【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及沥青制备，具体涉及一种中间相沥青、通用级沥青制备系统及方法。
技术介绍
1、中间相沥青是多环芳烃向焦炭转化过程中的中间产物，是由扁盘状稠环芳烃组成的混合物，相对分子质量在370~2000之间，具有光学各向异性，是制备高性能碳纤维、多孔炭、中间相炭微球等新型炭材料的优质原料。中间相沥青、通用级沥青自上世纪开展相关制备工艺研究，主要分为直接热缩聚法和催化改性法、共炭化方法等。而通用级沥青相较于中间相沥青，具有光学各向同性的特点。
2、中间相沥青的制备过程主要包括以下步骤：原料选择：中间相沥青的原料可以是煤焦油沥青、石油沥青、纯芳烃类物质以及它们的共混体。根据原料不同及下游产品要求的不同，制备工艺均有所不同。例如现有技术公开的一种方案：主要是以煤为原料制备中间相沥青，其首先对煤沥青进行360～400℃预热缩聚反应、精密热过滤和切割轻组分处理得到极低喹啉不溶物含量的精制煤沥青，然后将精制中温煤沥青在反应温度400℃-460℃、压力3-5mpa，搅拌速率50-500r/min下进行热缩聚反应1-10小时，制得中间相沥青。例如现有技术公开的另一种方案：主要以石油残渣为原料，采用共碳化方法对原料精制处理，制备得到中间相沥青，将环烷基常压渣油馏分与环烷基减压馏分油的催化裂化油浆首先进行一次共碳化处理，得到一次共碳化沥青，进一步在惰性气氛下将上述一次共碳化沥青与环烷基减压馏分油的催化裂化油浆进行二次共碳化处理，得到的中间相沥青软化点较低，仅为200～260℃。目前其工艺条件复杂，其收率较低。
3、现有的中间相
技术实现思路
1、为解决这些问题，本专利技术提供了一种中间相沥青、通用级沥青制备系统及方法，该系统采用环管方式进行聚合反应，反应充分，受热均匀，解决了连续生产、分层的问题。
2、为了实现上述目的，本专利技术提供了如下的技术方案：
3、第一方面，本专利技术提供一种中间相沥青、通用级沥青制备系统，包括：
4、原料罐；
5、环管反应器，所述环管反应器与原料罐的原料罐出口连接；环管反应器具有连续、细长的反应管道，所述反应管道盘绕在环管反应器13的壳体内，所述反应管道的长径比为（200-10000）:1；
6、及冷凝分离器，所述冷凝分离器与环管反应器的出口连接。
7、作为本专利技术进一步改进，还包括产品罐，所述产品罐与环管反应器的反应器出料连接。
8、作为本专利技术进一步改进，所述产品罐具有产品加热单元和产品液位控制单元；
9、所述原料罐的底部高度高于冷凝分离器顶部高度；所述冷凝分离器中具有冷却管，冷却管采用下进上出布置方式。
10、作为本专利技术进一步改进，所述原料罐具有第一回流线，所述环管反应器具有第二回流线；
11、所述原料罐通过泵与环管反应器连接；
12、所述第一回流线的一端与泵的出口连接，另一端与原料罐进料口连接；
13、所述第二回流线的一端与环管反应器的反应器出料连接，另一端与泵的入口连接。
14、作为本专利技术进一步改进，所述原料罐顶部设置有惰性气体线、放空线；原料罐壳体上设置有原料加热单元、原料液位控制单元。
15、作为本专利技术进一步改进，所述产品罐包括第一产品罐和第二产品罐；第一产品罐和第二产品罐并联设置；第一产品罐和第二产品罐的产品出口均与收集线连接；第一产品罐和第二产品罐的气相出口均与冷凝分离器的气相进口连接。
16、作为本专利技术进一步改进，所述冷凝分离器包括：罐体、进气管线、导流组件，所述进气管线伸入罐体中并将气相送至罐体底部；导流组件包括在罐体内由上至下依次布置的上位孔板、上位导流环、下位导流环及下位孔板。
17、作为本专利技术进一步改进，所述环管反应器为盘管式反应器、水平管式反应器、立管式反应器、列管式反应器或中心插入管式反应器。
18、第二方面，本专利技术提供一种中间相沥青、通用级沥青制备方法，包括：
19、将原料预热到200-300℃；
20、原料预热后进入环管反应器中，对环管反应器进行加热，在惰性气体中，200-500℃下进行循环回流反应；
21、对循环回流反应得到的产物进行初步分离，得到气相；
22、所述气相通过惰性气体带出，再通过冷凝分离器回收油相。
23、作为本专利技术进一步改进，所述环管反应器中，
24、制备中间相沥青的条件为：在惰性气体氛围下，300-500℃下反应1-8h，再循环反应1-12h；
25、制备通用级沥青的条件为：在惰性气体氛围下，200-400℃下反应1-8h，再通过空气氧化1-12h。
26、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
27、本专利技术反应过程采用环管反应器，增大加热面积，使受热更加均匀，反应更加均匀；通过循环回流反应，能够有效解决反应器中产品分层问题，同时可以实现连续循环反应；通过提高环管反应器长度，延长物料在反应器中的停留时间，使反应更加充分。现在常用的制备中间相沥青、通用级沥青的工艺采用釜式反应器，而本专利技术采用上位进料的方式进行进料，用于解决高粘度物料，高温物料进料的问题；采用集液罐的方式进行收集产物，解决了产品的气液分离的问题；采用环管反应器进行加热，通过增加反应面积，解决釜式反应器传质传热的问题，使受热均匀，解决了连续生产、分层的问题。
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1.一种中间相沥青、通用级沥青制备系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的中间相沥青、通用级沥青制备系统，其特征在于，所述产品罐具有产品加热单元和产品液位控制单元；
3.根据权利要求1所述的中间相沥青、通用级沥青制备系统，其特征在于，所述原料罐（4）顶部设置有惰性气体线（1）、放空线（2）；原料罐（4）壳体上设置有原料加热单元（5）、原料液位控制单元（6）。
4.根据权利要求1所述的中间相沥青、通用级沥青制备系统，其特征在于，所述产品罐包括第一产品罐（15）和第二产品罐（25）；第一产品罐（15）和第二产品罐（25）并联设置；第一产品罐（15）和第二产品罐（25）的产品出口均与收集线（29）连接；第一产品罐（15）和第二产品罐（25）的气相出口均与冷凝分离器（22）的气相进口（20）连接。
5.根据权利要求1所述的中间相沥青、通用级沥青制备系统，其特征在于，所述冷凝分离器（22）包括：罐体、进气管线、导流组件，所述进气管线伸入罐体中并将气相送至罐体底部；导流组件包括在罐体内由上至下依次布置的上位孔板、上位导流环、下位导流环
6.根据权利要求1所述的中间相沥青、通用级沥青制备系统，其特征在于，所述环管反应器（13）为盘管式反应器、水平管式反应器、立管式反应器、列管式反应器或中心插入管式反应器。
7.一种中间相沥青、通用级沥青制备方法，采用权利要求1至6任一项所述的中间相沥青、通用级沥青制备系统，其特征在于，包括：
8.根据权利要求7所述的中间相沥青、通用级沥青制备方法，其特征在于，包括：所述环管反应器（13）中，
...【技术特征摘要】
1.一种中间相沥青、通用级沥青制备系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的中间相沥青、通用级沥青制备系统，其特征在于，所述产品罐具有产品加热单元和产品液位控制单元；
3.根据权利要求1所述的中间相沥青、通用级沥青制备系统，其特征在于，所述原料罐（4）顶部设置有惰性气体线（1）、放空线（2）；原料罐（4）壳体上设置有原料加热单元（5）、原料液位控制单元（6）。
4.根据权利要求1所述的中间相沥青、通用级沥青制备系统，其特征在于，所述产品罐包括第一产品罐（15）和第二产品罐（25）；第一产品罐（15）和第二产品罐（25）并联设置；第一产品罐（15）和第二产品罐（25）的产品出口均与收集线（29）连接；第一产品罐（15）和第二产品罐（25）的气相出口均与冷凝分离器（22）...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘宏博，李杨俊迪，何平，袁芳南，龚思诺，邢伟，徐刚，潘磊，曾卓，曹亚军，
申请(专利权)人：克拉玛依市先进能源技术创新有限公司，
类型：发明
国别省市：
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