气流导向作用对中间相焦有序生长的影响研究

以催化裂化油浆为原料,采用带程序升温控制多管井式坩埚炉和单管井式坩埚炉,及带有气流导向结构的反应器制备了高度有序中间相焦.重点考察了两种反应器结构对中间相有序生长的影响,依此探索气流导向作用对中间相焦有序生长的影响和中间相有序结构在高温处理过程中的发展变化.结果表明,原料在带有气流导向装置反应器中进行热聚合反应的过程中,在上升气流的引导作用下中间相微球之间实现有序融并、逐步发展为区域结构,由此可制备得到有序性发展良好的中间相焦.合理的煅烧温度制度可以使中间相焦有序结构与性能进一步完善和提高.     

煤沥青中间相热聚合行为研究

以煤沥青为原料,采用程序升温、多管井式坩埚炉进行热转化反应,研究不同结构反应器中中间相的热聚合行为。试验显示:煤沥青中间相的光学结构与均相成核的中间相沥青相似;另一方面,热转化过程中不同结构反应器内样品的中间相生长存在差异。随着反应时间的延长,样品收率、挥发份产率不断降低,而软化点和甲苯不溶物含量则不断升高。对于不同结构的反应器,等径管内热反应样品的收率、挥发份产率比变径管内样品的偏低,甲苯不溶物含量和软化点则偏高;同时光学结构显示,等径管内中间相球体生成、长大、融并到变形的速率比变径管内样品快。分析认为:由于变径管中段直径的改变,对底端样品中的轻组分产生了中段截流作用,致使热聚合反应程度不同。     

磁场作用下有序针状焦的制备

在不同磁场强度下,煤焦油沥青经热聚合、高温煅烧制得了有序度较高的针状焦。研究了磁场对针状焦制备的影响,并采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和红外光谱(FT-IR)分析方法表征了针状焦在磁场作用下的结构特征。结果表明:磁场对针状焦制备的影响是正向的,磁场能有效提高针状焦的有序度,改善其纤维组织形貌,并且随着磁场强度的增加,针状焦有序性呈递增趋势。     

软沥青热聚合制备高含量中间相预聚体的研究

以煤系软沥青为原料,采用多管井式坩埚炉进行沥青热聚合反应.通过跟踪反应过程样品族组成及显微结构变化,探究软沥青热转化制备高含量中间相预聚体工艺及机理.实验发现,软沥青非等温热聚合过程中甲苯不溶喹啉可溶物(TI-QS)含量呈抛物线型变化,在480℃～500℃之间出现极大值20.70%～24.38%.快速升温至340℃恒温热聚合,TI-QS含量变化同样呈现抛物线型变化,10 h时存在极大值达37.49%.同时观察显微结构发现,在TI-QS板值出现之前中间相微球形成及生长,TI-QS极值出现之后中间相微球融并.因此可得出,制备高含量中间相预聚体的关键在于合理选择聚合温度和反应时间,选择相对较低温度,延长热聚合时间有利于制备高含量中间相预聚体.高含量中间相预聚体具有一定的流动性,在外力或流体流动的引导作用下能够实现有序融并,这为制取高质量的针状焦等新型炭材料提供了一条新的途径.     

中间相热转化行为研究

研究了经预处理FCC油浆的组织、结构和组成变化对热聚合过程中生成中间相行为的影响,实验发现,原料经预处理去除了部分轻组分,体系稠环度增加,芳香度增大,有利于热聚合过程中中间相的形成.未经处理的原料只观察到了小球的出现与固化,而预处理FCC油浆可以观察到中间相小球出现、长大、融并及固化的完整过程.实验结果进一步说明油浆本身的组成、结构和性质对中间相形成有很大影响.同时观察到体系黏度变化和保护性气体的流动作用对中间相有序融并的影响.     

炭化条件对针状焦结构的影响

以除去喹啉不溶物的中温煤沥青为原料,分别在不同的反应温度和保温时间下制备了中间相炭微球(MCMB);在磁场条件下制备了有序结构针状焦;通过扫描电镜(SEM)考察了不同反应条件下中间相炭微球和针状焦的形貌,讨论了中间相形成影响因素对针状焦结构的影响.结果表明,中间相形成阶段的反应温度、保温时间和体系黏度对针状焦的结构和性能具有重要影响,磁场对针状焦的流线型结构有促进作用.     

辽河石脑油裂解装置急冷锅炉结焦抑制剂的研究

一、实验装置与实验方法 1.实验装置实验装置采用连续流动管式反应器,内装有测焦挂片。反应器尺寸为φ25×4×350mm,挂片尺寸为50×9×0.3mm。两者的材质均为1Cr18Ni9Ti。反应器安装在分两段     

中间相沥青制备有序结构炭前驱体的研究

以低QI含量的煤沥青为原料,通过控制热聚合时间得到不同甲苯可溶物(TS)含量的热塑性沥青中间相预聚体,并以中间相预聚体为原料考察了热态成型对中间相有序生长的影响.结果表明,在室温～600 ℃,成型压力为3.12 MPa,中间相预聚体中TS含量为10.7%～26.3%(质量分数)时,通过热态成型能够得到有序柱状初坯体.通过偏光显微镜观察,其中间相液晶分子沿垂直于模压压力方向排列成纤维状长程有序结构,经1 100 ℃炭化后测得炭前驱体样品的电阻率纵向为1.78 Ω·cm～2.99 Ω·cm,横向为0.83 Ω·cm～1.41 Ω·cm.由此所得有序炭前驱体具有显著的择优取向结构,属于易石墨化碳,为制备高导热炭材料奠定良好基础.     

针状焦成焦机理及其应用条件探讨

针状焦即石墨化程度较高的沥青焦 ,主要用于制造石墨电极。由于电炉炼钢的大型化和高负荷化，对电极质量要求日益提高。但我国针状焦的开发研制起步较晚，仍然依赖进口。 1994年沿海化工 (鞍山 )有限公司建成了国内第一套煤系针状焦工业化生产装置 ,并于 1996年试车成功正式投产。 生产针状焦的基本机理是采用适宜的原料油在热转化时形成具有塑性流动和分子排列有序的中间相物质，在一定温度下固化形成各向异性的沥青焦。以下是作者在实际工作中了解到的情况和体会。 1 对针状焦原料的要求 生产优质的针状焦对原料的筛选和调制是关键之一。…     

煤基针状焦成焦的影响因素研究

研究中间相的广域、有序性是生产高品质针状焦的关键.本文以煤基沥青为原料,在自制的焦化反应器中进行热转化反应,借助偏光显微镜(PM图)、XRD谱图对各条件下生成的焦化产物进行分析.通过了解中间相的热转化程度和结构形态,进而研究煤基沥青在不同的反应温度、反应时间、反应压力下对中间相质量的影响,从而为煤沥青资源的深度开发利用...