一種制備針狀焦原料的方法
【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種制備針狀焦原料的方法。
【背景技術】
[0002] 針狀焦是生廣尚功率、超尚功率石墨電極的主要原材料，優(yōu)質(zhì)針狀焦價格$父尚，可 作為電爐煉鋼用超高功率石墨電極、電動汽車用超級電容器、通訊電池用鋰離子電極而被 廣泛應用。在針狀焦生產(chǎn)中最關鍵的影響因素是原料性質(zhì)，原料性質(zhì)越好得到的針狀焦產(chǎn) 品等級越高。一般要求生產(chǎn)針狀焦的原料中芳烴含量達到30-50重量％，膠質(zhì)、瀝青質(zhì)低于 1重量％、灰分低于l〇〇ug/g、硫含量低于0. 5重量％。催化裂化油楽:富含的大量芳經(jīng)組分 是生產(chǎn)針狀焦的理想組分。由于原料的限制目前多數(shù)催化裂化油漿的性質(zhì)不能滿足上述要 求，屬于劣質(zhì)油漿，雜質(zhì)多、膠質(zhì)與瀝青質(zhì)含量高，這些組分及雜質(zhì)會嚴重影響針狀焦的制 備過程，使生產(chǎn)的針狀焦質(zhì)量下降甚至不會生成針狀焦。如果將上述組分及雜質(zhì)分離，劣質(zhì) 的催化裂化油漿則是理想的針狀焦原料。目前，占催化裂化油漿產(chǎn)量大多數(shù)的劣質(zhì)油漿主 要用于調(diào)合燃料油或摻入減渣作為延遲焦化的原料，在上述過程中大量的芳烴組分成為燃 料油組分與普通焦炭，這無疑是極大的浪費。如何利用現(xiàn)有工藝，使劣質(zhì)催化裂化油漿滿足 針狀焦原料的要求是亟待解決的問題。
[0003] CN101724420B公開了一種利用延遲焦化工藝處理催化裂化油漿和常規(guī)焦化原料 生產(chǎn)針狀焦原料的方法。在該方法中油漿從焦炭塔中上部進料，常規(guī)焦化原料從焦炭塔底 進料，在焦炭塔內(nèi)油漿與高溫油氣相接觸，除去不利于針狀焦生產(chǎn)的組分，通過焦化分餾塔 的側(cè)線獲得焦化蠟油作為針狀焦原料。在該方法中由于油漿不經(jīng)過加熱爐輻射段，溫度較 低且油漿全部從中上部進料，停留時間較短，這使得部分膠質(zhì)、瀝青質(zhì)不能充分反應，就會 被油氣攜帶到焦化蠟油中；另一方面若原料油漿中的硫含量較高，焦化蠟油中的硫含量很 難滿足要求，因此該方法的應用受到相當?shù)南拗?。此外，延遲焦化的主要反應器是焦炭塔， 在焦炭塔內(nèi)原料轉(zhuǎn)化為油氣與焦炭，傳統(tǒng)延遲焦化工藝中大量芳烴組分來不及從焦炭塔離 開就轉(zhuǎn)化為焦炭，會降低針狀焦原料的產(chǎn)量。
[0004] CN1872963A公開了一種生產(chǎn)針狀焦的原料預處理方法，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，加氫反應物流經(jīng)分離得到生產(chǎn) 針狀焦的原料。該方法需要單獨的過濾、減壓蒸餾裝置，投資較大，并且通過該方法得到的 針狀焦原料中仍然含有一定量的膠質(zhì)，會影響針狀焦的質(zhì)量，生產(chǎn)高等級的針狀焦產(chǎn)品較 為困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明目的在于提供一種新的制備針狀焦原料的方法，通過本發(fā)明的方法能夠制 備優(yōu)質(zhì)的針狀焦原料，并且能夠擴展針狀焦的原料來源。
[0006] 本發(fā)明提供一種制備針狀焦原料的方法，該方法包括將經(jīng)過加熱爐輻射段加熱的 混合原料注入焦炭塔中進行延遲焦化反應，并將延遲焦化反應產(chǎn)生的油氣進行分餾，得到 蠟油組分，然后對所述蠟油組分進行加氫處理，并將得到的加氫產(chǎn)物進行分離得到針狀焦 原料；其中，所述混合原料含有催化裂化油漿和延遲焦化原料，所述混合原料從焦炭塔上部 與底部同時注入，且在延遲焦化反應過程中，在所述焦炭塔頂部通過管線注入冷卻油和/ 或冷卻水，注入冷卻油和/或冷卻水的管線伸入焦炭塔中。
[0007] 在本發(fā)明的所述制備方法中，焦炭塔的進料分為上下同時進料，這樣上進料液相 中的芳烴組分在焦炭塔上部的停留時間較短，可減少二次反應，有效地保留芳烴組分，同時 下進料可保持生焦孔道，塔頂注入的冷卻油、冷卻水使得塔底液相中的芳烴組分快速脫離。
[0008] 在本發(fā)明的所述制備方法中，在所述焦炭塔的頂部通過管線注入冷卻油和/或冷 卻水，并適當控制伸入焦炭塔內(nèi)的注入冷卻油和/或冷卻水的管線長度，可以降低焦炭塔 上部溫度，從而有利于減少生產(chǎn)針狀焦的芳烴組分在焦炭塔內(nèi)的反應。
[0009] 在本發(fā)明的所述制備方法中，冷卻油和/或冷卻水是通過管線以水柱的形式注入 的，使得冷卻油和/或冷卻水不會以微小液滴的形式直接攜帶到大油氣管線中。
[0010] 在本發(fā)明的所述制備方法中，焦化原料與催化裂化油漿中的膠質(zhì)、瀝青質(zhì)通過一 系列的裂化及縮合反應，以生成餾分油與焦炭的形式得到脫除，金屬雜質(zhì)也作為焦炭的組 分得到脫除。
[0011]另外，在本發(fā)明的所述制備方法中，對分餾得到的蠟油組分進行加氫處理，使蠟油 組分與氫氣、加氫催化劑接觸，完成脫硫，加氫產(chǎn)物經(jīng)分離得到生產(chǎn)針狀焦的原料。由于瀝 青質(zhì)、膠質(zhì)與金屬在焦炭塔已經(jīng)進行了脫除，在加氫反應器中氫耗較低，也使得芳烴組分在 加氫反應器中被飽和的損失減小。因此，本發(fā)明的制備方法特別適用于性質(zhì)較差的催化裂 化油漿（例如：瀝青質(zhì)大于4重量％ (優(yōu)選為4-15重量％ )、灰分大于0. 2重量％ (優(yōu)選 為0.2-1重量％ )、硫含量大于0.8重量％ (優(yōu)選為0.8-3重量％))。此外，由于本發(fā)明的 制備方法能夠適用于性質(zhì)較差的催化裂化油漿，由此能夠擴展針狀焦的原料來源。
[0012] 本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將在隨后的【具體實施方式】部分予以詳細說明。
【附圖說明】
[0013] 附圖是用來提供對本發(fā)明的進一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與下面的具 體實施方式一起用于解釋本發(fā)明，但并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在附圖中：
[0014] 圖1是用于實施本發(fā)明提供的所述制備針狀焦原料的方法的設備的示意圖。
【具體實施方式】
[0015] 以下對本發(fā)明的【具體實施方式】進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體 實施方式僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。
[0016] 根據(jù)本發(fā)明的制備針狀焦原料的方法，其包括將經(jīng)過加熱爐輻射段加熱的混合原 料注入焦炭塔中進行延遲焦化反應，并將延遲焦化反應產(chǎn)生的油氣進行分餾，得到錯油組 分，然后對所述蠟油組分進行加氫處理，并將得到的加氫產(chǎn)物進行分離得到針狀焦原料；其 中，所述混合原料含有催化裂化油漿和延遲焦化原料，所述混合原料從焦炭塔上部與底部 同時注入，且在延遲焦化反應過程中，在所述焦炭塔頂部通過管線注入冷卻油和/或冷卻 水，注入冷卻油和/或冷卻水的管線伸入焦炭塔中。
[0017] 優(yōu)選地，注入冷卻油和/或冷卻水的管線垂直伸入焦炭塔中。
[0018] 優(yōu)選地，所述混合原料在焦炭塔進料位置距離筒體下端的長度占整個筒體長度的 7/10~9/10。在此，所述筒體的長度是指筒體與焦炭塔上封頭連接部和筒體與下部錐體連 接部之間的垂直距離；所述混合原料在焦炭塔進料位置距離筒體下端的長度是指進料位置 到筒體與下椎體連接部的垂直距離。
[0019] 焦炭塔頂可以采用常規(guī)的封頭，例如可以為球形封頭或橢圓形封頭。當焦炭塔頂 使用球形封頭時，伸入焦炭塔內(nèi)的注入冷卻油和/或冷卻水的管線長度為焦炭塔直徑的 1-45%，優(yōu)選為20-35%。當焦炭塔頂使用橢圓形封頭時，注入冷卻油和/或冷卻水的管線 長度為焦炭塔直徑的1-22%，優(yōu)選為12-20%。
[0020] 在本發(fā)明中，為了保證通過管線注入的冷卻油和/或冷卻水不會直接攜帶到大油 氣管線中，注入冷卻油和/或冷卻水的管線的開口直徑優(yōu)選為10-50毫米，進一步優(yōu)選為 20 _30暈米。
[0021] 在本發(fā)明中，為了進一步保留有利于生產(chǎn)針狀焦的芳烴組分，優(yōu)選在所述焦炭塔 的頂部通過管線注入冷卻油和冷卻水。在這種情況下，冷卻油和冷卻水可以分別通過管線 注入，也可以通過同一根管線以混合物的形式注入，優(yōu)選二者分別通過管線注入。
[0022] 當在所述焦炭塔的頂部通過管線注入冷卻油和冷卻水時，所述冷卻油與所述冷卻 水的注入量的重量比可以為0. 01-1 :1，優(yōu)選為0. 1-0. 3 :1。
[0023] 所述冷卻油和所述冷卻水的總用量與所述混合原料的用量的重量比可以為 0. 01-0. 25 :1，優(yōu)選為0. 01-0. 10 :1。對于所述冷卻油和所述冷卻水的總用量，如果只注入 所述冷卻油而不注入所述冷卻水，則所述總用量單指所述冷卻油的注入量；如果只注入所 述冷卻水而不注入所述冷卻油，則所述總用量單指所述冷卻水的注入量；如果同時注入所 述冷卻油和所述冷卻水，則所述總用量是指二者的注入量之和。
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