[发明专利]一种制备针状焦原料的方法和设备

说明书

本发明涉及针状焦原料制备领域，具体公开一种制备针状焦原料的方法和设备，包括：将含有催化裂化油浆的原料进行缩合反应，使其中的胶质与沥青质生成焦炭，得到第一气体组分和缩合后的油料；将缩合后的油料进行缓冲沉降分离并过滤，得到富含焦粉的底油，缩合和过滤后的油浆以及第二气体组分；将缩合、过滤后的油浆进行分馏，得到焦化富气、焦化汽油、焦化柴油和焦化蜡油；将所述焦化蜡油进行分离，得到富一环芳烃和二环芳烃的蜡油轻组分，富三环芳烃和四环芳烃的蜡油重组分；将所述富一环芳烃和二环芳烃的蜡油轻组分进行缩合反应。本发明的方法能够有效利用催化裂化油浆，减少过程中的生焦，提高针状焦原料的质量并增加针状焦原料的产量。

技术领域

本发明涉及针状焦原料制备领域，具体地，涉及一种制备针状焦原料的方法和设备。

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材料，优质针状焦价格较高，可作为电炉炼钢用超高功率石墨电极、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。在针状焦生产中最关键的影响因素是原料性质，原料性质越好得到的针状焦产品等级越高。一般要求生产针状焦的原料中芳烃含量达到30-50重量％，胶质、沥青质含量低于1重量％、灰分低于100μg/g、硫含量低于0.5重量％，特别是希望芳烃中含有较高的三环与四环芳烃。催化裂化油浆富含大量芳烃组分，是生产针状焦的优良组分，但同时也含有部分易聚合的胶质、沥青质及催化剂粉末、重金属、硫等杂质，这些组分及杂质会严重影响针状焦的制备过程，使生产的针状焦质量下降甚至不会生成针状焦。如果将上述组分及杂质分离，由此得到的催化裂化油浆则是理想的针状焦原料。

目前，催化裂化油浆主要用于调合燃料油或掺入减渣作为延迟焦化的原料，在上述过程中大量的芳烃组分成为燃料油组分与普通焦炭，这无疑是极大的浪费。延迟焦化是一种深度热裂化的热加工工艺，原料会同时发生裂化、缩聚两种不同类型的反应，目前是重油特别是劣质重油主要的加工工艺之一。延迟焦化的主要反应器是焦炭塔，在焦炭塔内原料转化为油气混合物与焦炭，传统延迟焦化工艺中大量芳烃组分来不及从焦炭塔离开就转化为焦炭，会降低针状焦原料的产量。

CN101724420A公开了一种利用延迟焦化工艺处理催化裂化油浆和常规焦化原料生产针状焦原料的方法。在该方法中油浆从焦炭塔中上部进料，常规焦化原料从焦炭塔底部进料，在焦炭塔内油浆与高温油气相接触，除去不利于针状焦生产的组分，通过焦化分馏塔的侧线获得焦化蜡油作为针状焦原料。但是，该方法中由于油浆不经过加热炉辐射段，温度较低且油浆全部从中上部进料，停留时间较短，这使得部分胶质、沥青质不能充分反应，会被油气携带到焦化蜡油中从而影响得到的针状焦原料的质量；而且，若催化裂化油浆中的硫含量较高，得到的焦化蜡油中的硫含量则很难满足要求，因此该方法的应用受到相当的限制。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中的上述缺陷，提供一种制备针状焦原料的方法和设备，本发明的方法能够有效利用催化裂化油浆，减少过程中的生焦，提高针状焦原料的质量并增加针状焦原料的产量。

为了实现上述目的，本发明提供一种制备针状焦原料的方法，该方法包括：(1)将含有催化裂化油浆的原料进行缩合反应，使其中的胶质与沥青质生成焦炭，得到第一气体组分和缩合后的油料；

(2)将缩合后的油料进行缓冲沉降分离并过滤，得到富含焦粉的底油，缩合和过滤后的油浆以及第二气体组分；

(3)将缩合、过滤后的油浆进行分馏，得到焦化富气、焦化汽油、焦化柴油和焦化蜡油；

(4)将所述焦化蜡油进行分离，得到富一环芳烃和二环芳烃的蜡油轻组分，富三环芳烃和四环芳烃的蜡油重组分；

(5)将所述富一环芳烃和二环芳烃的蜡油轻组分进行缩合反应，得到富三环芳烃和四环芳烃的液相组分。

优选地，该方法还包括：步骤(1)前，将所述含有催化裂化油浆的原料加热至450-515℃，优选为450-500℃。