[发明专利]一种低CTE煤系针状焦的生产方法

说明书

本发明属于针状焦制备技术领域，具体涉及一种低CTE煤系针状焦的生产方法，包括如下步骤：煤焦油软沥青进入针状焦原料槽，由泵抽出经原料加热炉加热后进入分馏塔；载气经过载气加热炉加热后进入分馏塔；进入分馏塔的煤焦油软沥青与载气进行热交换，分馏塔的循环油再由泵从分馏塔底部抽出送至原料加热炉加热后，进入交替运行的焦化塔A或焦化塔B，产生的油气进入分馏塔，底部得到生焦；将生焦进入回转窑进行一次煅烧，煅烧后进行一次冷却；冷却后再进入回转窑进行二次煅烧，煅烧后进行二次冷却，得到成品针状焦。本发明的整个焦化生产更加稳定，相比于传统生产方法生产出来的煤系针状焦，本发明的煤系针状焦的CTE值降低了5‑10％。

技术领域

本发明属于针状焦制备技术领域，具体涉及一种低CTE煤系针状焦的生产方法。

背景技术

针状焦是炭素材料中大力发展的一个优质品种，具有光学上的各向异性，并有良好流线 型针状结晶碳结构，破碎后其颗粒呈细长状，主要被用作生产超高功率电极、特种炭素材料、 炭纤维及其复合材料等高端炭素制品的原料。根据生产针状焦的原料不同将针状焦分为煤系 针状焦和油系针状焦，以石油二次加工产生的重质油为原料生产的针状焦称为石油系针状焦， 以煤焦油重质馏分和煤沥青为原料生产的针状焦称为煤系针状焦。

目前制取煤系针状焦的工艺的现有技术中，多数是使用前塔的油气对焦化进行预热，而 这些油气本来应该是进入分馏塔，并为分馏塔提供热量，但如果这些油气在焦化塔预热，必 然导致进入分馏塔的油气量减少，从而破坏分馏塔的热平衡，造成分馏塔的运行波动。

对于石油焦的煅烧，传统回转窑煅烧工艺如下：生焦由下料溜管从常温迅速进入到 1200℃的窑体内，时间只需要几秒钟，然后随着窑体转动，到达煅烧带，继续转到窑头进入冷却窑，在冷却窑内喷水直接冷却。传统的回转窖煅烧存在针状焦收率较低如收率 一般为70-75％、煅后焦粒度较差等问题。

另外，目前各个厂家的煤系针状焦制备工艺均属于保密状态或受专利保护，而且其制备 的成本相对偏高、成品率偏低，不利于目前激烈的市场竞争。

发明内容

针对现有技术中分馏塔的压力和温度易受到波动、煤系针状焦收集率较低、煅后焦粒度 较差问题，本发明提供了一种低CTE煤系针状焦的生产方法，以精制煤焦油软沥青为原料， 利用两炉两塔，两级煅烧两次冷却，制造煤系针状焦，整个焦化生产趋于稳定，有利于针状 焦的微观结构重排，所制得的煤系针状焦有更低的CTE(热膨胀系数)，更加满足了制造高功 率电极的技术要求。

本发明提供了一种低CTE煤系针状焦的生产方法，包括如下步骤：

a.精制煤焦油软沥青进入针状焦原料槽，由泵抽出经原料加热炉上部对流段加热后，进 入分馏塔底部；载气经过载气加热炉加热后进入分馏塔；

b.进入分馏塔的精制煤焦油软沥青与进入分馏塔的载气进行热交换，分馏塔底部的循环 油再由泵从分馏塔底部抽出送至原料加热炉，经原料加热炉的中部辐射段加热后，进入焦化 塔A或焦化塔B，焦化塔A与焦化塔B交替运行，所产生的油气进入分馏塔，底部得到生焦；

c.将生焦进入回转窑进行一次煅烧，煅烧后进行一次冷却；冷却后再次进入回转窑进行 二次煅烧，煅烧后进行二次冷却，得到成品针状焦。

进一步的，所述载气为焦化干气、蒸汽、惰性气体其中一种。

进一步的，所述加热炉为燃气炉或电炉。

进一步的，所述一次冷却与二次冷却均采用内置水冷壁形式冷却。

进一步的，所述a步骤，原料加热炉的温度为450-550℃。

进一步的，所述b步骤，分馏塔塔顶温度为150-200℃，分馏塔塔顶压力为0.1-0.5MPa； 焦化塔A或焦化塔B的塔顶温度为420-480℃，焦化塔A或焦化塔B的塔顶压力为0.2-1.0MPa。