[发明专利]一种针状焦的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于一种针状焦的制备方法，更具体地来说，本发明是将一种或多种来源 于石油和煤焦油的富芳馏分及其混合物进行延迟焦化，在进料后期提高进料温度以自 行产生能够冲刷中间相的更多气体产物，从而获得高功率和超高功率针状焦的先进制 备工艺。

背景技术

针状焦的制备不但与原料性质有关，而且与制备的工艺参数密切相关，通过调整 这些工艺参数，可以大大改善针状焦的热膨胀系数这一关键指标。美国专利 (USP4547284)指出在延迟焦化停止进料后，注入高温惰性气体来显著提升焦炭塔 内的温度(提高10℃)，从而降低焦的热膨胀系数。中国专利CN1169911C则声称， 在焦化反应时将焦炭塔密封，塔内压力不断升高，待升高值达0.2～1MPa时泄压并恢 复到初始压力，如此反复，凭借泄压时中间相区域沿着气流方向产生的侧压力和剪切 力而发生强制定向排列，从而得到高取向度的针状焦。

上述方法都没有同时重视中间相的充分成长和随后的拉伸变形这两个关键因素， 因此不易制得性能优异、针状流线纹理发达的针状焦。

发明内容

本发明的目的就是为了克服现有技术存在的不足而提供一种制备性能优异、针状 流线纹理发达的针状焦的方法。

本发明为实现其目的所采取的技术方案包括如下步骤：

(1)将滤除固体杂质的富芳油品泵送到延迟焦化分馏塔的底部，与在线循环油 料按重量比1∶0.05～1∶1混合，所得混合料抽出后经焦化加热炉程式升温至炉出口 温度430～550℃，然后进入焦炭塔完成焦化反应；

(2)设定延迟焦化工艺参数为：焦炭塔入口温度420～540℃，进料速度10^-1～ 10⁵kg·hr^-1，循环比0.3～0.8，焦炭塔顶压力0.1～2.0MPa(G)，进料充焦时间16～48小时， 按2℃·hr^-1～5℃·hr^-1程式升温，待温度升至460℃～500℃时改用10℃·hr^-1～15 ℃·hr^-1程式升温至500℃～540℃停止升温并恒温1～10小时，生成的针状生焦富 集在焦炭塔内；

(3)将从焦炭塔顶逸出的油气产物送入焦化分馏塔分离得到气体、汽油和一部 分柴油馏分，其余的柴油馏分、瓦斯油和重质馏分用作在线循环油料。

(4)将针状生焦置于在煅烧炉内，经1350～1460℃煅烧即得到针状焦(熟焦)。

如上所述的焦化原料富芳油品是直馏蜡油、焦化蜡油、催化裂化澄清油、乙烯焦 油、煤焦油、稠油、渣油等富芳物流中的一种或多种的混合物。在往焦炭塔中进料充 焦的最后3～8小时，将焦炭塔入口温度升高至500～540℃。在焦化炉管中可注入占 新鲜进料重量0.1％～10.0％的高温蒸汽，也可注入占新鲜进料重量10％～50％的不结 焦高温轻烃，以增大流动线速，避免升温而可能引起的加热炉管结焦。

由于焦化原料富芳油品是一类组成复杂的混合物，各组份的生焦速率相差较大， 同一组分生焦速率随焦化温度的升高而加大，因此通过适当程式的变温炭化可使焦炭 的生成速率控制在较慢的水平，使得低温下的生焦速率主要由快速生焦组份贡献、而 高温下的生焦速率则由慢速生焦组分贡献，从而为液晶原分子的物理堆叠和中间相针 状生焦的充分成长创造有利条件。另一方面，焦化原料随着焦化反应的进行，逸出气 体产物的能力越来越弱，在焦化后期所产生的气体流量可能不足以使早期已经成长大 的中间相区域发生明显拉伸变形，这时适当调控焦炭塔入口温度提高焦化温度，可以 增大焦化体系的气体产率，而较大的气体流速对尚未固化的中间相区域有冲刷和拉伸 变形的作用，就可以得到流线结构发达的针状生焦。针形结构发育良好，可使得针状 焦强度大，不易破碎成细粉状焦。

具体实施方式

本发明以如下实施例和对比例来进行说明。