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石油焦制备活性炭工艺条件的优化及其孔结构表征

卓海波

   石油焦是炼油过程中的一种副产品,目前国内主要用于冶金工业,高硫原油炼制过程中的石油焦不能满足冶金行业煅烧焦的要求,因此必须为高硫石油焦寻找新的用途。石油焦固定碳含量高、灰份低,是制备活性炭的优质原料,并且石油焦中的硫在制备活性炭的过程中能够起到造孔的作用。活性炭具有高度发达的孔隙结构和特殊的表面特性,作为一种优良的吸附剂,已广泛应用于环境保护、化学工业、石油工业、食品加工、湿法冶金、药物精制、军事化防护等各个领域。以独山子石油焦为原料,以氯化锌为活化剂,采用电和微波两种不同的加热方式制备活性炭,通过氮气吸附、碘吸附、苯吸附等考察所制活性炭的吸附性能,并对活性炭的制备工艺条件进行筛选和优化。 电炉法制备活性炭时,考察了活化介质、混合方式、氯化锌含量、粘结剂、活化温度、活化时间、炭化温度等对活性炭性能的影响。在考察的范围内,最佳工艺条件是:氯化锌、石油焦、煤沥青的质量比为2:7:1、冷压成型、500℃炭化1h、800℃活化6h。最终制备的活性炭样品比表面积798.5㎡/g、碘吸附值745.8mg/g、苯吸附值531.1mg/g、强度61.2N。微波加热法制备活性炭时,最佳工艺条件是:氯化锌、石油焦、煤沥青的质量比为1.5:7.5:1,微波功率1300W,辐照时间6min。所得样品比表面积1095.7㎡/g,碘吸附值673.7mg/g,苯吸附值781.1mg/g,强度20.3N。 通过表征微孔、中孔、孔形状、表面性质、表面形貌、比表面积,发现微波加热和电加热制备的活性炭孔结构不同;微波法制备的活性炭在比表面积、孔径分布等方面优于电炉法制备的活性炭。……   
[关键词]:石油焦;氯化锌;微波;活性炭
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:中国石油大学2007年