CN114540059A - 一种重质油生产针状焦的组合工艺、组合***及其生产的针状焦 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种重质油生产针状焦的组合工艺、组合***及其生产的针状焦，组合工艺包括：一加氢工艺，以重质油为原料，进行加氢处理，以脱除易生焦组分得到加氢油；一组分切割工艺，将所述加氢油分离为重组分和轻组分；一静电脱固工艺，将所述轻组分通入静电脱固装置，以脱除灰分，得到脱灰油；一溶剂抽提工艺，将所述脱灰油分离为抽出油组分和抽余油组分；以及一延迟焦化工艺，将所述抽出油进行延迟焦化处理，得到针状焦。本发明组合工艺可以生产得到具有低热膨胀系数的高品质针状焦。
Description
技术领域
本发明涉及一种重质油生产针状焦的组合工艺、重质油生产针状焦的组合***、以及由该组合工艺和组合***生产的针状焦。
背景技术
针状焦作为碳素工业的一种重要原料，广泛应用于航天、炼钢等多个领域，由它所制成的石墨制品具有高密度、高强度、高纯度、高结晶度、高导电导热性、低热膨胀系数、低烧蚀性等特点，主要用于生产电炉炼钢用高功率、超高功率石墨电极。
高功率电炉炼钢所使用的电极电流密度远远高于普通功率电极所使用的电流密度，这就要求电极具有高机械强度、高导热率、低电阻率、低热膨胀系数。因此炼钢工业也以煅后针状焦的热膨胀系数和真密度作为针状焦等级和使用范围的依据。针状焦的石墨化制品具有导热率高、机械强度高、热膨胀系数小、化学稳定性高等诸多优点，是电炉炼钢用高功率、超高功率电极的优质骨料。采用超高功率炼钢技术可以减少冶炼时间30％左右，吨钢电消耗量节省超过50％，且电极质量损失小，大大提高了炼钢效率减少能耗。
作为世界最大的钢铁生产国，针状焦在我国的供求矛盾尤为突出，2009-2012年，需求量由16万吨/年增长到36万吨，而针状焦的产量仅从13万吨增长到24万吨，缺口逐年增大且优质针状焦几乎全部依赖进口。
目前已经成功应用于锂离子电池负极的材料都是碳素材料。针状焦石墨化程度较高，石墨微晶结构较为有序，高温易全部石墨化，是电极材料的理想原料。采用针状焦作为锂离子电池电极材料的技术关键是提高贮锂容量和循环效率，抑制层离现象，降低不可逆容量损失。要使针状焦生产的电极材料具有上述优异性质必须对针状焦进行石墨化处理。石墨化前后针状焦的石墨微晶结构有较大差异，石墨化度高的针状焦具有较好的充放电性能。
谢辉等[谢辉.针状焦用作锂离子电池负极材料的研究[D].湖南师范大学，2003.]研究了不同石墨化程度针状焦的充放电性能，结果表明：当石墨化温度低于1500℃石墨微晶结构变化不大，充放电性能较差；石墨化温度高于2100℃石墨微晶迅速成长，充放电容量迅速增大；当热处理温度为2700℃时，材料具有最佳的贮锂结构，充放电性能最好。
针状焦的形成机理决定了其对原料的选择性。根据国内外文献表明，适宜生产针状焦的原料应该具备以下条件：芳烃含量高(三至六环的多环芳烃，缩合度低)、杂原子(S、N、O等)和金属含量低、灰分低、沥青质含量少。而目前可作为石化厂中针状焦制备原料的焦化重蜡油、催化裂化油浆和煤焦油等性质均难以同时达到这些要求，主要是由于含有大量的催化剂粉末等杂质，胶质沥青质含量高，S、N等杂原子多，组成复杂，必须经过精制处理才能作为针状焦原料。
催化裂化油浆、乙烯焦油等含有固体颗粒的重质油密度大(密度普遍大于0.9g·cm-3，部分密度大于1.0g·cm-3)，氢碳原子比一般小于1.5，残炭值大于5％，并含一定S(0.3％～0.6％)、N及重金属化合物，且其中含有超过2000μg·g-1的催化剂粉末及焦粉等固体杂质。催化剂粉末及固体杂质会阻碍广域型光学结构的形成，降低针状焦品质；S含量过高将造成针状焦产品发生晶涨，使CTE不合格。
专利CN106318440A公开了一种催化裂化油浆沉降剂，降低催化裂化油浆与催化剂固体粉末之间的吸引力，提高催化剂粉末的沉降速度和脱除率，但是这些方法均耗时较长，脱除效果较差，催化裂化油浆中的绝大部分焦粉及粒径较小的固体杂质均无法脱除，无法满足工业化及高附加值利用的要求。
专利CN103013567A公开了一种设置保护区的催化裂化油浆的固定床加氢方法，设置保护区和加氢反应区，其中保护区中装填可以吸附催化裂化催化剂粉末的吸附剂，加氢反应区中按照反应物流的流向依次装填加氢保护剂、加氢脱金属剂和加氢脱硫剂；催化裂化油浆先进入保护区，吸附掉绝大部分催化裂化催化剂粉末，然后与氢气混合进加热炉，加热后进入加氢反应区进行加氢处理反应。该方法需要加氢保护剂、加氢脱金属剂和加氢脱硫剂，涉及多种催化剂，反应复杂、成本高，并且由于催化油浆中固体颗粒物含量往往在0.2％以上，因此很快会达到饱和吸附，需要频繁更换保护剂。
专利CN105802657A公开了一种催化裂化油浆固含物的脱除方法，包括如下步骤：(1)对催化裂化油浆进行热预处理；(2)对热预处理后的催化裂化油浆进行减压蒸馏，得到脱固油浆馏分油。其热预处理温度为370-500℃。虽然该方法可脱除催化裂化油浆中的部分沥青质组分及固体杂质，但是蒸馏操作中仍有大量粒径较小的固体颗粒随馏分蒸出，尤其是催化裂化油浆中绝大部分粒径小于20μm的小颗粒固体杂质将无法脱除，且该发明专利所得到脱固油浆中芳烃含量远低于制备针状焦所要求标准。
专利CN100549141C公开一种生产针状焦的原料预处理方法，主要包括以下步骤：(1)原料油进行减压蒸馏；(2)剩余理想组分利用固定床进行加氢脱硫操作。虽然该方法可以通过减压蒸馏脱除原料油中沥青质、胶质及部分灰分重质非理想组分，但是其在处理粒径在20μm以下的固体颗粒时的效果存在极大的局限性，大部分粒径在20nm以下的固体颗粒伴随蒸出相进入下一工艺过程而无法被脱除，严重限制了优质针状焦的制备，且该发明在处理催化裂化油浆时需要在减压蒸馏之前增加过滤过程以除去催化剂粉末，降低灰分，过滤操作将极大地延长工艺周期，降低生产效益。同时，固定床一般适宜于高温高压条件下操作，利用其对原料油进行加氢操作时，加氢反应属于强放热反应，由于反应物的浓度较高，反应速度较快，放出的热量往往来不及移走，而使物料温度升高，这又促使反应以更快的速度进放出更多的热量进而容易出现失去控制“飞温”的状况，对反应的选择性、催化剂的活性和寿命、设备的强度等均极不利。且固定床反应器不能使用细粒催化剂，否则流体阻力增大，破坏了正常操作。
专利CN104962314A公开了一种油浆生产针状焦原料的***，所述***包括：减压蒸馏单元、静电固液分离单元、抽提单元；其中，所述减压蒸馏单元通过管路与所述静电固液分离单元连接；所述抽提单元通过管路与所述静电固液分离单元或所述减压蒸馏单元连接。所述***还包括：加氢精制单元；加氢精制单元可以连接所述静电固液分离单元的出口。由于油浆等重质油轻组分较低，直接进行减压蒸馏造成40-70％侧渣排出，整个处理流程收率较低，大量侧渣排出。因此迫切需要一种高效脱除油品中固体颗粒和富集其芳烃含量的方法生产高品质针状焦原料及产品。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种重质油生产针状焦的组合工艺、组合***及其生产的针状焦，以克服现有技术中针状焦产率低，以及针状焦品质不合格的缺陷。
为了达到上述目的，本发明提供了一种重质油生产针状焦的组合工艺，包括：
一加氢工艺，以重质油为原料，进行加氢处理，以脱除易生焦组分得到加氢油；
一组分切割工艺，将所述加氢油分离为重组分和轻组分；
一静电脱固工艺，将所述轻组分通入静电脱固装置，以脱除灰分，得到脱灰油；
一溶剂抽提工艺，将所述脱灰油分离为抽出油组分和抽余油组分；以及
一延迟焦化工艺，将所述抽出油进行延迟焦化处理，得到针状焦。
本发明所述的重质油生产针状焦的组合工艺，其中，所述重质油为含有固体不溶物的重质油，所述重质油为催化油浆、乙烯焦油、煤焦油、焦化蜡油中的一种或几种。
本发明所述的重质油生产针状焦的组合工艺，其中，所述加氢工艺在浆态床中进行，所述加氢工艺的反应温度为360-400℃，反应压力为4-10MPa，反应时间为60-150min；及/或，加氢工艺中采用的催化剂为Mo、Co、Ni、Fe或W基水溶性加氢催化剂，催化剂添加量以活性金属量计为重质油质量的60-150ppm。
本发明所述的重质油生产针状焦的组合工艺，其中，所述组分切割工艺为减压蒸馏，所述轻组分的切割终馏点为450-540℃。
本发明所述的重质油生产针状焦的组合工艺，其中，所述静电脱固工艺为：将所述轻组分通入静电脱固装置，在温度60-100℃，电压10-20kV条件下，处理30-120min。
本发明所述的重质油生产针状焦的组合工艺，其中，所述溶剂抽提工艺中使用的溶剂为糠醛和/或DMF，抽提温度为50-90℃，剂油比为1:1-5:1。
本发明所述的重质油生产针状焦的组合工艺，其中，所述延迟焦化工艺为：将所述抽出油通入延迟焦化装置，分两段进行延迟焦化处理，第一段反应温度为400-460℃、压力为0.6-1.1MPa、反应时间为2-10h，第二段反应温度为470-510℃、压力为0.1-0.5MPa、反应时间为1-5h。
为了达到上述目的，本发明还提供了一种重质油生产针状焦的组合***，包括：
一加氢装置，对重质油原料进行加氢处理，以脱除易生焦组分得到加氢油；
一组分切割装置，与所述加氢装置连接，以将所述加氢油分离为重组分和轻组分；
一静电脱固装置，与所述组分切割装置连接，以使所述轻组分脱除灰分，得到脱灰油；
一溶剂抽提装置，与所述静电脱固装置连接，以将所述脱灰油分离为抽出油组分和抽余油组分；以及
一延迟焦化装置，与所述溶剂抽提装置连接，以将所述抽出油进行延迟焦化处理，得到针状焦。
本发明所述的重质油生产针状焦的组合***，其中，所述加氢装置为浆态床加氢装置，所述组分切割装置为减压蒸馏装置。
为了达到上述目的，本发明更提供了上述的重质油生产针状焦的组合工艺生产的针状焦。
本发明的有益效果：
本发明重质油生产针状焦的组合工艺，可以高效的脱除重质油原料中的焦粉及催化剂颗粒等固体颗粒，包括粒径小于20μm的小颗粒固体杂质，极大程度地降低灰分，而且还可以保证延迟焦化原料的芳烃含量提高至标准范围以内，进而使得所生产的针状焦具有较高品质。
本发明所制得的针状焦半焦产品具有显著的流线型光学各向异性结构，大广域流线型及各向异性结构，并通过高温炭化得到结构性能均较好的针状焦产品。
具体实施方式
以下对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例，下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件。
本发明提供了一种重质油生产针状焦的组合工艺，包括：
一加氢工艺，以重质油为原料，进行加氢处理，以脱除易生焦组分得到加氢油；
一组分切割工艺，将所述加氢油分离为重组分和轻组分；
一静电脱固工艺，将所述轻组分通入静电脱固装置，以脱除灰分，得到脱灰油；
一溶剂抽提工艺，将所述脱灰油分离为抽出油组分和抽余油组分；以及
一延迟焦化工艺，将所述抽出油进行延迟焦化处理，得到针状焦。
在一实施方式中，本发明重质油为含有固体不溶物的重质油；在另一实施方式中，本发明重质油为催化油浆、乙烯焦油、煤焦油、焦化蜡油中的一种或几种，本发明并不特别限定重质油中各油品的混合比例。
在一实施方式中，本发明加氢工艺在浆态床中进行。本发明并不特别限定浆态床加氢过程的操作条件和催化剂种类，只要能够达到脱除二烯烃即可，优选推荐反应温度为360-400℃，反应压力为4-10MPa，反应时间为60-150min，推荐选取的催化剂为Mo、Co、Ni、Fe或W基水溶性加氢催化剂，更优选的催化剂为Mo基水溶性加氢催化剂。
本发明中重质油原料进行浆态床加氢，其目的是脱除重质油中在260-300℃范围易于生焦的共轭二烯烃等组分，进而提升减压蒸馏的收率。因此加氢程度不宜过高或过低，过高将造成有效芳烃含量降低，使得针状焦产品微观结构变差，收率降低，过低则达不到脱除二烯烃的目的。
本发明所述组分切割工艺的目的为将加氢油分离为重组分和轻组分。在一实施方式中，本发明组分切割工艺为减压蒸馏。本发明并不特别限定减压蒸馏的切割点，切割点可根据原料的馏程，不同馏分段重组成的不同进行调整，达到保证高收率的同时脱除灰分和沥青质的目的即可。优选推荐轻重组分切割点为450-540℃之间。
本发明中减压蒸馏过程，其目的是通过去除重馏分以将灰分和沥青质等杂质脱除，达到净化原料的目的，同时可以防止在进一步的静电脱固过程中沥青质产生竞争吸附降低效率。
本发明并不特别限定静电脱固工艺的条件，只要达到脱除灰分的目的即可，推荐将所述轻组分通入静电脱固装置，在处理温度为60-100℃，处理电压为10-20kV条件下处理30-120min；本发明中静电脱固过程，其目的是进一步脱除残留的灰分，使原料符合针状焦原料需求。
本发明并不特别限定抽提溶剂的种类及操作条件，只要能够达到富集芳烃即可，优选推荐的溶剂为糠醛或DMF，更优溶剂为糠醛。所述溶剂抽提工艺，处理温度为50-90℃，剂油比为1:1-5:1。本发明中的溶剂抽提过程，其目的是使芳烃得到富集，同时降低在后续延迟焦化等热反应过程中生成大量自由基的饱和分的量，进而在热反应过程中使中间相小球能够充分长大形成大球，进而发生融并形成广域型光学各向异性结构，达到使光学结构充分发育的目的。
本发明并不特别限定延迟焦化工艺的条件，只要能够达到富芳组分(即抽出油组分)转化为针状焦即可，优选推荐的操作条件为两段，第一段反应温度为400-460℃、压力为0.6-1.1MPa，反应时间为2-10h，第二段反应温度为470-510℃，压力为0.1-0.5MPa，反应时间为1-5h。本发明延迟焦化过程分为两段，第一段温度较低，压力较高是为了保证中间相结构充分发展，同时抑制轻组分的逸出，长时间保证低粘度体系；第二段温度较高，压力较低，是为了促进热解反应的进行，使轻组分大量逸出形成气流拉焦作用，使产品形成针状结构。
本发明还提供了一种重质油生产针状焦的组合***，包括：
一加氢装置，对重质油原料进行加氢处理，以脱除易生焦组分得到加氢油；
一组分切割装置，与所述加氢装置连接，以将所述加氢油分离为重组分和轻组分；
一静电脱固装置，与所述组分切割装置连接，以使所述轻组分脱除灰分，得到脱灰油；
一溶剂抽提装置，与所述静电脱固装置连接，以将所述脱灰油分离为抽出油组分和抽余油组分；以及
一延迟焦化装置，与所述溶剂抽提装置连接，以将所述抽出油进行延迟焦化处理，得到针状焦。
在一实施方式中，加氢装置为浆态床加氢装置，组分切割装置为减压蒸馏装置。
浆态床加氢过程可以有效降低重质油原料中的二烯烃等易生焦组分，进而大幅度提高减压蒸馏过程中轻组分的收率，提升整体工艺过程的收率。由于浆态床反应器结构简单，成本低，容易大型化，且已有工业装置，液相介质热容大，在强放热条件下，易于反应器内部热量分布均匀，使用细颗粒催化剂，使催化剂颗粒内表面利用较充分，无内扩散影响，有利于提高产物选择性。浆态床反应器相比固定床反应器小得多，尾气循环压缩机能耗大大减小，当液相连续进出料时，催化剂排出再生比较方便。
本发明是针对含有固体不溶物的重质油进行预处理以优化其组成结构，进而对改质原料进行炭化过程得到具有大广域流线型及各向异性结构的半焦产品，并通过高温炭化得到结构性能均较好的针状焦产品。且经本发明一系列预处理工艺与本发明的延迟焦化改进工艺或常规延迟焦化工艺组合可得到品质性质不同的焦样产品。
以下通过具体实施例，对本发明技术方案进一步进行详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
表1为各实施例中原料主要性质列表，其中四组分％为原料中四组分的质量百分比例。
表1原料主要性质列表
实施例1
使用催化油浆为原料与60ppm(以活性金属量计)的硫化钼)混合，进入浆态床加氢装置，加氢温度为360℃，压力10MPa，时间150min，反应后得到加氢油。
加氢油进入减压切割装置，轻重组分切割点为540℃，轻组分收率为71％(轻组分占原料油的质量比)，轻组分进入静电脱固装置，静电脱固温度为60℃，电压20KV，时间为30min，得到澄清油。
澄清油进入溶剂抽提装置，抽提溶剂为糠醛，抽提温度为60℃，剂油比为5:1，抽出油作为进一步延迟焦化原料。延迟焦化反应分为两段，第一段温度为400℃，压力0.6MPa，时间10h，第二段温度为510℃，压力0.1MPa，时间5h，得到针状焦产品。针状焦产品采用GB/T3074.4-2016进行CTE测试，针状焦产品CTE为1.16×10-6/℃
实施例2
使用乙烯焦油为原料与80ppm(以活性金属量计)的醋酸钴催化剂混合，进入浆态床加氢装置，加氢温度为370℃，压力8MPa，时间120min，反应后得到加氢油。
加氢油进入减压切割装置，轻重组分切割点为520℃，轻组分收率为67％，轻组分进入静电脱固装置，静电脱固温度为70℃，电压18KV，时间为50min，得到澄清油。
澄清油进入溶剂抽提装置，抽提溶剂为DMF，抽提温度为70℃，剂油比为4:1，抽出油作为进一步延迟焦化原料。延迟焦化反应分为两段，第一段温度为415℃，压力0.7MPa，时间8h，第二段温度为500℃，压力0.2MPa，时间4h，得到针状焦产品。针状焦产品采用GB/T3074.4-2016进行CTE测试，针状焦产品CTE为1.19×10-6/℃
实施例3
使用煤焦油为原料与100ppm(以活性金属量计)的硫酸镍催化剂混合，进入浆态床加氢装置，加氢温度为380℃，压力6MPa，时间100min，反应后得到加氢油。
加氢油进入减压切割装置，轻重组分切割点为500℃，轻组分收率为59％，轻组分进入静电脱固装置，静电脱固温度为80℃，电压16KV，时间为80min，得到澄清油。
澄清油进入溶剂抽提装置，抽提溶剂为糠醛，抽提温度为80℃，剂油比为3:1，抽出油作为进一步延迟焦化原料。延迟焦化反应分为两段，第一段温度为430℃，压力0.8MPa，时间6h，第二段温度为490℃，压力0.3MPa，时间3h，得到针状焦产品。针状焦产品采用GB/T3074.4-2016进行CTE测试，针状焦产品CTE为1.20×10-6/℃
实施例4
使用焦化蜡油为原料与120ppm(以活性金属量计)的硫酸亚铁催化剂混合，进入浆态床加氢装置，加氢温度为390℃，压力5MPa，时间80min，反应后得到加氢油。
加氢油进入减压切割装置，轻重组分切割点为480℃，轻组分收率为58％，轻组分进入静电脱固装置，静电脱固温度为90℃，电压14KV，时间为90min，得到澄清油。
澄清油进入溶剂抽提装置，抽提溶剂为DMF，抽提温度为90℃，剂油比为2:1，抽出油作为进一步延迟焦化原料。延迟焦化反应分为两段，第一段温度为445℃，压力0.9MPa，时间4h，第二段温度为480℃，压力0.4MPa，时间2h，得到针状焦产品。针状焦产品采用GB/T3074.4-2016进行CTE测试，针状焦产品CTE为1.17×10-6/℃
实施例5
使用催化油浆与乙烯焦油1：1的混合油为原料与150ppm(以活性金属量计)的磷钨酸催化剂混合，进入浆态床加氢装置，加氢温度为400℃，压力4MPa，时间60min，反应后得到加氢油。
加氢油进入减压切割装置，轻重组分切割点为450℃，轻组分收率为49％，轻组分进入静电脱固装置，静电脱固温度为100℃，电压10KV，时间为120min，得到澄清油。
澄清油进入溶剂抽提装置，抽提溶剂为糠醛，抽提温度为100℃，剂油比为1:1，抽出油作为进一步延迟焦化原料。延迟焦化反应分为两段，第一段温度为460℃，压力1.1MPa，时间2h，第二段温度为470℃，压力0.5MPa，时间1h，得到针状焦产品。针状焦产品采用GB/T3074.4-2016进行CTE测试，针状焦产品CTE为1.14×10-6/℃。
比较例1
同实施例1，只是处理工艺中删除了浆态床加氢过程，其他过程及操作参数同实施例1完全相同，经过减压蒸馏后，轻组分收率为33％。针状焦产品采用GB/T3074.4-2016进行CTE测试，针状焦产品CTE为1.36×10-6/℃。
由以上可知，比较例1中轻组分收率较实施例1降低了一半以上，在实际使用时将造成原料的大量浪费，同时由于未进行加氢处理，针状焦原料中沥青质等组分未得到有效脱除进而造成产品CTE上升，降低了针状焦产品质量。因此，本发明中的浆态床加氢过程可以有效提升轻组分收率，另外还可以显著降低饱和分和沥青质的含量，因此本发明中的浆态床加氢过程，具有实质性技术效果。
比较例2
同实施例1，处理工艺中浆态床加氢过程替换为固定床加氢过程，使用氧化铝负载Mo催化剂，加氢温度为360℃，压力10MPa，空速0.5h-1，其他过程及操作参数同实施例1完全相同。试验过程中发现，反应进行0.5h后由于油浆中存在大量固体颗粒，其逐渐堵塞催化剂间隙及孔隙，使试验无法继续进行。由上述可知，固定床加氢存在床层堵塞的问题，无法使重质油原料脱除易生焦组分。因此本发明中的浆态床加氢过程，具有实质性技术效果。
比较例3
同实施例1，将浆态床加氢过程移至减压蒸馏之后，静电脱固之前，其他过程及操作参数与实施例1完全相同。经过减压蒸馏后，轻组分收率为33％。针状焦产品采用GB/T3074.4-2016进行CTE测试，针状焦产品CTE为1.18×10-6/℃。
由上述可知，比较例3中针状焦产品的CTE与实施例1相似，说明比较例3中针状焦产品性质较好，但是比较例3中轻组分收率较实施例1降低了一半以上，在实际使用时将造成原料的大量浪费。因此，本发明首先采用浆态床加氢过程可以有效提升轻组分收率。
表2针状焦显微组织描述和光学组织指数
| 类型 | 特征尺寸/微米 | OTI值 |
| 马赛克组织 | <10 | 1 |
| 小域 | 10-60 | 5 |
| 域 | >60 | 50 |
| 广域 | 长>60，宽>10 | 100 |
表3实施例及对比例所得半焦的光学纹理指数(OTI)评价结果
| 切取馏分 | OTI |
| 实施例1 | 92.2 |
| 实施例2 | 84.1 |
| 实施例3 | 79.3 |
| 实施例4 | 86.2 |
| 实施例5 | 81.1 |
| 对比例1 | 62.7 |
| 对比例2 | - |
| 对比例3 | 89.3 |
表2为本领域较公认的针状焦显微组织描述和光学组织指数，本发明对同一样品不同区域使用偏光显微采样得到50张照片，参照表2分类标准使用ImageJ软件对每张照片进行处理得到其OTI指数，50张照片OTI指数求平均值后即为该样品的OTI指数，计算各实施例与比较例所得半焦的光学纹理指数如表3所示。由表3可知，对比例1和3处理工艺所得半焦的光学纹理指数明显低于实施例1，因此，本发明处理工艺确实可以得到光学结构更好的半焦产品。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种重质油生产针状焦的组合工艺，其特征在于，包括：
一加氢工艺，以重质油为原料，进行加氢处理，以脱除易生焦组分得到加氢油；
一组分切割工艺，将所述加氢油分离为重组分和轻组分；
一静电脱固工艺，将所述轻组分通入静电脱固装置，以脱除灰分，得到脱灰油；
一溶剂抽提工艺，将所述脱灰油分离为抽出油组分和抽余油组分；以及
一延迟焦化工艺，将所述抽出油进行延迟焦化处理，得到针状焦。
2.根据权利要求1所述的重质油生产针状焦的组合工艺，其特征在于，所述重质油为含有固体不溶物的重质油，所述重质油为催化油浆、乙烯焦油、煤焦油、焦化蜡油中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的重质油生产针状焦的组合工艺，其特征在于，所述加氢工艺在浆态床中进行，所述加氢工艺的反应温度为360-400℃，反应压力为4-10MPa，反应时间为60-150min；及/或，加氢工艺中采用的催化剂为Mo、Co、Ni、Fe或W基水溶性加氢催化剂，催化剂以活性金属量计添加量为重质油质量的60-150ppm。
4.根据权利要求1所述的重质油生产针状焦的组合工艺，其特征在于，所述组分切割工艺为减压蒸馏，所述轻组分的切割终馏点为450-540℃。
5.根据权利要求1所述的重质油生产针状焦的组合工艺，其特征在于，所述静电脱固工艺为：将所述轻组分通入静电脱固装置，在温度60-100℃，电压10-20kV条件下，处理30-120min。
6.根据权利要求1所述的重质油生产针状焦的组合工艺，其特征在于，所述溶剂抽提工艺中使用的溶剂为糠醛和/或DMF，抽提温度为50-90℃，剂油比为1:1-5:1。
7.根据权利要求1所述的重质油生产针状焦的组合工艺，其特征在于，所述延迟焦化工艺为：将所述抽出油通入延迟焦化装置，分两段进行延迟焦化处理，第一段反应温度为400-460℃、压力为0.6-1.1MPa、反应时间为2-10h，第二段反应温度为470-510℃、压力为0.1-0.5MPa、反应时间为1-5h。
8.一种重质油生产针状焦的组合***，其特征在于，包括：
一加氢装置，对重质油原料进行加氢处理，以脱除易生焦组分得到加氢油；
一组分切割装置，与所述加氢装置连接，以将所述加氢油分离为重组分和轻组分；
一静电脱固装置，与所述组分切割装置连接，以使所述轻组分脱除灰分，得到脱灰油；
一溶剂抽提装置，与所述静电脱固装置连接，以将所述脱灰油分离为抽出油组分和抽余油组分；以及
一延迟焦化装置，与所述溶剂抽提装置连接，以将所述抽出油进行延迟焦化处理，得到针状焦。
9.根据权利要求8所述的重质油生产针状焦的组合***，其特征在于，所述加氢装置为浆态床加氢装置，所述组分切割装置为减压蒸馏装置。
10.权利要求1-7任一项所述的重质油生产针状焦的组合工艺生产的针状焦。
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20220527 |