[发明专利]一种生产高端石墨材料的装置及其方法

说明书

本发明公开一种生产高端石墨材料的装置及其方法，所述装置包含m个用于加热中间相原料的加热单元、k个用于加热拉焦原料的加热单元、n个焦炭塔，所述m、k、n为1以上的整数，所述n个焦炭塔中的每一个至少同一个用于加热中间相原料的加热单元和至少一个用于加热拉焦原料的加热单元相连通；所述n个焦炭塔中每一个焦炭塔分别与分离塔连通，所述分离塔的侧线轻蜡油管线与至少一个所述用于加热中间相原料的加热单元连通，所述分离塔塔底重蜡油管线与所述至少一个用于加热拉焦原料的加热单元连通。采用所述装置能够连续生产高端石墨材料。

技术领域

本发明涉及一种生产高端石墨材料的装置及方法，具体地说涉及一种采用石油系或煤系原料连续生产高端石墨材料的装置及其方法。

背景技术

针状焦需求量是由高功率、超高功率石墨电极的产量决定的，因此电炉炼钢的产量决定了针状焦的需求。中国作为全球石墨电极的最大生产国,每年需要大量的针状焦用于生产高功率、超高功率石墨电极。由于中国针状焦生产企业数量少，技术基础薄弱，普遍存在稳定生产及产品质量控制方面的技术障碍，国内UHP石墨电极厂家主要靠向欧、美、日、韩等国进口针状焦等高端石墨材料，因此,有必要进一步提高国内优质的针状焦生产技术，对国内高功率电极的生产提供支撑，早日摆脱高功率电极生产原料受制于人的局面。

CN01140582.1公开了“一种制备针状焦的方法”，采用管式反应炉2-30s内加热针状焦原料至480-550℃，并充入惰性气体。并通过反复的升压、降压操作，直到反应炉内压力不再变化，继续高温反应一段时间，获得针状焦产品，该过程工业难以实现，且针状焦产品质量较差，容易产出多孔焦。

CN200910012506.3公开了一种釜式焦化生产针状焦的工艺方法，原料油先装入焦化釜内，然后升温至480-500℃，在系统压力为1.0～2.0MPa条件下，系统缓慢升温至480～500℃，反应压力1.0-2.0MPa，控制气体排放速率，并恒温2～6小时，然后采用惰性气体由釜底通入实现拉焦目的；CN200910187918.0公开了一种釜式焦化生产针状焦的方法。釜内装入针状焦原料，控制反应压力1.0-2.0MPa，升温至400-450℃，并控制排气量，恒温结束采用釜底通入占进料量1％～20％的轻烃进行拉焦，上述两种方法获得的针状焦产品普遍存在流线纹理结构较差，容易生产出普通石油焦产品。

CN108587661A公开了一种基于延迟焦化工艺制备针状焦的装置及方法，属于针状焦技术领域。所述装置包括焦化混合油系统，提温固化系统和1#焦炭塔，2#焦炭塔，3#焦炭塔；焦化混合油系统分别与所述1#焦炭塔、2#焦炭塔和3#焦炭塔相连接，所述提温固化系统分别与所述1#焦炭塔、2#焦炭塔和3#焦炭塔相连接。该装置和方法通过在延迟焦化工艺制备针状焦的过程中，将焦化混合油在焦炭塔内生成中间相过程与成焦过程分别控制，实现两步焦化。但是所述方法制备的针状焦性能需要进一步提高。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明公开一种生产高端石墨材料的装置及其制备方法。所述装置和方法能够连续生产高端石墨材料，所述高端石墨材料具有稳定的流线型纹理、低热膨胀系数等优点，适合于用来生产各种石墨电极。

一种生产高端石墨材料的装置，包含第1个至第m个（共计m个）用于加热中间相原料的加热单元（优选换热器或加热炉，更优选加热炉）、第1个至第k个（共计k个）用于加热拉焦原料的加热单元（优选换热器或加热炉，更优选加热炉）、第1个至第n个（共计n个）焦炭塔，所述m、k、n为1以上（包含1）的整数，优选n为3至20的任意整数，更优选n为3至5的任意整数，更优选n为3，优选m或k是1至n-2的任一整数，优选m和k均为1，所述n个焦炭塔中的每一个至少同一个用于加热中间相原料的加热单元和至少一个用于加热拉焦原料的加热单元相连通；所述n个焦炭塔中每一个焦炭塔（优选塔上部和/或塔顶）分别与一个或多个（优选一个）分离塔（优选精馏塔、闪蒸塔、蒸发塔或分馏塔，更优选分馏塔）连通，所述一个或多个分离塔的侧线轻蜡油管线与至少一个所述用于加热中间相原料的加热单元连通，所述一个或多个分离塔塔底重蜡油管线与所述至少一个用于加热拉焦原料的加热单元连通。