一种对催化油浆减压蒸馏芳烃油脱固生产针状焦原料油的方法和系统技术方案

本发明专利技术提供一种对催化油浆减压蒸馏芳烃油脱固生产针状焦原料油的方法和系统，通过对催化油浆的综合利用，得到经济价值高的富芳烃油，再通过高效脱固手段，解决了制约油浆做针状焦原料油固体灰分含量过高的难题。传统油浆综合利用方法，很难实现稳定工业化生产，且脱固效率低，处理后的油浆灰分仅能降低至300ppm‑500ppm，无法满足油浆高附加值应用的要求。与传统的油浆综合利用方法不同的是，本方法采用高效油浆脱固技术手段，大大提高了富芳烃油作为针状焦原料油的品质。经过本发明专利技术方法处理后的油浆灰分可降低至100ppm以下，甚至是10ppm以下，远超传统油浆综合利用方法，实现了将难处理经济附加值低的催化油浆转化为高附加值的针状焦原料油这一过程。

A method and system for the production of needle coke feedstock from aromatics oil by catalytic slurry vacuum distillation

【技术实现步骤摘要】
一种对催化油浆减压蒸馏芳烃油脱固生产针状焦原料油的方法和系统
本专利技术涉及石油炼化催化油浆脱固及油浆高价值综合利用加工方法领域，尤指一种对催化油浆减压蒸馏芳烃油脱固生产针状焦原料油的方法和系统。
技术介绍
针状焦是现代工业的战略原料，主要应用于制作高端工业使用的碳素制品，针状焦的碳素制品具有高结晶度、低烧蚀量、低热膨胀系数等特性，在工业、医疗、航天、国防和原子能等领域都有广泛的高价值应用。针状焦的经济价值极高，高端针状焦市场价格可达50000元/吨，高端针状焦制成的石墨电极具有耐热性好、机械强度高、抗氧化性好等特点，是作为炼钢业电弧炉电极的必备条件。能长期稳定生产高端针状焦的企业目前都在美、英、日三国，生产技术长期被该三国垄断。中国针状焦消耗量(包括高端针状焦)为全球最大，每年进口高端针状焦高达近50万吨。几十年以来，我国一直在研发高端针状焦方法技术，虽然在煤系针状焦的技术上有一定基础，但无论从产能和产品质量上依然与国外企业有着差距，而我国目前的油系针状焦工业化发展还很缓慢。随着电炉炼钢市场的火热，高品质针状焦的需求还会继续增本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种对催化油浆减压蒸馏芳烃油脱固生产针状焦原料油的方法，包括以下步骤：/nA.任选地原始催化油浆经多级换热预热处理；/nB.通过预加热器对催化油浆进行预加热处理，使得催化油浆的温度为240-320℃；/nC.对步骤B预加热后的催化油浆进行减压蒸馏处理，得到上段油、中段油和下段油，任选地将上段油与中段油返回步骤A中作为热源与原始催化油浆进行换热；/nD.使用液固分离器对步骤C的中段油进行液固分离，得到澄清油，任选地将澄清油返回步骤A中作为热源与原始催化油浆进行换热。/n

【技术特征摘要】
1.一种对催化油浆减压蒸馏芳烃油脱固生产针状焦原料油的方法，包括以下步骤：
A.任选地原始催化油浆经多级换热预热处理；
B.通过预加热器对催化油浆进行预加热处理，使得催化油浆的温度为240-320℃；
C.对步骤B预加热后的催化油浆进行减压蒸馏处理，得到上段油、中段油和下段油，任选地将上段油与中段油返回步骤A中作为热源与原始催化油浆进行换热；
D.使用液固分离器对步骤C的中段油进行液固分离，得到澄清油，任选地将澄清油返回步骤A中作为热源与原始催化油浆进行换热。


2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法还包括如下步骤：
E.利用反冲洗油对液固分离器进行反冲洗，以脱除液固分离器在分离模式中截留的固体颗粒。


3.根据权利要求1或2所述的方法，其中步骤A中，所述的多级换热预热处理可以是三级换热预热处理，例如可以是上段油换热预热处理、澄清油换热预热处理和中段油换热预热处理中的至少一个；所述多级换热预处理是在多级换热器中进行的，所述多级换热器可以是包括上段油换热器、澄清油换热器和中段油换热器。
优选地，步骤A中，所述的多级换热预热处理例如可以是将原始催化油浆先后与步骤C的减压蒸馏处理方法中得到的上段油、步骤D的液固分离处理方法中得到的澄清油和步骤C的减压蒸馏处理方法中得到的中段油进行换热预热，充分利用后续反应余热。
优选地，步骤A中，原始催化油浆经上段油换热预热处理，换热后获得的温度降低的上段油输往轻油储罐存储；得到升温的原始催化油浆再经澄清油换热预热处理，换热后获得的温度降低的澄清油输往成品储罐或直接作为针状焦原料油输往针状焦生产线；得到继续升温的原始催化油浆再经中段油换热预热处理，换热后获得的温度降低的中段油输送至中段油缓冲罐或液固分离器中，经多级换热预热处理后的原始催化油浆温度上升至100-250℃。
优选地，步骤A中，上段油换热前的温度为200-300℃；澄清油换热前的温度为150-280℃；中段油换热前的温度为250-350℃。


4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其中步骤B中，催化油浆预加热后的温度为240-320℃；优选采用导热油加热炉作为预加热器对原始催化油浆进行预热，也可以选择蒸汽盘管等其他加热方式。
优选地，步骤B中，部分预加热后的催化油浆进入反冲洗油缓冲罐进行贮存，部分预加热后的催化油浆进行减压蒸馏处理。


5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其中步骤C中，所述的减压蒸馏处理是在减压塔中进行。
优选地，步骤C中，预加热后的催化油浆由塔底进入减压塔，在高温且小于常压的反应条件下进行减压蒸馏处理，催化油浆中的各组分由于沸点的不同被切割分离并从减压塔不同位置排出，其中，从减压塔上端排出的上段油的主要组分为饱和烃为主的轻油及蜡油；从减压塔中段排出的中段油的主要组分为含有多环芳烃和少量稠环芳烃及饱和烃的芳烃油；从减压塔塔底排出的下段油的主要组分为高沸点的胶质和沥青质。
优选地，步骤C中，具体包括如下步骤：
C-1.将采用减压蒸馏处理获得的上段油作为热源与步骤A的原始催化油浆进行换热；
C-2.将采用减压蒸馏处理获得的中段油作为热源与步骤A的原始催化油浆进行换热；
优选地，步骤C中，减压蒸馏处理获得的下段油流量小，含大量胶质沥青质，粘度高，通过管道引入渣油储罐冷却贮存。所述的下段油可作为沥青的调和组分，与脱油沥青调和生产沥青，也可作沥青改性剂售卖。
优选地，步骤C中，预加热后的催化油浆在减压蒸馏过程中，其所含有的少量水分在低压条件下迅速蒸发，随着上段油带出减压塔，而此时中段油中的水分已降低至0.1％以下，满足后续液固分离处理对水分含量的要求。
优选地，步骤C中，所述的减压蒸馏处理可以是本领域常规的减压蒸馏处理，也可以是本领域已知的常规分离油浆中的芳烃组分的方法，例如使用糠醛抽提，双溶剂抽提和超临界抽提等溶剂萃取的方法来分离油浆中的芳烃组分。
优选地，步骤C中，由于减压蒸馏后得到的中段油中仍含有大量的催化剂颗粒及金属杂质，故对其进行液固分离处理，得到澄清油。例如原始油浆中的灰分含量为3000-5000ppm，此时减压蒸馏后得到的中段油中的灰分约为300-500ppm，大大减少了后续脱固的处理压力。


6.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其中步骤D中，所述液固分离处理的可以采用静电过滤器、电磁过滤器、机械过滤器或者利用助剂沉降的过滤器，也可以采用美国LaBaer公司的液固分离器对减压蒸馏后的芳烃油进行脱固处理。
优选地，步骤D中，经液固分离处理后的澄清油，其所含的大部分的催化剂颗粒和金属杂质被脱除，脱固效率随着高压电源施加电压的增大而提高，脱固后的澄清油固体灰分小于100ppm，甚至10ppm，各项物性满足高品质针状焦原料油的要求，脱固后的澄清油即为本发明方法的主要产品，可以直接进入下游针状焦生产线或进入成品储罐冷却贮存。
优选地，步骤D中，所述液固分离处理的时间为20-40分钟，例如为30分钟，以达到对油浆的高效分离脱固。所述油浆液固分离处理前后压差为0-0.5MPa，液固分离处理过程通过高压电源对分离器施加的直流高压电电压为10-50...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈骜，白鹰，
申请(专利权)人：武汉兰兆科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42