專(zhuān)利名稱(chēng)：：一種針狀焦原料的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于一種生產(chǎn)針狀焦原料的工藝方法。具體地說(shuō)，是采用延遲焦化工藝生產(chǎn)針狀焦原料，同時(shí)生產(chǎn)輕質(zhì)餾分油和焦炭的一種方法。
背景技術(shù)：
：針狀焦是生產(chǎn)高功率、超高功率石墨電極的主要原料。生產(chǎn)針狀焦的最關(guān)鍵問(wèn)題是原料的選擇和預(yù)處理。根據(jù)針狀焦的成焦機(jī)理，生產(chǎn)針狀焦的原料必須滿(mǎn)足芳烴含量高，其中線(xiàn)性連接的三環(huán)、四環(huán)短側(cè)鏈芳烴含量居多，一般要求芳烴含量達(dá)到30%-50%;膠質(zhì)和瀝青質(zhì)含量低，膠質(zhì)和瀝青質(zhì)本身就是大分子稠環(huán)或又帶較長(zhǎng)側(cè)鏈的烴類(lèi)化合物，分子結(jié)構(gòu)復(fù)雜，碳化反應(yīng)速度快，很快被固化成原狀固體，在針狀焦中出現(xiàn)鑲嵌型結(jié)構(gòu)，從而降低了針狀焦的質(zhì)量，所以原料的膠質(zhì)和瀝青質(zhì)含量越低越有利于保證針狀焦質(zhì)量，一般控制庚烷不溶物含量小于2.0%;灰分包括催化劑粉末、游離碳金屬等含量低，高灰分會(huì)阻礙中間相小球體的長(zhǎng)大融并，表現(xiàn)在針狀焦結(jié)構(gòu)中中間相不發(fā)達(dá)，一般要求原生喹啉不溶物含量為零，催化劑粉末含量小于100卯m，重金屬含量小于100ppm;硫含量低，硫碳化后大多數(shù)集中在焦炭中，影響針狀焦使用性能，一般要求原料硫含量不大于0.5%。催化裂化(FCC)油漿是重質(zhì)油催化裂化產(chǎn)物，雖然其中富含大量的三環(huán)、四環(huán)芳烴，但也含有裂化活性較高的輕組分和聚合活性高的重組分及大量的催化劑粉末、重金屬等雜質(zhì)，這些組分及雜質(zhì)在形成針狀焦的過(guò)程中破壞中間相小球體的形成，使針狀焦質(zhì)量下降。如果將這些對(duì)生產(chǎn)針狀焦不利的成分預(yù)處理掉，就是很好的針狀焦原料。目前，有的將FCC油漿摻入減壓渣油中進(jìn)行延遲焦化，用于提高針狀焦原料的產(chǎn)率和性質(zhì)，但FCC油漿加入量不能太多，否則會(huì)明顯縮短延遲焦化塔單塔的運(yùn)轉(zhuǎn)周期，而且FCC油漿在較高的溫度下反應(yīng)，且反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)，使適宜作針狀焦原料的餾分會(huì)大量裂解，降低針狀焦的產(chǎn)率。原料預(yù)處理是指脫除原料中對(duì)生成針狀焦不利的成分和雜質(zhì)的過(guò)程。CN1382761A公開(kāi)了一種利用催化裂化澄清油生產(chǎn)針狀焦的方法。該方法主要是利用萃取法除去催化裂化澄清油中的催化劑粉末，然后利用延遲焦化工藝生產(chǎn)針狀焦。USP4686048是用低于IO(TC的輕油稀釋催化裂化澄清油后，經(jīng)過(guò)濾、水洗，除去其中的催化劑粉末。USP5593572是在催化裂化澄清油中加入雜原子脂肪族聚合物，進(jìn)行絮凝沉降，除去催化劑粉末。上述專(zhuān)利方法主要是用于除去催化劑粉末，不適用于催化裂化油漿原料的預(yù)處理，而且均需要專(zhuān)門(mén)的裝置處理原料，流程繁雜，用時(shí)長(zhǎng)，也增加了生產(chǎn)成本。CN1872963A公開(kāi)了一種生產(chǎn)針狀焦的原料預(yù)處理方法，原料油先經(jīng)減壓蒸餾脫除其中非理想組分，剩余的理想組分與氫氣、加氫催化劑接觸，加氫反應(yīng)物流經(jīng)分離得到生產(chǎn)針狀焦的原料。其中原料油可以為催化裂化油漿或澄清油。該方法通過(guò)兩種工藝的組合，能夠脫除原料油中的輕、重非理想組分，最大限度地保留理想組分，處理后的原料油滿(mǎn)足生產(chǎn)針狀焦原料的要求。該方法需要單獨(dú)的減壓蒸餾裝置，且蒸餾得到的餾分需進(jìn)一步加氫處理，加氫處理生成油還需進(jìn)一步分離，加氫本身成本高，投資大。
發(fā)明內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種針狀焦原料的生產(chǎn)方法，該方法能有效除掉FCC油漿中對(duì)生產(chǎn)針狀焦不利的裂化活性較高的輕組分和聚合活性高的重組分及大量的催化劑粉末、重金屬等雜質(zhì)，保留了生產(chǎn)針狀焦的理想組分，所得針狀焦原料產(chǎn)率高，性質(zhì)好。本發(fā)明針狀焦原料的生產(chǎn)方法，是采用延遲焦化工藝處理FCC油漿和常規(guī)焦化原料生產(chǎn)針狀焦原料，包括如下步驟(1)經(jīng)加熱至450°C550°C的高溫常規(guī)焦化原料從延遲焦化塔底部進(jìn)入延遲焦化塔內(nèi)；經(jīng)加熱至380°C46(TC的低溫FCC油漿從延遲焦化塔中上部進(jìn)入延遲焦化塔內(nèi)，與常規(guī)焦化原料經(jīng)高溫裂解產(chǎn)生的高溫油氣接觸，在延遲焦化條件下反應(yīng)；(2)步驟(1)所述的FCC油漿與常規(guī)焦化原料在延遲焦化塔內(nèi)反應(yīng)生成的油氣從塔頂排出進(jìn)入焦化分餾塔中進(jìn)行分離，得到輕質(zhì)餾分和針狀焦原料及尾油。本發(fā)明步驟(2)中所述針狀焦原料的初餾點(diǎn)為340380°C，終餾點(diǎn)為44046(TC。所述的輕質(zhì)餾分是指其終餾點(diǎn)小于針狀焦原料初餾點(diǎn)的餾分，所述的尾油是指其初餾點(diǎn)大于針狀焦原料終餾點(diǎn)的餾分，一般隨常規(guī)焦化原料循環(huán)回延遲焦化塔。本發(fā)明中所述的延遲焦化裝置的操作條件如下常規(guī)焦化原料加熱爐出口溫度450°C550°C，最好485°C505°C;反應(yīng)壓力0.05MPa0.20MPa，最好0.15MPa0.17MPa;循環(huán)重量比0.051.O，最好0.20.4;焦化周期24h36h;FCC油槳加熱爐出口溫度為380°C46(TC，最好420°C440°C;FCC油漿加熱爐出口溫度比常規(guī)焦化原料加熱爐出口溫度低50°C70°C。所述的循環(huán)重量比是指循環(huán)回延遲焦化塔的尾油與常規(guī)焦化原料的重量比。本發(fā)明方法中，步驟(1)所述的常規(guī)焦化原料為石油系的減壓渣油、減粘裂化渣油、乙烯焦油、熱裂化渣油和頁(yè)巖油中的一種或多種。本發(fā)明方法中，在每個(gè)焦化周期操作后期停止進(jìn)入FCC油漿，同時(shí)提高常規(guī)焦化原料加熱爐出口溫度來(lái)提高焦化塔內(nèi)的溫度，降低焦炭的揮發(fā)分。一般需提高3°C5°C。本發(fā)明方法中，常規(guī)焦化原料采用常規(guī)的延遲焦化工藝流程，即先經(jīng)加熱爐對(duì)流段加熱至30035(TC，然后進(jìn)入分餾塔底部進(jìn)一步與進(jìn)入分餾塔的高溫焦化油氣換熱，同時(shí)淋洗焦化油氣中攜帶的焦粉。步驟(2)所述的分餾塔底尾油同常規(guī)焦化原料一同出分餾塔，進(jìn)入加熱爐的輻射段加熱至450°C55(TC后，從延遲焦化塔底部進(jìn)入塔內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)。本發(fā)明方法中，F(xiàn)CC油漿加熱與常規(guī)焦化原料可在同一加熱爐加熱，也可分別在不同的加熱爐中加熱。FCC油漿在加熱爐中加熱至38(TC46(rC后從延遲焦化塔中上部進(jìn)入塔內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)，其中所述FCC油漿進(jìn)入延遲焦化塔的位置距焦化塔底部的距離占焦化塔整個(gè)高度的5/106/10處。本發(fā)明中，F(xiàn)CC油漿與常規(guī)焦化原料的進(jìn)料重量比為10:9050:50，優(yōu)選為20:8040:60。本發(fā)明方法是在延遲焦化工藝加工常規(guī)焦化原料的同時(shí)，處理FCC油漿，F(xiàn)CC油漿是以低溫從延遲焦化塔中上部進(jìn)入塔內(nèi)進(jìn)行焦化反應(yīng)，具有如下優(yōu)點(diǎn)(l)FCC油漿在較溫和的條件下將反應(yīng)活性較高的組分裂解掉，然后在分餾塔中分餾出去，達(dá)到脫除反應(yīng)活性較高的輕組分的目的。(2)FCC油漿在較溫和的條件下，將大部分三環(huán)、四環(huán)、五環(huán)等理想的針狀焦原料組分保留下來(lái)，同常規(guī)焦化原料生產(chǎn)的相同餾分一同作為生產(chǎn)針焦的原料。(3)FCC油漿在延遲焦化的條件下，瀝青質(zhì)和部分膠質(zhì)縮合成焦炭，連同重金屬、催化劑粉末等一同沉積在焦化塔內(nèi)，從而除掉了不利于生產(chǎn)針狀焦的重組分和雜質(zhì)，而沒(méi)有在焦化反應(yīng)過(guò)程中除掉的在后來(lái)的焦化分餾塔內(nèi)分餾后留在塔底尾油中得到進(jìn)一步清除。(4)該方法能夠加工FCC油漿得到針狀焦原料，擴(kuò)大了針狀焦原料的來(lái)源。(5)該方法流程簡(jiǎn)單。在預(yù)處理FCC油漿生產(chǎn)針狀焦原料的同時(shí)，將FCC中的一些不利于生產(chǎn)針狀焦的那部分組分在延遲焦化過(guò)程中得到利用，生成輕質(zhì)餾分油和普通焦炭。(6)FCC油漿被加熱至最高44(TC就進(jìn)入延遲焦化塔，加熱爐不易結(jié)焦，延長(zhǎng)使用壽命。(7)較低溫度FCC油漿的注入降低了常規(guī)焦化原料的裂解溫度，縮短了常規(guī)原料的高溫裂解時(shí)間，減少了二次反應(yīng)發(fā)生，致使生焦率降低，延長(zhǎng)了單塔穩(wěn)定操作周期。(8)本發(fā)明方法操作彈性大，成本低、靈活、易于掌握，可以廣泛使用。(9)本發(fā)明方法可制造優(yōu)質(zhì)針狀焦原料。圖1是本發(fā)明方法的流程示意圖。具體實(shí)施例方式以下結(jié)合圖1和具體的實(shí)施例進(jìn)一步詳細(xì)解釋?zhuān)景l(fā)明并不受實(shí)施例的限制。如圖1所示，F(xiàn)CC油漿通過(guò)管線(xiàn)13進(jìn)入加熱爐1，加熱至38(TC-460°〇后通過(guò)管線(xiàn)14從延遲焦化塔3的中上部進(jìn)入延遲焦化塔3內(nèi)；與從延遲焦化塔底部進(jìn)入的常規(guī)焦化原料反應(yīng)生成的高溫油氣接觸，并一同在延遲焦化條件下反應(yīng)，生成的油氣通過(guò)管線(xiàn)4進(jìn)入焦化分餾塔5，經(jīng)分離，得到氣體產(chǎn)品通過(guò)管線(xiàn)6出裝置；C5-18(TC餾分通過(guò)管線(xiàn)7出裝置；180°C-350°〇餾分通過(guò)管線(xiàn)8出裝置；35(TC-450°〇作為針狀焦原料，原料通過(guò)管線(xiàn)9出裝置。常規(guī)焦化原料從管線(xiàn)10進(jìn)入焦化分餾塔5的下部，與從延遲焦化塔3來(lái)的生成油氣逆流換熱，同時(shí)淋洗油氣中攜帶的焦粉，然后與焦化尾油一同通過(guò)管線(xiàn)12返回到加熱爐1加熱至450°C550°C由管線(xiàn)2進(jìn)入延遲焦化塔3進(jìn)行焦化反應(yīng)，生成的油氣通過(guò)管線(xiàn)4進(jìn)入分餾塔5被分離，焦炭通過(guò)管線(xiàn)11出裝置。焦化塔3充滿(mǎn)后，切換焦化塔3A進(jìn)行同樣的操作，烘焦4小時(shí)，除去揮發(fā)分。實(shí)施例1-5:實(shí)施例中所有實(shí)驗(yàn)用原料油相同，旨在比較不同操作條件下的效果。實(shí)驗(yàn)所用常規(guī)焦化原料油和FCC油漿的性質(zhì)見(jiàn)表1，實(shí)驗(yàn)條件及試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2。表1實(shí)施例采用的原料油性質(zhì)<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>表2主要工藝條件和產(chǎn)品分布及主要產(chǎn)品性質(zhì)<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>權(quán)利要求一種針狀焦原料的生產(chǎn)方法，是采用延遲焦化工藝處理FCC油漿和常規(guī)焦化原料生產(chǎn)針狀焦原料，包括如下步驟(1)經(jīng)加熱至450℃～550℃的高溫常規(guī)焦化原料從延遲焦化塔底部進(jìn)入延遲焦化塔內(nèi)；經(jīng)加熱至380℃～460℃的低溫FCC油漿從延遲焦化塔中上部進(jìn)入延遲焦化塔內(nèi)，與常規(guī)焦化原料經(jīng)高溫裂解產(chǎn)生的高溫油氣接觸，在延遲焦化條件下反應(yīng)；(2)步驟(1)所述的FCC油漿與常規(guī)焦化原料在延遲焦化塔內(nèi)反應(yīng)生成的油氣從塔頂排出進(jìn)入焦化分餾塔中進(jìn)行分離，得到輕質(zhì)餾分和針狀焦原料及尾油。2.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述針狀焦原料的初餾點(diǎn)為340380°C，終餾點(diǎn)為440460°C。3.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的尾油是初餾點(diǎn)大于針狀焦原料終餾點(diǎn)的餾分，隨常規(guī)焦化原料循環(huán)回延遲焦化塔，循環(huán)重量比0.051.0。4.按照權(quán)利要求1、2或3所述的方法，其特征在于所述的延遲焦化的操作條件如下常規(guī)焦化原料加熱爐出口溫度450°C550°C;反應(yīng)壓力0.05MPa0.20MPa;焦化周期24h36h;FCC油漿加熱爐出口溫度為380°C460°C;FCC油漿加熱爐出口溫度比常規(guī)焦化原料加熱爐出口溫度低5070°C。5.按照權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于所述的延遲焦化的操作條件如下常規(guī)焦化原料加熱爐出口溫度485°C505°C;反應(yīng)壓力0.15MPa0.17MPa;循環(huán)重量比0.20.4;焦化周期24h36h;FCC油漿加熱爐出口溫度為420°C440°C。6.按照權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于步驟(1)所述的常規(guī)焦化原料為石油系的減壓渣油、減粘裂化渣油、乙烯焦油、熱裂化渣油和頁(yè)巖油中的一種或多種。7.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于在每個(gè)焦化周期操作后期停止進(jìn)入FCC油漿，同時(shí)提高常規(guī)焦化原料加熱爐出口溫度3°C5t:，來(lái)提高焦化塔內(nèi)的溫度，降低焦炭的揮發(fā)分。8.按照權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于步驟(1)所述的常規(guī)焦化原料先經(jīng)加熱爐對(duì)流段加熱至30035(TC，然后進(jìn)入分餾塔底部進(jìn)一步與進(jìn)入分餾塔的高溫焦化油氣換熱，同時(shí)淋洗焦化油氣中攜帶的焦粉，并與步驟(2)所述的分餾塔底尾油一同出分餾塔，進(jìn)入加熱爐的輻射段加熱至450°C55(TC后，從延遲焦化塔底部進(jìn)入塔內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)。9.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的FCC油漿加熱與常規(guī)焦化原料可在同一加熱爐的不同部位加熱，或者分別在不同的加熱爐中加熱。10.按照權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于步驟(1)所述FCC油漿進(jìn)入延遲焦化塔的位置距焦化塔底部的距離占焦化塔整個(gè)高度的5/106/10處。11.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的FCC油漿與常規(guī)焦化原料的進(jìn)料重量比為io:9050:50。12.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的FCC油漿與常規(guī)焦化原料的進(jìn)料重量比為20:8040:60。全文摘要本發(fā)明公開(kāi)了一種利用延遲焦化工藝處理FCC油漿和常規(guī)焦化原料來(lái)生產(chǎn)針狀焦原料的生產(chǎn)方法。該方法是在延遲焦化塔中上部引入低溫的FCC油漿，與底部引入的常規(guī)焦化原料經(jīng)高溫裂解產(chǎn)生的高溫油氣相接觸，并在延遲焦化條件下反應(yīng)，生成的油氣進(jìn)入焦化分餾塔中進(jìn)行分離，得到針狀焦原料。該方法中FCC油漿以較低溫度注入焦化塔，降低了常規(guī)焦化原料的裂解溫度，縮短了原料的高溫裂解時(shí)間，減少了二次反應(yīng)發(fā)生，致使生焦率降低，延長(zhǎng)了單塔穩(wěn)定操作周期，同時(shí)能除去不利于生產(chǎn)針狀焦的反應(yīng)活性高的輕組分和聚合活性高的重組分及大量的催化劑粉末、重金屬等雜質(zhì)，所得針狀焦原料產(chǎn)率高，性質(zhì)好。文檔編號(hào)C10B55/00GK101724420SQ20081022838公開(kāi)日2010年6月9日申請(qǐng)日期2008年10月28日優(yōu)先權(quán)日2008年10月28日發(fā)明者初人慶,勾連忠,鞏濟(jì)新,廖娜,張學(xué)萍申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司;中國(guó)石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院