[發明專利]一種針狀焦的生產方法

有效

• 申請號: 200910305840.8
• 申請日: 2009-08-20
• 公開（公告）號: CN102021005A
• 公開（公告）日: 2011-04-20
• 發明（設計）人: 周竟平;郭秀學;林維華
• 申請（專利權）人: 山東金誠重油化工有限公司
• 主分類號: C10B55/00
• 分類號: C10B55/00
• 代理公司: 青島發思特專利商標代理有限公司 37212
• 代理人: 馬俊榮

技術領域

本發明涉及一種針狀焦的生產方法，特別是一種高質量針狀焦的生產方法。

背景技術

針狀焦是20世紀70年代炭素材料中大力發展的一種優質炭素原料，外觀為銀灰色、有金屬光澤的多孔固體，表面呈明顯的細長針狀或纖維狀的紋理走向，有潤滑感，內部孔大而少，略呈橢圓形，因其外觀具有明顯的針狀或纖維狀紋理結構，故稱為針狀焦(Needle?Coke)。針狀焦具有低熱膨脹系數、低孔隙度、低硫、低灰分、低金屬含量、高導電率及易石墨化等一系列優點。由針狀焦制成的石墨制品具有高密度、高強度、高純度、高結晶度、高導電導熱性、低熱膨脹系數、低燒蝕性等特點，在國防和冶金工業中得到廣泛的應用，其中冶金工業中的用量最大。在冶金工業中，用針狀焦制成的超高功率(UHP)石墨電極可以明顯提高冶煉效率，降低電耗和原材料消耗，減少環境污染。

近年來，隨著國內電爐煉鋼工業的發展和電極生產技術的進步，針狀焦的需求量也隨之增加，目前我國每年需要針狀焦15~20萬噸。針狀焦由于在市場上供不應求，其價格也一路攀升，2008年底進口針狀焦價格已經達到1700美元/噸，國內市場針狀焦的價格也在1.5萬元/噸左右。由于國內產能不足，長期依賴進口，針狀焦具有良好的市場前景。

針狀焦的生產需要特殊的工藝條件，國外針狀焦生產技術受到嚴格保密，目前世界上只有美國大陸石油公司、美國大湖炭素公司、美國聯合碳化物公司、殼牌公司、日本興亞和日本水島石油公司、日本日鐵化學和三菱化成公司等幾家公司可以生產針狀焦，世界針狀焦總產量為130萬噸左右(其中石油系針狀焦約占85％左右)。國內中國石油錦州石化公司、山東海化集團、遼寧方大集團、山東充礦科藍煤焦化有限公司、山西宏特煤化工有限公司據稱具有生產針狀焦的能力。但受原料和工藝技術的限制，目前，國內能夠連續生產石油系針狀焦的只有錦州石化公司一家。國內生產的針狀焦主要用于HP石墨電極的生產，但還不能滿足UHP石墨電極生產的需要，用于生產UHP石墨電極的針狀焦基本依靠進口。國內生產的針狀焦質量不均勻且穩定性差、強度低及粉焦含量多。

美國專利U.S.Patent?4547284?coke?production介紹了一種延遲焦化過程的焦炭生產方法，特別是用經過預處理的原料生產針狀焦方法，該專利強調的是一個焦炭塔換塔(istaken?off-stream)后操作和處理，重點是對離線焦炭塔內的焦炭進行熱處理(″off-stream″heating)，熱處理介質是不裂化的氣體(non-coking?vapor)，該專利提到熱處理介質有焦化液體餾分，焦化氣體，蒸汽，氮氣，其它非氧化的非裂化氣體，該專利還提到焦化循環油及含低濃度焦化原料的循環油也可作為熱處理介質，只是這種介質能生焦(forming?coke)，其焦炭質量比用非裂化氣體的焦炭質量差。

中國專利02120777.1公開了一種降低焦炭揮發分的延遲焦化方法，是將常規焦化原料、較少焦化的原料分別加熱至420℃～505℃、490℃～525℃后進入焦炭塔，反應生成的焦炭留在焦炭塔內，分離焦化油氣得到焦化氣體、焦化汽油、焦化柴油、焦化瓦斯油，較少焦化的原料在一個焦化周期的一段時間中代替常規焦化原料作為焦化進料，經焦化加熱爐加熱后進入焦炭塔反應。該方法通過提高焦炭塔內溫度使塔內的生焦揮發分降低至3～12m％。

中國專利02116913.6公開了一種減少焦化瓦斯油的延遲焦化方法，將常規焦化原料、焦化瓦斯油分別加熱至420℃～505℃、490℃～525℃后進入焦炭塔，反應生成的焦炭留在焦炭塔內，分離焦化油氣得到焦化氣體、焦化汽油、焦化柴油、焦化瓦斯油，其中焦化瓦斯油在一個焦化周期的一段時間中代替常規焦化原料作為焦化進料，經焦化加熱爐加熱至進入焦炭塔反應。該方法通過對焦化瓦斯油單獨進行高溫深度裂化，將焦化瓦斯油收率降低至0～20m％，焦化柴油收率提高2～15個百分點，焦炭揮發分降低到4m％～12m％，也延緩了焦化加熱爐結焦傾向。

中國專利200410029874.6公開了一種提高焦炭強度的延遲焦化方法，焦化原料油經焦化加熱爐加熱后進入焦炭塔，在變溫、變壓、變循環比的條件下反應，生成的焦炭留在焦炭塔內，焦化油氣經分離得到焦化氣體、焦化汽油、焦化柴油、焦化蠟油。該方法生產出強度較高的針狀焦，從而減少焦炭中粉焦的含量，同時降低焦炭的熱膨脹系數，提高針狀焦的質量。