一种利用优化含减压渣油的原料生产高强度针状焦的方法与流程

：本发明涉及针状焦生产，特别涉及一种利用优化含减压渣油的原料生产高强度针状焦的方法。

背景技术

0、背景技术：

1、针状焦，为优质石油焦的一种，具有低热膨胀系数、低空隙度、低硫、低灰分、低金属含量、高导电率及易石墨化等一系列优点。针状焦生产时一般以延迟焦化工艺为基础，需要选择合适的原料，因为并非所有的高芳烃原料都能顺利转化为针状焦。工业上可用来生产针状焦原料的主要来源有：催化裂化澄清油(fccdo)、石脑油以及粗柴油蒸汽裂解生产乙烯所得的乙烯焦油(et)、热裂化的裂化焦油(tr)、煤焦化或气化生产的煤焦油(cr)。针状焦是生产高功率、超高功率石墨电极的主要原料。生产针状焦的最关键问题是原料的选择和预处理。根据针状焦的成焦机理，生产针状焦的原料必须满足芳烃含量高，其中线性连接的三环、四环短侧链芳烃含量居多，一般要求芳烃含量达到30-50％；胶质和沥青质含量低，胶质和沥青质本身就是大分子稠环或又带较长侧链的烃类化合物，分子结构复杂，碳化反应速度快，很快被固化成原状固体，在针状焦中出现镶嵌型结构，从而降低了针状焦的质量，所以原料的胶质和沥青质含量越低越有利于保证针状焦质量。

2、一般把密度、热膨胀系数、强度、电阻率、灰分和硫分等作为针状焦的主要性能指标，用来衡量针状焦的质量。热膨胀系数(cte)是针状焦重要的参数之一，热膨胀系数的大小直接关系着针状焦产品的质量。cte越小，针状焦承受温度急剧变化的抗热震性越好，一般客户希望产品的cte越低越好。针状焦的强度取决于绝对孔隙度，与cte有着紧密的关系，cte越低，针状焦的抗震稳定性变差，其抗破碎性或抗磨性降低，即强度降低，一般客户希望产品的强度越高越好。因此，cte和强度同时达到较高的水准，或者说平衡cte和强度性能是生产优质针状焦需要解决的关键问题。

3、现有拓展针状焦原料的方案中一类为引入催化裂化油浆外的其他油品，例如乙烯焦油、减压渣油等。这些措施虽然可以增加针状焦的产量，但相对催化裂化油浆并不是优质的针状焦原料、对针状焦产品质量影响较大，即影响cte或者强度。

4、中国专利cn1309164a公开了一种渣油加氢处理－延迟焦化的组合工艺生产针状焦的方法，是将渣油和焦化瓦斯油、氢气一起混合，在催化剂存在下进入加氢处理装置反应，分离加氢反应产物，其中加氢后的渣油单独或与其它生产针状焦的常规原料一起进行延迟焦化，分离焦化产物。该发明采用的原料为减压渣油，渣油加氢的目的也是改善渣油的性质以适合针状焦的生产。但该发明采用的渣油加氢工艺复杂，且未明确掺入加氢后渣油对针状焦的质量影响，可能带来有益的影响也可能带来不利影响。

5、中国专利cn106883871a公开了一种针状焦原料的生产方法，包括减粘裂化处理和溶剂脱沥青处理。该发明的处理方法包括减粘裂化处理步骤，工艺上较为复杂。同时该发明未明确掺入减粘脱沥青后渣油对针状焦的质量影响，可能带来有益的影响也可能带来不利影响。

技术实现思路

0、技术实现要素：

1、本发明要解决的技术问题是提供一种利用优化含减压渣油的原料生产高强度针状焦的方法，该方法实现了利用脱沥青后减压渣油，按照一定配比与催化裂化油浆混合，生产出低cte、高强度针状焦，扩展了针状焦原料的来源，提高产量同时提高产品质量。克服了现有拓展针状焦原料的方法复杂，难以平衡低cte和高强度的问题的不足。

2、本发明所采取的技术方案是：一种利用优化含减压渣油的原料生产高强度针状焦的方法，该方法步骤如下：

3、步骤一：将常减压装置产出的减压渣油进行脱沥青处理，目的是脱去减压渣油中的沥青质，脱沥青后减压渣油的沥青质含量应尽可能低；

4、步骤二：将步骤一所得脱沥青后渣油与催化裂化油浆进行混合配比得到混合原料，脱沥青渣油重量占混合原料总重量比例为10％至30％；

5、步骤三：将步骤二所得混合原料送入焦化塔反应，得到针状焦产品。

6、进一步地，所述步骤一脱沥青方式为萃取方法。

7、进一步地，所述步骤一脱沥青方式为超临界萃取方法。

8、进一步地，所述步骤二中脱沥青渣油重量占混合原料总重量比例为20％。

9、进一步地，所述步骤三中混合原料送入焦化塔反应的工艺设定为：采用延迟焦化，焦化塔入口温度450℃～500℃，进料速度100～200kg/h，塔内控制压力1～2.0mpa，焦化温度控制至450℃～490℃，焦化时间24～48小时，进行焦化反应，生成的针状焦沉积在焦化塔内。

10、进一步地，所述步骤三中混合原料送入焦化塔反应，焦化塔顶部出口的油气产物经分馏塔分离得到含气体、油分、芳烃、重质馏分的混合物，循环送入焦化塔中，作为循环油料。

11、本发明的有益效果是：

12、(1)脱沥青后减压渣油的加入，提高了原料的体积密度和振实密度，减少了针状焦微观结构的气孔率，从而提高了产品的强度；

13、(2)10％至30％的脱沥青减压渣油与催化裂化油浆配比，所产的针状焦cte保持与单独采用油浆作为原料产出的针状焦cte相当，但强度有明显提高，真密度也有所提高，使产出的针状焦cte和强度达到相对理想的平衡状态；

14、(3)脱沥青后减压渣油对优质针状焦原料进行补充，可提高针状焦产量及质量。

技术特征：

1.一种利用优化含减压渣油的原料生产高强度针状焦的方法，其特征在于：该方法步骤如下：

2.按照权利要求1所述的利用优化含减压渣油的原料生产高强度针状焦的方法，其特征在于：所述步骤一脱沥青方式为萃取方法。

3.按照权利要求1所述的利用优化含减压渣油的原料生产高强度针状焦的方法，其特征在于：所述步骤一脱沥青方式为超临界萃取方法。

4.按照权利要求1所述的利用优化含减压渣油的原料生产高强度针状焦的方法，其特征在于：所述步骤二中脱沥青渣油重量占混合原料总重量比例为20％。

5.按照权利要求1所述的利用优化含减压渣油的原料生产高强度针状焦的方法，其特征在于：所述步骤三中混合原料送入焦化塔反应的工艺设定为：采用延迟焦化，焦化塔入口温度450℃～500℃，进料速度100～200kg/h，塔内控制压力1～2.0mpa，焦化温度控制至450℃～490℃，焦化时间24～48小时，进行焦化反应，生成的针状焦沉积在焦化塔内。

6.按照权利要求1所述的利用优化含减压渣油的原料生产高强度针状焦的方法，其特征在于：所述步骤三中混合原料送入焦化塔反应，焦化塔顶部出口的油气产物经分馏塔分离得到含气体、油分、芳烃、重质馏分的混合物，循环送入焦化塔中，作为循环油料。

技术总结本发明涉及针状焦生产技术领域，特别涉及一种利用优化含减压渣油的原料生产高强度针状焦的方法。该方法步骤如下：步骤一：将常减压装置产出的减压渣油进行脱沥青处理，目的是脱去减压渣油中的沥青质，脱沥青后减压渣油的沥青质含量应尽可能低；步骤二：将步骤一所得脱沥青后渣油与催化裂化油浆进行混合配比得到混合原料，脱沥青渣油重量占混合原料总重量比例为10％至30％；步骤三：将步骤二所得混合原料送入焦化塔反应，得到针状焦产品。本发明实现了利用脱沥青后减压渣油，按照一定配比与催化裂化油浆混合，生产出低CTE、高强度针状焦，扩展了针状焦原料的来源，提高产量同时提高产品质量。技术研发人员：刘川,汪吉斌,刘杨,牛玉龙,刘延鹰,苗勇,宋立红,张志强受保护的技术使用者：中国石油天然气股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/30