[發明專利]石油焦的改性方法及由此得到的改性石油焦和碳質還原劑及工業硅的冶煉方法

有效

• 申請號: 201710595989.9
• 申請日: 2017-07-20
• 公開（公告）號: CN109279609B
• 公開（公告）日: 2021-01-08
• 發明（設計）人: 范啟明;申海平;劉自賓;閻龍
• 申請（專利權）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研究院
• 主分類號: C01B33/025
• 分類號: C01B33/025
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 劉國平;顧映芬

本發明涉及工業硅冶煉和新能源技術領域，公開了一種石油焦的改性方法及由此得到的改性石油焦和碳質還原劑及工業硅的冶煉方法，該改性方法包括：將改性劑與石油焦混合，然后將混合物烘干、成型，其中，所述改性劑為瀝青和/或重油。利用本發明改性方法得到的改性石油焦替代木炭作為工業硅的碳質還原劑組分，能夠解決石油焦作為工業硅冶煉用碳質還原劑組分時存在的反應活性偏低、揮發分偏低等不足，提高其適應性。

技術領域

本發明涉及工業硅冶煉和新能源技術領域，具體涉及一種石油焦的改性方法及由此得到的改性石油焦和一種碳質還原劑及一種工業硅的冶煉方法。

背景技術

木炭、洗煤是目前工業硅行業內常用的碳質還原劑，木炭工藝和洗煤油焦工藝是目前工業硅生產的主流工藝。由于木炭對森林資源的依賴，嚴重破壞生態環境，隨著森林資源的保護意識加強，木炭供應的日趨緊張，降低木炭使用量已經成為趨勢。因此，必須尋找適合工業硅冶煉的新型碳質還原劑, 以保證生產的需要和降低生產成本。在國外，一些工業硅冶煉技術先進的國家，如挪威等以煤或煤基炭作為工業硅冶練的還原劑，可降低生產成本，提高企業的經濟效益。但煤或煤基炭存在灰分含量高的問題，從而導致工業硅產品中微量元素含量，影響產品質量及其等級。

石油焦作為碳質還原劑之一，具有灰分含量小、固定碳含量高，具有一定的機械強度等特點，可根據爐況和產品質量要求作為還原劑使用。中國石油焦年產量為2500萬噸左右，以石油焦替代木炭作為工業硅冶煉還原劑，一方面能夠拓寬石油焦的應用領域，同時可提高石油焦的附加值。但目前國內延遲焦化裝置為了提高經濟效益，都采取比較苛刻的工藝操作條件以得到更高的液體產物收率，因此對石油焦的揮發分有嚴格的考核指標，要求石油焦(生焦)的揮發分不能大于12％，一般平均在10％左右。低的揮發分不適合工業硅冶煉對碳質還原劑的要求。同時，石油焦也存在反應性能差，還原性利用效率低的問題。

CN103626183A公開了一種工業硅生產用還原劑，該還原劑按質量百分比由0～100％的石油焦顆粒和0～100％的改性石油焦顆粒組成，所述石油焦顆粒和改性石油焦顆粒的粒度均在5～60mm范圍內。該還原劑的干基固定碳≥76％，可殘留灰分≤1％，揮發份10％～16％，水分≤8％，可延長一倍左右的爐齡。但是，該還原劑中石油焦的反應活性有待提高。

CN105329897A公開了一種應用于工業硅冶煉生產的復合還原劑的制備方法，其中，石油焦物料的粒度配比：粒徑為0.1mm以下的石油焦占比60～ 75wt％，粒徑0.1mm以上的占25～40wt％；無煙煤/煙煤物料的粒度配比：粒徑為0.15～0.3mm的配比占55～75％，0.15mm以下粒徑的配比占25～45％；木炭粉末和生物質炭/半焦按任意比例混合得到炭粉混合物料，炭粉混合物料粒度配比：0.075mm以下粒徑配比占75～90％，0.075mm以上粒徑配比占 10～25％；將配置好的石油焦物料、無煙煤/煙煤物料、炭粉混合物料混合均勻得到混合料，將混合料添加有機粘接劑、添加劑、水攪拌均勻，然后制備成球團，烘干后制備得到復合還原劑。

上述專利申請主要是設計還原劑配方，并考慮配方中各種物料的粒度級配及所占比例。

發明內容

本發明的目的是為了克服現有技術存在的問題，提供一種石油焦的改性方法及由此得到的改性石油焦和一種碳質還原劑及一種工業硅的冶煉方法，利用本發明改性方法得到的改性石油焦替代木炭作為工業硅的碳質還原劑組分，能夠解決石油焦作為工業硅冶煉用碳質還原劑組分時存在的反應活性偏低、揮發分偏低等不足，提高其適應性。

為了實現上述目的，第一方面，本發明提供了一種石油焦的改性方法，所述方法包括：將改性劑與石油焦混合，然后將混合物烘干、成型，其中，所述改性劑為瀝青和/或重油。

第二方面，本發明提供了本發明所述的方法制備得到的改性石油焦。