[发明专利]一种大循环比油系针状焦焦化的方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是石油炼化领域的石油产品焦化方法，具体地说是一种大循环比油系针状焦焦化的方法。

背景技术

针状焦是一种优质炭素材料，由于粉碎后呈细长的针状颗粒而得名。针状焦外观具有金属光泽、内部具有层状结构，它取向性好，导电、导热性能好，是制造炼钢用超高功率电极的主要原料。采用超高功率电极炼钢，冶炼时间可缩短2/3，电耗可减少50%。

国内外针状焦根据原料来源，分为油系针状焦和煤系针状焦两种。不管原料来源于石油还是煤焦油，在生产针状焦过程中，都必须采用不同于普通延迟焦化的大循环比针状焦焦化工艺，才能获得适合生产针状焦的生焦。

目前通常采用延迟焦化工艺，延迟焦化工艺是石油化工行业深度加工重质渣油的主要手段，在石油化工领域普遍应用。石油加工行业的延迟焦化，其主要目的产品为汽柴油，工艺操作上要尽可能减少焦炭的生成，而针状焦焦化工艺却正好相反，需要尽可能的多生产针状焦。目的产品的不同，决定了其工艺虽相近，但却有存在本质的区别。

针状焦的成焦机理与普通石油焦相差较大，操作参数和设备结构的选择是本项目能否成功的关键。在原料条件基本相同的前提下，不同的操作条件，质量差异很明显。这说明，在原料条件基本相同的情况下，针状焦质量的关键是工艺条件的优化选择。在针状焦焦化生产中，要综合考虑温度、压力、循环比、升温速率等诸因素对生焦质量的影响及塔内气速对焦结构的定向作用等。通常在焦化反应初期，以相对高的压力操作，反应后期以一定速率降低焦化塔压力比在后期恒压下生产的针状焦质量要好，且焦炭收率高。焦化初期塔中保持较高压力,对中间相各向异性发展有利，在此条件下，挥发性物质在焦化塔中留存较多,并通过溶解或氢转移来缓和焦化反应，使焦化物料保持较低的粘度，利于中间相小球充分地长大，融并。在焦化后期,以一定速率降压，会驱使大的中间相分子在固化时按一定途径放出气体, 以均匀气速“拉焦”，可以形成结晶度好的针状焦。另外焦炭塔高径比的不同，造成塔内“拉焦”气速不同，对针状焦的质量也有一定的影响。而且，焦化循环油夹带焦化粉末对针状焦产品质量有较大的负面的影响。

发明内容

为了克服现有针状焦焦化方法所存在的不足，本发明提出了一种大循环比油系针状焦焦化的方法，该方法以多环芳烃混合物为原料，在焦炭塔内进行大循环比焦炭化获得针状焦，解决针状焦生产的技术问题。

发明解决技术问题所采用的方案是：

本发明以多环芳烃混合物为原料，经过反应、分馏和放空过程，制成针状焦产品。

 

1、反应过程：

原料180℃直接进入原料油缓冲罐，然后由原料油泵抽出，送经焦化重油-原料油换热器，换热到245℃后进入焦化加热炉的对流段加热升温到330℃，然后进入分馏塔塔底换热板上下，在此与来自焦炭塔，并经焦化油气脱液塔脱液后的420℃热油气接触换热，原料油中重馏分与热油气中的被冷凝的循环油一起流入塔底，在365℃下，用加热炉辐射进料泵抽出分两路打入焦化加热炉的对流段，在炉管内三点注水以提高管内流速，防止结焦；流经辐射段被快速升温到505℃，然后经过加热的焦化油经四通阀进入焦炭塔底部，在适当温度、压力条件下，发生裂解和缩合化学反应，焦化油转化为较轻的油气和较重的焦炭。当焦炭在焦炭塔内达到一定高度后，加热炉出口物料通过四通阀切换进入另一焦炭塔继续生焦；切换后，老塔用 1.3MPa蒸汽进行小吹汽，将塔内残留油气吹至分馏塔、保护中心孔、维持延续焦碳塔内的反应；然后再改为大吹汽、给水进行冷焦；焦炭塔吹汽、冷焦时产生的大量≥180℃高温蒸汽及少量油气进入放空塔；

焦炭塔在大吹汽完毕后，由冷焦水泵抽冷焦水送至焦炭塔进行冷焦；当焦炭塔顶温度降至80℃以下，冷焦完毕，停冷焦水泵，塔内存水经放水线放净，塔内保证微正压，焦炭塔开始除焦；

以高压水将焦炭塔内焦炭清除出焦炭塔，焦炭靠重力经斜坡通道流入储焦池，除焦完毕，将空塔上好顶、底盖后，再对焦炭塔进行赶空气、蒸汽试压，预热，当焦炭塔底温度预热至330℃左右时，恒温1小时左右；预热产生的甩油至甩油罐。焦炭塔则可转入下一轮生焦生产。

2、分馏过程

焦炭塔顶420℃高温油气经焦化重油馏分急冷后，进入焦化分馏塔底换热段下，用回流油洗涤其中焦粉，同时把循环油冷凝下来；循环油混入焦化原料并一起用加热炉辐射进料泵送至焦化加热炉；焦化油气在分馏塔内蒸馏，分出焦化煤气、焦化轻油及焦化重油馏份；