用于碳原材料原料的高纯度沥青及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于碳原材料原料的高纯度沥青及其制备方法。
【背景技术】
[0002]作为从煤焦油、炭黑原料油、煤焦油沥青等中去除不溶性物质的方法，虽然介绍了过滤法，但过滤法使用过量的溶剂，过滤速度低，并因装载等问题而得到未实用性的使用，通常利用静置沉淀法来去除不溶物。
[0003]当利用静置沉淀法来去除不溶物时，需要150°C以上的高温，为了引导不溶物的凝聚或降低原料沥青的粘度而使用的溶剂主要使用脂肪族类成分的溶剂，例如，主要使用正己烷、石油类石脑油、煤油及柴油等，或者在这种脂肪族类溶剂中混合芳香族类油等来使用(日本特许JP昭52-028501、JP昭52-078201、美国专利US4127472)。但若为了去除喹啉不溶物(QI)而使用脂肪族类溶剂，则存在有利于煤焦油沥青内的各向异性组织的生长的物质β树脂与不溶物一同被去除，且实质上相对于原料，沥青的回收量也变少的问题。
[0004]如上所述，为了生产已去除不溶物的优质的沥青，基于现有的静置沉淀的高纯度沥青的制备技术使用单独的脂肪族类溶剂或混合使用脂肪族类溶剂和芳香族类溶剂来引导不溶物的凝聚，但因溶剂本身的物性而具有去除不溶物之后所取得的沥青的品质不佳或回收率低，并且使工序变得复杂的问题。
[0005]并且，众所周知，在沥青中利用滗析(DECANTING)法或离心分离法去除不溶物来制备高纯度沥青的方法中，在使用芳香族类溶剂的情况下，具有可提高沥青的回收率，且提高β树脂的回收率的优点。但随着在β树脂成分中，尤其，作为硬质β树脂的四氢呋喃可溶-甲苯不溶物成分被证实为比作为重质β树脂的喹啉可溶-四氢呋喃不溶物更对碳原材料的物性产生好影响的成分，因此在本发明中提供硬质β树脂成分比高的高纯度沥青的制备方法。
【发明内容】
[0006]本发明要解决的技术问题
[0007]本发明的一实例提供去除如喹啉不溶物之类的不溶性物质，并降低作为重质β树脂的喹啉可溶-四氢呋喃不溶物的含量的在用于高品质碳产品原料方面优质的沥青。
[0008]本发明的另一实例提供去除如喹啉不溶物之类的不溶性物质，并降低作为重质β树脂的喹啉可溶-四氢呋喃不溶物的含量的以高纯度稳定地制备用于高品质碳产品原料的优质的沥青的方法。
[0009]技术方案
[0010]在本发明的一实例中，提供用于碳原材料原料的高纯度沥青的制备方法，上述用于碳原材料原料的高纯度沥青的制备方法包括:准备软化点为1 °C至6 O °C的软沥青的步骤;对上述软沥青和芳香族类不溶物凝聚溶剂进行混合来准备混合物的步骤;利用离心分离法或滗析法从上述混合物中分离未包含不溶物的上清液部分和包含不溶物的沉淀物部分的步骤；以及通过蒸馏从上述未包含不溶物的上清液部分中去除上述芳香族类不溶物凝聚溶剂，取得高纯度沥青的步骤，作为重质β树脂的喹啉可溶-四氢呋喃不溶物的含量与作为β树脂的喹啉可溶-甲苯不溶物的总含量之比在0.65以下。
[0011]在上述用于碳原材料原料的高纯度沥青中，喹啉不溶物的含量可以为0.05%以下。
[0012]在上述用于碳原材料原料的高纯度沥青中，灰分的成分含量可以为0.02%以下，作为β树脂的喹啉可溶-甲苯不溶物与喹啉不溶物的重量比可以为60至10000。
[0013]上述用于碳原材料原料的高纯度沥青的制备方法还可包括以下步骤:对煤焦油或炭黑油进行蒸馏，来取得软化点为10°C至60°C的软沥青，或者在软化点为60°C至150°C的粘结剂沥青中混合杂酚油，来制备软化点为1 °C至60 0C的软沥青。
[0014]上述芳香族类不溶物凝聚溶剂可以为包含90重量百分比以上的被取代或未被取代的由一个环形成的芳香族化合物或其中的一种以上的组合的混合溶剂，上述芳香族化合物被取代的情况可以为上述化合物的至少一个氢原子被选自由C1-C4烷基、卤素原子、-SH、-ΝΗ2、-0Η及它们的组合组成的组中的取代基取代的、上述取代基中的两种以上的取代基相融合来形成稠环的情况。
[0015]上述芳香族类不溶物凝聚溶剂可以为包含选自由苯酚油、焦炉轻质油及它们的组合组成的组中的一种的溶剂，上述苯酚油、焦炉轻质油(COKE OVEN LIGHT OIL)在苯、甲苯、二甲苯、苯酚、苯胺、苯硫酚(TH10PHEN0L)、氯苯、氟苯及煤焦油的蒸馏过程中产生。
[0016]在上述用于碳原材料原料的高纯度沥青的制备方法中，以100重量份的上述软沥青为基准，可包含35至150重量份的上述芳香族类不溶物凝聚溶剂。
[0017]可在40°C至110°C的温度下实现对上述软沥青和上述芳香族类不溶物凝聚溶剂进行混合的步骤及利用离心分离法或滗析法来分离上述混合物的步骤。
[0018]包含上述软沥青及上述芳香族类不溶物凝聚溶剂的混合物可在70°C温度下呈现60cP以下的粘度。
[0019]相对于作为原料的上述软沥青，通过上述用于碳原材料原料的高纯度沥青的制备方法来取得的沥青的回收率可以为80重量百分比以上。
[0020]在本发明的另一实例中，提供用于碳原材料原料的高纯度沥青，在上述用于碳原材料原料的高纯度沥青中，作为重质β树脂的喹啉可溶-四氢呋喃不溶物的含量与作为β树脂的喹啉可溶-甲苯不溶物的总含量之比在0.65以下。
[0021]在上述用于碳原材料原料的高纯度沥青中，喹啉不溶物的含量可以为0.05%以下。
[0022]在上述用于碳原材料原料的高纯度沥青中，灰分的成分含量可以为0.02%以下，作为β树脂的喹啉可溶-甲苯不溶物与喹啉不溶物的重量比可以为60至10000。
[0023]有益效果
[0024]通过上述用于碳原材料原料的高纯度沥青的制备方法来取得的碳产品原料用沥青的β树脂的含量因回收率高，尤其因作为重质β树脂的喹啉可溶-四氢呋喃不溶物的含量低而可以成为制备高品质碳产品的原料，并且由于可以借助上述工序来相对于原料沥青回收80%以上的高纯度沥青，因而具有经济效果。
【附图说明】
[0025]图1为示出本发明一实施例的用于碳原材料原料的高纯度沥青的制备方法的各步骤的框图。
【具体实施方式】
[0026]以下，参照附图对本发明的实施例进行详细的说明，使得本发明所属技术领域的普通技术人员可以容易实施。本发明能够以多种不同的方式体现，并不局限于在此说明的实施例。
[0027]在本说明书中，在没有额外的定义的情况下，“取代”意味着被C1-C4烷基、卤素原子、-SH、-NH2、-OH及它们的组合取代。
[0028]在本说明书中，在没有额外的定义的情况下，“它们的组合”意味着两种以上的取代基通过连锁群相结合或两种以上的取代基以缩合方式相结合。
[0029]在本说明书中，在没有单独的定义的情况下，“烷(alkyl)基”意味着均包含以下内容:未包含任何稀基或炔基的“饱和烧(saturated alkyl)基”；或者至少包含一个稀(alkenyl)基或炔(alkynyl)基的“不饱和烧(unsaturated alkyl)基”。上述