一种中间相沥青和中间相炭微球的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112831334A(43)申请公布日2021.05.25(21)申请号202110043920.1(22)申请日2021.01.13(71)申请人中国石油大学（华东）地址266580山东省青岛市黄岛区长江西路66号(72)发明人刘东龚鑫李志浩崔俊杰赵燕(74)专利代理机构青岛高晓专利事务所(普通合伙)37104代理人段雅静(51)Int.Cl.C10C3/08(2006.01)C10C3/02(2006.01)C01B32/05(2017.01)权利要求书1页说明书4页(54)发明名称一种中间相沥青和中间相炭微球的制备方法(57)摘要本发明涉及一种中间相沥青和中间相炭微球的制备方法，以重质油为原料，经正庚烷萃取分离出不溶物，在脱沥青油中掺杂3wt％～10wt％的有机金属配合物进行浅度催化，并对后续炭微球结构实现了金属插层改性；催化产物经减压拔出>450℃组分的缩聚重产物，添加10～200ug/g的正庚烷不溶物和1wt％～10wt％自由基助剂，经二者协同缩聚得到广域中间相沥青，粉碎过筛，取不同筛分目数的中间相沥青颗粒加至高沸点分散介质中乳化成球，经洗涤干燥后得到中间相炭微球。本发明优势在于采用廉价易得的重质油为原料，采用浅度催化‑协同缩聚‑乳化三元组合工艺制备中间相炭微球，具有收率高，粒径分布均匀，粒径大小可调可控的优点，此外，还实现了金属插层，片层结构得到优化改善。CN112831334ACN112831334A权利要求书1/1页1.一种中间相沥青和中间相炭微球的制备方法，以中低温煤焦油、高温煤焦油及其馏分、重质油馏分、减压渣油、FCC油浆中的一种或几种为原料油，其特征在于，包括如下步骤：(1)原料油经正庚烷萃取分离出不溶物，在脱沥青油中掺杂3wt％～10wt％有机金属配合物，在反应温度300～350℃、惰性气体保护，反应时间1～6h条件下浅度催化，减压拔出>450℃组分的缩聚重产物；(2)缩聚重产物中添加10～200ug/g的正庚烷不溶物和1wt％～10wt/％的自由基助剂，在反应温度400～450℃、反应压力0.1～6MPa，反应时间6～10h条件下经二者协同缩聚得到广域中间相沥青；(3)待冷却至常温后，将广域中间相沥青粉碎过筛，取不同筛分目数的中间相沥青颗粒加至高沸点分散介质中，中间相沥青颗粒与高沸点分散介质的配比为1:10～1:100(g/ml)，在反应温度300～350℃、保温0.5～2h，搅拌速度为400～600r/min的条件下，中间相沥青颗粒乳化成球，经洗涤干燥后得到中间相炭微球。2.根据权利要求1所述的一种中间相沥青和中间相炭微球的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中有机金属配合物包括羰基铁、羰基钴、羰基镍、二烷基(芳基)二硫代氨基甲酸钼、二烷基二硫代磷酸钼、环烷酸钼、环烷酸钴、异辛酸钼、六羰基钼、硬脂酸铜中的一种或几种。3.根据权利要求1所述的一种中间相沥青和中间相炭微球的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中自由基助剂包括四氢萘、十氢萘、二氢菲、二氢蒽中的一种或几种，制备得到的广域中间相沥青的中间相含量为80～100％，软化点200～250℃。4.根据权利要求1所述的一种中间相沥青和中间相炭微球的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中高沸点分散介质的沸点大于350℃，包括烷基萘导热油、苄基联苯导热油、二苄基甲基高热油、芳基改性甲基硅油、苯基甲基硅油、苯基改性硅油中的一种或几种。5.根据权利要求1所述的一种中间相沥青和中间相炭微球的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中得到的中间相炭微球收率50％～70％，中位径为12～62μm。6.根据权利要求5所述的一种中间相沥青和中间相炭微球的制备方法，其特征在于：控制加入的原料中间相沥青颗粒为200～300目可用于生产中位径为48～62μm的炭微球产品；控制加入的原料中间相沥青颗粒为300～400目可用于生产中位径为38～48μm的炭微球产品；控制加入的原料中间相沥青颗粒400～500目可用于生产中位径为29～38μm的炭微球产品；控制加入的原料中间相沥青颗粒为500～600目可用于生产中位径为20～29μm的炭微球产品；控制加入的原料中间相沥青颗粒为>600目可用于生产中位径为12～20μm的炭微球产品。7.权利要求1‑6任一所述的方法制备得到的中间相沥青和中间相炭微球产品。8.权利要求7所述中间相沥青和中间相炭微球产品在新型炭材料中的应用，其特征在于，所述新型炭材料包括等静压石墨材料、超高功率电极、锂离子电池负极材料、高密度各向同性炭、高比表面活性炭、高效液相色谱柱的填充材料、催化剂载体。2CN112831334A说明书1/4页一种中间相沥青和中间相炭微球的制备方法技术领域[000