本发明专利技术公开了一种以过渡态层状堆积为主的高容量针状焦的生产工艺，属于负极用高容量针状焦生产技术领域，以过渡态层状堆积为主的高容量针状焦生产工艺，其特征在于利用分段加氢产品油为原料通过中间相融并工序、中间相再生长工序、快速升温工序和生焦汽提工序制备而成；本发明专利技术的有益效果是：通过中间相再生长工序获得了一种以中间状态堆叠为主的针状焦显微结构该结构中间相长度、宽度均高于300μm，通过XRD晶胞体积计算晶胞体积大于150，且在电镜下表现为堆叠结构；克容量可达362mAh/g，远超之前工艺的355mAh/g，同时由于工艺的调整，磨粉产量由300kg/h提升至370kg/h,产量和克容量均有很大的提升。量均有很大的提升。量均有很大的提升。
【技术实现步骤摘要】
一种以过渡态层状堆积为主的高容量针状焦生产工艺
：
[0001]本专利技术属于负极用高容量针状焦生产
，具体涉及一种以过渡态层状堆积为主的高容量针状焦的生产工艺。
技术介绍
：
[0002]针状焦作为一种新型炭素材料，具有容量高、稳定性好、结构可调等特点，是生产高性能负极材料的优质原料，针状焦的性能决定着负极材料的性质。
[0003]克容量，也称为比容量，是做为负极用针状焦最为重要的指标，具有重要意义。负极的生产工艺较多，一般可分为磨粉、整形、包覆造粒、炭化、石墨化等工序，其中各工序可根据负极需求进行相应的调整和改善，负极的倍率性能、高低温性能都可通过后续工艺进行调整，但针状焦的容量一般决定了整个负极的容量，因此，高容量可以说是负极用针状焦最为重要的指标。
[0004]目前中外工业化针焦其容量最高可达358
‑
360mAh/g，其中石墨材料的理论克容量上限是372mAh/g，有些报道超过了该上限，这是由于存在检测方法不同，不具有比对的意义，
[0005]但是本领域一般认可的检测方法是GBT 24533
‑
2009锂离子电池石墨类负极材料，该法检测的石墨类负极材料的一类针状焦的比容量大于355mAh/g，而360mAh/g可谓是针状焦实际工业化生产的比容量的天花板，根据GBT24533
‑
2009锂离子电池石墨类负极材料进行检测获得针状焦很难超越360mAh/g；
[0006]目前最为常用的手段就是调整生焦和拉焦工序的温度和反应时间，来获得不同的针状焦，采用GBT 24533
‑
2009锂离子电池石墨类负极材料获得的针状焦的比容量，无论如何优化都无法超越360mAh/g这个瓶颈。
技术实现思路
：
[0007]为解决上述问题，克服现有技术的不足，本专利技术提供了一种以过渡态层状堆积为主的针状焦的生产工艺，能够获得高容量针状焦。
[0008]本专利技术解决上述技术问题的具体技术方案为：以过渡态层状堆积为主的高容量针状焦生产工艺，其特征在于利用分段加氢产品油为原料通过中间相融并工序、中间相再生长工序、快速升温工序和生焦汽提工序制备而成；
[0009]所述中间相融并工序：将加热炉升温至430
‑
470℃进分段加氢产品油，同时进循环油，循环比1:1
‑
1:2，压力0.5
‑
1MPa；
[0010]所述中间相再生长工序：恒温进料8小时后，降低循环比至0.5:1，变压升压至1
‑
1.5MPa；
[0011]所述快速升温工序：12小时后升温至470
‑
550℃，升温速度10℃/h；
[0012]所述生焦汽提工序：生焦24小时后停止进料，保持温度3小时，升温至500
‑
600℃，汽提12小时。
[0013]进一步地，所述的分段加氢产品油的制备包括：将加氢原料油按照馏程范围切割为300
‑
430℃和430℃以上两种馏程段，并将300
‑
430℃馏程段加氢脱硫，脱硫后加氢产品油进减压去除预设量的轻组分后与430℃馏程段油混合，按5:1
‑
15:1与糠醛抽提抽出油进一步混掺，均匀混合后得到分段加氢产品油。
[0014]进一步地，所述的中间相再生长工序：恒温进料8小时后，降低循环比至0.5:1，变压升压至1
‑
1.5MPa，变压操作依据公式P＝1.727MPa
‑
0.6336MPa
×
实时循环比
‑
0.02507MPa
×
实时焦化进料量值+0.01257MPa
×
内外温差值。
[0015]进一步地，所述焦化进料量为：2
‑
20kg/h。
[0016]进一步地，所述内外温差为焦炭塔内温与焦炭塔外壁温度之差。
[0017]进一步地，所述脱硫后加氢产品油进减压去除预设量的轻组分的比例是减压装置进料量的3％
‑
15％。
[0018]进一步地，所述糠醛抽提抽出油为：FCC油浆经过糠醛抽提后的底部抽出油，含重芳烃和胶质。
[0019]进一步地，所述生焦汽提工序结束后还包括冷焦工序和除焦工序。
[0020]其中：上述循环油为焦化原料油在0.1MPa，430℃下的焦炭塔馏出油，为轻质蜡油。
[0021]本专利技术的有益效果是：
[0022](1)通过馏程段分段加氢的方式可以将重馏程段的重芳烃大分子保留，氢馏程段芳烃杂原子进一步去除，同时回掺抽出油可以增加体系内的多环芳香烃，在成焦过程中起到骨架的作用，低杂原子的轻组分可以促进其反应以多环芳烃平面分子为骨架，依据平面堆叠生长；
[0023](2)通过中间相再生长工序获得了一种以中间状态堆叠为主的针状焦显微结构该结构中间相长度、宽度均高于300μm，通过XRD晶胞体积计算晶胞体积大于150，且在电镜下表现为堆叠结构；
[0024](3)以中间状态堆叠为主的针状焦，制备的针状焦克容量可达362mAh/g，远超之前工艺的355mAh/g，同时由于工艺的调整，磨粉产量由300kg/h提升至370kg/h,产量和克容量均有很大的提升。
附图说明：
[0025]附图1是本专利技术实施例1针状焦偏光显微镜显像图；
[0026]附图2是本专利技术实施例1针状焦SEM图；
[0027]附图3是本专利技术对比例1针状焦偏光显微镜显像图；
[0028]附图4是本专利技术对比例2针状焦偏光显微镜显像图；
[0029]附图5是本专利技术对比例3针状焦偏光显微镜显像图；
[0030]附图6是本专利技术对比例4针状焦偏光显微镜显像图；附图中：
具体实施方式：
[0031]在本专利技术的描述中具体细节仅仅是为了能够充分理解本专利技术的实施例，但是作为本领域的技术人员应该知道本专利技术的实施并不限于这些细节。另外，公知的结构和功能没有被详细的描述或者展示，以避免模糊了本专利技术实施例的要点。对于本领域的普通技术人
员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0032]本专利技术的具体实施方式：
[0033]为了更好的理解本专利技术特以具体的实施例进行说明，值得强调的是该实施例的效果与本专利技术保护范围内的各种实施例，包括各自试剂及试剂的含量配比无实质性差异，均能够实现本专利技术所描述的效果及解决上述问题，其他组合在此不做累述；
[0034]实施例1：
[0035](1)分段加氢产品油的制备：
[0036]将加氢原料油按照馏程范围切割为300
‑
430℃和430℃以上两种馏程段，并将300
‑
430℃馏程段加氢脱硫，脱硫后加氢产品油进减压去除预设量的轻组分后与430℃馏程段油混合，按5:1
‑
15:1与糠醛抽提抽本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种以过渡态层状堆积为主的高容量针状焦生产工艺，其特征在于利用分段加氢产品油为原料通过中间相融并工序、中间相再生长工序、快速升温工序和生焦汽提工序制备而成；所述中间相融并工序：将加热炉升温至430
‑
470℃进分段加氢产品油，同时进循环油，循环比1:1
‑
1:2，压力0.5
‑
1MPa；所述中间相再生长工序：恒温进料8小时后，降低循环比至0.5:1，变压升压至1
‑
1.5MPa；所述快速升温工序：12小时后升温至470
‑
550℃，升温速度10℃/h；所述生焦汽提工序：生焦24小时后停止进料，保持温度3小时，升温至500
‑
600℃，汽提12小时。2.根据权利要求1所述的高容量针状焦生产工艺，其特征在于所述的分段加氢产品油的制备包括：将加氢原料油按照馏程范围切割为300
‑
430℃和430℃以上两种馏程段，并将300
‑
430℃馏程段加氢脱硫，脱硫后加氢产品油进减压去除预设量的轻组分后与430℃馏程段油混合，按5:1
‑
15:1与糠醛抽提抽出油进一步混掺，均匀混合后得到分段加氢产品油。3.根据权利要求1所述的高容量针状焦生产工艺，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：亓雁飞，商宝光，丁连营，赵文海，许倩倩，
申请(专利权)人：山东亿维新材料有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。