本发明涉及催化裂化油浆分离并制备油系针状焦的组合方法，具体包括分离催化裂化油浆和延迟焦化生产油系针状焦的组合工艺。
背景技术：
针状焦是一种炭素材料，主要用于高功率和超高功率石墨电极的生产。根据制备原料来源的不同，针状焦分为油系和煤系两类，其中，油系针状焦是由炼油厂重油加工而成，应用更为广泛，其市场需求量很大，但是生产能力却不足。现有技术中，生产油系针状焦一般采用延迟焦化工艺，包括原料油预处理、延迟焦化生焦及煅烧三个部分，但在实际工业生产中存在原料精制和成焦工艺控制这两大技术难点，因而欲获得高品质的针状焦产品对工艺控制提出了较高的要求。利用原料油生产针状焦的过程包括了：原料油经预处理、反应先制备得到中间相沥青，再采用该中间相沥青经延迟焦化、煅烧生成针状焦，所以，中间相沥青不仅是生产针状焦的重要中间原料，中间相沥青的质量也会影响针状焦的品质。
随着重油催化裂化技术的推广应用，催化裂化装置副产品油浆(FCC油浆)的数量越来越大，我国催化裂化装置加工能力达到2亿吨，保守估计全国油浆产量约在750万吨/年以上。油浆的处理和利用在重油加工领域也日益被关注，目前的现状是，大部分催化裂化油浆掺入燃料油或直接作为燃料油，还有部分油浆作为沥青调和组分，这不仅没有利用好宝贵的石油资源，而且在燃烧过程中由于残留催化剂等杂质的存在易造成加热炉火咀磨蚀和结焦。也有炼厂出于经济效益考虑，尽量减少油浆外甩，但是催化裂化油浆的裂化反应性能差，转化率和轻油收率都很低，任其在催化裂化装置中不断积累循环将导致催化剂的结焦失活加剧，从而使催化剂消耗增加，最终结果事与愿违，经济效益反而变差。
FCC油浆中有富含芳烃的组分，是宝贵的化工原料和碳材料制备原 料，可用于生产各种芳烃油和作为中间相沥青的原料，所以也是生产针状焦的原料。但催化油浆是十分复杂的体系，其中的胶质、沥青质和少量的其它固体杂质，如果不能有效处理而直接用以生产中间相沥青，会导致镶嵌结构，难以形成高品质中间相沥青，更影响了针状焦的品质。
所以，如何有效地精制催化裂化油浆原料就成为利用好油浆原料制备高品质中间相沥青进而获得高品质油系针状焦的关键问题之一。对于油浆中的固体杂质，过滤等方法仅能分离其中较大的颗粒物，对较小粒径的固体颗粒，例如催化剂粉末等则难以分离，更不能脱除其中的沥青质等组分。减压蒸馏和溶剂萃取是常用的重油分离方法，但减压蒸馏拨出率有限，若想提高蒸馏的拨出率势必要提高蒸馏温度，由于油浆稠环芳烃含量高，且还有沥青质等杂质，高温蒸馏易引起加热炉和蒸馏塔结焦，不仅难以提高萃取物的拔出率，也使设备寿命缩短。至于利用溶剂萃取技术，有研究和被共识的操作，设法将芳烃组分从油浆中分出是所追求的目标，所以根据催化裂化油浆的性质，采用糠醛等能抽提芳烃的溶剂来抽提分离是目前被研究和关注的技术方向，但在工业化生产中面临的问题是对油浆这类体系，糠醛类溶剂虽然能萃取出芳烃，但由于胶质沥青质同时也被萃取出来，不但很难实现萃取物与非芳烃的分相分离，也难以达到油浆原料的精制目的，因此需要对油浆进行脱沥青质和固体杂质的预处理才能应用此类技术。再一方面，原油的性质及催化裂化工艺也导致油浆性质的差异，特别是对于高硫芳烃组分的油浆，直接作为原料会严重影响中间相沥青和针状焦的品质，但油浆直接加氢处理，油浆中的杂质会很快导致催化剂床层堵塞和催化剂失效，在工业化生产中就更不可取，本身就是中间相沥青生产面临的难题，这就给后续采用中间相沥青制备高品质针状焦产品这一工艺带来了技术难题。
另外，目前制备针状焦的工艺基本上都是采用延迟焦化装置，焦化装置既要完成中间相沥青的合成，又要完成焦化反应制备针状焦，因此需要在每个循环中改变工艺条件，温度和压力变化都比较大，导致成焦工艺控制困难，难以保障针状焦的质量。
技术实现要素：
本发明提出一种对催化裂化油浆分离并制备油系针状焦的组合方法，利用催化裂化油浆作为原料，采用更合理科学的方法对催化裂化油浆进行分离处理，并与中间相沥青的制备工艺以及延迟焦化工艺相组合，但制备中间相沥青的热缩聚工序与制备针状焦的焦化工序控制相互独立，更利于工业化实现，且能充分利用催化裂化油浆和制备出高品质的针状焦材料。
本发明提供了一种对催化裂化油浆分离并制备油系针状焦的组合方法，包括如下步骤：
使催化裂化油浆原料与萃取溶剂在萃取塔中逆流接触，并使所述萃取溶剂在超临界或亚临界条件下实现对催化裂化油浆的萃取，形成萃取油相和萃余相，对萃取油相进行超临界分离萃取溶剂，得到萃取组分，而萃余相则经回收萃取溶剂后得到萃余重组分；
将所述萃取组分作为中间相沥青制备原料，进行热缩聚反应制成中间相沥青；
利用所得到的中间相沥青，采用延迟焦化技术制备油系针状焦；
其中，
所述萃取溶剂的组分为C3-C5轻烃馏分，且其假临界温度Tc在90℃-196℃，所述假临界温度Tc按公式得到，式中xi是所述轻烃馏分中的组分i的摩尔分数，Tci是该组分i的临界温度，n是该萃取溶剂所含的组分数。
根据本发明的组合方法，利用催化裂化油浆为原料，包括了中间相沥青的制备和进一步焦化制备针状焦的过程。对催化裂化油浆的处理中，首先利用所选定的轻烃作为萃取溶剂，控制在该萃取溶剂的亚临界或超临界条件下对催化裂化油浆进行萃取，脱除油浆中杂质的同时也脱除对中间相沥青生成有害的沥青质和部分胶质，对催化裂化油浆进行纯化的同时，得到的萃取油相也实现了芳烃组分的浓缩，配合对萃取油相的超临界分离工艺，从而得到品质改善的原料供热缩聚制备高品质的中间相沥青，再通过将中间相沥青延迟焦化制备针状焦，实现了热缩聚工序与延迟焦化工序解耦，解决了中间相沥青合成与焦化反应条件上的矛盾，进而制备得到高品质油系针状焦产品。
根据本发明的组合方法，对萃取油相进行超临界分离萃取溶剂，得到萃取组分，选择该萃取组分作为原料，实施热缩聚工艺，利于得到高品质的中间相沥青，再结合延迟焦化技术，得到油系针状焦产品。
进一步的实施方案中，将中间相沥青制备原料进行热缩聚反应制成中间相沥青时，反应压力0.1-3.0MPa、反应温度400-490℃、反应时间3-12h。
进一步的实施方案中，将中间相沥青经延迟焦化反应制成针状焦时，原料进塔温度480-510℃、反应压力0.1-1.0MPa、反应时间12-36h。对中间相沥青实施延迟焦化制备针状焦的具体操作与现有技术可以相同，本发明没有特殊限定。例如生产中可以是两个焦炭塔或三个焦炭塔切换操作，焦化反应过程中，反应油气从焦炭塔顶部流出，生成的针状焦留在焦炭塔中，在完成生焦的焦炭塔除焦时，另外的焦炭塔用于继续实施反应，对于从焦炭塔得到的针状焦，经进一步的高温煅烧(一般1300-1500℃)，即得高品质的油系针状焦产品。
原油性质和加工工艺的差异都导致所形成的催化裂化油浆的组成和性质明显不同，特别是高硫含量油浆，需要先脱除硫分才能用于后续加工，但直接实施脱硫极易导致催化床层的失效。所以本发明分离催化裂化油浆的实施方案还可以包括加氢脱硫工序，即，若所述催化裂化油浆原料的硫含量≥0.5m％，所述组合方法还包括：
将所述萃取组分先经加氢脱硫处理，处理后的加氢油进行分馏收取加氢轻馏分和加氢尾油，馏分切割点为350-450℃，且沸点高于切割点的加氢尾油的硫含量≤0.3m％，密度在0.970g/cm3-1.050g/cm3，芳烃含量在40-65m％；
所述加氢尾油作为中间相沥青制备原料。
本发明提供的具体实施方案中，对于催化裂化油浆原料的硫含量≥0.5m％情况，对所述萃取组分先实施加氢脱硫处理时，可以采用渣油加氢脱硫催化剂，加氢处理压力6-16MPa，氢油体积比200:1-1200:1，空速0.2-2.0h-1。
对于高硫分油浆，本发明方案是在先脱除萃余重组分后再实施加氢脱硫，也解决了芳烃组分高硫情况下作为加氢处理进料的问题，而将高硫芳烃组分加氢脱硫后的产物作为中间相沥青制备原料，得到的优质中间相沥 青原料经热缩聚制备得到高品质中间相沥青，这样更有利于制备得到高品质油系针状焦产品。
对于多数情况下的催化裂化油浆，本发明的组合方法可以包括先对萃取体系进行分离的过程，即，
使催化裂化油浆原料与萃取溶剂在萃取塔中逆流接触，并使所述萃取溶剂在超临界或亚临界条件下对催化裂化油浆进行萃取，形成萃取油相和萃余相，将萃取油相送入分离塔中升温分离成轻油相和重油相，而萃余相则经回收萃取溶剂后得到萃余重组分；
对所述轻油相进行超临界分离萃取溶剂，得到萃取轻组分，所述重油相经分离溶剂后得到萃取中间组分；
将所述萃取中间组分、或所述萃取中间组分与所述萃取轻组分的混合物作为中间相沥青制备原料，进行热缩聚反应制成中间相沥青，所述萃取轻组分在混合物中的质量含量不超过50％；
利用所得到的中间相沥青，采用延迟焦化技术制备油系针状焦。
所以，本发明提供的包括对催化裂化油浆分离及制备油系针状焦的组合方法，包括了轻烃溶剂在超临界或亚临界状态下萃取催化裂化油浆原料、萃取体系必要的重轻油分离处理和超临界分离溶剂、必要的加氢脱硫处理、热缩聚制备中间相沥青和延迟焦化制备针状焦工序，成为相互匹配的组合工艺，不仅能实现油浆的精制，充分利用催化裂化油浆，而且利用所获得的缩聚原料制备得到高品质中间相沥青产品(其广域各向异性结构比例也能显著提升，可以达到90％以上)，同时通过将中间相沥青的制备与焦化工序解耦，更利于工业化实现，也解决了中间相沥青合成与焦化反应条件上的矛盾，进一步解决了成焦工艺控制困难的问题，进而得到高品质针状焦。
附图说明
图1是本发明提供的对催化裂化油浆分离并制备油系针状焦的组合方法实施例的工艺流程示意图。
具体实施方式
本发明提供了一种包括对催化裂化油浆进行萃取分离并制备针状焦的组合方法，如前述首先采用C3-C5的轻烃馏分作为萃取溶剂，在该萃取溶剂的亚临界或超临界条件下对催化裂化油浆进行萃取并经分离或回收萃取溶剂得到萃取组分，油浆中的主要杂质灰分和催化剂颗粒等被脱除到萃余重组分，同时也将几乎全部C7沥青质(正庚烷不溶物)和部分重胶质分离到萃余重组分，通过不良组分的脱除实现油浆中芳烃组分的浓缩；而超临界分离萃取溶剂得到的萃取组分则可作为制备中间相沥青的原料；对硫含量≥0.5m％的油浆原料，进一步结合加氢脱硫工艺，使中间沥青相制备原料的含硫量被降低，而其它杂质含量、C7沥青质及金属总含量也进一步降低，所得针状焦产品的质量也进一步提升。
更进一步的方案，对于大多数工艺得到的催化裂化油浆原料，可以先对萃取油相进行分离，进而制成中间相沥青制备原料，将具有更宽的适应性，尤其是对于不是非常重的油浆，本发明的分离催化裂化油浆并制备油系针状焦的组合方法，可以包括如下步骤：
使催化裂化油浆原料与萃取溶剂在萃取塔中逆流接触，并使所述萃取溶剂在超临界或亚临界条件下对催化裂化油浆进行萃取，形成萃取油相和萃余相，将萃取油相送入分离塔中升温分离成轻油相和重油相，而萃余相则经回收萃取溶剂后得到萃余重组分；
对所述轻油相进行超临界分离萃取溶剂，得到萃取轻组分，所述重油相经分离溶剂后得到萃取中间组分；
将所述萃取中间组分、或所述萃取中间组分与所述萃取轻组分的混合物作为中间相沥青制备原料，进行热缩聚反应制成中间相沥青，所述萃取轻组分在混合物中的质量含量不超过50％；
利用所得到的中间相沥青，采用延迟焦化技术制备油系针状焦；
其中，
所述萃取溶剂的组分为C3-C5轻烃馏分，且其假临界温度Tc在90℃-196℃，所述假临界温度Tc按公式得到，式中xi是所述轻烃馏分中的组分i的摩尔分数，Tci是该组分i的临界温度，n是该萃取溶剂所含的组分数。
本发明的具体实施方案中，利用轻烃溶剂对油浆进行超临界萃取，可 以选择常规萃取塔，只要是实现溶剂与油浆逆流接触即可，例如筛板塔或填料塔，使催化裂化油浆原料从萃取塔上部进塔且进塔温度在70-200℃，萃取溶剂从塔底部进塔且进塔温度在50℃-180℃，萃取塔压力为3.0-10.0MPa，萃取溶剂与催化裂化油浆原料的质量比(剂油质量比)1.5-5.0:1，从塔顶分离出所述萃取油相，从塔底分离出所述萃余相。
基于对催化裂化油浆的性质和组成的研究，本发明选择了C3-C5轻烃溶剂先对油浆进行萃取(控制亚临界或超临界条件)，利用这样的萃取溶剂及相应的萃取条件对油浆进行组分抽提，进一步分离后的萃取轻组分和萃取中间组分基本不含沥青质和固体(灰分)，不仅后续分离处理难度降低，而且得到的热缩聚原料利于制备品质提升的中间相沥青，例如广域各向异性结构比例提高，高品质的中间相沥青更利于得到高品质的针状焦产品。
本发明选择使用的轻烃溶剂是组分为C3-C5轻烃混合物，一般可以是正构/异构烷烃和烯烃，例如，可以包含丙烷、丙烯、异丁烷、正丁烷、丁烯-1、丁烯-2、异丁烯、正戊烷、异戊烷、新戊烷及C5烯烃中的部分或全部组分。可以根据油浆的性质和组成来选择适当碳数的烃组分，或者说确定溶剂的“重”与“轻”，例如，油浆密度高，则选择“偏重”(碳数稍高)的溶剂组分。而对萃取油相进行分离的具体方案可以是，将萃取油相加热升温至高于萃取塔顶温度5-90℃进入分离塔，控制分离压力为3.0-10.0MPa，所述分离塔可选自空塔、筛板塔或填料塔，所述重油相从塔底排出，经分离溶剂后得到所述萃取中间组分，所述轻油相从塔顶分出，经超临界分离出萃取溶剂，得到所述萃取轻组分。本发明采用所述轻烃溶剂，在满足所需要的萃取效果同时，也利于将溶剂从萃取油相中分离而得到可用于热缩聚制备中间相沥青的原料，即，同时满足了对油浆组分的萃取及萃取体系的分相和分离效果。也是基于了本发明选择C3-C5的轻烃溶剂，对于萃取油相分离出萃取中间组分同时，分出的轻油相也可以采用超临界方法回收溶剂。根据所使用轻烃溶剂性质控制相应的超临界条件，通过确定适当的分离压力而使溶剂能以单一的流体相被回收，实现与萃取油浆的分离。在超临界状态及设定的分离压力下，理论上分离温度越高，溶剂的密度就越低，流体速度也越快，为减少溶剂对轻油相的携带，对于操作成本和控制 要求也相应更高。本发明在具体实施方案中，经超临界分离萃取溶剂时，使溶剂的密度低于0.20g/cm3，分离压力为3.0-10.0MPa，且分离温度控制不高于280℃。
本发明所述催化裂化油浆来源于炼油加工的催化裂化过程的副产物，原油性质和加工工艺差异也会使所排出的油浆副产物存在差异，一般会反映在硫含量、沥青质含量以及颗粒杂质含量等指标上，本发明对其没有特别要求，但从操作控制和产物品质考虑，对于品质过于劣性的油浆原料，也可通过适当手段先行处理。本发明具体实施方案中适用的催化裂化油浆原料，一般可以是：密度0.970g/cm3-1.200g/cm3，并且油浆残炭<21.0m％，C7沥青质含量<10.0m％，灰分<3.0m％，硫含量<3.0m％。更进一步的选择是，对于相对较“重”的油浆原料，例如密度1.000g/cm3-1.200g/cm3，也可对萃取后的萃取油相，不经过分离塔分离处理而直接转入超临界回收溶剂工序。
硫含量是评价油浆性质的一个重要指标，过多硫带入热缩聚原料势必影响缩聚产物的品质。在萃取分离前对油浆原料先采用适当的手段实施脱硫虽然是一种可行的方案，但油浆直接加氢脱硫需要解决的难题是对催化剂床层的损害以及催化剂失效，导致工业应用受阻，所以，本发明的实施方案中对于硫含量较高的油浆，先经轻烃溶剂萃取分离，将所收取的萃取中间组分、或萃取中间组分与萃取轻组分的混合物先经加氢脱硫处理，油浆中的沥青质和胶质等成分被脱除，此时作为加氢脱硫原料，无论是进料还是分离均能容易操控。加氢脱硫的具体处理，则可以选用常规的方法，包括催化剂的使用和处理工艺确定。
本发明提供的具体实施方案中，对于催化裂化油浆原料的硫含量<0.5m％油浆，将分离得到的萃取中间组分，直接作为中间相沥青制备原料，或者，与得到的萃取轻组分按一定比例混合作为中间相沥青制备原料(混合原料)，经热缩聚制备中间相沥青。混合比例可以表述为：萃取轻组分:萃取中间组分＝0％-50％:100％-50％，混合比例的具体确定可以依据分离产物的原始产出比例，例如，控制混合原料的密度在1.0-1.1g/cm3，硫含量≤0.4m％，芳烃含量40m％-65m％，在确保热缩聚原料中芳烃含量的同时也能调整供使用的热缩聚原料量，提高中间相沥青的产量，当然，经 萃取分离处理后，所得到的混合原料杂质量则明显被控制，即，灰分含量<0.01％，C7沥青质<0.1％，金属Ni，V、Al、Fe、Na及Ca的总含量<5μg/g。对热缩聚原料的处理也利于使所制备的中间相沥青广域各向异性结构比例高(90％以上)，从而提供制备高品质针状焦的优质原料。
本发明提供的具体实施方案中，对于催化裂化油浆原料的硫含量≥0.5m％情况，对所述萃取中间组分、或萃取中间组分与萃取轻组分的混合物先实施加氢脱硫处理，可以采用渣油加氢脱硫催化剂，加氢处理压力6-16MPa，氢油体积比200:1-1200:1，空速0.2-2.0h-1。
上述方案中，对于萃取馏分实施缓和加氢脱硫是有利的，在加氢脱硫时尽量避免过度裂化，因此可以选择渣油加氢处理用的脱硫催化剂，利于采用尽可能缓和的加氢工艺，即温度尽可能低，并配合适当的压力、氢油比和空速。所述的渣油加氢脱硫催化剂，是重油加工领域常用和公知的一类加氢催化剂，是一类γ-Al2O3负载Ⅷ族和/或ⅥB族金属元素(例如负载了Co和Mo、或Ni和W)为活性组分，有一定孔容和孔分布的催化剂，本发明没有特别的限定，均来自商购。
处理后的体系即加氢油进行分馏收取加氢轻馏分和加氢尾油，将馏分切割点设在350-450℃，且沸点高于切割点的加氢尾油的硫含量≤0.3m％，密度在0.970g/cm3-1.050g/cm3，芳烃含量在40-65m％，将反应产生的沸点低于切割点的反应轻组分闪蒸排出，得到沸点高于该切割点的馏分(加氢尾油)作为制备中间相沥青的原料。在该温度范围适当提高切割点温度，对于提高所制备中间相沥青品质也是有利的，例如馏分切割点在420-450℃。
与前述低硫油浆处理的考虑相同，该实施方案中，可以将加氢尾油直接作为中间相沥青的制备原料，或者，所述加氢尾油与所述萃取轻组分按一定比例混合，作为中间相沥青制备原料，经热缩聚制备中间相沥青。混合比例为萃取轻组分:加氢尾油＝0％-40％:100％-60％，且控制混合原料的密度在0.970-1.1g/cm3，金属Ni，V、Al、Fe、Na及Ca的总含量<2μg/g，其余参数同前述低硫油浆处理的。
本发明方法所制备的中间相沥青广域各向异性结构比例高(90％以上)，是制备高性能炭材料的优质原料，通过将该中间相沥青制备与焦化 过程解耦，利于制备得到高品质的油系针状焦产品。
本发明方法对得到的针状焦经高温煅烧(一般1300-1500℃)，然后进行质量分析：按照石油焦热膨胀系数测定标准方法RIPP 24-90测定室温-600℃的热膨胀系数；采用GB/T6155-2008测定针状焦真密度；采用GB/T24526-2009测定针状焦硫含量；采用YB/T5189测定炭素材料挥发份；采用GB/T1429测定灰分；电阻率的测试方法采用GB/T 24521。
相比于目前使用的技术，本发明的核心效果是：催化裂化油浆经萃取分离后，萃取轻组分和萃取中间组分基本不含沥青质和固体(灰分)，萃取中间组分与萃取轻组分、或加氢尾油与萃取轻组分按一定比例混合可得到优质中间相沥青原料，中间相沥青原料的密度在0.970-1.1g/cm3(更优为1.0-1.1g/cm3)，硫含量<0.4m％，芳烃含量40m％-65m％，灰分含量<0.01％，C7沥青质<0.1％，金属Ni，V、Al、Fe、Na及Ca的总含量<5μg/g(更优为<2μg/g)，在适当的热缩聚条件下制备得到各向异性的高品质中间相沥青，进一步通过将该中间相沥青的制备与焦化工序解耦，解决了中间相沥青合成与焦化反应条件上的矛盾，从而得到高品质油系针状焦。
本发明提供的组合方法，不仅能实现油浆的精制，充分利用催化裂化油浆，还可得到高品质中间相沥青，同时热缩聚反应制备中间相沥青与延迟焦化反应制备针状焦工序分别在不同装置中实施，即，二个工序实现解耦，互不干扰和影响，更利于工业化实现，也解决了针状焦生产中成焦工艺控制困难的问题，进而获得高品质的针状焦产品。
说明：在未给出特别定义的情况下，本发明所采用的含量表述方式或m％均为质量百分含量。
以下结合具体实施例进一步揭示本发明的方案及效果，但不应理解为对本发明的可实施范围构成任何限制。
实施例1
采用某催化裂化油浆为原料，油浆性质见下表1，按照图1所示的流程实施。
轻烃溶剂组成为异丁烷、正丁烷分别占75m％、25m％，其假临界温度139.4℃，催化油浆从萃取塔1(本实施例为筛板塔)顶进入，进塔温度120℃，溶剂从萃取塔底送入，进塔温度80℃，剂油质量比2.5:1，塔内压力4.5MPa，萃取溶剂与油浆原料经逆流接触而进行萃取抽提，形成的萃取油相从塔顶送出并进入分离塔2，塔1顶部温度为86.2℃，萃余相则从塔底排出，作为萃余重组分回收。
表1实施例1油浆原料性质及萃取分离结果
分离塔2为空塔，萃取油相的入口温度150℃，塔内的分离压力4.35MPa，分离成塔顶的轻油相和塔底的重油相，轻油相进入超临界溶剂回收塔3，控制塔内压力4.25MPa，温度190℃，溶剂密度0.0847g/cm3,将从底部获得含少量溶剂的产物经汽提回收溶剂后成为萃取轻组分，而塔3底部的重油相经汽提分离溶剂获得萃取中间组分。由表1分离结果可以看到萃取轻组分15.0m％，萃取中间组分60.1m％，二者的杂质含量得到显著降低，其灰分<0.01m％，沥青质含量<0.1m％，总金属含量约为1μg/g，芳香分含量为54.09m％。
将萃取中间组分作为中间相沥青制备原料送入热缩聚反应器5，在温度420℃、时间3h、压力1.5MPa条件下进行热缩聚反应得到中间相沥青，再送入焦炭塔实施延迟焦化反应。
如图1所示，焦炭塔6和7轮换使用，其中一个用于焦化反应时另一个进行除焦，即，所得中间相沥青交替地送入焦炭塔6和7，原料进塔温度490℃、压力0.3MPa、时间48h的焦化反应条件下经延迟焦化反应制备得到针状焦，所得针状焦经1300℃煅烧，测定其热膨胀系数(CTE)、真密度、硫(S)含量、挥发份、灰分、电阻率及收率等性质，结果见表2。
表2实施例1煅烧针状焦性质
实施例2
某催化裂化油浆为原料，性质见表3，轻烃溶剂组成为丙烷、异丁烷、正丁烷分别占25m％、50m％、25m％，其假临界温度127.0℃，萃取和分离操作流程均同实施例1，不同之处为：萃取塔1为填料塔，催化裂化油浆进塔1顶部温度100℃，溶剂进塔1底部温度70℃，剂油质量比3.5:1，塔1内压力5.0MPa，并测出萃取塔的塔顶温度75.6℃；分离塔2为填料塔，萃取油相的入口温度135℃，塔2内压力4.8MPa；轻油相进入超临界溶剂回收塔3，控制塔3内压力4.7MPa，温度180℃，溶剂密度0.107g/cm3。
由表3萃取分离结果可以看到，根据本实施例工艺所得萃取轻组分20m％，萃取中间组分47.8m％,分离的萃取中间组分杂质得到显著脱除，其灰分<0.01m％，沥青质含量<0.1m％，总金属约为4.3μg/g，芳香份含量达45.7m％，硫含量0.3m％。
将所得萃取中间组分作为中间相沥青制备原料送入热缩聚反应器5，在温度440℃、时间4h、压力1.0MPa条件下进行热缩聚反应得到中间相沥青，再送入焦炭塔实施延迟焦化反应。
如图1所示，同实施例1，焦炭塔6和7轮换使用。所得中间相沥青交替地送入焦炭塔6和7，原料进塔温度495℃、压力0.7MPa、时间36h条件下经延迟焦化反应制备得到针状焦，所得针状焦经1400℃煅烧，其收率等性质见表4。
表3实施例3油浆原料性质及萃取分离结果
表4实施例2煅烧针状焦性质
实施例3
某催化裂化油浆为原料，油浆性质见下表5，轻烃溶剂组成为正丁烷、正戊烷分别占85m％、15m％，其假临界温度149.5℃。萃取和分离操作流程均同实施例1，不同之处在于：萃取塔1为填料塔，催化油浆进塔1顶部温度150℃，溶剂进塔1底部温度120℃，剂油质量比4.5:1，塔1内压力6.0MPa，萃取过程的塔顶温度124.5℃；分离塔2为筛板塔，萃取油相的入口温度175℃，塔2内压力5.8MPa；轻油相进入超临界溶剂回收塔3，控制塔3内压力5.6MPa，温度210℃，溶剂密度0.126g/cm3。
由表5萃取分离结果可以看到，根据本实施例工艺所得萃取轻组分15m％，中间组分53.5m％，分离的萃取中间组分杂质得到显著脱除，其灰 分0.03m％，沥青质含量0.2m％，总金属低于5μg/g，芳香份含量高达65.11m％，硫含量0.45m％。
将得到的萃取中间组分直接作为中间相沥青制备原料送入热缩聚反应器5，在440℃，4h，1.0MPa条件下进行热缩聚反应，得到中间相沥青，再送入焦炭塔实施延迟焦化反应。
如图1所示，同实施例1，焦炭塔6和7轮换使用。所得中间相沥青交替地送入焦炭塔6和7，原料进塔温度505℃、压力0.35MPa、时间18h条件下经延迟焦化反应制备得到针状焦，所得针状焦经1420℃煅烧，其收率等性质见表6。
表5实施例3油浆原料性质及萃取分离结果
表6实施例3煅烧针状焦性质
实施例4
将实施例3得到的萃取轻组分与萃取中间组分按15.0:53.5产出质量比混合，作为中间相沥青制备原料送入热缩聚反应器5，在温度430℃、时 间6h、压力0.8MPa条件下进行热缩聚反应，得到中间相沥青，再送入焦炭塔实施延迟焦化反应。
如图1所示，同实施例1，焦炭塔6和7轮换使用。所得中间相沥青交替地送入焦炭塔6和7，原料进塔温度490℃、压力0.55MPa、时间16h条件下经延迟焦化反应制备得到针状焦，所得针状焦经1350℃煅烧，其收率等性质见表7。
表7实施例4煅烧针状焦性质
实施例5
某催化裂化油浆为原料，油浆性质见表8。按照图1所示的流程实施必要的加氢脱硫处理。
轻烃溶剂组成为正丁烷、异丁烷、正戊烷分别占95m％、4m％、1m％，其假临界温度155.2℃，萃取塔1为填料塔，催化油浆进塔1顶部温度160℃，溶剂进塔1底部温度130℃，剂油质量比4.5:1，塔1内压力4.3MPa，测得萃取塔顶的温度136.0℃；分离塔2为筛板塔，萃取油相的入口温度155℃，塔2内压力4.2MPa；轻油相进入超临界溶剂回收塔3，控制塔3内压力4.1MPa，温度180℃，使溶剂密度0.113g/cm3，得到的塔顶产物含少量溶剂经超临界分离萃取溶剂后获得萃取轻组分，分离塔2底部的重油相经汽提分离溶剂后，获得萃取中间组分。
由表8萃取分离结果可以看到，根据本实施例工艺所得萃取轻组分15.5m％，萃取中间组分58.0％。将得到的萃取中间组分送入加氢脱硫反应器4，采用常规渣油加氢脱硫催化剂(γ-Al2O3负载Co和Mo，孔容0.4ml/g,孔径7-13nm，比表面150m2/g)实施加氢脱硫处理，其加氢处理压力6.0MPa，氢油体积比600:1，空速1.0h-1，得到加氢产物，将该加氢产物常减压蒸馏收取沸点高于350℃的加氢尾油，沸点低于350℃的加氢轻馏分则排出(可以单独作为副产品收集，也可以与热缩聚过程产生的反应轻组分合并排出)，经折算加氢尾油收率占油浆49.8m％(见表8)。
将萃取轻组分与加氢尾油按15.5:49.8质量比的自然产出比例混合，送入热缩聚反应器5，在温度450℃、时间8h、压力2.0MPa条件下进行热缩聚反应，得到中间相沥青，再送入焦炭塔实施延迟焦化反应。
表8实施例5油浆原料性质、萃取分离及加氢尾油结果
表9实施例5煅烧针状焦性质
如图1所示，同实施例1，焦炭塔6和7轮换使用。所得中间相沥青交替地送入焦炭塔6和7，原料进塔温度510℃、压力0.45MPa、时间30h条件下进行延迟焦化反应，制备得到针状焦，所得针状焦经1350℃煅烧，其收率等性质见表9。
实施例6
催化裂化油浆原料、萃取及分离操作、加氢脱硫处理均同实施例5， 但加氢脱硫处理所得加氢产物常减压分馏时馏分切割点420℃，得到沸点高于420℃的加氢尾油馏分，其收率占油浆原料42.5m％，具体参见表10。
将萃取轻组分与加氢尾油按15.5:42.5质量比的自然产出比例混合，送入热缩聚反应器5，在反应温度420℃、反应时间6h、缩聚压力0.7MPa条件下发生热缩聚反应，得到中间相沥青，再送入焦炭塔实施延迟焦化反应。
如图1所示，同实施例1，焦炭塔6和7轮换使用。所得中间相沥青交替地送入焦炭塔6和7，原料进塔温度500℃、压力0.7MPa、时间24h条件下进行延迟焦化反应，制备得到针状焦，所得针状焦经1450℃煅烧，其收率等性质见表11。
表10实施例6加氢尾油结果
表11实施例6煅烧针状焦性质
实施例7
某催化裂化油浆为原料，油浆性质见表12，轻烃溶剂组成为正丁烷、 异丁烷、正戊烷分别占5m％、3m％、92m％，其假临界温度191.7℃。萃取塔1为填料塔，催化油浆进塔1顶部温度180℃，溶剂进塔1底部温度150℃，剂油质量比4.5:1，塔1内压力4.0MPa，萃取溶剂与油浆原料经逆流接触实现萃取；塔顶出来的萃取油相进入超临界溶剂回收塔3，经分离萃取溶剂后获得萃取组分，控制塔3内压力3.7MPa，温度230℃，溶剂密度0.098g/cm3。
表12实施例7油浆原料性质、萃取分离及加氢尾油结果
表13实施例7煅烧针状焦性质
由表12萃取分离结果可以看到，根据本实施例工艺获得萃取组分65m％，得到的萃取组分送入加氢脱硫反应器4，采用常规渣油加氢脱硫催化剂(γ-Al2O3负载Ni和W金属活性组分的催化剂，其孔容0.45ml/g、 孔径范围8-15nm、比表面200m2/g)实施加氢脱硫处理，其加氢处理压力10.0MPa，氢油体积比800:1，空速0.6h-1，得到加氢产物，将该加氢产物蒸馏收取沸点高于350℃的加氢尾油，加氢尾油收率占油浆61.0m％。
将该加氢尾油作为中间相沥青的制备原料送入热缩聚反应器5，在反应温度450℃、时间2h、压力1.5MPa条件下进行热缩聚反应，得到中间相沥青，再送入焦炭塔实施延迟焦化反应。
如图1所示，同实施例1，焦炭塔6和7轮换使用。所得中间相沥青交替地送入焦炭塔6和7，原料进塔温度485℃、压力0.35MPa、时间24h条件下经延迟焦化反应制备得到针状焦，所得针状焦经1300℃煅烧，其收率等性质见表13。