煤系针状焦生产过程中同一生焦周期内焦炭微观结构差异性分析

摘要

以煤系针状焦生产过程同一生焦周期内八种不同进料时间的混合油为研究对象.采用偏光显微镜定量分析混合油制备针状焦的光学组织结构;扫描电镜(SEM)观察针状焦的形貌;XRD、Raman光谱分析针状焦的微晶结构等手段.研究不同进料时间的混合油转化为针状焦后的质量差异.结果表明,混合油热转化后生焦的收率高于理论计算的收率,说明重油参与了热转化反应.并且形成了以流线型为主的光学组织结构的生焦.生焦煅烧后形成针状焦光学组织结构中含有纤维结构最多的是样品MO-8";其次是MO-16",总纤维含量最少的是样品MO-32".SEM进一步证明了MO-8"的片层数量更多且取向更规整.针状焦的XRD谱图分析表明,针状焦中的微晶结构参数(层间距d002,片层含量N以及每一层中碳原子数n)非常接近.但是趋于规整的石墨微晶含量(Ig)却存在明显的差异,其中MO-8"含量最高;其次是MO-4",含量最少的是样品MO-32".Raman光谱分析结果进一步证实了针状焦的基础微观结构相近.其根本原因在于针状焦的基础微观结构由混合油中的精制沥青决定的,但是由于重油在系统内不断循环改变了成焦的环境,造成了针状焦微观结构的差异.因此,煤系针状焦生产中,生焦周期不易超过32 h,否则将严重影响针状焦的微观结构.