[发明专利]煤沥青针状焦的集约化生产方法

说明书

 

技术领域

本发明涉及一种优质煤沥青针状焦的集约化生产法，属于碳－炭材料制备及应用的技术领域。

背景技术

煤沥青是煤焦油蒸馏加工后残留的固态或半固态产物，占煤焦油量的50～55%(Wt)。针状焦是煤沥青高值化利用的途径之一，优质针状焦可作为电炉炼钢用超高功率石墨电极（Φ550mm～Φ800mm的大规格电极）、电动汽车用超级电容器、通讯电池用锂离子电极而被广泛应用。为了简化工艺，减少投资，中石化抚顺研究院申请的申请号为200910012506.3的发明专利申请，是采用“釜式焦化炉”试行液相焦化制备针状焦，但其在规模上不如延迟焦化塔；中国石油大学的申请号为200810017111.8的发明专利申请，通过联产针状焦及轻质油品的组合工艺来降低生产成本，但仅限于石油原料，因为一般煤系针状焦循环油的H/C比均低于石油系针状焦循环油的H/C比，不能直接用作汽油或柴油。太原理工大学的申请号为200910074778.6的发明专利，运用超声活化、微波催化、磁场诱导等方法，增强煤系针状焦的质量，有理论依据，但其磁场诱导的电极装配，因伴随结焦物的生成与包围以及除焦的非自动化等问题，只能停留在实验室阶段，难于工业化生产。

随着全球冶金产业结构的变化，以及新能源的不断开发，使针状焦的需求量不断递增。以改质煤沥青为主原料，集中技术、经济、管理优势，在降成本、提效率的同时，获得具有持续性竞争优势的产品，已成为煤系针状焦集约化生产所面临的重要问题，必须加以解决。

发明内容

本发明的目的在于提供一种优质煤沥青针状焦的集约化生产方法，以克服现有技术中原料限制性大，难于实际生产应用等问题。

本发明提供的是这样一种优质煤沥青针状焦的集约化生产方法，其特征在于包括下列步骤：

A．按下列质量比进行混料：

煤沥青                               30～50%

改质煤焦油                           40～50%

调节剂                                5～20%

镍、钒、钴脱除剂                      1～10%；

B．按混合料:煤焦油＝1～3: 0.5～1的质量比，将流量为3~10t/h的煤焦油以γ-Al₂O_3/-Mg(NO₃)₂·6H₂O为载体通入步骤A的混合料中，并在煤焦油质量的0.30～1.36%的(Ni-Al₂O_3/-Mg(NO₃)₂·6H₂O 催化剂，以及煤焦油质量的2.0～11.44%的(Mo-Al₂O_3/-Mg(NO₃)₂·6H₂O催化剂，和煤焦油质量的3.0～6.68%的(Co-Al₂O_3/-Mg(NO₃)₂·6H₂O催化剂作用下，对混合料进行常规脱硫、脱氮、热裂化反应后，得反应物；

C．将步骤B所得反应物，在60～180℃下进行沉降分离，得上层物和下层沉降物；将上层物经离心分离后，再分离出上层的H/C比为2～10的循环溶剂油，以及中层物和下层物；

D．将步骤C的中层物在磁场电压为20～150mV，温度为350～550℃，并按常规通入CO₂的条件下，进行催化裂化-缩聚的延迟焦化反应，得到煅前延迟焦，同步得H/C比２～６的循环溶剂油；

 E．将步骤D所得煅前延迟焦，在Ｎ₂、CO₂质量比为0.5~1︰99~99.5，总量为煅前延迟焦质量的1~5%的CO₂和Ｎ₂混合气体中，以及温度为1250～1650℃下，煅烧2～10h，之后降温至50～100℃，得煤沥青针状焦。