[发明专利]包覆沥青及其制备方法和装置

说明书

本发明涉及包覆沥青领域，公开了一种包覆沥青及其制备方法和装置。所述制备方法包括以下步骤：(1)将煤液化沥青熔化后通过微滤膜过滤，得到精制沥青；(2)将所述精制沥青在真空条件下进行分子蒸馏，得到轻组分沥青和低软化点包覆沥青；(3)将所述轻组分沥青与交联剂进行交联反应，得到高软化点包覆沥青。通过以上方法获得的包覆沥青包括低软化点包覆沥青和高软化点包覆沥青，所述包覆沥青具有性能好、收率高、灰分低、QI含量低、产品可分级的优点。本发明的制备方法和装置反应条件相对温和，可实现精准加工，工艺流程简单，操作控制及时，污染小，适合工业化生产。

技术领域

本发明涉及包覆沥青领域，具体涉及一种包覆沥青及其制备方法和装置。

背景技术

石墨材料作为锂离子电池负极材料，具有比容量高、循环性能好、嵌脱锂平台低、成本低廉等优点，成为最具有商业价值的锂离子电池负极材料。但是由于石墨与有机溶剂电解液的相容性很差，人们开始对石墨材料进行表面包覆等修饰和改性处理，最常使用的是包覆沥青。改性的方法有掺杂其他元素、表面氧化处理、表面包覆处理等。

目前包覆沥青基本被国外垄断，价格高昂，且多以油系沥青为原料进行生产。专利CN109233305B公开了本发明提供了一种将软沥青精制后与古马隆树脂复配制备包覆沥青方法，得到软化点低于120℃，残碳不足37％的包覆沥青，存在产品性能差且收率低的缺陷。孙书双等以净化缩聚沥青(中间相碳微球生产中的母液沥青)为原料，通过空气氧化法制备出高软化点包覆沥青，但其全部通过聚合交联制备包覆沥青，导致无法实现原料的分级利用和精准加工，且其产品收率最高仅为68.56％。

现有包覆沥青通过石油沥青或煤沥青等软化点较低的沥青氧化交联得到，一般未进行精制除杂、组分切割和精准加工利用，导致现有制备方法存在产品性能差、收率低、产品结构单一、工艺复杂等影响工业化生产的难题，限制了包覆沥青在锂电池负极材料中的应用。

煤液化沥青是煤直接液化的副产物，主要由多环的缩合芳烃组成，具有芳香度高，碳含量高，软化点高(120-180℃)，容易聚合或交联的特点，这是很多石油沥青质所没有的特性，是一种非常宝贵而独特的资源。国内外以煤液化沥青制备包覆沥青的技术目前尚未有人研究，本专利技术是针对上述制备包覆沥青的技术难题，提供的一种以煤液化沥青为原料，通过原料精制除杂、组分切割、聚合改性等步骤，制备出性能好、收率高、灰分低、产品可分级的包覆沥青的方法。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的产品性能差、收率低、产品结构单一、未能精准加工、工艺复杂等影响工业化生产的问题，提供一种包覆沥青及其制备方法和装置。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种包覆沥青的制备方法，包括以下步骤：

(1)将煤液化沥青熔化后通过微滤膜过滤，得到精制沥青；

(2)将所述精制沥青在真空条件下进行分子蒸馏，得到轻组分沥青和低软化点包覆沥青；

(3)将所述轻组分沥青与交联剂进行交联反应，得到高软化点包覆沥青。

本发明第二方面提供一种包覆沥青，所述包覆沥青通过第一方面所述的制备方法制备得到；其中，所述包覆沥青包括低软化点包覆沥青和高软化点包覆沥青。

本发明第三方面提供一种包覆沥青的制备装置，包括：

原料除杂单元10，所述原料除杂单元10设置有煤液化沥青原料入口、固体杂质出口和精制沥青出口，所述原料除杂单元10用于过滤去除所述煤液化沥青原料中的固体杂质和QI，得到灰分和QI含量低的精制沥青；

组分切割单元20，设置有精制沥青入口、轻组分沥青出口和包覆沥青出口，所述精制沥青入口与所述精制沥青出口相连，用于对所述精制沥青进行分子蒸馏切割，分离轻组分沥青后得到低软化点包覆沥青；