[发明专利]基于高温煤焦油和改性沥青的煤质活性炭粘合剂、其生产方法和系统

说明书

本发明提供一种基于高温煤焦油和改性沥青的煤质活性炭粘合剂、其生产方法和系统，属于煤焦油深加工技术领域。该煤质活性炭粘合剂呈乳化状态，具有良好的浸润、渗透、粘结性，且同时，该活性炭粘合剂沥青组分含量≥70.0%，β树脂含量≥9.0%，具有高的含碳量和结焦值，是一种性能良好的活性炭粘合剂。通过充分混合高温煤焦油和高温改性沥青，使成为乳化状态的活性炭粘合剂，生产过程简单可控，且混合过程中所逸散的轻组分被冷凝收集，并返回到混合物料中，一方面，降低环境污染，另一方面，降低轻组分损失，有利于保持活性炭粘合剂的浸润、渗透、粘结性。

技术领域

本发明属于煤焦油深加工技术领域，特别涉及一种基于高温煤焦油和改性沥青的煤质活性炭粘合剂、其生产方法和系统。

背景技术

高温煤焦油为煤高温干馏过程中所得到的一种黑色粘稠液体产物，其相对密度大于1.0,含大量沥青、芳烃及杂环有机化合物。由于其对炭粉具有良好的浸润、渗透、粘结功能，能赋予混合膏体良好的可塑性，因此成为一种重要的活性碳粘合剂。但高温煤焦油的含碳量和结焦值较低，沥青含量较低，质量波动较大，不利于活性炭生产。

高温改性沥青中，含有较高的β树脂组分，其含碳量和结焦值较高，但其并适合直接作为活性炭粘合剂，一方面由于成本过高，另一方面因为高温改性沥青的熔融温度较高，低于高温改性沥青的熔融温度，煤沥青不能熔融、流动，对炭质粉料不能浸润、渗透、粘合成型；而过高的温度又会使煤沥青粉炭化，无法与炭粉进行混合、混捏，更不能使炭粉与煤沥青粉混合均匀。

研究希望将高温煤焦油和高温改性沥青按一定比例混合，提高高温煤焦油的含碳量和结焦值，生产性能稳定活性炭粘合剂。但是，高温煤焦油和高温改性沥青混合过程中，存在以下两个方面问题：

其一、混合过程中，轻组分逸散，不仅不利于环境友好，且降低了煤焦油中轻组分含量，影响产品粘合剂的浸润和渗透性能。

其二、高温煤焦油和高温改性沥青难以均匀混合，导致产品粘合剂性能稳定性差。

发明内容

基于此，本发明提供一种基于高温煤焦油和改性沥青的煤质活性炭粘合剂、其生产方法和系统，以解决现有技术中存在的高温煤焦油和高温改性活性炭混合时，轻组分逸散及混合不均匀的技术问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种基于高温煤焦油和改性沥青的煤质活性炭粘合剂，在85℃-95℃的温度下，呈乳化状态，且其中，按重量计，沥青组分含量≥70.0％，水分含量≤4.0％，β树脂含量≥9.0％，灰分含量≤0.3％。

优选地，按重量计，沥青组分含量为70.0％-75.0％，水分含量≤2.0％，β树脂含量为9.0％-10.0％，灰分含量≤0.2％。

优选地，按重量计，甲苯不溶物含量为16.0％-17.0％，喹啉不溶物含量为6.0％-7.0％。

一种基于高温煤焦油和改性沥青的煤质活性炭粘合剂的生产方法，包括以下步骤：

S01.按重量比为1:(1.5-3)，将温度为260℃-280℃的高温改性沥青和温度为75℃-85℃的高温煤焦油混合，并充分搅拌至乳化状态；

S02.混合物被部分冷却，以控制混合反应温度为100℃-110℃；

S03.逸散的轻组分被收集冷凝，得到凝液，凝液被送回正在搅拌的高温改性沥青和高温煤焦油的混合物料中。

优选地，步骤S01中，高温改性沥青和高温煤焦油的重量比为1:2。

一种基于高温煤焦油和改性沥青的煤质活性炭粘合剂的生产系统，包括第一乳化釜、混合器、冷却器及冷凝回流装置；

所述第一乳化釜设置有第一搅拌器及循环泵；