引 言

煤直接液化瀝青( DCLA) 是煤直接液化過(guò)程的副產(chǎn)品，是一種高灰、高硫和高熱值的物質(zhì)，以前稱為煤直接液化殘?jiān)蛴突以杉s 50%的瀝青類物質(zhì)及約 50%的固體顆粒組成，固體顆粒物中包括超細(xì)磁鐵礦類催化劑、超大分子有機(jī)物顆粒和煤中夾帶的礦物質(zhì)。瀝青類物質(zhì)主要由多環(huán)縮合芳烴組成，具有芳香度高，碳含量高，容易聚合和交聯(lián)的特點(diǎn)，是一種寶貴而獨(dú)特的碳資源。石油瀝青和DCLA 中的瀝青組分由結(jié)構(gòu)極其復(fù)雜的高分子碳?xì)浠衔锛捌浞墙饘? 氧、碳、氮) 衍生物組成的大分子有機(jī)物，各部分的相互作用使瀝青形成一個(gè)相對(duì)平衡的系統(tǒng)。石油瀝青行業(yè)通常是以四組分( 飽和分、芳香分、膠質(zhì)、瀝青質(zhì)) 方法表征瀝青組成，利用正庚烷進(jìn)行溶解，過(guò)濾后得到正庚烷不溶物，用甲苯溶解此不溶物得到瀝青質(zhì)，正庚烷可溶物在中性氧化鋁吸附色譜柱上依次用正庚烷( 或石油醚) 、甲苯、甲苯－乙醇分別沖洗，對(duì)應(yīng)得到飽和分、芳香分、膠質(zhì)，這 4 種組分均是甲苯可溶物。其中膠質(zhì)是分子質(zhì)量?jī)H次于瀝青質(zhì)的大分子多環(huán)芳烴。DCLA 和石油瀝青中的瀝青質(zhì)均是由縮合芳環(huán)組成，分子中含有較多 N、O、S 元素的活性官能團(tuán)。經(jīng) VPO( 蒸汽壓法) 測(cè)試石油瀝青中瀝青質(zhì)的分子質(zhì)量為3 000 ～ 10 000 g /mol，H /C 原子比為 1. 1 ～ 1. 3; 石油瀝青中的膠質(zhì)組分分子質(zhì)量為1 000 ～ 3 000 g /mol，H /C 原子比 1. 4 ～ 1. 5。DCLA 中甲苯不溶物－四氫呋喃可溶物的分子質(zhì)量為2 443 g /mol，相當(dāng)于石油瀝青中的“膠質(zhì)”組分。關(guān)于膠質(zhì)( 又稱樹(shù)脂) 和瀝青質(zhì)目前國(guó)際上沒(méi)有統(tǒng)一的分析方法和嚴(yán)格定義，本文參照石油瀝青的四組分分析方法，將 DCLA甲苯可溶部分按照石油瀝青四組分依次分類為飽和分、芳香分、膠質(zhì)和瀝青質(zhì)，甲苯不溶物－四氫呋喃可溶部分稱為“類膠質(zhì)物”，四氫呋喃不溶物歸為瀝青質(zhì)。

1. 2. 2 老化試驗(yàn)

按照 T 0610—2011《瀝青旋轉(zhuǎn)薄膜加熱試驗(yàn)》，將環(huán)形架 以 15 r /min 轉(zhuǎn) 動(dòng)，同 時(shí) 將 流 速( 4 000 ±200) mL /min 的熱空氣噴入轉(zhuǎn)動(dòng)的盛樣瓶試樣中，試樣在 163 ℃下受熱 75 min 后取出待測(cè)試。瀝青 針 入 度、軟 化 點(diǎn) 和 延 度 采 用 JTGE 20—2011《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程》方法測(cè)定，上海昌吉SYD-2806G全自動(dòng)瀝青軟化點(diǎn)試驗(yàn)器,氧含量采用上海昌吉元素分析儀測(cè)定。