[发明专利]制备用于制造高性能型碳纤维的沥青及用于制造通用型碳纤维的沥青的方法

权利要求书

1、一种制备用于制造高性能型碳纤维的沥青及用于制造通用型碳纤维的沥青的方法，该方法包括以煤或石油来源重油，或通过上述煤或石油来源重油的蒸馏、热处理或氢化得到的重组份为原料，该原料基本不含有不溶于单环芳烃溶剂的组份，或者从中已除去不溶于单环芳烃溶剂的组份；

在芳烃油的存在下，在高压和400～600℃温度下于管式加热器中对上述原料进行第一步连续加热处理，得到基本不含喹啉不溶组份和含有3～30%(重量)二甲苯不溶组份的热处理过的物料，所述芳烃油的量为10～70%(重量)，其沸程为200～350℃，该热处理步骤基本不产生不溶于单环芳烃溶剂的组份，并从该热处理过的物料中除去裂化气和部分轻馏分；

将上述第一步处理过程得到的热处理过的物料进行第二步处理，即在每份(重量)上述热处理过的物料中加入1～5份(重量)单环芳烃溶剂或与单环芳烃具有同样溶解能力的其它溶剂，由此得到不溶性组份并分离该不溶性组分，以及溶于上述溶剂的可溶性组份的溶液；

将第二步处理步骤分离出的不溶性组份进行第三步处理，即在供氢溶剂的存在下加热氢化上述不溶性组份，得到氢处理过的混合物；

由上述第三步骤得到氢处理过的混合物，由上述第二步骤得到可溶性组分于单环芳烃溶剂中的溶液；

处理上述氢处理过的混合物，得到用于制造高性能型碳纤维的基本上光学各向异性的沥青；以及

处理上述可溶性组分于单环芳烃溶剂中的溶液，得到用于制造通用型碳纤维的基本上光学各向同性的沥青。

2、根据权利要求1的方法，其中所述对上述由第三步骤得到的氢处理过的混合物的处理包括：

从氢处理过的混合物中除去上述供氢溶剂和轻馏分以得到基本上光学各向同性的氢化沥青的第四步;

加热处理上述基本上光学各向同性的氢化沥青以得到用于制造高性能型碳纤维的基本上光学各向异性的沥青的第五步;以及

上述对由第二步骤得到的可溶性组分于单环芳烃溶剂中的上述溶液的处理包括：

从可溶组份的上述溶液中除去所述单环芳烃溶剂或与单环芳烃具有相同溶解能力的其它溶剂以得到可溶性组份的第六步;

从第六步得到的上述可溶组分中除去轻馏分以得到可溶性沥青的第七步;以及

加热处理第七步得到的上述可溶性沥青以得到用于制造通用型沥青的基本上光学各向同性的热处理过的沥青的第八步。

3、根据权利要求1的方法，其中在第二步骤中不溶性组份和可溶性组份的溶液的分离是连续进行的。

4、根据权利要求1的方法，其中将1份（重量）或更少的芳烃油加到1份（重量）上述原料中。

5、根据权利要求1的方法，其中所述除去裂化气和部分轻馏分的操作是在200～350℃温度和0～3kg/cm²（绝压）压力下通过蒸馏或闪蒸馏进行的。

6、根据权利要求2的方法，其中将第四步和第五步合并成一个统一的连续分散加热处理步骤，其中将从第三步得到的氢化处理过的混合物于减压或大气压及350～500℃下在惰性气流或过热蒸汽流中分散为细小的油滴以使该细小的油滴与上述惰性气流或过热蒸气流相互接触，由此除去供氢溶剂和轻馏分，同时，将氢处理过的混合物中含有的基本上光学各向同性的氢化沥青转化为基本上光学各向异性的沥青。

7、根据权利要求2的方法，其中将第七步和第八步合并成一个统一的连续分散加热处理步骤，其中将从第六步得到的可溶性组份于减压或大气压及350～500℃下在惰性气流或过热蒸气流中分散为细小的油滴以使该细小的油滴与上述惰性气流或过热蒸汽流相互接触，由此除去轻馏分，同时，将可溶性组分中所含的可溶性沥青转化为基本上光学各向同性的热处理过的沥青。

8、根据权利要求2的方法，其中将第六、第七和第八步合并成一个统一的连续分散加热处理步骤，其中将从第二步得到的所述可溶性组份的溶液于减压或大气压及350～500℃下在惰性气流或过热蒸汽流中分散为油小的油滴以使该油滴与上述惰性气流或过热蒸汽流相互接触，由此除去单环芳烃溶剂或与单环芳烃溶剂具有相同溶解能力的其它溶剂及轻馏分，同时，将可溶性组份的溶液中含有的可溶性沥青转化为基本上光学各向同性的热处理过的沥青。