[发明专利]煤系针状焦预处理装置及工艺方法

说明书

本发明属于煤沥青连续萃取、沉降制备技术领域，尤其是涉及一种煤系针状焦预处理装置及工艺方法，煤系针状焦预处理装置其特征在于包括轻相溶剂回收系统，重相溶剂回收系统，分别与轻相溶剂回收系统和重相溶剂回收系统相连接的混合溶剂预处理系统，与此混合溶剂预处理系统相连接的控制系统，混合溶剂预处理系统包括混合溶剂中间槽，多向预混合器，管道混合器，与此管道混合器相连接的沉降槽。本发明在原料软沥青与合格溶剂混合以及合格溶剂的调配过程中，可将原料软沥青、合格溶剂、回收混合溶剂等各物料的流量监测值和在线密度检测结果，经计算机或人工计算并由DCS控制室直接控制操作各项配比及进料量的调整，实现自动化或半自动化的简化控制。

技术领域

本发明属于煤沥青连续萃取、沉降制备技术领域，尤其是涉及一种煤系针状焦预处理装置及工艺方法。

背景技术

针状焦是以煤焦油沥青或石油加工过程中的催化油浆为原料，经预处理得到精制原料沥青后进行延迟焦化、煅烧而制得的，其外观为银灰色，有金属光泽，其结构多孔，具有明显流动纹理，有纤维状或针状的纹理走向。针状焦具有热膨胀系数低、杂质含量低、导电效率高及易石墨化等优点。主要用于生产高功率（HP）和超高功率（VHP）石墨电极。目前针状焦也被广泛用于锂电池负极材料的原料，制得的负极材料具有比容量高、使用寿命长、安全等特点，是新能源领域不可缺少的原料之一。

针状焦生产工艺分别由三个工艺单元组成：1）、原料预处理工艺单元，2）、延迟焦化工艺单元，3）、生焦煅烧工艺单元。在生产针状焦过程中原料预处理是非常重要的一个环节，其过程是将软化点在35℃-40℃的煤焦油软沥青与混合溶剂（芳烃溶剂、脂肪烃溶剂和回收溶剂）按一定比例混合后进行萃取沉降，得到喹啉不溶物小于0.1%的精制软沥青，作为生产针状焦的原料，溶剂可回收反复使用。目前原料预处理工艺单元的合格溶剂配置基本采用若干个溶剂调配槽进行预先调配，其中至少1个调配槽内溶剂调配合格备用，1-2个正在调配或等待检测结果，1个正在使用，但当溶剂组成配比指标调整时，不能马上切换到新配比的合格溶剂，在线正在使用的溶剂要继续使用，同时马上根据最新调整的配比指标进行调配溶剂，调配合格后再切换溶剂槽使用最新配比的溶剂。调配一槽30-40吨的合格溶剂，从溶剂输送到使用结果检测，用时约3-3.5小时，调整溶剂配比指标后调配一槽30-40吨的合格溶剂，从补充调配到结果检测有时约1-2小时，如溶剂指标的检测结果不合格，则需继续调配，每次增加用时1-2小时。

调配合格的混合溶剂与原料软沥青分别由泵输送至管道混合器，按照一定溶剂比（溶剂比=溶剂/沥青，一般在0.8-1.1之间）混合后的混合油（ρ_20℃=1.051）进入沉降槽进行沉降分离。上层轻相（ρ_20℃=1.037）通过溢流口自流至轻相中间槽由泵输送经加热炉加热后进入蒸馏塔内，溶剂回收后得到精制沥青。底层重相（ρ_20℃=1.189）在沉降槽底由泵抽出后经加热炉加热进入蒸馏塔内，溶剂回收得重相沥青。

以上工艺存在的问题是：装置占地面积大、工艺复杂、投资大、动力消耗高、成本大、用人多，很难实现智能控制。更重要的是当产品质量不合格或溶剂配比需要调整时，不能第一时间在线做出操作调整，并且在新的合格溶剂配置和检测结果等待的过程中，只能通过打乱原有系统物料平衡或继续生产不合格产品作为调整手段，这不仅给系统的整体平衡操作带来困难，还给产品质量和生产成本带来负担，严重时还会对后续工艺单元的操作和产品质量造成不良影响。

发明内容

本发明的目的是提供一种煤系针状焦预处理装置及工艺方法，以克服针状焦生产工艺中原料预处理阶段存在的不足。

本发明的目的是通过下述技术方案来实现的：

本发明的煤系针状焦预处理装置，其特征在于包括轻相溶剂回收系统，重相溶剂回收系统，分别与所述轻相溶剂回收系统和重相溶剂回收系统相连接的混合溶剂预处理系统，与此混合溶剂预处理系统相连接的控制系统，