法最大的问题是容易造成大分子过度缩聚，造成体系软化点过高。出于在保证中间相含量前提下降低软化点的考虑，人们考虑了多种工艺改进手段。例如：

(1)对原料进行蒸馏等净化处理，去除分子量过高的大分子，再进行热缩聚。这种方法操作较为繁琐，原料利用率下降，净化过度反而会影响到中间相含量的提升，所以目前作为辅助手段，在维持高的芳香度的前提下对原料进行净化处理。

(2)采用加压-真空两步热缩聚法，加压段可将轻组分限制在反应体系中，起到溶剂和供氢试剂的作用，降低大分子过度缩聚的程度。这种方法可以起到一定的作用，但相对来说起到的效果有限。如Park等[Park Y D,et al.Carbon,1989,27(6).]以FCC油浆为原料，通过加压- 真空缩聚制得中间相含量100％的中间相沥青，但软化点为305～325℃，对于纺丝来说还是偏高的，并且产率一般不高，通常为10～20％。

(3)通过供氢试剂加氢。通常采用的方法是FCC油浆或石油沥青经热处理制得高软化点沥青后，再与供氢试剂反应得到氢化沥青，氢化沥青经热处理或闪蒸最终成为中间相沥青；或者选用较高芳香度和具有一定平均分子尺寸的沥青作为原料，直接氢化处理，而后通过过滤及减压蒸馏分离出加氢沥青，加氢沥青再经热处理得到中间相沥青。众多研究表明供氢试剂加氢调质是制备中间相沥青是行之有效的方案。热解作用下，加氢试剂产生的活性氢优先选择与分子量较大的稠环芳烃反应，形成较稳定的稠环分子，防止大分子化合物炭化过度生焦。同时,反应引入形成的环烷使稠环芳烃分子大平面结构可发生一定程度的改变，平面度发生适度的倾斜，从而使产物的流动性增加，提高可纺性。供氢试剂通常选用四氢萘或四氢喹啉，也有使用二氢蒽、二氢菲、四氢菲、热溶催化轻油或中油的专利公布(CN110041952)，除此外鲜见使用其他物质的报道。

专利CN106929084以不含甲苯不溶物和喹啉不溶物的石油系中温沥青为原料，经热处理及蒸馏后得到高软化点沥青，该高软化点沥青在供氢溶剂中热处理加氢，脱除不溶物并分离出大部分溶剂后得到氢化沥青，制备了适宜制备高性能碳纤维的可纺中间相沥青。该方法由于工艺原因需要分段进行，操作较为繁琐；所制得的高软化点沥青未经净化处理直接使用；加氢处理过程中由于引入较大量相对低沸点的供氢试剂，需要稳持较高的体系压力，实施例中采用的压力为5～6MPa，对设备提出较高要求，同时存在操作防护问题；最终产品产率仅为20％左右，总体产率偏低。

专利CN107189802将FCC油浆减压蒸馏切取馏分后，经热处理后制得软化点110～180℃的石油沥青，石油沥青中添加1～15％的供氢试剂四氢萘，在初压5MPa反应条件下进行氢化处理，得到的氢化沥青继续反应得到高品质的中间相沥青。该方法由于使用的供氢试剂为四氢萘，四氢萘沸点较低，为达到较好的氢化处理效果，初始加压就需要达到5MPa，升温后压力更大，对设备条件要求苛刻且存在操作安全问题；氢化沥青继续在400～480℃热聚合时，热解会同步进行，会产生一定量的轻组分，该方法未对此作出处理方案，所获得的中间相沥青在纺丝时易出现挥发物过多的问题。

CN110041952以褐煤热催化制得的重质产物为原料，经热缩聚、减压蒸馏、加氢反应、闪蒸和热敏化制得中间相沥青。该方法对原料进行了较大范围的限制，所得产物中间相含量水平不高，不满足高性能沥青基碳纤维的应用要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种可纺中间相沥青的制备方法，解决了现有技术中存在的操作过程繁琐、加氢反应压力较大、设备条件要求苛刻及最终产品产率不高等问题。

为实现上述目的，本发明采用的计算方案如下：

一种可纺中间相沥青的制备方法，包括以下步骤：

(1)将高软化点石油沥青粉碎后进行热抽提，抽提完成后，过滤，得到净化石油沥青；

(2)将步骤(1)所得净化石油沥青与八氢菲或含有八氢菲的供氢试剂混合后，于惰性气体保护下，在380～430℃条件下搅拌5～10小时进行热缩聚反应；

(3)热缩聚反应完成后降压，搅拌下于370～420℃下进行惰性气体吹扫，吹扫后降温，得到中间相沥青。

本发明进一步的改进在于，步骤(1)中，石油沥青的软化点110～150℃，芳香度大于60％。

本发明进一步的改进在于，步骤(1)中，采用甲苯做溶剂进行热抽提。

本发明进一步的改进在于，抽提温度为110℃。

本发明进一步的改进在于，步骤(1)中，甲苯与高软化点石油沥青的质量比为(4～8):1。

本发明进一步的改进在于，步骤(2)中，搅拌速率为250～450rpm。

本发明进一步的改进在于，步骤(2)中，初始充压0.3～0.5MPa，搅拌反应过程中最高压力为1.2～2.0MPa。

本发明进一步的改进在于，步骤(2)中，含有八氢菲的供氢试剂为二氢菲、四氢菲、全氢菲中的一种或几种与八氢菲的混合物，其中，含有八氢菲的供氢试剂中的八氢菲的质量含量大于50％。

本发明进一步的改进在于，步骤(3)中，热缩聚反应完成后在30分钟内降压至小于0.1MPa，搅拌速率为200～400rpm。

本发明进一步的改进在于，步骤(3)中，3～8L/(kg·min)的流量吹扫惰性气体，吹扫时间为3～8h，以3-5℃/min的降温速度降温。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明以高软化点石油沥青为原料，经净化与高沸点供氢试剂八氢菲在较低压力下共同反应后常压吹扫而制备可纺中间相沥青。本发明以高软化点石油沥青为原料，可选择度大，相对易得，并且由于本身具有较高的C/H比，避免了直接从FCC油浆合成所引起轻组分过多导致最终产品收率低的问题；原料净化处理时采用抽提，避免过热处理带来的安全问题和原料性状的不稳定变化，既保证净化效果，减少灰分，又能够最大限度地保证原料的稳定性，且抽提溶剂可重复利用。

本发明创新地选用八氢菲或含有八氢菲的物质作为供氢试剂，八氢菲带有两个环烷结构，热解时产生活性氢的几率得到提升，理论上氢化效果要优于常见的四氢萘或四氢喹啉，对在保证中间相含量前提下降低体系软化点显然有积极作用；八氢菲带有的环烷结构也更容易结合到大分子稠环芳烃中去，环烷结构的存在可使得分子平面度有一定程度的倾斜，大分子间自由体积增大，分子间作用力减弱，体系黏度得以降低，流动性提高，可纺性改善；八氢菲沸点(约295℃)远高于四氢萘(207℃)和四氢喹啉(238℃)，这样以来工艺上允许氢化处理在较低的压力下进行，对操作安全及设备选择均有裨益；八氢菲的三个环呈品字形，相对来说更容易形成平面结构，并且分子量比较适中，在起到供氢试剂作用的同时，还可作为缩聚反应主体直接结合到中间相沥青体系中去，不需进行供氢试剂的脱除，并起到一剂双效的作用。

本发明将净化高软化点沥青与供氢试剂八氢菲直接混合后用作中间相沥青原料，然后进行热缩聚，将氢化处理与聚合反应合二为一，并且不需要进行供氢试剂的脱除，简化了工艺流程；热缩聚后进行常压吹扫，避免采用真空处理方式导致轻组分的过快逸出而扰乱中间相的融并，也避免体系软化点提升过快，并且可以使得仍带有活性的轻组分继续保留下反应体系中参与缩聚，从而提高产品产率。

本发明不使用催化剂，避免了催化剂残留所带来的灰分问题，过程中最高压力不超过 2MPa，对设备材质无特殊要求，工艺对设备适应性好。。

本发明在热缩聚反应完成后使用惰性气体吹扫，有效去除了轻组分，所以中间相沥青在纺丝时不存在挥发物过多的问题。

附图说明

图1是本发明制得的中间相沥青的热台偏光图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明的可纺中间相沥青的制备方法，以高芳香度的高软化点石油沥青为原料，经净化与高沸点供氢试剂八氢菲在较低压力下共同反应后常压吹扫而制备可纺中间相沥青。具体包括以下步骤：

(1)将软化点110～150℃的高品质石油沥青粉碎后，使用甲苯做溶剂进行热抽提，抽提温度为110℃，使用甲苯溶剂与所处理的高品质石油沥青的质量比例为(4～8):1，优选6:1。抽提完成后，抽提液趁热过滤，滤液通过减压蒸馏回收溶剂，所得沥青为净化石油沥青。

所述软化点110～150℃的石油沥青，芳香度需>60％。

(2)将步骤(1)所得净化石油沥青与供氢试剂八氢菲混合后在380～430℃条件下搅拌反应 5～10小时进行热缩聚，过程中使用高纯氮气或氩气做保护气，初始充压0.3～0.5MPa，体系最高压力控制为1.2～2.0MPa，搅拌速率为250～450rpm。

所述供氢试剂八氢菲可使用纯的1,2,3,4,5,6,7,8-八氢菲，也可使用含二氢菲、四氢菲、全氢菲等杂质的混八氢菲，但1,2,3,4,5,6,7,8-八氢菲质量含量需>50％。八氢菲用量为净化石油沥青质量的5～20％。所述纯1,2,3,4,5,6,7,8-八氢菲的结构如下所示：

(3)体系在30分钟内卸至接近常压即小于0.1MPa，并同步将温度调整至370～420℃，搅拌速率调整为200～400rpm，然后开启惰性气体吹扫，吹扫3～8小时后快速降温，即3-5℃/min 的降温速度，出料即得中间相沥青。

所述吹扫气体选用高纯氮气，气体流量控制为3～8L/(kg·min)。

本发明中混八氢菲由菲加氢合成，由于加氢工艺条件的差异，所得产物通常会含有二氢菲、四氢菲、全氢菲等一种或多种杂质，为降低分离成本，可作为供氢试剂直接使用，而并非特意选择八氢菲与二氢菲、四氢菲、全氢菲中一种或几种的混合物。只要保证八氢菲的质量含量大于50％就可以实现本发明中的目的。

实施例1

将软化点120℃、芳香度86％的石油沥青粉碎，使用石油沥青6倍质量的甲苯在110℃下热抽提，抽提完成后抽提液使用砂芯漏斗过滤，滤液减压蒸馏后得到净化石油沥青。净化石油沥青获得率约为93％。

将净化石油沥青投入高压反应釜中，加入净化石油沥青质量10％的纯八氢菲，锁釜后使用高纯氮气置换出空气，并充压0.4MPa，逐渐升温至400℃反应8h，搅拌速率为300rpm，过程中控制体系最高压力不超过1.8MPa。

在30min内将体系压力卸至接近常压即小于0.1MPa，搅拌速率调整为250rpm，体系温度降至390℃，开启氮气吹扫，气流量6L/(kg·min)，吹扫时间为6h。吹扫结束后快速冷却即 3-5℃/min的降温速度，出料得软化点为268℃、中间相含量为95％、中间相形态呈广域流线型的中间相沥青，产率(相对于净化石油沥青及八氢菲的总投料量)为54％。软化点通过针入法测定，中间相含量及形态采用热台偏光显微镜测定。

参见图1，从图1可以看出，中间相形态呈广域流线型。实施例2-8制得的中间相均与图 1中的形态相似。

为了实际验证该中间相沥青的可纺性，将制得的中间相沥青在350℃下单孔纺丝，可在 300m/min牵伸速率下30min不断丝，制得的原丝直径约为16μm。

原丝进行在280℃空气环境中加一定张力氧化处理30min，然后继续在1000℃氮气环境中碳化处理25min，得到碳纤维。所得碳纤维直径约为12μm，拉伸强度可达2080MPa，拉伸模量可达192GPa。继续进行石墨化处理可以得到超高模量、高导热的高性能中间相沥青基碳纤维。

实施例2

将软化点120℃、芳香度86％的石油沥青粉碎，使用石油沥青8倍质量的甲苯在110℃下热抽提，抽提完成后抽提液使用砂芯漏斗过滤，滤液减压蒸馏后得到净化石油沥青。净化石油沥青获得率约为96％。

将净化石油沥青投入高压反应釜中，加入净化石油沥青质量5％的纯八氢菲，锁釜后使用氩气置换出空气，并充压0.5MPa，逐渐升温至420℃反应6h，搅拌速率为300rpm，过程中控制体系最高压力不超过1.5MPa。

在30min内将体系压力卸至接近常压，搅拌速率调整为250rpm，体系温度降至410℃，开启氮气吹扫，气流量8L/(kg·min)，吹扫时间为4h。吹扫结束后快速冷却，出料得软化点为 275℃、中间相含量为90％、中间相形态呈广域流线型的中间相沥青，产率(相对于净化石油沥青及八氢菲的总投料量)为58％。

实施例3

将软化点150℃、芳香度89％的石油沥青粉碎，使用石油沥青8倍质量的甲苯在110℃下热抽提，抽提完成后抽提液使用砂芯漏斗过滤，滤液减压蒸馏后得到净化石油沥青。净化石油沥青获得率约为90％。

将净化石油沥青投入高压反应釜中，加入净化石油沥青质量20％的混八氢菲，锁釜后使用高纯氮气置换出空气，并充压0.3MPa，逐渐升温至380℃反应10h，搅拌速率为450rpm，过程中控制体系最高压力不超过2.0MPa。其中，混八氢菲为二氢菲与八氢菲的混合物，其中，八氢菲的质量含量为60％。

在30min内将体系压力卸至接近常压，搅拌速率调整为300rpm，体系温度降至370℃，开启氮气吹扫，气流量3L/(kg·min)，吹扫时间为8h。吹扫结束后快速冷却，出料得软化点为 272℃、中间相含量为90％、中间相形态呈广域流线型的中间相沥青，产率(相对于净化石油沥青及混八氢菲的总投料量)为50％。

实施例4

将软化点150℃、芳香度89％的石油沥青粉碎，使用石油沥青8倍质量的甲苯在110℃下热抽提，抽提完成后抽提液使用砂芯漏斗过滤，滤液减压蒸馏后得到净化石油沥青。净化石油沥青获得率约为90％。

将净化石油沥青投入高压反应釜中，加入净化石油沥青质量5％的混八氢菲，锁釜后使用高纯氮气置换出空气，并充压0.5MPa，逐渐升温至390℃反应9h，搅拌速率为350rpm，过程中控制体系最高压力不超过1.8MPa。其中，混八氢菲为四氢菲与八氢菲的混合物，其中，八氢菲的质量含量为70％。

在30min内将体系压力卸至接近常压，搅拌速率调整为250rpm，体系温度降至385℃，开启氮气吹扫，气流量5L/(kg·min)，吹扫时间为7h。吹扫结束后快速冷却，出料得软化点为 275℃、中间相含量为90％、中间相形态呈广域流线型的中间相沥青，产率(相对于净化石油沥青及混八氢菲的总投料量)为62％。

实施例5

将软化点120℃、芳香度86％的石油沥青粉碎，使用石油沥青4倍质量的甲苯在110℃下热抽提，抽提完成后抽提液使用砂芯漏斗过滤，滤液减压蒸馏后得到净化石油沥青。净化石油沥青获得率约为94％。

将净化石油沥青投入高压反应釜中，加入净化石油沥青质量15％的混八氢菲，锁釜后使用高纯氮气置换出空气，并充压0.5MPa，逐渐升温至395℃反应9h，搅拌速率为250rpm，过程中控制体系最高压力不超过1.8MPa。其中，混八氢菲为全氢菲与八氢菲的混合物，其中，八氢菲的质量含量为60％。

在30min内将体系压力卸至接近常压，搅拌速率调整为200rpm，体系温度降至385℃，开启氮气吹扫，气流量6L/(kg·min)，吹扫时间为7h。吹扫结束后快速冷却，出料得软化点为 255℃、中间相含量为95％、中间相形态呈广域流线型的中间相沥青，产率(相对于净化石油沥青及混八氢菲的总投料量)为48％。

实施例6

将软化点120℃、芳香度86％的石油沥青粉碎，使用石油沥青6倍质量的甲苯在110℃下热抽提，抽提完成后抽提液使用砂芯漏斗过滤，滤液减压蒸馏后得到净化石油沥青。净化石油沥青获得率约为93％。

将净化石油沥青投入高压反应釜中，加入净化石油沥青质量5％的混八氢菲，锁釜后使用高纯氮气置换出空气，并充压0.5MPa，逐渐升温至395℃反应9h，搅拌速率为250rpm，过程中控制体系最高压力不超过1.2MPa。其中，混八氢菲为二氢菲、全氢菲与八氢菲的混合物，其中，八氢菲的质量含量为60％。

在30min内将体系压力卸至接近常压，搅拌速率调整为200rpm，体系温度降至385℃，开启氮气吹扫，气流量8L/(kg·min)，吹扫时间为6h。吹扫结束后快速冷却，出料得软化点为 265℃、中间相含量为95％、中间相形态呈广域流线型的中间相沥青，产率(相对于净化石油沥青及混八氢菲的总投料量)为52％。

实施例7

将软化点110℃、芳香度75％的石油沥青粉碎，使用石油沥青6倍质量的甲苯在110℃下热抽提，抽提完成后抽提液使用砂芯漏斗过滤，滤液减压蒸馏后得到净化石油沥青。净化石油沥青获得率约为97％。

将净化石油沥青投入高压反应釜中，加入净化石油沥青质量10％的混八氢菲，锁釜后使用高纯氮气置换出空气，并充压0.5MPa，逐渐升温至430℃反应5h，搅拌速率为350rpm，过程中控制体系最高压力不超过1.5MPa。其中，混八氢菲为四氢菲与八氢菲的混合物，其中，八氢菲的质量含量为80％。

在30min内将体系压力卸至接近常压，搅拌速率调整为250rpm，体系温度降至420℃，开启氮气吹扫，气流量8L/(kg·min)，吹扫时间为3h。吹扫结束后快速冷却，出料得软化点为 280℃、中间相含量为95％、中间相形态呈广域流线型的中间相沥青，产率(相对于净化石油沥青及混八氢菲的总投料量)为48％。

实施例8

将软化点110℃、芳香度75％的石油沥青粉碎，使用石油沥青6倍质量的甲苯在110℃下热抽提，抽提完成后抽提液使用砂芯漏斗过滤，滤液减压蒸馏后得到净化石油沥青。净化石油沥青获得率约为97％。

将净化石油沥青投入高压反应釜，加入相对于净化石油沥青质量15％的混八氢菲，锁釜后使用高纯氮气置换出空气，并充压0.3MPa，逐渐升温至395℃反应10h，搅拌速率为250rpm，过程中控制体系最高压力不超过1.2MPa。其中，混八氢菲为二氢菲与八氢菲的混合物，其中，八氢菲的质量含量为90％。

在30min内将体系压力卸至接近常压，搅拌速率调整为200rpm，体系温度降至385℃，开启氮气吹扫，气流量4L/(kg·min)，吹扫时间为8h。吹扫结束后快速冷却，出料得软化点为 258℃、中间相含量为95％、中间相形态呈广域流线型的中间相沥青，产率(相对于净化石油沥青及混八氢菲的总投料量)为46％。

本发明中净化石油沥青获得率约为90-97％，制备的中间相沥青的软化点为255-280℃、中间相含量为90-95％、产率为46-62％。

Claims (10)

1.一种可纺中间相沥青的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将高软化点石油沥青粉碎后进行热抽提，抽提完成后，过滤，得到净化石油沥青；

(2)将步骤(1)所得净化石油沥青与八氢菲或含有八氢菲的供氢试剂混合后，于惰性气体保护下，在380～430℃条件下搅拌5～10小时进行热缩聚反应；

(3)热缩聚反应完成后降压，搅拌下于370～420℃下进行惰性气体吹扫，吹扫后降温，得到中间相沥青。

2.根据权利要求1所述的一种可纺中间相沥青的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，石油沥青的软化点110～150℃，芳香度大于60％。

3.根据权利要求1所述的一种可纺中间相沥青的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，采用甲苯做溶剂进行热抽提。

4.根据权利要求4所述的一种可纺中间相沥青的制备方法，其特征在于，抽提温度为110℃。

5.根据权利要求1所述的一种可纺中间相沥青的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，甲苯与高软化点石油沥青的质量比为(4～8):1。

6.根据权利要求1所述的一种可纺中间相沥青的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，搅拌速率为250～450rpm。

7.根据权利要求1所述的一种可纺中间相沥青的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，初始充压0.3～0.5MPa，搅拌反应过程中最高压力为1.2～2.0MPa。

8.根据权利要求1所述的一种可纺中间相沥青的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，含有八氢菲的供氢试剂为二氢菲、四氢菲、全氢菲中的一种或几种与八氢菲的混合物，其中，含有八氢菲的供氢试剂中的八氢菲的质量含量大于50％。

9.根据权利要求1所述的一种可纺中间相沥青的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，热缩聚反应完成后在30分钟内降压至小于0.1MPa，搅拌速率为200～400rpm。

10.根据权利要求1所述的一种可纺中间相沥青的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，3～8L/(kg·min)的流量吹扫惰性气体，吹扫时间为3～8h，以3-5℃/min的降温速度降温。

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