CN114479921A - 一种制备针状焦的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及针状焦制备领域，公开了一种制备针状焦的方法，该方法包括：(1)将含有高芳烃组分的原料油与轻质馏分油的混合进料经加热单元加热；(2)加热后物料进入焦炭塔，反应生成油气和针状焦；(3)将所述油气进行分馏，得到富气、焦化汽油、焦化柴油、焦化蜡油与分馏塔底油；其中，当加热单元出口温度高于450～470℃时，优选为高于450～460℃时，增大轻质馏分油的供给。本发明的方法有利于大面积广域中间相的形成，生产高等级针状焦。

Description

一种制备针状焦的方法
技术领域
本发明涉及针状焦制备领域，具体地，涉及一种制备针状焦的方法。
背景技术
在针状焦生产中最关键的影响因素是原料性质，原料性质越好得到的针状焦产品等级越高。在针状焦的形成过程中，原料油会经历中间相小球体的生成、长大、融并等阶段，发育为广域中间相，然后再在气流拉焦作用下形成针状或流线型纹理结构，最后固化制得针状焦。
CN103184057公开了一种制备石油针状焦的方法。该方法在反应初期，原料以较低温度进入焦炭塔形成中间相，随着加热炉温度的提高，原料依次混合重馏分油和中间馏分油一起进入焦碳塔，最终使得焦炭塔内温度达到510℃。
发明内容
本发明的目的是提供一种制备针状焦的方法，本发明的方法能够有效利用各种原料，制备得到优质的针状焦。
为了实现上述目的，第一方面，本发明提供了一种制备针状焦的方法，该方法包括：(1)将含有高芳烃组分的原料油与轻质馏分油的混合进料经加热单元加热；
(2)加热后物料进入焦炭塔，反应生成油气和针状焦；
(3)将所述油气进行分馏，得到富气、焦化汽油、焦化柴油、焦化蜡油与分馏塔底油；
其中，当加热单元出口温度高于450～470℃时，优选为高于450～460℃时，增大轻质馏分油的供给，优选供给增加为1.1-3倍，更优选为1.2-2倍。
优选地，该方法包括：当加热单元出口温度高于450～460℃时，增大轻质馏分油的供给，优选供给增加为1.1-3倍，更优选为1.2-2.8倍。
优选地，当加热单元出口温度高于450～470℃时，优选为高于450～460℃时，轻质馏分油与含有高芳烃组分的原料油的混合比例为0.4:1～1:1，优选为0.4:1～0.8:1。
优选地，在加热单元出口温度低于450～470℃，优选450～460℃时，轻质馏分油与含有高芳烃组分的原料油的混合比例为0.1:1～0.6:1，优选为0.3:1～0.6:1。
优选地，当加热单元出口温度高于488～495℃时，只通入轻质馏分油。
优选地，在加热后物料进入所述焦炭塔时，焦炭塔进料的方式包括：将加热后物料从焦炭塔的底部单独进料、或将加热后物料从焦炭塔的上部单独进料、或者将加热后物料从焦炭塔的上部与底部同时进料。
优选地，将加热后物料从焦炭塔的上部与底部同时进料。
更优选地，将加热后物料从焦炭塔的上部与底部同时进料，且上部进料位置距离焦炭塔筒体下端的长度占整个焦炭塔筒体长度的7/10-9/10。
更优选地，将加热后物料从焦炭塔的上部与底部同时进料，且上部进料的进料重量占总进料重量的比例为1-99％，进一步优选为10～50％；下部进料的进料重量占总进料重量的比例为1-99％，进一步优选为50～90％。
优选地，在焦炭塔底部采用2-10个进料口进料，优选在焦炭塔底部采用3-5个进料口进料。
优选地，该方法包括：当加热单元出口温度达到488～495℃温度区间时，降低焦炭塔上部进料的重量占总进料的比例，优选降低至20-40％，更优选降低至20-30％。
优选地，当加热单元出口温度高于488～495℃时，焦炭塔上部进料的进料重量占总进料重量的比例为10～30％；底部进料的进料重量占总进料重量的比例为70～90％。
优选地，所述加热单元采用一段升温—二段恒温—三段升温—四段恒温—五段升温—六段恒温的程序升温操作方式。
优选地，一段升温为以1℃～10℃/h的速率逐渐加热到400℃～460℃，二段恒温为一段升温温度下恒温1～30h，三段升温以0.5～6℃/h的速率升至高于二段恒温温度至～495℃，四段恒温为三段升温温度下恒温1～10h，五段升温以0.5～6℃/h的速率升至高于四段恒温温度至～510℃，六段恒温为五段升温温度下恒温1～5h。
优选地，所述加热单元采用一段升温—二段恒温—三段升温—四段恒温的程序升温操作方式。
优选地，一段升温为以1℃～10℃/h的速率逐渐加热到400℃～490℃，二段恒温为一段升温温度下恒温1～30h，三段升温以0.5～10℃/h的速率升至高于二段恒温温度至～510℃，四段恒温为三段升温温度下恒温1～5h。
优选地，所述含有高芳烃组分的原料油的芳烃含量在20重量％以上，优选为50-90重量％。
优选地，所述含有高芳烃组分的原料油的灰分含量不高于0.1重量％。
优选地，所述含有高芳烃组分的原料油的沥青质含量不高于0.5重量％。
优选地，所述含有高芳烃组分的原料油选自催化油浆、乙烯焦油、糠醛抽出油和煤焦油中的一种或多种，优选催化油浆。
优选地，所述轻质馏分油的馏程、密度、灰分含量、沥青质含量都低于或小于所述含有高芳烃组分的原料油。
优选地，所述轻质馏分油为步骤(3)获得的焦化蜡油和/或分馏塔底油。
优选地，其中，步骤(3)中，分馏的条件包括：分馏塔塔顶温度为100-145℃；和/或分馏塔塔顶压力为0.10-0.17MPa；和/或分馏塔塔底温度为310-360℃。
优选地，步骤(2)中，焦炭塔压力为0.3-2.5MPa，优选为0.5-1.0MPa；和/或生焦周期为24-72h，优选为48-64h。
本发明的方法能够有效利用原料例如催化裂化油浆，制备得到优质的针状焦。具体地，将含有高芳烃组分的原料油与轻质馏分油的混合进料经加热单元加热后进入焦炭塔，反应生成高温油气和针状焦，高温油气在分馏塔进行分离得到富气、焦化汽油、焦化柴油、焦化蜡油与分馏塔底油等馏分；然后根据不同的加热单元出口温度区间调整与含高芳烃组分原料油混合的轻质馏分比例，从而能够合成得到优质的针状焦。
在本发明的优选实施方式，根据不同的加热单元出口温度区间调整焦炭塔上部和底部进料的比例，可以减少焦炭塔单纯底部时进料对塔内中间相生成过程中的扰动，能够实现较稳定地中间相生成过程，获得高质量的广域中间相。
在本发明的优选实施方式中，在焦炭塔进料时采用上部和底部同时进料，且底部多进料口进料，可以使焦炭塔下部物料混合更加均匀，减少和或降低沿焦炭塔径向和或垂直方向的浓度差，能够实现提高中间相的质量。
在本发明的优选实施方式中，在加热单元加热原料时以多段升温、多段恒温的方式进行操作，可以减少和或避免因为快速升温导致原料中的重组分快速生焦从而生成各向同性焦炭，降低中间相的质量，最终能够实现提高中间相的质量。
本发明的其它特征将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
图1是根据本发明的一种优选地实施方式的制备针状焦的方法的流程示意图。
附图标记说明
1催化裂化油浆 2辐射段出口物流；
3焦炭塔上进料 4焦炭塔下进料总物流；
5、6、7焦炭塔下进料 8焦炭塔；
9油气 10分馏塔；
11焦化富气 12焦化汽油；
13焦化柴油 14焦化蜡油；
15焦化重蜡油 16分馏塔底油；
17焦化加热炉。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
本发明提供一种制备针状焦的方法，该方法包括：
(1)将含有高芳烃组分的原料油与轻质馏分油的混合进料经加热单元加热；
(2)加热后物料进入焦炭塔，反应生成油气和针状焦；
(3)将所述油气进行分馏，得到富气、焦化汽油、焦化柴油、焦化蜡油与分馏塔底油；
其中，当加热单元出口温度高于450～470℃时，优选为高于450～460℃时，增大轻质馏分油的供给。根据本发明，通过采用本发明的方法制备针状焦，特别是当加热单元出口温度高于450～470℃时，优选为高于450～460℃时，增大轻质馏分油的供给，可以增加焦炭塔中轻组分的浓度，从而避免焦炭塔中粘度上升过快，有利于中间相的长大，并且有利于使生成的中间相受剪切力作用而定向排列，从而能够实现各向异性较好的广域中间相。
根据本发明的优选实施方式，该方法包括：当加热单元出口温度高于450～460℃时，增大轻质馏分油的供给，优选供给增加为1.1-3倍，更优选为1.2-2.8倍；更优选当加热单元出口温度高于450～470℃时，优选为高于450～460℃时，轻质馏分油与含有高芳烃组分的原料油的混合比例为0.4:1～1:1，优选为0.4:1～0.8:1。由此可以实现在相对高温时，降低塔内液相的粘度，有利于中间相的继续长大，并且可使生成的中间相逐渐开始定向排列，最后得到大范围的、各向异性较好的广域中间相。
根据本发明的优选实施方式，在加热单元出口温度低于450～470℃，优选450～460℃时，轻质馏分油与含有高芳烃组分的原料油的混合比例为0.1:1～0.6:1，优选为0.3:1～0.6:1。由此可以实现在低温时减少对中间相的扰动，有利于中间相的稳定长大。
根据本发明的优选实施方式，当加热单元出口温度高于488～495℃时，只通入轻质馏分油。由此可以实现增加焦炭塔中的气速，使中间相在较大剪切力作用下形成较明显的针状结构，使中间相具有较好的各向异性。
根据本发明的优选实施方式，在加热后物料进入所述焦炭塔时，焦炭塔进料的方式包括：将加热后物料从焦炭塔的底部单独进料、或将加热后物料从焦炭塔的上部单独进料、或者将加热后物料从焦炭塔的上部与底部同时进料。
根据本发明，优选地，将加热后物料从焦炭塔的上部与底部同时进料，由此可以减少焦炭塔单纯底部时进料对塔内中间相生成过程中的扰动，从而能够实现较稳定地中间相生成过程，获得高质量的广域中间相。
根据本发明，优选地，将加热后物料从焦炭塔的上部与底部同时进料，且上部进料位置距离焦炭塔筒体下端的长度占整个焦炭塔筒体长度的7/10-9/10；由此可以进料时对塔内液相扰动较少，从而能够实现保持塔内液相的稳定性。
本发明中，整个焦炭塔筒体长度是指焦炭塔筒体与焦炭塔上封头连接部和焦炭塔筒体与下锥体连接部之间的垂直距离，上部进料位置距离焦炭塔筒体下端的长度是指进料位置到焦炭塔筒体与下椎体连接部的垂直距离。底部进料位置为本领域常用的进料位置，例如可以为焦炭塔的下锥体处。
根据本发明，优选地，将加热后物料从焦炭塔的上部与底部同时进料，且上部进料的进料重量占总进料重量的比例为1-99％，进一步优选为10～50％；下部进料的进料重量占总进料重量的比例为1-99％，进一步优选为50～90％。
根据本发明，优选地，在焦炭塔底部采用2-10个进料口进料，优选在焦炭塔底部采用3-5个进料口进料。由此可以使焦炭塔下部物料混合更加均匀，从而能够实现减少或降低沿焦炭塔径向和或垂直方向的浓度差，提高中间相与针状焦的质量。
根据本发明，优选地，当加热单元出口温度达到488～495℃温度区间时，降低焦炭塔上部进料的重量占总进料的比例，优选降低至20-40％，更优选降低至20-30％。由此可以增加焦炭塔中的气速，使中间相在较大剪切力作用下形成较明显的针状结构，使中间相具有较好的各向异性。
根据本发明，优选地，当加热单元出口温度高于488～495℃温度区间时，焦炭塔上部进料的进料重量占总进料重量的比例为10～30％；底部进料的进料重量占总进料重量的比例为70～90％。
根据本发明，所述加热单元的升温操作方式可以按照常规技术进行操作，针对本发明，根据本发明的一种优选的实施方式，所述加热单元采用一段升温—二段恒温—三段升温—四段恒温—五段升温—六段恒温的程序升温操作方式，优选地，一段升温为以1℃～10℃/h的速率逐渐加热到400℃～460℃，二段恒温为一段升温温度下恒温1～30h，三段升温以0.5～6℃/h的速率升至高于二段恒温温度至～495℃，四段恒温为三段升温温度下恒温1～10h，五段升温以0.5～6℃/h的速率升至高于四段恒温温度至～510℃，六段恒温为五段升温温度下恒温1～5h。采用前有优选的升温操作方式，可以使液相缓和升温，从而能够实现减少和避免因为快速升温生成各向同性焦炭。
根据本发明的一种优选的实施方式，所述加热单元采用一段升温—二段恒温—三段升温—四段恒温的程序升温操作方式；
根据本发明的一种优选的实施方式，优选地，一段升温为以1℃～10℃/h的速率逐渐加热到400℃～490℃，二段恒温为一段升温温度下恒温1～30h，三段升温以0.5～10℃/h的速率升至高于二段恒温温度至～510℃，四段恒温为三段升温温度下恒温1～5h。
根据本发明的一种优选的实施方式，加热单元可以采用一段升温—二段恒温—三段升温—四段恒温—五段升温—六段恒温的程序升温操作方式；也可以采用一段升温—二段恒温—三段升温—四段恒温的程序升温操作方式；优选采用一段升温—二段恒温—三段升温—四段恒温—五段升温—六段恒温的程序升温操作方式。
本发明对所述含有高芳烃组分的原料油的性质无特殊要求，指的是芳烃含量较高的原料油，例如芳烃含量高于30重量％；针对本发明，优选所述含有高芳烃组分的原料油的芳烃含量在20重量％以上，优选为50-90重量％。
本发明对所述含有高芳烃组分的原料油的性质无特殊要求，优选所述含有高芳烃组分的原料油的灰分含量不高于0.1重量％。
本发明对所述含有高芳烃组分的原料油的性质无特殊要求，优选所述含有高芳烃组分的原料油的沥青质含量不高于0.5重量％。
根据本发明的一种优选的实施方式，所述含有高芳烃组分的原料油选自催化油浆、乙烯焦油、糠醛抽出油和煤焦油中的一种或多种，优选催化油浆。
本发明中，所述轻质馏分油的种类的可选范围较宽，针对本发明，优选所述轻质馏分油的馏程、密度、灰分含量、沥青质含量都低于或小于所述含有高芳烃组分的原料油，根据本发明，优选所述轻质馏分油为步骤(3)获得的焦化蜡油和/或分馏塔底油。轻质馏分油的馏程为330℃～550℃，优选为350～490℃；密度为0.8～1.01kg/m3；灰分含量0.001～0.005重量％；沥青质含量为0。
本发明中，所述分馏的条件的可选范围较宽，可以为常规选择，根据本发明的优选实施方式，步骤(3)中，分馏的条件包括：分馏塔塔顶温度为100-145℃，和/或分馏塔塔顶压力为0.1-0.17MPa，和/或分馏塔塔底温度为310-360℃。
本发明中，所述焦炭塔的操作条件的可选范围较宽，可以为常规选择，针对本发明，优选步骤(2)中，焦炭塔压力为0.3-2.5MPa，优选为0.5-1.0MPa；和/或生焦周期为24-72h，优选为48-64h。在本发明中，压力是指绝对压力。
根据本发明的优选实施方式，本发明的方法包括：
(1)将含有高芳烃组分的原料油与轻质馏分油的混合进料经加热炉加热后进入焦炭塔，反应生成高温油气和针状焦；
(2)在所述焦炭塔进料时，焦炭塔采用上下同时进料，其中在焦炭塔下部采用多进料口进料；
(3)将所述高温油气进行分馏，得到富气、焦化汽油、焦化柴油、焦化蜡油与分馏塔底油等馏分；
(4)当加热炉在不同的升温阶段，调节与含有高芳烃组分的原料油混合的轻质馏分的比例；
(5)当加热炉在不同的升温阶段，调整焦炭塔上下进料量的比例。
本发明的方法中，对于步骤(1)中的加热炉加热方法有特别的限定，在加热炉升温时采用多段升温的方式进行，可以选择采用一段升温—二段恒温—三段升温—四段恒温—五段升温—六段恒温的程序升温操作方式，也可以选择一段升温—二段恒温—三段升温—四段恒温的程序升温操作方式；当采用六段温度操作方式时：一段升温为以1℃～10℃/h的速率逐渐加热到400℃～450℃，二段恒温为400℃～450℃恒温1～10h，三段升温以0.5～6℃/h的速率升至450℃～490℃，四段恒温为450℃～490℃恒温1～10h，五段升温以0.5～6℃/h的速率升至490℃～510℃，六段恒温为490℃～510℃恒温1～5h。当采用四段温度操作方式时：一段升温为以1℃～10℃/h的速率逐渐加热到400℃～490℃，二段恒温为400℃～490℃恒温1～20h，三段升温以0.5～10℃/h的速率升至490℃～510℃，四段恒温为490℃～510℃恒温1～5h。优选的采用6段段升温方式进行加热炉进料。
根据本发明的优选实施方式，焦化反应的条件还包括：焦炭塔压力为0.3-2.5MPa，进一步优选为0.5-1.0MPa；焦化周期为24-72h，进一步优选为48-64h。在本发明中，压力是指绝对压力。
本发明的方法中，将混合原料供给至焦炭塔的进料方式可以为：将混合原料从焦炭塔的底部单独进料、将混合原料从焦炭塔的上部单独进料、或者将混合原料从焦炭塔的上部与底部同时进料，优选为将混合原料从焦炭塔的上部与底部同时进料。
本发明的方法中，优选地，将混合原料从焦炭塔的上部与底部同时进料，且上部进料位置距离焦炭塔筒体下端的长度占整个焦炭塔筒体长度的7/10-9/10。
本发明的方法中，将混合原料从焦炭塔的上部与底部同时进料，且上部进料的进料重量占总进料重量的比例为1-99％，进一步优选为10-50％，下部进料的进料重量占总进料重量的比例为1-99％，进一步优选为50-90％。
本发明的方法中，当加热炉出口温度达到488～495℃温度区间时，开始调节焦炭塔上下进料的比例。
本发明的方法中，优选的当加热炉出口温度达到488～491℃区间时，开始调整焦炭塔上下进料的比例。
本发明的方法中，优选的当加热炉温度在488～495℃温度区间时，加热炉上进料上部进料的进料重量占总进料重量的比例为1-99％，进一步优选为10-30％；下部进料的进料重量占总进料重量的比例为1-99％，进一步优选为70-90％。
本发明的方法中，当加热炉出口温度达到488～495℃温度区间时，开始调节与含高芳烃组分原料油混合的轻质馏分比例。
本发明的方法中，优选的当在加热炉出口温度低于450～470℃时，优选为450～460℃，轻质油与高芳烃油的混合比例为0.1:1～0.6:1，优选为0.3:1～0.6:1，当温度高于450～470℃时，优选为450～460℃，轻质油与高芳烃油的混合比例为0.4:1～1:1，优选为0.4:1～0.8:1。
本发明的方法中，优选的当加热炉出口温度达到488～491℃区间时，开始调节与含高芳烃组分原料油混合的轻质馏分比例。
本发明的方法中，优选的当加热炉温度在488～495℃温度区间时，将只通入轻质馏分油。
本发明的方法中，高芳烃原料选自催化油浆、乙烯焦油、糠醛抽出油、煤焦油、其他芳烃含量较高的馏分油中的一种或几种，优选催化油浆。要求高芳烃原料油的芳烃含量在20重量％以上，优选为50-90重量％；并且要求高芳烃原料油中灰分含量不高于0.1重量％与高芳烃原料油中沥青质含量不高于0.5重量％。
本发明中，所述轻质馏分选择馏程、密度、灰分含量、沥青质含量都低于或小于所述高芳烃原料的馏分油，优选该装置中分馏塔分离出的轻质馏分，优选为焦化蜡油、分馏塔底油中的一种或二种。
本发明中，分馏塔的条件包括：分馏塔塔顶温度为100-145℃，分馏塔塔顶压力为0.1-0.17MPa，分馏塔塔底温度为310-360℃。经过前述分馏，可以将延迟焦化反应产生的焦炭塔塔顶油气混合物分离为焦化富气、焦化汽油、焦化柴油、焦化蜡油(即为蜡油组分)和焦化重蜡油。
本发明所述焦炭塔例如在塔上部与底部都有进料口，在塔底部有3个进料口，在顶部有一个进料口。在进料时原料可从焦炭塔的底部单独进料、或原料可从焦炭塔的上部单独进料、或原料可从焦炭塔的上部与底部同时进料，优选为将原料从焦炭塔的上部与底部同时进料。优选地，将原料从焦炭塔的上部与底部同时进料，且上部进料位置距离焦炭塔筒体下端的长度占整个焦炭塔筒体长度的7/10-9/10。
根据本发明的一种实施方式，如图1所示，实施制备针状焦的方法所用的设备主要包括：焦化加热炉17、焦炭塔8、分馏塔10。具体地，制备针状焦的方法可以包括：将催化裂化油浆1选择性地与焦化汽油12、焦化柴油13、焦化蜡油14、焦化重蜡油15换热后(图1中未标出)和分馏塔底油16混合，然后混合物流依次进入焦化加热炉17的对流段，辐射段进行加热，焦化加热炉采用6段升温控制模式；辐射段出口物流2分为两股，一股物流3作为焦炭塔上进料进入焦炭塔8，另一股物流4再分成三股物流5、6、7作为焦炭塔下进料；焦炭塔顶的油气9进入分馏塔10的下部，在分馏塔10下部油气9与焦化重蜡油15、分馏塔底返塔油上回流换热后形成的液相物流在分馏塔10底部形成分馏塔底油16，分馏塔底油16抽出后与换热后的催化裂化油浆1混合；生成的针状焦留在焦炭塔8内，在分馏塔侧线得到焦化富气11、焦化汽油12、焦化柴油13和焦化蜡油14。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述，但并不因此限制本发明。各实施例和对比例中，如无特别说明，所用方法均为本领域常规方法。
实施例1
本实施例用于说明本发明的制备针状焦原料的方法。
如图1所示，催化裂化油浆1(相关参数如表1所示)与焦化汽油12、焦化柴油13、焦化蜡油14、焦化重蜡油15依次换热后(图1中未标出)和分馏塔底油16混合；然后混合物流依次进入加热炉17的对流段，辐射段进行加热，加热炉采用6段升温控制模式，一段升温为以5℃/h的速率逐渐加热到450℃，二段恒温为450℃恒温15h，三段升温以2℃/h的速率升至490℃，四段恒温为490℃恒温5h，五段升温以3℃/h的速率升至505℃，六段恒温为505℃恒温3h，在第一段升温、第二段恒温、第三段升温时分馏塔底油16与催化裂化油浆1的重量为0.4:1，在第四段恒温循环比为0.5:1；当第四段恒温结束加热炉温度超过490℃时，将只通入分馏塔底油16，因此，第五段升温、第六段恒温时循环比为0；辐射段出口物流分为两股物流3与4；物流3作为焦炭塔上进料进入焦炭塔8，焦炭塔上部进料位置距离筒体下端的长度占整个筒体长度的9/10，另一股物流4再分成三股物流5、6、7作为焦炭塔8的下进料，物流5、6、7的重量比为1:1:1；当加热炉出口温度高于490℃时，焦炭塔上部进料的进料重量占总进料重量的比例为15％，焦炭塔下部进料的总进料重量占总进料重量的比例为85％；在加热炉出口温度低于490℃时，焦炭塔上部进料的进料重量占总进料重量的比例为40％，焦炭塔下部进料的总进料重量占总进料重量的比例为60％；焦炭塔顶的压力为0.5MPa，生焦周期为48h；生成的焦炭留在延迟焦化焦炭塔8内，生成的高温油气9进入延迟焦化分馏塔10中进行分离(分离条件为分馏塔塔顶压力为0.15MPa，分馏塔塔底温度为332℃，分馏塔塔顶温度为126℃)，得到焦化富气11、焦化汽油12、焦化柴油13和焦化蜡油14。
最后得到的产品分布以及所得的针状焦锻后焦的性质如表2所示，其中锻后温度为2700℃，热膨胀系数的测试温度为室温～600℃。
实施例2
本实施例用于说明本发明的制备针状焦原料的方法。
采用实施例1的方法进行，不同的是，延迟焦化反应的条件包括：焦炭塔压力为0.9MPa，焦化周期为36h，一段升温为以5℃/h的速率逐渐加热到460℃，二段恒温为460℃恒温13h，三段升温以3℃/h的速率升至495℃，四段恒温为495℃恒温4h，五段升温以3℃/h的速率升至505℃，六段恒温为505℃恒温2h；分馏的条件包括：分馏塔塔顶温度为115℃，分馏塔塔顶压力为0.13MPa，分馏塔塔底温度为320℃；
最后得到的产品分布以及所得的针状焦锻后焦的性质如表2所示，其中锻后温度为2700℃，热膨胀系数的测试温度为室温～600℃。
实施例3
本实施例用于说明本发明的制备针状焦原料的方法。采用实施例1的方法进行，不同的是，在第一段升温、第二段恒温、第三段升温时循环比，即分馏塔底油16与催化裂化油浆1的重量为0.3:1，在第四段恒温循环比为0.8:1，第五段和第六段无循环比；当加热炉出口温度高于490℃时，焦炭塔上部进料的进料重量占总进料重量的比例为10％，焦炭塔下部进料的总进料重量占总进料重量的比例为90％；在加热炉出口温度低于490℃时，焦炭塔上部进料的进料重量占总进料重量的比例为30％，焦炭塔下部进料的总进料重量占总进料重量的比例为70％。
最后得到的产品分布以及所得的针状焦锻后焦的性质如表2所示，其中锻后温度为2700℃，热膨胀系数的测试温度为室温～600℃。
实施例4
本实施例用于说明本发明的制备针状焦原料的方法。采用实施例1的方法进行，不同的是，在第一段升温、第二段恒温、第三段升温时循环比，即分馏塔底油16与催化裂化油浆1的重量为0.4:1，在第四段恒温循环比为0.8:1；当加热炉出口温度高于490℃时，焦炭塔上部进料的进料重量占总进料重量的比例为10％，焦炭塔下部进料的总进料重量占总进料重量的比例为90％；在加热炉出口温度低于490℃时，焦炭塔上部进料的进料重量占总进料重量的比例为50％，焦炭塔下部进料的总进料重量占总进料重量的比例为50％。
最后得到的产品分布以及所得的针状焦锻后焦的性质如表2所示，其中锻后温度为2700℃，热膨胀系数的测试温度为室温～600℃。
实施例5
按照实施例1的方法，不同的是，加热炉第一段升温、第二段恒温、第三段升温、第四段恒温采用的循环比相同，均为0.4：1，第五段升温、第六段恒温时循环比为0。最后得到的产品分布以及所得的针状焦锻后焦的性质如表2所示，其中锻后温度为2700℃，热膨胀系数的测试温度为室温～600℃。
实施例6
按照实施例1的方法，不同的是，加热炉升温整个阶段，焦炭塔上部进料的进料重量占总进料重量的比例一直为40％，焦炭塔下部进料的总进料重量占总进料重量的比例一直为60％。最后得到的产品分布以及所得的针状焦锻后焦的性质如表2所示，其中锻后温度为2700℃，热膨胀系数的测试温度为室温～600℃。
实施例7
按照实施例1的方法，不同的是，不采用上部进料，全部从下部进料。最后得到的产品分布以及所得的针状焦锻后焦的性质如表2所示，其中锻后温度为2700℃，热膨胀系数的测试温度为室温～600℃。
对比例1
按照实施例1的方法，不同的是，加热炉第一段升温、第二段恒温、第三段升温、第四段恒温、第五段升温、第六段恒温时循环比均为0.4：1。
表1原料性质
Figure BDA0002745646660000161
表2产品分布及针焦质量
Figure BDA0002745646660000162
Figure BDA0002745646660000171
由表2的数据可知看出，根据GB/T 37308-2019本发明方法生产的针状焦都达到优质针状焦的标准，因此本发明的方法能够有效利用催化裂化油浆，制备得到优质的针状焦。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (11)

1.一种制备针状焦的方法，其特征在于，该方法包括：
(1)将含有高芳烃组分的原料油与轻质馏分油的混合进料经加热单元加热；
(2)加热后物料进入焦炭塔，反应生成油气和针状焦；
(3)将所述油气进行分馏，得到富气、焦化汽油、焦化柴油、焦化蜡油与分馏塔底油；
其中，当加热单元出口温度高于450～470℃时，优选为高于450～460℃时，增大轻质馏分油的供给。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，该方法包括：
当加热单元出口温度高于450～460℃时，增大轻质馏分油的供给，优选供给增加为1.1-3倍，更优选为1.2-2.8倍；
优选地，当加热单元出口温度高于450～470℃时，优选为高于450～460℃时，轻质馏分油与含有高芳烃组分的原料油的混合比例为0.4:1～1:1，优选为0.4:1～0.8:1；和/或
在加热单元出口温度低于450～470℃，优选450～460℃时，轻质馏分油与含有高芳烃组分的原料油的混合比例为0.1:1～0.6:1，优选为0.3:1～0.6:1；和/或
当加热单元出口温度高于488～495℃时，只通入轻质馏分油。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在加热后物料进入所述焦炭塔时，焦炭塔进料的方式包括：将加热后物料从焦炭塔的底部单独进料、或将加热后物料从焦炭塔的上部单独进料、或者将加热后物料从焦炭塔的上部与底部同时进料；
优选地，将加热后物料从焦炭塔的上部与底部同时进料；
更优选地，将加热后物料从焦炭塔的上部与底部同时进料，且上部进料位置距离焦炭塔筒体下端的长度占整个焦炭塔筒体长度的7/10-9/10；
更优选地，将加热后物料从焦炭塔的上部与底部同时进料，且上部进料的进料重量占总进料重量的比例为1-99％，进一步优选为10～50％；下部进料的进料重量占总进料重量的比例为1-99％，进一步优选为50～90％。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其中，在焦炭塔底部采用2-10个进料口进料，优选在焦炭塔底部采用3-5个进料口进料。
5.根据权利要求3或4所述的方法，其中，该方法包括：
当加热单元出口温度达到488～495℃温度区间时，降低焦炭塔上部进料的重量占总进料的比例，优选降低至20-40％，更优选降低至20-30％；
优选地，当加热单元出口温度高于488～495℃时，焦炭塔上部进料的进料重量占总进料重量的比例为10～30％；底部进料的进料重量占总进料重量的比例为70～90％。
6.根据权利要求1-5中任意一项所述的方法，其中，
所述加热单元采用一段升温—二段恒温—三段升温—四段恒温—五段升温—六段恒温的程序升温操作方式；
优选地，一段升温为以1℃～10℃/h的速率逐渐加热到400℃～460℃，二段恒温为一段升温温度下恒温1～30h，三段升温以0.5～6℃/h的速率升至高于二段恒温温度至～495℃，四段恒温为三段升温温度下恒温1～10h，五段升温以0.5～6℃/h的速率升至高于四段恒温温度至～510℃，六段恒温为五段升温温度下恒温1～5h。
7.根据权利要求1-5中任意一项所述的方法，其中，
所述加热单元采用一段升温—二段恒温—三段升温—四段恒温的程序升温操作方式；
优选地，一段升温为以1℃～10℃/h的速率逐渐加热到400℃～490℃，二段恒温为一段升温温度下恒温1～30h，三段升温以0.5～10℃/h的速率升至高于二段恒温温度至～510℃，四段恒温为三段升温温度下恒温1～5h。
8.根据权利要求1-7中任意一项所述的方法，其中，
所述含有高芳烃组分的原料油的芳烃含量在20重量％以上，优选为50-90重量％；和/或
所述含有高芳烃组分的原料油的灰分含量不高于0.1重量％；和/或
所述含有高芳烃组分的原料油的沥青质含量不高于0.5重量％；和/或
所述含有高芳烃组分的原料油选自催化油浆、乙烯焦油、糠醛抽出油和煤焦油中的一种或多种，优选催化油浆。
9.根据权利要求1-8中任意一项所述的方法，其中，
所述轻质馏分油的馏程、密度、灰分含量、沥青质含量都低于或小于所述含有高芳烃组分的原料油；
优选地，所述轻质馏分油为步骤(3)获得的焦化蜡油和/或分馏塔底油。
10.根据权利要求1-9中任意一项所述的方法，其中，步骤(3)中，分馏的条件包括：
分馏塔塔顶温度为100-145℃；和/或
分馏塔塔顶压力为0.1-0.17MPa；和/或
分馏塔塔底温度为310-360℃。
11.根据权利要求1-10中任意一项所述的方法，其中，步骤(2)中，
焦炭塔压力为0.3-2.5MPa，优选为0.5-1.0MPa；和/或
生焦周期为24-72h，优选为48-64h。
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