我國目前潛在的煤瀝青資源在 200萬 t /a 左右 ,其加工利用水平和效益對整個煤焦油加工來說至關重要。國內許多煤焦油加工企業 ,瀝青基本不再加工 ,其價格常低于原料焦油 ,造成煤焦油加工企業效益不佳甚至于虧損 ,可見如何對煤瀝青進行必要的深加工 ,提高瀝青產品的附加值是煤焦油加工中的一個重要問題。 煤瀝青的主要產品有瀝青焦、針狀焦、碳纖維、涂料、浸漬劑瀝青、粘結劑瀝青等。 廣泛用于普通電極、煉鋁陽極糊的骨料 ,高、超高功率電極骨料等方面。
1 國外煤焦油瀝青加工應用概況
目前煤焦油瀝青在國外的主要用途有: ( 1)生產各種碳素電極的粘結劑和浸漬劑 ,即電極瀝青 ,這一部分數量最大; ( 2)針狀焦和碳纖維等高技術產品 ,產量不大 ,但附加值很高; ( 3)防水防腐料和筑路材料。
2 瀝青改質生產煉鋁工業及碳素工業所用的浸漬劑瀝青、粘結劑瀝青國內外目前生產改質瀝青工藝主要有氧化法、熱聚合法 (包括管式爐法和釜式法 )、真空閃蒸法等。國內鞍山焦化耐火材料設計研究院 ( ACRE)成功地開發了釜式熱聚合法生產改質瀝青的工藝。
2. 1 浸漬劑瀝青 利用煤焦油瀝青研制電極浸漬劑瀝青的關鍵是降低喹啉不溶物 ( QI)含量。
我國浸漬劑瀝青尚無專門生產線 ,目前煉鋁和碳素工業所用的浸漬劑大都是用焦化行業生產的煤焦油中溫瀝青。這種瀝青的QI含量較高 ,一般在 10 % 左右 ,使用時 QI會在碳素制品孔隙入口處形成不滲透濾餅而降低瀝青浸入率 ,影響浸漬效果。 為此 ,日本專門研究了 QI < 0.1 % 的電極浸漬瀝青 ,并已投入工業化生產 ,國內有關碳素廠也迫切希望得到這種電極浸漬瀝青;此外 , 如果將煤瀝青作為生產針狀焦的原料使用 ,也要求將其中 QI分離掉 ,因此這種低 QI改質瀝青國內市場及出口前景看好。
制備 C/C復合、高強、高密材料也都需進行浸漬處理 ,目前我國大部分廠家使用中溫煤焦油瀝青或改質煤焦油瀝青做浸漬劑 ,這些瀝青除原生 QI含量較高外 ,產碳率也較低 ,增加了浸漬的難度 ,特別是對于航空航天工業中的高性能材料 ,一般的浸漬瀝青使用效果不能令人滿意。 國外六七十年代研究開發了高產碳瀝青浸漬劑 ,由于主要用于軍備競賽的武器設備 ,其技術嚴格保密 ,鮮有文獻報道。 隨著國防建設和高品位民用材料的發展 ,開發高產碳瀝青浸漬劑已成為當務之急。
