[发明专利]一种针状焦原料的生产方法

说明书

技术领域

本发明属于一种生产针状焦原料的工艺方法。具体地说，是采用延迟焦化 工艺生产针状焦原料，同时生产轻质馏分油和焦炭的一种方法。

背景技术

针状焦是生产高功率、超高功率石墨电极的主要原料。生产针状焦的最关 键问题是原料的选择和预处理。根据针状焦的成焦机理，生产针状焦的原料必须 满足芳烃含量高，其中线性连接的三环、四环短侧链芳烃含量居多，一般要求芳 烃含量达到30％—50％；胶质和沥青质含量低，胶质和沥青质本身就是大分子 稠环或又带较长侧链的烃类化合物，分子结构复杂，碳化反应速度快，很快被固 化成原状固体，在针状焦中出现镶嵌型结构，从而降低了针状焦的质量，所以原 料的胶质和沥青质含量越低越有利于保证针状焦质量，一般控制庚烷不溶物含量 小于2.0％；灰分包括催化剂粉末、游离碳金属等含量低，高灰分会阻碍中间相 小球体的长大融并，表现在针状焦结构中中间相不发达，一般要求原生喹啉不溶 物含量为零，催化剂粉末含量小于100ppm，重金属含量小于100ppm；硫含量低， 硫碳化后大多数集中在焦炭中，影响针状焦使用性能，一般要求原料硫含量不大 于0.5％。

催化裂化(FCC)油浆是重质油催化裂化产物，虽然其中富含大量的三环、 四环芳烃，但也含有裂化活性较高的轻组分和聚合活性高的重组分及大量的催化 剂粉末、重金属等杂质，这些组分及杂质在形成针状焦的过程中破坏中间相小球 体的形成，使针状焦质量下降。如果将这些对生产针状焦不利的成分预处理掉， 就是很好的针状焦原料。目前，有的将FCC油浆掺入减压渣油中进行延迟焦化， 用于提高针状焦原料的产率和性质，但FCC油浆加入量不能太多，否则会明显 缩短延迟焦化塔单塔的运转周期，而且FCC油浆在较高的温度下反应，且反应 时间长，使适宜作针状焦原料的馏分会大量裂解，降低针状焦的产率。

原料预处理是指脱除原料中对生成针状焦不利的成分和杂质的过程。 CN1382761A公开了一种利用催化裂化澄清油生产针状焦的方法。该方法主要是 利用萃取法除去催化裂化澄清油中的催化剂粉末，然后利用延迟焦化工艺生产针 状焦。USP4686048是用低于100℃的轻油稀释催化裂化澄清油后，经过滤、水 洗，除去其中的催化剂粉末。USP5593572是在催化裂化澄清油中加入杂原子脂 肪族聚合物，进行絮凝沉降，除去催化剂粉末。上述专利方法主要是用于除去催 化剂粉末，不适用于催化裂化油浆原料的预处理，而且均需要专门的装置处理原 料，流程繁杂，用时长，也增加了生产成本。

CN1872963A公开了一种生产针状焦的原料预处理方法，原料油先经减压蒸 馏脱除其中非理想组分，剩余的理想组分与氢气、加氢催化剂接触，加氢反应 物流经分离得到生产针状焦的原料。其中原料油可以为催化裂化油浆或澄清油。 该方法通过两种工艺的组合，能够脱除原料油中的轻、重非理想组分，最大限 度地保留理想组分，处理后的原料油满足生产针状焦原料的要求。该方法需要 单独的减压蒸馏装置，且蒸馏得到的馏分需进一步加氢处理，加氢处理生成油 还需进一步分离，加氢本身成本高，投资大。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种针状焦原料的生产方法，该方法 能有效除掉FCC油浆中对生产针状焦不利的裂化活性较高的轻组分和聚合活性 高的重组分及大量的催化剂粉末、重金属等杂质，保留了生产针状焦的理想组 分，所得针状焦原料产率高，性质好。

本发明针状焦原料的生产方法，是采用延迟焦化工艺处理FCC油浆和常规 焦化原料生产针状焦原料，包括如下步骤：

(1)经加热至450℃～550℃的高温常规焦化原料从延迟焦化塔底部进入延 迟焦化塔内；经加热至380℃～460℃的低温FCC油浆从延迟焦化塔中上部进入 延迟焦化塔内，与常规焦化原料经高温裂解产生的高温油气接触，在延迟焦化 条件下反应；

(2)步骤(1)所述的FCC油浆与常规焦化原料在延迟焦化塔内反应生成 的油气从塔顶排出进入焦化分馏塔中进行分离，得到轻质馏分和针状焦原料及 尾油。

本发明步骤(2)中所述针状焦原料的初馏点为340～380℃，终馏点为 440～460℃。所述的轻质馏分是指其终馏点小于针状焦原料初馏点的馏分，所述 的尾油是指其初馏点大于针状焦原料终馏点的馏分，一般随常规焦化原料循环 回延迟焦化塔。