[發(fā)明專利]重質(zhì)油漿制備炭材料的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911039785.2
• 申請日: 2019-10-29
• 公開（公告）號: CN112744804B
• 公開（公告）日: 2023-02-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 涂志強(qiáng);申海平;范啟明;劉自賓;閻龍
• 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: C01B32/15
• 分類號: C01B32/15
• 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

本發(fā)明涉及重質(zhì)油漿處理領(lǐng)域，公開了重質(zhì)油漿制備炭材料的方法，包括：a、在惰性氣氛下，將重質(zhì)油漿與鐵鹽的混合物進(jìn)行炭化，得到裂解氣和多孔炭材料；b、將所述裂解氣進(jìn)行冷凝；c、將所述冷凝得到的沸點(diǎn)為50℃以下的油氣組分進(jìn)行催化裂解，得到碳納米材料；其中，所述重質(zhì)油漿的餾程＞500℃，所述重質(zhì)油漿的膠質(zhì)含量為10?40重量％，所述重質(zhì)油漿的瀝青質(zhì)含量為5?20重量％，所述重質(zhì)油漿的固體含量為2?7g固體/L油漿。該方法提供兩段裂化技術(shù)，使重質(zhì)油漿中含有的非理想重質(zhì)組分得以利用，能夠生產(chǎn)得到具有更高價(jià)值的各種納米炭材料。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及重質(zhì)油漿處理領(lǐng)域，具體涉及重質(zhì)油漿制備炭材料的方法。

背景技術(shù)

石油煉制的流化催化裂化過程中，流化催化裂化裝置為了控制裝置生焦率和油漿固含量，保證裝置的安全平穩(wěn)運(yùn)行以及產(chǎn)品的分布和質(zhì)量，通常要將一部分油漿外甩。外甩油漿的餾程一般高于350℃，固含量和稠環(huán)芳烴含量比較高，容易生焦，裂化性能差。所以外甩油漿的處理和綜合利用是煉廠需要解決的問題。外甩油漿可以直接作為燃料油調(diào)和組分，也可以和渣油一起進(jìn)延遲焦化裝置，雖然操作方便，但是利用價(jià)值低。而且隨著環(huán)保要求的提高，含硫高的燃料油和焦炭都無法進(jìn)行銷售。此外，油漿固體含量偏高會引起燃油管道堵塞，焦炭灰含量偏高。根據(jù)其組成特點(diǎn)，經(jīng)過預(yù)處理、分離，油漿可以作其他用途。油漿脫固的關(guān)鍵就是催化劑粉末的脫除，主要通過沉降法、靜電分離法、過濾方法。

為了提高產(chǎn)品的附加值，外甩油漿還可以通過焦化來生產(chǎn)針狀焦。針狀焦是一種具有金屬光澤、纖維狀紋理結(jié)構(gòu)的優(yōu)質(zhì)石油焦，具有易石墨化、低熱膨脹、高導(dǎo)電、低灰分、低硫的特點(diǎn)，是制備高功率(HP)和超高功率(UHP)石墨電極的主要原料。隨著電動汽車的發(fā)展，針狀焦也被用作鋰離子電池的負(fù)極原材料。但是制備針狀焦對原料和工藝過程要求更為嚴(yán)苛，所以必須將油漿分離，分離后的富飽和分和輕芳烴組分可以摻入催化裂化原料，富芳烴組分可以作為原料用于生產(chǎn)針狀焦，富膠質(zhì)、瀝青質(zhì)組分等可以用來調(diào)和道路瀝青。按照油漿不同的用途，有不同的方法來分離組分或者脫除瀝青，比如溶劑抽提、渣油加氫、減壓蒸餾、離子液體超臨界萃取等等。

CN1872963A公開了減壓蒸餾和加氫兩步法預(yù)處理針狀焦原料，可以脫除原料油中的非理想組分，同時(shí)保持理想組分短側(cè)鏈少環(huán)芳烴含量不降低。其中非理想組分包括輕飽和烴、膠質(zhì)和瀝青質(zhì)，膠質(zhì)、瀝青質(zhì)大部分都在餾程500℃的重質(zhì)油漿組分中。

CN106883871A公開了一種減粘裂化處理和溶劑脫瀝青處理組合工藝生產(chǎn)針狀焦原料的方法。混有催化劑的原料經(jīng)過加熱爐加熱進(jìn)入減粘反應(yīng)器，然后進(jìn)入分餾塔分餾出干氣、汽油餾分和減粘重組分，減粘重組分進(jìn)行溶劑脫瀝青，脫瀝青油用于生產(chǎn)針狀焦，脫油瀝青作為瀝青調(diào)和組分。

CN103013567A公開了一種在加氫前設(shè)置保護(hù)區(qū)的做法來濾除催化裂化油漿中夾帶的絕大部分催化裂化催化劑粉末，實(shí)現(xiàn)長周期運(yùn)轉(zhuǎn)，生產(chǎn)合格的針狀焦原料。

CN1382761A公開了一種潤滑油抽出液萃取催化裂化澄清油的方法，含有催化劑粉末的抽出油與渣油原料一起生產(chǎn)普通石油焦,或作為燃料油使用，并回收潤滑油抽出液中對生產(chǎn)針狀焦有利的芳烴組分。

但是以上專利都需要以優(yōu)選針狀焦原料為前提。對于非理想組分的處理沒有很好的辦法，非理想重質(zhì)組分僅用于瀝青調(diào)和等。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決如何實(shí)現(xiàn)催化裂化產(chǎn)生的外甩油漿中非理想組分的高附加值加工的問題，提供了一種重質(zhì)油漿制備炭材料的方法，該方法可以使重質(zhì)油漿中非理想組分得以高附加值利用。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種重質(zhì)油漿制備炭材料的方法，包括：

a、在惰性氣氛下，將重質(zhì)油漿與鐵鹽的混合物進(jìn)行炭化，得到裂解氣和多孔炭材料；

b、將所述裂解氣進(jìn)行冷凝；

c、將所述冷凝得到的沸點(diǎn)溫度為50℃以下的油氣組分進(jìn)行催化裂解，得到碳納米材料；