专利摘要

本发明提出中低温煤焦油沥青四阶变温精制一步法制备针状焦工艺，属于针状焦制备技术领域，其具体包括以下步骤：(1)中低温煤焦油的馏分蒸馏；(2)进行四阶变温精制，得到精制原料软沥青；(3)进行热聚反应，制备半焦；(3)煅烧，冷却至室温，得针状焦。利用本发明的针状焦制备方法得到的针状焦，其不仅收率高、收率稳定，而且品质高。

权利要求

1.中低温煤焦油沥青四阶变温精制一步法制备针状焦工艺，其特征在于，包括以下步骤：

(1)在反应釜中，将中低温煤焦油进行减压馏分蒸馏，蒸馏出360～520℃馏分段的中低温煤油沥青，将中低温煤油沥青冷却后粉碎；

(2)将步骤(1)中粉碎后的中低温煤油沥青进行四阶变温精制，得到精制原料软沥青；

(3)将步骤(2)得到的精制原料软沥青进行热聚反应，制备半焦；

(4)将步骤(3)制备的半焦在保护气的保护下，移入煅烧炉中，在2～5℃/min的升温速率、0.01～0.03MPa的恒压条件下煅烧3～7小时，升温至1400～1500℃，冷却至室温，得针状焦。

2.如权利要求1所述的中低温煤焦油沥青四阶变温精制一步法制备针状焦工艺，其特征在于，所述四阶变温精制包括一阶改质精制、二阶溶剂精制、三阶酚醛反应精制和四阶调配精制；

所述一阶改质精制步骤为给粉碎后的中低温煤油沥青加入调和剂调和中低温煤油沥青的组成成分并升温至40～60℃；

所述二阶溶剂精制步骤为将完成一阶改质精制的中低温煤油沥青升温至80～120℃，恒温静置3～8小时，萃取，富集出原料芳烃，将不溶于萃取剂的大分子杂质从反应釜底部排出；

所述三阶酚醛反应精制步骤为在富集的原料芳烃中加入改性剂，升温至140～160℃，恒温静置3～8小时，利用改性剂与原料芳烃中的高反应活性酚类化合物发生酚醛反应，生成酚醛树脂大分子不溶物，从反应釜底排出酚醛树脂大分子不溶物；

所述四阶调配精制步骤为将三阶酚醛反应精制完的原料芳烃升温至180～220℃，蒸馏出轻组分，调整原料芳烃的粘度，得到精制原料软沥青。

3.如权利要求1或2所述的中低温煤焦油沥青四阶变温精制一步法制备针状焦工艺，其特征在于，所述热聚反应分为三个阶段，第一阶段为用氮气置换出反应釜中的空气，在2～3℃/min的升温速率、2.5～3.5MPa的压力条件下，升温至400～420℃；第二阶段为在0.5～1℃/min的升温速率、2.5～3.5MPa的压力条件下，升温至450～480℃；第三阶段为在1.5～2.0MPa的压力条件下，恒温保持6～8小时，排空泄压。

4.如权利要求3所述的中低温煤焦油沥青四阶变温精制一步法制备针状焦工艺，其特征在于，所述调和剂的添加量为中低温煤油沥青重量的300wt％～400wt％，所述改性剂的添加量为中低温煤油沥青重量的0.2％％wt～0.4％wt。

5.如权利要求4所述的中低温煤焦油沥青四阶变温精制一步法制备针状焦工艺，其特征在于，所述调和剂为正构烷烃与柴油馏分按质量比为1:2～1:5调制而成的混合物。

6.如权利要求5所述的中低温煤焦油沥青四阶变温精制一步法制备针状焦工艺，其特征在于，所述正构烷烃为C5～C16正构烷烃。

7.如权利要求5所述的中低温煤焦油沥青四阶变温精制一步法制备针状焦工艺，其特征在于，所述柴油馏分为205～360℃馏分段的石油直馏柴油、205～360℃馏分段的焦化柴油、205～360℃馏分段的煤液化柴油、205～360℃馏分段的煤焦油直馏柴油或205～360℃馏分段的煤焦油加氢柴油。

8.如权利要求4所述的中低温煤焦油沥青四阶变温精制一步法制备针状焦工艺，其特征在于，所述改性剂为脱氧剂与反应调节剂按质量比50:1～100:1组成的混合物。

9.如权利要求8所述的中低温煤焦油沥青四阶变温精制一步法制备针状焦工艺，其特征在于，所述脱氧剂为羰基化合物；所述反应调节剂为催化剂和终止剂按质量比为10:1～30:1组成的混合物。

10.如权利要求9所述的中低温煤焦油沥青四阶变温精制一步法制备针状焦工艺，其特征在于，所述催化剂为碳酸氢钠溶液、碳酸氢钾溶液、醋酸钠溶液中的一种或两种及两种以上组合；所述终止剂为氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液中的一种或两种组合。

说明书

技术领域

本发明属于针状焦制备技术领域，具体为中低温煤焦油沥青四阶变温精制一步法制备针状焦工艺。

背景技术

煤焦油是煤热加工过程的主要产品之一，是一种多组分的混合物。根据煤热加工过程的不同，所得到的煤焦油通常被分为低温煤焦油、中温煤焦油和高温煤焦油。

中温煤焦油和低温煤焦油简称中低温煤焦油，其中富含3～5环芳香族化合物，且分子量适宜，喹啉不容物(QI)极低，是煤系针状焦制备的优质原料来源。但其同时也存在部分硫、氮化合物和高反应活性的含氧化合物等多种生焦不利因素，非芳烃组分也不是十分理想，其热反应性存在一定差异，导致焦化反应发生过程不能平稳进行，影响广域流线型中间相的生成，导致针状焦的生成质量无法控制。目前，煤系针状焦原料精制主要是针对高温煤焦油沥青脱除喹啉不溶物(QI)的方法和工艺技术，针对脱杂原子的加氢精制技术也是针对硫、氮等原子。关于中低温煤焦油沥青中热反应性能高物质脱除以及原料调和等方面很少有涉及，因此针对中低温煤焦油中脱除杂质脱除热反应性能高的物质及组分调和是精制针状焦制备的关键所在。

发明内容

针对上述现有的在利用中低温煤焦油制备煤系针状焦时热反应性能高的物质难以脱除以及组分调难以调和的问题，本发明提出了中低温煤焦油沥青四阶变温精制一步法制备针状焦工艺，其具体技术方案如下：

中低温煤焦油沥青四阶变温精制一步法制备针状焦工艺，包括以下步骤：

(1)在反应釜中，将中低温煤焦油进行减压馏分蒸馏，蒸馏出360～520℃馏分段的中低温煤油沥青，将中低温煤油沥青冷却后粉碎；

(2)将步骤(1)中粉碎后的中低温煤油沥青进行四阶变温精制，得到精制原料软沥青；

(3)将步骤(2)得到的精制原料软沥青进行热聚反应，制备半焦；

(4)将步骤(3)制备的半焦在保护气的保护下，移入煅烧炉中，在2～5℃/min的升温速率、0.01～0.03MPa的恒压条件下煅烧3～7小时，升温至1400～1500℃，冷却至室温，得针状焦。

进一步限定，所述四阶变温精制包括一阶改质精制、二阶溶剂精制、三阶酚醛反应精制和四阶调配精制；

所述一阶改质精制步骤为给粉碎后的中低温煤油沥青加入调和剂调和中低温煤油沥青的组成成分并升温至40～60℃；

所述二阶溶剂精制步骤为将完成一阶改质精制的中低温煤油沥青升温至80～120℃，恒温静置3～8小时，萃取，富集出原料芳烃，将不溶于萃取剂的大分子杂质从反应釜底部排出；

所述三阶酚醛反应精制步骤为在富集的原料芳烃中加入改性剂，升温至140～160℃，恒温静置3～8小时，利用改性剂与原料芳烃中的高反应活性酚类化合物发生酚醛反应，生成酚醛树脂大分子不溶物，从反应釜底排出酚醛树脂大分子不溶物；

所述四阶调配精制步骤为将三阶酚醛反应精制完的原料芳烃升温至180～220℃，蒸馏出轻组分，调整原料芳烃的粘度，得到精制原料软沥青。

进一步限定，所述热聚反应分为三个阶段，第一阶段为用氮气置换出反应釜中的空气，在2～3℃/min的升温速率、2.5～3.5MPa的压力条件下，升温至400～420℃；第二阶段为在0.5～1℃/min的升温速率、2.5～3.5MPa的压力条件下，升温至450～480℃；第三阶段为在1.5～2.0MPa的压力条件下，恒温保持6～8小时，排空泄压。

进一步限定，所述调和剂的添加量为中低温煤油沥青重量的300wt％～400wt％，所述改性剂的添加量为中低温煤油沥青重量的0.2％％wt～0.4％wt。

进一步限定，所述调和剂为正构烷烃与柴油馏分按质量比为1:2～1:5调制而成的混合物。

进一步限定，所述正构烷烃为C5～C16正构烷烃。

进一步限定，所述柴油馏分为205～360℃馏分段的石油直馏柴油、205～360℃馏分段的焦化柴油、205～360℃馏分段的煤液化柴油、205～360℃馏分段的煤焦油直馏柴油或205～360℃馏分段的煤焦油加氢柴油。

进一步限定，所述改性剂为脱氧剂与反应调节剂按质量比50:1～100:1组成的混合物。

进一步限定，所述脱氧剂为羰基化合物；所述反应调节剂为催化剂和终止剂按质量比为10:1～30:1组成的混合物。

进一步限定，所述催化剂为碳酸氢钠溶液、碳酸氢钾溶液、醋酸钠溶液中的一种或两种及两种以上组合；所述终止剂为氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液中的一种或两种组合。

与现有技术相比，本发明的有益效果在：

1、本发明通过四阶变温精制能够将中低温煤油沥青中热反应性能高的物质脱除掉，再经特定的热聚反应过程制备半焦，随后经过特定条件下的煅烧得到不仅收率高、收率稳定，而且品质高。

2、本发明在一阶改质精制过程中加入了调和剂，将中低温煤油沥青的组成成分进行重新调和，组分调和过程简单；方便二阶溶剂精制过程中的萃取，在二阶溶剂精制过程中能够剔除大分子杂质；在三阶酚醛反应精制过程中加入了改性剂，将酚醛树脂大分子不溶物剔除出来，保证中间相的形成过程，提高了针状焦的纯度；在四阶调配精制过程中蒸馏出轻组分，调整原料芳烃的粘度，创造适宜的中间相形成环境。

3、本发明的调和剂为正构烷烃与柴油馏分按一定比例调至而成的，其对中低温煤油沥青中各个成分的调和比例均匀，调和效果更好。

4、本发明的热聚反应工艺过程简单、易调控，生产成本低。

附图说明

图1为本发明实施例3所制得针状焦的偏光显微结构图；

图2为本发明实施例1所制得针状焦的偏光显微结构图；

图3为本发明对比例1所制得针状焦的偏光显微结构图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明的技术方案进行进一步地解释说明，但本发明并不限于以下说明的实施方式。

本发明的中低温煤焦油沥青四阶变温精制一步法制备针状焦工艺，其具体包括以下步骤：

中低温煤焦油沥青四阶变温精制一步法制备针状焦工艺，包括以下步骤：

(1)在反应釜中，将中低温煤焦油进行减压馏分蒸馏，蒸馏出360～520℃馏分段的中低温煤油沥青，将中低温煤油沥青冷却后粉碎；

(2)将步骤(1)中粉碎后的中低温煤油沥青进行四阶变温精制，得到精制原料软沥青；

(3)将步骤(2)得到的精制原料软沥青进行热聚反应，制备半焦；

(4)将步骤(3)制备的半焦在保护气的保护下，移入煅烧炉中，在2～5℃/min的升温速率、0.01～0.03MPa的恒压条件下煅烧3～7小时，升温至1400～1500℃，冷却至室温，得针状焦。

进一步限定，所述四阶变温精制包括一阶改质精制、二阶溶剂精制、三阶酚醛反应精制和四阶调配精制；

一阶改质精制步骤为给粉碎后的中低温煤油沥青加入调和剂调和中低温煤油沥青的组成成分并升温至40～60℃；

二阶溶剂精制步骤为将完成一阶改质精制的中低温煤油沥青升温至80～120℃，恒温静置3～8小时，萃取，富集出原料芳烃，将不溶于萃取剂的大分子杂质从反应釜底部排出；

三阶酚醛反应精制步骤为在富集的原料芳烃中加入改性剂，升温至140～160℃，恒温静置3～8小时，利用改性剂与原料芳烃中的高反应活性酚类化合物发生酚醛反应，生成酚醛树脂大分子不溶物，从反应釜底排出酚醛树脂大分子不溶物；

四阶调配精制步骤为将三阶酚醛反应精制完的原料芳烃升温至180～220℃，从反应釜顶蒸馏出轻组分，调整原料芳烃的粘度，得到精制原料软沥青。

进一步限定，所述热聚反应分为三个阶段，第一阶段为用氮气置换出反应釜中的空气，在2～3℃/min的升温速率、2.5～3.5MPa的压力条件下，升温至400～420℃；第二阶段为在0.5～1℃/min的升温速率、2.5～3.5MPa的压力条件下，升温至450～480℃；第三阶段为在1.5～2.0MPa的压力条件下，恒温保持6～8小时，排空泄压。

进一步限定，所述调和剂的添加量为中低温煤油沥青重量的300wt％～400wt％，所述改性剂的添加量为中低温煤油沥青重量的0.2％％wt～0.4％wt。

进一步限定，所述调和剂为正构烷烃与柴油馏分按质量比为1:2～1:5调制而成的混合物；优选的，正构烷烃与柴油馏分按质量比为1:4。

进一步限定，所述正构烷烃为C5～C16正构烷烃；优选的，正构烷烃为C6～C10正构烷烃，更优选的，正构烷烃为正庚烷。

进一步限定，所述柴油馏分为205～360℃馏分段的石油直馏柴油、205～360℃馏分段的焦化柴油、205～360℃馏分段的煤液化柴油、205～360℃馏分段的煤焦油直馏柴油或205～360℃馏分段的煤焦油加氢柴油。

进一步限定，所述改性剂为脱氧剂与反应调节剂按质量比50:1～100:1组成的混合物。

进一步限定，所述脱氧剂为羰基化合物，优选的，脱氧剂为醛类化合物，更优选的，脱氧剂为脂肪醛和芳香醛。所述反应调节剂为催化剂和终止剂按质量比为10:1～30:1组成的混合物。

进一步限定，所述催化剂为碳酸氢钠溶液、碳酸氢钾溶液、醋酸钠溶液中的一种或两种及两种以上组合；所述终止剂为氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液中的一种或两种组合。

实施例1

将2㎏的中低温煤焦油置于精馏反应釜内，进行减压馏分蒸馏，蒸馏出400～480℃馏分段的中低温煤油沥青，取100g的中低温煤油沥青进行粉碎；给粉碎后的中低温煤油沥青中加入中低温煤油沥青重量400wt％的调和剂调和中低温煤油沥青的组成成分；升温至60℃；再升温至100℃，恒温静置5小时，萃取，富集出原料芳烃，将不溶于萃取剂的大分子杂质从反应釜底部排出；加入改性剂，改性剂的添加量为中低温煤油沥青重量的0.2％wt，继续升温至150℃，恒温静置4小时，利用改性剂与原料芳烃中的高反应活性酚类化合物发生酚醛反应，生成酚醛树脂大分子不溶物，从反应釜底排出酚醛树脂大分子不溶物；将原料芳烃升温至220℃，从反应釜顶蒸馏出轻组分，调整原料芳烃的粘度，得到精制原料软沥青；进行三个阶段的热聚反应，第一阶段为用氮气置换出反应釜中的空气，在2℃/min的升温速率、3.0MPa的压力条件下，升温至20℃；第二阶段为在1℃/min的升温速率、3.0MPa的压力条件下，升温至480℃；第三阶段为在1.8MPa的压力条件下，恒温保持7小时，排空泄压，制备半焦；热聚反应结束后，在氮气作保护气下，将半焦移入煅烧炉中，在2℃/min的升温速率、0.03MPa的恒压条件下煅烧5小时，升温至1500℃，冷却至室温，参见图2，得针状焦。

本实施例中的调和剂为C5～C16正构烷烃与205～360℃馏分段的煤焦油加氢柴油按质量比为1:5调制而成的混合物，改性剂为脱氧剂与反应调节剂按质量比80:1组成的混合物，脱氧剂为羰基化合物，反应调节剂为催化剂和终止剂按质量比为20:1组成的混合物，催化剂为碳酸氢钠溶液，终止剂为氢氧化钠溶液。

实施例2

将2㎏的中低温煤焦油置于精馏反应釜内，进行减压馏分蒸馏，蒸馏出400～480℃馏分段的中低温煤油沥青，取100g的中低温煤油沥青进行粉碎；给粉碎后的中低温煤油沥青中加入中低温煤油沥青重量300wt％的调和剂调和中低温煤油沥青的组成成分；升温至60℃；再升温至100℃，恒温静置5小时，萃取，富集出原料芳烃，将不溶于萃取剂的大分子杂质从反应釜底部排出；加入改性剂，改性剂的添加量为中低温煤油沥青重量的0.2％wt，继续升温至150℃，恒温静置4小时，利用改性剂与原料芳烃中的高反应活性酚类化合物发生酚醛反应，生成酚醛树脂大分子不溶物，从反应釜底排出酚醛树脂大分子不溶物；将原料芳烃升温至180℃，从反应釜顶蒸馏出轻组分，调整原料芳烃的粘度，得到精制原料软沥青；进行三个阶段的热聚反应，第一阶段为用氮气置换出反应釜中的空气，在2℃/min的升温速率、3.0MPa的压力条件下，升温至420℃；第二阶段为在1℃/min的升温速率、3.0MPa的压力条件下，升温至480℃；第三阶段为在1.8MPa的压力条件下，恒温保持7小时，排空泄压，制备半焦；热聚反应结束后，在氩气作保护气下，将半焦移入煅烧炉中，在2℃/min的升温速率、0.03MPa的恒压条件下煅烧5小时，升温至1500℃，冷却至室温，得针状焦。

本实施例中的调和剂为C6～C10正构烷烃与205～360℃馏分段的煤焦油直馏柴油按质量比为1:3调制而成的混合物，改性剂为脱氧剂与反应调节剂按质量比100:1组成的混合物，脱氧剂为脂肪醛，反应调节剂为催化剂和终止剂按质量比为30:1组成的混合物，催化剂为碳酸氢钾溶液，终止剂为氢氧化钾溶液。

实施例3

将2㎏的中低温煤焦油置于精馏反应釜内，进行减压馏分蒸馏，蒸馏出360～480℃馏分段的中低温煤油沥青，取100g的中低温煤油沥青进行粉碎；给粉碎后的中低温煤油沥青中加入中低温煤油沥青重量400wt％的调和剂调和中低温煤油沥青的组成成分；升温至50℃；再升温至120℃，恒温静置8小时，萃取，富集出原料芳烃，将不溶于萃取剂的大分子杂质从反应釜底部排出；加入改性剂，改性剂的添加量为中低温煤油沥青重量的0.3％wt，继续升温至160℃，恒温静置8小时，利用改性剂与原料芳烃中的高反应活性酚类化合物发生酚醛反应，生成酚醛树脂大分子不溶物，从反应釜底排出酚醛树脂大分子不溶物；将原料芳烃升温至220℃，从反应釜顶蒸馏出轻组分，调整原料芳烃的粘度，得到精制原料软沥青；进行三个阶段的热聚反应，第一阶段为用氮气置换出反应釜中的空气，在3℃/min的升温速率、3.5MPa的压力条件下，升温至400℃；第二阶段为在0.5℃/min的升温速率、3.5MPa的压力条件下，升温至450℃；第三阶段为在2.0MPa的压力条件下，恒温保持8小时，排空泄压，制备半焦；热聚反应结束后，在氦气作保护气下，将半焦移入煅烧炉中，在5℃/min的升温速率、0.02MPa的恒压条件下煅烧7小时，升温至1400℃，冷却至室温，参见图1，得针状焦。

本实施例中的调和剂为C6～C10正构烷烃与205～360℃馏分段的石油直馏柴油按质量比为1:2调制而成的混合物，改性剂为脱氧剂与反应调节剂按质量比70:1组成的混合物，脱氧剂为芳香醛，反应调节剂为催化剂和终止剂按质量比为30:1组成的混合物，催化剂为醋酸钠溶液，终止剂为氢氧化钠溶液和氢氧化钾溶液的混合溶液。

实施例4

将2㎏的中低温煤焦油置于精馏反应釜内，进行减压馏分蒸馏，蒸馏出450～520℃馏分段的中低温煤油沥青，取100g的中低温煤油沥青进行粉碎；给粉碎后的中低温煤油沥青中加入中低温煤油沥青重量300wt％的调和剂调和中低温煤油沥青的组成成分；升温至40℃；再升温至80℃，恒温静置3小时，萃取，富集出原料芳烃，将不溶于萃取剂的大分子杂质从反应釜底部排出；加入改性剂，改性剂的添加量为中低温煤油沥青重量的0.3％wt，继续升温至140℃，恒温静置3小时，利用改性剂与原料芳烃中的高反应活性酚类化合物发生酚醛反应，生成酚醛树脂大分子不溶物，从反应釜底排出酚醛树脂大分子不溶物；将原料芳烃升温至180℃，从反应釜顶蒸馏出轻组分，调整原料芳烃的粘度，得到精制原料软沥青；进行三个阶段的热聚反应，第一阶段为用氮气置换出反应釜中的空气，在2℃/min的升温速率、2.5MPa的压力条件下，升温至400℃；第二阶段为在0.5℃/min的升温速率、2.5MPa的压力条件下，升温至450℃；第三阶段为在1.5MPa的压力条件下，恒温保持6小时，排空泄压，制备半焦；热聚反应结束后，在氦气作保护气下，将半焦移入煅烧炉中，在2℃/min的升温速率、0.01MPa的恒压条件下煅烧3小时，升温至1400℃，冷却至室温，得针状焦。

本实施例中的调和剂为C6～C10正构烷烃与205～360℃馏分段的焦化柴油按质量比为1:4调制而成的混合物，改性剂为脱氧剂与反应调节剂按质量比50:1组成的混合物，脱氧剂为芳香醛，反应调节剂为催化剂和终止剂按质量比为30:1组成的混合物，催化剂为醋酸钠溶液和碳酸氢钾溶液的混合溶液，终止剂为氢氧化钠溶液和氢氧化钾溶液的混合溶液。

实施例5

将2㎏的中低温煤焦油置于精馏反应釜内，进行减压馏分蒸馏，蒸馏出420～520℃馏分段的中低温煤油沥青，取100g的中低温煤油沥青进行粉碎；给粉碎后的中低温煤油沥青中加入中低温煤油沥青重量380wt％的调和剂调和中低温煤油沥青的组成成分；升温至50℃；再升温至110℃，恒温静置6小时，萃取，富集出原料芳烃，将不溶于萃取剂的大分子杂质从反应釜底部排出；加入改性剂，改性剂的添加量为中低温煤油沥青重量的0.35％wt，继续升温至150℃，恒温静置6小时，利用改性剂与原料芳烃中的高反应活性酚类化合物发生酚醛反应，生成酚醛树脂大分子不溶物，从反应釜底排出酚醛树脂大分子不溶物；将原料芳烃升温至200℃，从反应釜顶蒸馏出轻组分，调整原料芳烃的粘度，得到精制原料软沥青；进行三个阶段的热聚反应，第一阶段为用氮气置换出反应釜中的空气，在2.5℃/min的升温速率、2.8MPa的压力条件下，升温至410℃；第二阶段为在0.8℃/min的升温速率、2.8MPa的压力条件下，升温至460℃；第三阶段为在1.8MPa的压力条件下，恒温保持7小时，排空泄压，制备半焦；热聚反应结束后，在氦气作保护气下，将半焦移入煅烧炉中，在4℃/min的升温速率、0.02MPa的恒压条件下煅烧5小时，升温至1450℃，冷却至室温，得针状焦。

本实施例中的调和剂为C6～C10正构烷烃与205～360℃馏分段的煤液化柴油按质量比为1:3调制而成的混合物，改性剂为脱氧剂与反应调节剂按质量比70:1组成的混合物，脱氧剂为芳香醛，反应调节剂为催化剂和终止剂按质量比为25:1组成的混合物，催化剂为醋酸钠溶液和碳酸氢钾溶液的混合溶液，终止剂为氢氧化钠溶液和氢氧化钾溶液的混合溶液。

实施例6

将2㎏的中低温煤焦油置于精馏反应釜内，进行减压馏分蒸馏，蒸馏出420～500℃馏分段的中低温煤油沥青，取100g的中低温煤油沥青进行粉碎；给粉碎后的中低温煤油沥青中加入中低温煤油沥青重量320wt％的调和剂调和中低温煤油沥青的组成成分；升温至55℃；再升温至90℃，恒温静置5小时，萃取，富集出原料芳烃，将不溶于萃取剂的大分子杂质从反应釜底部排出；加入改性剂，改性剂的添加量为中低温煤油沥青重量的0.38％wt，继续升温至100℃，恒温静置5小时，利用改性剂与原料芳烃中的高反应活性酚类化合物发生酚醛反应，生成酚醛树脂大分子不溶物，从反应釜底排出酚醛树脂大分子不溶物；将原料芳烃升温至210℃，从反应釜顶蒸馏出轻组分，调整原料芳烃的粘度，得到精制原料软沥青；进行三个阶段的热聚反应，第一阶段为用氮气置换出反应釜中的空气，在2.6℃/min的升温速率、3.2MPa的压力条件下，升温至420℃；第二阶段为在0.8℃/min的升温速率、3.2MPa的压力条件下，升温至480℃；第三阶段为在1.6MPa的压力条件下，恒温保持8小时，排空泄压，制备半焦；热聚反应结束后，在氦气作保护气下，将半焦移入煅烧炉中，在2.5℃/min的升温速率、0.02MPa的恒压条件下煅烧6小时，升温至1500℃，冷却至室温，得针状焦。

本实施例中的调和剂为C6～C10正构烷烃与205～360℃馏分段的煤液化柴油按质量比为1:3调制而成的混合物，改性剂为脱氧剂与反应调节剂按质量比60:1组成的混合物，脱氧剂为羰基化合物，反应调节剂为催化剂和终止剂按质量比为25:1组成的混合物，催化剂为醋酸钠溶液、碳酸氢钾溶液和碳酸氢钠溶液的混合溶液，终止剂为氢氧化钠溶液和氢氧化钾溶液的混合溶液。

对比例1

将2kg的中低温煤焦油置于精馏反应釜内，进行减压馏分蒸馏，蒸馏出>360℃馏分段的中低温煤油沥青，取100g的中低温煤油沥青进行粉碎；给粉碎后的中低温煤油沥青中加入中低温煤油沥青重量400wt％的调和剂调和中低温煤油沥青的组成成分；升温至60℃；再升温至100℃，恒温静置5小时，萃取，富集出原料芳烃，将不溶于萃取剂的大分子杂质从反应釜底部排出；加入改性剂，改性剂的添加量为中低温煤油沥青重量的0.3％wt，继续升温至150℃，恒温静置4小时，利用改性剂与原料芳烃中的高反应活性酚类化合物发生酚醛反应，生成酚醛树脂大分子不溶物，从反应釜底排出酚醛树脂大分子不溶物；将原料芳烃升温至220℃，从反应釜顶蒸馏出轻组分，调整原料芳烃的粘度，得到精制原料软沥青；进行三个阶段的热聚反应，第一阶段为用氮气置换出反应釜中的空气，在2℃/min的升温速率、3.0MPa的压力条件下，升温至20℃；第二阶段为在1℃/min的升温速率、3.0MPa的压力条件下，升温至480℃；第三阶段为在1.8MPa的压力条件下，恒温保持7小时，排空泄压，制备半焦；热聚反应结束后，在氮气作保护气下，移入煅烧炉中，在5℃/min的升温速率、0.02MPa的恒压条件下煅烧至1500℃，参见图3，得针状焦。

本实施例中的调和剂为C5～C16正构烷烃与205～360℃馏分段的煤焦油加氢柴油按质量比为1:5调制而成的混合物，改性剂为脱氧剂与反应调节剂按质量比80:1组成的混合物，脱氧剂为羰基化合物，反应调节剂为催化剂和终止剂按质量比为20:1组成的混合物，催化剂为碳酸氢钠溶液，终止剂为氢氧化钠溶液。

对比例2

将2kg的中低温煤焦油置于精馏反应釜内，进行减压馏分蒸馏，蒸馏出>360℃馏分段的中低温煤油沥青，取100g的中低温煤油沥青进行粉碎；给粉碎后的中低温煤油沥青中加入中低温煤油沥青重量400wt％的调和剂调和中低温煤油沥青的组成成分，升温至60℃；再升温至100℃，恒温静置5小时，萃取，富集出原料芳烃，将不溶于萃取剂的大分子杂质从反应釜底部排出；加入改性剂，改性剂的添加量为中低温煤油沥青重量的0.2％wt，继续升温至150℃，恒温静置4小时，利用改性剂与原料芳烃中的高反应活性酚类化合物发生酚醛反应，生成酚醛树脂大分子不溶物，从反应釜底排出酚醛树脂大分子不溶物；将原料芳烃升温至220℃，从反应釜顶蒸馏出轻组分，调整原料芳烃的粘度，得到精制原料软沥青；进行三个阶段的热聚反应，第一阶段为用氮气置换出反应釜中的空气，在2℃/min的升温速率、3.0MPa的压力条件下，升温至20℃；第二阶段为在1℃/min的升温速率、3.0MPa的压力条件下，升温至480℃；第三阶段为在1.8MPa的压力条件下，恒温保持7小时，排空泄压，制备半焦；热聚反应结束后，在氮气作保护气下，移入煅烧炉中，在5℃/min的升温速率、0.02MPa的恒压条件下煅烧至1500℃，得针状焦。

对比例3

将2kg的中低温煤焦油置于精馏反应釜内，进行减压馏分蒸馏，蒸馏出400～480℃馏分段的中低温煤油沥青，取100g的中低温煤油沥青进行粉碎；给粉碎后的中低温煤油沥青中加入中低温煤油沥青重量400wt％的调和剂调和中低温煤油沥青的组成成分；升温至60℃；再升温至100℃，恒温静置5小时，萃取，富集出原料芳烃，将不溶于萃取剂的大分子杂质从反应釜底部排出；加入改性剂，改性剂的添加量为中低温煤油沥青重量的0.5％wt，继续升温至150℃，恒温静置4小时，利用改性剂与原料芳烃中的高反应活性酚类化合物发生酚醛反应，生成酚醛树脂大分子不溶物，从反应釜底排出酚醛树脂大分子不溶物；将原料芳烃升温至220℃，从反应釜顶蒸馏出轻组分，调整原料芳烃的粘度，得到精制原料软沥青；进行三个阶段的热聚反应，第一阶段为用氮气置换出反应釜中的空气，在2℃/min的升温速率、3.0MPa的压力条件下，升温至20℃；第二阶段为在1℃/min的升温速率、3.0MPa的压力条件下，升温至480℃；第三阶段为在1.8MPa的压力条件下，恒温保持7小时，排空泄压，制备半焦；热聚反应结束后，在氮气作保护气下，移入煅烧炉中，在2℃/min的升温速率条件下煅烧5小时，煅烧至1500℃，得针状焦。

本实施例中的调和剂为C5～C16正构烷烃与205～360℃馏分段的煤焦油加氢柴油按质量比为1:5调制而成的混合物，改性剂为脱氧剂与反应调节剂按质量比80:1组成的混合物，脱氧剂为羰基化合物，反应调节剂为催化剂和终止剂按质量比为20:1组成的混合物，催化剂为碳酸氢钠溶液，终止剂为氢氧化钠溶液。

对比例4

将2kg的中低温煤焦油置于精馏反应釜内，进行减压馏分蒸馏，蒸馏出400～480℃馏分段的中低温煤油沥青，取100g的中低温煤油沥青进行粉碎；给粉碎后的中低温煤油沥青中加入中低温煤油沥青重量400wt％的调和剂调和中低温煤油沥青的组成成分；升温至60℃；再升温至100℃，恒温静置5小时，萃取，富集出原料芳烃，将不溶于萃取剂的大分子杂质从反应釜底部排出；加入改性剂，改性剂的添加量为中低温煤油沥青重量的0.1％wt，继续升温至150℃，恒温静置4小时，利用改性剂与原料芳烃中的高反应活性酚类化合物发生酚醛反应，生成酚醛树脂大分子不溶物，从反应釜底排出酚醛树脂大分子不溶物；将原料芳烃升温至220℃，从反应釜顶蒸馏出轻组分，调整原料芳烃的粘度，得到精制原料软沥青；进行三个阶段的热聚反应，第一阶段为用氮气置换出反应釜中的空气，在2℃/min的升温速率、3.0MPa的压力条件下，升温至20℃；第二阶段为在1℃/min的升温速率、3.0MPa的压力条件下，升温至480℃；第三阶段为在1.8MPa的压力条件下，恒温保持7小时，排空泄压，制备半焦；热聚反应结束后，在氮气作保护气下，移入煅烧炉中，在5℃/min的升温速率、0.02MPa的恒压条件下煅烧至1500℃，得针状焦。

本实施例中的调和剂为C5～C16正构烷烃与205～360℃馏分段的煤焦油加氢柴油按质量比为1:5调制而成的混合物，改性剂为脱氧剂与反应调节剂按质量比80:1组成的混合物，脱氧剂为羰基化合物，反应调节剂为催化剂和终止剂按质量比为20:1组成的混合物，催化剂为碳酸氢钠溶液，终止剂为氢氧化钠溶液。

对比例5

将2kg的中低温煤焦油置于精馏反应釜内，进行减压馏分蒸馏，蒸馏出400～480℃馏分段的中低温煤油沥青，取100g的中低温煤油沥青进行粉碎；给粉碎后的中低温煤油沥青中加入中低温煤油沥青重量400wt％的调和剂调和中低温煤油沥青的组成成分；升温至60℃；再升温至100℃，恒温静置5小时，萃取，富集出原料芳烃，将不溶于萃取剂的大分子杂质从反应釜底部排出；继续升温至150℃，恒温静置4小时；将原料芳烃升温至200℃，从反应釜顶蒸馏出轻组分，调整原料芳烃的粘度，得到精制原料软沥青；进行三个阶段的热聚反应，第一阶段为用氮气置换出反应釜中的空气，在2℃/min的升温速率、3.0MPa的压力条件下，升温至20℃；第二阶段为在1℃/min的升温速率、3.0MPa的压力条件下，升温至480℃；第三阶段为在1.8MPa的压力条件下，恒温保持7小时，排空泄压，制备半焦；热聚反应结束后，在氮气作保护气下，移入煅烧炉中，在5℃/min的升温速率、0.02MPa的恒压条件下煅烧至1500℃，得针状焦。

本实施例中的调和剂为C5～C16正构烷烃与205～360℃馏分段的煤焦油加氢柴油按质量比为1:5调制而成的混合物，改性剂为脱氧剂与反应调节剂按质量比80:1组成的混合物，脱氧剂为羰基化合物，反应调节剂为催化剂和终止剂按质量比为20:1组成的混合物，催化剂为碳酸氢钠溶液，终止剂为氢氧化钠溶液。

对比例6

将2kg的中低温煤焦油置于精馏反应釜内，进行减压馏分蒸馏，蒸馏出400～480℃馏分段的中低温煤油沥青，取100g的中低温煤油沥青进行粉碎；升温至60℃；再升温至120℃，恒温静置5小时，萃取，富集出原料芳烃，将不溶于萃取剂的大分子杂质从反应釜底部排出；加入改性剂，改性剂的添加量为中低温煤油沥青重量的0.3％wt，继续升温至150℃，恒温静置4小时，利用改性剂与原料芳烃中的高反应活性酚类化合物发生酚醛反应，生成酚醛树脂大分子不溶物，从反应釜底排出酚醛树脂大分子不溶物；将原料芳烃升温至200℃，从反应釜顶蒸馏出轻组分，调整原料芳烃的粘度，得到精制原料软沥青；进行三个阶段的热聚反应，第一阶段为用氮气置换出反应釜中的空气，在2℃/min的升温速率、3.0MPa的压力条件下，升温至20℃；第二阶段为在1℃/min的升温速率、3.0MPa的压力条件下，升温至480℃；第三阶段为在1.8MPa的压力条件下，恒温保持7小时，排空泄压，制备半焦；热聚反应结束后，在氮气作保护气下，移入煅烧炉中，在5℃/min的升温速率、0.02MPa的恒压条件下煅烧至1500℃，冷却至室温，得针状焦。

本实施例中的调和剂为C5～C16正构烷烃与205～360℃馏分段的煤焦油加氢柴油按质量比为1:5调制而成的混合物，改性剂为脱氧剂与反应调节剂按质量比80:1组成的混合物，脱氧剂为羰基化合物，反应调节剂为催化剂和终止剂按质量比为20:1组成的混合物，催化剂为碳酸氢钠溶液，终止剂为氢氧化钠溶液。

表1为实施例1～6和对比例1～6中制备的针状焦收率及物理特性。

表1

将实施例1～6和对比例1～6对比可知，利用本发明的方法制备的针状焦收率高，且收率基本集中在56％～60％之间，收率变化范围小，比较稳定，同时本发明在四阶变温精制过程中先后分别加入了调和剂和改性剂，调和剂将中低温煤油沥青的组成成分进行重新调和，使中低温煤油沥青中各个成分比例均匀，方便接下来步骤中的萃取；改性剂利用酚醛反应将高反应活性的含氧化合物剔除出来，保证中间相的形成过程，提高了针状焦的纯度；因此，利用本发明的方法制备出来的针状焦品质高。同时根据GB/T 32158-2015《煤系针状焦》对针状焦产品的规定，针状焦的真密度≥2.12g·cm-3，电阻率≤600μΩ·m，热膨胀系数(室温至600℃)≤1.5×10-6/℃。实施例1～6制备的针状焦均为合格产品，满足规定的要求。

将实施例1和对比例1～6的结果相比可知，中低温煤油沥青中加入中低温煤油沥青重量400wt％；改性剂的添加量为中低温煤油沥青重量的0.3％wt，其针状焦品质比较好。

中低温煤焦油沥青四阶变温精制一步法制备针状焦工艺专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。