煤焦油瀝青深加以提高瀝青產品的附加值是煤焦油加工中的一個重要問題。
下面匯總了較成熟的煤焦油瀝青利用技術。 煤瀝青針狀焦 生產工藝 針狀焦生產工藝分原料預處理、延遲焦化、鍛燒三部分。 (1)原料預處理。目的是去除原料軟瀝青中的雜質 ( 主要指哇琳不溶物DQ , 制取精制瀝青。方法有加 氫法、二段熱聚合法、溶劑處理離心法、溶劑處理靜置沉降法。 (2) 延遲焦化。把精制瀝青在加熱爐內快速加熱到反應溫度后,立即送入焦化塔 , 利用其自身顯熱 , 使瀝青裂解和縮合 , 生產出延遲焦 (俗稱生焦)。 (3) 緞燒。將延遲焦( 仍含有8%-10%的揮發分) 經1450 ℃左右高溫鍛燒 , 使揮發分降到1%以下 , 鍛 燒還可以改善焦炭真密度 。 應用 針狀焦是高功率或超高功率電爐煉鋼導電電極的主要原料 , 采用高功率或超高 功率電爐煉鋼 , 可使 冶煉時間縮短30%-50% , 節電10%~20%以上,經濟效益十分明顯。 目前,國外生產針狀焦的廠家有:美國大陸石油公司、美國大湖碳素公司、日本興亞石油公司、日本三 菱化成(30kt/a 煤瀝青針狀焦) 、日鐵化學戶煙工廠( 50kt/a煤瀝青針狀焦) 。我國針狀焦生產廠家有 :錦州石化針狀焦生產廠( 35kt/a石油系針狀焦) 、鞍山沿海化工有限公司 (20kt/a煤瀝青針狀焦)。 石墨電極瀝青、電極粘結瀝青 生產工藝 對瀝青進行改性,改性方法包括氧化法和熱聚合法。氧化法:借助于空氣中氧氣在一定溫度下 (不低于 250℃)能使瀝青中低分子芳烴聚合 , 使分子量增大。熱聚合法:中溫瀝青在高溫狀態下發生聚合及縮 合反應,使瀝青中高分子組分增加,芳香度提高 , 從而生成改質瀝青。 應用 日本大阪煤氣公司開發的Cheryr一T工藝 , 可生產軟化點不高 ( 如80℃) 而β-樹脂≥23%的優質瀝青 。改質瀝青又稱石墨電極瀝青、電極粘結瀝青以及高質量瀝青,多用作電爐煉鋼的超高或高功率電極 , 電解鋁的陽極糊以及碳素制品的粘結劑。 環氧煤瀝青涂料 利用煤瀝青改性環氧樹脂制成的環氧煤瀝青 , 綜合了煤焦油瀝青和環氧樹脂的優點 , 得到耐酸、耐堿 、耐水、耐溶劑、耐油和附著性、保色性、熱穩定性、電絕緣性良好的涂層。 應用 國際上普遍認為,環氧煤瀝青涂料是地下鋼結構件最理想的防腐涂層 , 國內在 建的各項重點工程都離 不開環氧煤瀝青徐料 . 滄化TDI工程埋地鋼管在開始設計 時 , 做加強防腐層 , 后變更為環氧煤瀝青 特強級防腐 , 說明環氧煤瀝青涂料特強 級防腐已在現代化工建設中受到重視。 應用領域包括碼頭、港口、采油平臺、礦井下的金屬構筑物、油輪的油水艙、埋地管道(石油管道、水 管道、天然氣管 道)、化工建筑及設備、貯池、氣柜、涼水塔、污水處理廠PPA池防腐、制氫車氫氣貯 罐、橡膠污水大型曝氣池防腐等。 無溶劑環氧煤瀝青防腐涂料 由環氧樹脂、煤焦油瀝青、填料、助劑、固化劑等組成。其中環氧樹脂、煤焦油瀝青是基料;惰性填料 能提高涂層的機械性能、防腐性和附著力,也是影響涂層致密性的關鍵性因素之一;助劑是無溶劑環氧 煤瀝青涂料不可缺少的組分 , 一般采用固化促進劑、表面活性劑和增塑劑等 , 為改善涂料的施工性能 , 有時還加入其它成分來控制涂料的施工粘度 ; 固化劑常用胺類化合物 , 在開發無溶劑環 氧煤瀝青 涂料過程中研制出一種新型固化劑 , 該固化劑粘度低 , 與涂料的混溶 性好 , 使用期和固化時間適宜 , 固化涂膜的防腐性、硬度和致密性好。 無溶劑環 氧煤瀝青涂料除具有溶劑型環氧煤焦瀝青涂料的優良電絕緣性 , 抗微生物侵蝕性及耐化學品 性外 , 其附著力、低吸水率、抗陰極剝離等性能也大大提高。 煤瀝青冷涂涂料 生產工藝 冷涂涂料配方:煤 瀝青100份,添加劑5份-10份 , 有機溶劑A (含脂肪烴的溶劑) 20份 , 有機溶劑B( 含芳香烴的溶劑) 10份-15份。添加劑的加入具有兩種功能:防腐及催干。混合有機溶劑的加入使涂料 易涂刷 , 干燥快。 方法:取煤焦油瀝青10份 , 加入5份-10份添加劑 , 加熱到110 ℃開始起泡沫 , 減小火量 , 開動攪拌 機攪拌 , 除去其中的水蒸氣 , 然后緩慢加熱到 250℃~260℃ , 恒溫30min , 冷卻到150℃加入有機溶 劑A , 不斷攪 拌 , 當溫度冷卻到90℃~95℃ 時 , 可慢慢加入有機溶劑B , 繼續攪拌均勻 , 冷卻后裝 罐 。 應用 使用冷涂涂料涂刷后的工件 , 遮蓋力良好 , 對金屬無腐蝕 , 涂層具有良好的防潮、防腐、防銹功能 , 在威寧市鑄管廠等廠家使用 , 環境污染小 , 克服了熱涂法 許多缺點。 瀝青碳纖維 碳纖維的比強度、比模量都相當高 , 而且有耐高溫、耐腐蝕、耐沖擊、熱膨脹系數接近零等特性 , 能 與樹脂、金屬陶瓷、水泥等材料廣泛地復合 , 一 直是增強復合材料領域的佼佼者。高性能瀝青碳纖維 主要應用于飛機或汽車剎車片、增強混凝土或耐展補強材料、密封填料、摩擦材料、增強熱塑性樹脂、 電磁波屏蔽材料和鋰電池的負極材料 , 另外也正在開拓高爾夫球桿等體育用途和工業羅拉 (造紙、薄 膜、化纖、涂層、印刷等 ) , 今后最 的市場將是土木建筑用包括修補和加固材料。通用級低性能瀝青 碳纖維主要用于幕墻混凝土的增強。 瀝青基碳纖維于1963年由日本群馬大學開發成功。三菱化學公司是目前世界最大的高模量瀝青碳纖維生 產廠家 , 生產能力500t/a,現滿負荷生產 , 主要應用于大型羅拉、人造衛星部件、橋墩及土木建筑用 補強材料。 我國碳纖維目前的應用領域涉及航空航天、文體器材、紡織機械、醫療機械、電子工程、汽車、冶金、 石油化工、環境工程、勞動保護、土木建筑、原子能等行業 , 但使用的數量、應用的深度與世界其他 國家和地區還有差距。