针状焦的生产工艺制造技术

本发明专利技术属于化工合成技术领域，具体涉及一种针状焦的生产工艺。以中温沥青为原料，加入萃取剂混合、萃取后连续沉降分离，混合物料经蒸馏后，得到主产品精制沥青；精制沥青与蔥油混合后得到原料油，原料油送经第一换热器换热后进入加热炉加热升温，然后进入第一焦化分馏塔换热，再进入加热炉升温，最后进入第一焦炭塔进行裂解和缩合化学反应，得到油气和焦炭；将焦炭加入到回转窑进行煅烧，煅烧后进入冷却筒内冷却，得到针状焦。本发明专利技术不仅可以得到性能优良的针状焦，而且为劣质原料提供了一条最优化的加工路线，在得到优质针状焦的同时，得到符合要求的油品，经济价值得到最大体现。

【技术实现步骤摘要】
针状焦的生产工艺
本专利技术属于化工合成
，具体涉及一种针状焦的生产工艺。
技术介绍
美国在50年代后期首先掌握了石油系针状焦的生产技术。由于石油加工趋向催化裂化等轻质化深加工方向发展，致使油系针状焦原料减少。加之70年代两次石油危机，更使人们感到原料供应的不稳定。于是，70年代以来，日本、德国等国家均致力于开发煤系针状焦技术。1979年，日本煤系针状焦实现工业化生产使油系和煤系针状焦市场共存。国内针状焦技术开发工作启步较晚。近年，随着国内电炉炼钢工业的发展和电极生产技术的进步，针状焦需求量逐年增加，针状焦生产技术也有了较大进展。当前，我国针状焦工业的特点是：起步晚、发展快、初成规模，产量基本可以满足国内生产需求。目前具备生产超高功率、大型高功率石墨电极用针状焦能力的厂家有山西宏特煤化工公司(煤系)、中钢集团鞍山热能研究院(煤系)和锦州石化公司(油系)，但在质量上与国外企业相比仍然有一定的差距。目前还没有能满足石墨电极接头生产所使用的优质接头针状焦。目前针状焦的生产工艺包括真空蒸馏法、溶剂萃取法、M-L法、闪蒸-缩聚法等，针状焦根据原料来源可分为煤系针状焦和石油系针状焦，石油系针状焦以热裂化渣油、催化裂化澄清油、润滑油精制抽出油、蒸汽裂化焦油、催化油浆等为原料。煤系针状焦以煤焦油、煤焦油沥青以及通过直接加氢裂化煤制得的液体产物以及几种原料的共炭化。煤系针状焦生产与油系针状焦生产方法相比主要区别在原料预处理，油系针状焦原料的杂质较少，而煤焦油沥青中含有一定量的喹啉不溶物，它们附着在中间相周围，阻碍球状晶体的长大、融并，焦化后也不能得到纤维结构良好的针状焦组织。因此，从目前已工业化的装置来看，以油系原料来生产针状焦的装置相对较多。从针状焦生成机理来看，要求原料必须是芳烃含量高(稠环大分子芳烃不在其内)，杂质含量少、沥青质低、灰分低、并在转化过程中能生产较大的中间相小球体。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种针状焦的生产工艺，不仅可以得到性能优良的针状焦，而且为劣质原料提供了一条最优化的加工路线，在得到优质针状焦的同时，得到符合要求的油品。本专利技术所述的针状焦的生产工艺，步骤如下：(1)原料预处理单元以中温沥青为原料，加入萃取剂混合、萃取后进入沉降槽，经过连续沉降分离后，上部轻相油经过加热炉加热后进入轻相塔中部，塔顶油气经冷却后一部分作为轻相塔的回流，另一部分送至溶剂罐循环使用，下部重相部分进入重相槽；沉降分离后的混合物料经蒸馏后，得到主产品精制沥青，作为延迟焦化单元的原料，同时得到副产品改质沥青；(2)延迟焦化单元原料预处理单元生产的精制沥青与蔥油混合后得到原料油，原料油预热后进入原料油缓冲罐，然后由原料油泵抽出，送经第一换热器，换热到230-255℃后进入加热炉的对流段加热升温到320-340℃，然后进入第一焦化分馏塔底换热板上与热油气接触换热，原料油中重馏分与被冷凝的热油气一起流入第一焦化分馏塔塔底，在360-370℃下，用加热炉辐射进料泵抽出分两路打入加热炉的对流段，流经加热炉辐射段的物料被升温到500-510℃，然后经四通阀进入第一焦炭塔底部，进行裂解和缩合化学反应，得到油气和焦炭；当焦炭在第一焦炭塔内堆积后，加热炉出口物料经过第一焦化分馏塔进入第二焦炭塔继续生焦，生焦完毕后第二焦炭塔用1.2-1.4MPa蒸汽进行小吹汽，然后再改为大吹汽，在大吹汽完毕后，由冷焦水泵抽冷焦水送至第二焦炭塔进行冷焦，当第二焦炭塔顶温度降至80℃以下，冷焦完毕，停冷焦水泵，塔内存水经放水线放净，塔内保证微正压，第二焦炭塔开始除焦，以高压水将第二焦炭塔内焦炭清除出第二焦炭塔，除焦完毕，将空塔上好顶、底盖后，再对第二焦炭塔进行赶空气、蒸汽试压，预热；第二焦炭塔吹汽、冷焦时产生的高温蒸汽及油气进入放空塔，放空塔产生的塔底油用放空塔底泵抽出，经放空塔底油冷却器冷却到80-95℃，部分打入放空塔顶做洗涤油，部分并入焦化甩油出装置；第二焦炭塔顶高温油气经原料油中重馏分急冷后，进入第二焦化分馏塔底换热段换热，得到焦化油气和焦粉，用循环油洗涤其中焦粉，同时把循环油冷凝下来，循环油用泵送至加热炉，焦化油气在第二焦化分馏塔内蒸馏，分出焦化煤气、焦化轻油及焦化重油馏份；重油由重油泵抽出送经第二换热器与软化水换热后降至210-230℃后分为三股，第一股去往焦化重油集油箱，第二股作为急冷油打入焦炭塔顶油气线使得油气降温，终止反应，第三股经第三换热器和焦化重油水冷器冷却到80-100℃后分两股，一股送到封油罐作为机泵封油，另一股出装置送往罐区；焦化轻油送经第四换热器和焦化轻油水冷器冷却到40-60℃后，出装置送往罐区，焦化煤气直接作为煅烧单元的燃料；(3)煅烧单元延迟焦化单元生产的焦炭加入到原料储罐，通过胶带定量给料机将焦炭加入到回转窑进行煅烧，煅烧后进入冷却筒内冷却，得到针状焦，经筛分后分级贮存，粗粒度料和细粒度料各自进入贮仓。步骤(1)中所述的萃取剂为石油溶剂油和煤焦油溶剂油的混合物。步骤(2)中所述的原料油预热温度为160-200℃。步骤(2)中所述的热油气的温度为410-430℃。步骤(2)中所述的第一换热器为焦化重油-原料油换热器。步骤(2)中所述的第二换热器为焦化重油-原料油换热器。步骤(2)中所述的第三换热器为焦化重油-燃料气换热器。步骤(2)中所述的第四换热器为焦化轻油-软化水换热器。步骤(3)中所述的冷却方式为内冷和外冷同时进行。步骤(3)中所述的冷却温度为55-65℃。本专利技术采用煤系原料和油系原料生产优质针状焦。采用成熟、可靠、先进的工艺技术和工程技术，确保装置设计的整体合理性、先进性和长周期安全稳定运转。合理用能，有效降低装置的能耗，合理回收装置余热，达到先进水平。提高环保水平，加强安全措施，环保设施与主体工程同时设计、同时施工、同时投产。在保证性能可靠的前提下，降低装置投资，最大限度实现设备国产化。本专利技术的有益效果如下：本专利技术提出了一种全新的工艺以煤系原料和油系原料生产优质针状焦，采用本专利技术方法，不仅可以得到性能优良的针状焦，而且为劣质原料提供了一条最优化的加工路线，在得到优质针状焦的同时，得到符合要求的油品，经济价值得到最大体现。本专利技术采用萃取剂对原料进行预处理，物理脱除原料中本身携带的煤粉、焦粉、热解碳等绝大多数喹啉不溶物，能耗低、效果明显将煤系针状焦原料与油系针状焦原料混合加工，可以起到“优势互补”的功效，油系针状焦可以起到稀释煤系针状焦的作用，控制缩聚反应放热量，另一方面，煤系针状焦原料可以弥补油系针状焦原料芳烃含量不高的不足。两种原料混合加工最终达到生产低QI、高性能针状焦的目的。本专利技术采用国内先进的工艺技术，使能量利用更合理，产品质量达到国家标准要求，符合国家的行业发展政策。主要原料来源可靠，技术成熟、先进，设备和材料立足国内，“三废”得到有效的治理。附图说明图1是本专利技术原料预处理单元的工艺流程图。图2是本专利技术延迟焦化单元的工艺流程图。图3是本专利技术煅烧单元的工艺流程图。具体实施方式以下结合实施例对本专利技术做进一步描述。实施例1(1)原料预处理单元以中温沥青为原料，用石油溶剂油和煤焦油溶剂油做萃取剂，混合、萃取后进入沉降槽，经过连续沉降分离后，除掉原料中的喹啉不溶物，上部轻相油经过加热炉加热后进入轻相塔本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种针状焦的生产工艺，其特征在于步骤如下：(1)原料预处理单元以中温沥青为原料，加入萃取剂混合、萃取后进入沉降槽，经过连续沉降分离后，上部轻相油经过加热炉加热后进入轻相塔中部，塔顶油气经冷却后一部分作为轻相塔的回流，另一部分送至溶剂罐循环使用，下部重相部分进入重相槽；沉降分离后的混合物料经蒸馏后，得到主产品精制沥青，作为延迟焦化单元的原料，同时得到副产品改质沥青；(2)延迟焦化单元原料预处理单元生产的精制沥青与蔥油混合后得到原料油，原料油预热后进入原料油缓冲罐，然后由原料油泵抽出，送经第一换热器，换热到230‑255℃后进入加热炉的对流段加热升温到320‑340℃，然后进入第一焦化分馏塔底换热板上与热油气接触换热，原料油中重馏分与被冷凝的热油气一起流入第一焦化分馏塔塔底，在360‑370℃下，用加热炉辐射进料泵抽出分两路打入加热炉的对流段，流经加热炉辐射段的物料被升温到500‑510℃，然后经四通阀进入第一焦炭塔底部，进行裂解和缩合化学反应，得到油气和焦炭；当焦炭在第一焦炭塔内堆积后，加热炉出口物料经过第一焦化分馏塔进入第二焦炭塔继续生焦，生焦完毕后第二焦炭塔用1.2‑1.4MPa蒸汽进行小吹汽，然后再改为大吹汽，在大吹汽完毕后，由冷焦水泵抽冷焦水送至第二焦炭塔进行冷焦，当第二焦炭塔顶温度降至80℃以下，冷焦完毕，停冷焦水泵，塔内存水经放水线放净，塔内保证微正压，第二焦炭塔开始除焦，以高压水将第二焦炭塔内焦炭清除出第二焦炭塔，除焦完毕，将空塔上好顶、底盖后，再对第二焦炭塔进行赶空气、蒸汽试压，预热；第二焦炭塔吹汽、冷焦时产生的高温蒸汽及油气进入放空塔，放空塔产生的塔底油用放空塔底泵抽出，经放空塔底油冷却器冷却到80‑95℃，部分打入放空塔顶做洗涤油，部分并入焦化甩油出装置；第二焦炭塔顶高温油气经原料油中重馏分急冷后，进入第二焦化分馏塔底换热段换热，得到焦化油气和焦粉，用循环油洗涤其中焦粉，同时把循环油冷凝下来，循环油用泵送至加热炉，焦化油气在第二焦化分馏塔内蒸馏，分出焦化煤气、焦化轻油及焦化重油馏份；重油由重油泵抽出送经第二换热器与软化水换热后降至210‑230℃后分为三股，第一股去往焦化重油集油箱，第二股作为急冷油打入焦炭塔顶油气线使得油气降温，终止反应，第三股经第三换热器和焦化重油水冷器冷却到80‑100℃后分两股，一股送到封油罐作为机泵封油，另一股出装置送往罐区；焦化轻油送经第四换热器和焦化轻油水冷器冷却到40‑60℃后，出装置送往罐区，焦化煤气直接作为煅烧单元的燃料；(3)煅烧单元延迟焦化单元生产的焦炭加入到原料储罐，通过胶带定量给料机将焦炭加入到回转窑进行煅烧，煅烧后进入冷却筒内冷却，得到针状焦，经筛分后分级贮存，粗粒度料和细粒度料各自进入贮仓。...

【技术特征摘要】
1.一种针状焦的生产工艺，其特征在于步骤如下：(1)原料预处理单元以中温沥青为原料，加入萃取剂混合、萃取后进入沉降槽，经过连续沉降分离后，上部轻相油经过加热炉加热后进入轻相塔中部，塔顶油气经冷却后一部分作为轻相塔的回流，另一部分送至溶剂罐循环使用，下部重相部分进入重相槽；沉降分离后的混合物料经蒸馏后，得到主产品精制沥青，作为延迟焦化单元的原料，同时得到副产品改质沥青；(2)延迟焦化单元原料预处理单元生产的精制沥青与蔥油混合后得到原料油，原料油预热后进入原料油缓冲罐，然后由原料油泵抽出，送经第一换热器，换热到230-255℃后进入加热炉的对流段加热升温到320-340℃，然后进入第一焦化分馏塔底换热板上与热油气接触换热，原料油中重馏分与被冷凝的热油气一起流入第一焦化分馏塔塔底，在360-370℃下，用加热炉辐射进料泵抽出分两路打入加热炉的对流段，流经加热炉辐射段的物料被升温到500-510℃，然后经四通阀进入第一焦炭塔底部，进行裂解和缩合化学反应，得到油气和焦炭；当焦炭在第一焦炭塔内堆积后，加热炉出口物料经过第一焦化分馏塔进入第二焦炭塔继续生焦，生焦完毕后第二焦炭塔用1.2-1.4MPa蒸汽进行小吹汽，然后再改为大吹汽，在大吹汽完毕后，由冷焦水泵抽冷焦水送至第二焦炭塔进行冷焦，当第二焦炭塔顶温度降至80℃以下，冷焦完毕，停冷焦水泵，塔内存水经放水线放净，塔内保证微正压，第二焦炭塔开始除焦，以高压水将第二焦炭塔内焦炭清除出第二焦炭塔，除焦完毕，将空塔上好顶、底盖后，再对第二焦炭塔进行赶空气、蒸汽试压，预热；第二焦炭塔吹汽、冷焦时产生的高温蒸汽及油气进入放空塔，放空塔产生的塔底油用放空塔底泵抽出，经放空塔底油冷却器冷却到80-95℃，部分打入放空塔顶做洗涤油，部分并入焦化甩油出装置；第二焦炭塔顶高温油气经原料油中重馏分急冷后，进入第二焦化分馏塔底换热段换热，得到焦化油气和焦粉，用循环油洗涤其中焦粉...

【专利技术属性】
技术研发人员：邢晓鹏，王宏滔，
申请(专利权)人：山东齐创石化工程有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37