Введение
ГЛАВА 1 Литературный обзор 10
1.1 Способы получения и свойства связующих пеков 10
1.1.2 Каменноугольный пек 10
1.1.2 Нефтяные и нефтекаменноугольные пеки 15
1.1.3 Синтетический пек из антраценового масла 16
1.2 Альтернативные способы получения пеков из углей 17
1.2.1 Состав, строение и свойства углей 18
1.2.2 Термическая переработка углей 20
1.2.3 Термическое растворение углей 22
1.2.4 Получение пеков на основе продуктов газификации угля 36
1.2.5 Получение пеков на основе продуктов гидрогенизации углей 37
1.3 Заключение по литературному обзору и постановка задачи 38
Глава 2 Методы исследования 40
2.1 Технический анализ углей 40
2.2 Измерение гранулометрического состава углей 40
2.3 Технический анализ угольных экстрактов и экстрактивных пеков 40
2.4 Элементный анализ 41
2.5 Высокоэффективная жидкостная хроматография 42
2.6 ИК-фурье спектроскопия 43
2.7 ЯМР спектроскопия 43
2.8 Термогравитометрический анализ 43
2.9 Рентгеновский дифракционный анализ
2.10 Хромато-масс-спектрометрический анализ 44
2.11 Анализ оптической текстуры 45
2.12 Методика проведения испытаний коксо-пековой композиции 45
Глава 3 Исследование процесса терморастворения углей 47
3.1 Методика проведения экспериментов по терморастворению угля 47
3.2 Подготовка угля для процесса терморастворения 48
3.3 Экспериментальные установки по терморастворению угля 49
3.4 Отделение не растворившегося угля 53
3.5 Выделение экстрактивного пека из обеззоленного экстракта 54
3.6 Характеристика исходного сырья
3.6.1 Химический состав углей 55
3.6.2 Анализ молекулярного состава углей по ИК-спектрам 57
3.6.3 Характеристики надмолекулярной организации углей по данным рентгеновской дифракции 59
3.7.3 Состав минеральной компоненты 63
3.6.3 Гранулометрический состав подготовленных образцов углей для технологических исследований
3.7 Характеристики растворителей 66
3.8 Термическое растворение углей
3.9.1 Термическое растворение углей в антраценовой фракции 69
3.8.1 Терморастворение каменного угля в растворителях, содержащих смолу полукоксования 74
3.9 Характеристика угольных экстрактов 78
3.9.1 Экстракты, полученные растворением углей в антраценовой фракции 78
3.9.2 Экстракты, полученные растворением углей с добавлением смолы полукоксования 80
3.9.3 Состав побочных дистиллятных продуктов растворения углей 81
4 Свойства экстрактивных пеков 83
4.1 Элементный состав экстрактивных пеков 84
4.2 Технические характеристики экстрактивных пеков 85
4.3 Содержание канцерогенных веществ 86
4.4 Сопоставление состава, структурных и технических характеристик экстрактивных пеков с каменноугольным и нефтяным пеками
4.4.1 Технические характеристики 88
4.4.2 Элементный состав 89
4.4.3 ИК-спектроскопия 90
4.4.4 ЯМР-спектроскопия 93
4.4.5 Структурные свойства 98
4.4.6 Канцерогенность пеков 102
5 Получение и исследование коксо-пековой композиции на основе экстрактивного пека 103
5.1 Методика приготовления анодной коксо-пековой композиции 104
5.2 Исследование морфологических характеристик обожженного анода 108
5.3 Рентгенодифракционный анализ коксов и обожженного анода 109
5.4 Физико-механические свойства 110
6 Разработка технологической схемы получения экстрактивного пека 111
6.1 Материальный баланс процесса получения экстрактивного пека 111
6.2 Схема производственного процесса
6.3 Использование побочных продуктов 116
6.3.1. Легкая фракция 116
6.3.2 Зольный остаток растворения углей 117
6.4 Экономическая оценка производства 119
Заключение 122
Список сокращений и условных обозначений 123
Список литературы
