一种针状焦原料预处理工艺的制作方法

文档序号：17536425发布日期：2019-04-29 14:02阅读：1035来源：国知局

本发明涉及的是石油炼化领域针状焦原料制备的一种工艺方法，尤其是指油系针状焦原料的制备工艺方法。

背景技术：

针状焦是20世纪70年代大力发展的碳素材料中一种优质材料，外观为银灰色、有金属光泽的多孔固体，表面呈明显的细长针状或纤维状的纹理走向，有润滑感，内部孔大而少，略呈椭圆形，因其外观具有明显的针状或纤维状纹理结构，故称为针状焦(needlecoke)，针状焦具有低热膨胀系数、低孔隙度、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。由针状焦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、超高功率石墨电极生产，在原子反应堆中用作高能中子减速材料，也用于火箭技术中，其中冶金工业中的用量最大。在冶金工业中，用针状焦制成的超高功率(uhp)石墨电极可缩短电炉炼钢冶炼时间50～70％，电耗可降低30％，可以显著地提高冶炼效率，降低电耗和原材料消耗，减少环境污染。针状焦根据原料的不同可以分为石油系针状焦和煤系针状焦。由于针状焦的生产原料和工艺条件不同，其性能也不尽相同，但用途基本相同。针状焦的主要性能指标有真密度、热膨胀系数、灰分、硫含量、氮含量、强度、粒度分布、电阻率和抗氧化性等。从整体上看，石油系针状焦的质量优于煤系针状焦，其价格也比煤系针状焦高10％左右。国际上针状焦生产技术主要被美国、英国、日本、德国等少数国家垄断，从中国钢铁产业发展前景看，从中国目前在大规格超高功率石墨电极生产领域实力看，加大针状焦生产技术开发力度，使优质针状焦国产化，不但可以改变我国生产大规格超高功率石墨电极受制于人的现状，而且还可以促进我国钢铁工业的发展，鉴于此，本发明提供的一种制备高品质针状焦原料的一种工艺技术路线。

技术实现要素：

本发明提供的目的是提供一种制备高品质针状焦原料的一种工艺技术路线，包括：油浆(1)、原料缓冲罐(2)、高压溶剂罐(3)、抽提塔(4)、超临界回收塔(5)、抽空线(6)、脱沥青油汽提塔(7)、抽空线(8)、沥青汽提塔(9)、溶剂罐(10)、气体烃(11)、新鲜溶剂(12)、退溶剂(13)、酸性水(14)、新鲜水(15)、原料泵(16)、高压溶剂泵(17)、退油线(18)、柴油循环线(19)、富芳烃油(20)、沥青(21)、污水泵(22)、溶剂(23)和静态混合器(24)，采用催化油浆为原料生产针状焦产品，催化油浆先采用超临界萃取，富集其中芳烃组分，然后再经加氢精制，脱除其中的s、n等杂质，最后经针状焦焦化装置生产针状焦，其工艺过程为：

①由罐区来的催化油浆经液位调节阀进入原料缓冲罐(1)，原料由原料泵(16)抽出后经原料油开工加热器加热后进入静态混合器(24)；

②高压溶剂罐(3)中的溶剂由高压溶剂泵(17)加压至1-6mpa抽出后经溶剂开工加热器加热后进入静态混合器(24)，在静态混合器(24)内与油浆(1)充分混合后进入抽提塔(4)中部，另一路溶剂(23)进入抽提塔(4)下段进行进一步的萃取其中的油分；

③油浆(1)中大部分芳烃油相烃类溶解在溶剂(23)中，形成密度较小的轻相，而大部分胶质、沥青质则不溶于溶剂(23)，形成密度较大的重相，轻重两相在抽提塔内分别向上、向下流动，重相在下降过程中最后沉降至抽提塔(4)底部，这样形成轻、重两相，轻相为富芳烃油溶液，重相为沥青溶液；

④从抽提塔(4)顶部溢出含大量溶剂的富芳烃油液相，经加热升温后进入超临界回收塔(5)；

⑤从抽提塔(4)底部出来的沥青溶液经加热后进入沥青汽提塔(9)，溶剂从沥青汽提塔(9)顶部流出，沥青溶液从沥青汽提塔(9)底部抽出冷却后送至罐区；

⑥在超临界回收塔(5)内，由于温度的升高富芳烃油在溶剂中的溶解度降低，富芳烃油和溶剂分离开来，溶剂从超临界回收塔(5)顶部流出冷却后进入高压溶剂罐(17)；

⑦富芳烃油从超临界回收塔(5)底部抽出进入脱沥青油汽提塔(7)，在脱沥青油汽提塔(7)内，由于压力下降，富芳烃油和溶剂(23)进一步的分离开来，溶剂(23)从脱沥青油汽提塔(7)顶部流出，与脱沥青油汽提塔(7)顶部流出的溶剂混合后冷却进入溶剂罐(10)，富芳烃油从脱沥青油汽提塔(7)底部抽出经冷却后送至罐区；

⑧溶剂(23)经溶剂泵(24)与超临界回收塔(5)顶溶剂回收线混合进入高压溶剂罐(3)，循环使用；

⑨污水经污水泵(22)泵送出车间。

所述的抽空线(6)从抽提塔(4)塔顶、超临界回收塔(5)塔顶、脱沥青油汽提塔(7)塔顶和沥青汽提塔(9)塔顶抽出，汇集后进入溶剂罐(10)，所述的溶剂罐(10)中的回收溶剂经过溶剂泵(23)抽出后返回抽提塔(4)。

所述的溶剂罐(10)中的气态烃(11)通过溶剂罐(10)顶部管线外排出装置，同时新鲜溶剂(12)通过顶部管线进入溶剂罐(10)。

所述的溶剂泵(23)的泵出口通过退油线返回高压溶剂泵(17)，所述的溶剂泵(23)的另一个出口通过柴油循环线(19)返回抽提塔(4)进料管线。

附图说明

图1是本发明的工艺流程图。

附图标记图中，1油浆，2原料缓冲罐，3高压溶剂罐，4抽提塔，5超临界回收塔，6抽空线，7脱沥青油汽提塔，8抽空线，9沥青汽提塔，10溶剂罐，11气体烃，12新鲜溶剂，13退溶剂，14酸性水，15新鲜水，16原料泵，17高压溶剂泵，18退油线，19柴油循环线，20富芳烃油，21沥青，22污水泵，23溶剂，24静态混合器

具体实施方式

下面通过具体实施例进一步详细说明本发明的一种有序中间相针状焦的制备方法，本领域的技术人员在阅读了本具体实施例后，能够理解和实施本发明所述的技术方案，其所述的优异效果也能够通过具体实施例得到体现。

实施例

该方法类似于原油的实沸点蒸馏，利用轻烃溶剂在超临界状态下的溶解度特性，将各类敢质油进行有效的分离。其优点在于：分离温度低(<250℃)，拔出率高，可以获得多个窄馏分，而且其分离原理与工业的溶剂抽提相似，研究结果具有实用价值，该方法可以有效地分离催化油浆。