技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于化工技術(shù)領(lǐng)域，屬于一種炭材料及其原料生產(chǎn)炭素中間體的方法，特別涉及一種海綿狀、蜂窩狀、細(xì)顆粒狀、粉狀；鱗片狀炭材料及其原料，采用壓球工藝生產(chǎn)炭素中間體的方法。?

背景技術(shù)

石油焦是石油提煉最后一道工序剩余產(chǎn)品，隨著煉油工業(yè)的發(fā)展和精細(xì)化工技術(shù)水平的提高，每噸石油中可提煉出更多高附加值化工產(chǎn)品，造成石油剩余物石油焦中有用成分大量減少。也就是說(shuō)，石化企業(yè)科技進(jìn)步為石油化工創(chuàng)造巨大升值空間，為社會(huì)創(chuàng)造更多價(jià)值，但給依賴(lài)石油焦原料生存的炭素工業(yè)帶來(lái)的卻是困難與挑戰(zhàn)，石化企業(yè)無(wú)條件生產(chǎn)出石油焦，炭素企業(yè)有條件選擇石油焦原料。目前，供銷(xiāo)石油焦市場(chǎng)，能夠達(dá)到炭材料、炭素制品原料技術(shù)要求的石油焦數(shù)量越來(lái)越少。存在的主要問(wèn)題：石油焦氣孔增大，氣孔數(shù)量增多；石油焦疏松變軟、強(qiáng)度降低；石油焦大顆粒越來(lái)越少，細(xì)顆粒粉料量越來(lái)越多。針對(duì)這些問(wèn)題，科研人員，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期不懈努力，研究、攻關(guān)，通過(guò)原料預(yù)混合；高溫煅燒；多級(jí)配料；增加粉料和煤瀝青用量；添加微量元素等手段，同時(shí)采取真空混捏；高壓成型；無(wú)氧焙燒等措施，才使上述問(wèn)題得到緩解，但付出高強(qiáng)度、高能耗，高污染、高成本代價(jià)，走了一條治標(biāo)不治本的發(fā)展道路，最終導(dǎo)致中國(guó)炭素材料及制品在國(guó)際市場(chǎng)長(zhǎng)期低價(jià)位徘徊；中國(guó)的石油焦原料與國(guó)際先進(jìn)水平同類(lèi)石油焦原料最高形成10倍價(jià)格差，長(zhǎng)期處于“物美價(jià)廉”狀態(tài)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對(duì)上述存在的缺陷，采用壓球生產(chǎn)工藝，通過(guò)壓球機(jī)輥皮線(xiàn)壓力，將炭原料在結(jié)合劑、粉料配合下，大氣孔壓扁使其變小，氣孔數(shù)量減少；疏松軟質(zhì)炭結(jié)構(gòu)，壓密、壓實(shí)，強(qiáng)度提高；細(xì)顆粒、粉料粘結(jié)成一體；減少氣孔率、強(qiáng)度、顆粒組成波動(dòng)變化；壓球后的炭素坯體，經(jīng)過(guò)焙燒、熱處理即為型焦炭；用于生產(chǎn)炭材料、炭素制品，相當(dāng)于混捏后待成型炭素物料稱(chēng)為炭素中間體，提供一種采用壓球工藝生產(chǎn)炭素中間體的方法。

本發(fā)明采用壓球工藝生產(chǎn)炭素中間體的方法內(nèi)容簡(jiǎn)述：?

本發(fā)明采用壓球工藝生產(chǎn)炭素中間體的方法，其特征在于：炭素中間體是選擇煅后石油焦、或?yàn)r青焦、或電煅煤、或冶金焦、或天然石墨、或人造石墨、或炭素制品生產(chǎn)返回料、或炭素制品回收料，其中一種以上混合物為原料，采用壓球生產(chǎn)工藝，控制結(jié)合劑加入量7～16%，在高于結(jié)合劑軟化點(diǎn)溫度60℃條件下，混合、混捏，經(jīng)過(guò)調(diào)整壓球機(jī)輥皮線(xiàn)速度0.5～5m/min；線(xiàn)壓比0.3～1.5t/mm，將海綿狀或蜂窩狀、松散狀、細(xì)顆粒狀、粉狀、鱗片狀炭材料及原料，壓制成炭質(zhì)均勻、定向排列、各向異性化的，體積密度1.65～1.80?g/cm³的炭素中間體；

其生產(chǎn)方法：采用原料選擇→顆粒級(jí)配、結(jié)合劑選擇、結(jié)合劑加入量控制→混合、或混捏→壓球→炭素中間體特征：

（1）原料選擇

采用煅后石油焦、或?yàn)r青焦、或電煅煤、或冶金焦、或天然石墨、或人造石墨、或炭素制品生產(chǎn)返回料、或炭素制品回收料，其中一種以上混合物為原料；

顆粒級(jí)配、結(jié)合劑選擇、結(jié)合劑加入量控制

按質(zhì)量百分比計(jì)算，顆粒級(jí)配料＋結(jié)合劑＝100%；

顆粒級(jí)配：有二種方法；

①?????生產(chǎn)炭素制品顆粒級(jí)配方法：在炭材料、炭素制品生產(chǎn)線(xiàn)以生產(chǎn)致密炭材料、炭素制品為目的顆粒級(jí)配，能夠滿(mǎn)足本發(fā)明生產(chǎn)炭素中間體的顆粒級(jí)配要求；

②?低成本顆粒級(jí)配方法：小于50mm以下的自然粒度料64~93%，小于0.1mm粉料0～20%；

（2）結(jié)合劑選擇：

石油瀝青及改性衍生產(chǎn)品、或煤瀝青及改性衍生產(chǎn)品、或酚醛樹(shù)脂，其中一種以上混合物為結(jié)合劑，要求結(jié)合劑的結(jié)焦值大于40%；

結(jié)合劑加入量控制：

結(jié)合劑加入量控制在7～16%之間，當(dāng)采用的原料中含有結(jié)合劑時(shí)，要計(jì)算原料中已含有的結(jié)合劑數(shù)量；

（3）混合或混捏

采用熱態(tài)混合、或混捏方式，根據(jù)不同溫度下結(jié)合劑粘度變化，當(dāng)選擇煤瀝青、石油瀝青為結(jié)合劑時(shí)，將顆粒級(jí)配后原料加熱到130～200℃，當(dāng)選擇酚醛樹(shù)脂為結(jié)合劑時(shí)，將顆粒級(jí)配后原料加熱到40～100℃，加入結(jié)合劑后，一起混合、或混捏1～60min；

（4）壓球