[发明专利]一种生产针状焦的组合工艺方法

说明书

本发明提供一种生产针状焦的组合工艺方法，所述方法为原料油进入催化裂化装置，反应分离后得到的催化油浆与氢气混合后进入沸腾床反应器，沸腾床反应器反应流出物分离后得到的液体产物重组分进入焦化装置，焦化反应生成的油气分离后得到气体、焦化汽油、焦化柴油和焦化蜡油，反应周期结束后生成的针状焦沉积在焦化装置中。本发明方法采用沸腾床反应器对催化油浆进行预处理，在预处理催化油浆时可以在基本不损失芳烃含量的前提下，基本消除催化剂粉末的影响，降低硫含量，延长装置运转周期，生产出优质针状焦。

技术领域

本发明涉及一种生产优质针状焦的工艺方法，具体地说是采用膨胀床或沸腾床工艺处理催化裂化油浆以生产优质的针状焦。

背景技术

针状焦是煤系或油系原料在进行热转化过程中产生的一种性质特殊的焦炭。针状焦是炭素工业的一种重要原材料，具有热膨胀系数低、石墨化性能好等优点。破碎后外形呈针状，在显微镜下具有明显的纤维状结构和较高的各向异性，在国防工业和民用工业中有其特殊用途和重要意义，尤其是采用针状焦制成的超高功率电极炼钢，可提高炼钢效率、减少电耗、降低炼钢成本，具有显著的经济效益和社会效益。

针状焦根据原料来源可分为煤系针状焦和石油系针状焦，石油系针状焦以热裂化渣油、催化裂化澄清油、润滑油精制抽出油、蒸汽裂化焦油、催化油浆等为原料。煤系针状焦以煤焦油、煤焦油沥青以及通过直接加氢裂化煤制得的液体产物以及几种原料的共炭化。煤系针状焦生产与油系针状焦生产方法相比主要区别在原料预处理，油系针状焦原料的杂质较少，而煤焦油沥青中含有一定量的喹啉不溶物，它们附着在中间相周围，阻碍球状晶体的长大、融并，焦化后也不能得到纤维结构良好的针状焦组织。因此，从目前已工业化的装置来看，以油系原料来生产针状焦的装置相对较多。从针状焦生成机理来看，要求原料必须是芳烃含量高（稠环大分子芳烃不在其内），杂质含量少、沥青质低、灰分低、并在转化过程中能生产较大的中间相小球体。催化裂化油浆是重油等原料催化裂化过程中产生的一种副产物，其中含有大量的芳烃及硫氮等杂原子，同时含有催化剂使用过程中产生的一些催化剂粉末。由针状焦生成机理可知，催化裂化油浆是一种非常好的潜在的针状焦生产原料。但是由于催化裂化油浆中含有大量的催化剂粉末，这些粉末的存在会严重影响针状焦的性能；其次，针状焦产品对硫含量有严格要求，针状焦石墨化过程中硫的逸出会发生晶胀现象，会严重损坏石墨电极强度。因此，一方面需要对催化裂化油浆中的硫进行脱除，另一方面需要尽量避免对芳烃进行饱和。

专利CN201110290341.3介绍了一种由催化裂化油浆生产针状焦原料的方法，在此专利中设置保护区和加氢反应区，催化油浆先进入保护区，吸附掉绝大部分催化剂粉末，然后与氢气混合进加热炉，加热后进入加氢反应区进行加氢处理反应。其中保护区内装填的是可以吸附催化剂粉末的吸附剂，加氢反应区装填的保护剂、脱金属剂和脱硫剂。由于催化剂粉末的存在，需要对保护区进行频繁切换，这样增加了装置的操作及管理费用；其次，为脱除催化油浆中的硫，设置固定床加氢反应器进行加氢脱硫。由于催化油浆中含有大量的不饱和烃，这些不饱和烃在固定床加氢反应器内很容易聚合而堵塞催化剂床层，进而导致床层压降升高，装置运转周期缩短。

发明内容：

针对催化油浆中催化剂粉末多、硫含量高等特性，现有工艺在处理上述问题时，存在频繁切换保护反应器、固定床加氢反应装置运转周期短等问题，本发明提出了一种生产针状焦的组合工艺方法，采用沸腾床反应器对催化油浆进行预处理，在预处理催化油浆时可以在基本不损失芳烃含量的前提下，基本消除催化剂粉末的影响，降低硫含量，延长装置运转周期，生产出优质针状焦。

本发明提供一种生产针状焦的组合工艺方法，所述组合工艺方法包括以下内容：

（1）原料油进入催化裂化装置，反应分离后得到干气、液化气、催化汽油、催化柴油、催化循环油和催化油浆；

（2）步骤（1）中得到的催化油浆与氢气混合后进入沸腾床反应器，所述沸腾床反应器由上至下包括催化段和吸附段，催化段和吸附段之间设置气液分布器；