石油沥青基活性炭及其制备方法 本发明涉及一种活性炭及其制备方法，特别是以石油沥青为原料制备的活性炭及其制备方法。
活性炭在工农业生产中及日常生活中广泛应用，制造活性炭原料多种多样，其中包括煤质炭、木质炭和石油沥青质炭。中国专利申请号为93120049.0和93120925.0，两个专利申请的发明名称均为“活性炭制备方法”。申请号93120049.0专利申请公开的主要技术特征是在于将破碎成粉状的沥青与助挤剂、粘合剂等混匀成型，经抗熔化、碳化和活化处理后，即可得到活性炭产品。申请号93120925.0专利申请公开的主要技术特征在于将破碎成粉状的沥青，经抗熔化后与助挤剂、粘合剂等混匀成型；然后进行炭化和活化处理即可得到活性炭产品。上述两个专利申请都先后采用了抗熔化工序，即物料要在氧化性气氛中逐渐升温，升温速度0.1℃-1℃/分钟。这在工业生产中很难控制，在工业化装置上生产较为困难，另外沥青在炭化、活化工序时，在高温下，排出许多轻质烃类及有害物质不利于环保。
本发明的目的在于克服现有技术的缺点，利用炼油厂现有的加工装置，提供一种工艺简单、操作方便、污染小、产品性能优良的活性炭及其制造方法。
本发明的技术特征在于：该活性炭是由石油沥青制成的石油焦、碳质孔径结构调变剂和粘结剂组成，各组份的重量％含量如下：
石油焦 30 ％ ～ 80％
碳质孔径结构调变剂 0％ ～ 30％
粘结剂 10％ ～ 35％
上面所述的石油焦是由石油沥青制成，石油沥青中各组份的重量％含量分别是；
饱和烃 10％ ～ 70％
芳香烃 20％ ～ 50％
胶质 5％ ～ 30％
沥青质 0.1％ ～ 2.5％
所述的碳质孔径结构调变剂是煤、石墨、淀粉、木炭。
所述的粘结剂是石油沥青或煤焦油，其组成为芳烃+胶质+沥青质的总含量在45％-70％，水分小于5％。
石油沥青基活性炭的制备方法依次包括下述步骤：
A.预炭化工序，将石油沥青即工业上称之为减压渣油或乙烯裂解渣油、催化油浆、抽出油等，经延迟焦化工艺生成石油焦；
B.石油焦磨粉、过筛；
C.按配比将石油焦、碳质孔径结构调变剂和粘结剂混合、搅拌、捏和；
D.经成型机成型、晾干；
E.在炭化炉中炭化；
F.在活化炉中通入活化介质活化。
上面所述的延迟焦化工艺，工艺条件为：
加热炉出口温度 490℃ ～ 510℃
焦炭塔上部温度 415℃ ～ 420℃
焦炭塔下部温度 480℃ ～ 490℃
焦炭塔压力 0.2MPa ～ 0.25MPa
所述的石油焦磨粉、粒度应小于100目，最好小于160目。
所述地石油焦与碳质孔径调变剂以及粘结剂的混合、搅拌、捏和过程中加入捏和料重量的0％～6％的水。
上面所述的捏和料在成型机上成型1～5次，成型料晾干10分钟～40分钟。
所述的炭化工序，炭化温度400℃～650℃。
炭化时间以炭化样的水容量的20％～45％来控制，最好是25％～35％。
所述的活化工序，活化温度800℃～1000℃，活化介质可以是水蒸汽或二氧化碳。活化时间由烧失率确定，一般烧失率控制在60％～70％即可。
采用本发明的方法制备的活性炭产品，其规格如下：
比表面积为500m2/g～1200m2/g，孔容0.45cm3/g～0.gcm3/g，强度为85％～98％，灰分小于5％。
本发明采用石油沥青预炭化工序，即用石油沥青经延迟焦化工艺，制得石油焦，经粉碎后与孔径调变剂，粘结剂和水混匀成型，后经炭化、活化等步骤而制成活性炭。该工艺直接采用现有的延迟焦化工艺与设备，充分利用炼油厂的价廉易得的石油焦，工艺简单、污染低、成型方便、易于工业化生产并避免了沥青在抗熔化工序和炭化、活化工序中发生分解反应而产生轻质石油组份及有害物质，造成环境污染。由于配方中含有孔径调变剂，所以该活性炭可以更好地控制孔径大小，可针对不同的需求，而生产所需孔径的活性炭，特别适用于水质处理和空气净化，如印染污水处理、电镀废水处理、石化污水处理、城市污水处理、饮用水净化。
实施例1
以石油化工混合沥青为原料，混合沥青组成是饱和烃44.04％，芳烃25.99％，胶质29.03％，沥青质0.74％，密度为0.9547g/cm3，经炼油厂延迟焦化工艺加工装置，混合沥青经热裂解反应和缩合、聚合反应，分别产生C1-C4气体组分以及汽油、柴油、蜡油和石油焦，延迟焦化工艺条件为：加热炉出口温度500℃，焦炭塔顶部温度417.5℃，焦炭塔底部温度486.5℃，焦炭塔底压力0.30MPa，石油焦性质为挥发份9.2％，灰分0.42％。
将石油焦7Kg破碎过200目筛与煤3Kg，沥青4Kg，水0.7Kg混合、搅拌、捏和。将捏和料先通过直径3.0mm的成型机成型二次，然后再在直径1.8mm模具上挤压二次成型，成型后将成型料晾干30分钟后，进行炭化，炭化温度为500℃，炭化时间7.5小时，然后进行活化工序，活化温度920℃，活化介质为水蒸汽，活化时间5小时。
产品性能表：
堆积比重 0.404g/cm3 灰分 4.14％
强 度 87％ 碘值 917.5mg/g
亚甲基兰 165.3mg/g CCL4 45.3％
实施例2
以炼油厂减压渣油为原料，其组成为饱和烃55.92％，芳烃25.20％，胶质18.47％，沥青质为0.41％，密度为0.9538g/cm3，经炼油厂延迟焦化工艺加工装置，减压渣油经热裂解反应和缩合、聚合反应，分别产生C1-C4气体组份及汽油、柴油、蜡油和石油焦，延迟焦化工艺条件为：加热炉出口温度500℃，焦炭塔顶部温度417.5℃，焦炭塔底部温度486.5℃，焦炭塔底压力为0.30MPa，石油焦性质为挥发份10.5％，灰份0.3％。
将石油焦8Kg破碎过200目筛，与煤2Kg，煤焦油3Kg在捏和机上捏和均匀，将捏和料在直径3.0mm的成型机上成型二次，然后再在直径1.8mm模具上挤压二次成型，成型料晾干20分钟后，进行炭化，炭化温度为480℃，然后进行活化工序，活化温度为900℃，时间4.5小时，其产品性能为：
堆积比重 0.442g/cm3 灰分 4.14％
亚甲基兰 128.8mg/g 强度 87.8％
碘 值 890.4mg/g
实施例3
以炼油厂减压渣油为原料，其组成为饱和烃56.04％，芳烃为23.24％，胶质20.42％，沥青质为0.30％，密度为0.9557g/cm3，经炼油厂延迟焦化工艺加工装置，减压渣油经热裂解反应和缩合、聚合反应，分别产生C1-C4气体组份及汽油、柴油、蜡油和石油焦，延迟焦化工艺条件为：加热炉出口温度500℃，焦炭塔顶部温度为417.5℃，焦炭塔底部温度为487℃，焦炭塔底压力为0.299MPa，石油焦性质为挥发份9.5％，灰份为0.39％。
将石油焦8.5kg破碎过200目筛，与木炭粉1.5Kg，煤焦油3.0Kg，加水0.5Kg在捏和机上捏和均匀，将捏和料在直径4.5mm成型机上经三次成型，成型料晾干10分钟后，进行炭化，炭化温度490℃，然后进行活化，活化温度920℃，时间4h，其产品性能为：
堆积比重 0.434g/cm3 灰份 2.95％
CCL4 66.5％ 碘值 992.6mg/g
亚甲兰吸付值 187.6mg/g 强度 88.5％