CN115093874A - 一种低喹啉不溶物高软化点石油基包覆沥青的制备方法及系统 - Google Patents

一种低喹啉不溶物高软化点石油基包覆沥青的制备方法及系统 Download PDF

Info

Publication number
CN115093874A
CN115093874A CN202210912838.2A CN202210912838A CN115093874A CN 115093874 A CN115093874 A CN 115093874A CN 202210912838 A CN202210912838 A CN 202210912838A CN 115093874 A CN115093874 A CN 115093874A
Authority
CN
China
Prior art keywords
asphalt
softening point
quinoline insoluble
aromatic hydrocarbon
viscosity reducer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202210912838.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN115093874B (zh
Inventor
雷杰
李康
邢毅成
王韬翔
李治
韩海波
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China Petroleum and Chemical Corp
Sinopec Engineering Group Co Ltd
Original Assignee
China Petroleum and Chemical Corp
Sinopec Engineering Group Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China Petroleum and Chemical Corp, Sinopec Engineering Group Co Ltd filed Critical China Petroleum and Chemical Corp
Priority to CN202210912838.2A priority Critical patent/CN115093874B/zh
Publication of CN115093874A publication Critical patent/CN115093874A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN115093874B publication Critical patent/CN115093874B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10C—WORKING-UP PITCH, ASPHALT, BITUMEN, TAR; PYROLIGNEOUS ACID
    • C10C3/00—Working-up pitch, asphalt, bitumen
    • C10C3/02—Working-up pitch, asphalt, bitumen by chemical means reaction
    • C10C3/026—Working-up pitch, asphalt, bitumen by chemical means reaction with organic compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10C—WORKING-UP PITCH, ASPHALT, BITUMEN, TAR; PYROLIGNEOUS ACID
    • C10C3/00—Working-up pitch, asphalt, bitumen
    • C10C3/06—Working-up pitch, asphalt, bitumen by distillation
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20—Recycling

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Working-Up Tar And Pitch (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

Abstract

本发明公开了一种低喹啉不溶物高软化点石油基包覆沥青的制备方法及系统，属于包覆沥青制备技术领域。所述制备方法包括：重油原料与外加降黏剂经氧化交联反应后，得氧化沥青和油气；所述油气经闪蒸处理后得2～3环芳烃组分和1～3环芳烃组分与水的混合物，所述2～3环芳烃组分作为回流降黏剂回流至重油原料与外加降粘剂的混合物料中；所述氧化沥青经汽提处理后，即得低喹啉不溶物高软化点石油基包覆沥青。本发明通过外加降黏剂与回流降黏剂的使用，有效阻止β树脂向α树脂的转变，保证了制备得到的包覆沥青的高软化点和低喹啉不溶物含量，制备工艺简单，无需原料处理，反应条件缓和，且降黏剂可循环使用，产品收率高，生产成本低。

Description

一种低喹啉不溶物高软化点石油基包覆沥青的制备方法及 系统
技术领域
本发明属于包覆沥青制备技术领域，具体涉及一种低喹啉不溶物高软化点石油基包覆沥青的制备方法及系统。
背景技术
石墨材料因具有比容量高、长寿命循环、脱嵌锂平台电压低等特性被广泛用作锂离子电池的负极材料；但由于石墨电极与有机电解液较差的相容性，使得负极材料表面会产生过多的固体电解质相界面(SEI)膜，这不仅会消耗电解液中的锂离子，同时还会导致界面阻抗大幅增加进而产生电化学动力学障碍，甚至还会出现电极石墨层的解离及剥离，最终造成锂离子电池循环性能及能量密度大大折扣，造成锂离子电池使用寿命大幅降低。为避免这一问题的出现，研究人员从石墨改性、修饰方面进行了大量的研究；其中，石墨表面包覆处理因工艺简单、有效得到了广泛关注。石墨表面包覆处理主要是通过在石墨表面包覆一层无定型碳，由于无定型碳与有机溶剂具有较好的相容性，这样包覆处理后既保留了石墨电极的低电压平台与高容量，又避免了石墨电极与电解液的直接接触，降低了电化学阻抗，进一步提高了锂离子电池的循环性能与倍率性能。
但是，在石墨微粒表面包覆一层无定型碳并非易事，目前商业化的人造石墨负极材料大多采用“干法”包覆沥青炭，即：先采用气流磨将沥青研磨至5μm以下，再与经过整形和分级处理的人造石墨均匀混合，最后在隔绝空气或N2气氛条件下进行炭化处理。“干法”包覆必须采用软化点高于200℃的沥青，且包覆沥青软化点越高，其残炭值越高，炭化处理后在石墨表面沉积的无定形碳层越厚，越能有效修复天然石墨表面存在的裂纹与孔洞等缺陷，改善天然石墨的表面形貌，使得包覆后石墨表面更加光滑。为此，国内外学者进行了大量的相关研究，提出了很多高软化点包覆沥青的生产工艺。
专利文献CN109913253A公开了一种锂电池包覆专用沥青的制备方法，该工艺主要以乙烯焦油为原料，经过7～9天沉降、加热提纯、减压闪蒸处理，并配合适量添加剂，生产高导电性、高隔热性锂电池包覆沥青，但工艺流程耗时耗能，产能受限。
专利文献CN102732280A公开了一种高软化点煤沥青的生产方法，其以低喹啉净化煤沥青为原料，采用空气氧化与负压蒸发脱轻组分相结合工艺，可生产软化点为270～290℃，结焦值≥70％，QI≤25％的包覆沥青，包覆沥青中QI值仍较高。
专利文献CN105567275A公开了一种制备高纯度高软化点沥青的生产方法，主要是通过釜式氧化反应、刮板式薄膜蒸发器相结合工艺制备软化点在250～300℃的包覆沥青，但喹啉不溶物高达28％。
专利文献CN103897714B公开了一种制备用于包覆锂离子电池天然石墨负极材料的高软化点沥青的方法。该发明以沥青为原料，在真空负压条件下，采用三级氧化方式实现连续化制备260～290℃包覆沥青。其中，甲苯不溶物为70～80％，喹啉不溶物含量为25～35％。
专利文献CN107488456A公开了一种高β树脂改性沥青的制备方法，其以中温沥青为原料，通过溶剂萃取沉降分离获得低喹啉不溶物含量的精制沥青，再对精制沥青进行热聚合-空气氧化改性处理，得到高β树脂含量的改性沥青，软化点为218℃、甲苯不溶物为62.35％、喹啉不溶物为4.46％、结焦值为79.85％，β树脂含量为58.08％；其中，喹啉不溶物含量仍较高，且软化点偏低。
由上述现有包覆沥青的生产工艺可知，包覆沥青高软化点与高喹啉不溶物特性往往同时存在，而高喹啉不溶物会使得包覆沥青流动性、浸润性变差，从而导致制备出的石墨负极电化学容量降低。
鉴于此，本发明希望解决石油基低软化点沥青喹啉不溶物高的问题。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于一种低喹啉不溶物高软化点石油基包覆沥青的制备方法及系统，所述方法是在空气氧化工艺基础上，强化反应体系流动性，通过在原料中混入一定量的降黏剂来阻碍氧化反应过程中β树脂向α树脂的转变，进而解决目前石油基低软化点沥青喹啉不溶物高的问题。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种低喹啉不溶物高软化点石油基包覆沥青的制备方法，包括：重油原料与外加降黏剂经氧化交联反应后，得氧化沥青和油气；所述油气经闪蒸处理后得2～3环芳烃组分和1～3环芳烃组分与水的混合物，所述2～3环芳烃组分作为回流降黏剂回流至重油原料与外加降粘剂的混合物料中；所述氧化沥青经汽提处理后，即得低喹啉不溶物高软化点石油基包覆沥青。
作为本发明技术方案的更进一步优选，上述具体包括如下步骤：
(1)将重油原料与外加降黏剂混合后送入缓冲储罐中，得反应物混合物料；
(2)将步骤(1)中所得反应物混合物料预加热至反应温度，得预热混合物料；
(3)将步骤(2)中所得预热混合物料送入反应器中，通入空气，搅拌条件下进行氧化交联反应；反应过程中产生的油气送入闪蒸塔中经闪蒸处理，得到2～3环芳烃组分和1～3环芳烃组分与水的混合物，所述2～3环芳烃组分作为回流降黏剂回流至缓冲储罐中；
(4)氧化交联反应结束后，反应器中停止通入空气，得到氧化沥青；将所述氧化沥青送入汽提器中进行汽提处理；汽提处理结束后，停止通入水蒸气，将汽提器底部所得产物排出，后经冷却，即得低喹啉不溶物高软化点石油基包覆沥青。
作为本发明技术方案的更进一步优选，步骤(1)中重油原料选自减压渣油、催化油浆、沥青、重乙烯焦油中的一种或多种。
作为本发明技术方案的更进一步优选，步骤(1)中所述外加降黏剂选自萘、萘类、苊类、芴类中2环无支链或2环短支链芳烃组分中的一种或多种。
作为本发明技术方案的更进一步优选，步骤(1)中外加降黏剂的添加量为重油原料质量的1～30％。
作为本发明技术方案的更进一步优选，步骤(3)中氧化交联的条件为：反应压力0.1～1MPa，反应温度350～450℃，反应时间0.5～12h，空气流量0.1～10m3·min-1·t-1。
作为本发明技术方案的更进一步优选，步骤(3)中1～3环芳烃组分与水的混合物送入油水分离器中进行处理，得到轻油、水和不凝气。
作为本发明技术方案的更进一步优选，步骤(3)中搅拌速度为10～1000r/min。
同时，本发明请求保护上述方法制备得到的低喹啉不溶物高软化点石油基包覆沥青。
作为本发明技术方案的更进一步优选，上述方法制备得到的低喹啉不溶物高软化点石油基包覆沥青的主要物性参数为：软化点为280±10℃，结焦值为75～80％，喹啉不溶物含量(QI)小于1％。
同时，本发明还提供一种利用上述方法制备低喹啉不溶物高软化点石油基包覆沥青的系统，包括缓冲储罐、加热炉、反应器、闪蒸塔、汽提器、油水分离器；所述缓冲储罐通过管路与所述加热炉连接，所述加热炉通过管路与所述反应器连接，所述反应器通过管路与所述汽提器连通，所述反应器的顶部还通过管路与所述闪蒸塔连接，所述闪蒸塔塔顶还通过管路与所述缓冲储罐连接，所述闪蒸塔塔底还通过管路与所述油水分离器连接；所述汽提器顶部还通过管路与所述油水分离器连接。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
(1)本发明提供的一种低喹啉不溶物高软化点石油基包覆沥青的制备方法，通过外加降黏剂与回流降黏剂的使用，有效阻止了β树脂向α树脂的转变，保证了制备得到的包覆沥青的高软化点和低喹啉不溶物含量；采用本发明的制备方法，能够将现有廉价的重油制备成高附加值的包覆沥青，产品兼具低喹啉不溶物、高软化点等特点；原料无需长时间沉降、萃取等预处理，工艺简单，原料无需处理，反应条件缓和，且降黏剂可循环使用，产品收率高，生产成本低。
(2)本发明提供的一种制备低喹啉不溶物高软化点石油基包覆沥青的系统，系统工艺简单，便于操作，可控性强，具有较高的系统处理能力。
附图说明
图1为一种低喹啉不溶物高软化点锂电负极用包覆沥青生产工艺系统示意图。
图中：1、缓冲储罐；2、加热炉；3、反应器；4、闪蒸塔；5、汽提器；6、油水分离器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施方式，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
同时，需要强调的是，实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
特别需要说明的是，本发明中重乙烯焦油、催化油浆、减压渣油均来自中石化某炼厂。
请参阅图1，本发明提供一种低喹啉不溶物高软化点石油基包覆沥青的制备方法，包括：重油原料与外加降黏剂经氧化交联反应后，得氧化沥青和油气；所述油气经闪蒸处理后得2～3环芳烃组分和1～3环芳烃组分与水的混合物，所述2～3环芳烃组分作为回流降黏剂回流至重油原料与外加降粘剂的混合物料中；所述氧化沥青经汽提处理后，即得低喹啉不溶物高软化点石油基包覆沥青。
也即本发明中通过外加降黏剂与回流降黏剂(重油原料氧化交联氧化中得到的2～3环芳烃组分)的共同作用，有效阻止β树脂向α树脂的转变，保证了制备得到的包覆沥青的高软化点和低喹啉不溶物含量。具体来说，本发明在空气氧化工艺的基础上，强化反应体系流动性，主要通过在原料中混入一定量的外加降黏剂来实现。其中，降黏剂为无支链或短支链的2环芳烃物质，由于这些外加降黏剂为无支链或短支链组分，基本不参与氧化交联反应，故能够保证反应体系的流动性，有效阻碍氧化反应过程中β树脂向α树脂的转变，进而解决目前石油基高软化点沥青喹啉高、结焦值低的问题。同时，氧化反应产生的油气中含有大量2环无支链或短支链芳烃，其组分与外加降黏剂基本一致，经闪蒸后可回流利用，降低降黏剂用量，进一步降低生产成本。
在本发明的一些实施方式中，上述制备方法具体包括如下步骤：
(1)将重油原料与外加降黏剂混合后送入缓冲储罐中，得反应物混合物料；
(2)将步骤(1)中所得反应物混合物料预加热至反应温度，得预热混合物料；
(3)将步骤(2)中所得预热混合物料送入反应器中，通入空气，搅拌条件下进行氧化交联反应；反应过程中产生的油气送入闪蒸塔中经闪蒸处理，得到2～3环芳烃组分和1～3环芳烃组分与水的混合物，所述2～3环芳烃组分作为回流降黏剂回流至缓冲储罐中；
(4)氧化交联反应结束后，反应器中停止通入空气，得到氧化沥青；将所述氧化沥青送入汽提器中进行汽提处理；汽提处理结束后，停止通入水蒸气，将汽提器底部所得产物排出，后经冷却，即得低喹啉不溶物高软化点石油基包覆沥青。
在本发明的一些实施方式中，步骤(1)中重油原料选自减压渣油、催化油浆、沥青、重乙烯焦油中的一种或多种，本发明提供的工艺方法原料适应性广。
在本发明的一些实施方式中，步骤(1)中所述外加降黏剂选自萘、萘类、苊类、芴类中2环无支链或2环短支链芳烃组分中的一种或多种；其中，萘类可以选择甲基萘、乙基萘等常见物质
在本发明的一些实施方式中，步骤(1)中外加降黏剂的添加量为重油原料质量的1～30％；优选地，为5～20％；可以理解的是，本实施例中，外加降黏剂的添加量可以为重油原料质量的5％、6％、7％、8％、9％、10％、11％、12％、13％、14％、15％、16％、17％、18％、19％、20％、21％、22％、23％、24％、25％中的某一数值或1～30％范围内的任一数值，具体添加量可以根据原料及生产需求灵活选择添加。
在本发明的一些实施方式中，步骤(3)中氧化交联的条件为：反应压力0.1～1MPa，反应温度350～450℃，反应时间0.5～12h，空气流量0.1～10m3·min-1·t-1。可以理解的是，氧化交联的反应压力可以为0.1MPa、0.15MPa、0.2MPa、0.25MPa、0.3MPa、0.35MPa、0.4MPa、0.45MPa、0.5MPa、0.55MPa、0.6MPa、0.65MPa、0.7MPa、0.75MPa、0.8MPa、0.85MPa、0.9MPa、0.95MPa、1MPa中的某一具体数值或0.1～1MPa范围内的任一数值。反应温度优选地为380～400℃；可以理解的是，反应温度可以是380℃、381℃、382℃、383℃、384℃、385℃、386℃、387℃、388℃、389℃、390℃、391℃、392℃、393℃、394℃、395℃、396℃、397℃、398℃、399℃、400℃中的某一具体数值或350～450℃范围内的任一数值。空气流量优选地为1～2m3·min-1·t-1；可以理解的是，空气流量可以是1.1m3·min-1·t-1、1.2m3·min-1·t-1、1.3m3·min-1·t-1、1.4m3·min-1·t-1、1.5m3·min-1·t-1、1.6m3·min-1·t-1、1.7m3·min-1·t-1、1.8m3·min-1·t-1、1.9m3·min-1·t-1、2m3·min-1·t-1中某一具体数值或0.1～10m3·min-1·t-1范围内任一数值。需要特别说明的是，所述空气流量是以反应器中物料质量的比值为基准进行计算得到。需要特别强调的是，闪蒸处理的压力及其他工艺参数可以实际需要进行灵活调整，本申请中并不对其具体的范围或数值做具体限定，其是本领域技术人员的常规选择。
在本发明的一些实施方式中，步骤(3)中搅拌速度为10～1000r/min；优选地，为200～400r/min；可以理解的是，搅拌速度可以为210r/min、220r/min、230r/min、240r/min、250r/min、260r/min、270r/min、280r/min、290r/min、300r/min、310r/min、320r/min、330r/min、340r/min、350r/min、360r/min、370r/min、380r/min、390r/min、400r/min中的某一具体数值或10～1000r/min范围内的任一数值。
在本发明的一些实施方式中，步骤(3)中1～3环芳烃组分与水的混合物送入油水分离器中进行处理，得到轻油、水和不凝气；其中，不凝气直接排出。
可以理解的是，步骤(4)中氧化沥青的汽提处理中所涉及到的温度或其他相关工艺参数可以根据实际需要进行灵活调整，本实施例中并不对其范围或具体数值做限定，其是本领域技术人员的常规选择。
经由上述方法制备得到的低喹啉不溶物高软化点石油基包覆沥青的主要物性参数如下：软化点为280±10℃，结焦值为75～80％，喹啉不溶物含量小于1％。
本发明还提供一种利用上述方法制备低喹啉不溶物高软化点石油基包覆沥青的系统，包括缓冲储罐1、加热炉2、反应器3、闪蒸塔4、汽提器5、油水分离器6；所述缓冲储罐1通过管路与所述加热炉2连接，所述加热炉2通过管路与所述反应器3连接，所述反应器3通过管路与所述汽提器5连通，所述反应器3的顶部还通过管路与所述闪蒸塔4连接，所述闪蒸塔4塔顶还通过管路与所述缓冲储罐1连接，所述闪蒸塔4塔底还通过管路与所述油水分离器6连接；所述汽提器5顶部还通过管路与所述油水分离器6连接。可以理解的是，上述设备均为现有技术中较为常见的装置，均是本领域技术人员所熟知的结构，本实施例中并不对其结构做具体描述和限定，以能实现相应功能或作用即可。
进一步参阅图1，对本发明的工艺流程做具体如下描述：
重油原料与外加降黏剂按照一定比例混合进入缓冲储罐1中，随后在加热炉2中加热到预定反应温度后送入反应器3中，当反应器中液位达到60～70％左右时停止进料，空气开始从反应器3的底部通入，搅拌条件下进行氧化交联反应；氧化交联反应过程中产生的油气经反应器3的顶部进入闪蒸塔4中，经闪蒸后得到两股物料，一股物料为2～3环芳烃组分，另一股物料为1～3环芳烃组分与水混合物；其中，2～3环芳烃组分作为回流降黏剂返回至缓冲储罐1中进一步参与反应，1～3环芳烃组分与水混合物这一物料则被送入油水分离器6中进行分离，得到轻油、水和不凝气，不凝气直接外排；
当氧化交联反应结束后，反应器3的底部停止通入空气，反应器3中所得产物氧化沥青从反应器中输送至汽提器5中进行汽提处理；汽提过程中产生的汽提油气(含水蒸气)经汽提器5的顶部排出进入油水分离器6中，得到轻油、水和不凝气；其中，不凝气直接外排。需要特别说明的是，反应器3与汽提器5的操作遵循以下原则：当产物氧化沥青全部由反应器3排入汽提器中时，新的高温混合原料开始注入反应器3内开始下一个反应周期，如此设置，即可提高系统的处理能力。
当汽提过程结束后，汽提器5的底部停止通入水蒸气，产物经由汽提器5排出，经冷却后，即为低喹啉不溶物高软化点石油基包覆沥青。
以下结合具体实施例对本发明的一种低喹啉不溶物高软化点石油基包覆沥青的制备方法及系统进一步进行阐述。
实施例1
本具体实施例中，提供一种利用上述方法制备低喹啉不溶物高软化点石油基包覆沥青的系统，所述系统包括缓冲储罐1、加热炉2、反应器3、闪蒸塔4、汽提器5、油水分离器6；所述缓冲储罐1通过管路与所述加热炉2连接，所述加热炉2通过管路与所述反应器3连接，所述反应器3通过管路与所述汽提器5连通，所述反应器3的顶部还通过管路与所述闪蒸塔4连接，所述闪蒸塔4塔顶还通过管路与所述缓冲储罐1连接，所述闪蒸塔4塔底还通过管路与所述油水分离器6连接；所述汽提器5顶部还通过管路与所述油水分离器6连接。
实施例2
一种利用实施例1所述系统制备低喹啉不溶物高软化点石油基包覆沥青的方法，包括如下步骤：
(1)将催化油浆与外加降黏剂萘混合后送入缓冲储罐1中，得反应物混合物料；其中萘的添加量为催化油浆质量的5％；
(2)将步骤(1)中所得反应物混合物料在加热炉2中预加热至380℃，得预热混合物料；
(3)将步骤(2)中所得预热混合物料送入反应器3中，按照流量1.2m3·min-1·t-1通入空气，300r/min、0.2MPa条件下氧化交联反应5h；反应过程中产生的油气送入闪蒸塔中经闪蒸处理，得到2～3环芳烃组分和1～3环芳烃组分与水的混合物，所述2～3环芳烃组分作为回流降黏剂回流至缓冲储罐中1；
(4)氧化交联反应结束后，反应器中停止通入空气，得到氧化沥青；将所述氧化沥青送入汽提器中进行汽提处理；汽提处理结束后，停止通入水蒸气，将汽提器底部所得产物排出，后经冷却，即得低喹啉不溶物高软化点石油基包覆沥青。
实施例3
一种利用实施例1所述系统制备低喹啉不溶物高软化点石油基包覆沥青的方法，包括如下步骤：
(1)将催化油浆与外加降黏剂萘混合后送入缓冲储罐1中，得反应物混合物料；其中萘的添加量为催化油浆质量的8％；
(2)将步骤(1)中所得反应物混合物料在加热炉2中预加热至390℃，得预热混合物料；
(3)将步骤(2)中所得预热混合物料送入反应器3中，按照流量1.5m3·min-1·t-1通入空气，300r/min、0.8MPa条件下氧化交联反应5h；反应过程中产生的油气送入闪蒸塔中经闪蒸处理，得到2～3环芳烃组分和1～3环芳烃组分与水的混合物，所述2～3环芳烃组分作为回流降黏剂回流至缓冲储罐中1；
(4)氧化交联反应结束后，反应器中停止通入空气，得到氧化沥青；将所述氧化沥青送入汽提器中进行汽提处理；汽提处理结束后，停止通入水蒸气，将汽提器底部所得产物排出，后经冷却，即得低喹啉不溶物高软化点石油基包覆沥青。
实施例4
一种利用实施例1所述系统制备低喹啉不溶物高软化点石油基包覆沥青的方法，包括如下步骤：
(1)将重乙烯焦油与外加降黏剂乙基萘混合后送入缓冲储罐1中，得反应物混合物料；其中萘的添加量为重乙烯焦油质量的10％；
(2)将步骤(1)中所得反应物混合物料在加热炉2中预加热至380℃，得预热混合物料；
(3)将步骤(2)中所得预热混合物料送入反应器3中，按照流量1m3·min-1·t-1通入空气，300r/min、0.6MPa条件下氧化交联反应4.5h；反应过程中产生的油气送入闪蒸塔中经闪蒸处理，得到2～3环芳烃组分和1～3环芳烃组分与水的混合物，所述2～3环芳烃组分作为回流降黏剂回流至缓冲储罐中1；
(4)氧化交联反应结束后，反应器中停止通入空气，得到氧化沥青；将所述氧化沥青送入汽提器中进行汽提处理；汽提处理结束后，停止通入水蒸气，将汽提器底部所得产物排出，后经冷却，即得低喹啉不溶物高软化点石油基包覆沥青。
实施例5
一种利用实施例1所述系统制备低喹啉不溶物高软化点石油基包覆沥青的方法，包括如下步骤：
(1)将重乙烯焦油与外加降黏剂乙基萘混合后送入缓冲储罐1中，得反应物混合物料；其中萘类的添加量为重乙烯焦油质量的15％；
(2)将步骤(1)中所得反应物混合物料在加热炉2中预加热至390℃，得预热混合物料；
(3)将步骤(2)中所得预热混合物料送入反应器3中，按照流量1.3m3·min-1·t-1通入空气，300r/min、1MPa条件下氧化交联反应3h；反应过程中产生的油气送入闪蒸塔中经闪蒸处理，得到2～3环芳烃组分和1～3环芳烃组分与水的混合物，所述2～3环芳烃组分作为回流降黏剂回流至缓冲储罐中1；
(4)氧化交联反应结束后，反应器中停止通入空气，得到氧化沥青；将所述氧化沥青送入汽提器中进行汽提处理；汽提处理结束后，停止通入水蒸气，将汽提器底部所得产物排出，后经冷却，即得低喹啉不溶物高软化点石油基包覆沥青。
实施例6
一种利用实施例1所述系统制备低喹啉不溶物高软化点石油基包覆沥青的方法，包括如下步骤：
(1)将减压渣油与外加降黏剂苊混合后送入缓冲储罐1中，得反应物混合物料；其中苊的添加量为减压渣油质量的15％；
(2)将步骤(1)中所得反应物混合物料在加热炉2中预加热至380℃，得预热混合物料；
(3)将步骤(2)中所得预热混合物料送入反应器3中，按照流量1.5m3·min-1·t-1通入空气，300r/min、0.1MPa条件下氧化交联反应3.5h；反应过程中产生的油气送入闪蒸塔中经闪蒸处理，得到2～3环芳烃组分和1～3环芳烃组分与水的混合物，所述2～3环芳烃组分作为回流降黏剂回流至缓冲储罐中1；
(4)氧化交联反应结束后，反应器中停止通入空气，得到氧化沥青；将所述氧化沥青送入汽提器中进行汽提处理；汽提处理结束后，停止通入水蒸气，将汽提器底部所得产物排出，后经冷却，即得低喹啉不溶物高软化点石油基包覆沥青。
实施例7
一种利用实施例1所述系统制备低喹啉不溶物高软化点石油基包覆沥青的方法，包括如下步骤：
(1)将减压渣油与外加降黏剂苊混合后送入缓冲储罐1中，得反应物混合物料；其中苊的添加量为减压渣油质量的20％；
(2)将步骤(1)中所得反应物混合物料在加热炉2中预加热至400℃，得预热混合物料；
(3)将步骤(2)中所得预热混合物料送入反应器3中，按照流量2m3·min-1·t-1通入空气，300r/min、0.8MPa条件下氧化交联反应2.5h；反应过程中产生的油气送入闪蒸塔中经闪蒸处理，得到2～3环芳烃组分和1～3环芳烃组分与水的混合物，所述2～3环芳烃组分作为回流降黏剂回流至缓冲储罐中1；
(4)氧化交联反应结束后，反应器中停止通入空气，得到氧化沥青；将所述氧化沥青送入汽提器中进行汽提处理；汽提处理结束后，停止通入水蒸气，将汽提器底部所得产物排出，后经冷却，即得低喹啉不溶物高软化点石油基包覆沥青。
对比例1
一种利用实施例1所述系统制备包覆沥青的方法，包括如下步骤：
(1)将催化油浆送入缓冲储罐1中，在加热炉2中预加热至380℃，得预热物料；
(2)将步骤(1)中所得预热混合物料送入反应器3中，按照流量1.2m3·min-1·t-1通入空气，300r/min、0.2MPa条件下氧化交联反应5h；反应过程中产生的油气送入闪蒸塔中经闪蒸处理；
(4)氧化交联反应结束后，反应器中停止通入空气，得到氧化沥青；将所述氧化沥青送入汽提器中进行汽提处理；汽提处理结束后，停止通入水蒸气，将汽提器底部所得产物排出，后经冷却，即得包覆沥青。
也即对比例1和实施例2相比，没有外加降黏剂和回流降黏剂。
对比例2
一种利用实施例1所述系统制备包覆沥青的方法，包括如下步骤：
(1)将重乙烯焦油送入缓冲储罐1中，在加热炉2中预加热至380℃，得预热物料；
(2)将步骤(1)中所得预热混合物料送入反应器3中，按照流量1m3·min-1·t-1通入空气，300r/min、0.6MPa条件下氧化交联反应4.5h；反应过程中产生的油气送入闪蒸塔中经闪蒸处理；
(4)氧化交联反应结束后，反应器中停止通入空气，得到氧化沥青；将所述氧化沥青送入汽提器中进行汽提处理；汽提处理结束后，停止通入水蒸气，将汽提器底部所得产物排出，后经冷却，即得包覆沥青。
也即对比例2和实施例4相比，没有外加降黏剂和回流降黏剂。
对比例3
一种利用实施例1所述系统制备包覆沥青的方法，包括如下步骤：
(1)将减压渣油送入缓冲储罐1中，在加热炉2中预加热至380℃，得预热物料；
(2)将步骤(1)中所得预热混合物料送入反应器3中，按照流量1m3·min-1·t-1通入空气，300r/min、0.1MPa条件下氧化交联反应3.5h；反应过程中产生的油气送入闪蒸塔中经闪蒸处理；
(4)氧化交联反应结束后，反应器中停止通入空气，得到氧化沥青；将所述氧化沥青送入汽提器中进行汽提处理；汽提处理结束后，停止通入水蒸气，将汽提器底部所得产物排出，后经冷却，即得包覆沥青。
也即对比例3和实施例6相比，没有外加降黏剂和回流降黏剂。
上述各实施例和对比例中，重乙烯焦油、催化油浆、减压渣油的物料性质见表1所示。
表1原料性质数据
Figure BDA0003774449260000111
表2为实施例2、实施例4、实施例6中反应油气的性质数据。
表2反应油气性质数据
Figure BDA0003774449260000112
Figure BDA0003774449260000121
*收率：反应油气占原料的质量分数
表3为实施例2、实施例4、实施例6中不同原料对应的回流降黏剂性质数据。
表3回流降黏剂组成数据
Figure BDA0003774449260000122
表4为各实施例及对比例中制备得到的包覆沥青数据。
表4各实施例及对比例制备的包覆沥青数据
Figure BDA0003774449260000123
Figure BDA0003774449260000131
从表4中可以看到，本申请各实施例制备得到的包覆沥青软化点、结焦值、喹啉不溶物均处于较优的性能范围内；相较于对比例1、对比例2、对比例3而言，各实施例中喹啉不溶物的含量极低，产品性能佳。
本发明通过上述实施例来说明本发明的技术构思，但本发明并不局限于上述实施例，即不意味着本发明必须依赖上述实施例才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品个别原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (11)

1.一种低喹啉不溶物高软化点石油基包覆沥青的制备方法，其特征在于，包括：重油原料与外加降黏剂经氧化交联反应后，得氧化沥青和油气；所述油气经闪蒸处理后得2～3环芳烃组分和1～3环芳烃组分与水的混合物，所述2～3环芳烃组分作为回流降黏剂回流至重油原料与外加降粘剂的混合物料中；所述氧化沥青经汽提处理后，即得低喹啉不溶物高软化点石油基包覆沥青。
2.根据权利要求1所述的一种低喹啉不溶物高软化点石油基包覆沥青的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
(1)将重油原料与外加降黏剂混合后送入缓冲储罐中，得反应物混合物料；
(2)将步骤(1)中所得反应物混合物料预加热至反应温度，得预热混合物料；
(3)将步骤(2)中所得预热混合物料送入反应器中，通入空气，搅拌条件下进行氧化交联反应；反应过程中产生的油气送入闪蒸塔中经闪蒸处理，得到2～3环芳烃组分和1～3环芳烃组分与水的混合物，所述2～3环芳烃组分作为回流降黏剂回流至缓冲储罐中；
(4)氧化交联反应结束后，反应器中停止通入空气，得到氧化沥青；将所述氧化沥青送入汽提器中进行汽提处理；汽提处理结束后，停止通入水蒸气，将汽提器底部所得产物排出，后经冷却，即得低喹啉不溶物高软化点石油基包覆沥青。
3.根据权利要求2所述的一种低喹啉不溶物高软化点石油基包覆沥青的制备方法，其特征在于，步骤(1)中重油原料选自减压渣油、催化油浆、沥青、重乙烯焦油中的一种或多种。
4.根据权利要求2所述的一种低喹啉不溶物高软化点石油基包覆沥青的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述外加降黏剂选自萘、萘类、苊类、芴类中2环无支链或2环短支链芳烃组分中的一种或多种。
5.根据权利要求2所述的一种低喹啉不溶物高软化点石油基包覆沥青的制备方法，其特征在于，步骤(1)中外加降黏剂的添加量为重油原料质量的1～30％。
6.根据权利要求2所述的一种低喹啉不溶物高软化点石油基包覆沥青的制备方法，其特征在于，步骤(3)中氧化交联的条件为：反应压力0.1～1MPa，反应温度350～450℃，反应时间0.5～12h，空气流量0.1～10m3·min-1·t-1。
7.根据权利要求2所述的一种低喹啉不溶物高软化点石油基包覆沥青的制备方法，其特征在于，步骤(3)中1～3环芳烃组分与水的混合物送入油水分离器中进行处理，得到轻油、水和不凝气。
8.根据权利要求2所述的一种低喹啉不溶物高软化点石油基包覆沥青的制备方法，其特征在于，步骤(3)中搅拌速度为10～1000r/min。
9.一种权利要求1～8任一项所述方法制备得到的低喹啉不溶物高软化点石油基包覆沥青。
10.根据权利要求9所述的低喹啉不溶物高软化点石油基包覆沥青，其特征在于，软化点为280±10℃，结焦值为75～80％，喹啉不溶物含量小于1％。
11.一种权利要求1～8任一项所述方法制备低喹啉不溶物高软化点石油基包覆沥青的系统，其特征在于，包括缓冲储罐、加热炉、反应器、闪蒸塔、汽提器、油水分离器；所述缓冲储罐通过管路与所述加热炉连接，所述加热炉通过管路与所述反应器连接，所述反应器通过管路与所述汽提器连通，所述反应器的顶部还通过管路与所述闪蒸塔连接，所述闪蒸塔塔顶还通过管路与所述缓冲储罐连接，所述闪蒸塔塔底还通过管路与所述油水分离器连接；所述汽提器顶部还通过管路与所述油水分离器连接。
CN202210912838.2A 2022-07-31 2022-07-31 一种低喹啉不溶物高软化点石油基包覆沥青的制备方法及系统 Active CN115093874B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210912838.2A CN115093874B (zh) 2022-07-31 2022-07-31 一种低喹啉不溶物高软化点石油基包覆沥青的制备方法及系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210912838.2A CN115093874B (zh) 2022-07-31 2022-07-31 一种低喹啉不溶物高软化点石油基包覆沥青的制备方法及系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN115093874A true CN115093874A (zh) 2022-09-23
CN115093874B CN115093874B (zh) 2023-04-25

Family

ID=83299901

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210912838.2A Active CN115093874B (zh) 2022-07-31 2022-07-31 一种低喹啉不溶物高软化点石油基包覆沥青的制备方法及系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115093874B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115960468A (zh) * 2023-01-17 2023-04-14 山东滨化滨阳燃化有限公司 一种锂离子负极包覆材料的制备方法
CN117285957A (zh) * 2023-11-27 2023-12-26 山东乾泰技术研究有限公司 一种包覆沥青粒体的制备方法和装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114736705A (zh) * 2022-04-18 2022-07-12 中国石油化工股份有限公司 采用乙烯焦油制备包覆沥青的方法、装置和包覆沥青

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114736705A (zh) * 2022-04-18 2022-07-12 中国石油化工股份有限公司 采用乙烯焦油制备包覆沥青的方法、装置和包覆沥青

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115960468A (zh) * 2023-01-17 2023-04-14 山东滨化滨阳燃化有限公司 一种锂离子负极包覆材料的制备方法
CN117285957A (zh) * 2023-11-27 2023-12-26 山东乾泰技术研究有限公司 一种包覆沥青粒体的制备方法和装置
CN117285957B (zh) * 2023-11-27 2024-02-09 山东乾泰技术研究有限公司 一种包覆沥青粒体的制备方法和装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN115093874B (zh) 2023-04-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN115093874B (zh) 一种低喹啉不溶物高软化点石油基包覆沥青的制备方法及系统
CN110437862B (zh) 一种中间相沥青焦的制备方法、中间相沥青焦、负极材料及锂电池
KR102477035B1 (ko) 석유계 고연화점 피치의 제조방법
CN111825088B (zh) 一种锂离子电池负极专用人造石墨材料的制备方法
CN111834634B (zh) 一种高性能人造石墨类负极材料及其生产工艺
CN112645304B (zh) 一种重油制备高性能中间相炭微球的方法
CN101928583A (zh) 一种软沥青的净化方法
CN1100093C (zh) 中间相沥青炭微球的制备方法
CN103756706B (zh) 改质沥青及其制备方法
CN109319758B (zh) 一种中间相炭微球、负极材料焦的联产工艺方法
CN111826187B (zh) 一种炭材料专用高性能沥青及其制备方法
CN115433601B (zh) 一种制备多种用途高性能针状焦的联产工艺及装置
CN110669539A (zh) 一种各向同性高软化点煤沥青的制备方法
CN102633245A (zh) 一种中间相炭微球d50的控制方法及生产中间相炭微球的装置
CN111377428B (zh) 一种利用中低温煤焦油制备针状焦的方法
CN112831335B (zh) 一种重油制备中间相沥青和中间相炭微球的方法
CN109135789A (zh) 一种中低温煤焦油制备针状焦的方法
CN112574770B (zh) 一种优质煤系针状焦的制备方法
CN214654660U (zh) 低温沥青高效分离喹啉不溶物的精制沥青生产装置
CN212174460U (zh) 制备锂离子电池专用广域片状结构负极材料的装置
CN110408418B (zh) 一种高规整碳微晶沥青焦的制备方法
CN106082168B (zh) 一种利用中温煤沥青高效制备中间相碳微球的方法
CN212024783U (zh) 一种硬炭负极材料的生产装置
CN113979432B (zh) 利用中低温煤焦油制备锂电池负极材料的方法和应用
CN109370631B (zh) 一种最大化利用煤焦油生产煤系针状焦的生产方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant