[发明专利]一种精制沥青的焦化煅烧一体化制备针状焦工艺

说明书

本发明属于精制沥青焦化技术领域，具体涉及一种精制沥青的焦化煅烧一体化制备针状焦工艺，包括以下步骤：一、向焦化煅烧一体炉内通入惰性气体；二、将精制沥青预热后注入焦化煅烧一体炉内；三、炉内温度控制在350℃‑500℃，炉内压力控制在0.1MPa‑0.6MPa，制得生焦；四、炉内产生的油气排入油气暂存罐内，分馏得燃气和焦化油品；五、炉内残留油气被惰性气体置换后，升温至1450℃‑1500℃并保留1h‑5h，然后冷却至60℃以下，将焦炭从炉体中移出即得燃烧焦成品；本发明工艺方法简单易行，易于实现产业化生产，可得高质量针状焦产品。

技术领域

本发明属于精制沥青焦化技术领域，具体涉及一种利用精制沥青焦化煅烧制备针状焦的工艺。

背景技术

针状焦是碳素工业一种重要的新型材料，具有良好的石墨化性能，主要用于生产超高功率石墨电极。用针状焦生产的超高功率石墨电极具有电阻率低、体积密度大、机械强度高、热膨胀系数小、抗热震性能好等优点，可满足大容量电弧炉的质量要求，提高冶金效率。

针状焦按原料的不同分为油系针状焦和煤系针状焦。油系针状焦以石油重油为原料生产，煤系针状焦以煤焦油馏份油或煤焦油沥青为原料生产。针状焦的生产工序主要分为原料预处理、延迟焦化和煅烧。其中原料预处理的目的是得到低喹啉不溶物的精制沥青，延迟焦化是为了将精制沥青进行焦化得到生焦，煅烧是为了将延迟焦化所制备的生焦进一步高温煅烧。

而目前的工艺操作流程是精制沥青在延迟焦化装置中制成生焦后，将高达500℃左右的生焦进行冷却后再送到煅烧单元进行煅烧，存在工艺复杂，粉焦量多，浪费能源等问题。同时由于针状焦生产需要变温变压操作，现行的延迟焦化工艺较难适应变温变压的操作要求，导致现行延迟焦化工艺生产的针状焦存在质量不均匀和不稳定的问题。同时由于延迟焦化塔生产针状焦时变温变压操作，导致延迟焦化塔的生产不平稳，使得焦炭塔所产油气进分馏塔的入塔量和入塔温度不平稳，从而导致与延迟焦化塔配套的分馏塔的物料负荷和热负荷不稳定，使分馏塔的操作较难控制。

针对延迟焦化生产针状焦变温变压操作较难控制的问题，有部分学者提出非延迟焦化生产针状焦的方法。如中国专利CN200810228427.1（一种针状焦的生产方法）、中国专利CN200910012506.3（一种釜式焦化生产针状焦的工艺方法）、中国专利CN201110353712.8（一种釜式焦化制备针状焦的工艺方法）、中国专利CN201310496046.2 （一种釜式焦化生产针状焦的方法）均采用非延迟焦化的釜式焦化工艺制备针状焦，可实现对针状焦成焦过程压力和温度的较精确的控制，但上述方法加工制备出的针状焦仅为生焦，非煅烧焦，且未对生焦产生过程中的油气进行有效处理。

发明内容

为解决现有技术存在的技术问题，本发明提供了利用精制沥青采用焦化煅烧一体化工艺生产高质量针状焦的工艺方法，本发明将精制沥青通过焦化煅烧一体化工艺转化为高纤维针状结构的针状焦，同时有效利用该工艺中所产生的热量，并通过增设油气暂存罐的方式实现了对焦化分馏塔的平稳操作，具有环保、经济等多重效益。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：一种精制沥青的焦化煅烧一体化制备针状焦工艺，包括以下步骤：

一、向焦化煅烧一体炉中通入惰性气体或焦化气置换炉体中空气；

二、将精制沥青预热至200℃-350℃后注入焦化煅烧一体炉内，精制沥青注入体积量为炉体容积的1/4-4/5；

三、向焦化煅烧一体炉内注入精制沥青后，控制焦化煅烧一体炉温度为350℃-500℃，炉内压力在0.1MPa-0.6MPa内变温变压操作，精制沥青在煅烧一体炉内制成生焦；

四、精制沥青焦化过程中所产生的油气自焦化煅烧一体炉内直接排入油气暂存罐内，再由油气暂存罐调温调压后输送至分馏塔进行分馏得到燃气和焦化油品；