不同煤基瀝青芳烴分子結構對生成中間相炭微球的影響

作者：吳艷

摘要：采用大型超高分辨率傅立葉變換離子回旋共振質譜(FT-ICR MS)分析表征芳烴結構組成對中間相炭微球(MCMB)生成速率的影響,可從分子微觀角度為研究原料結構組成提供先進的分析手段。采用FT-ICR MS、NHR等分析手段對煤基瀝青(MLQ)和氫化瀝青(QHLQ)中的芳烴進行分子表征,并利用MLQ和QHLQ在相同的反應條件下分別進行熱縮聚實驗,獲得產物MCMB的生成速率數據,即運用FT-ICR MS在MLQ芳香分中識別出3834個化合物分子式、共11類化合物,在QHLQ芳香分中識別出4280個化合物分子式、共10類化合物,得到各類化合物的DBE及碳數分布情況。研究結果表明,MLQ和QHLQ中芳烴化合物均以高DBE稠環芳烴為主,QHLQ中芳烴化合物的分子量和氫碳比整體大于MLQ。MLQ中芳烴化合物母核的結構是5-6環的稠環芳烴,側鏈以C1-C2為主;QHLQ中以4-5環芳烴合并1-2個環的環烷環連接C2-C6烷基的芳烴化合物為主。QHLQ芳烴中烷基側鏈數量及鏈長均多于MLQ,使得QHLQ在反應4h內MCMB生成速率較MLQ快、收率較MLQ高;但隨著反應時間超過4h,MLQ生成MCMB的收率繼續增加,而QHLQ由于富含烷基柔性基團則體系黏度較低,部分較大的MCMB沉降至反應釜底部從而導致結焦現象發生。

發文機構：煤炭科學技術研究院有限公司煤化工分院 國家能源煤炭高效利用與節能減排技術裝備重點實驗室 煤炭資源高效開采與潔凈利用國家重點實驗室

關鍵詞：中間相碳微球芳烴結構煤基瀝青氫化瀝青生成速率芳香分分子表征熱縮聚實驗mesophase carbon microspheresaromatic hydrocarbon structurecoal-based pitchhydrogenated pitchformation ratearomaticsmolecular characterizationthermal polycondensation experiment

分類號： TQ522.63[化學工程—煤化學工程]TQ127.11[化學工程—無機化工]