本發(fā)明涉及針狀焦，具體涉及一種延遲焦化的方法、一種由該方法制得的針狀焦及其應(yīng)用、一種延遲焦化的裝置。

背景技術(shù)：

1、在針狀焦生產(chǎn)中，原料與操作工藝對(duì)針狀焦產(chǎn)品的質(zhì)量均有重要的影響。在針狀焦的形成過(guò)程中，原料中的高芳烴組分在一定條件下會(huì)經(jīng)歷中間相小球體的生成、長(zhǎng)大、融并等階段，發(fā)育為廣域中間相，一般認(rèn)為廣域中間相范圍越大，針狀焦的各相異性性能越好，熱膨脹系數(shù)也會(huì)較低；然后再在氣流拉焦作用下形成針狀或流線型紋理結(jié)構(gòu)，最后固化制得針狀焦。

2、cn201110449286.8公開了一種制備石油針狀焦的方法，該方法在反應(yīng)初期，原料以較低溫度進(jìn)入焦炭塔形成中間相，隨著加熱爐溫度的提高，原料依次混合重餾分油和中間餾分油一起進(jìn)入焦炭塔，最終使得焦炭塔內(nèi)溫度達(dá)到510℃。在該技術(shù)路線中，焦化原料經(jīng)加熱爐加熱至相對(duì)較低溫度后進(jìn)入焦化塔，使焦化塔維持在390-460℃，焦化原料進(jìn)行熱裂化及縮合反應(yīng)，形成中間相液晶，生成的油氣進(jìn)入分餾塔，分餾得到氣體及輕質(zhì)餾分油、中間餾分油和重質(zhì)餾分油；由于該技術(shù)中焦化原料為90％餾出點(diǎn)＜520℃的富含芳烴的石油餾分原料，而在原料中餾程高于500℃的餾分在420℃以上一般就會(huì)有較明顯的縮合反應(yīng)，會(huì)增加液相粘度，從而影響中間相質(zhì)量。

3、cn201510729955.5公開了一種針狀焦的制備方法，該方法將通過(guò)催化裂化過(guò)程得到的中間餾分油和催化裂化油漿進(jìn)入焦炭塔，焦炭塔頂油氣分離后得到氣體、輕油和循環(huán)油，焦化加熱爐在升溫過(guò)程中，中間餾分油與循環(huán)油混合進(jìn)入焦化塔，該方法可制備大面積廣域中間相。在該技術(shù)路線中，中間餾分油與循環(huán)油均未經(jīng)過(guò)處理直接進(jìn)入焦炭塔進(jìn)行反應(yīng)，中間餾分油、循環(huán)油的餾程與原料催化油漿有明顯區(qū)別，為了提高中間相質(zhì)量一般希望原料餾分的餾程要窄，使用組分能盡可能同步反應(yīng)，未加處理的中間餾分油、循環(huán)油其中既包含比原料催化油漿還輕的組分，也包含能生焦的組分，輕組分一方面可以降低體系的粘度，另一方面也增加了體系的擾動(dòng)，不利于中間相的穩(wěn)定增長(zhǎng)，而餾程500℃左右的組分生焦較快，進(jìn)入焦化塔后會(huì)快速生焦，生成鑲嵌結(jié)構(gòu)的焦炭，降低針狀焦的質(zhì)量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是為克服上述技術(shù)問(wèn)題，提供一種新的延遲焦化的方法及其裝置、一種該方法制得的針狀焦及其應(yīng)用，該方法拓寬了針狀焦原料的來(lái)源，同時(shí)，該方法制得針狀焦性能優(yōu)異，滿足gb/t?37308-2019標(biāo)準(zhǔn)。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明第一方面提供一種延遲焦化的方法，所述方法包括以下步驟：

3、(1)將含有富芳烴原料油和精制餾分油的混合物料進(jìn)行加熱，得到加熱物料；

4、(2)將所述加熱物料進(jìn)行熱轉(zhuǎn)化反應(yīng)，得到油氣和針狀焦；

5、(3)將所述油氣進(jìn)行分餾，得到富氣、焦化汽油、焦化柴油、焦化蠟油和分餾塔底油；

6、其中，將所述焦化蠟油和分餾塔底油各自獨(dú)立地進(jìn)行第一分離和第二分離，得到的精制蠟油和精制分餾塔底油作為所述精制餾分油。

7、優(yōu)選地，步驟(1)中，所述加熱在加熱單元中進(jìn)行，當(dāng)所述加熱單元的出口溫度不低于450℃時(shí)，增大所述精制餾分油的供給。

8、優(yōu)選地，當(dāng)所述加熱單元的出口溫度不低于450℃且不高于485℃時(shí)，所述富芳烴原料油和精制餾分油的重量比為1：0.1-0.8，優(yōu)選為1：0.4-0.6。

9、優(yōu)選地，當(dāng)所述加熱單元的出口溫度高于485-498℃時(shí)，優(yōu)選高于485℃且不高于525℃時(shí)，只通入所述精制餾分油。

10、優(yōu)選地，所述加熱的過(guò)程包括：一段低溫、二段升溫、三段恒溫和四段高溫。

11、優(yōu)選地，當(dāng)所述加熱單元的出口溫度高于420℃后，所述一段低溫以1-10℃/h的速率逐漸加熱到450-485℃，恒溫10-25h；所述二段升溫以0.5-5℃/h的速率升至510-520℃；所述三段恒溫為二段升溫溫度下恒溫5-20h；所述四段高溫以1-3℃/h的速率升至高于三段恒溫溫度3-5℃，恒溫0.5-3h。

12、本發(fā)明第二方面提供一種第一方面提供的方法制得的針狀焦。

13、本發(fā)明第三方面提供一種第二方面提供的針狀焦在鋰離子電池中的應(yīng)用。

14、本發(fā)明第四方面提供一種所述裝置包括：連接的加熱單元、至少一個(gè)焦炭塔、分餾塔，以及第一分離塔和第二分離塔；

15、所述加熱單元用于將有富芳烴原料油和精制餾分油的混合物料進(jìn)行加熱，得到加熱物料；所述焦炭塔用于將所述加熱物料進(jìn)行熱轉(zhuǎn)化反應(yīng)，得到油氣和針狀焦；所述分餾塔用于將所述油氣進(jìn)行分餾，得到富氣、焦化汽油、焦化柴油、焦化蠟油和分餾塔底油；

16、所述第一分離塔連接所述分餾塔和加熱單元，用于將所述焦化蠟油進(jìn)行第一分離，得到精制蠟油；所述第二分離塔連接所述分餾塔和加熱單元，用于將所述分餾塔底油進(jìn)行第二分離，得到精制分餾塔底油；

17、其中，將所述精制蠟油和精制分餾塔底油作為所述精制餾分油。

18、相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下優(yōu)勢(shì)：

19、(1)本發(fā)明提供的方法，該方法以含有富芳烴原料油和精制餾分油的混合物料作為針狀焦原料，并限定精制餾分油選自焦化蠟油和分餾塔底油的精制餾分，在拓寬針狀焦原料的前提下，又有效利用各種原料，得到優(yōu)質(zhì)針狀焦；

20、(2)本發(fā)明提供的方法，通過(guò)調(diào)控加熱單元的出口溫度，調(diào)控富芳烴原料油和精制餾分油的供給，并結(jié)合加熱單元的多階段加熱，實(shí)現(xiàn)廣域流線域的生成，降低產(chǎn)品的揮發(fā)分，有利于提高產(chǎn)品強(qiáng)度與各相異性，優(yōu)化針狀焦性能；

21、(3)本發(fā)明提供的方法制得的針狀焦性能優(yōu)異，滿足gb/t?37308-2019標(biāo)準(zhǔn)；同時(shí)，將該針狀焦用于鋰離子電池，能夠有效提高鋰離子電池的電化學(xué)性能。

技術(shù)特征：

1.一種延遲焦化的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，步驟(1)中，所述加熱在加熱單元中進(jìn)行，當(dāng)所述加熱單元的出口溫度不低于450℃時(shí)，增大所述精制餾分油的供給；

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，步驟(1)中，所述加熱的過(guò)程包括：一段低溫、二段升溫、三段恒溫和四段高溫；

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)所述的方法，步驟(1)中，所述精制餾分油中，所述精制蠟油和精制分餾塔底油的重量比為1-5：1，優(yōu)選為2-3：1；

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任意一項(xiàng)所述的方法，其中，所述精制餾分油的餾程、密度、灰分含量、瀝青質(zhì)含量各自獨(dú)立地低于或小于所述富芳烴原料油；

6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任意一項(xiàng)所述的方法，其中，步驟(2)中，所述熱轉(zhuǎn)化反應(yīng)在焦炭塔中進(jìn)行；

7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任意一項(xiàng)所述的方法，其中，步驟(3)中，所述分餾的條件包括：分餾塔塔頂壓力為0.13-0.25mpa(a)；分餾塔塔頂溫度為100-145℃；分餾塔塔底溫度為310-360℃；

8.權(quán)利要求1-7中任意一項(xiàng)所述的方法制得的針狀焦；

9.權(quán)利要求8所述的針狀焦在鋰離子電池中的應(yīng)用，

10.一種延遲焦化的裝置，其特征在于，所述裝置包括：連接的加熱單元、至少一個(gè)焦炭塔、分餾塔，以及第一分離塔和第二分離塔；

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及針狀焦技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種延遲焦化的方法及其裝置、一種由該方法制得的針狀焦及其應(yīng)用。該方法包括以下步驟：(1)將含有富芳烴原料油和精制餾分油的混合物料進(jìn)行加熱，得到加熱物料；(2)將所述加熱物料進(jìn)行熱轉(zhuǎn)化反應(yīng)，得到油氣和針狀焦；(3)將所述油氣進(jìn)行分餾，得到富氣、焦化汽油、焦化柴油、焦化蠟油和分餾塔底油；其中，將所述焦化蠟油和分餾塔底油各自獨(dú)立地進(jìn)行第一分離和第二分離，得到的精制蠟油和精制分餾塔底油作為所述精制餾分油。該方法拓寬了針狀焦原料的來(lái)源，同時(shí)，該方法制得針狀焦性能優(yōu)異，滿足GB/T?37308?2019標(biāo)準(zhǔn)。

技術(shù)研發(fā)人員：閻龍,申海平,范啟明,劉自賓,羅洋,李琦
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)石油化工股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/21