煤炭学报

作者：王汝艳, 马凤云, 钟梅, 刘景梅, 张晓静, 陈义涛,

关键词：中温煤沥青, 高温煤沥青, 芳烃, 长链烷烃, 热聚合,

深入分析了新疆哈密淖毛湖中温煤沥青（CTPZ）和陕西榆林高温煤沥青（CTPG）的元素组成、热稳定性、微晶结构、分子结构特征等，选用Flynn-Wall-Ozawa法计算其热解活化能，对其甲苯可溶物和热聚合后试样的甲苯可溶物进行了GC-MS分析。结果表明，CTPZ和CTPG的H/C分别为1.005和0.510，O/C分别为0.062和0.015；CTPZ的热解反应更加剧烈，轻组分逸出更快，热稳定性差，最终残炭率分别为16.03%和38.47%，CTPZ仅为CTPG的42%；在210~390 ℃，平均热解活化能分别为84.24和104.47 kJ/mol；芳香片层间距分别为0.404和0.356 nm，分别比石墨的芳香片层间距0.340 nm高出18.82%和4.71%，前者芳环上连有烷烃侧链和非平面结构的环烷烃更多，芳环层间有序性更差；CTPZ以正构长链烷烃为主，C20~C28相对含量超过50%，鉴于CTPZ正构烷烃的相对含量超过50%，且碳链长度在石蜡油的要求之内，故可分离制备石蜡油，而CTPG以芳烃为主，相对含量超过70%，其中，荧蒽类物质相对含量约达40%。热聚合结果表明，CTPG热聚合0.5 h，达到改质沥青一级品标准，宜做改质沥青原料，而CTPZ热聚合长达6 h，喹啉不溶物QI、结焦值CV和软化点SP等仍远离标准。经对热聚后试样进行GC-MS分析发现，CTPG中多环芳烃含量增加，表明其发生的是芳烃缩聚反应，而CTPZ中链状烷烃含量增加，表明其发生的是芳烃侧链部分的裂解反应。

来源：2020年第8期

《煤炭学报》期刊编辑部

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