[發(fā)明專利]一種大循環(huán)比油系針狀焦焦化的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110231006.6
• 申請日: 2011-08-12
• 公開（公告）號: CN102295943A
• 公開（公告）日: 2011-12-28
• 發(fā)明（設計）人: 張宏利;朱燕玲;郭小宇;何印紅;張沖
• 申請（專利權）人: 中石油東北煉化工程有限公司葫蘆島設計院
• 主分類號: C10B55/00
• 分類號: C10B55/00
• 代理公司: 葫蘆島天開專利商標代理事務所(特殊普通合伙) 21230
• 代理人: 魏勇

技術領域

本發(fā)明涉及的是石油煉化領域的石油產品焦化方法，具體地說是一種大循環(huán)比油系針狀焦焦化的方法。

背景技術

針狀焦是一種優(yōu)質炭素材料，由于粉碎后呈細長的針狀顆粒而得名。針狀焦外觀具有金屬光澤、內部具有層狀結構，它取向性好，導電、導熱性能好，是制造煉鋼用超高功率電極的主要原料。采用超高功率電極煉鋼，冶煉時間可縮短2/3，電耗可減少50%。

國內外針狀焦根據原料來源，分為油系針狀焦和煤系針狀焦兩種。不管原料來源于石油還是煤焦油，在生產針狀焦過程中，都必須采用不同于普通延遲焦化的大循環(huán)比針狀焦焦化工藝，才能獲得適合生產針狀焦的生焦。

目前通常采用延遲焦化工藝，延遲焦化工藝是石油化工行業(yè)深度加工重質渣油的主要手段，在石油化工領域普遍應用。石油加工行業(yè)的延遲焦化，其主要目的產品為汽柴油，工藝操作上要盡可能減少焦炭的生成，而針狀焦焦化工藝卻正好相反，需要盡可能的多生產針狀焦。目的產品的不同，決定了其工藝雖相近，但卻有存在本質的區(qū)別。

針狀焦的成焦機理與普通石油焦相差較大，操作參數和設備結構的選擇是本項目能否成功的關鍵。在原料條件基本相同的前提下，不同的操作條件，質量差異很明顯。這說明，在原料條件基本相同的情況下，針狀焦質量的關鍵是工藝條件的優(yōu)化選擇。在針狀焦焦化生產中，要綜合考慮溫度、壓力、循環(huán)比、升溫速率等諸因素對生焦質量的影響及塔內氣速對焦結構的定向作用等。通常在焦化反應初期，以相對高的壓力操作，反應后期以一定速率降低焦化塔壓力比在后期恒壓下生產的針狀焦質量要好，且焦炭收率高。焦化初期塔中保持較高壓力,對中間相各向異性發(fā)展有利，在此條件下，揮發(fā)性物質在焦化塔中留存較多,并通過溶解或氫轉移來緩和焦化反應，使焦化物料保持較低的粘度，利于中間相小球充分地長大，融并。在焦化后期,以一定速率降壓，會驅使大的中間相分子在固化時按一定途徑放出氣體,?以均勻氣速“拉焦”，可以形成結晶度好的針狀焦。另外焦炭塔高徑比的不同，造成塔內“拉焦”氣速不同，對針狀焦的質量也有一定的影響。而且，焦化循環(huán)油夾帶焦化粉末對針狀焦產品質量有較大的負面的影響。

發(fā)明內容

為了克服現有針狀焦焦化方法所存在的不足，本發(fā)明提出了一種大循環(huán)比油系針狀焦焦化的方法，該方法以多環(huán)芳烴混合物為原料，在焦炭塔內進行大循環(huán)比焦炭化獲得針狀焦，解決針狀焦生產的技術問題。

發(fā)明解決技術問題所采用的方案是：

本發(fā)明以多環(huán)芳烴混合物為原料，經過反應、分餾和放空過程，制成針狀焦產品。

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1、反應過程：

原料180℃直接進入原料油緩沖罐，然后由原料油泵抽出，送經焦化重油-原料油換熱器，換熱到245℃后進入焦化加熱爐的對流段加熱升溫到330℃，然后進入分餾塔塔底換熱板上下，在此與來自焦炭塔，并經焦化油氣脫液塔脫液后的420℃熱油氣接觸換熱，原料油中重餾分與熱油氣中的被冷凝的循環(huán)油一起流入塔底，在365℃下，用加熱爐輻射進料泵抽出分兩路打入焦化加熱爐的對流段，在爐管內三點注水以提高管內流速，防止結焦；流經輻射段被快速升溫到505℃，然后經過加熱的焦化油經四通閥進入焦炭塔底部，在適當溫度、壓力條件下，發(fā)生裂解和縮合化學反應，焦化油轉化為較輕的油氣和較重的焦炭。當焦炭在焦炭塔內達到一定高度后，加熱爐出口物料通過四通閥切換進入另一焦炭塔繼續(xù)生焦；切換后，老塔用?1.3MPa蒸汽進行小吹汽，將塔內殘留油氣吹至分餾塔、保護中心孔、維持延續(xù)焦碳塔內的反應；然后再改為大吹汽、給水進行冷焦；焦炭塔吹汽、冷焦時產生的大量≥180℃高溫蒸汽及少量油氣進入放空塔；

焦炭塔在大吹汽完畢后，由冷焦水泵抽冷焦水送至焦炭塔進行冷焦；當焦炭塔頂溫度降至80℃以下，冷焦完畢，停冷焦水泵，塔內存水經放水線放凈，塔內保證微正壓，焦炭塔開始除焦；

以高壓水將焦炭塔內焦炭清除出焦炭塔，焦炭靠重力經斜坡通道流入儲焦池，除焦完畢，將空塔上好頂、底蓋后，再對焦炭塔進行趕空氣、蒸汽試壓，預熱，當焦炭塔底溫度預熱至330℃左右時，恒溫1小時左右；預熱產生的甩油至甩油罐。焦炭塔則可轉入下一輪生焦生產。

2、分餾過程

焦炭塔頂420℃高溫油氣經焦化重油餾分急冷后，進入焦化分餾塔底換熱段下，用回流油洗滌其中焦粉，同時把循環(huán)油冷凝下來；循環(huán)油混入焦化原料并一起用加熱爐輻射進料泵送至焦化加熱爐；焦化油氣在分餾塔內蒸餾，分出焦化煤氣、焦化輕油及焦化重油餾份；