从木质素/炭渣得到的碳产物制造技术

从木质素/炭渣得到的碳产物。本发明专利技术涉及一种用于制备石墨的具有至少5%的木质素基焦炭和大于3.36Å且小于3.44Å的d002间距的前体。制备生/石墨制品的方法包括，将从石油产物、煤产物或沥青产物得到的焦炭与从木质素得到的焦炭混合。或者，可将用于不同类型的焦炭的前体材料混合，并一起焦化。可使混合物形成所需形状。随后可使制品碳和石墨化。该量木质素得到的焦炭的量足以改变石墨制品至少一个选择性质。

Carbon products obtained from lignin / carbon residue

Carbon products obtained from lignin / carbon residue. The present invention relates to a precursor for preparing graphite with at least 5% lignin based coke and a D002 spacing greater than 3.36 and less than 3.44. The method for preparing raw / graphite products includes mixing coke from petroleum products, coal products or asphalt products with coke obtained from lignin. Alternatively, the precursor material used for different types of coke can be mixed and coked together. It can make the mixture form the desired shape. The product can then be carbon and graphitization. The amount of coke obtained from this lignin is sufficient to change at least one selective property of graphite products.

【技术实现步骤摘要】
从木质素/炭渣得到的碳产物本申请是国际申请号为PCT/US2014/051796、国际申请日为2014年8月20日、专利技术名称为“从木质素/炭渣得到的碳产物”的专利技术专利申请的分案申请，原申请进入中国国家阶段获得的国家申请号为201480019625.0。
本公开涉及碳制品和制备碳制品的方法领域，更具体地讲，涉及制备石墨制品领域，其中木质素为用于制备石墨制品的前体。木质素，是无木造纸的工业副产物，是地球上最丰富的基于有机物的聚合物之一。木质素可再生，容易得到，并且相对廉价。目前对于木质素而言有有限的市场。实际上，少于2%的可得到的木质素用于制造工业材料或化学品。木质素是具有广泛交联和强的分子间和分子内作用的聚芳族多元醇，因此，其化学结构很复杂。由于木质素的固有的高的基于芳族的碳含量和观测到的高焦化值，它显示作为碳基产品前体的潜力。然而，已发现该多元醇为非晶且高官能化，用木质素作为碳产品给料的尝试很少成功。专利技术简述本文中公开的一种方法为制备石墨制品的方法。这种方法包括，将第一量的从石油产物、煤产物或沥青产物得到的焦炭与第二量的从木质素得到的焦炭混合，从而形成生混合物。使生混合物形成所需形状，从而形成生制品。随后可使生制品碳化，任选石墨化。与仅自第一量的焦炭的焦炭制成的第二石墨制品比较，第二量的焦炭的量足以改变石墨制品至少一个选择性质，以得到石墨制品的所需组性质。本文中公开的另一种方法包括制备生制品的方法。方法包括，将第一量的从石油产物、沥青产物或煤产物得到的焦炭前体材料与第二量从木质素得到的焦炭前体材料混合，从而形成前体混合物。使前体混合物焦化，从而形成焦炭。使焦炭形成所需取向。与仅自第一量的焦炭前体材料的焦炭制成的第二最终制品比较，第二量的焦炭前体的量足以改变从焦炭形成的最终制品的至少一个选择性质，以得到最终制品的所需组性质。本文中包括的进一步的方法为制备生制品的方法。方法包括，将第一量的从具有至少70%碳含量的炭渣(carbonresidue)得到的焦炭前体材料与第二量的从木质素得到的焦炭前体材料混合，从而形成前体混合物。使前体混合物焦化，从而形成焦炭。使焦炭形成所需取向。藉此与仅自第一量的焦炭前体材料的焦炭制成的第二最终制品比较，第二量的焦炭前体的量足以改变从焦炭形成的最终制品的选择性质，以得到最终制品的所需组性质。单片石墨制品具有至少1立方厘米(“cc”)体积，由包含至少5%重量的木质素基焦炭和大于3.36Å且小于3.44Å的d002间距的前体形成。应了解，前面概要描述和以下详述二者提供本公开的实施方案，且旨在提供理解所要求保护的本专利技术的性质和特征的总览或框架。附图简述图1为实施例中所用倾析油样品的TGA。图2为实施例中所用HWL样品的TGA。图3为木质素样品、倾析油样品和二者不同混合物的TGA。图4为石墨棒的CTE对作为前体用于石墨棒的SWKL的百分数的线图。图5为石墨棒的CTE对作为前体用于石墨棒的HWL的百分数的线图。图6为石墨棒的CTE对作为前体用于石墨棒(单独焦化的HWL和倾析油)的HWL百分数的绘图。图7为煅烧HWL/倾析油混合物的XRD。图8为煅烧SWKL/倾析油混合物的XRD。图9为XRD峰强度对煅烧焦炭的HWL/倾析油混合物的CTE的线图。图10为HWL/倾析油石墨化棒的XRD。图11为XRD峰强度对石墨化棒的HWL/倾析油混合物的CTE的线图。专利技术详述本文公开的概念涉及木质素用作碳制品的前体的用途。木质素的一般来源包括WeyerhaeuserCo.ofWashingtonState；LignolInnovationsofBritishColumbia,Canada；MascomaofLebanon,NewHampshire；VirdiaofRedwoodCity,California；和FibriaCelluloseofSaoPaulo,Brazila。木质素可分类成三(3)大类：软木(“SWKL”)或针叶木(裸子植物)、硬木(“HWL”)(双子叶被子植物)和草或一年生植物(单子叶被子植物)木质素及其组合。木质素也可从其它类型生物质制备，包括草和从大规模酿造或生物炼制过程中的废料回收的一致批富木质素材料。木质素前体的实例包括软木碱木质素，其可从软木碱法制浆过程的黑液得到。在木浆生产中，一些木质素和半纤维素溶解，并从纤维素分离。来自制浆过程的黑液为溶解的木质素和半纤维素。硬木给料包括金合欢(Acacia)、缅茄(Afzelia)、神秘果(Synsepalumduloificum)、合欢(Albizia)、桤木(Alder)(例如，欧洲桤木(Alnusglutinosa)、红枝桤木(Alnusrubra))、苹果木、草莓树（Arbutus）、岑树(Ash)(例如，F.nigra、F.quadrangulata、F.excelsior、F.pennsylvanicalanceolata、F.Latifolia、F.profunda、F.americana)、白杨(Aspen)(例如，P.grandidentata、P.tremula、P.tremuloides)、澳大利亚铅笔柏(AustralianRedCedar)(红椿(Toonaciliate))、萹(Ayna)(两蕊苏木(Distemonanthusbenthamianus))、筏(Balsa)(Ochromapyramidale)、椴木(Basswood)(例如，T.americana、T.heterophylla)、山毛榉(Beech)(例如，F.sylvatica、F.grandifolia)、桦木(Birch)(例如，杨叶桦(Betulapopulifolia)、河桦（B.nigra）、纸桦（B.papyrifera）、B.lenta、加拿大黄桦（B.alleghaniensis）/B.lutea、垂枝桦（B.pendula）、毛枝桦（B.pubescens）)、黑豆(Blackbean)、黑木(Blackwood)、破布木(Bocote)、复叶槭(Boxelder)、黄杨木(Boxwood)、巴西木(Brazilwood)、非洲红木(Bubinga)、七叶树(Buckeye)(例如，欧洲七叶树(Aesculushippocastanum)、光叶七叶树(Aesculusglabra)、黄花七叶树(Aesculusflava/Aesculusoctandra))、灰胡桃树(Butternut)、梓树(Catalpa)、樱桃树(Cherry)(例如，黑野樱树(Prunnusserotina)、李腊(Prunuspennsylvanica)、欧洲甜樱桃(Prunusavium))、野苹果木(Crabwood)、栗树(Chestnut)、角瓣木(Coachwood)、黄檀(Cocobolo)、软木斛(Corkwood)、棉白杨(Cottonwood)(例如，大叶钻天杨(Populusbalsamifera)、美洲黑杨(Populusdeltoids)、大平原三角叶杨(Populussargentii)、异叶杨(Populusheterophylla))、锐叶木兰(Cucumbertree)、山茱萸(Dogw本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备生制品的方法，所述方法包括：a. 将第一量的从石油产物、沥青产物或煤产物得到的焦炭前体材料与第二量的从木质素得到的焦炭前体材料混合，从而形成前体混合物；b. 使所述前体混合物焦化，从而形成焦炭；和c. 使所述焦炭形成所需取向；藉此与从所述石油产物、所述沥青产物或所述煤产物得到的焦炭前体材料制成的第二最终制品比较，所述第二量的焦炭前体的量足以改变形成的最终制品的至少一个选择性质，以得到所述最终制品的所需组性质。

【技术特征摘要】
2013.09.05 US 61/8739991.一种制备生制品的方法，所述方法包括：a.将第一量的从石油产物、沥青产物或煤产物得到的焦炭前体材料与第二量的从木质素得到的焦炭前体材料混合，从而形成前体混合物；b.使所述前体混合物焦化，从而形成焦炭；和c.使所述焦炭形成所需取向；藉此与从所述石油产物、所述沥青产物或所述煤产物得到的焦炭前体材料制成的第二最终制品比较，所述第二量的焦炭前体的量足以改变形成的最终制品的至少一个选择性质，以得到所述最终制品的所需组性质。2.权利要求1的方法，其中所述第二量的从木质素得到的焦炭前体材料占用于制备所述焦炭的前体材料总量的至少0.01%重量至小于50%重量。3.权利要求1的方法，其中所述第一量的从所述石油产物得到的焦炭前体材料包括倾析油、倾析油基沥青、石油沥青及其组合中的至少一种。4.权利要求1的方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：OL阿里亚诺维奇，B阿尔纳斯勒，O古尔，AA豪斯纳，RE米勒，
申请(专利权)人：格拉弗技术国际控股有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US