針狀焦、中間相炭微球、優(yōu)質(zhì)瀝青的聯(lián)產(chǎn)工藝方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及煤焦油瀝青深加工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種針狀焦、中間相炭微球、優(yōu) 質(zhì)瀝青的聯(lián)產(chǎn)工藝方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 煤瀝青是煤焦油加工過程分離出來的大宗產(chǎn)品，約占煤焦油的50%~60%，其加 工利用水平對整個煤焦油加工來說至關(guān)重要。煤瀝青經(jīng)加工后可以得到不同用途的產(chǎn)品， 如炭材料生產(chǎn)所用的粘結(jié)劑和浸漬劑、針狀焦、中間相炭微球、炭纖維、防腐材料、燃料等， 這些產(chǎn)品在冶金、炭素、化工、建材等領(lǐng)域發(fā)揮著不可忽視的作用。但是，隨著煤化工的發(fā) 展，不斷增加的煤瀝青產(chǎn)量使其在加工、利用中存在的問題日益凸顯出來。我國煤瀝青加工 中的問題主要是加工深度不夠、產(chǎn)品種類單一、抵御市場風(fēng)險能力差等。
[0003] 目前煤系針狀焦生產(chǎn)主要是采取溶劑萃取分離、離心分離等方法對原料進(jìn)行凈 化，將原料煤瀝青中的喹啉不溶物（QI)分離，得到QI含量很低的精制瀝青和富含QI的副 產(chǎn)瀝青，精制瀝青再經(jīng)焦化和煅燒得到針狀焦，而富含QI的副產(chǎn)瀝青沒有得到合理、有效 地利用，而是作為附加值極低的、低品質(zhì)粘結(jié)劑瀝青廉價外售，甚至造成副產(chǎn)品積壓。另外， 以煤瀝青為原料生產(chǎn)中間相炭微球的企業(yè)，其中間相炭微球的收率一般為20%~50%，其 余大部分為副產(chǎn)瀝青，其副產(chǎn)瀝青主要特點(diǎn)是QI含量很低，具有極好的應(yīng)用價值，但目前 沒有得到有效、合理加工利用。
[0004] 總之，目前煤瀝青加工深度不夠、產(chǎn)品單一是相關(guān)企業(yè)利潤率不高的主要因素之 一，也是其抵御市場風(fēng)險能力差的因素之一。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種針狀焦、中間相炭微球、優(yōu)質(zhì)瀝青的聯(lián)產(chǎn) 工藝方法，使煤焦油瀝青得到充分完全利用，并可得到高附加值的優(yōu)質(zhì)針狀焦產(chǎn)品、中間相 炭微球、優(yōu)質(zhì)瀝青及副產(chǎn)油品，無廢棄物排放，可明顯降低企業(yè)生產(chǎn)成本，提高企業(yè)利潤。
[0006] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
[0007] 針狀焦、中間相炭微球、優(yōu)質(zhì)瀝青的聯(lián)產(chǎn)工藝方法，利用原料瀝青預(yù)處理產(chǎn)生的重 相瀝青與原料瀝青混配生產(chǎn)中間相炭微球，生產(chǎn)中間相炭微球的副產(chǎn)瀝青與原料瀝青預(yù)處 理得到的精制瀝青混合作為針狀焦原料，包括原料瀝青預(yù)處理、聚合反應(yīng)、聚合產(chǎn)物分離和 干燥、副產(chǎn)瀝青加工、焦化及煅燒工藝，具體工藝過程如下：
[0008] 1)原料瀝青預(yù)處理：原料瀝青與溶劑I按1: (〇. 5~5)的質(zhì)量比例混合，注入分 離裝置，在80~200°C溫度下進(jìn)行分離，得到輕相油和重相油，輕相油及重相油分別經(jīng)蒸餾 裝置常壓蒸餾或閃蒸得到回收溶劑I，同時分別得到精制瀝青和重相瀝青；
[0009] 2)聚合反應(yīng)：步驟1)得到的重相瀝青與原料瀝青按任意質(zhì)量比混合后注入聚合 反應(yīng)器，升溫至350~500°C，恒溫0~20小時，以氮?dú)?、氬氣或反?yīng)體系自身產(chǎn)生的氣體為 保護(hù)氣，通過聚合反應(yīng)得到含有中間相炭微球的聚合產(chǎn)物；
[0010] 3)聚合產(chǎn)物的分離和干燥：含有中間相炭微球的聚合產(chǎn)物加入溶劑II溶解，按 1: (0. 3~5)的質(zhì)量比混合均勻后進(jìn)行固液分離，得到固、液兩相物料，所得液相物料經(jīng)常 壓蒸餾或閃蒸得到回收溶劑II，蒸餾剩余物為副產(chǎn)瀝青；固相物料在50~350°C溫度、真空 度為0. 01~lOOOPa的條件下干燥后，得到回收溶劑II和中間相炭微球產(chǎn)品；
[0011] 4)副產(chǎn)瀝青加工：步驟3)產(chǎn)生的副產(chǎn)瀝青經(jīng)改質(zhì)處理生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)瀝青和副產(chǎn)油品， 或者與步驟1)產(chǎn)生的精制瀝青按任意質(zhì)量比例混和作為針狀焦原料；
[0012] 5)焦化及煅燒：步驟4)針狀焦原料，在480~600°C溫度下經(jīng)焦化生產(chǎn)得到生焦， 生焦在1200~1600°C溫度下煅燒后得到針狀焦產(chǎn)品，焦化過程產(chǎn)生的焦化油品一部分作 循環(huán)油使用，一部分作為副產(chǎn)油品外售。
[0013] 所述原料瀝青是軟化點(diǎn)為20~150°C、喹啉不溶物含量為0~20%的煤瀝青。
[0014] 所述精制瀝青軟化點(diǎn)為20~45°C，喹啉不溶物含量為0~0. 2%，重相瀝青軟化 點(diǎn)為70~100°C，喹啉不溶物含量為5~30%。
[0015] 所述副產(chǎn)瀝青軟化點(diǎn)為20~100°C，喹啉不溶物含量為0~0. 5%。
[0016] 所述中間相炭微球產(chǎn)品粒徑為0. 1~150 ym可調(diào)。
[0017] 所述針狀焦原料喹啉不溶物含量為0~0. 2%。
[0018] 所述優(yōu)質(zhì)瀝青可用作浸漬劑瀝青、炭纖維生產(chǎn)用可紡瀝青、粘結(jié)劑瀝青或耐火材 料結(jié)合劑。
[0019] 所述副產(chǎn)油品可用作優(yōu)質(zhì)炭黑油或燃料油。
[0020] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：
[0021] 1)煤焦油瀝青加工程度高、成本低、品種多且產(chǎn)品附加值高，實(shí)現(xiàn)煤焦油瀝青加工 經(jīng)濟(jì)效益最大化；
[0022] 2)生產(chǎn)全過程無廢棄物排放，實(shí)現(xiàn)環(huán)境效益最優(yōu)化；
[0023] 3)工藝組合靈活可調(diào)，操作簡單，系統(tǒng)運(yùn)行安全、穩(wěn)定、可靠，實(shí)現(xiàn)針狀焦、中間相 炭微球及優(yōu)質(zhì)瀝青生產(chǎn)工藝的高效組合；
[0024] 4)針狀焦及中間相炭微球產(chǎn)品指標(biāo)靈活可調(diào)，可及時適應(yīng)市場變化，降低企業(yè)的 市場風(fēng)險，提尚企業(yè)抵御市場風(fēng)險能力。
【附圖說明】
[0025] 圖1是本發(fā)明的工藝路線圖。
[0026] 圖中：1.原料儲罐2.分離裝置3.蒸餾裝置I 4.蒸餾裝置II 5.混合裝置 6.焦化裝置7.煅燒裝置8.聚合反應(yīng)器9.分離裝置II 10.干燥裝置11.蒸餾裝 置III12.改質(zhì)釜A.原料瀝青B.溶劑I C.輕相油D.重相油E.回收溶劑I F.精 制瀝青G.針狀焦原料H.生焦I.針狀焦產(chǎn)品J.焦化油品K.重相瀝青L.聚合產(chǎn) 物M.溶劑II N.液相物料0.固相物料P.回收溶劑II Q.中間相炭微球R.副產(chǎn) 瀝青S.副產(chǎn)油品T.優(yōu)質(zhì)瀝青
【具體實(shí)施方式】
[0027] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步說明：
[0028] 見圖1，是本發(fā)明工藝路線圖，本發(fā)明針狀焦、中間相炭微球、優(yōu)質(zhì)瀝青的聯(lián)產(chǎn)工藝 方法，利用原料瀝青A預(yù)處理產(chǎn)生的重相瀝青K與原料瀝青A混配生產(chǎn)中間相炭微球Q，生 產(chǎn)中間相炭微球Q的副產(chǎn)瀝青R與原料瀝青A預(yù)處理得到的精制瀝青F混合作為針狀焦原 料G，包括原料瀝青預(yù)處理、聚合反應(yīng)、聚合產(chǎn)物分離和干燥、副產(chǎn)瀝青加工、焦化及煅燒工 藝，具體工藝過程如下：
[0029] 1)原料瀝青預(yù)處理：原料瀝青A與溶劑I B按1: (0. 5~5)的質(zhì)量比例混合，注 入分離裝置2,在80~200°C溫度下進(jìn)行分離，得到輕相油C和重相油D，輕相油C及重相油 D分別經(jīng)蒸餾裝置I 3和蒸餾裝置114常壓蒸餾或閃蒸得到回收溶劑I E，同時分別得到精 制瀝青F和重相瀝青K ;
[0030] 所述原料瀝青A存儲在原料儲罐1中，是軟化點(diǎn)為20~150°C、喹啉不溶物含量為 0~20%的煤瀝青。所述精制瀝青F軟化點(diǎn)為20~45°C，喹啉不溶物含量為0~0. 2%， 重相瀝青K軟化點(diǎn)為70~100°C，喹啉不溶物含量為5~30%。
[0031] 上述溶劑I B可以是洗油、一蒽油、二蒽油、焦化重油、焦化輕油、萘油、煤油、石油 醚、汽油、柴油、潤滑油或石蠟油中的任意一種或兩種或兩種以上混合。
[0032] 上述分離過程在分離裝置2中進(jìn)行，分離方法采用沉降分離法、溶劑過濾分離法 或離心法。沉降分離法是將原料瀝青A與溶劑IB混合均勻后的物料在沉降罐或沉降池中 進(jìn)行沉降分離，分別得到輕相油C和重相油D。溶劑過濾分離法是將原料瀝青A與溶劑I B 混合均勻后的物料利用過濾法分離得到輕相油和重相油。離心法是將原料瀝青A與溶劑 I B混合均勻后的物料利用離心機(jī)進(jìn)行分離，得到輕相油C和重相油D。
[0033] 2)聚合反應(yīng)：步驟1)得到的重相瀝青K與原料瀝青A按任意質(zhì)量比混合后注入 聚合反應(yīng)器8,升溫至350~500°C，恒溫0~20小時，以氮?dú)?、氬氣或反?yīng)體系自身產(chǎn)生的 氣體為保護(hù)氣，通過聚合反應(yīng)得到含有中間相炭微球的聚合產(chǎn)物L(fēng) ;
[0034] 所述重相瀝青K與原料瀝青A混合質(zhì)量比任意可調(diào)，包含重相瀝