[发明专利]一种含低Na+和高喹啉不溶物中温沥青的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及煤焦油深加工技术领域，特别涉及一种低钠和高喹啉不溶物(QI)中温煤沥青的制备方法。

背景技术

煤焦油蒸馏加工技术中需要添加NaCO₃来防止设备腐蚀，这样就会有Na⁺进入到焦油加工过程中，其中大部分的Na⁺进入到煤焦油蒸馏的塔底沥青中。煤焦油中的Na⁺在100ppm左右，煤焦油沥青中的Na⁺在300ppm左右。

中温沥青是焦油蒸馏残液部分，产率占焦油的54～56％，它是由三环以上的芳香族化合物和含氧、含氮、含硫杂环化合物及少量高分子碳素物质组成。沥青组分的分子量在200～2000之间，最高可达3000。中温沥青是根据软化点不同划分的。软化点为65～90℃为中温沥青。王秀丹发表在《炭素技术》2007年第1期上的文章“热溶过滤法脱除煤焦油沥青中喹啉不溶物的研究”、以及由日本人石井一由发表在《燃料与化工》2004年3月份上的“低喹啉不溶物焦油沥青的生产技术”表明，煤焦油中的的喹啉不溶物QI一般在1～2％，通过煤焦油蒸馏生成的中温沥青的QI在3～4％之间。蒸馏生成的中温沥青可用作制造炭素材料的碳黑油、浸渍剂沥青，以及改质沥青和沥青焦、高真密度沥青焦和中间相碳微球。碳黑油、浸渍剂沥青以及改质沥青要求原料中温沥青中的Na⁺在一定范围以内。根据南京梅山宝宁公司提供的数据，生产浸渍剂沥青以及改质沥青要求中温沥青中Na⁺浓度在150ppm以下，苏州宝化碳黑厂要求中温沥青中Na⁺浓度在300ppm以下。改质沥青、高真密度沥青焦和中间相碳微球(MCMB)需要高QI的中温沥青，例如改质沥青生产需要QI含量在5％以上；制造功率型锂离子电池负极材料中间相碳微球，需要中温沥青QI在8％左右。因此，制备低Na⁺和高喹啉不溶物中温煤沥青对碳材料的发展有重要的意义。

国内、外在焦油加工技术上进行工艺改造减少Na⁺浓度进行了探索。例如国内山西焦化公司30万t/a煤焦油加工采用法国IRH先进的后加碱技术。经分析表明，山西焦化煤沥青中的钠离子约为3×10～10×10ppm。这种方法是一种新的焦油加工工艺，应用这种工艺可以有效的减少Na⁺浓度，但对于其它的一些焦油加工工艺要有效减少Na⁺浓度要做出工艺、设备上的变动。目前还没有发现有新的技术来减少中温沥青中Na⁺的浓度。石家庄焦化厂的李拥军发表在《河北化工》2000年第3期的“提高改质沥青中喹啉不溶物含量”一文中提出了一些提高煤焦油中QI含量的方法，其方法认为焦油中含喹啉不溶物低，与炉顶空间温度有关，因此和炼焦分厂联系，适当调整炉顶温度。此方法提高煤焦油中QI含量空间很小，且对炉子的寿命有一定影响。随着特碳行业在军事领域发挥着越来越重要的作用，作为特碳材料的中间相碳微球(MCMB)和高真密度沥青焦质量的发展将是制约高质量特碳材料发展的重要因素，低Na⁺的改质沥青和浸渍剂沥青将是制约中国开发大规格超高功率电极发展的重要因素。目前还没有很好的技术来提高煤焦油的QI和减少Na⁺浓度。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题是提供一种可以同时制备含高QI和低Na⁺浓度的中温沥青的方法。

本发明的技术方案是：

一种含低Na⁺和高喹啉不溶物中温沥青的制备方法，包括煤焦油的蒸馏，该方法包括以下步骤：

a.在焦油渣按焦油渣∶重质油类1∶1-5的质量比加入重质油类，在50～100℃温度下，将二者研磨至含QI的粒径在0.1-1μm的浆体；

b.在浆体中加入普通煤焦油，浆体与普通煤焦油的混合质量比例为1∶1-15，得到具有一定流动性的高QI煤焦油；

c.上述高QI煤焦油经过焦油蒸馏，得到高QI、高Na⁺的中温沥青；

d.在步骤c得到的高QI、高Na⁺的中温沥青中根据需要按比例加入含低Na⁺制备MCMB得到的尾沥青，混合均匀。