本课题以煤沥青为原料,通过在原料中添加高分子添加剂、调配原料QI含量和改变反应器结构三种途径进行热转化反应,以考察原料组成及体系条件对碳质中间相有序化生长的影响作用。试验分别分析了热转化反应过程中样品组成和性质变化,同时采用偏光显微镜(OM)观察样品的形貌变化。另一方面,试验通过热台原位观察对比了煤沥青和FCC油浆中间相转化过程的差异,进一步研究了体系粘度和气流对中间相有序化生长的影响。最后通过煅烧试验深入考察和比较了高度有序性中间相焦的性质,为产业化应用提供了重要的理论基础。研究结果表明:煤沥青原料中添加一定量的SEBS能促进有序中间相的发展,且随着添加量的增加,中间相有序度增加。在热转化反应前期,SEBS会降低原料体系原生喹啉不溶物的含量和反应体系粘度,促进中间相球体的生长、融并。恒温反应后期,通过SEBS与沥青分子间的接枝与交联反应易生成流线形中间相体。少量的喹啉不溶物不会阻碍中间相有序化的发展,反而促进中间相微晶的形成。在热转化反应过程中,QI含量高的原料容易生成镶嵌结构的中间相体;而低QI物料能生成较好的大区域中间相体,域结构的中间相体在内部裂解气流的作用下容易生成有序性中间相半焦。煅烧和石墨化处理后,含高QI原料生成的样品为轴状、短纤维、层片松散的石墨化焦;而低QI原料生成的样品经过高温处理后呈片层紧密、有序性强的细纤维结构。煤沥青采用变径管式反应器进行热转化反应时,中段样品能生成有序的体中间相。中段管内径的改变增强了体系内的气流导向作用,气流引导并促进了大区域中间相沿一定的方向形成有序的体中间相。热台原位观察发现,粘度适中和一定的气流导向能够促进有序中间相的发展,进一步证实了变径管式反应器的作用原理。和国内外针状焦样品相比,实验室煅烧焦在所比较的特征参数方面达到和超过了现有商品样品。