中温和高温煤沥青的组成结构与性质

• 作者: 刘景梅 张晓静 王汝艳 钟梅 陈义涛 马凤云
• 来源期刊: 煤炭学报
• 学科: 工学
• 关键词: 中温煤沥青 高温煤沥青 芳烃 长链烷烃 热聚合
• 年，卷（期）: 2020,（8）
• 页码范围: 2956-2967
• 页数: 12页
• 分类号: TQ536
• 语种: 中文
• DOI: 10.13225/j.cnki.jccs.2019.0438

摘要

深入分析了新疆哈密淖毛湖中温煤沥青(CTPZ)和陕西榆林高温煤沥青(CTPG)的元素组成、热稳定性、微晶结构、分子结构特征等,选用Flynn-Wall-Ozawa法计算其热解活化能,对其甲苯可溶物和热聚合后试样的甲苯可溶物进行了GC-MS分析.结果 表明,CTPZ和CTPG的H/C原子比分别为1.005和0.510,O/C原子比分别为0.062和0.015;CTPZ的热解反应更加剧烈,轻组分逸出更快,热稳定性差,最终残炭率分别为16.03％和38.47％,CTPZ仅为CTPG的42％;在210～390 ℃,平均热解活化能分别为84.24和104.47 kJ/mol;芳香片层间距分别为0.404和0.356 nm,分别比石墨的芳香片层间距0.340 nm高出18.82％和4.71％,前者芳环上连有烷烃侧链和非平面结构的环烷烃更多,芳环层间有序性更差;CTPZ以正构长链烷烃为主,C20～C28相对含量超过50％,鉴于CTPZ正构烷烃的相对含量超过50％,且碳链长度在石蜡油的要求之内,故可分离制备石蜡油,而CTPG以芳烃为主,相对含量超过70％,其中,荧蒽类物质相对含量约达40％.热聚合结果表明,CTPG热聚合0.5h,达到改质沥青一级品标准,宜做改质沥青原料,而CTPZ热聚合长达6h,喹啉不溶物QI、结焦值CV和软化点SP等仍远离标准.经对热聚后试样进行GC-MS分析发现,CTPG中多环芳烃含量增加,表明其发生的是芳烃缩聚反应,而CTPZ中链状烷烃含量增加,表明其发生的是芳烃侧链部分的裂解反应.