ПЕРЕРАБОТКА УГЛЯ

Оригинальная статья

УДК 662.749.33 © Т.Г. Черкасова, А.В. Неведров, А.В. Папин, 2024

ISSN 0041-5790 (Print) • ISSN 2412-8333 (Online) • Уголь № 04-2024 /1179/

DOI: http://dx.doi.org/10.18796/0041-5790-2024-4-45-49

Название

Оценка влияния температурного режима перегонки каменноугольной смолы на качество каменноугольного пека

Авторы

Черкасова Т.Г., доктор химических наук, профессор, директор Института химических и нефтегазовых технологий ФГБОУ ВО «Кузбасский государственный технический университет им. Т.Ф. Горбачева», 650000, г. Кемерово, Россия, e-mail: ctg.htnv@kuzstu.ru

Неведров А.В., канд. техн. наук, доцент, доцент Института химических и нефтегазовых технологий ФГБОУ ВО «Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева», 650000, г. Кемерово, Россия, e-mail: nevedrov@kuzstu.ru

Папин А.В., канд. техн. наук, доцент, доцент Института химических и нефтегазовых технологий

ФГБОУ ВО «Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева»,

650000, г. Кемерово, Россия, e-mail: pav.httt@kuzstu.ru

Аннотация

В статье рассматривается процесс получения каменноугольного пека методом атмосферной перегонки каменноугольной смолы. В качестве исходного сырья применялась каменноугольная смола производства ПАО «Кокс». Исследования проводились при варьировании конечной температуры кубового остатка в колбе

в интервале 400-430°С. Для полученных образцов каменноугольного пека были определены их основные качественные характеристики. На основании полученных результатов исследований были выявлены закономерности влияния температуры процесса перегонки каменноугольной смолы на качественные характеристики полученных пеков. По итогам выполненных работ дана оценка пригодности полученных образцов каменноугольного пека для использования в качестве сырья в электродной промышленности и в производстве углеродных волокон.

Ключевые слова

Каменноугольная смола, каменноугольный пек, атмосферная перегонка, электродное производство, углеродное волокно.

Список литературы

1. Zander M., Collin G. A review of the significance of polycyclic aromatic chemistry for pitch science. Fuel. 1993;(72):1281-1285.

2. Brooks J.D., Taylor G.H. The formation of graphitizing carbons from the liquid phase. Carbon. 1965;3(2):185-193. DOI: 10.1016/0008-6223(65)90047-3.

3. Kuznetsov P.N., Kuznetsova L.I., Buryukin F.A., Marakushina E.N., Frizorger V.K. Methods for the preparation of coal tar pitch. Solid Fuel Chemistry. 2015;49(4):213-225. DOI: 10.3103/S0361521915040059.

4. Zabihi O., Shafei S., Fakhrhoseini S., Ahmadi M., Nazarloo H., Stanger R., Tran Q., Lucas J. Low-cost carbon fibre derived from sustainable coal tar pitch and polyacrylonitrile: fabrication and characterization. Materials. 2019;12(8):1281. https://doi.org/10.3390/ma12081281.

5. Miloshenko T.P., Fetisova O.Y., Shchipko M.L., Kuznetsov B.N. Use of coal tar pitch and petroleum bitumen in the production of thermally expanded graphite (short communication). Soil Fuel Chem. 2008;42(3):163-164.

6. Liu J., Chen X., Liang D., Xie Q. Development of pitch-based carbon fibers: A review. Energ. Source. Part A. 2020:1-21. https://doi.org/10.1080/15567036.2020.1806952

7. Derbyshire F., Andrews R., Jacques D., Jagtoyen M., Kimber G., Rantell T. Synthesis of isotropic carbon fibers and activated carbon fibers from pitch precursors. Fuel. 2001;80(3):345-356. https://doi.org/10.1016/S0016-2361(00)00099-5.

8. Li L., Lin X., Zhang Y., Dai J., Xu D., Wang Y. Characteristics of the mesophase and needle coke derived from the blended coal tar and biomass tar pitch. J. Anal. Appl. Pyrolysis. 2020;(150):104889.

10. Zeng C., Lin Q., Fang C., Xu D., Ma Z.. Preparation and characterization of high surface area activated carbons from co-pyrolysis product of coal-tar pitch and rosin. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis. 2013;(104):372-377. https://doi.org/10.1016/j. jaap.2013.06.010.

11. Угапьев А.А., Дошлов О.И. Нефтяной пек дезинтегрированный – альтернативное связующее для анодов нового поколения //Вестник Иркутского государственного технического университета. 2013. № 6 (77). С. 151-156. Ugapyev A.A., Doshlov O.I. Disintegrated petroleum pitch – an alternative binder for new generation anodes. Vestnik Irkutskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta. 2013;6(77): 151-156. (In Russ.).

12. НабиуллинаЭ.Р. Хроматографиянефтяныхпековиихструктурно-групповойсостав. Дисс. … канд. хим. наук. Уфа: Башкир. гос. ун-т., 1990. 152 с.

13. Валинурова Э.Р., Кудашева Ф.Х. Структурно-групповой состав волокнообразующих нефтянных пеков // Химия и химическая технология. 2015. Том 58. Вып. 7. С. 62-65. Valinurova E.R., Kudasheva F.H. Structural and group composition of fiber-forming oil pitches. Khimiya I khimicheskaya tekhnologiya. 2015;58(7):62-65. (In Russ.).

14. МатвейчукЛ.С. Разработкатехнологииполучениянефтяногоизотропноговолокнообразующегопекавреакторахпроточноготипа. Дисс. канд. техн. наук. Уфа: Башкир. науч.-иссл. ин-т по перераб. нефти, 1991. 215 с.

15. Мухамедзянова А.А. Разработка технологии получения волокнообразующих пеков на основе нефтяного сырья. Дисс. … доктора техн. наук. Уфа: Башкир. гос. ун-т., 2013. 288 с.

16. Янко Э.А. Аноды алюминиевых электролизеров. М.: Руда и металлы, 2001. 671 с.

17. Хьюм Ш.М. Реакционная способность анода. Красноярск: Кларетианум, 2003. 460 с.

18. Неведров А.В., Папин А.В., Черкасова Т.Г. Характеристика пека, полученного при атмосферной перегонке каменноугольной смолы // Уголь. 2023. № S12. С. 98-102. DOI: 10.18796/0041-5790-2023-S12-98-102. Nevedrov A.V., Papin A.V., Cherkasova T.G. Characteristics of pitch produced by atmospheric distillation of coal tar. Ugol’. 2023;(S12):98-102. (InRuss.). DOI: 10.18796/0041-5790-2023-S12-98-102.

Поддержка

Исследование выполнено при финансовой поддержке Минобрнауки России (Соглашение № 075-15-2022-1193).

Для цитирования

Черкасова Т.Г., Неведров А.В., Папин А.В. Оценка влияния температурного режима перегонки каменноугольной смолы на качество каменноугольного пека // Уголь. 2024;(4):45-49. DOI: 10.18796/0041-

5790-2024-4-45-49.

Информация о статье

Поступила в редакцию: 25.02.2024

Поступила после рецензирования: 28.02.2024

Принята к публикации: 26.03.2024