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煤沥青中喹啉不溶物的基础物性及喹啉不溶物基沥青炭的微观结构研究

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材料导报 2020年第8期34卷 77-82页

作者：岳莉朱亚明高丽娟胡朝帅赖仕全赵雪飞辽宁科技大学化工学院鞍山114051 辽宁省化学冶金重点实验室鞍山114051

喹啉不溶物(QI)是煤沥青组成中一类大分子碳质颗粒的统称,对煤沥青的性质和应用有着重要的影响。为深入研究煤沥青中喹啉不溶物的基本性质,本研究以喹啉为溶剂,分别对三种典型沥青(中温沥青、氧化改性沥青和热缩聚沥青)进行溶剂萃取分... 详细信息

喹啉不溶物(QI)是煤沥青组成中一类大分子碳质颗粒的统称,对煤沥青的性质和应用有着重要的影响。为深入研究煤沥青中喹啉不溶物的基本性质,本研究以喹啉为溶剂,分别对三种典型沥青(中温沥青、氧化改性沥青和热缩聚沥青)进行溶剂萃取分离处理,得到三种喹啉不溶物(QI-M、QI-O和QI-N)。利用元素分析仪、热重分析仪、粒度分析仪和偏光显微镜对三种QI的基础物性进行了表征。通过SEM、XRD、Raman光谱结合分峰拟合的方法对三种喹啉不溶物基沥青炭的微观结构进行了研究。结果表明:QI-M是一种亚微米级球形碳质颗粒,其粒度均匀性最佳;QI-N尺寸较大,是一种粒度分布较为均匀、尺寸约为16μm的球状炭。三种QI的热解行为迥异,QI-O、QI-N在250~500℃内存在热解反应和缩聚反应的协同发生,而QI-M只有热解反应的发生。三种喹啉不溶物基沥青炭QI-M-C、QI-O-C和QI-N-C中,石墨晶体(I G/I All)含量依次为10.61%、6.84%和12.43%;无定形碳含量(I D3/I All)依次为9.18%、11.09%和6.06%;晶粒尺寸(L c)依次为1.62 nm、1.35 nm和1.85 nm。QI-N具有较好的高温可石墨化性,而QI-O的高温可石墨化性欠佳。

关键词：喹啉不溶物基础物性微观结构

中温煤沥青喹啉不溶物的脱除及炭化制备针状焦

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材料研究学报 2016年第6期30卷 448-456页

作者：唐闲逸魏晓慧许德平张海永贺欣熊楚安唐瀚滢中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院北京100083 黑龙江科技大学哈尔滨150022 中国科学院化学研究所北京100190

以中温煤沥青为原料,研究其在弹管反应器中的炭化以及"反溶剂法"脱出喹啉不溶物(QI)后的精制沥青的炭化效果。结果表明:含有较高QI的非精制沥青不能制备出较好的针状焦,但在500℃,0.2 MPa,10h的炭化条件下,能够得到相对较优热膨胀系数(C... 详细信息

以中温煤沥青为原料,研究其在弹管反应器中的炭化以及"反溶剂法"脱出喹啉不溶物(QI)后的精制沥青的炭化效果。结果表明:含有较高QI的非精制沥青不能制备出较好的针状焦,但在500℃,0.2 MPa,10h的炭化条件下,能够得到相对较优热膨胀系数(CTE)的炭化结果;以煤油和洗油为混合溶剂,反溶剂法能够有效地脱除喹啉不溶物,在芳脂比0.4,沉降温度100℃,搅拌时间0.5 h,沉降时间4 h,溶剂比1.8、2的条件下,QI含量分别降到0.0914%和0.0695%,将其在500℃、0.2 MPa、10 h的条件下炭化,可制备出热膨胀系数(CTE)较低的针状焦。

关键词：材料合成与加工工艺中温煤沥青反溶剂法喹啉不溶物炭化针状焦

添加剂对煤沥青在喹啉不溶物滤饼中渗透性的影响

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材料工程 2006年第2期34卷 34-37页

作者：任呈强李铁虎孙效燕宋发举王大为西北工业大学材料学院西安710072

本工作研究了添加剂对煤沥青的渗透性的影响。本研究采用的添加剂是阳离子型和非离子型添加剂的混合体系。它们对煤沥青的粘度和组成的影响很小,但是渗透性却有大幅度提高,根据达西定律和渗透系数方程对煤沥青浸渍动力学进行了讨论,认... 详细信息

本工作研究了添加剂对煤沥青的渗透性的影响。本研究采用的添加剂是阳离子型和非离子型添加剂的混合体系。它们对煤沥青的粘度和组成的影响很小,但是渗透性却有大幅度提高,根据达西定律和渗透系数方程对煤沥青浸渍动力学进行了讨论,认为添加剂起到了凝聚QI颗粒、增大有效尺寸和增大孔隙率的作用,改变了滤饼结构。随着其含量的增加,渗透性呈现先增加后减小的规律。通过对2D炭预制体致密化发现,添加剂能够提高煤沥青对高密度的预制体的致密化效率。

关键词：喹啉不溶物滤饼添加剂渗透性

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煤焦油中喹啉不溶物的组成分析

石油化工 2016年第11期45卷 1347-1351页

作者：黄江流毕瑶王磊谢书懿张琳娜李冬西北大学化工学院陕西西安710069 陕西省资源化工应用工程技术研究中心陕西西安710069

采用自主设计的煤焦油过滤装置提取中温煤焦油中的喹啉不溶物(QI),利用元素分析仪、激光粒度分析仪、SEM、FTIR、XRD和XPS等手段对QI进行表征。表征结果表明,煤焦油中QI的颗粒形状不规则,粒径大小不一,且分布不均匀;QI主要由有机物组成... 详细信息

采用自主设计的煤焦油过滤装置提取中温煤焦油中的喹啉不溶物(QI),利用元素分析仪、激光粒度分析仪、SEM、FTIR、XRD和XPS等手段对QI进行表征。表征结果表明,煤焦油中QI的颗粒形状不规则,粒径大小不一,且分布不均匀;QI主要由有机物组成,并含有少量的Si,Ca,Fe等元素,有机物主要是多元芳环类物质高度缩合而成的产物,无机物主要是石英砂、方解石;煤焦油中的QI组分主要以C和O元素为主,碳大部分以碳氢化合物、醚类、酚类的形式存在,总含量达73.2%(x),另有26.8%(x)的碳是以石墨碳形式存在;而氧主要以羰基、碳氧单键和羧基形式存在,总含量达85.6%(x)。

关键词：煤焦油喹啉不溶物组成分析

高软化点各向同性沥青和各向异性沥青中喹啉不溶物的结构研究

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材料导报 2012年第24期26卷 97-100页

作者：刘小红王成扬陈明鸣于宝军天津大学化工学院天津300072

以软化点相近的高软化点各向同性沥青和各向异性沥青为原料,经溶剂萃取分离出喹啉不溶物(QI),采用偏光显微镜、扫描电镜、元素组成分析、碘吸附测试和X射线衍射分析,对各向异性沥青的光学织构、QI的形貌及其微观结构进行了分析。结果表... 详细信息

以软化点相近的高软化点各向同性沥青和各向异性沥青为原料,经溶剂萃取分离出喹啉不溶物(QI),采用偏光显微镜、扫描电镜、元素组成分析、碘吸附测试和X射线衍射分析,对各向异性沥青的光学织构、QI的形貌及其微观结构进行了分析。结果表明,不同原料来源的各向异性沥青会表现出不同的光学各向异性。对高软化点沥青QI的分析表明,虽然母体沥青的软化点相近,但是具有不同光学各向性的沥青分离出的QI在形貌和微观结构上有较大的差异,各向异性沥青QI的分子交联度、芳香度和缩合度均比各向同性沥青QI小,但是平面分子结构更规整,有序度更高。同时发现,当沥青为各向同性时,母体沥青的分子有序度不如QI高,但当沥青为各向异性时,母体沥青的有序度却高于QI。

关键词：各向同性各向异性高软化点喹啉不溶物

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煤焦油中脱除喹啉不溶物技术的研究进展

化工进展 2015年第9期34卷 3262-3266页

作者：于传瑞赵娜郭爱军王宗贤中国石油大学华(东化)学工程学院重质油国家重点实验室山东青岛266580

煤焦油是一种制备高附加值碳材料的理想原料,然而其深加工利用受到内部高含量喹啉不溶物(QI)的影响。为此,本文介绍了煤焦油的组成和性质,简述了煤焦油中QI的组成、来源和其对煤焦油加工利用的危害,综合对比分析了煤焦油净化分离常用的... 详细信息

煤焦油是一种制备高附加值碳材料的理想原料,然而其深加工利用受到内部高含量喹啉不溶物(QI)的影响。为此,本文介绍了煤焦油的组成和性质,简述了煤焦油中QI的组成、来源和其对煤焦油加工利用的危害,综合对比分析了煤焦油净化分离常用的几种方法。热过滤法分离效率虽然满足工业需求,但工业成本较高;重力沉降法操作简单,但分离效率低;离心分离法分离效率高,但处理量小,难以满足工业化应用;蒸馏处理法分离效率高,但原料利用率低;溶剂萃取法容易操作,但溶剂需求量大;改质法效果明显,但成本较高;静电分离法能量消耗低,但静电分离最佳条件变动性较大;联合处理法分离效率较高,应用前景广阔,可以作为一种净化分离的科学有效方法,并可以作为一种净化分离技术的发展趋势。

关键词：煤焦油喹啉不溶物分离联合处理法

不同喹啉不溶物的特性及对中间相转化过程的影响

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燃料化学学报 1995年第1期23卷 62-68页

作者：水恒福冯映桐袁晓敏华东冶金学院

采用￣１３Ｃ－ＮＭＲ、ｘ－ｒａｙ衍射、扫描和透射电镜研究了二种ＱＩ──原生ＱＩ、次生ＱＩ（喹啉不溶物）结构，并通过热转化试验考察了它们对中间相热转化过程的影响。结果表明，原生ＱＩ是由炭黑状固体小圆球组成，并包含有煤粉... 详细信息

采用￣１３Ｃ－ＮＭＲ、ｘ－ｒａｙ衍射、扫描和透射电镜研究了二种ＱＩ──原生ＱＩ、次生ＱＩ（喹啉不溶物）结构，并通过热转化试验考察了它们对中间相热转化过程的影响。结果表明，原生ＱＩ是由炭黑状固体小圆球组成，并包含有煤粉、焦粉等夹杂物，属非晶态混和物。它在中间相转化过程中，促使中间相小球体较早生成，并阻碍中间相球体融并，导致中间相热转化最终固体产物的镶嵌结构生成。次生ＱＩ微晶排列有序性较好，属中间相组织或中间相前躯体，对中间相的成长过程有利。

关键词：煤焦油沥青喹啉不溶物中间相转化

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溶剂沉降法脱除煤焦油中的喹啉不溶物

煤炭转化 2016年第1期39卷 58-61页

作者：唐世波魏晓慧熊楚安许德平中国矿业大学(北京)环境与化工学院北京硕士生100083 黑龙江科技大学环境与化工学院哈尔滨教授150022

以高温煤焦油为原料,二甲苯和溶剂油为溶剂,采用溶剂沉降法对煤焦油中的喹林不溶物(QI)进行分离研究.考察了溶剂中芳脂比、溶剂比、沉降时间和沉降温度对精制焦油中QI含量及收率的影响.结果表明,在一定范围内,温度越高,时间越长,越有利... 详细信息

以高温煤焦油为原料,二甲苯和溶剂油为溶剂,采用溶剂沉降法对煤焦油中的喹林不溶物(QI)进行分离研究.考察了溶剂中芳脂比、溶剂比、沉降时间和沉降温度对精制焦油中QI含量及收率的影响.结果表明,在一定范围内,温度越高,时间越长,越有利于QI的脱除;随着芳脂比的逐渐增加,焦油中QI含量先下降后增加,焦油收率逐渐增加;随着溶剂比的增加,QI含量逐渐减少,焦油收率先增加后降低.当溶剂比为1,芳脂比为0.6,在75℃下沉降2h,精制焦油收率可达到75.48%,QI脱除率达到87.7%,QI含量降至0.178%.

关键词：高温煤焦油溶剂沉降喹啉不溶物

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煤沥青喹啉不溶物研究进展

炭素技术 2022年第2期41卷 1-8页

作者：张玉坤林雄超盛喆李磊中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院北京100083

综述了煤沥青喹啉不溶物(QI)的特性及其对炭质中间相沥青产品制备过程影响的相关研究,指出QI的微观构成以及其在中间相沥青制备过程中所起的作用;分析对比了传统与新型脱除方法对QI含量的脱除效果,及适用于工业生产脱除方法的优缺点,指... 详细信息

综述了煤沥青喹啉不溶物(QI)的特性及其对炭质中间相沥青产品制备过程影响的相关研究,指出QI的微观构成以及其在中间相沥青制备过程中所起的作用;分析对比了传统与新型脱除方法对QI含量的脱除效果,及适用于工业生产脱除方法的优缺点,指出利用新型脱除技术或联合处理技术脱除煤沥青QI对提高煤沥青系产品质量更为高效,为煤化工产业脱除QI工艺发展提供有力支持;简述了QI在应用方面的当前研究成果,为解决煤沥青QI在固体废物利用方面提供了新的方向,分析表明煤沥青QI所具备的形貌、组成等相关特性,无论在其含量调控研究技术还是在新型炭材料开发利用方面都有着巨大的应用潜力。

关键词：喹啉不溶物碳氢化合物原生QI 次生QI 聚合物加工