不同煤基沥青芳烃分子结构对生成中间相炭微球的影响

作者：吴艳

来源：煤质技术, 2020, 35(04): 13-19.

• 中间相碳微球
• 芳烃结构
• 煤基沥青
• 氢化沥青
• 生成速率
• 芳香分
• 分子表征
• 热缩聚实验

采用大型超高分辨率傅立叶变换离子回旋共振质谱(FT-ICR MS)分析表征芳烃结构组成对中间相炭微球(MCMB)生成速率的影响,可从分子微观角度为研究原料结构组成提供先进的分析手段。采用FT-ICR MS、NHR等分析手段对煤基沥青(MLQ)和氢化沥青(QHLQ)中的芳烃进行分子表征,并利用MLQ和QHLQ在相同的反应条件下分别进行热缩聚实验,获得产物MCMB的生成速率数据,即运用FT-ICR MS在MLQ芳香分中识别出3 834个化合物分子式、共11类化合物,在QHLQ芳香分中识别出4 280个化合物分子式、共10类化合物,得到各类化合物的DBE及碳数分布情况。研究结果表明,MLQ和QHLQ中芳烃化合物均以高DBE稠环芳烃为主,QHLQ中芳烃化合物的分子量和氢碳比整体大于MLQ。MLQ中芳烃化合物母核的结构是5-6环的稠环芳烃,侧链以C1-C2为主; QHLQ中以4-5环芳烃合并1-2个环的环烷环连接C2-C6烷基的芳烃化合物为主。QHLQ芳烃中烷基侧链数量及链长均多于MLQ,使得QHLQ在反应4h内MCMB生成速率较MLQ快、收率较MLQ高;但随着反应时间超过4h,MLQ生成MCMB的收率继续增加,而QHLQ由于富含烷基柔性基团则体系黏度较低,部分较大的MCMB沉降至反应釜底部从而导致结焦现象发生。

• 单位
  煤炭科学技术研究院有限公司