一種制備高品質煤系針狀焦原料的工藝的制作方法

一種制備高品質煤系針狀焦原料的工藝的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種制備高品質煤系針狀焦原料的工藝。該工藝使原料與溶劑混合，通過物理分離除去喹啉不溶物，分離之后對澄清液進行蒸餾，蒸餾后的輕質餾分用作溶劑。對蒸餾后的重質餾分進行加氫處理后再蒸餾得到制備針狀焦的原料，而二次蒸餾出的油氣分餾出的重質餾分用作溶劑。本發明在循環利用原材料的同時，能制備出喹啉不溶物含量小于0.1％且甲苯不溶-喹啉可溶物含量較低的高品質煤系針狀焦原料。
【專利說明】一種制備高品質煤系針狀焦原料的工藝【技術領域】[0001]本發明屬于煤化工領域，具體涉及一種制備高品質煤系針狀焦原料的工藝。【背景技術】[0002]針狀焦是生廣超聞功率石墨電極和聞功率石墨電極的主要原料，用針狀焦制成的石墨電極具有耐熱沖擊性能強、機械強度高、氧化性能好、電機消耗低及允許的電流密度大等優點，因此市場需求巨大。目前生產的針狀焦根據其使用原料的不同可以分為石油系針狀焦和煤系針狀焦兩大類。其中，石油系針狀焦是以石油渣油為原料生產制得的，而煤系針狀焦是以煤焦油或者煤焦油浙青等作為原料制備得到的。由于石油加工趨勢朝著催化裂化輕質化深加工的方向發展，致使石油系針狀焦的原料逐漸減少，于是自上世紀70年代后期開始，煤系針狀焦的制備得到了廣泛發展。[0003]煤系針狀焦的原料由三部分組成，分別為甲苯可溶物(TS)、甲苯不溶-喹啉可溶物(QS-TI)和喹啉不溶物(QI )。本領域技術人員在對針狀焦原料進行凈化處理時，由于QI 組分是完全無益于針狀焦生產的，所以盡可能地要將該物質徹底地除去；此外，QS-TI組分會影響到小球體的生長，進而影響到針狀焦的品質，該組分的含量越多，得到針狀焦的質量越差，因此為了得到高品質的針狀焦，也應當盡可能將該組分去除。在諸多凈化處理的方法中，溶劑法因為操作簡單、費用低廉而得到了廣泛的應用。溶劑法是將適宜的溶劑與煤焦油或者煤焦油浙青原料充分混合、再通過離心分離、過濾分離或者重力沉降等方式去除其中的溶劑不溶物。[0004]現有技術中，中國專利CN1940017A公布了一種針狀焦的制備方法。其主要步驟包括將催化裂化殘油(FCC油漿)、煤焦油餾分或者浙青原料中的一種或多種與輕組分溶劑混合后送入沉降分離塔進行靜置分離，分離出的精制浙青混合油從沉降分離塔的塔頂流出后再進入真空閃蒸塔進行快速閃蒸，真空閃蒸塔內的溫度為250-400°C，經過閃蒸后脫出的輕組分油作為循環溶劑再回流到沉降分離塔與原料混合或送入輕組分油中間槽備用，脫除輕組分油后得到的精致浙青油從真空閃蒸塔排出后進入管式反應器進行加熱聚合生成中間相。該工藝采用輕組分油作為溶劑對針狀焦原料進行凈化處理，從真空閃蒸塔排出的精致浙青油中的喹啉不溶物的含量小于2%。[0005]上述工藝通過采用輕組分油對針狀焦原料進行處理，雖然在一定程度上去除了精制浙青油中的喹啉不溶物，但由于喹啉不溶物的直徑通常小于0.lum，很難被去除，因此其喹啉不溶物的含量僅能達到2%以下，無法滿足制備高品質針狀焦時原料中喹啉不溶物含量應低于0.1 %的要求。此外，上述工藝中的輕組分油溶劑對浙青油中的甲苯不溶-喹啉可溶物組分的溶解度較大，經上述工藝處理后的針狀焦原料中甲苯不溶-喹啉可溶物組分的含量也較高，同樣無法滿足制備高品質針狀焦的要求。
【發明內容】

[0006]為了解決現有技術中制備針狀焦的工藝采用輕組分油對針狀焦原料進行處理，無法滿足制備高品質針狀焦時原料中喹啉不溶物含量應低于0.1 %的要求，且輕組分油溶劑對浙青油中的甲苯不溶-喹啉可溶物組分的溶解度較大，處理后的針狀焦原料中甲苯不溶-喹啉可溶物組分的含量也較高，同樣無法滿足制備高品質針狀焦的要求的問題，本發明提供了一種能夠有效去除針狀焦原料中喹啉不溶物和甲苯不溶-喹啉可溶物組分的制備高品質煤系針狀焦原料的工藝。[0007]本發明所述的制備高品質煤系針狀焦原料的工藝的技術方案為:[0008]一種制備高品質煤系針狀焦原料的工藝，包含以下步驟:[0009]( I)將煤系原料與溶劑混合，攪拌均勻后，采用物理分離除去溶劑不溶物得到澄清液，所述煤系原料為煤焦油或者煤焦油浙青；[0010]所述溶劑至少包括煤焦油、煤焦油浙青或者蒸餾煤焦油得到的200~350°C的餾分油中的一種或者多種經加氫或者焦化處理得到的產物再經分餾得到的200°C -300°C的煤系重質餾分；[0011]所述溶劑與所述煤系原料的質量比為0.5-10 ；[0012](2)對所述澄清液進行加氫處理；[0013](3)對加氫處理得到的產物進行蒸餾，分餾出的>300°C的重質成分即為制備煤系針狀焦的原料。[0014]所述溶劑與所述煤系原料的質量比為2-8。[0015]所述溶劑至少包括煤焦油浙青或者蒸餾煤焦油得到的200~350°C的餾分油中的一種或者兩種經加氫或者焦化處理得到的產物再經分餾得到的200°C -300°C的煤系重質餾分。[0016]所述溶劑還包括經過分餾得到的200°C -300°C的石油系重質餾分。[0017]所述溶劑中包含的所述煤系重質餾分與所述石油系重質餾分的質量比為 5:95-99:1 ο[0018]所述溶劑中包含的所述煤系重質餾分與所述石油系重質餾分的質量比為 10:90-75:25。在步驟(3)中，對加氫處理得到的產物進行蒸餾，分餾出的200_300°C之間的重質餾分用作步驟(1)中的溶劑。[0019]所述溶劑還包含煤系輕質餾分。[0020]在對所述澄清液進行加氫處理前，對所述澄清液進行蒸餾，分餾出< 200°C的餾分用作所述溶劑中的煤系輕質餾分，對剩余>200°C的餾分進行加氫處理。[0021]所述煤系重質餾分與所述煤系輕質餾分的質量比為5:95-75:25。[0022]所述煤系重質餾分與所述煤系輕質餾分的質量比為20:80-60:40。[0023]所述加氫處理的溫度為330°C _390°C，壓力小于或等于19Mpa。[0024]所述加氫處理的溫度條件為350°C _380°C，壓力為8_15Mpa。[0025]所述物理分離為離心分離。`[0026]所述離心分離的相對離心力為1200-4000G。[0027]所述離心分離的相對離心力為2000-3500G。[0028]本發明所述的制備高品質煤系針狀焦原料的工藝，步驟(1)將煤焦油或者煤焦油浙青與經過加氫處理后分餾出的煤系重質餾分混合，原因在于所述煤系重質餾分對上述煤系原料的溶解度較低，使用上述經過加氫處理后分餾出的煤系重質餾分作為溶劑，將所述溶劑與煤焦油或者煤焦油浙青混合后，原料中對制備針狀焦有益的甲苯可溶物會被所述溶劑溶解形成澄清液，而喹啉不溶物和大量的QS-TI則形成不溶物沉淀，其中未溶解的QS-TI 會包覆在喹啉不溶物微粒的周圍，由于本發明中的所述溶劑對原料的溶解度較低，因此未溶解的QS-TI沉淀量較大，進而使得所述喹啉不溶物周圍的包覆層厚度較大，在物理分離的過程中更容易被除去。因此，本發明所述的工藝在有效降低原料中喹啉不溶物含量的同時，還有效去除了原料中的QS-TI。[0029]本發明步驟(1)中設置所述溶劑與所述煤焦油或者所述煤焦油浙青的質量比為 0.5-10，原因在于這一質量比太小會限制甲苯可溶物的溶解，從而降低針狀焦的產量，太大則會造成溶劑的浪費。本發明通過限定所述溶劑與所述煤系原料的質量比為0.5-10，有效避免了上述兩種況。本發明還進一步優選所述溶劑與所述煤系原料的質量比為2-8，是因為在此比例范圍內既可進一步充分溶解甲苯可溶物，又不浪費溶劑。[0030]本發明中步驟(2)對所述澄清液進行加氫處理；本發明通過對所述澄清液進行加氫處理，目的是為了去除針狀焦原料中的硫，在加氫處理的過程中，原料中的硫會轉變為相應的硫化氫而除去，從而大大降低了硫的含量，有效防止了針狀焦產品的膨脹現象。為了提高加氫效率，本發明還限定所述加氫處理的溫度為330°C _390°C，壓力小于19Mpa，并進一步優選所述加氫處理的溫度條件為350°C _380°C，壓力8-15Mpa。[0031]本發明步驟(3)對加氫處理得到的產物進行蒸餾，對分餾出的>300°C的重質成分進行焦化，得到針狀焦產品。[0032]本發明所述的制備高品質煤系針狀焦原料的工藝的優點在于:[0033](I)本發明所述的制備高品質煤系針狀焦原料的工藝，設置所述物理分離為離心分離，并進一步優選所述相對離心力為2000-3500G。原因在于，所述離心分離的方法相比于其它物理分離方法，諸如過濾法、沉降法等，有著更高的分離效率，通過所述離心方法，可有效除去所述煤系原料中的喹啉不溶物。[0034](2)本發明所述的制備高品質煤系針狀焦原料的工藝，還設置所述溶劑中包括煤系輕質餾分，是因為煤系輕質餾分的加入能夠進一步降低喹啉不溶物和QS-TI在溶劑中的溶解度，從而提高針狀焦原料的品質。同時，本發明還限定所述煤系重質餾分與所述煤系輕質餾分的質量比為5:95-75:25，選擇這一比例范圍是因為輕質餾分過多會使喹啉不溶物和 QS-TI在溶劑中的溶解度極低而使TS量變少，從而造成針狀焦產量少；而輕質餾分過少則起不到進一步降低喹啉不溶物和QS-TI在溶劑中的溶解度的作用，不能提高針狀焦原料的品質。本發明還優選所述煤系重質餾分與所述煤系輕質餾分的質量比為20:75-60:35。[0035](3)本發明所述的制備高品質煤系針狀焦原料的工藝，在對所述澄清液進行加氫處理前，先將所述澄清液在200°C條件下進行蒸餾，分餾出的煤系輕質餾分用作步驟(1)中的溶劑，從而實現了輕質餾分的循環利用，由于本發明中所述溶劑中的煤系重質餾分為對步驟(3)中的加氫產物進行蒸餾，分餾出的200°C _300°C之間的餾分，因此本發明所述的溶劑通過工藝內的循環即可得到，降低了工藝的成本。[0036]此外，本發明設置在對所述澄清液進行加氫處理前，對所述澄清液進行蒸餾，分餾出(200°C的餾分用作溶劑中的煤系輕質餾分，只對剩余的>200°C的餾分進行加氫處理， 還起到了提高加氫效率的作用。【專利附圖】

【附圖說明】[0037]為了使本發明的內容更加便于理解，下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明所述的技術方案做進一步的闡述。[0038]圖1是本發明所述的以工藝內回流的煤系重質餾分和煤系輕質餾分為溶劑制備高品質煤系針狀焦原料的工藝流程圖。【具體實施方式】[0039]實施例1[0040]本實施例中所述的制備高品質煤系針狀焦原料的工藝，包含以下步驟:[0041](I)溶劑的制備:將煤焦油泵入第一加氫反應器，設置溫度為300°C，壓力為 20Mpa，加入SAS-10型脫砷脫硫催化劑，對所述煤焦油進行加氫處理，將加氫處理得到的產物送入第一蒸餾塔進行蒸餾，將分餾得到的200°C _300°C的重質餾分用作溶劑；[0042](2)將煤焦油與溶劑混合，攪拌均勻后，采用沉降分離除去溶劑不溶物得到澄清液，本實施例中沉降分離的時間為24小時,所述溶劑與所述煤焦油的質量比為0.5 ；[0043](3)將所述澄清液泵入第二加氫反應器,設置溫度為330°C,壓力為19Mpa,加入 SAS-10型脫砷脫硫催化劑，對所述澄清液進行加氫處理；[0044](4)將加氫處理得到的產物送入第二蒸餾塔進行蒸餾，分餾出的>300°C的重質成分即為制備煤系針狀焦的原料。[0045]實施例2[0046]本實施例中所述的制備高品質煤系針狀焦原料的工藝，包含以下步驟:[0047](I)溶劑的制備:將煤焦油浙青泵入第一加氫反應器，設置溫度為300°C，壓力為 20Mpa，加入FHRS-2型加氫補硅催化劑，對所述煤焦油浙青進行加氫處理，將加氫處理得到的產物送入第一蒸餾塔進行蒸餾，將分餾得到的200°C _300°C的重質餾分用作溶劑；[0048](2)將煤焦油浙青與溶劑混合，攪拌均勻后，采用沉降分離除去溶劑不溶物得到澄清液，本實施例中沉降分離的時間為24小時，所述溶劑與所述煤焦油浙青的質量比為10 ；[0049](3)將所述澄清液泵入第二加氫反應器,設置溫度為330°C,壓力為19Mpa,加入 FHRS-2型加氫補硅催化劑，對所述澄清液進行加氫處理；[0050](4)將加氫處理得到的產物送入第二蒸餾塔進行蒸餾，分餾出的>300°C的重質成分即為制備煤系針狀焦的原料。[0051]實施例3[0052]本實施例中所述的制備高品質煤`系針狀焦原料的工藝，包含以下步驟:[0053](I)溶劑的制備:將蒸餾煤焦油得到的200~350°C的餾分油泵入第一加氫反應器，設置溫度為300°C，壓力為20Mpa，加入FV-20型加氫精制催化劑，對所述蒸餾煤焦油得到的200~350°C的餾分油進行加氫處理，將加氫處理得到的產物送入第一蒸餾塔進行蒸餾，將分餾得到的200°C -300°C的煤系重質餾分用作溶劑，此外溶劑中還含有石油系原料經分餾得到的200°C _300°C的石油系重質餾分，所述煤系重質餾分和所述石油系重質餾分的質量比為5:95 ;[0054](2)將煤焦油與溶劑混合，攪拌均勻后，采用沉降分離除去溶劑不溶物得到澄清液，本實施例中沉降分離的時間為24小時,所述溶劑與所述煤焦油的質量比為10 ；[0055](3)將所述澄清液泵入第二加氫反應器,設置溫度為330°C,壓力為19Mpa,加入 FV-20型加氫精制催化劑，對所述澄清液進行加氫處理；[0056](4)將加氫處理得到的產物送入第二蒸餾塔進行蒸餾，分餾出的>300°C的重質成分即為制備煤系針狀焦的原料。[0057]實施例4[0058]本實施例中所述的制備高品質煤系針狀焦原料的工藝，包含以下步驟:[0059](I)溶劑的制備:將煤焦油浙青泵入第一加氫反應器，設置溫度為300°C，壓力為 20Mpa，加入FH-40A型加氫精制催化劑，對所述煤焦油浙青進行加氫處理，將加氫處理得到的產物送入第一蒸餾塔進行蒸餾，將分餾得到的200°C -300°C的煤系重質餾分用作溶劑， 此外溶劑中還含有石油系原料經分餾得到的200°C _300°C的石油系重質餾分，所述煤系重質餾分和所述石油系重質餾分的質量比為99:1 ;[0060](2)將煤焦油浙青與溶劑混合，攪拌均勻后，采用沉降分離除去溶劑不溶物得到澄清液，本實施例中沉降分離的時間為24小時，所述溶劑與所述煤焦油浙青的質量比為10 ；[0061](3)將所述澄清液泵入第二加氫反應器，設置溫度為330°C，壓力為19Mpa，加入 FH-40A型加氫精制催化劑，對所述澄清液進行加氫處理；[0062](4)將加氫處理得到的產物送入第二蒸餾塔進行蒸餾，分餾出的>300°C的重質成分即為制備煤系針狀焦的原料。[0063]實施例5[0064]本實施例中所述的制備高品質煤系針狀焦原料的工藝，包含以下步驟:[0065](I)溶劑的制備:將煤焦油浙青泵入第一加氫反應器，設置溫度為300°C，壓力為 20Mpa，加入SAS-10型脫砷脫硫催化劑，對所述煤焦油浙青進行加氫處理，將加氫處理得到的產物送入第一蒸餾塔進行蒸餾，將分餾得到的200°C -300°C的煤系重質餾分用作溶劑， 此外溶劑中還含有石油系原料經分餾得到的200°C _300°C的石油系重質餾分，所述煤系重質餾分和所述石油系重質餾分的質量比為10:90 ;[0066](2)將煤焦油浙青與溶劑混合，攪拌均勻后，采用沉降分離除去溶劑不溶物得到澄清液，本實施例中沉降分離的時間為24小時，所述溶劑與所述煤焦油浙青的質量比為10 ；[0067](3)將所述澄清液泵入第二加氫反應器，設置溫度為330°C，壓力為19Mpa，加入 SAS-10型脫砷脫硫催化劑，對所述澄清液進行加氫處理；[0068](4)將加氫處理得到的產物送入第二蒸餾塔進行蒸餾，分餾出的>300°C的重質成分即為制備煤系針狀焦的原料。[0069]實施例6 [0070]本實施例中所述的制備高品質煤系針狀焦原料的工藝，包含以下步驟:[0071](I)溶劑的制備:將煤焦油浙青泵入第一加氫反應器，設置溫度為300°C，壓力為 20Mpa，加入FHRS-2型加氫補硅催化劑，對所述煤焦油浙青進行加氫處理，將加氫處理得到的產物送入第一蒸餾塔進行蒸餾，將分餾得到的200°C -300°C的煤系重質餾分用作溶劑， 此外溶劑中還含有石油系原料經分餾得到的200°C _300°C的石油系重質餾分，所述煤系重質餾分和所述石油系重質餾分的質 量比為75:25 ；[0072](2)將煤焦油浙青與溶劑混合，攪拌均勻后，采用沉降分離除去溶劑不溶物得到澄清液，本實施例中沉降分離的時間為24小時，所述溶劑與所述煤焦油浙青的質量比為0.5 ；[0073](3)對所述澄清液進行蒸餾，分餾出< 200°C的煤系輕質餾分回流用作步驟(2)中的溶劑，將剩余的>200°C的餾分泵入第二加氫反應器，設置溫度為330°C，壓力為19Mpa，加入FHRS-2型加氫補硅催化劑，對所述澄清液進行加氫處理；[0074](4)將加氫處理得到的產物送入第二蒸餾塔進行蒸餾，分餾出200°C -300°C之間的煤系重質餾分回流用作步驟(2)中的溶劑，分餾出的>300°C的重質成分即為制備煤系針狀焦的原料，[0075]溶劑中所述煤系重質餾分與所述煤系輕質餾分的質量比為5:95。[0076]實施例7[0077]本實施例中所述的制備高品質煤系針狀焦原料的工藝，包含以下步驟:[0078](1)溶劑的制備:將煤焦油浙青泵入第一加氫反應器，設置溫度為300°C，壓力為 20Mpa,加入FV-20型加氫精制催化劑，對所述煤焦油浙青進行加氫處理，將加氫處理得到的產物送入第一蒸餾塔進行蒸餾，將分餾得到的200°C -300°C的煤系重質餾分用作溶劑， 此外溶劑中還含有石油系原料經分餾得到的200°C _300°C的石油系重質餾分，所述煤系重質餾分和所述石油系重質餾分的質量比為55:45 ；[0079](2)將煤焦油浙青與溶劑混合，攪拌均勻后，采用沉降分離除去溶劑不溶物得到澄清液，本實施例中沉降分離的時間為24小時，所述溶劑與所述煤焦油浙青的質量比為0.5 ；[0080](3)對所述澄清液進行蒸餾，分餾出< 200°C的煤系輕質餾分回流用作步驟(2)中的溶劑，將剩余的>200°C的餾分泵入第二加氫反應器，設置溫度為330°C，壓力為19Mpa，加入FV-20型加氫精制催化劑，對所述澄清液進行加氫處理；[0081](4)將加氫處理得到的產物送入第二蒸餾塔進行蒸餾，分餾出200°C -300°C之間的煤系重質餾分回流用作步驟(2)中的溶劑，分餾出的>300°C的重質成分即為制備煤系針狀焦的原料，[0082]溶劑中所述煤系重質餾分與所述煤系輕質餾分的質量比為75:25。[0083]實施例8[0084]本實施例中所述的制備高品質煤系針狀焦原料的工藝，包含以下步驟:[0085](I)溶劑的制備:將煤焦油浙青泵入第一加氫反應器，設置溫度為300°C，壓力為 20Mpa，加入FH-40A型加氫精制催化劑，對所述煤焦油浙青進行加氫處理，將加氫處理得到的產物送入第一蒸餾塔進行蒸餾，將分餾得到的200°C _300°C的重質餾分用作溶劑；[0086](2)將煤焦油浙青與溶劑混合，攪拌均勻后，采用沉降分離除去溶劑不溶物得到澄清液，本實施例中沉降分離的時間為24小時，所述溶劑與所述煤焦油浙青的質量比為0.5 ；[0087](3)對所述澄清液進行蒸餾，分餾出< 200°C的煤系輕質餾分回流用作步驟(2)中的溶劑，將剩余的>200°C的餾分泵入第二加氫反應器，設置溫度為330°C，壓力為19Mpa，加入FH-40A型加氫精制催化劑，對所述澄清液進行加氫處理；[0088](4)將加氫處理得到的產物送入第二蒸餾塔進行蒸餾，分餾出200°C -300°C之間的煤系重質餾分回流用作步驟(2)中的溶劑，分餾出的>300°C的重質成分即為制備煤系針狀焦的原料，[0089]溶劑中所述煤系重質餾分與所述煤系輕質餾分的質量比為20:80。[0090]實施例9[0091]本實施例中所述的制備高品質煤系針狀焦原料的工藝，包含以下步驟:[0092](I)溶劑的制備:將煤焦油浙青泵入第一加氫反應器，設置溫度為300°C，壓力為 20Mpa，加入SAS-10型脫砷脫硫催化劑，對所述煤焦油浙青進行加氫處理，將加氫處理得到的產物送入第一蒸餾塔進行蒸餾，將分餾得到的200°C _300°C的重質餾分用作溶劑；[0093](2)將煤焦油浙青與溶劑混合，攪拌均勻后，采用沉降分離除去溶劑不溶物得到澄清液，本實施例中沉降分離的時間為24小時，所述溶劑與所述煤焦油浙青的質量比為0.5 ；[0094](3)對所述澄清液進行蒸餾，分餾出< 200°C的煤系輕質餾分回流用作步驟(2)中的溶劑，將剩余的>200°C的餾分泵入第二加氫反應器，設置溫度為330°C，壓力為19Mpa，加入SAS-10型脫砷脫硫催化劑，對所述澄清液進行加氫處理；[0095](4)將加氫處理得到的產物送入第二蒸餾塔進行蒸餾，分餾出200°C -300°C之間的煤系重質餾分回流用作步驟(2)中的溶劑，分餾出的>300°C的重質成分即為制備煤系針狀焦的原料，[0096]溶劑中所述煤系重質餾分與所述煤系輕質餾分的質量比為40:60。[0097]實施例10[0098]本實施例中所述的制備高品質煤系針狀焦原料的工藝，包含以下步驟:[0099](I)溶劑的制備:將煤焦油浙青泵入第一加氫反應器，設置溫度為300°C，壓力為 20Mpa，加入FHRS-2型加氫補硅催化劑，對所述煤焦油浙青進行加氫處理，將加氫處理得到的產物送入第一蒸餾塔進行蒸餾，將分餾得到的200°C _300°C的重質餾分用作溶劑；[0100](2)將煤焦油浙青與溶劑混合，攪拌均勻后，采用沉降分離除去溶劑不溶物得到澄清液，本實施例中沉降分離的時間為24小時，所述溶劑與所述煤焦油浙青的質量比為0.5 ；[0101](3)對所述澄清液進行蒸餾，分餾出< 200°C的煤系輕質餾分回流用作步驟(2)中的溶劑，將剩余的>200°C的餾分泵入第二加氫反應器，設置溫度為390°C，壓力為19Mpa，加入FHRS-2型加氫補硅催化劑，對所述澄清液進行加氫處理；[0102](4)將加氫處理得到的產物送入第二蒸餾塔進行蒸餾，分餾出200°C -300°C之間的煤系重質餾分回流用作步驟(2)中的溶劑，分餾出的>300°C的重質成分即為制備煤系針狀焦的原料，[0103]溶劑中所述煤系重質餾分與所述煤系輕質餾分的質量比為60:40。[0104]實施例11[0105]本實施例中所述的制備高品質煤系針狀焦原料的工藝，包含以下步驟:[0106](I)溶劑的制備:將煤焦油浙青泵入第一加氫反應器，設置溫度為300°C，壓力為 20Mpa,加入FV-20型加氫精制催化劑，對所述煤焦油浙青進行加氫`處理，將加氫處理得到的產物送入第一蒸餾塔進行蒸餾，將分餾得到的200°C _300°C的重質餾分用作溶劑；[0107](2)將煤焦油浙青與溶劑混合，攪拌均勻后，采用沉降分離除去溶劑不溶物得到澄清液，本實施例中沉降分離的時間為24小時，所述溶劑與所述煤焦油浙青的質量比為0.5 ；[0108](3)對所述澄清液進行蒸餾，分餾出< 200°C的煤系輕質餾分回流用作步驟(2)中的溶劑，將剩余的>200°C的餾分泵入第二加氫反應器，設置溫度為350°C，壓力為8Mpa，加入FV-20型加氫精制催化劑，對所述澄清液進行加氫處理；[0109](4)將加氫處理得到的產物送入第二蒸餾塔進行蒸餾，分餾出200°C -300°C之間的煤系重質餾分回流用作步驟(2)中的溶劑，分餾出的>300°C的重質成分即為制備煤系針狀焦的原料，[0110]溶劑中所述煤系重質餾分與所述煤系輕質餾分的質量比為60:40。[0111]實施例12[0112]本實施例中所述的制備高品質煤系針狀焦原料的工藝，包含以下步驟:[0113](I)溶劑的制備:將煤焦油浙青泵入第一加氫反應器，設置溫度為300°C，壓力為 20Mpa，加入FH-40A型加氫精制催化劑，對所述煤焦油浙青進行加氫處理，將加氫處理得到的產物送入第一蒸餾塔進行蒸餾，將分餾得到的200°C _300°C的重質餾分用作溶劑；[0114](2)將煤焦油浙青與溶劑混合，攪拌均勻后，采用沉降分離除去溶劑不溶物得到澄清液，本實施例中沉降分離的時間為24小時，所述溶劑與所述煤焦油浙青的質量比為0.5 ；[0115](3)對所述澄清液進行蒸餾，分餾出< 200°C的煤系輕質餾分回流用作步驟(2)中的溶劑，將剩余的>200°C的餾分泵入第二加氫反應器，設置溫度為380°C，壓力為15Mpa，加入FH-40A型加氫精制催化劑，對所述澄清液進行加氫處理；[0116](4)將加氫處理得到的產物送入第二蒸餾塔進行蒸餾，分餾出200°C -300°C之間的煤系重質餾分回流用作步驟(2)中的溶劑，分餾出的>300°C的重質成分即為制備煤系針狀焦的原料，[0117]溶劑中所述煤系重質餾分與所述煤系輕質餾分的質量比為60:40。[0118]實施例13[0119]本實施例中所述的制備高品質煤系針狀焦原料的工藝，包含以下步驟:[0120](I)溶劑的制備:將蒸餾煤焦油得到的200~350°C的餾分油泵入第一加氫反應器，設置溫度為300°C，壓力為20Mpa，加入SAS-10型脫砷脫硫催化劑，對所述蒸餾煤焦油得到的200~350°C的餾分油進行加氫處理，將加氫處理得到的產物送入第一蒸餾塔進行蒸餾，將分餾得到的200°C _300°C的重質餾分用作溶劑；[0121](2)將煤焦油與溶劑混合，攪拌均勻后，采用沉降分離除去溶劑不溶物得到澄清液，本實施例中沉降分離的時間為24小時,所述溶劑與所述煤焦油的質量比為2 ；[0122](3)對所述澄清液進行蒸餾，分餾出< 200°C的煤系輕質餾分回流用作步驟(2)中的溶劑，將剩余的>200°C的餾分泵入第二加氫反應器，設置溫度為380°C，壓力為15Mpa，加入SAS-10型脫砷脫硫催化劑，對所述澄清液進行加氫處理；[0123](4)將加氫處理得到的產物送入第二蒸餾塔進行蒸餾，分餾出200°C -300°C之間的煤系重質餾分回流用作步驟(2)中的溶劑，分餾出的>300°C的重質成分即為制備煤系針狀焦的原料，[0124]溶劑中所述煤系重質餾分與所述煤系輕質餾分的質量比為60:40。[0125]實施例14[0126]本實施例中所述的制備高品質煤系針狀焦原料的工藝，包含以下步驟:[0127](1)溶劑的制備:將蒸餾煤焦油得到的200~350°C的餾分油泵入第一加氫反應器，設置溫度為300°C，壓力為20Mpa，加入FHRS-2型加氫補硅催化劑，對所述蒸餾煤焦油得到的200~350°C的餾分油進行加氫處理，將加氫處理得到的產物送入第一蒸餾塔進行蒸餾，將分餾得到的200°C _300°C的重質餾分用作溶劑；[0128](2)將煤焦油與溶劑混合，攪拌均勻后，采用沉降分離除去溶劑不溶物得到澄清液，本實施例中沉降分離的時間為24小時,所述溶劑與所述煤焦油的質量比為5 ；[0129](3)對所述澄清液進行蒸餾，分餾出< 200°C的煤系輕質餾分回流用作步驟(2)中的溶劑，將剩余的>200°C的餾分泵入固定床加氫反應器，設置溫度為380°C，壓力為15Mpa，加入FHRS-2型加氫補硅催化劑，對所述澄清液進行加氫處理；
[0130](4)將加氫處理得到的產物送入第二蒸餾塔進行蒸餾，分餾出200°C -300°C之間的煤系重質餾分回流用作步驟(2)中的溶劑，分餾出的>300°C的重質成分即為制備煤系針狀焦的原料，
[0131]溶劑中所述煤系重質餾分與所述煤系輕質餾分的質量比為60:40。
[0132]實施例15
[0133]本實施例中所述的制備高品質煤系針狀焦原料的工藝，包含以下步驟:
[0134](I)溶劑的制備:將蒸餾煤焦油得到的200~350°C的餾分油泵入第一加氫反應器，設置溫度為300°C，壓力為20Mpa，加入FV-20型加氫精制催化劑，對所述蒸餾煤焦油得到的200~350°C的餾分油進行加氫處理，將加氫處理得到的產物送入第一蒸餾塔進行蒸餾，將分餾得到的200°C _300°C的重質餾分用作溶劑；
[0135](2)將煤焦油與溶劑混合，攪拌均勻后，采用沉降分離除去溶劑不溶物得到澄清液，本實施例中沉降分離的時間為24小時,所述溶劑與所述煤焦油的質量比為8 ；
[0136](3)對所述澄清液進行蒸餾，分餾出< 200°C的煤系輕質餾分回流用作步驟(2)中的溶劑，將剩余的>200°C的餾分泵入第二加氫反應器，設置溫度為380°C，壓力為15Mpa，加入FV-20型加氫精制催化劑，對所述澄清液進行加氫處理；
[0137](4)將加氫處理得到的產物送入第二蒸餾塔進行蒸餾，分餾出200°C -300°C之間的煤系重質餾分回流用作步驟(2)中的溶劑， 分餾出的>300°C的重質成分即為制備煤系針狀焦的原料，
[0138]溶劑中的所述煤系重質餾分與所述煤系輕質餾分的質量比為60:40。
[0139]實施例16
[0140]本實施例中所述的制備高品質煤系針狀焦原料的工藝，包含以下步驟:
[0141](I)溶劑的制備:將蒸餾煤焦油得到的200~350°C的餾分油泵入第一加氫反應器，設置溫度為300°C，壓力為20Mpa，加入FH-40A型加氫精制催化劑，對所述蒸餾煤焦油得到的200~350°C的餾分油進行加氫處理，將加氫處理得到的產物送入第一蒸餾塔進行蒸餾，將分餾得到的200°C _300°C的重質餾分用作溶劑；
[0142](2)將煤焦油與溶劑混合，攪拌均勻后，采用離心分離除去溶劑不溶物得到澄清液，離心分離的離心力為2900G，所述溶劑與所述煤焦油的質量比為8 ；
[0143](3)對所述澄清液進行蒸餾，分餾出< 200°C的煤系輕質餾分回流用作步驟(2)中的溶劑，將剩余的>200°C的餾分泵入第二加氫反應器，設置溫度為380°C，壓力為15Mpa，加入FH-40A型加氫精制催化劑，對所述澄清液進行加氫處理；
[0144](4)將加氫處理得到的產物送入第二蒸餾塔進行蒸餾，分餾出200°C -300°C之間的煤系重質餾分回流用作步驟(2)中的溶劑，分餾出的>300°C的重質成分即為制備煤系針狀焦的原料，
[0145]溶劑中的所述煤系重質餾分與所述煤系輕質餾分的質量比為60:40。
[0146]實施例17
[0147]本實施例中所述的制備高品質煤系針狀焦原料的工藝，包含以下步驟:
[0148](I)溶劑的制備:將蒸餾煤焦油得到的200~350°C的餾分油泵入第一加氫反應器，設置溫度為300°C，壓力為20Mpa，加入SAS-1O型脫砷脫硫催化劑，對所述蒸餾煤焦油得到的200~350°C的餾分油進行加氫處理，將加氫處理得到的產物送入第一蒸餾塔進行蒸餾，將分餾得到的200°C _300°C的重質餾分用作溶劑，[0149](2)將煤焦油與溶劑混合，攪拌均勻后，采用離心分離除去溶劑不溶物得到澄清液，離心分離的離心力為3100G，所述溶劑與所述煤焦油的質量比為8 ；
[0150](3)對所述澄清液進行蒸餾，分餾出< 200°C的煤系輕質餾分回流用作步驟(2)中的溶劑，將剩余的>200°C的餾分泵入第二加氫反應器，設置溫度為380°C，壓力為15Mpa，加入SAS-10型脫砷脫硫催化劑，對所述澄清液進行加氫處理；
[0151](4)將加氫處理得到的產物送入第二蒸餾塔進行蒸餾，分餾出200°C -300°C之間的煤系重質餾分回流用作步驟(2)中的溶劑，分餾出的>300°C的重質成分即為制備煤系針狀焦的原料，
[0152]溶劑中的所述煤系重質餾分與所述煤系輕質餾分的質量比為60:40。
[0153]在實施例6-實施例17當中，作為優選的實施方式，為了降低工藝成本，在第一輪煤系針狀焦原料結束之后的后續工藝循環中，可以利用回流的煤系重質餾分和回流的煤系輕質餾分完全取代上述實施例的步驟(1)中制備的溶劑，如圖1所示。
[0154]在上述實施例中，所述固定床加氫反應器的空速設置為0.5h_l，所述蒸餾塔的操作溫度大于200°C。所述第一加氫反應器和第二加氫反應器均為固定床加氫反應器。
[0155]實驗例
[0156]為了證實本發明的技術效果，本發明設置了實驗例，對經上述實施例步驟(1)處理前后的原料中的QI和QS-TI組分的質量百分含量進行測定，其中實施例6-17中的測試樣品為回流的煤系重質餾分和煤系輕質餾分完全取代步驟(1)中的溶劑后的原料，結果如下:
【權利要求】
1.一種制備高品質煤系針狀焦原料的工藝，其特征在于，包含以下步驟:(1)將煤系原料與溶劑混合，攪拌均勻后，采用物理分離除去溶劑不溶物得到澄清液， 所述煤系原料為煤焦油或者煤焦油浙青；所述溶劑至少包括煤焦油、煤焦油浙青或者蒸懼煤焦油得到的200~350°C的懼分油中的一種或者多種經加氫或者焦化處理得到的產物再經分餾得到的200°C -300°C的煤系重質餾分；所述溶劑與所述煤系原料的質量比為0.5-10 ；(2)對所述澄清液進行加氫處理；(3)對加氫處理得到的產物進行蒸餾，分餾出的>300°C的重質成分即為制備煤系針狀焦的原料。
2.根據權利要求1所述的制備高品質煤系針狀焦原料的工藝，其特征在于，所述溶劑與所述煤系原料的質量比為2-8。
3.根據權利要求1或2所述的利用溶劑法制備高品質煤系針狀焦的工藝，其特征在于， 所述溶劑至少包括煤焦油浙青或者蒸懼煤焦油得到的200~350°C的懼分油中的一種或者兩種經加氫或者焦化處理得到的產物再經分餾得到的200°C _300°C的煤系重質餾分。
4.根據權利要求3所述的制備高品質煤系針狀焦原料的工藝，其特征在于，所述溶劑還包括經過分餾得到的200°C _300°C的石油系重質餾分。
5.根據權利要求4所述的制備高品質煤系針狀焦原料的工藝，其特征在于，所述溶劑中包含的所述煤系重質餾分與所述石油系重質餾分的質量比為5:95-99:1。
6.根據權利要求1-5任一所述的制備高品質煤系針狀焦的工藝，其特征在于，所述溶劑中包含的所述煤系重質餾分與所述石油系重質餾分的質量比為10:90-75:25。
7.根據權利要求1-6任一所述的制備高品質煤系針狀焦的工藝，其特征在于，在步驟(3)中，對加氫處理得到的產物進行蒸餾，分餾出的200-300°C之間的重質餾分用作步驟 (O中的溶劑。
8.根據權利要求1-7任一所述的制備高品質煤系針狀焦的工藝，其特征在于，所述溶劑還包括煤系輕質餾分。
9.根據權利要求8所述的制備高品質煤系針狀焦的工藝，其特征在于，在對所述澄清液進行加氫處理前，對所述澄清液進行蒸餾，分餾出< 200°C的餾分用作所述溶劑中的煤系輕質餾分，對剩余>200°C的餾分進行加氫處理。
10.根據權利要求9所述的制備高品質煤系針狀焦的工藝，其特征在于，所述煤系重質餾分與所述煤系輕質餾分的質量比為5:95-75:25。
11.根據權利要求10所述的制備高品質煤系針狀焦的工藝，其特征在于，所述煤系重質餾分與所述煤系輕質餾分的質量比為20:80-60:40。
12.根據權利要求1-11任一所述的制備高品質煤系針狀焦的工藝，其特征在于，所述加氫處理的溫度為330°C _390°C，壓力小于或等于19Mpa。
13.根據權利要求12所述的制備高品質煤系針狀焦的工藝，其特征在于，所述加氫處理的溫度為350°C _380°C，壓力為8-15Mpa。
14.根據權利要求13所述的制備高品質煤系針狀焦的工藝，其特征在于，所述物理分離為離心分離。
15.根據權利要求14所述的制備高品質煤系針狀焦的工藝，其特征在于，所述離心分離的相對離心力為1200-4000G。
16.根據權利要求15所述的 制備高品質煤系針狀焦的工藝，其特征在于，所述離心分離的相對離心力為2000-3500G。
【文檔編號】C10B55/00GK103509573SQ201210209782
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2012年6月19日 優先權日:2012年6月19日
【發明者】井口憲二, 坂脇弘二, 韓玨 申請人:北京寶塔三聚能源科技有限公司