[00149787]煤沥青中喹啉不溶物（QI）的脱除技术

无论是合成针状焦还是浸渍剂沥青，都需要对煤沥青原料进行预处理。传统的煤沥青原料预处理技术，存在分离效率低、过程收率低、喹啉不溶物（QI）残留高、结焦值偏低的问题，达不到工艺要求，直接影响了下游产品质量，国内这一难题一直未解决好。为此，我们开发了连续化的煤沥青原料预处理技术，可以使过程收率达到70%以上，QI含量降到0.1%以下，两项指标均显著优于国内现有水平。项目经过中试验证，可以转化为工业化生产。具体应用包括合成针状焦和浸渍剂沥青两方面：

　　1．高效的针状焦原料预处理技术

　　要合成优质煤系针状焦，必须将煤沥青原料进行预处理，使其中喹啉不溶物（QI）含量降低到0.1%以下。净化后原料的QI含量越低，针状焦的质量越好，线膨胀系数（CTE）越低。原料预处理一是针状焦技术的关键，也是生产过程的大难题。

　　传统的预处理方法是主要是闪蒸法和溶剂法。其中优势明显的是溶剂法，包括溶剂沉降法、溶剂离心法等。溶剂沉降法可以在较高的温度下操作，此时沥青溶解性能好，流动性能也好，净化沥青收率高，但由于QI颗粒仅靠重力沉降非常缓慢，脱除不彻底，QI含量一般只能降到0.3?0.5%，并且排渣过程非常困难。溶剂离心法是利用离心力作用加速QI颗粒沉降和快速分离，从而达到较好的分离效果，理论上QI含量可以达到很低的程度。但由于传统的离心过程只能在80℃附近工作，此温度下一方面体系粘度高，非常粘稠，流动性不好，实际分离效率很低，净化沥青QI含量也偏高；另一方面沥青在溶剂中的溶解性能非常差，沥青中大量有用组份以残渣形式被分离出来，净化沥青收率非常低，实际意义不大。

　　我们的技术是在显著增大沥青的溶解性能，提高过程收率的同时，显著降低沥青溶液的粘度，进一步加快QI颗粒的快速分离，提高分离效果，使QI脱除更干净、彻底。不仅过程收率达到70%以上，而且使QI含量降到0.1%以下，两项指标都优于传统的沉降、离心等技术。

　　另外，由于我们的技术分离效率高，溶剂范围更宽，特别是可以选择带短侧链的纯芳烃溶剂，不仅可以提高过程收率，还非常有利于针状焦发展成高度有序的纤维结构，从而避免了使用传统的煤油造成净化沥青中脂肪烃残留、使用洗油造成氮化物残留的问题（脂肪烃类不利于成焦，氮元素则是针状焦合成中最需要避免的元素），使所合成的针状焦CTE等性能更加优异。

　　2．优质高残炭浸渍剂沥青生产技术

　　以煤沥青为原料，采用与众不同的先进工艺和设备技术，制备出高残炭的优质浸渍剂沥青产品，满足国内高功率和超高功率电极、石墨设备、炭/炭复合材料等生产要求。其主要特点是：

　　（1）结焦值高（50－54%）、喹啉不溶物（QI）低（0.1－0.5%，可根据用户、市场需求灵活控制QI）、甲苯不溶物（TI）含量高（≥18%）、过程收率高（70－85%）；

　　（2）QI分离技术、工艺过程等最为先进并与众不同，彻底解决了传统工艺中高结焦值与低QI含量两项指标不能同时达到的难题，流程短、设备少、能耗低、成本低，具有很好的经济效益。