一种精制沥青的焦化煅烧一体化制备针状焦工艺制造技术

本发明专利技术属于精制沥青焦化技术领域，具体涉及一种精制沥青的焦化煅烧一体化制备针状焦工艺，包括以下步骤：一、向焦化煅烧一体炉内通入惰性气体；二、将精制沥青预热后注入焦化煅烧一体炉内；三、炉内温度控制在350℃‑500℃，炉内压力控制在0.1MPa‑0.6MPa，制得生焦；四、炉内产生的油气排入油气暂存罐内，分馏得燃气和焦化油品；五、炉内残留油气被惰性气体置换后，升温至1450℃‑1500℃并保留1h‑5h，然后冷却至60℃以下，将焦炭从炉体中移出即得燃烧焦成品；本发明专利技术工艺方法简单易行，易于实现产业化生产，可得高质量针状焦产品。

A process for preparing needle coke from refined asphalt by coking and calcining

The invention belongs to the technical field of refined asphalt coking, and specifically relates to an integrated process for preparing needle coke from refined asphalt by coking and calcining, which includes the following steps: first, introducing inert gas into an integrated coking and calcining furnace; secondly, injecting refined asphalt into an integrated coking and calcining furnace after preheating; thirdly, controlling the temperature in the furnace at 350 500 C and controlling the pressure in the furnace at 0.1 MPa_0.6 MPa; Coke is produced; 4. Oil and gas produced in the furnace are discharged into the oil and gas temporary storage tank and fractionated to obtain gas and coking oil products; 5. After the residual oil and gas in the furnace is replaced by inert gas, the temperature rises to 1450 1500 and retains for 1 h 5 h, then the coke is cooled below 60 C, and the coke is removed from the furnace body to obtain the burning coke product; The process of the present invention is simple and easy to realize industrial production. High quality needle coke products were obtained.

【技术实现步骤摘要】
一种精制沥青的焦化煅烧一体化制备针状焦工艺
本专利技术属于精制沥青焦化
，具体涉及一种利用精制沥青焦化煅烧制备针状焦的工艺。
技术介绍
针状焦是碳素工业一种重要的新型材料，具有良好的石墨化性能，主要用于生产超高功率石墨电极。用针状焦生产的超高功率石墨电极具有电阻率低、体积密度大、机械强度高、热膨胀系数小、抗热震性能好等优点，可满足大容量电弧炉的质量要求，提高冶金效率。针状焦按原料的不同分为油系针状焦和煤系针状焦。油系针状焦以石油重油为原料生产，煤系针状焦以煤焦油馏份油或煤焦油沥青为原料生产。针状焦的生产工序主要分为原料预处理、延迟焦化和煅烧。其中原料预处理的目的是得到低喹啉不溶物的精制沥青，延迟焦化是为了将精制沥青进行焦化得到生焦，煅烧是为了将延迟焦化所制备的生焦进一步高温煅烧。而目前的工艺操作流程是精制沥青在延迟焦化装置中制成生焦后，将高达500℃左右的生焦进行冷却后再送到煅烧单元进行煅烧，存在工艺复杂，粉焦量多，浪费能源等问题。同时由于针状焦生产需要变温变压操作，现行的延迟焦化工艺较难适应变温变压的操作要求，导致现行延迟焦化工艺生产的针状焦存在质量不均匀和不稳定的问题。同时由于延迟焦化塔生产针状焦时变温变压操作，导致延迟焦化塔的生产不平稳，使得焦炭塔所产油气进分馏塔的入塔量和入塔温度不平稳，从而导致与延迟焦化塔配套的分馏塔的物料负荷和热负荷不稳定，使分馏塔的操作较难控制。针对延迟焦化生产针状焦变温变压操作较难控制的问题，有部分学者提出非延迟焦化生产针状焦的方法。如中国专利CN200810228427.1（一种针状焦的生产方法）、中国专利CN200910012506.3（一种釜式焦化生产针状焦的工艺方法）、中国专利CN201110353712.8（一种釜式焦化制备针状焦的工艺方法）、中国专利CN201310496046.2（一种釜式焦化生产针状焦的方法）均采用非延迟焦化的釜式焦化工艺制备针状焦，可实现对针状焦成焦过程压力和温度的较精确的控制，但上述方法加工制备出的针状焦仅为生焦，非煅烧焦，且未对生焦产生过程中的油气进行有效处理。
技术实现思路
为解决现有技术存在的技术问题，本专利技术提供了利用精制沥青采用焦化煅烧一体化工艺生产高质量针状焦的工艺方法，本专利技术将精制沥青通过焦化煅烧一体化工艺转化为高纤维针状结构的针状焦，同时有效利用该工艺中所产生的热量，并通过增设油气暂存罐的方式实现了对焦化分馏塔的平稳操作，具有环保、经济等多重效益。为实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案为：一种精制沥青的焦化煅烧一体化制备针状焦工艺，包括以下步骤：一、向焦化煅烧一体炉中通入惰性气体或焦化气置换炉体中空气；二、将精制沥青预热至200℃-350℃后注入焦化煅烧一体炉内，精制沥青注入体积量为炉体容积的1/4-4/5；三、向焦化煅烧一体炉内注入精制沥青后，控制焦化煅烧一体炉温度为350℃-500℃，炉内压力在0.1MPa-0.6MPa内变温变压操作，精制沥青在煅烧一体炉内制成生焦；四、精制沥青焦化过程中所产生的油气自焦化煅烧一体炉内直接排入油气暂存罐内，再由油气暂存罐调温调压后输送至分馏塔进行分馏得到燃气和焦化油品；五、制焦过程结束后，将焦化煅烧一体炉内残存的油气用预热至400℃-500℃的惰性气体置换完全后，将焦化煅烧一体炉缓慢升温至1450℃-1500℃并保留1h-5h，然后冷却至60℃以下，将焦炭从炉体中移出即得燃烧焦成品。焦化煅烧一体炉用于下一周期针状焦的生产。焦化煅烧一体炉在燃烧过程中所产生的挥发性气体可用于加热炉体燃料，冷却过程中所产生的热量可用于预热原料沥青和惰性气体以及油气暂存罐的加热和保温。精制沥青为喹啉不溶物含量低于0.5%用于生产针状焦的煤沥青、煤系重质油、石油沥青、石油重质油、煤系原料和石油系原料的共混物，或为煤系原料和石油系原料的共聚物。焦化煅烧一体炉为可变温变压操作且可从室温升至1500℃带有控温控压装置的反应炉体，炉体设有上盖和下盖，且下部设有进气口和进料口。置换炉体中空气所用的惰性气体为在反应系统中不发生反应的任何气体，如氮气或氩气；所述的焦化气为本工艺中分馏塔所产生的焦化气，主要成分为轻烃类气体。精制沥青在焦化煅烧一体炉内成焦前的1-5h内，向炉体内通入惰性气体或焦化油气，气体的线速度为0.5m/s-30m/s，通气时间为1min-60min。油气暂存罐为可控制温度、可控制压力的罐体，本工艺中控制油气暂存罐温度为400-500℃，压力为0.1-2MPa。分馏塔为常规延迟焦化单元所配备的分馏塔。本专利技术与现有技术相比，具体有益效果体现在：一、本专利技术工艺方法简单可行，易于实现产业化生产，为针状焦的生产提供了一种新工艺。二、本专利技术易于精准控制焦化和煅烧条件，可生产高质量的针状焦产品。三、本专利技术可实现焦化分馏塔的平稳操作。具体实施方式为了使本专利技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合具体实施例对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例一向焦化煅烧一体炉中通入氮气完全置换炉体中空气。精制沥青为喹啉不溶物含量为0.1%的煤沥青，将喹啉不溶物含量为0.1%的煤沥青预热至350℃后注入焦化煅烧一体炉内，精制沥青注入体积量为炉体容积的4/5。注入精制沥青后，控制焦化煅烧一体炉炉体压力0.5MPa，同时以5℃/min升温速率升至400℃，在400℃恒温4h；然后控制炉体以0.5℃/min升温速率从400℃升至450℃后，将炉体压力调整至0.3MPa，在450℃恒温5h；然后将炉体压力调整至0.1MPa后，由炉体下部进气口通入氮气，氮气的线速度为0.5m/s，通气时间60min。通氮气过程中控制炉体以1℃/min升温速率从450℃升至480℃后，在480℃恒温3h后，精制沥青在煅烧一体炉内制成生焦。沥青焦化过程中所产生的油气自焦化煅烧一体炉内直接排入油气暂存罐，油气暂存罐温度450℃，压力0.5MPa，再由油气暂存罐将油气输送至分馏塔进行分馏得到燃气和焦化油品。焦化过程结束后，将焦化煅烧一体炉内残存的油气用预热至450℃的氮气置换完全后，将焦化煅烧一体炉以5℃/min升温速率缓慢升温至1450℃并停留1h，然后冷却至60℃以下，将焦炭从炉体中移出即得煅烧焦成品。焦化煅烧一体炉用于下一周期针状焦的生产。煅烧过程中所产生的挥发性气体用于加热炉体的燃料，冷却过程中所产生的热量用于预热原料和惰性气体以及油气暂存罐的加热和保温。实施例二向焦化煅烧一体炉中通入氩气完全置换炉体中空气。精制沥青为喹啉不溶物含量为0.2%的石油重油，将喹啉不溶物含量为0.2%的石油重油预热至200℃后注入焦化煅烧一体炉内，石油重油注入体积量为炉体容积的1/2。注入精制石油重油后，控制焦化煅烧一体炉炉体压力0.6MPa，同时以3℃/min升温速率升至380℃，在380℃恒温6h；然后控制炉体以1℃/min升温速率从380℃升至430℃后，将炉体压力调整至0.1MPa，由炉体下部进气口通入焦化气，气体的线速度为5m/s，通气时间15min。通焦化气过程中控制炉体以1℃/min升温速率从430℃升至470℃后，在470℃恒温4h后，精制石油重油在煅烧一体炉内制成生本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种精制沥青的焦化煅烧一体化制备针状焦工艺，其特征在于，包括以下步骤：一、向焦化煅烧一体炉中通入惰性气体或焦化气置换炉体中空气；二、将精制沥青预热至200℃‑350℃后注入焦化煅烧一体炉内，精制沥青注入体积量为炉体容积的1/4‑4/5；三、向焦化煅烧一体炉内注入精制沥青后，控制焦化煅烧一体炉温度为350℃‑500℃，炉内压力在0.1MPa‑0.6MPa内变温变压操作，精制沥青在煅烧一体炉内制成生焦；四、精制沥青焦化过程中所产生的油气自焦化煅烧一体炉内直接排入油气暂存罐内，再由油气暂存罐调温调压后输送至分馏塔进行分馏得到燃气和焦化油品；五、制焦过程结束后，将焦化煅烧一体炉内残存的油气用预热至400℃‑500℃的惰性气体置换完全后，将焦化煅烧一体炉缓慢升温至1450℃‑1500℃并保留1h‑5h，然后冷却至60℃以下，将焦炭从炉体中移出即得燃烧焦成品。

【技术特征摘要】
1.一种精制沥青的焦化煅烧一体化制备针状焦工艺，其特征在于，包括以下步骤：一、向焦化煅烧一体炉中通入惰性气体或焦化气置换炉体中空气；二、将精制沥青预热至200℃-350℃后注入焦化煅烧一体炉内，精制沥青注入体积量为炉体容积的1/4-4/5；三、向焦化煅烧一体炉内注入精制沥青后，控制焦化煅烧一体炉温度为350℃-500℃，炉内压力在0.1MPa-0.6MPa内变温变压操作，精制沥青在煅烧一体炉内制成生焦；四、精制沥青焦化过程中所产生的油气自焦化煅烧一体炉内直接排入油气暂存罐内，再由油气暂存罐调温调压后输送至分馏塔进行分馏得到燃气和焦化油品；五、制焦过程结束后，将焦化煅烧一体炉内残存的油气用预热至400℃-500℃的惰性气体置换完全后，将焦化煅烧一体炉缓慢升温至1450℃-1500℃并保留1h-5h，然后冷却至60℃以下，将焦炭从炉体中移出即得燃烧焦成品。2...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭少青，赵亮富，王磊，冯硕，
申请(专利权)人：山西中科化美科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：山西,14