[实用新型]一种制备煤系针状焦的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及炼焦化工技术领域，具体地说，涉及一种以煤焦油、煤沥青、回配软沥青或煤焦油馏分为原料制备针状焦的装置

背景技术

随着电炉炼钢大型化和全球电炉炼钢产量增长速度加快，使得超高功率电极（UHP）用量快速增加，对炭素原料的要求也越来越高。针状焦是制造超高功率电极的骨料，采用超高功率电极的电炉炼钢时，可使冶炼时间缩短30%～50%，节电10%～50%以上，经济效益十分显著。针状焦按其原料的不同可分为油系针状焦和煤系针状焦两种，分别以石油渣油和精制的煤焦油沥青为原料，经延迟焦化、煅烧而制得，其结构具有明显的各向异性层状结构。由于石油价格居高不下以及石油加工的日趋轻质化，致使油系针状焦原料减少，同时我国是焦炭生产大国，具有充足的煤焦油资源，可以为煤系针状焦的生产提供大量的优质原料，因此，煤系针状焦的制备技术也成为行业研究的热点。

针状焦的生产分为3个工序，即原料预处理、延迟焦化和煅烧，其中原料预处理作为针状焦生产的首要工序，是生产针状焦的技术关键之一，决定着针状焦质量的优劣，对煤系针状焦原料而言，预处理更为重要。煤系针状焦的所选原料中除含有杂质外还含有喹啉不溶物（QI），在针状焦成焦过程中，喹啉不溶物会附着在不稳定中间相小球体周围，阻碍小球体的进一步长大和融并，从而不能生成纤维结构良好的针状焦。研究发现，在生产用于制造超高功率电极的针状焦时，要求原料沥青中喹啉不溶物（QI）含量小于1%（小于0.1%最佳）。

目前，国内外制备煤系针状焦的典型装置，如附图1所示的专利号为ZL200610048177.4的中国发明专利，主要设备包括混合溶剂槽101、净化装置102、分馏塔103、焦化塔104、罐式炉105，原料在混合溶剂槽101中进行调制，然后在净化装置102中经沉降、离心、过滤除掉喹啉不溶物，得到的净化原料在分馏塔103内进行缩聚，缩聚沥青进焦化塔104焦化成焦，最后将焦化的针状焦放入罐式炉105中煅烧形成成品。这套装置虽然操作工艺简单，净化效果也能达到要求，但是缺点是设备的处理量小，溶剂用量比较大，溶剂回收困难，投资成本高。

实用新型内容

为了克服上述装置存在的不足，本实用新型的目标在于提供一种制备煤系针状焦的装置，采用该装置煤焦油、煤沥青、回配软沥青或煤焦油馏分等原料，经闪蒸、加压热过滤和离心过滤除去原料中的喹啉不溶物，制取的净化原料以循环的方式在反应釜里进行缩聚，缩聚沥青经加热炉加热后进焦化塔成焦，最后经煅烧制得煤系针状焦。

为了实现上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现：

一种制备煤系针状焦的装置，包括闪蒸塔、及与闪蒸塔分别相连的1#加热炉和加压热过滤釜；所述1#加热炉分别连通精制净化沥青槽和缩聚反应釜，所述加压热过滤釜依次连通离心机和精制净化沥青槽；所述缩聚反应釜分别连通分馏塔、2#加热炉和精制净化沥青槽，所述分馏塔连通加压热过滤釜构成重组分油回用回路；所述2#加热炉连通焦化塔，焦化塔顶部连通分馏塔构成焦化油气回路；焦化塔底部连通有煅烧炉。

进一步地，所述1#加热炉和2#加热炉为立式盘管圆筒炉，1#加热炉炉体上部和下部各有一套加热盘管，在1#加热炉外侧设置的原料泵的出料口与加热炉下部加热盘管的进料口通过管道相连。

进一步地，所述闪蒸塔为两个串联相接的1#闪蒸塔和2#闪蒸塔，所述1#闪蒸塔的侧壁与1#加热炉出料口相接，底部设有高温沥青采出口；所述2#闪蒸塔的顶部设有轻油采出口，底部设有精制沥青原料出口，精制沥青原料出口通过热过滤进料泵连接换热器和管道与加压热过滤釜相连。

进一步地，所述加压热过滤釜为立式空釜，底部为锥形结构，釜顶分别设有惰性气体进气口和惰性气体放气口，釜内设有滤材层，靠近滤材层的釜体侧壁设有带密封装置的残渣出口，釜体底部设有滤液出口。

进一步地，所述加压热过滤釜设为两个并联相接的釜体，釜顶的原料入口通过带有三通球阀的管道与热过滤进料泵连接的换热器的出料口相连。

进一步地，所述滤材层设在加热加压过滤釜腔体内塔底至塔顶的1/6处，所述滤材层由固体颗粒物均匀的铺在不锈钢滤网上。

进一步地，所述缩聚反应釜的顶部设有油气逸出口，逸出口与分馏塔进料口相连；缩聚反应釜的上侧壁设有缩聚循环物料出口，缩聚循环物料出口与精制净化沥青槽顶部的进料口相连；缩聚反应釜底部设有缩聚精制沥青采出口。

进一步地，所述分馏塔的顶部设有气体出口，中部设有轻油出口，下部设有重油出口，底部设有重组分油出口，重组分油出口通过管道与加压热过滤釜的入口管道相连。