CN210765178U - 针状焦原料预处理的系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种针状焦原料预处理的系统，其特征在于，所述预处理系统至少包括：预处理单元、沸腾床加氢单元、第一分离单元、固定床加氢单元、第二分离单元、第一分馏单元、强制过滤单元、萃取沉降单元，第二分馏单元、延迟焦化单元所述预处理单元、沸腾床加氢单元、第一分离单元、固定床单元、第二分离单元以及第一分馏单元依次连通；所述第一分离单元、强制过滤单元、萃取沉降单元、第二分馏单元、延迟焦化单元依次连接，采用本申请所述的系统能够使得针状焦原料硫含量至≤0.5％，QI(喹啉不溶物)含量≤1％，满足后续针状焦的生产；同时对原料油逐级分离，获得不同的副产品，提高了原料油的经济价值。

Description

针状焦原料预处理的系统

技术领域

本实用新型涉及一种化工领域，特别是涉及一种针状焦原料预处理的系统。

背景技术

针状焦主要用于生产电炉炼钢用的高功率(HP)和超高功率(uHP)石墨电极及特种炭素制品，也是电刷、电池和炼钢增碳剂、高温优质耐火炉料的新型材料。随着钢铁工业产品结构调整力度的加大，电炉钢生产比例的增加，特别是大吨位电炉钢的生产，急需大规模uHP石墨电极。随着世界经济形式的发展，针状焦有着良好的市场发展前景。对于钢铁企业而言，石墨电极是昂贵的消耗品。发达国家因炭素制品的高耗能、高污染，现有技术缺陷严格限制其发展，造成供求不平衡。若想要使需求得到满足，那么，就需要降能耗，采用更加环保的技术手段。

针状焦分为石油系和煤系两类，石油系针状焦目前主要以催化油浆为原料，煤系针状焦主要以富含芳香族稠环芳烃的可用于加工针状焦的原料(以下简称为“原料”)。不是所有的原料加工的重质馏分油均能生产针状焦，只有在炭化过程中可生成中间相小球体且小球体可充分长大为广域状结构中间相的原料，才可生产针状焦。因此需要对原料的重质馏分油进行预处理，降低原料重质馏分中的硫含量至≤0.5％，QI(喹啉不溶物)含量≤1％，满足后续针状焦生产工艺(延迟焦化制备生焦及生焦煅烧)的原料要求。

针状焦原料预处理主要是去除原料中的喹啉不容物(QI)，一般称为净化。原料的组成对中间相形成有一定的影响，例如，活性组分、喹啉不溶物、金属元素、杂环化合物和氮、氧、硫等。适于作为针状焦加工的原料，其主要成分一般富含芳香烃，但其QI值及其他杂质一般均较高。它们附着在中间相周围，阻碍球状晶体的长大、融并。焦化后也不能得到纤维结构良好的针状焦组织。因此，需对原料进行预处理。预处理的目的是：首先除去其中妨碍小球体生长的原生喹啉不溶物(QI)、金属元素、杂环化合物和氮、氧、硫等，然后再进行组分调制，以获得满足针状焦生产需要的原料，这是用原料生产针状焦的重要条件。

传统原料预处理(原料的净化)方法主要有过滤法、离心分离法、溶剂法(溶剂法又分为溶剂一沉降法、溶剂一离心法、溶剂一过滤法、溶剂一絮凝法、溶剂一抽提法)、真空蒸馏法。但传统现有处理技术有两个问题，一是只能去除掉喹啉不溶物(QI)，其他如杂环化合物、硫氮没有办法很好去除，二是都没有对原料中的轻质组分进行深加工，也没有对原料中的结构族组成进行改质，原料中轻质组分为得到高值利用，且收率较低；原料中虽然硫含量较低，但却大量富集在焦油沥青中，使得后段延迟焦化、煅烧过程等装置有较大的环保问题；原料中的氮含量较高，将影响中间相的生成，最终将影响针状焦的质量。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种针状焦原料预处理的系统，用于解决现有技术中针状焦预处理不能满足需求的问题。

本申请的主要思路为：将全馏分原料经“加氢”后，使得原料脱除金属、硫、氮、氧等杂质；轻组分进入固定床加氢单元生产硫含量满足国五标准的清洁燃料油调和组分要求的煤基氢化油；重组分经过沸腾床加氢预处理后，其结构族组成更符合针状焦对原料的需求，尤其是硫含量≤0.1％，将部分重胶质和沥青质加氢转化为3～6环多环芳烃，提高针状焦原料中的有效组分含量，提高针状焦产品收率。经沸腾床加氢后的原料，进后续过滤及萃取沉降单元，利用溶剂与原料按一定比例在一定温度下混合后，于静置沉降槽中静置沉降后分为重相和轻相，上部轻相部分为低QI(喹啉不溶物)组分，下部重相部分为高QI(喹啉不溶物)组分。轻相部分通过蒸馏去掉溶剂后得到QI(喹啉不溶物)小于0.1％的精制原料，作为生产针状焦的优质原料，溶剂循环使用；重相经蒸馏釜蒸出溶剂得重质沥青副产品。溶剂考虑采用原料减压切割副产的洗油，正常循环使用，间歇补充。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种针状焦原料预处理的方法，所述方法具体包括以下步骤：

(1)对原料油进行离心，脱除大于50μm的固体残渣和水；

(2)对原料进行升压，并与升压后的氢气混合后一起加至沸腾床加氢反应器，将获得的产物分离，其中分离的氢气循环使用；产物还包括小于350℃轻质馏分以及加氢后的原料油；

(3)将于小于350℃轻质馏分升压，并与升压后的氢气混合后一起加至固定床加氢反应系统，分离反应产物，其中冷高分气作为循环氢气重复利用；反应产物还包括冷高分油；

(4)将步骤(2)获得的加氢后的原料油过滤，与萃取剂混合后静置沉降，分离，将轻相蒸馏获得精制沥青中间品；重相蒸馏获得重质沥青副产品；

(5)将步骤(4)制备的精制沥青中间品延迟焦化和煅烧获得针状焦原料、焦化石脑油、焦化蜡油以及焦化柴油，将焦化蜡油返回至步骤(2)中与氢气混合重新利用，将焦化石脑油和焦化柴油返回至步骤(3)中与氢气混合重新利用。

优选地，所述方法还包括步骤(6)：对步骤(3)中获得的冷高分油进一步分离，获得1#煤基氢化油和2#煤气氢化油，分馏塔塔底加氢，使得尾油循环裂化作为3#煤基氢化油。

优选地，所述步骤(1)中原料油包括石油系和/或煤系两类。

优选地，所述步骤(2)中所述升压后的氢气是指将氢气升压至12-15Mpa。

优选地，所述步骤(3)中所述升压后的氢气是指将氢气升压至12-15Mpa。

优选地，所述步骤(4)中所述精制沥青中间品为低喹啉不溶物。

本实用新型的另一方面提供了上述方法制备的针状焦原料。

进一步地，所述针状焦原料中硫含量至≤0.5％，QI(喹啉不溶物)含量≤1％。

本实用新型的另一方面提供了一种针状焦原料预处理系统，所述系统包括：

预处理单元、沸腾床加氢单元、第一分离单元、固定床加氢单元、第二分离单元、第一分馏单元、强制过滤单元、萃取沉降单元，第二分馏单元、延迟焦化单元

所述预处理单元、沸腾加氢床单元、第一分离单元、固定床单元、第二分离单元以及第一分馏单元依次连通；

所述第一分离单元、强制过滤单元、萃取沉降单元、第二分馏单元、延迟焦化单元依次连接。

进一步地，所述系统还包括煅烧单元，所述煅烧单元连接延迟焦化单元。

进一步地，所述延迟焦化单元来连接沸腾床加氢单元以及固定床加氢单元。

进一步地，所述第一分馏单元还连接固定床加氢单元。

本实用新型的另一方面提供了上述系统用于针状焦原料预处理的用途。

进一步地，所述系统还包括第三分馏单元，所述第三分馏单元与萃取沉降单元连接。

如上所述，本实用新型的针状焦原料预处理的方法，具有以下有益效果：

采用本方法制备的针状焦原料硫含量至≤0.5％，QI(喹啉不溶物)含量≤1％，满足后续针状焦的生产；同时对原料油逐级分离，获得不同的副产品，提高了原料油的经济价值。

附图说明

图1显示为本实用新型反应流程图。

1 预处理单元

2 沸腾床加氢单元

3 第一分离单元

4 第三分馏单元

5 固定床加氢单元

6 第二分离单元

7 第一分馏单元

8 强制过滤单元

9 萃取沉降单元

10 第二分馏单元

11 延迟焦化单元

12 煅烧单元

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。须知，下列实施例中未具体注明的工艺设备或装置均采用本领域内的常规设备或装置。此外应理解，本实用新型中提到的一个或多个方法步骤并不排斥在所述组合步骤前后还可以存在其他方法步骤或在这些明确提到的步骤之间还可以插入其他方法步骤，除非另有说明；还应理解，本实用新型中提到的一个或多个设备/装置之间的组合连接关系并不排斥在所述组合设备/装置前后还可以存在其他设备/装置或在这些明确提到的两个设备/装置之间还可以插入其他设备/装置，除非另有说明。而且，除非另有说明，各方法步骤的编号仅为鉴别各方法步骤的便利工具，而非为限制各方法步骤的排列次序或限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容的情况下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

实施例1

一种针状焦原料预处理系统，所述系统包括：

预处理单元1、沸腾床加氢单元2、第一分离单元3、固定床加氢单元5、第二分离单元6、第一分馏单元7、强制过滤单元8、萃取沉降单元9，第二分馏单元10、延迟焦化单元11。

所述预处理单元1、沸腾床加氢单元2、第一分离单元3、固定床加氢单元5、第二分离单元6以及第一分馏单元7依次连通，

所述第一分离单元3、强制过滤单元8、萃取沉降单元9、第二分馏单元10、延迟焦化单元11依次连接。

所述系统还包括煅烧单元12，所述煅烧单元12连接延迟焦化单元11。

所述延迟焦化单元来连接沸腾床加氢单元2以及固定床加氢单元5。

所述第一分馏单元7还连接固定床加氢单元5。

所述系统还包括第三分馏单元4，所述第三分馏单元4与萃取沉降单元9连接。

在本实施例中，所述预处理单元可以采用离心机，沸腾床加氢单元可以采用现有技术中的沸腾床，第一分离单元可以采用现有技术中分馏装置。固定床加氢单元可以采用固定床加氢反应器。所述第二分离单元可以采用现有技术中的分馏装置。所述强制过滤单元可以采用强制过滤器。所述萃取沉降单元可以采用萃取沉降器。所述第一分馏单元和第二分馏单元可以采用分馏器。所述延迟焦化单元可以采用现有技术中的用于延迟焦化的设备。

本申请中的各种设备都采用现有技术中，为本领域的技术人员所知晓。

实施例2

(1)对石油希和煤系油进行离心，脱除大于50μm的固体残渣和水；

(2)对原料进行升压，并与升压至15Mpa的氢气混合后一起加至沸腾床加氢反应器，将获得的产物分离，其中分离的氢气循环使用；产物还包括小于350℃轻质馏分以及加氢后的原料油；

(3)将于小于350℃轻质馏分升压，并与升压至12Mpa的氢气混合后一起加至固定床加氢反应系统，分离反应产物，其中冷高分气作为循环氢气重复利用；反应产物还包括冷高分油；

(4)将步骤(2)获得的加氢后的原料油过滤，与萃取剂混合后静置沉降，分离，将轻相蒸馏获得精制沥青中间品；重相蒸馏获得重质沥青副产品；

(5)将步骤(4)制备的精制沥青中间品延迟焦化和煅烧获得针状焦原料、焦化石脑油、焦化蜡油以及焦化柴油，将焦化蜡油返回至步骤(2)中与氢气混合重新利用，将焦化石脑油和焦化柴油返回至步骤(3)中与氢气混合重新利用。

(6)对步骤(3)中获得的冷高分油进一步分离，获得1#煤基氢化油和2#煤气氢化油，分馏塔塔底加氢，使得尾油循环裂化作为3#煤基氢化油。

对步骤(5)中制备的针状焦原料进行含量测定，其中硫含量至≤0.5％，QI(喹啉不溶物)含量≤1％。

以上的实施例是为了说明本实用新型公开的实施方案，并不能理解为对本实用新型的限制。此外，本文所列出的各种修改以及实用新型中方法、组合物的变化，在不脱离本实用新型的范围和精神的前提下对本领域内的技术人员来说是显而易见的。虽然已结合本实用新型的多种具体优选实施例对本实用新型进行了具体的描述，但应当理解，本实用新型不应仅限于这些具体实施例。事实上，各种如上所述的对本领域内的技术人员来说显而易见的修改来获取实用新型都应包括在本实用新型的范围内。

Claims (5)

1.一种针状焦原料预处理的系统，其特征在于，所述预处理系统至少包括：

预处理单元、沸腾床加氢单元、第一分离单元、固定床加氢单元、第二分离单元、第一分馏单元、强制过滤单元、萃取沉降单元，第二分馏单元、延迟焦化单元

所述预处理单元、沸腾床加氢单元、第一分离单元、固定床单元、第二分离单元以及第一分馏单元依次连通；

所述第一分离单元、强制过滤单元、萃取沉降单元、第二分馏单元、延迟焦化单元依次连接。

2.根据权利要求1所述的针状焦原料预处理的系统，其特征在于：所述系统还包括煅烧单元，所述煅烧单元连接延迟焦化单元。

3.根据权利要求1所述的针状焦原料预处理的系统，其特征在于：所述延迟焦化单元来连接沸腾床加氢单元。

4.根据权利要求1所述的针状焦原料预处理的系统，其特征在于：所述第一分馏单元还连接固定床加氢单元。

5.根据权利要求1所述的针状焦原料预处理的系统，其特征在于：所述延迟焦化单元来连接固定床加氢单元。

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