1.本发明涉及一种浸渍剂沥青的制备方法，尤其涉及一种喹啉不溶物含量为零的浸渍剂制备方法。
背景技术：
2.随着钢铁工业的不断发展，对石墨电极的性能要求也越来越高。石墨电极，主要以天然石墨（或针状焦）、粘结剂沥青、浸渍剂沥青为原料，经过成型、逐步高温热处理而制得。其中，浸渍剂沥青的作用是将成型或热处理过程产生的孔隙进行填充，减少石墨电极的活性位，进而延长石墨电极的使用寿命。对此，浸渍剂沥青的浸渍效果和浸渍次数对石墨电极的生产成本及使用寿命产生重要影响。
3.目前，国内生产浸渍剂沥青主要有两种方法。一种是以中温煤沥青为原料，通过离心分离或过滤脱除部分喹啉不溶物（qi）；因中温煤沥青自身喹啉不溶物含量在5-9%，所以该种方法所制浸渍剂沥青的喹啉不溶物含量通常在2-3.5%。另一种方法，是以煤焦油为原料，通过洗油和煤油的混合物脱除其中的喹啉不溶物组分，然后进行适度热聚合得到低喹啉不溶物的浸渍剂沥青。理论上，通过提高沉降比可以显著降低浸渍剂沥青的喹啉不溶物含量，但会造成生产成本的增加，因此该种方法所制浸渍剂沥青的喹啉不溶物一般在1-1.5%。浸渍剂沥青的喹啉不溶物将直接影响石墨电极的浸渍效果和浸渍次数，所以国内石墨电极厂家一般都需要将石墨电极反复浸渍3到4次，这无疑增大了石墨电极的生产成本。因此，如何采用新的途径制备喹啉不溶物为0%的浸渍剂沥青是国内碳素行业行业急需的一种沥青品种。
4.乙烯焦油，是乙烯生产过程中产生的副产品，国内乙烯焦油的产量高达180万吨/年。目前，乙烯焦油主要用作燃料油或工业炭黑的原料，附加值极低，如何实现乙烯焦油的高附加值化是石化行业面临的一大难题。
技术实现要素：
5.本发明克服了现有技术存在的不足，提供了一种喹啉不溶物含量为零的浸渍剂制备方法。本方法针对国内浸渍剂沥青的性能现状以及乙烯焦油的背景，以乙烯焦油为原料，通过控制乙烯焦油的组成、热聚合及空气氧化条件，制得一种喹啉不溶物为0%的浸渍剂沥青。不仅能有效减少石墨电极的生产成本，而且也为乙烯焦油高附加值化提供了一种途径。
6.为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种喹啉不溶物含量为零的浸渍剂制备方法，包括以下步骤：1）采用管式反应器将乙烯焦油加热至80-150℃，然后自流入陶瓷板式过滤器，脱除乙烯焦油中的喹啉不溶物和灰分；2）将脱除喹啉不溶物和灰分的乙烯焦油通过齿轮泵输送至第一釜式搅拌反应器，将乙烯焦油加热至230～250℃，并通过抽真空分离其中的轻组分，得到重质焦油；3）将部分所述重质焦油通过齿轮泵输送至第二釜式搅拌反应器，通入空气，在
250-340℃下反应2-10h，搅拌速度为200-300r/min，反应压力为40-90kpa，制得中温石油沥青；4）通过齿轮泵将所述中温石油沥青输送至第三釜式搅拌反应器，同时将一定量的由步骤（2）所制得的所述重质焦油通过齿轮泵输送至第三釜式搅拌反应器，将两者搅拌混合反应；5）通过齿轮泵将从第三釜式搅拌反应器得到的液相沥青输送至沥青成型机，即制得喹啉不溶物为零的浸渍剂沥青。
7.所述乙烯焦油，其软化点为20～35℃，喹啉不溶物含量为0.01-0.1%，灰分含量低于100-500ppm。
8.所述重质焦油，其软化点为40～60℃，喹啉不溶物含量为0%，灰分含量为0%，结焦值为8-14%。
9.所述中温石油沥青，其软化点为120～160℃，喹啉不溶物含量为0%，灰分含量为0%，结焦值为48-56%。
10.第三釜式搅拌反应器中所述中温石油沥青与所述重质焦油的质量比为1-49：1；反应温度为150-250℃，反应压力为0.1-0.5mpa，搅拌时间为1-4h。
11.本发明与现有技术相比具有以下有益效果。
12.一、本发明所制浸渍剂沥青的喹啉不溶物为0%，该材料在液化状态下将具有很好的流变性，可以减少石墨电极生产过程中的浸渍次数。
13.二、通过调节空气氧化条件，所制浸渍剂沥青的结焦值仍达45-48%，在一定程度上提高了浸渍剂沥青的残碳率。
14.三、乙烯焦油，价格低廉，所制浸渍剂沥青的生产成本较低，为国内石墨电极行业提供优质的浸渍剂沥青产品。
15.四、将附加值极低的乙烯焦油转化成浸渍剂沥青，有效解决了石化行业所面临的一大难题。
具体实施方式
16.结合以下实施例对本发明做进一步的说明。
17.实施例1以软化点为23℃、qi含量为0.02%、灰分含量为110ppm的乙烯焦油为原料，采用管式反应器将乙烯焦油加热至100℃，然后自流入陶瓷板式过滤器，脱除乙烯焦油中的qi和灰分。将脱除qi和灰分的重质焦油通过齿轮泵输送至3m3的第一釜式搅拌反应器，将乙烯焦油加热至250℃，并通过抽真空分离其中的轻组分，压力为50kpa。制得的重质焦油，其软化点为42℃、qi含量为0%、灰分含量为0%、结焦值为13%。
18.实施例2以软化点为23℃、qi含量为0.02%、灰分含量为110ppm的乙烯焦油为原料，采用管式反应器将乙烯焦油加热至100℃，然后自流入陶瓷板式过滤器，脱除乙烯焦油中的qi和灰分。将脱除qi和灰分的重质焦油通过齿轮泵输送至3m3的第一釜式搅拌反应器，将乙烯焦油加热至236℃，并通过抽真空分离其中的轻组分，压力为50kpa。制得的重质焦油，其软化点为35℃、qi含量为0%、灰分含量为0%、结焦值为10%。
19.实施例3将实施例1所制重质焦油通过齿轮泵输送至2.5m3的第二釜式搅拌反应器，通入空气，在300℃下反应6h，搅拌速度为200r/min，反应压力为50kpa，制得中温石油沥青。所制中温石油沥青的软化点为135℃、qi含量为0%、灰分含量为0%、结焦值为46%。
20.实施例4将实施例1所制重质焦油通过齿轮泵输送至2.5m3的第二釜式搅拌反应器，通入空气，在300℃下反应9h，搅拌速度为200r/min，反应压力为50kpa，制得中温石油沥青。所制中温石油沥青的软化点为158℃、qi含量为0%、灰分含量为0%、结焦值为49.7%。
21.实施例5将实施例1所制重质焦油通过齿轮泵输送至2.5m3的第二釜式搅拌反应器，通入空气，在300℃下反应9h，搅拌速度为200r/min，反应压力为80kpa，制得中温石油沥青。所制中温石油沥青的软化点为142℃、qi含量为0%、灰分含量为0%、结焦值为47.1%。
22.实施例6将实施例1所制重质焦油通过齿轮泵输送至2.5m3的第二釜式搅拌反应器，通入空气，在340℃下反应6h，搅拌速度为200r/min，反应压力为50kpa，制得中温石油沥青。所制中温石油沥青的软化点为161℃、qi含量为0%、灰分含量为0%、结焦值为54%。
23.实施例7通过齿轮泵将实施例3所制中温石油沥青输送至2m3的第三釜式搅拌反应器，同时将实施例1所制重质焦油通过齿轮泵输送至搅拌反应器3。当中温石油沥青与重质焦油的质量比为80%：20%、混合温度为160℃，混合压力为0.2mpa，搅拌时间为3h时，制得液相浸渍剂沥青。通过齿轮泵将液相浸渍剂沥青由第三釜式搅拌反应器输送至沥青成型机，即制得固态浸渍剂沥青。所制固态浸渍剂沥青的qi含量为0%、灰分含量为0%、软化点为68℃、结焦值为37%。
24.实施例8通过齿轮泵将实施例3所制中温石油沥青输送至2m3的第三釜式搅拌反应器，同时将实施例1所制重质焦油通过齿轮泵输送至搅拌反应器3。当中温石油沥青与重质焦油的质量比为90%：10%、混合温度为160℃，混合压力为0.2mpa，搅拌时间为3h时，制得液相浸渍剂沥青。通过齿轮泵将液相浸渍剂沥青由第三釜式搅拌反应器输送至沥青成型机，即制得固态浸渍剂沥青。所制固态浸渍剂沥青的qi含量为0%、灰分含量为0%、软化点为75℃、结焦值为41.5%。
25.实施例9通过齿轮泵将实施例4所制中温石油沥青输送至2m3的第三釜式搅拌反应器，同时将实施例1所制重质焦油通过齿轮泵输送至搅拌反应器3。当中温石油沥青与重质焦油的质量比为90%：10%、混合温度为160℃，混合压力为0.2mpa，搅拌时间为3h时，制得液相浸渍剂沥青。通过齿轮泵将液相浸渍剂沥青由第三釜式搅拌反应器输送至沥青成型机，即制得固态浸渍剂沥青。所制固态浸渍剂沥青的qi含量为0%、灰分含量为0%、软化点为87℃、结焦值为45.3%。
26.实施例10通过齿轮泵将实施例6所制中温石油沥青输送至2m3的第三釜式搅拌反应器，同时
将实施例1所制重质焦油通过齿轮泵输送至搅拌反应器3。当中温石油沥青与重质焦油的质量比为80%：20%、混合温度为160℃，混合压力为0.2mpa，搅拌时间为3h时，制得液相浸渍剂沥青。通过齿轮泵将液相浸渍剂沥青由第三釜式搅拌反应器输送至沥青成型机，即制得固态浸渍剂沥青。所制固态浸渍剂沥青的qi含量为0%、灰分含量为0%、软化点为81℃、结焦值为43.4%。
27.实施例11通过齿轮泵将实施例6所制中温石油沥青输送至2m3的第三釜式搅拌反应器，同时将实施例1所制重质焦油通过齿轮泵输送至搅拌反应器3。当中温石油沥青与重质焦油的质量比为90%：10%、混合温度为160℃，混合压力为0.2mpa，搅拌时间为3h时，制得液相浸渍剂沥青。通过齿轮泵将液相浸渍剂沥青由第三釜式搅拌反应器输送至沥青成型机，即制得固态浸渍剂沥青。所制固态浸渍剂沥青的qi含量为0%、灰分含量为0%、软化点为98℃、结焦值为48.7%。
28.上述实施方式仅示例性说明本发明的原理及其效果，而非用于限制本发明。对于熟悉此技术的人皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改进。因此，凡举所述技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。