[發(fā)明專利]一種制備針狀焦原料的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410601630.4
• 申請日: 2014-10-31
• 公開（公告）號: CN105623720B
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 閻龍;申海平;王子軍;劉自賓;范啟明
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油化工科學(xué)研究院
• 主分類號: C10G55/04
• 分類號: C10G55/04
• 代理公司: 北京潤平知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11283
• 代理人: 劉國平,顧映芬

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種制備針狀焦原料的方法。

背景技術(shù)

針狀焦是生產(chǎn)高功率、超高功率石墨電極的主要原材料。優(yōu)質(zhì)針狀焦價(jià)格較高，可作為電爐煉鋼用超高功率石墨電極、電動(dòng)汽車用超級電容器、通訊電池用鋰離子電極而被廣泛應(yīng)用。在針狀焦生產(chǎn)中最關(guān)鍵的影響因素是原料性質(zhì)，原料性質(zhì)越好得到的針狀焦產(chǎn)品等級越高。一般要求生產(chǎn)針狀焦的原料中芳烴含量達(dá)到30％-50％，膠質(zhì)、瀝青質(zhì)低于1％、灰分低于100ug/g、硫含量低于0.5％。催化裂化油漿富含的大量芳烴組分是生產(chǎn)針狀焦的理想組分。由于原料的限制目前多數(shù)催化裂化油漿的性質(zhì)不能滿足上述要求，屬于劣質(zhì)油漿，雜質(zhì)多、膠質(zhì)與瀝青質(zhì)含量高，這些組分及雜質(zhì)會嚴(yán)重影響針狀焦的制備過程，使生產(chǎn)的針狀焦質(zhì)量下降甚至不會生成針狀焦。如果將上述組分及雜質(zhì)分離，劣質(zhì)的催化裂化油漿則是理想的針狀焦原料。目前，占催化裂化油漿產(chǎn)量大多數(shù)的劣質(zhì)油漿主要用于調(diào)合燃料油或摻入減渣作為延遲焦化的原料，在上述過程中大量的芳烴組分成為燃料油組分與普通焦炭，這無疑是極大的浪費(fèi)。如何利用現(xiàn)有工藝，使劣質(zhì)催化裂化油漿滿足針狀焦原料的要求是亟待解決的問題。

CN101724420B公開了一種利用延遲焦化工藝處理催化裂化油漿和常規(guī)焦化原料生產(chǎn)針狀焦原料的方法。在該方法中油漿從焦炭塔中上部進(jìn)料，常規(guī)焦化原料從焦炭塔底進(jìn)料，在焦炭塔內(nèi)油漿與高溫油氣相接觸，除去不利于針狀焦生產(chǎn)的組分，通過焦化分餾塔的側(cè)線獲得焦化蠟油作為針狀焦原料。在該方法中由于油漿不經(jīng)過加熱爐輻射段，溫度較低且油漿全部從中上部進(jìn)料，停留時(shí)間較短，這使得部分膠質(zhì)、瀝青質(zhì)不能充分反應(yīng)，就會被油氣攜帶到焦化蠟油中；另一方面若原料油漿中的硫含量較高，焦化蠟油中的硫含量很難滿足要求，因此該方法的應(yīng)用受到相當(dāng)?shù)南拗啤４送猓舆t焦化的主要反應(yīng)器是焦炭塔，在焦炭塔內(nèi)原料轉(zhuǎn)化為油氣與焦炭，傳統(tǒng)延遲焦化工藝中大量芳烴組分來不及從焦炭塔離開就轉(zhuǎn)化為焦炭，降低了針焦原料的產(chǎn)量。

CN1872963A公開了一種生產(chǎn)針狀焦的原料預(yù)處理方法，原料油先經(jīng)減壓蒸餾脫除其中非理想組分，剩余的理想組分與氫氣、加氫催化劑接觸，加氫反應(yīng)物流經(jīng)分離得到生產(chǎn)針狀焦的原料。該方法需要單獨(dú)的過濾、減壓蒸餾裝置，投資較大，并且通過該方法得到的針狀焦原料中仍然含有一定量的膠質(zhì)，會影響針狀焦的質(zhì)量生產(chǎn)高等級的針狀焦產(chǎn)品較為困難。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于提供一種新的制備針狀焦原料的方法，通過本發(fā)明的方法能夠制備優(yōu)質(zhì)的針狀焦原料，并且能夠擴(kuò)展針狀焦的原料來源。

本發(fā)明提供一種制備針狀焦原料的方法，該方法包括將經(jīng)過加熱爐輻射段加熱的混合原料注入焦炭塔中進(jìn)行延遲焦化反應(yīng)，并將延遲焦化反應(yīng)產(chǎn)生的油氣進(jìn)行分餾，得到蠟油組分；其中，所述混合原料含有催化裂化油漿和延遲焦化原料，在延遲焦化反應(yīng)過程中，在所述焦炭塔頂部通過管線注入冷卻油和/或冷卻水，在焦炭塔底部注入蒸汽，注入冷卻油和/或冷卻水的管線伸入焦炭塔中，且所述冷卻油和/或冷卻水中含有脫硫、脫氮催化劑。

在本發(fā)明的所述制備方法中，在所述焦炭塔的頂部通過管線注入冷卻油和/或冷卻水，并適當(dāng)控制伸入焦炭塔內(nèi)的注入冷卻油和/或冷卻水的管線長度，可以降低焦炭塔上部溫度有利于減少利于生產(chǎn)針狀焦的芳烴組分在焦炭塔內(nèi)的反應(yīng)。

在所述焦炭塔的頂部通過管線注入冷卻油和/或冷卻水，可以降低焦炭塔上部溫度，從而有利于減少利于生產(chǎn)針狀焦的芳烴組分在焦炭塔內(nèi)的反應(yīng)。

在本發(fā)明的所述制備方法中，冷卻油和/或冷卻水是通過管線以水柱的形式注入的，使得冷卻油和/或冷卻水不會以微小液滴的形式直接攜帶到大油氣管線中。

在本發(fā)明的所述制備方法中，通過在焦炭塔底部注入蒸汽，能夠有效地保持生焦孔道及降低易發(fā)生二次反應(yīng)組分的停留時(shí)間。

在本發(fā)明的所述制備方法中，焦化原料與催化裂化油漿中的膠質(zhì)、瀝青質(zhì)通過一系列的裂化及縮合反應(yīng)，以生成餾分油與焦炭的形式得到脫除，金屬雜質(zhì)也作為焦炭的組分得到脫除，硫、氮因?yàn)樵诿摿颉⒚摰呋瘎┐嬖跅l件下得到降低。

另外，在本發(fā)明的所述制備方法中，由于瀝青質(zhì)、膠質(zhì)與金屬能夠在焦炭塔已經(jīng)進(jìn)行了脫除，且硫、氮也能夠得到降低。因此，本發(fā)明的制備方法特別適用于性質(zhì)較差的催化裂化油漿(例如：瀝青質(zhì)大于4重量％(優(yōu)選為4-15重量％、灰分大于0.2重量％(優(yōu)選為0.2-1重量％)、硫含量大于0.8重量％(優(yōu)選為0.8-3重量％))。此外，由于本發(fā)明的制備方法能夠適用于性質(zhì)較差的催化裂化油漿，由此能夠擴(kuò)展針狀焦的原料來源。

本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的具體實(shí)施方式部分予以詳細(xì)說明。