[发明专利]催化裂化重循环油加氢处理方法和用于生产针状焦的原料的处理方法和生产针状焦的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种催化裂化重循环油加氢处理方法，本发明还涉及一种用于生产针状焦的原料的处理方法，本发明进一步涉及一种生产针状焦的方法。

背景技术

针状焦是制造超高功率电极、特种炭素材料、炭纤维及其复合材料等高端炭素制品的优质材料，具有电阻率小、热膨胀系数低、石墨化性能好、机械强度高、抗氧化性能好、消耗低等优点。针状焦石墨化制品被广泛用于电炉炼钢电极、核反应堆减速材料及火箭技术等领域，在国防工业和民用工业中，有其特殊用途和重要意义。针状焦按原料不同分为油系针状焦和煤系针状焦两种，其中，以石油重循环油为原料生产的针状焦为油系针状焦，以煤焦油沥青及其馏分为原料生产的针状焦为煤系针状焦。

煤系针状焦与油系针状焦相比，价格低廉，但由于煤系针状焦中的硫、氮含量高，在石墨化处理时容易胀裂，产生废品，此外由于热胀系数高，影响电极最终的抗热振性能；且煤系针焦状的长宽比较小，会对电极产品的导热导电性能有影响。我国生产的煤系针状焦主要用于生产直径400mm以下规格的超高功率石墨电极，要生产直径600mm以上规格的超高功率石墨电极有很大难度。目前，生产大规格超高功率石墨电极，一般采用优质的油系针状焦。

油系针状焦与普通石油焦相比，对原料和工艺有特殊的要求。首先针状焦生产技术是中间相小球生成机理，胶质和沥青质是带有长侧链的大分子稠环化合物，会阻碍细纤维状结构针状焦的生成，其次是针状焦中的硫含量必须低，因为石墨化炉子操作温度极高，典型的石墨化温度大约为2800℃，所以在石墨化过程中，伴随硫的逸出，发生晶胀现象，最终使石墨电极强度受到严重的损害。因此，石油针状焦一般选择催化裂化澄清油、热裂化渣油等作原料。

改进针状焦原料性质是生产超高功率石墨电极的主要研发方向，主要预处理手段是过滤、萃取、加氢等。

CN1872963A公开了一种生产针状焦的原料预处理方法，包括原料油先经减压蒸馏除去其中的非理想组分，剩余的理想组分与氢气、加氢催化剂接触，加氢反应物流经分离得到生产针状焦的原料。该方法通过两种工艺的组合，能够脱除原料油中的轻、重非理想组分，以最大限度地保留理想组分并更加合理地利用氢气。

CN1382761A公开了一种催化裂化澄清油生产针状焦的方法，该方法先用润滑油抽出液萃取催化裂化澄清油，然后将脱除催化剂粉末的澄清油经延迟焦化生产针状焦，含有催化剂粉末的抽出油与催化裂化重油一起生产普通石油焦，或作为燃料油使用。该方法能脱除澄清油中的催化剂粉末，可明显降低澄清油的灰分，并回收润滑油抽出液中对生产针状焦有利的芳烃组分。

US4235703公开了一种生产延迟石油焦的方法，该方法包括：

（a）在温度至少为40℃、压力至少为75kg/cm²且液时体积空速为低于0.25的条件下，将石油渣油进行催化脱金属，其中，所述石油渣油的5%馏出温度在470-580℃之间，是从环烷烃原油的蒸馏塔抽出的，K值为11.4以下；

（b）在温度至少为370℃、压力至少为50kg/cm²且液时体积空速为0.2-1的条件下，将脱金属油进行催化脱硫；

（c）将脱除了金属和硫的油进行延迟焦化；

（d）回收能够生产热膨胀系数为小于8.0×10^-7/℃的石墨电极的延迟焦。

US4855037公开了一种煤焦油或煤焦沥青的加氢处理方法，其中，所述加氢处理在40-180kg/m²G、温度为300-420℃且液时空速为0.2-2h^-1的条件下进行，该方法使用的催化剂含有负载在基质上的第一催化剂组分和第二催化剂组分，其中，所述第一催化剂组分含有Mo，所述第二催化剂组分含有Ni和/或Co，以氧化物计，所述第一催化剂组分的含量为10-30重量%，所述第二催化剂组分的含量为1-6重量%，该催化剂具有特定的孔径、孔容以及表面积。

由此可见，加氢是处理针状焦原料的主要工艺，但是，现有的加氢处理工艺多为传统的滴流床加氢工艺，需要大量的循环氢及其相应的循环系统，一方面使得加氢反应装置的体积较为庞大，另一方面也提高了加氢反应装置的投资成本及操作能耗。

针对传统的加氢处理工艺的不足，研究人员开发了液相加氢工艺。