[发明专利]一种石油焦与含油污泥共热解制备多孔碳的方法

权利要求书

1.一种利用石油焦与含油污泥共热解制备多孔碳的方法，以石油焦和含油污泥为原料，其特征在于，依次包括如下步骤：

(1)、对含油污泥进行预干燥，以除去部分水分，使含油污泥含水率小于10%；

(2)、将步骤1所得的含油污泥与石油焦按质量比1:1～5混合均匀；

(3)、将步骤2混合均匀所得的含油污泥与石油焦混合物在粉碎机中进行粉碎，然后在电子磨粉机中进行研磨，筛分至50～200目；

(4)、将步骤3所得混合物料浸渍于复合活化剂溶液中，常温下浸渍12～24h后，然后取出放入鼓风干燥箱中，在110℃烘干至恒重；

(5)、将步骤4得到的混合物置于低温反应炉中，在惰性气体保护下，以2～20℃/min的速度升温至300～500℃进行预活化，预活化时间0.5～4h，冷却后取出；

(6)、将步骤5所得的产物置于高温反应炉中惰性气体保护下继续活化，以2～20℃/min的速度升温至活化温度600～900℃，并在最终活化温度下保温0.2～6h，随炉冷却至常温；

(7)、将步骤6所得冷却至常温的活化产物加入质量百分比浓度为5～15%的盐酸或硫酸溶液中并浸泡2h，而后使用70～80℃的蒸馏水进行洗涤，直至滤液呈中性，得到固体产品，将固体产品放在鼓风干燥箱中110℃下干燥2h得到最终产品，即石油焦与含油污泥共热解制备的多孔碳材料。

2.根据权利要求1所述的利用石油焦与含油污泥共热解制备多孔碳的方法，其特征在于：在步骤(5)过程中产生干馏气，将干馏气进行冷却回收。

3.根据权利要求1-2所述的利用石油焦与含油污泥共热解制备多孔碳的方法，其特征在于：步骤(4)中，所述的混合物料与复合活化剂按照质量比为1:1～5；所述的复合活化剂溶液的配制方法如下：以水作为溶剂，乙醇作助溶剂，水:乙醇:活化剂的质量比为10:1:20。

4.根据权利要求1-3所述的利用石油焦与含油污泥共热解制备多孔碳的方法，其特征在于：所述复合活化剂选自氯化锌、氢氧化钾、氢氧化钠、碳酸钾和氯化钾组成的一组物质中的一种或几种。

5.根据权利要求1-4所述的利用石油焦与含油污泥共热解制备多孔碳的方法，其特征在于：所述的污泥预干燥在烘箱中进行，温度控制80～120℃，干燥时间24～48h。

6.根据权利要求1-5所述的利用石油焦与含油污泥共热解制备多孔碳的方法，其特征在于：步骤(5)和步骤(6)所述的惰性气体均为氮气、氩气或氦气。

7.根据权利要求1所述的利用石油焦与含油污泥共热解制备多孔碳的方法，其特征在于：

步骤1所得的含油污泥与石油焦按质量比为1:1；

所述的混合物料与活化剂按照质量比为1:3； 

所述活化剂选用氢氧化钾；

所述的活化剂溶液的配制方法如下：以水作为溶剂，乙醇作助溶剂，水:乙醇:活化剂的质量比为10:1:20。

8.根据权利要求1所述的利用石油焦与含油污泥共热解制备多孔碳的方法，其特征在于：

步骤1所得的含油污泥与石油焦按质量比为1:3；

所述的混合物料与复合活化剂按照质量比为1:3； 

所述复合活化剂选用氢氧化钾与碳酸钾，二者质量比为8:2；

所述的复合活化剂溶液的配制方法如下：以水作为溶剂，乙醇作助溶剂，水:乙醇:活化剂的质量比为10:1:20。

9.根据权利要求1所述的利用石油焦与含油污泥共热解制备多孔碳的方法，其特征在于：

步骤1所得的含油污泥与石油焦按质量比为1:1；

所述的混合物料与复合活化剂按照质量比为1:4； 

所述复合活化剂选用氢氧化钾与氯化钾，二者质量比为8:2；

所述的复合活化剂溶液的配制方法如下：以水作为溶剂，乙醇作助溶剂，水:乙醇:活化剂的质量比为10:1:20。

10.根据权利要求7-9所述的利用石油焦与含油污泥共热解制备多孔碳的方法，其特征在于：步骤(5)和步骤(6)所述的惰性气体为氮气。