中低溫煤焦油基炭微球的制備

鄭金欣，田育成，郝博天，淡勇，李穩宏，黃曄，高峰，李冬

（1西北大學化工學院，陜西西安710069；2 陜西省資源化工應用工程技術研究中心，陜西西安710069；3陜西榆林能源集團有限公司，陜西榆林719000）

中間相炭微球（MCMB）是稠環芳烴經熱聚反應得到的各向異性球體，也是針狀焦制備過程中形成的中間產物，結構高度有序[1]。中間相炭微球具有優異的物化性能，能作為炭材料制品的原料[2-5]，在航空航天[6]、新型燃料電池[7]、高效液相色譜柱的填充材料等領域都有良好的應用前景。

國內外主要集中石油瀝青[8]、中高溫瀝青[9]及萘瀝青[10]中間相炭微球的制備研究，對于中低溫煤焦油制備中間相炭微球的研究涉及較少。中、高溫煤瀝青因其芳烴含量高而被廣泛用于中間相炭微球制備，但原料中喹啉不溶物及瀝青質含量較高，因而增加制備工藝的難度。陜北地區低溫干餾生產半焦（蘭炭）或低階煤加工改質過程中副產大量的中低溫煤焦油[11]，隨著煤化工產業的迅速發展，煤焦油的產量逐年增加[12-14]。由于現有后續深加工手段的限制，中低溫煤焦油中輕質餾分油多被用于生產低附加值的改性輕質餾分油（汽、柴油）[15-16]，重質餾分油可加工性能較差，多被用于燃料、鋪路瀝青，大大浪費其碳資源。近年來，重質餾分油開始用于制備炭素制品黏結劑、石墨電極[17]等，極大提高其產品附加值，改變煤焦油資源利用方向。中低溫煤焦油經熱化學反應轉化為高附加值的炭素材料，對提高企業經濟效益和改善環境有著極其重要的作用，也為新型炭材料的制備拓寬原料來源。……