一种真空强化高硫石油焦脱硫的方法技术

本发明专利技术涉及一种真空强化高硫石油焦脱硫的方法，属于真空冶金技术领域。首先将石油焦研磨筛分至粒度45～450μm，控制厚度为10～100mm，在真空度为10‑3Pa～100Pa条件下，以10～50°C/min的升温速率升温到1000～1600°C保温10～90min，石油焦脱硫率达到70%以上，同时在顶部的冷凝设备中收集到纯度90%以上的单质硫。该方法能达到较高脱硫率的同时，不外加添加剂保证石油焦的较低灰分含量，也保证了石油焦脱硫后具有较高的回收率，在此过程中还能得到单质硫，解决了因多数石油焦脱硫方法产生大量不利于收集的SO2有害气体。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种真空强化高硫石油焦脱硫的方法，属于真空冶金

技术介绍
石油焦属于一种易于石墨化碳材料，从而被广泛用于冶金、化工等工业作为石墨电极。另外，石油焦因固定碳含量较高，挥发分含量较低，燃烧热值比较高，从而被广泛应用于工业硅冶炼用复合炭质还原剂中（质量比在30%以上），在工业硅冶炼过程中，即可以通过燃烧提供大量的热量，其较高的固定碳又是二氧化硅碳热还原的主要还原剂。但石油焦在燃烧过程，尤其石油焦中较高的硫含量（石油焦硫含量甚至高达8%以上）将会产生大量的SO2有害气体，从而污染环境，并且在工业硅冶炼过程因硫含量较高还会严重影响矿热炉运行的稳定性，进而影响硅产品的质量。通常，按照石油焦中硫含量高低，可将石油焦分为高硫焦（硫含量高于4%）、中硫焦（硫含量2%～4%）和低硫焦（硫含量低于2%）。随着石油原料的大量开采，石油原料的质量在不断下降，而石油焦作为石油精炼过程的主要副产品之一，其中所含杂质也随着炼油原料中杂质含量增加而增加，尤其是其中硫含量，所以近年来高硫石油焦的产量越来越多。对于硫含量不同的石油焦价钱完全不同，石油焦硫含量低一个百分点，成本就会上升几百块钱。所以针对高硫石油焦研究专利技术一种脱硫率高，成本较低，工艺简单，易于实现工业化的方法来降低石油焦中硫含量对我国冶金及其化工各行业的健康发展是非常重要的。为此，国内外报道了很多关于石油焦脱硫的方法。高温煅烧是石油焦脱硫的常用方法，当煅烧温度低于1000℃时，石油焦中硫基本不会发生脱除，即使石油焦煅烧温度达到1400℃，石油焦的脱硫率也只能达到70%左右，随着煅烧温度升高，脱硫率在增加，但该脱硫技术不仅需要投入很大的能源动力费，而且在煅烧过程由于产生的SO2气体含量较低并利于收集，若将其直接排放将会对环境带来严重的污染。专利技术专利“离子液体用于石油焦的脱硫方法”（申请号CN200710064515.8）涉及一种脱除石油焦中硫的方法，通过使用碱性离子为辅助剂，添加在石油焦中使石油焦结构发生变化，有利于石油焦中硫脱除，但该方法在石油焦中添加了添加剂将会增加石油焦中灰分含量，并且脱硫率不高。同属于离子液体其离子属于酸性离子的专利技术专利“一种脱除石油焦中硫的方法及其脱硫剂”（申请号CN201010153531.6）中报道了利用混合酸作为脱硫剂，直接将硫含量在3～7%的石油焦置于脱硫剂中浸泡，然后分离洗涤，石油焦脱硫率在45～60%，该方法将会产生大量的废弃酸液，并且生产过程比较复杂，所以会提高石油焦脱硫的成本。专利技术专利“石油焦脱硫提纯方法及工业炉”（专利号：98114600.7）报道一种脱硫方法，先将石油焦在600～1200℃的温度煅烧，再将石油焦置于电炉中温度在1700～2300℃煅烧，最终能得到硫含量在0.1%的低硫石油焦，该技术脱硫率比较高，但生产过程过于复杂，并且要求温度很高，从而成本比较高，与上述存在同样的问题，产生的SO2有害气体不利于收集。专利技术专利“石油焦气化制氢耦合脱硫方法”（申请号CN200710064514.3）报道了一种石油焦脱硫技术，该技术是加氢脱硫，可以得到硫含量低的石油焦，该脱硫方法中需要通入氢气，氢气给生产过程带来很多安全隐患，不利于工业化生产。而具有相同问题的美国专利“US3598528A”提出将石油焦先进行预热、预氧化，使之发生气化，从而改变石油焦颗粒的结构，然后再将处理过后的石油焦置于加氢反应器中，引入气化反应器中的氢气进行石油焦的脱硫，该脱硫技术同属于加氢脱硫技术，技术操作同样复杂。
技术实现思路
针对上述国内外石油焦的脱硫专利技术技术，脱硫率高的技术存在高成本，工艺比较复杂；而低成本的脱硫技术，脱硫率不高，本专利技术提供一种真空强化高硫石油焦脱硫的方法。该方法能达到较高脱硫率的同时，不外加添加剂保证石油焦的较低灰分含量，也保证了石油焦脱硫后具有较高的回收率，在此过程中还能得到单质硫，解决了因多数石油焦脱硫方法产生大量不利于收集的SO2有害气体，本专利技术通过以下技术方案实现。一种真空强化高硫石油焦脱硫的方法，其具体步骤如下：首先将石油焦研磨筛分至粒度45～450μm，控制厚度为10～100mm，在真空度为10-3Pa～100Pa条件下，以10～50°C/min的升温速率升温到1000～1600°C保温10～90min，同时在顶部的冷凝设备中收集到纯度90%以上的单质硫。所述高硫石油焦硫含量>4%。上述石油焦脱硫率达到70%以上。本专利技术的有益效果是：（1）本专利技术所述方法硫含量高达4%以上的石油焦进行简单脱硫处理，脱硫率可以达到70%以上，由于在氧气稀薄条件下进行脱硫处理，石油焦烧蚀率比较低，得率在75%以上；（2）本专利技术所述石油焦脱硫方法可以避免因石油焦在燃烧过程中产生对环境具有严重污染的SO2气体的排放，并且可以得到另外一种纯度高达90%以上的化学产品硫单质；（3）本专利技术所述石油焦深度脱硫方法脱硫率比较高，工艺简单，生产流程比较短，成本较低，易于实现工业化。附图说明图1是本专利技术工艺流程图。具体实施方式下面结合具体实施方式，对本专利技术作进一步说明。实施例1该真空强化石油焦脱硫的方法，其具体步骤如下：首先将高硫石油焦（来自云南某硅业公司，石油焦硫含量在8.21wt%）研磨筛分至粒度350~450µm，控制厚度为10mm，在真空度为100Pa条件下，以10°C/min的升温速率升温到1600°C保温10min，制备得到脱硫石油焦，同时在顶部的冷凝设备中收集到纯度90%以上的单质硫。上述脱硫石油焦脱硫率为80.02%。实施例2该真空强化高硫石油焦脱硫的方法，其具体步骤如下：首先将高硫石油焦（来自云南某硅业公司，石油焦硫含量在8.21wt%）研磨筛分至粒度250~350µm，控制厚度为30mm，在真空度为1.0Pa条件下，以20°C/min的升温速率升温到1400°C保温30min，制备得到脱硫石油焦，同时在顶部的冷凝设备中收集到纯度92%以上的单质硫。上述脱硫石油焦脱硫率为75.3%。实施例3该真空强化高硫石油焦脱硫的方法，其具体步骤如下：首先将高硫石油焦（来自云南某硅业公司，石油焦硫含量在8.21wt%）研磨筛分至粒度150~250µm，控制厚度为50mm，在真空度为10-1Pa条件下，以30°C/min的升温速率升温到1300°C保温50min，制备得到脱硫石油焦，同时在顶部的冷凝设备中收集到纯度91.2%以上的单质硫。上述脱硫石油焦脱硫率为76.5%。实施例4该真空强化高硫石油焦脱硫的方法，其具体步骤如下：首先将高硫石油焦（来自云南某硅业公司，石油焦硫含量在8.21wt%）研磨筛分至粒度50~100µm，控制厚度为100mm，在真空度为10-3Pa条件下，以50°C/min的升温速率升温到1000°C保温90min，制备得到脱硫石油焦，同时在顶部的冷凝设备中收集到纯度90.3%以上的单质硫。上述脱硫石油焦脱硫率为70.54%。以上对本专利技术的具体实施方式作了详细说明，但是本专利技术并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利技术宗旨的前提下作出各种变化。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种真空强化高硫石油焦脱硫的方法，其特征在于具体步骤如下：首先将石油焦研磨筛分至粒度45～450μm，控制厚度为10～100mm，在真空度为10‑3Pa～100Pa条件下，以10～50°C/min的升温速率升温到1000～1600°C保温10～90min，同时在顶部的冷凝设备中收集到纯度90%以上的单质硫。

【技术特征摘要】
1.一种真空强化高硫石油焦脱硫的方法，其特征在于具体步骤如下：首先将石油焦研磨筛分至粒度45～450μm，控制厚度为10～100mm，在真空度为10-3Pa～100Pa条件下，以10～50°C/min的升...

【专利技术属性】
技术研发人员：马文会，陈正杰，魏奎先，伍继君，李绍元，秦博，雷云，谢克强，杨斌，戴永年，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：云南;53