一种以减压渣油为原料生产富芳烃油的生产工艺的制作方法

本发明涉及化工
技术领域：
，尤其涉及一种以减压渣油为原料生产富芳烃油的生产工艺。
背景技术：
：针状焦是一种优质碳素原料，具有低热膨胀系数、高导电率及易石墨化等一系列优点。在国防和冶金工业中得到广泛的应用，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石墨电极(uhp)可以明显提高冶炼效率，降低电耗和原材料消耗，减少环境污染。而中间相沥青基碳纤维(mpcf)具有超高模量、超高导热及导电性的特点，更适合应用于卫星天线、火箭喷嘴、飞行器高刚度面板、飞行器电磁屏蔽防护系统等重要部位，也可用于机器人手臂、汽车和飞机零部件、电子产品热管理、led热管理等，是发展高端装备制造业的重要战略物资。生产这些新型碳材料的原料是富含多环芳烃的富芳烃油，因此，拓展这种富芳烃油来源对保障不断扩大的新型碳材料市场的需求具有重要的战略意义。技术实现要素：本发明提供一种以减压渣油为原料生产富芳烃油的生产工艺，解决了生产新型碳材料的来源不足的问题。为了解决上述技术问题，本发明提供了一种以减压渣油为原料生产富芳烃油的生产工艺，包括以下步骤：⑴压渣油原料在换热器预热或加热炉加热至360～500℃；⑵减压渣油原料在反应器内生成短侧链的多环芳烃成份；⑶在分馏塔分离出瓦斯气、石脑油和瓦斯油、塔底渣油；⑷在胶质沥青分离塔在溶剂萃取的作用下分离出胶质沥青以及杂质；⑸在富芳烃油分离塔在溶剂萃取的作用下分离出富芳烃油；⑹在富烷烃油分离塔在溶剂萃取的作用下分离出溶剂和富烷烃油。具体包括以下步骤：⑴压渣油原料经系列换热器预热或加热炉加热至360～500℃后进入反应器；⑵压渣油原料在反应器中停留15～180分钟生成短侧链的多环芳烃成份，所述反应器操作压力为0.2～0.8mpa，所述反应器内的反应条件是根据原料性质确定的；⑶反应产物进入分馏塔分离出反应产生的瓦斯气、石脑油和瓦斯油，塔底渣油经换热冷却降温后与溶剂混合进入胶质沥青分离塔；⑷在溶剂萃取的作用下，胶质沥青分离塔的塔底分离出胶质沥青以及喹啉不溶物、灰分、重金属等杂质；⑸胶质沥青分离塔塔顶的物流进入下游的富芳烃油分离塔，在较低温度在溶剂萃取的作用下分离出富芳烃油；⑹富芳烃油分离塔的塔顶物流进入下游的富烷烃油分离塔，在超临界条件下，在溶剂萃取的作用下分离出溶剂和富烷烃油。优选的，所述步骤⑶中可加入催化裂化油浆或催化重循环油或减粘渣油或蜡油热裂化渣油或重焦化蜡油或糠醛抽出油或乙烯焦油或苯乙烯焦油及其混合物与分馏塔底物料混合，并进入胶质沥青分离塔回收富含多环芳烃的富芳烃油。优选的，还包括溶剂循环系统，所述溶剂循环系统包括胶质沥青汽提塔、富芳烃油汽提塔、富烷烃油汽提塔、溶剂箱，所述胶质沥青汽提塔、富芳烃油汽提塔、富烷烃油汽提塔与溶剂箱管路连接并回收分离出的溶剂后循环使用，所述溶剂箱与胶质沥青汽提塔、富芳烃油汽提塔、富烷烃油汽提塔管路连接并提供溶剂。优选的，所述减压渣油原料为环烷基原油的减压渣油或中间基原油的减压渣油。优选的，所述反应器设置为上流立式或下流立式、上流倾斜式或下流倾斜式、卧式，所述反应器设置有内件或无内件。优选的，由加热炉、反应器、分馏塔、胶质沥青分离塔、富芳烃油分离塔、富烷烃油分离塔等主要工艺设备构成。优选的，所述萃取溶剂为丙烷、异丁烷、正丁烷、异戊烷、正戊烷这五种里的一种或多种。优选的，所述富烷烃油分离塔内70％～95％的溶剂在富烷烃分离塔中以液相形式分离出来并加入溶剂循环系统循环使用。本发明的有益效果在于：(1)以减压渣油为原料生产富含多环芳烃的富芳烃油，极大地拓展了作为新型碳材料的原料来源；(2)在较低温度下应用溶剂萃取工艺实现分馏塔底渣油的分离，这对分离热不稳定的难挥发物料特别有效，可避免物料中多环芳烃的缩合反应；(3)在超临界条件下实现溶剂回收，节能降耗明显。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本发明的流程图。具体实施方式下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。参照附图所示，一种以减压渣油为原料生产富芳烃油的生产工艺，包括以下步骤：⑴压渣油原料在换热器预热或加热炉加热至360～500℃；⑵减压渣油原料在反应器内生成短侧链的多环芳烃成份；⑶在分馏塔分离出瓦斯气、石脑油和瓦斯油、塔底渣油；⑷在胶质沥青分离塔在溶剂萃取的作用下分离出胶质沥青以及杂质；⑸在富芳烃油分离塔在溶剂萃取的作用下分离出富芳烃油；⑹在富烷烃油分离塔在溶剂萃取的作用下分离出溶剂和富烷烃油。具体包括以下步骤：⑴压渣油原料经系列换热器预热或加热炉加热至360～500℃后进入反应器；⑵减压渣油原料在反应器中停留15～180分钟生成短侧链的多环芳烃成份，所述反应器操作压力为0.2～0.8mpa，所述反应器内的反应条件是根据原料性质确定的；⑶反应产物进入分馏塔分离出反应产生的瓦斯气、石脑油和瓦斯油，塔底渣油经换热冷却降温后与溶剂混合进入胶质沥青分离塔；⑷在溶剂萃取的作用下，胶质沥青分离塔的塔底分离出胶质沥青以及喹啉不溶物、灰分、重金属等杂质；⑸胶质沥青分离塔塔顶的物流进入下游的富芳烃油分离塔，在较低温度在溶剂萃取的作用下分离出富芳烃油；⑹富芳烃油分离塔的塔顶物流进入下游的富烷烃油分离塔，在超临界条件下，在溶剂萃取的作用下分离出溶剂和富烷烃油。优选的，还包括溶剂循环系统，所述溶剂循环系统包括胶质沥青汽提塔、富芳烃油汽提塔、富烷烃油汽提塔、溶剂箱，所述胶质沥青汽提塔、富芳烃油汽提塔、富烷烃油汽提塔与溶剂箱管路连接并回收分离出的溶剂后循环使用，所述溶剂箱与胶质沥青汽提塔、富芳烃油汽提塔、富烷烃油汽提塔管路连接并提供溶剂。所述胶质沥青汽提塔、富芳烃油汽提塔和富烷烃油汽提塔回收的溶剂、经富烷烃油分离塔顶部分离出的溶剂均进入装置的溶剂系统循环使用。优选的，所述减压渣油原料为环烷基原油的减压渣油或中间基原油的减压渣油。优选的，所述反应器设置为上流立式或下流立式、上流倾斜式或下流倾斜式、卧式，所述反应器设置有内件或无内件。优选的，所述萃取溶剂为丙烷、异丁烷、正丁烷、异戊烷、正戊烷这五种里的一种或多种。优选的，所述富烷烃油分离塔内70％～95％的溶剂在富烷烃分离塔中以液相形式分离出来并加入溶剂循环系统循环使用。所述工艺系统的工艺设备包括：加热炉、反应器、分馏塔、胶质沥青分离塔、富芳烃油分离塔、富烷烃油分离塔。减压渣油原料经加热炉加热后进入反应器，在反应器中生成多环芳烃成份。反应产物进入分馏塔分离出反应产生的瓦斯气、石脑油和瓦斯油，塔底渣油进入胶质沥青分离塔。在溶剂萃取的作用下，胶质沥青分离塔塔底分离出胶质沥青以及喹啉不溶物、灰分、重金属等杂质。胶质沥青分离塔塔顶产物依次进入下游的富芳烃油分离塔和富烷烃油分离塔，分离出富芳烃油和富烷烃油，回收的溶剂则循环使用。其它含有多环芳烃的原料，如：焦化蜡油、催化重循环油、乙烯焦油、苯乙烯焦油、催化油浆等，也可与分馏塔底物料混合，一起进入胶质沥青分离塔回收高价值的富含多环芳烃的富芳烃油。本发明以减压渣油为原料经加热后在反应器内生成短侧链多环芳烃；以溶剂萃取的方式，在较低温度下实现富芳烃油的富集和分离；溶剂在超临界条件下得到回收，在装置的溶剂系统循环使用，极大地降低了溶剂回收的能耗。实施例1：原料为一种低硫环烷基超稠原油减压渣油，原料中总环烷烃含量92.6wt％，总单环芳烃含量4.5wt％，无多环芳烃成份。具体包括以下步骤：⑴压渣油原料经系列换热器预热或加热炉加热至390℃后进入反应器；⑵减压渣油原料在反应器中停留90分钟生成多环芳烃成份，所述反应器操作压力为0.5mpa。⑶反应产物进入分馏塔分离出反应产生的瓦斯气、石脑油和瓦斯油，分馏塔塔底渣油经换热冷却降温后与溶剂混合进入胶质沥青分离塔；⑷在溶剂萃取的作用下，胶质沥青分离塔的塔底分离出胶质沥青以及喹啉不溶物、灰分、重金属等杂质；⑸胶质沥青分离塔的塔顶物流依次进入下游的富芳烃油分离塔，在溶剂萃取的作用下分离出富芳烃油；⑹富芳烃油分离塔的塔顶物流进入下游的富烷烃油分离塔，在超临界条件下，在溶剂萃取的作用下分离出溶剂和富烷烃油。经本工艺加工后得到的分馏塔底渣油含总芳烃47.6wt％，含三环、四环芳烃18.0wt％，实现了本工艺生成多环芳烃的目的；富芳烃油中含总芳烃71.5wt％，含三环、四环芳烃41.8wt％，实现了本工艺富集多环芳烃的目的。具体烃组成分析结果如下表所示：馏分烃类组成，wt％减压渣油1分馏塔底渣油1乙烯焦油富芳烃油1链烷烃2.95.27.73.5总环烷烃92.638.10.119.8总单环芳烃4.514.021.510.7总双环芳烃0.010.719.39.5总三环芳烃0.09.612.423.3总四环芳烃0.08.46.518.5总五环芳烃0.02.00.82.1总噻吩0.01.32.43.5未鉴定芳烃0.01.62.03.9总芳烃4.547.664.971.5胶质0.09.127.35.2总重量100.0100.0100.0100.0以富芳烃油1为原料，对通过焦化工艺获得的针状焦焦样1煅烧后进行检测，检测结果显示：真密度2.14g/cm3，振实密度0.90g/cm3，热膨胀系数0.91×10-6。显微光学结构检测数据如下表所示。以上分析结果显示，该富芳烃油是生产优质针状焦的理想原料。显微光学结构针状焦焦样1，％粗纤维65.4细纤维8.4短纤维0大片0小片26.2镶嵌0以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各个实施例子所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。当前第1页12