煤沥青水浆制备原理及研究进展

针对我国目前煤沥青产量大但有效利用率低的现状,通过采用冷冻粉碎制得煤沥青粉,再添加合适分散剂制备具有与水煤浆类似性质的煤沥青水浆。结合水煤浆的研究结果,分析了分散剂在煤沥青水浆制备中作用原理,并对煤沥青水浆的研究情况及制备过程中的影响因素进行了分析总结。在此基础上指出了煤沥青水浆的研究方向。     

煤沥青粉填充氯醋/聚氨酯复合材料的研究

以煤沥青粉为填充剂，与氯醋/ 聚氨酯预聚体进行常温溶液共混，合成煤沥青粉填充的氯醋/ 聚氨酯复合材料.研究了不同软化点的煤沥青粉、煤沥青粉平均粒径和质量含量对复合材料力学性能、电性能的影响.通过扫描电镜（SEM）、热失重（TG）测试手段，分析了煤沥青粉的微观颗粒形态对氯醋树脂/聚氨酯复合材料的作用机理，讨论了复合材料的热稳定性.结果表明：质量含量为10%~15 %的高温煤沥青粉可明显提高复合材料的力学、电绝缘性能；煤沥青粉粒径愈小，力学性能愈高；在煤沥青粒径为125 μm时，电绝缘性最佳；该复合材料初始分解温度为190 ℃，终止温度约在610 ℃，具有良好的热稳定性；煤沥青粉的加入同时可起到黑色着色剂与光屏蔽作用.     

对苯二甲醛改性煤沥青的流变性能研究

为了研究对苯二甲醛(TPA)改性煤沥青的流变性能，采用旋转黏度计测定了煤沥青及TPA改性煤沥青的表观黏度，研究了表观黏度与温度的关系；采用示差扫描量热法（DSC）研究了TPA改性煤沥青的热行为.结果表明：TPA改性煤沥青的黏度与温度的关系曲线呈现W型，并且在200～225 ℃之间处于低黏流区，表观黏度值约200～400 mPa·s，可以作为浸渍剂煤沥青使用；TPA改性煤沥青在高于225 ℃时表观黏度值迅速上升，另外，TPA改性煤沥青在低黏度区域具有较低的活化能，这对煤沥青的浸渍工艺有益.     

煤沥青化学结构的研究进展

在介绍煤沥青性质的基础上,重点阐述了煤沥青结构方面的研究进展,并对煤沥青结构研究的发展前景进行了展望。     

添加碳纳米管对煤沥青成焦行为的影响

分别进行了添加多壁碳纳米管（MWNT）和羟基化的多壁碳纳米管对煤沥青成焦行为影响的研究.采用TGA研究添加碳纳米管前后煤沥青的热行为;采用偏光显微镜研究添加碳纳米管的煤沥青焦化前后的光学组织;采用XRD研究添加碳纳米管对煤沥青焦化产物微晶结构的影响.研究表明：加入碳纳米管后煤沥青的热分解温度变大,热失重率变小,其耐热性能变好;碳纳米管的加入对煤沥青焦化前后的光学组织和微晶结构的影响很大.     

煤沥青/聚丙烯腈基活性碳纤维无纺布的制备及电化学性能

煤沥青碳含量高、缩合芳环含量高、杂质含量低，是制备碳材料的优质碳源。以煤沥青为碳源，聚丙烯腈高分子聚合物为骨架，采用静电纺丝法制备煤沥青/聚丙烯腈基活性碳纤维无纺布，是实现煤沥青高值化和清洁化利用的重要途经之一。以等体积丙酮/二硫化碳混合溶剂萃取煤沥青，获得精制煤沥青萃取物，继而与聚丙烯腈混合制备纺丝溶液，在静电纺丝设备上制备前驱体纤维无纺布。前驱体纤维无纺布经预氧化、炭化和活化处理制备煤沥青/聚丙烯腈基活性碳纤维无纺布。采用高分辨率扫描电子显微镜(SEM)表征了不同质量比的前驱体纤维无纺布、碳纤维无纺布的形貌。前驱体纤维无纺布由连续的长丝所构成，呈现出网状结构，表面平滑，说明煤沥青萃取物和聚丙烯腈表现出良好的融合性和可纺性。采用BET测试分析了不同质量比的活性碳纤维无纺布的比表面积和孔分布特征，其中AC-E65表现出最大的孔容量和比表面积(2 541.8 m²/g)。通过循环伏安测试、恒电流充放电测试和电化学阻抗谱测试研究了煤沥青/聚丙烯腈基活性碳纤维无纺布的电化学性能。煤沥青/聚丙烯腈基活性碳纤维无纺布的双电层电容特性明显，倍率性能和可逆性能优异，循环性能良好...     

煤沥青对配煤结焦性能的影响研究

为了考察煤沥青对配煤结焦性能的影响,以不同配加方式和比例的煤沥青添加到配煤中进行实验研究。结果表明:加入2~3%质量比的煤沥青后,配煤的灰分显著降低,挥发分和粘结指数均有不同程度的增加;用煤沥青替代焦煤可以比替代肥煤达到更好的效果,并且最佳的煤沥青加入比例为3%。     

烷基化法降低煤焦油沥青中毒性多环芳烃含量的研究进展

煤焦油沥青（简称“煤沥青”）是高温煤焦油常减压蒸馏后的残余物，尽管煤沥青在中国产量很大，但由于其具有较高毒性，因此限制了它的广泛应用。通过固体13C NMR和气相色谱/质谱联用等技术发现煤沥青的毒性来源于其含有大量的毒性多环芳烃(PAHs)，包括美国环保署(EPA)优先监控的16种PAHs，如荧蒽、芘和苯并[a]芘等。介绍了煤沥青的各种抑毒改性方法，包括化学交联法和物理化学法，现有的研究主要集中在化学交联法；通过对比煤沥青与石油沥青的分子结构，发现石油沥青中具有较高的脂肪族烃类，提出通过长链烯烃烷基化的方法，在PAHs上加上烷基侧链，生成无毒的长链烷基取代PAHs，以抑制煤沥青的毒性。因此重点阐述了烷基化交联改性方法，详细总结该方法的反应原理、所使用的催化剂，并对国内外有关改性试验结果和理论研究工作进行了综合分析，首先使用高斯模拟16种PAHs与烯烃的烷基化反应，得出其反应的一般规律；其次选取模型化合物进行烷基化反应，探讨在煤沥青改性过程中相关PAHs可能发生的反应及反应机理；最后将模型化合物烷基化实验所得到的反应条件应用到真实煤沥青体系，并分析改性前后煤沥青中美国环保署优先监控16种...     

粒度≤300目高温煤沥青粉的制备及稳定性

利用DSC分析得到煤沥青的脆性温度,然后将煤沥青在脆性温度下充分冷冻,再经粉碎和筛分后制得粒度≤300目的煤沥青粉.将制得的煤沥青粉在20,30,40 ℃下分别保存30,60 d,运用粒度分布和SEM研究其稳定性.结果表明：随着保存时间的延长、保存温度的升高,煤沥青粉的团聚程度增大,稳定性变差;在40 ℃下保存60 d后的稳定性最差,而在20 ℃下保存60 d,30 ℃保存30 d煤沥青粉的团聚程度很小,有良好的稳定性.     

煤直接液化中油煤浆热溶产物的变化

在高压釜中用不同溶剂在不同温度下（250~370 ℃）考察了神华煤、新庄煤和Westerholt煤热溶产物的变化.结果发现：这3种煤的热溶行为不同,故热溶产物的组成也不同.神华煤以前沥青烯为主,随温度升高,神华煤热溶产物沥青烯生成量变化较为平稳,而前沥青烯生成量逐渐上升,到370 ℃时前沥青烯的生成量已增加到19.9%.新庄煤在低于310 ℃时两种中间产物相差不大,在高于310 ℃以后,沥青烯的生成量增加很快,逐渐占主导作用,其中间产物以沥青烯为主.Westerholt煤的热溶行为与新庄煤类似.采用红外光谱、固体核磁共振对神华煤及其热溶中间产物与抽余煤分析可知,神华煤经热溶处理后,脱除了一些含氧官能团以及某些脂肪烃结构,此外还发现热溶中间产物、抽余煤与原料煤的基本有机结构相似,表明热溶中煤的主体结构尚未发生变化.     

煤直接液化残留物制备中间相沥青

采用程序升温、多管井式坩埚炉进行热转化反应,对煤液化沥青在热转化过程中生成的中间相沥青进行了研究.在温度为410～440 ℃、炭化时间为6～8 h可得到广域流线型结构的中间相沥青.通过元素分析、偏光显微镜、傅里叶变换红外光谱对中间相沥青进行的分析结果表明：中间相沥青经历了中间相小球的生成、生长及球融3个过程.     

4种阴离子表面活性剂在煤沥青表面的润湿规律

为了探讨分散剂溶液对煤沥青表面的润湿性能,通过表面张力与接触角的测定研究了SDS,SDBS,NA和SN四种结构互异的阴离子表面活性剂溶液在煤沥青表面的润湿规律,并探讨了表面活性剂溶液在煤沥青表面的临界表面张力、铺展系数、黏附功和吸附机理。结果表明,SDS和SDBS溶液的表面张力和接触角均低于NA和SN,且计算得出的铺展系数高于NA和SN,而黏附功则低于NA和SN,说明SDS和SDBS溶液在煤沥青表面的润湿性强于NA和SN,而黏附性则低于NA和SN。4种表面活性剂的γlg-cosθ曲线均符合Zisman理论。SDS和SDBS的黏附张力(γ1gcosθ)与表面张力(γ1g)的曲线呈线性关系,可推测这两种表面活性剂分子在煤沥青表面的范德华吸附是润湿过程的主导因素。     

黏结剂组分对气化型煤性能影响的研究

以义马煤为原料煤,禹州煤为配煤,沥青、腐殖酸钠、膨润土为黏结剂制备气化型煤,采用正交试验法探讨了黏结剂各组分对型煤冷压强度、热强度、防水性等性能的影响规律,并对比分析了各黏结剂对型煤性能的影响程度和主次关系。研究表明:腐殖酸钠是影响气化型煤性能的最主要因子,其次依次是沥青、配煤比及膨润土。研究优化出气化型煤的最佳配比为:腐殖酸钠6%,膨润土2%,沥青6%,配煤比为8:2。     

放顶煤开采在急倾斜矿井中的实践

介绍了急倾斜矿井中应用放顶煤开采技术的成功经验     

Determining the baking isotherm temperature of Söderberg electrodes and associated structural changes

One of the most commonly employed electrode systems in industrial metal smelting applications is continuous self-baking electrodes, i.e. the Söderberg electrode system. In this system, the temperature at which transition from a liquid/soft paste to a solid carbonaceous electrode takes place is termed the baking isotherm temperature. This temperature is extremely important within the context of electrode management. In this paper, thermo mechanical analysis (TMA) was used to measure the dimensional changes that take place in coal tar pitch in the temperature range relevant to the determination of the baking isotherm temperature. It was found that the baking isotherm temperature of coal tar pitches was between 450 and 475 °C, irrespective of the initial chemical composition and physical characteristics of the coal tar pitch. Subsequent Fourier Transform Infra-Red (FTIR) analyses indicated that all coal tar pitches underwent similar compositional changes during the transition from a molten/liquid coal tar pitch to a solid carbonaceous material.     

The effect of modification of matrix on densification efficiency of pitch based carbon composites

Using coal tar pitch as a matrix precursor to prepare carbon materials is widely used by impregnation/carbonization processing technology. Four different grades of coal tar pitch and a natural pitch were characterized in terms of carbon yield, density, viscosity, and fractionation with solvents, as well as by thermal analysis methods. The suitability of these commercially available matrices for densification of 3 dimensional carbon-carbon composites was examined. The theoretical results compared with experimental results. The highest density after impregnation was obtained using one of the coal tar pitches. The predicted results are in reasonable agreement with experiment data. The significance of this research is that a special heat treatment regime was conducted. The effects of modification temperature on the densification efficiency of composites were investigated and then structure and characteristics of the composites were determined by scanning electron microscopy (SEM), Transmission electron microscopy (TEM) and X-Ray Diffraction (XRD).