石油瀝青對(duì)煤瀝青碳化過程中間相及焦結(jié)構(gòu)影響研究
發(fā)布時(shí)間:2021-12-31 03:10
中間相的數(shù)量與結(jié)構(gòu)對(duì)有序焦的制備有直接的影響,研究石油瀝青(Petroleum pitch,PP)和煤瀝青(Coal tar pitch,CTP)混合比例及外在碳化條件對(duì)中間相形成的影響,探索其中的科學(xué)規(guī)律,以期制取數(shù)量多、形態(tài)好的中間相微球,從而得到有序性良好的半焦和焦,并最終為制備低熱膨脹系數(shù)、高密度、良好的導(dǎo)電導(dǎo)熱性能和較高的機(jī)械強(qiáng)度等綜合性能的針狀焦具有重要的意義。以CTP為原料生產(chǎn)的針狀焦在高功率/超高功率石墨電極電弧爐煉鋼領(lǐng)域和新能源方面的廣泛應(yīng)用,不僅可以顯著降低能耗,有助于節(jié)能減排,而且對(duì)以煤炭為主的我國更加具有現(xiàn)實(shí)意義。我國是煤炭生產(chǎn)和消費(fèi)的大國,在煤炭煉焦過程中可產(chǎn)生約為2-3wt.%的CTP。所以,探索PP與CTP混合后的瀝青組成及性質(zhì),尋找改善中間相和半焦結(jié)構(gòu)的新途徑,對(duì)提高煤炭資源的利用率,增加煤炭附加值,延長煤炭產(chǎn)業(yè)鏈,促進(jìn)煤化工可持續(xù)發(fā)展,優(yōu)化煤炭產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)具有重要意義。本論文以CTP和PP為原料,通過改變不同條件將PP與電場(chǎng)法除去喹啉不溶物的精制煤瀝青(Refine coal tar pitch,RCTP)碳化,研究了混合比例、溫度、壓力、升溫速率、保溫時(shí)...
【文章來源】:太原理工大學(xué)山西省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:85 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 煤瀝青
1.1.1 組成和分類
1.1.2 應(yīng)用
1.2 石油瀝青
1.2.1 石油瀝青的來源及組成
1.3 中間相炭微球的研究
1.3.1 中間相的發(fā)展歷程
1.3.2 中間相微球的形成機(jī)理
1.3.3 中間相微球的制備
1.3.4 中間相微球的分離和碳化
1.3.5 中間相微球的應(yīng)用
1.4 針狀焦的研究
1.4.1 生產(chǎn)工藝
1.4.2 原料對(duì)針狀焦質(zhì)量的影響
1.5 研究背景及內(nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)部分
2.1 原料及試劑
2.2 主要設(shè)備儀器
2.3 實(shí)驗(yàn)方法
2.3.1 煤瀝青的精制
2.3.2 石油瀝青的溴化
2.3.3 改性瀝青的制備
2.3.4 碳化
2.3.5 煅燒
2.4 性能測(cè)試方法
2.5 分析表征
2.5.1 紅外光譜分析
2.5.2 熱重分析
2.5.3 元素分析
2.5.4 氫核磁共振分析
2.5.5 偏光顯微技術(shù)分析
2.5.6 X射線衍射分析
2.5.7 掃描電鏡分析
第三章 石油瀝青對(duì)中間相的影響
3.1 RCTP中添加PP對(duì)中間相的影響
3.2 PP比例對(duì)中間相的影響
3.2.1 不同混合比例中間相微球的粒徑分析
3.2.2 煅燒后中間相微球的SEM分析
3.3 PP對(duì)中間相形成作用機(jī)理
3.4 本章小結(jié)
第四章 碳化條件的選擇
4.1 碳化條件對(duì)中間相的影響
4.1.1 機(jī)械振動(dòng)對(duì)中間相的影響
4.1.2 溫度和保溫時(shí)間對(duì)中間相的影響
4.2 碳化條件對(duì)半焦的影響
4.2.1 升溫速率和保溫時(shí)間對(duì)焦結(jié)構(gòu)的影響
4.3 本章小結(jié)
第五章 改性對(duì)半焦和針狀焦結(jié)構(gòu)及瀝青性質(zhì)的影響
5.1 改性條件對(duì)半焦結(jié)構(gòu)的影響
5.1.1 簡單混合對(duì)半焦結(jié)構(gòu)的影響
5.1.2 PP溴化反應(yīng)時(shí)間對(duì)半焦結(jié)構(gòu)的影響
5.1.3 BC添加量對(duì)半焦結(jié)構(gòu)的影響
5.1.4 催化反應(yīng)時(shí)間對(duì)半焦結(jié)構(gòu)的影響
5.1.5 BPP添加比例對(duì)半焦結(jié)構(gòu)的影響
5.1.6 半焦的XRD分析
5.1.7 針狀焦的SEM分析
5.2 改性對(duì)瀝青性質(zhì)的影響
5.2.1 基本性質(zhì)分析
5.2.2 元素分析
5.2.3 FT-IR分析
5.2.4 ~1H-NMR分析
5.2.5 TG分析
5.2.6 粘度分析
5.3 反應(yīng)機(jī)理
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄
本文編號(hào):3559511
【文章來源】:太原理工大學(xué)山西省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:85 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 煤瀝青
1.1.1 組成和分類
1.1.2 應(yīng)用
1.2 石油瀝青
1.2.1 石油瀝青的來源及組成
1.3 中間相炭微球的研究
1.3.1 中間相的發(fā)展歷程
1.3.2 中間相微球的形成機(jī)理
1.3.3 中間相微球的制備
1.3.4 中間相微球的分離和碳化
1.3.5 中間相微球的應(yīng)用
1.4 針狀焦的研究
1.4.1 生產(chǎn)工藝
1.4.2 原料對(duì)針狀焦質(zhì)量的影響
1.5 研究背景及內(nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)部分
2.1 原料及試劑
2.2 主要設(shè)備儀器
2.3 實(shí)驗(yàn)方法
2.3.1 煤瀝青的精制
2.3.2 石油瀝青的溴化
2.3.3 改性瀝青的制備
2.3.4 碳化
2.3.5 煅燒
2.4 性能測(cè)試方法
2.5 分析表征
2.5.1 紅外光譜分析
2.5.2 熱重分析
2.5.3 元素分析
2.5.4 氫核磁共振分析
2.5.5 偏光顯微技術(shù)分析
2.5.6 X射線衍射分析
2.5.7 掃描電鏡分析
第三章 石油瀝青對(duì)中間相的影響
3.1 RCTP中添加PP對(duì)中間相的影響
3.2 PP比例對(duì)中間相的影響
3.2.1 不同混合比例中間相微球的粒徑分析
3.2.2 煅燒后中間相微球的SEM分析
3.3 PP對(duì)中間相形成作用機(jī)理
3.4 本章小結(jié)
第四章 碳化條件的選擇
4.1 碳化條件對(duì)中間相的影響
4.1.1 機(jī)械振動(dòng)對(duì)中間相的影響
4.1.2 溫度和保溫時(shí)間對(duì)中間相的影響
4.2 碳化條件對(duì)半焦的影響
4.2.1 升溫速率和保溫時(shí)間對(duì)焦結(jié)構(gòu)的影響
4.3 本章小結(jié)
第五章 改性對(duì)半焦和針狀焦結(jié)構(gòu)及瀝青性質(zhì)的影響
5.1 改性條件對(duì)半焦結(jié)構(gòu)的影響
5.1.1 簡單混合對(duì)半焦結(jié)構(gòu)的影響
5.1.2 PP溴化反應(yīng)時(shí)間對(duì)半焦結(jié)構(gòu)的影響
5.1.3 BC添加量對(duì)半焦結(jié)構(gòu)的影響
5.1.4 催化反應(yīng)時(shí)間對(duì)半焦結(jié)構(gòu)的影響
5.1.5 BPP添加比例對(duì)半焦結(jié)構(gòu)的影響
5.1.6 半焦的XRD分析
5.1.7 針狀焦的SEM分析
5.2 改性對(duì)瀝青性質(zhì)的影響
5.2.1 基本性質(zhì)分析
5.2.2 元素分析
5.2.3 FT-IR分析
5.2.4 ~1H-NMR分析
5.2.5 TG分析
5.2.6 粘度分析
5.3 反應(yīng)機(jī)理
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
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