[发明专利]一种中低温煤焦油沥青复合改性制备针状焦的方法

权利要求书

1.一种中低温煤焦油沥青复合改性制备针状焦的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)馏分切割，得到中低温煤焦油沥青；

2)对中低温煤焦油沥青依次进行加氢精制处理、选择性萃取处理和增链处理，得到改性沥青；

3)在改性沥青中加入成核结晶剂进行一段变温热聚反应，接着加入金属-有机框架材料进行二段变温热聚反应，制得半焦；

4)在保护气保护氛围下，将半焦煅烧后形成针状焦。

2.如权利要求1所述的中低温煤焦油沥青复合改性制备针状焦的方法，其特征在于，所述步骤2)中的加氢精制处理过程具体为：

按照质量比为0.5～2：1的比例将中低温煤焦油沥青与稀释剂混合，在温度为300℃～360℃、加氢压力为8MPa～12Mpa、氢油体积比为600:1～1200:1以及体积空速比为0.5h^-1～1.5h^-1的条件下进行催化加氢处理，得到加氢精制油；

将得到的加氢精制油进行实沸点切割，得到350℃～500℃馏分段的加氢精制沥青。

3.如权利要求2所述的中低温煤焦油沥青复合改性制备针状焦的方法，其特征在于，所述步骤2)中的选择性萃取处理过程具体为：

按照质量比为1～6：1的比例将加氢精制沥青与选择性萃取剂混合，在温度为80℃～120℃的条件下搅拌40min～80min，静置20min～60min，分层后，取上层液，得到有机萃取液，通过减压蒸馏回收选择性萃取剂，得到富含氢化芳烃的氢化沥青。

4.如权利要求3所述的中低温煤焦油沥青复合改性制备针状焦的方法，其特征在于，所述步骤2)中的增链处理过程具体为：

按照质量比为5～20：1的比例将富含氢化芳烃的氢化沥青与增链剂混合，在1MPa～3MPa的压力条件下，以1℃/min～3℃/min的升温速率升温至350℃～400℃，反应2h～6h，冷却后得到改性沥青。

5.如权利要求2所述的中低温煤焦油沥青复合改性制备针状焦的方法，其特征在于，所述稀释剂为300～360℃馏分油、焦化重油、100号芳烃溶剂油以及150号芳烃溶剂油中的一种或两种以上的混合物。

6.如权利要求3所述的中低温煤焦油沥青复合改性制备针状焦的方法，其特征在于，所述选择性萃取剂为糠醛、苯酚、二甲基亚砜、N，N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮以及环丁砜中的一种或两种以上的混合物。

7.如权利要求4所述的中低温煤焦油沥青复合改性制备针状焦的方法，其特征在于，所述增链剂为聚丙烯酸、聚乙二醇、油酸、碘甲烷以及碘乙烷中的一种或两种以上的混合物。

8.如权利要求1或4所述的中低温煤焦油沥青复合改性制备针状焦的方法，其特征在于，所述步骤3)具体为：按照质量比为10～50：1的比例将改性沥青与成核结晶剂混合，在反应压力为0.5MPa～1.5Mpa的条件下，以0.5℃/min～1.5℃/min的升温速率升温至400℃～430℃，恒温保持2～6h；按照改性沥青与金属-有机框架材料的质量比为10～50：1的比例加入金属-有机框架材料，在反应压力为0.5MPa～1.5Mpa的条件下，以0.5℃/min～1.5℃/min的升温速率升温至480℃～500℃，恒温保持8h～12h，制得半焦。

9.如权利要求8所述的中低温煤焦油沥青复合改性制备针状焦的方法，其特征在于，所述成核结晶剂为炭黑、石墨、TiO₂、氧化石墨烯、云母、氧化铝颗粒以及中间相沥青粉末中的一种或两种以上的混合物；所述金属-有机框架材料为Ni-MOF、Co-MOF、Mn-MOF、Cu-MOF、Zn-MOF中的一种或两种以上的混合物。

10.如权利要求8所述的中低温煤焦油沥青复合改性制备针状焦的方法，其特征在于，所述步骤4)中的煅烧条件为：以2℃/min～5℃/min的升温速率升温至1200℃～1500℃，保持温度煅烧6～10h。