ПОЛУЧЕНИЕ МЕЗОФАЗНЫХ ПЕКОВ ИЗ КАМЕННОУГОЛЬНОЙ СМОЛЫ

Аннотация

В данной статье представлены результаты исследований по получению мезофазного пека из каменноугольной смолы. Получение мезофазного пека проводили путем термической обработки в ​​атмосфере аргона при температурах 300, 350 и 400 °С. Была установлена ​​корреляция между температурой термообработки и структурой полученного пека. Полученные углеродные пекы были исследованы методами сканирующей электронной микроскопии, Раман-спектроскопии, и энерго-дисперсионного анализа. Увеличение степени деградации поверхности и количества мезофазных центров на единицу площади наблюдалось при повышении температуры обработки до 300 °C. При 350 °C уже наблюдается переход от изотропной структуре к анизотропной, где размер мезофазных центров составляет около 2 мкм. Аналогичная анизотропная структура наблюдалась для образца каменноугольной смолы, полученного при 400 °C, а на некоторых участках наблюдалась слоистая структура, что могло быть связано с увеличением степени графитизации образцов. Размер частиц мезофазы увеличивается до 3,5-5 мкм. Результаты энергодисперсионного анализа показали, что повышение температуры приводит к снижению содержания серы. При температуре 400 °С сера полностью удаляется из состава каменноугольного пека.

Литература 

[1] Gorbacheva N. Coal generation in the context of new industrial development // World economy and international relations, 2016, № 6 (60), pp. 42-51. (In Russ.).

[2] Titov R.E. Coking of bituminous coals and the use of coking products // VI All-Russian Conference on Resource-Efficient Technologies - Energy and Enthusiasm of Young People. Tomsk, 2015, pp. 33-35. (In Russ.).

[3] Overview of the market of coal tar in the CIS (2^nd Edition). Moscow, 2010, 75 p. (In Russ.).

[4] Gadetsky A. Technical proposal. Processing of coal tar and pitch at low power delayed coking units, 2016, 19 p. http://giproiv.ru/pdf/56-processing-of-coal-tar.pdf. (In Russ.).

[5] Prokhorov V.Yu. Optimization and ways of implementing the reinforcement of carbon fibers in the design and manufacture of carbon-carbon composite materials // Proceedings of the international symposium reliability and quality, 2007, № 2, pp. 92-93. (In Russ.).

[6] Ozel M.Z., Bartle K.D. Production of mesophase pitch from coal tar and petroleum pitches using supercritical fluid extraction // Turk Journal Chem, 2002, Vol. 26, pp. 417-424.

[7] Kiselkov D.M., Moskalev I.V., Strelnikov V.N. Carbon materials based on coal tar pitch // Bulletin of the Perm Scientific Center, 2013, № 2, pp. 13-22. (In Russ.).

[8] Aldashev R.A., Vasyutinskaya A.G., Tutkabaeva T.T., Amerik Yu.B., Mansurov Z.A. Thermopolycondensation of the resin for the extraction of low-temperature soot // Neftekhimiya, 1995, № 1 (35), pp. 62-66. (In Russ.).

[9] Amerik Y.B., Plate N.A. Deep conversion of heavy oil fractions through mesomorphic structures // Neftekhimiya, 1991, № 3 (31), pp. 355-378.

[10] Whitehouse S. and Rand B. Pitch-mesophase-carbon transformation diagrams for a variety of pitches // 17^th Biennial Conf. on Carbon (Amer. Carbon Soc.). - Lexington, 1985, pp. 159-160.

[11] Li M., Liu D., Du H., Li Q., Hou X., Ye J. Preparation of mesophase pitch by aromatics-rich distillate of naphthenic vacuum gas oil. Applied Petrochem. Research, 2015, Vol. 5(4), pp. 339–346. doi:10.1007/s13203-015-0123-0

[12] Akhmetzhanov B.A., Umetaliev N.B., Zhdankin A.A. Experience and stages of diversification of coal production of JSC "SHUBARKOL KOMIR" // Mining Journal of Kazakhstan, 2011, №. 1, pp. 38-40. (In Russ.).

[13] Filippov M.M. Raman spectroscopy as a method for studying deeply coalified organic matter // Transactions of the Karelian Scientific Center of the Russian Academy of Sciences, 2014, № 1, pp. 115-134. (In Russ.).

[14] Janet Claire Karika. Characterization of graphitization in coal tar and petroleum pitches. Dissertation. Arizona State University, 1985, 144 p.