针状焦形成基本原理PPT课件.pptVIP

* 延迟焦化工艺 * * * ? 重 质 渣 油 多级 萃取 回炼（优质FCC原料） 熔纺 热缩聚 富芳馏分 贫芳馏分 中间相沥青 中间相沥青炭纤维 氧化 炭化 交联合成 针状焦 沥青树脂 高温热处理 * C120沥青与A240沥青的性能对比 ? A240 C120 软化点 ℃ 119 121 残碳% 50 52 密度ρ（20℃）g/cm-3 1.24 1.24 灰分 wt% 0.1 0.1 QI wt% 可忽略 可忽略 TI wt% 8 9 闪点 ℃ 312 313 分子量 551 568 元素分析% C 92.11 92.81 H 5.6 5.7 N 0.1 0.1 S 1.85 1.07 O 0.34 0.32 不同粘度 所对应的温度 ℃ 100泊 152 154 50泊 158 161 30泊 164 167 10泊 177 181 5泊 187 191 1泊 216 220 TGA失重wt% (N2保护) 200℃ 0 0 300℃ 3 7 400℃ 14 20 500℃ 50 48 600℃ 64 60 700℃ 65 62 * 1、2、3#C120沥青和A240沥青的偏光显微镜照片 A240中间相沥青 （软化点290℃） 1# C120中间相沥青 (软化点279℃) 2# C120中间相沥青 (软化点 287℃ ) 3# C120中间相沥青 (软化点292℃ ) * A240、C120沥青中间相转化过程（上C120，下A240） * C120沥青—→针状焦 0.8MPa 470℃ 0.8MPa 480℃ N2保护 470℃ N2保护 480℃ N2保护 490℃ 0.9MPa 480℃ * 谢 谢 各 位 * * * * 从分子间的相互作用能推论：原料体系的芳香性愈大（在一定范围内），反应性愈低，分子的平面度愈大，形成的中间相可塑性愈大，中间相保持可塑性的温度区间愈宽，获得各向异性的易石墨化的纤维结构的可能性最大。 * 炭化反应的深度与粘度和分子量的关系 * 中间相小球体长大、融并 中间相体 气体逸出造成内压和剪切加深缩合反应 增粘的高聚芳香体系 进一步变形，体系粘度大，直至 不受气流压力影响500~600℃ 固定的结构形态 2500~3000℃ 基本显微结构轮廓无大变化。由于收缩，在体积内有规律地沿着层面方向发展不同长度宽度的裂缝 * (2)气相压力的影响： 提高气相压力会促进中间相小球体的充分成长、融并和中间相体分子的重排列。使各向异性等色区的面积扩大。这说明，稠环芳香层片分子在中间相转化过程中达到很高的预规则化，对继续加热所能达到的石墨化程度，有好的影响。 体现在微晶的完整性稍有改进(工艺中的压力问题)。 * （3）沥青中杂原子有机物的影响 * （4）固体杂质（游离炭）的影响 游离炭含量：煤系13~15% ， 油系百分之几， a. 对小球体的生成起催化作用，反应速度(按一级反应)随游离炭含量增大而上升，中间相小球生成活化能同时下降。 b. 显微镜下观察到小球，最初出现在游离炭的表面，推测固体表面有活性中心，使沥青基质中能形成中间相的分子吸附其上，逐渐长大而成小球体，这是一 种非均相成核过程。 c. 在游离炭质点的周围，所形成的中间相已经不具备地球仪模型的层面排列，而转向洋葱型的结构，一种类似于典型炭黑质点的结构，属于难石墨化之列。 d. 游离炭微细质点高度分散在沥青中，使其周围生成的中间相小球体外形上出现畸形和其它缺陷，且经常发现游离炭质点吸附在球体表面，致使球体无法成长和融并。在游离炭含量大时便出现一种镶边的空间网状结构，使体系转为不易石墨化的细镶嵌组织。 * 四、中间相结构形态： 对针状焦本性起决定作用的是原料的本性以及由此形成的显微结构(李元样语)。温度、压力、循环比、流速、注水量等也是影响针状焦性能的重要因素。 研究过的沥青和热转化后的焦之石墨化性能： ·石油系重质油二次加工及轻煤油、高温热解渣油及其沥青。 ·焦炉煤沥青、抽提煤沥青及煤加氢重质组分。 ·合成沥青苊烯沥青和聚氯乙烯沥青 天然沥青矿 美国吉尔松沥青 难石墨化沥青 (石墨化性能最差) 易石墨化沥青 (各向异性强石墨化性能好) ·原油一次热加工 渣油及由此制得 的沥青 中间型 （石墨化性能中等） * 1、各向异性镶嵌组织的形成 * 2.5 ?m，不长大 吉尔松沥青 吹空气加粘沥青 芳香性极低、脂肪性高、