一种利用煤焦油沥青结合重相循环制备针状焦原料的工艺，包括：（1）将煤焦油沥青与第一溶剂充分混合，采用物理分离的方法除去所述混合物中的第一溶剂不溶物，得到第一澄清液；（2）分离除去第一溶剂，对除去所述第一溶剂后的剩余成分进行加氢，得到精制沥青；（3）将第一溶剂不溶物与第二溶剂充分混合，采用物理分离的方法除去所述混合物中的第二溶剂不溶物，得到第二澄清液；（4）分离除去所述第二澄清液中的第二溶剂，得到精制重质成分；（5）将所述精制沥青和所述精制重质成分混合，即得到用于制备针状焦的原料。本发明专利技术中的工艺制备得到的针状焦原料具有较高的多芳香缩合多环芳香族含量，有效提高了所述针状焦产品的产率。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及针状焦制备领域，具体涉及一种利用煤焦油浙青结合重相循环制备针状焦原料的工艺。
技术介绍
针状焦是制造高功率和超高功率电极的优质材料，用针状焦制成的石墨电极具有耐热冲击性能强、机械强度高、氧化性能好、电极消耗低及允许的电流密度大等优点。目前生产的针状焦根据使用原料的不同可分为石油系针状焦和煤系针状焦两大类，美国大湖碳素公司在50年代首先开发出了石油系针状焦的生产工艺，但由于石油加工趋势向着催化裂化轻质化深加工的方向发展，致使石油系针状焦的原料逐渐减少，加之70年代两次石油危机，更使人们感到原料供应的不稳定，于是自70年代后期开始，煤系针状焦的制备工艺得到了发展。煤系针状焦以煤焦油浙青为原料制备而成，煤焦油浙青的主要成分是多环芳香族化合物，也含有一定量的喹啉不溶物(QI )，喹啉不溶物在浙青热转化生成中间相小球体时，会阻碍小球体的生长，使其无法形成石墨化结构，进而影响针状焦的质量。因此，在用煤焦油浙青制备优质针状焦原料时，必须对煤焦油浙青进行脱除喹啉不溶物的净化处理，在诸多净化处理的方法中，溶剂法因为操作简单、费用低廉而得到了广泛的应用。溶剂法是将适宜的溶剂与浙青混合，在搅拌釜中经过搅拌、静置、沉淀后，使得浙青溶于溶剂中，从而在上层形成浙青与溶剂的混合物料，再由泵将该混合物料抽出送入溶剂回收塔，回收溶剂并制取精制浙青，最终得到适合制备针状焦的原料。现有技术中，常用的溶剂为脂肪烃和芳香烃按一定比例制成的混合液。如中国专利文献CN101531909A公开了一种用于生产针状焦的连续沉降工艺，该工艺以煤焦油软浙青为原料 ，以有机溶剂为萃取剂，经过沉降分离除掉原料中的喹啉不溶物，获得的轻相经蒸懼后得到精制浙青作为焦化单元生产针状焦的原料，沉降下来的重相则经蒸馏后制成粘结剂浙青外售。该工艺中使用的有机溶剂就是脂肪烃与芳香烃的混合物，其中，所述脂肪烃与芳香烃的质量比为1:0.6-1.4;所述有机溶剂在常压下的初馏点彡150°C，在310°C前的馏出量> 95% (w/w)0通过上述工艺能够得到喹啉不溶物含量合格的精制浙青，且具有设备少、操作简单的优点。实际上，本申请人通过研究发现，上述工艺中沉降下来的重相中除了阻碍小球体生长的喹啉不溶物和杂质外，还含有大量的多芳香缩合多环芳香族成分，而这部分成分是石墨化生成针状焦的基础物质，但是在上述工艺中却将沉降下来的重相完全除去，导致得到的针状焦原料中的多芳香缩合多环芳香族成分含量较低，那么如果利用上述原料制备针状焦，进而导致所述针状焦产品的产率较低；而这种工艺所体现的恰恰是现有技术中的惯用技术手段，也就是说，多年的技术发展本领域技术人员一直以来存在的技术偏见就是要将含有大量喹啉不溶物和杂质的重相去除，这样才可以使得针状焦原料中含有尽可能少的影响石墨化进程的喹啉不溶物。所以，到目前为止，现有技术中尚未出现对所述重相进行处理后循环利用的技术。
技术实现思路
为了解决使用现有技术中制备针状焦原料的工艺中由于完全除去了溶剂法中分离出重相成分，而导致得到的针状焦原料中的多芳香缩合多环芳香族成分含量较低，并由此导致的利用上述原料制备针状焦时，所述针状焦产品的产率较低的问题。本专利技术提供了一种利用煤焦油浙青结合重相循环制备针状焦原料的工艺，本工艺制备得到的针状焦原料具有较高的多芳香缩合多环芳香族含量，有效提高了所述针状焦产品的产率。本专利技术所述的利用煤焦油浙青结合重相循环制备针状焦原料的工艺的技术方案为: 一种利用煤焦油浙青结合重相循环制备针状焦原料的工艺，包括: (1)将煤焦油浙青与第一溶剂充分混合，采用物理分离的方法除去所述混合物中的第一溶剂不溶物，得到第一澄清液； 所述第一溶剂为轻质油，所述第一溶剂与所述煤焦油浙青的质量比为0.1-15 ； (2)分离除去所述第一澄清液中的第一溶剂，对除去所述第一溶剂后的剩余成分进行加氢，得到精制浙青； (3)将步骤(I)中得到的第一溶剂不溶物与第二溶剂充分混合，采用物理分离的方法除去所述混合物中的第二溶剂不溶物，得到第二澄清液； 所述第二溶剂为轻质油与煤系中质油的混合物，所述第二溶剂中的煤系中质油与所述轻质油的质量比为1:0.1-1:2 ;所述第二溶剂与所述第一溶剂不溶物的质量比为0.5-50 ； (4)分离除去所述第二澄清液中的第二溶剂，得到精制重质成分； (5)将所述精制浙青和所述精制重质成分混合，即得到用于制备针状焦的原料。所述第一溶剂与所述煤焦油浙青的质量比为0.4-10。所述第一溶剂与所述煤焦油浙青的质量比为0.5-2。所述煤系中质油与所述轻质油的质量比为1:0.1-1:1。所述第二溶剂与所述第一溶剂不溶物的质量比为1-10。所述第一溶剂和第二溶剂中的轻质油为煤系轻质油。所述煤系轻质油为汽轻油、BTX、焦油轻油、石脑油中的一种或者多种。所述煤系中质油为洗油、吸收油、杂酚油、蒽油中的一种或多种。所述加氢反应的温度为300-400°C，压力为5_20MPa。加氢催化剂为镍钥系催化剂。所述加氢反应的温度为300_350°C，压力为10_15MPa。所述步骤(I)和步骤(3)中的物理分离为离心分离，所述离心分离的离心加速度为 2000-4000G。所述离心分离的离心加速度为2200-3500G。本专利技术所述的利用煤焦油浙青结合重相循环制备针状焦原料的工艺，步骤(I)将煤焦油浙青与第一溶剂充分混合，采用物理分离的方法除去所述混合物中的第一溶剂不溶物，得到第一澄清液；其中，所述第一溶剂选择为轻质油，所述第一溶剂与所述煤焦油浙青的质量比为0.1-15，优选为0.4-10，进一步 优选为0.5-2 ;该步骤是为了向加氢反应提供喹啉不溶物含量、自由碳和杂质含量低的原料，因为在加氢反应中，原料中的喹啉不溶物和自由碳等杂质会造成加氢催化剂劣化，降低反应速率，使得所述加氢反应的产率降低，经济性也随之下降，因此，为使加氢处理长期、稳定地进行，需要事先将浙青原料中的喹啉不溶物除去。步骤(2)分离除去所述第一澄清液中的第一溶剂，对除去所述第一溶剂后的剩余成分进行加氢，得到精制浙青；除去轻质油溶剂的目的在于提高所述加氢反应器的处理效率。对所述重质馏分进行加氢处理，目的是为了提高所述浙青中的碳氢含量，在加氢处理的过程中，所述浙青中的杂质会被除去，从而大大提高了碳氢含量，有效防止了针状焦产品的膨胀现象。步骤(3)将步骤(I)中得到的第一溶剂不溶物与第二溶剂充分混合，采用物理分离的方法除去所述混合物中的第二溶剂不溶物，得到第二澄清液；所述第二溶剂为煤系中质油，所述第二溶剂中的煤系中质油与所述轻质油的质量比为1:0.1-1:2，优选设置为1:0.1-1:1 ;所述所述第二溶剂与所述第一溶剂不溶物的质量比为0.5-50，并优选设置为1-10，该步骤的目的在于进一步对溶剂法中分离出的重质馏分进行精制，提取出其中的多芳香缩合多环芳香族成分，从而摒弃了现有技术人员认为含有大量喹啉不溶物和杂质的重相理应除去的技术偏见。本专利技术中的煤系中质油是指沸点温度在220-350°C范围内的油品。步骤(4)和(5)分离除去所述第二澄清液中的第二溶剂，得到精制重质成分；再将所述精制浙青和所述精制重质成分混合，从而得到了多芳香缩合多环芳香族成分含量较高的针状焦原料，有效提本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种利用煤焦油沥青结合重相循环制备针状焦原料的工艺，包括：（1）将煤焦油沥青与第一溶剂充分混合，采用物理分离的方法除去所述混合物中的第一溶剂不溶物，得到第一澄清液；?所述第一溶剂为轻质油，所述第一溶剂与所述煤焦油沥青的质量比为0.1?15；（2）分离除去所述第一澄清液中的第一溶剂，对除去所述第一溶剂后的剩余成分进行加氢，得到精制沥青；（3）将步骤（1）中得到的第一溶剂不溶物与第二溶剂充分混合，采用物理分离的方法除去所述混合物中的第二溶剂不溶物，得到第二澄清液；所述第二溶剂为轻质油与煤系中质油的混合物，所述第二溶剂中的煤系中质油与所述轻质油的质量比为1:0.1?1:2；所述第二溶剂与所述第一溶剂不溶物的质量比为0.5?50；（4）分离除去所述第二澄清液中的第二溶剂，得到精制重质成分；（5）将所述精制沥青和所述精制重质成分混合，即得到用于制备针状焦的原料。
【技术特征摘要】
1.一种利用煤焦油浙青结合重相循环制备针状焦原料的工艺，包括: (1)将煤焦油浙青与第一溶剂充分混合，采用物理分离的方法除去所述混合物中的第一溶剂不溶物，得到第一澄清液； 所述第一溶剂为轻质油，所述第一溶剂与所述煤焦油浙青的质量比为0.1-15 ； (2)分离除去所述第一澄清液中的第一溶剂，对除去所述第一溶剂后的剩余成分进行加氢，得到精制浙青； (3)将步骤(I)中得到的第一溶剂不溶物与第二溶剂充分混合，采用物理分离的方法除去所述混合物中的第二溶剂不溶物，得到第二澄清液； 所述第二溶剂为轻质油与煤系中质油的混合物，所述第二溶剂中的煤系中质油与所述轻质油的质量比为1:0.1-1:2 ;所述第二溶剂与所述第一溶剂不溶物的质量比为0.5-50 ； (4)分离除去所述第二澄清液中的第二溶剂，得到精制重质成分； (5)将所述精制浙青 和所述精制重质成分混合，即得到用于制备针状焦的原料。2.根据权利要求1所述的利用煤焦油浙青结合重相循环制备针状焦原料的工艺，其特征在于，所述第一溶剂与所述煤焦油浙青的质量比为0.4-10。3.根据权利要求1或2所述的利用煤焦油浙青结合重相循环制备针状焦原料的工艺，其特征在于，所述第一溶剂与所述煤焦油浙青的质量比为0.5-2。4.根据权利要求1或2或3所述的利用煤焦油浙青结合重相循环制备针状焦原料的工艺，其特征在于，所述煤系中质油与所述轻质油的质量比为1:0.1-1:1。5.根据权利要求1或2或3或4所述的利用煤焦油浙青结合重相循环制备针状焦原料的工...
【专利技术属性】
技术研发人员：井口宪二，坂脇弘二，韩珏，
申请(专利权)人：北京三聚创洁科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：
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