حفرة قطران الفحم

قشرة الفحم (المعروفة أيضًا باسم قشرة الفحم أو أسفلت قشرة الفحم) هي منتج كيميائي مهم من الفحم. إنها بقايا سوداء لزجة تُحصل بعد تقطير الكسور الخفيفة من قشرة الفحم.في درجة حرارة الغرفة، هو شبه صلب أو صلب مع مظهر لامع. يحتوي عادة على 92٪ إلى 94٪ من الكربون وحوالي 4٪ إلى 5٪ من الهيدروجين. يتكون أساسا من الهيدروكربونات العطرية البوليسيكلية،مركبات هيتروسيكلية، ومشتقاتها ، وهو خليط معقد من المركبات العطرية ذات الوزن الجزيئي العالي.

المواد الخام الرئيسية لقطن قطران الفحم تأتي من قطران الفحم عالي درجة الحرارة، وهو منتج ثانوي لصناعة الكوك (حوالي 3٪ إلى 4٪ من الفحم المقطر الجاف).

عملية إنتاج نموذجية هي كما يلي:

1. المعالجة المسبقة للقطران الخام: يتم تجفيف القطران أولاً ، وإزالة الدهون ، ويتم توحيد نوعيته.
2. تقطير مستمر أو دفعة: يتم تسخين القطران إلى ما يقرب من 350-400 درجة مئوية في فرن التدفئة الأنابيب، ثم يتم تقسيمه تحت الضغط الجوي أو الضغط المنخفض للحصول على زيت خفيف.زيت الفينولزيت النفتالين، زيت الغسيل، زيت الأنثراسين، وكسور أخرى.
3. البقايا هي الطحالب: البقايا الثقيلة المتبقية بعد التقطير هي طحالب قطران الفحم، والتي تمثل 50٪ إلى 60٪ من مجموع قطران الفحم.

بناءً على نقاط الترطيب المختلفة ، عادة ما يتم تصنيف قش الفحم إلى:

• الحرارة المنخفضة (نقطة الترطيب < 75 درجة مئوية)
• الطين ذو درجة حرارة متوسطة (نقطة ترطيب 75-95 درجة مئوية ، الأكثر شيوعًا)
• حرارة عالية (نقطة ترطيب > 95 درجة مئوية)

لتلبية احتياجات التطبيقات الراقية ، غالبًا ما يتم تعديل الطحن في درجة حرارة متوسطة. وتشمل الطرق الرئيسية:

• البوليمرزة الحرارية (البوليمرزة الحرارية)
• طريقة الأكسدة (أكسدة بالهواء)
• البوليمرزة الحرارية المضغوطة، خليط استخراج المذيبات، الخ

هذه العمليات يمكن أن تنتج منتجات ذات قيمة مضافة عالية مثل الطحالب المعدلة (درجة الأقطاب الكهربائية) والطحالب الميزوفازية (المستخدمة في مواد الكربون عالية الأداء).

بسبب محتوى الكربون المرتفع، وخصائص الارتباط الممتازة، ومقاومة درجات الحرارة العالية، وأداء الكربون، تلعب قشرة القطران الفحم دورًا حاسمًا في العديد من المجالات:

• الأنيود المخبوزة مسبقاً لإنتاج الألومنيوم، أنيود الجرافيت، معجون الأنيود
• طوب الكربون والطوب الكربوني المغنيسي لصناعة الصلب، مواد الكاثود
• الكربون / مركبات الكربون ، الكرات المجهرية الكربونية

• الصلب الميزوفازي → الكوكس الإبرة ، ألياف الكربون القائمة على الصلب (معدل عال ، موصلة حرارية عالية)
• الكوكس العازل، مواد الأنود للبطاريات الليثيوم أيون، أقطاب الكهرباء فائقة التكثيف

• يمكن استخدام الطحالب ذات درجة الحرارة المتوسطة ، بعد الخلط والتعديل ، لإنتاج أسفلت الطرق الثقيل (50 # ، 70 # ، 90 #) ، مما يحسن مقاومة الشيخوخة والتماسك.
• الطلاءات المقاومة للماء، أسفلت السطوح، طلاءات مضادة للتآكل للأنابيب

• مادة ربط للكربون
• طلاء مضاد للتآكل الصناعي، زيت الطريق
• الكربون المنشط، مواد الكربون الكروية

في السنوات الأخيرة، مع زيادة متطلبات حماية البيئة، تطوير منخفضة البنزو[a]pyrene،أصبحت مواد الكربون ذات السمية المنخفضة والصديقة للبيئة والأسفلت المعدل ومواد الكربون القاحية عالية الجودة محور التركيز الرئيسيعلى الرغم من تصنيف قحط الفحم كموثّل للسرطان من الفئة 1 (بسبب الهيدروكربونات العطرية البوليسيكلية بشكل رئيسي) ،تم التحكم جيدا في تطبيقه الآمن من خلال المعالجة العميقة والاستخدام المغلق.

كمنتج كبير في خط التداول في سلسلة صناعة الفحم الكيميائيمستوى الاستخدام عالية القيمة من حفرة قطران الفحم يؤثر مباشرة على اقتصاد صناعة معالجة قطران الفحم بأكملها، ولا تزال لا يمكن استبدالها في مجالات المعادن ومواد الكربون ومواد الطاقة الجديدة.