[发明专利]副产重相制负极材料焦联产负极材料改性剂的工艺及装置

说明书

一种副产重相制负极材料焦联产负极材料改性剂的工艺及装置，针状焦预处理单元副产重相与混合溶剂混合，混合均匀的重相油进入离心机离心处理，清洁油品蒸馏后得到沥青，可以进行焦化处理制备负极材料或进入再处理器制备负极材料改性剂；重质渣料外售，配煤炼焦用；蒸馏塔蒸馏出混合溶剂打入混合溶剂罐用于回配；再处理器处理得到轻相采出外售。本发明工艺制备的负极材料焦具有结构可调控、倍率性能高、比容量高，成本低等特点，同时生产的改性剂可用作负极材料包覆剂及造粒剂，因其芳香度更高，粘结性更好。且本发明工艺方法简单可行且连续生产，是倍率型、容量型电池设备的优良原料及改性剂。

技术领域

本发明属于负极材料领域，尤其涉及一种用副产重相制负极材料焦联产负极材料改性剂的生产工艺及装置。

背景技术

随着化石燃料的日益枯竭及环境的逐步恶化，迫切需要环境友好的可再生能源以替代当前正在大规模使用的传统化石能源。离子二次电池作为一种绿色新能源电池，因其能量密度高、环境友好、安全性高，循环寿命长，无记忆效应，体积小，重量轻，比容量高，结构多样化及价格低廉，且不含锡、铅、汞之类的重金属有害物质等优异特性成为消费电子、电动工具、医疗电子、轨道交通、航空航天、船舶舰艇、工业节能、绿色建筑、混合动力汽车、空间技术等领域获得了广泛应用，已成为新一代可持续发展的绿色能源。

人造石墨主要是针状焦、石油焦等焦炭材料经高温石墨化处理后产生石墨微晶结构，赋予其良好的离子扩散性能、较大的储锂能力、优异的倍率性能和循环性能，使其成为一种优质的锂离子电池负极材料，也被认为是将来最有潜力的锂离子电池负极材料。据估计2020年产能达到205万t,由于针状焦产能的迅速扩大，其价格从2.0万元/t降至0.8万元/t，净利润同比下降50～60％。与此同时，针状焦副产重相沥青具有高喹啉不溶物、髙灰分等特点，由于质量较差，重相沥青只能掺兑少量生产粘结剂或燃料油，市场认可度不高，滞销严重，大量堆积严重影响针状焦预处理单元的正常生产，降低了企业的经济效益，迫切需要采取有效手段，保证针状焦顺产。

鉴于此，本发明拟以副产重相为原料，采用特殊处理工艺将其改性制备成锂离子电池负极材料用焦及负极材料改性剂。

发明内容

本发明提供了一种用副产重相制负极材料焦联产负极材料改性剂的生产及装置，是针状焦预处理单元副产重相经过混配调制后进入离心系统，离心、蒸馏后得到重相纯化沥青，重相纯化沥青可以直接进入焦化塔焦化得到负极材料焦或直接经过再处理料改性，得到负极材料改性剂。本发明工艺制备的负极材料焦具有结构可调控、倍率性能高、比容量高，成本低等特点，同时生产的改性剂可用作负极材料包覆剂及造粒剂，因其芳香度更高，粘结性更好。且本发明工艺方法简单可行且连续生产，是倍率型、容量型电池设备的优良原料及改性剂。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

副产重相制负极材料焦联产负极材料改性剂的工艺，具体工艺步骤包括：

1)混配调制：副产重相打入重相储罐，再与混合溶剂共同打入中间罐内混合调配，在中间罐内混合均匀后得到重相油待用；

2)离心：将重相油打入离心机离心，得到重相纯化油及重质渣料，重相纯化油打入蒸馏塔；

3)分馏：进入蒸馏塔的重相纯化油经减压蒸馏得到重相纯化沥青及混合溶剂，重相纯化沥青打入沥青储罐备用，混合溶剂打入混合溶剂储罐用于步骤1)的混合溶剂的调配；

4)将步骤3)得到的重相纯化沥青进行焦化处理或者经再处理器处理：

焦化处理：将沥青储罐内的重相纯化沥青打入焦化塔内进行焦化处理，得到负极材料焦；

再处理：将沥青储罐的重相纯化沥青打入再处理器中，得到负极材料改性剂，轻相油进入储罐。

其特征在于，所述的副产重相为针状焦预处理单元副产重相沥青与混合溶剂的混合物，上述步骤1)中的副产重相与混合溶剂调配稀释后的重量比为1:0.2～2。