可纺中间相沥青的连续制备方法技术

本发明专利技术公开一种可纺中间相沥青的连续制备方法，所述制备方法包括如下内容：（1）原料油先与第一热反应产物换热后，再经加热炉加热后进入第一热反应单元，反应后得到油气产物和第一热反应产物；（2）第一热反应产物与原料油换热降温后进入精制净化单元，得到净化产物；（3）净化产物进入第二热反应单元，处理后得到油气产物和中间相沥青，油气产物与第一热反应单元生成油气进一步分馏后得到气体、汽油、柴油和循环油，中间相沥青进入纺丝机进行碳纤维的纺制。所述中间相沥青的连续制备方法可以稳定长周期运转，而且得到的中间相沥青品质具有良好的流动性，中间相沥青含量高，可连续生产，制备出的碳纤维缺陷少，性能优良。性能优良。性能优良。

【技术实现步骤摘要】
可纺中间相沥青的连续制备方法


[0001]本专利技术涉及一种可纺中间相沥青的连续制备方法。

技术介绍

[0002]中间相沥青是由石油沥青等有机化合物在进行热处理时，由于分子间发生不断地断键、脱氢、缩聚等一系列反应，而形成的具有一定数量中间相含量的向列型液晶。由于中间相沥青分子内部具有规则取向，高温处理易石墨化，属于典型的易石墨化碳；同时又因其具有典型的各向异性、可纺性等优点，被作为多种高端碳材料的前驱体，如中间相沥青基碳纤维、针状焦、中间相炭微球、泡沫炭等。
[0003]CN 111575053A公开了一种体积排阻分离
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热缩聚制备中间相沥青的方法及其应用，通过将重质油经体积排阻色谱分离得到相对分子质量分布较窄的改性原料，然后在360
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480℃、0
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10MPa、恒温1
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15h条件下得到软化点在170
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350℃的中间相沥青。
[0004]CN 107603671A公开了一种基于中低温煤焦油加氢制取中间相沥青和油品的系统及方法，通过煤焦油预处理、煤焦油加氢脱沥青、重质组分与交联剂混合热缩聚制备中间相沥青，可根据需要灵活调整中间相沥青的生产难度，提高中低温煤焦油的高附加值和经济性。
[0005]CN 108219813A公开了一种中间相沥青及其连续生产方法与系统，通过连续加热进料系统，将沥青熔体加入到多个串联沥青聚合反应系统中反应，可连续生产。
[0006]CN 110628449A公开了一种制备纺丝级合成中间相沥青的方法，通过在纯芳烃化合物中加入ZrCl4催化剂进行两次热缩聚，制备中间相沥青。
[0007]CN 111718740A 公开了一种溶剂协同氢化制备的可纺中间相沥青，通过用弱供氢溶剂萃取脱除原料中的不溶物，再与强供氢溶剂协同加氢处理得到改性沥青，脱除轻组分即可得到中间相沥青。
[0008]现有中间相沥青、可纺中间相沥青的制备，通常会在制备过程中加入催化剂，或者进行溶剂萃取，一方面会存在催化剂难以脱除的问题，或者催化剂脱除不彻底会影响中间相沥青的可纺性的问题，另一方面采用溶剂萃取通常会导致工序较为复杂、生产成本也较高。另外，现有中间相沥青、可纺中间相沥青的制备过程通常为间歇操作，这大大影响了生产的连续性和生产效率。

技术实现思路

[0009]针对现有技术中存在的不足，本专利技术主要目的是提供一种可纺中间相沥青的连续制备方法及应用，所述中间相沥青的连续制备方法可以稳定长周期运转，而且得到的中间相沥青品质具有良好的流动性，中间相沥青含量高，可连续生产，制备出的碳纤维缺陷少，性能优良。
[0010]本专利技术提供一种可纺中间相沥青的连续制备方法，所述制备方法包括如下内容：（1）原料油（优选精制原料油）先与第一热反应产物换热后，再经加热炉加热后进
入第一热反应单元，反应后得到油气产物（气相）和第一热反应产物（液相）；（2）第一热反应产物与原料油换热降温后进入精制净化单元，得到净化产物，所述净化产物中喹啉不溶物QI≤10wt%，优选QI≤8wt%，具体可以为1wt%、2 wt %、3 wt %、4 wt %、5 wt %、6 wt %、7 wt %，灰分含量≤50ppm，优选灰分含量≤40ppm，具体可以为5 ppm、10 ppm、15 ppm、20 ppm、25 ppm、30 ppm、35 ppm；（3）净化产物进入第二热反应单元，处理后得到油气产物和中间相沥青，油气产物与第一热反应单元生成油气进一步分馏后得到气体、汽油、柴油和循环油，中间相沥青进入纺丝机进行碳纤维的纺制。
[0011]上述可纺中间相沥青的连续制备方法中，步骤（1）中所述原料油（优选精制原料油）可以是对富芳烃重质油、催化油浆、煤焦油或乙烯焦油的一种或多种原料进行预处理得到。所述预处理可以是过滤、离心分离、沉降、减压蒸馏、超临界萃取、加氢、吸附、溶剂萃取等手段中的一种或多种组合。经过预处理后的精制原料油灰分≤0.1wt%，硫含量≤0.5wt%，甲苯不溶物≤1mol%，芳碳率≥60mol%，5%馏出温度在280
‑
300℃，90%馏出温度在500
‑
520℃。
[0012]上述可纺中间相沥青的连续制备方法中，步骤（1）中第一热反应产物的软化点范围为100
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200℃，优选110
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160℃。
[0013]上述可纺中间相沥青的连续制备方法中，步骤（1）中所述原料油（优选精制原料油）与第一热反应产物换热，再经加热炉加热，加热炉出口温度控制在450
‑
520℃，优选460
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500℃。
[0014]上述可纺中间相沥青的连续制备方法中，步骤（1）中所述原料油（优选精制原料油）在加热炉内加热，在加热炉管内停留时间为10
‑
50s，优选15
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40s。
[0015]上述可纺中间相沥青的连续制备方法中，步骤（1）中所述第一热反应单元为绝热式反应器，反应单元外部为保温层，保温层厚度100
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400mm，优选150
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300mm。
[0016]上述可纺中间相沥青的连续制备方法中，步骤（1）中所述第一热反应单元内部可不设置搅拌部件和填料。
[0017]上述可纺中间相沥青的连续制备方法中，步骤（1）中所述第一热反应单元，高径比为4
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20，优选为5
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15。
[0018]上述可纺中间相沥青的连续制备方法中，步骤（1）中所述原料油（优选精制原料油）经加热炉加热后从第一热反应单元的中上部进入反应器。
[0019]上述可纺中间相沥青的连续制备方法中，步骤（1）中所述第一热反应单元，反应压力为常压
‑
5MPa，优选常压
‑
2MPa；物料在反应器内的停留时间为6
‑
48h，优选6
‑
44h。
[0020]上述可纺中间相沥青的连续制备方法中，步骤（1）中所述第一热反应单元得到的油气产物进入分馏系统进行处理，分馏后得到气体、汽油、柴油和循环油。
[0021]上述可纺中间相沥青的连续制备方法中，步骤（2）中所述第一热反应产物第一热反应产物与原料油换热降温后，第一热反应产物温度为300
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400℃，优选350
‑
380℃。
[0022]上述可纺中间相沥青的连续制备方法中，步骤（2）中所述精制净化单元为吸附和/或过滤单元，所述吸附单元采用的吸附剂可以为工业装置上废弃的加氢催化剂中的一种或几种，优选废弃后再生的加氢精制催化剂，所述过滤单元采用筛网过滤，筛网可设置为多层，沿着物流方向筛网目数呈增加趋势，最后一个筛网的目数为1000以上。
[0023]本专利技术方法中，一个或多个实施例中采用的精制净化单元包括吸附和过滤单元，吸附和过滤单元可以设置在一个反应器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可纺中间相沥青的连续制备方法，其特征在于：所述制备方法包括如下内容：（1）原料油先与第一热反应产物换热后，再经加热炉加热后进入第一热反应单元，反应后得到油气产物和第一热反应产物；（2）第一热反应产物与原料油换热降温后进入精制净化单元，得到净化产物，所述净化产物中喹啉不溶物QI≤10wt%，灰分含量≤50ppm；（3）净化产物进入第二热反应单元，处理后得到油气产物和中间相沥青，油气产物与第一热反应单元生成油气进一步分馏后得到气体、汽油、柴油和循环油，中间相沥青进入纺丝机进行碳纤维的纺制。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（1）中所述原料油经预处理后获得精制原料油。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：预处理为过滤、离心分离、沉降、减压蒸馏、超临界萃取、加氢、吸附、溶剂萃取中的一种或几种。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：经过预处理后的精制原料油灰分≤0.1wt%，硫含量≤0.5wt%，甲苯不溶物≤1mol%，芳碳率≥60mol%，5wt%馏出温度在280
‑
300℃，90wt%馏出温度在500
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520℃。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（1）中所述原料油与第一热反应产物换热，再经加热炉加热，加热炉出口温度控制在450
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520℃，优选460
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500℃。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（1）中所述原料油经加热炉加热后从第一热反应单元的中上部进入反应器。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（1）中所述第一热反应单元，反应压力为常压
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5MPa，优选常压
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2MPa；物料在反应器内的停留时间为6
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48h，优选6
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44h。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（1）中所述第一热反应单元得到的油气产物进入分馏系统进行处理...

【专利技术属性】
技术研发人员：武云，初人庆，宋永一，勾连忠，张媛媛，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司大连石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：