【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种劣质油品资源化利用领域，具体涉及一种乙烯焦油综合加工方法。
技术介绍
1、乙烯焦油是裂解原料在蒸汽裂解过程中高温缩合产物，其组成和产量随乙烯裂解原料及裂解条件不同而有差异。产量约为乙烯产量的10％-15％。随着中国乙烯工业的迅猛发展，乙烯焦油产量也快速增加，目前，国内乙烯装置副产乙烯焦油达到400万吨/年。如何充分合理利用乙烯副产油使其产生最佳的经济效益，将对乙烯整体效益和乙烯副产资源的深加工产生重大影响，也是当前国内外石化企业亟待解决的重要课题之一。
2、随着新能源汽车行业爆发式增长，行业内对动力电池的研究与开发也日益增多，目前国内已经研发出锂电池负极包覆材料的成熟生产技术，但生产规模较小，行业未来发展空间巨大。预计2025年全球锂电池负极包覆材料需求达30.8万吨，市场规模46.8亿元；2030年全球锂电池负极包覆材料需求达115.4万吨，市场规模达173.1亿元，其中约9成产能都在国内。
3、工业萘是一种重要的基础有机化工原料，主要用作合成苯酐、萘醌、萘酚、萘磺酸、萘胺、2,6-二烷基萘、2,6-萘二甲酸、聚萘二甲酸乙二醇酯(pen)和h酸等化工产品。至2021年底，工业萘产能为131万吨，市场需求量未来几年基本持平，2022年，工业萘价格维持在6000元/吨左右。
4、α-甲基萘和β-甲基萘是重要的精细化工和有机化工原料，用途广泛。β-甲基萘主要用于生产维生素k、杀虫剂、染料等。α-甲基萘用于氯乙烯纤维和涤纶印染载体表面活性剂、热载体、医药中间体、硫磺提取剂，可用于生
5、轻质芳烃油广泛应用于油漆涂料及树脂溶剂，高级印刷油的配料，油品添加剂等行业，在农药乳油、防水涂料中可作为溶剂替代二甲苯，具有环保、清洁等优势，更符合于当前市场对产品的高要求，所以带来的经济价值呈上升趋势。
6、中质芳烃油可用于制备柴油调和组分油，随着2022年开始，汽柴油的价格不断提高，柴油调和组分油的价格也随之持续增长。
7、重质芳烃油主要用于制备炭黑，炭黑是橡胶行业必不可少的原材料，而制备炭黑最优质的原材料为焦油中的蒽油馏分。乙烯焦油中含有蒽及其同系物，可用于制备需求量不断增大的炭黑产品。
8、目前，现有技术中已有乙烯焦油的综合利用方法的报道，如cn200810228387.0、cn201210442629.2、cn201310078652.2、cn201711349795.7、cn201810529519.7等。
9、上述专利所述的乙烯焦油处理技术大部分是将乙烯焦油轻馏分通过精馏、加氢等方法分离获得萘和甲基萘产品，乙烯焦油重组分基本作为燃料油和炭黑油使用，对重油馏分的利用严重不足，大量乙烯焦油被当作燃料直接燃烧处理，造成了严重的环境污染和资源浪费。
技术实现思路
1、专利技术目的：本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术对重质焦油的利用度不高及不充分等缺陷，提供一种乙烯焦油综合加工方法，其具有原料范围广泛、工艺简单、设备投资低、操作安全、产品产率高等优点，满足经本方法及系统可直接用于生产软化点介于180-280℃全范围内的包覆沥青和工业萘、混合甲基萘、轻质芳烃油、中质芳烃油和重质芳烃油等芳烃化合物。
2、为实现上述目的，本专利技术一种乙烯焦油制包覆沥青工艺及装置，包括如下内容：
3、(1)以乙烯焦油为原料，经加热器加热后进入预处理装置净化脱除灰分和杂质，净化后的乙烯焦油进入脱焦塔分离出轻组分和重组分；
4、(2)将步骤(1)中得到的轻组分加入催化交联剂经第一加热炉加热后进入第一反应器进行催化交联聚合反应，生成裂解气和反应液，反应液进入第一闪蒸罐进行闪蒸，闪蒸出的气相进入脱轻塔分离出轻质芳烃油产品，脱轻塔底部重相进入萘/甲基萘提纯塔，分离出工业萘产品和混合甲基萘产品；
5、(3)将步骤(1)中得到的重组分加入催化交联剂经第二加热炉加热后进入第二反应器进行催化交联聚合反应，生成裂解气和反应液，反应液进入第二闪蒸罐进行闪蒸，闪蒸出的气相经过冷却器冷却为中质芳烃油产品；
6、(4)将步骤(2)闪蒸罐1底部的液相和步骤(3)闪蒸罐底部的液相进入深度减压蒸馏器进行深度减压蒸馏，蒸馏出的气相经过冷肼冷却为重质芳烃油产品，蒸馏器底部的液相为包覆沥青产品，所述包覆沥青产品可以进入造粒机、包装机进行造粒包装出售。
7、其中，步骤(1)所述乙烯焦油是乙烯裂解原料在蒸汽裂解制乙烯过程中原料及产品高温缩合产物，其中乙烯焦油的成分按恩氏馏程来区分，其初馏点温度到70％馏出温度范围为183～315℃。其中，步骤(1)所述加热器为管式加热炉或管壳式换热器，加热介质为天然气或导热油，将乙烯焦油原料温度加热到200-260℃。
8、步骤(1)所述预处理装置为无机膜过滤设备或陶瓷膜过滤设备，该设备可有效过滤乙烯焦油中的灰分和杂志，去除效率95％以上，去除的乙烯焦油浓缩液占全馏分乙烯焦油的比例为2-10％。
9、步骤(1)所述脱焦塔(c1)为板式和填料混合塔，乙烯焦油原料温度200-260℃，塔顶操作压力0.005-0.02mpa(a)，塔顶操作温度130-200℃，塔底操作压力0.008-0.028mpa(a)，塔底操作温度250-310℃，脱焦塔具有20-40块理论板，回流比为0.3-1。
10、其中，步骤(2)得到的所述的轻组分为馏程低于250-280℃的轻组分乙烯焦油。步骤(2)和步骤(3)所述裂解气为c3/c4类可燃气体。
11、优选地，步骤(2)和步骤(3)中所述催化交联剂为由磺酸类、不饱和脂肪酸及石油环烷酸类化合物与其它极性不饱和杂环烃类化合物合成的母液，催化交联剂用量为乙烯焦油原料总质量的0.5％～5％。
12、在一些具体的实施方式中，所述催化交联剂由32％的烷基苯磺酸，34％的不饱和脂肪酸及34％的磺酸基功能化b酸性离子液体组成。其中，烷基苯磺酸类化合物选自十一烷基苯磺酸、线性十二烷基苯磺酸、支链十二烷基苯磺酸、二十四烷基-苯磺酸中的单种或多种混合物；不饱和脂肪酸选自c14～c24的不饱和脂肪酸的单种或多种混合物。
13、优选地，步骤(2)和步骤(3)中，所述第一闪蒸罐和第二闪蒸罐为常压闪蒸塔或闪蒸罐，塔顶或罐顶设除沫装置，防止液滴夹带，材质304，闪蒸出的气相温度为340-380℃，闪蒸塔具有5-15块理论板，操作压力120-150kpaa，操作温度340-410℃；步骤(2)所述脱轻塔为填料塔，塔顶操作压力0.001-0.010mpa(a)，塔顶操作温度80-150℃，塔底操作压力0.009-0.018mpa(a)，塔底操作温度100-200℃，脱轻塔具有50-80块理论板，回流比为5-12；塔顶产出轻质芳烃油，成分按恩氏馏程来区分，其初馏点温度到终馏点温度范围为150～200℃；步本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种乙烯焦油综合加工方法，其特征在于，包括如下内容：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1）所述乙烯焦油是乙烯裂解原料在蒸汽裂解制乙烯过程中原料及产品高温缩合产物，其中乙烯焦油的成分按恩氏馏程来区分，其初馏点温度到70%馏出温度范围为183~315℃。
3.根据权利要求1所述的方法，步骤（1）所述加热器为管式加热炉或管壳式换热器，加热介质为天然气或导热油，将乙烯焦油原料温度加热到200-260℃。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1）所述预处理装置为无机膜过滤设备或陶瓷膜过滤设备。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1）所述脱焦塔（C1）为板式和填料混合塔，乙烯焦油原料温度200-260℃，塔顶操作压力0.005-0.02MPa(A)，塔顶操作温度130-200℃，塔底操作压力0.008-0.028MPa(A)，塔底操作温度250-310℃，脱焦塔具有20-40块理论板，回流比为0.3-1。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（2）和步骤（3）中所述催化交联剂为
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（2）和步骤（3）中，所述第一闪蒸罐和第二闪蒸罐为常压闪蒸塔或闪蒸罐，塔顶或罐顶设除沫装置，防止液滴夹带，材质304，闪蒸出的气相温度为340-380℃，闪蒸塔具有5-15块理论板，操作压力120-150kpaA，操作温度340-410℃；步骤（2）所述脱轻塔为填料塔，塔顶操作压力0.001-0.010MPa(A)，塔顶操作温度80-150℃，塔底操作压力0.009-0.018MPa(A)，塔底操作温度100-200℃，脱轻塔具有50-80块理论板，回流比为5-12；步骤（2）所述萘/甲基萘提纯塔为填料塔，塔顶操作压力0.001-0.010MPa(A)，塔顶操作温度100-150℃，塔底操作压力0.009-0.018MPa(A)，塔底操作温度150-200℃，萘/甲基萘提纯塔具有30-50块理论板，回流比为8-14。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（2）和步骤（3）所述第一反应器和第二反应器包含三个或多个反应器，反应器串联运行；反应器的型式采用列管式反应器或固定床反应器，反应器用远红外电加热或熔盐加热，控制反应温度在350~420 oC，反应压力控制在1~4MPag之间；所述第一加热炉和第二加热炉为管式加热炉，加热介质为天然气，将轻组分或重组分温度加热到350-400℃。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（3）所述冷却器为管壳式冷却器或风冷器，冷却介质使用32-42℃的循环水或空气，风冷器管道采用翅片管式，翅片选用圆形或方形翅片，厚度0.1-1mm，管道外径19-38mm。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（4）所述闪蒸罐底部液相温度控制在320-380℃之间；步骤（4）所述深度减压蒸馏器为釜式带搅拌反应釜或分子蒸馏器，材质304，加热方式为熔盐或远红外电加热，操作压力2-20KPaA操作温度350-450℃。
...【技术特征摘要】
1.一种乙烯焦油综合加工方法，其特征在于，包括如下内容：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1）所述乙烯焦油是乙烯裂解原料在蒸汽裂解制乙烯过程中原料及产品高温缩合产物，其中乙烯焦油的成分按恩氏馏程来区分，其初馏点温度到70%馏出温度范围为183~315℃。
3.根据权利要求1所述的方法，步骤（1）所述加热器为管式加热炉或管壳式换热器，加热介质为天然气或导热油，将乙烯焦油原料温度加热到200-260℃。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1）所述预处理装置为无机膜过滤设备或陶瓷膜过滤设备。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1）所述脱焦塔（c1）为板式和填料混合塔，乙烯焦油原料温度200-260℃，塔顶操作压力0.005-0.02mpa(a)，塔顶操作温度130-200℃，塔底操作压力0.008-0.028mpa(a)，塔底操作温度250-310℃，脱焦塔具有20-40块理论板，回流比为0.3-1。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（2）和步骤（3）中所述催化交联剂为由磺酸类、不饱和脂肪酸及石油环烷酸类化合物与其它极性不饱和杂环烃类化合物合成的母液，催化交联剂用量为乙烯焦油原料总质量的0.5%～5%。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（2）和步骤（3）中，所述第一闪蒸罐和第二闪蒸罐为常压闪蒸塔或闪蒸罐，塔顶或罐顶设除沫装置，防止液滴夹带，材质304，闪蒸出的气相温度为340-380℃，闪蒸塔具有5-15块理论板，操作压力120-150kpaa，...
【专利技术属性】
技术研发人员：尹勇勇，吴晓辉，严文荣，王佳兵，林京，曹祖斌，
申请(专利权)人：中建安装集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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