本發(fā)明涉及渣油原料處理領(lǐng)域，具體涉及一種由渣油原料生產(chǎn)高等級針狀焦原料的方法。

背景技術(shù)：

1、針狀焦具有低熱膨脹系數(shù)、低孔隙率、低硫、低灰分、低金屬含量、高導(dǎo)電率及易石墨化等一系列優(yōu)點，其石墨化制品化學(xué)穩(wěn)定性好，耐腐蝕、導(dǎo)熱率高、低溫和高溫時機械強度良好，電化學(xué)綜合性能好。針狀焦主要用于超高功率石墨電極和鋰離子電池負極材料，國家持續(xù)推動鋼鐵和汽車行業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和轉(zhuǎn)型升級，大力推進節(jié)能低碳和綠色環(huán)保技術(shù)的應(yīng)用，促進了電弧爐煉鋼和新能源汽車的快速發(fā)展，對原料針狀焦的需求也高速增長。

2、根據(jù)針狀焦的性質(zhì)和生成機理，應(yīng)選擇稠環(huán)芳烴含量高的原料。催化裂化油漿是催化裂化裝置的一種低附加值產(chǎn)品，其稠環(huán)芳烴含量高，適合作為生產(chǎn)針狀焦的原料。我國催化裂化裝置生產(chǎn)油漿的硫和氮雜質(zhì)含量均較高。在針狀焦炭化反應(yīng)中硫氮雜原子的存在會引起不必要的交聯(lián)反應(yīng)，導(dǎo)致分子失去平面性形成交聯(lián)結(jié)構(gòu)，從而破壞中間產(chǎn)物的平面度，不利于廣域中間相的形成。而且硫和氮在針狀焦石墨化以及電極使用過程中受到高溫作用而釋放出來會引起晶漲，不但影響石墨電極的性能，更會導(dǎo)致石墨電極斷裂，從而發(fā)生生產(chǎn)事故。因此無論是用作石墨電極還是鋰電池負極材料原料，對針狀焦的硫、氮雜原子含量都有明確的要求。中國碳素行業(yè)協(xié)會標準(t/zgts?002—2019)規(guī)定，特級針狀焦的硫含量≯0.35％，氮含量≯0.10％。因此，低硫低氮高芳烴的原料為適合生產(chǎn)高等級針狀焦的原料。

3、cn1872963a公開了一種生產(chǎn)針狀焦原料的預(yù)處理方法。該方法中原料油先依次通過過濾和減壓蒸餾脫除瀝青質(zhì)、膠質(zhì)及部分灰分等重質(zhì)非理想組分和柴油餾分等輕質(zhì)非理想組分，其中輕質(zhì)非理想組分從減壓塔頂和減一線抽出，重質(zhì)非理想組分從塔底抽出，剩余的理想組分從塔中抽出與氫氣、加氫催化劑接觸，加氫反應(yīng)物流經(jīng)分離得到生產(chǎn)針狀焦的原料。

4、cn103666556a公開了一種石油焦的制備方法。包括(1)對催化裂化油漿進行減壓蒸餾，所述催化裂化油漿的硫含量為0.50重％～2.5重％，灰分含量為0.01重％～1重％，瀝青質(zhì)含量為1重％～20重％；(2)將步驟(1)得到的餾分油與氫氣混合后，依次與加氫保護劑和加氫加氫精制劑接觸；(3)將步驟(2)得到的加氫液體產(chǎn)品輸入延遲焦化裝置，進行熱裂化反應(yīng)，得到石油焦。

5、cn103013567a公開了一種由催化裂化油漿生產(chǎn)針狀焦原料的方法。該方法在加氫反應(yīng)區(qū)前設(shè)置加氫保護反應(yīng)區(qū)，催化裂化油漿先進入保護區(qū)，吸附掉絕大部分催化裂化催化劑粉末，然后與氫氣混合進加熱爐，加熱后進入加氫反應(yīng)區(qū)進行加氫處理反應(yīng)。通過催化裂化油漿加氫精制，使催化裂化油漿中硫得到大部分的脫除，生產(chǎn)出合格的針狀焦原料。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明是為了解決如何有效利用渣油原料最大量生產(chǎn)高等級針狀焦原料的技術(shù)問題。

2、本發(fā)明提供的一種生產(chǎn)高等級針狀焦原料的方法，包括：

3、(1)來自渣油加氫裝置的加氫柴油和來自催化裂化裝置的催化柴油進入熱縮聚裝置進行熱縮聚反應(yīng)，得到熱縮聚產(chǎn)物；

4、(2)將熱縮聚產(chǎn)物蒸餾切割為重組分和輕組分，輕組分返回至熱縮聚裝置的入口；

5、(3)步驟(2)所得重組分與過濾后催化裂化油漿混合，該混合物作為生產(chǎn)高等級針狀焦原料進入延遲焦化裝置。

6、在本發(fā)明的一個實施方式中，加氫柴油的餾程范圍為160～350℃，以重量計，硫含量為0.001％～0.050％，氮含量為0.001％～0.050％，催化柴油的餾程范圍為160～350℃，以重量計，硫含量為0.0105～0.200％，氮含量為0.010％～0.200％，加氫柴油和催化柴油的混合質(zhì)量比為1:1～1:4。

7、在本發(fā)明中，將加氫柴油和催化柴油送至熱縮聚裝置進行熱縮聚反應(yīng)，其目的是為了合理利用柴油中芳烴組分，通過熱縮聚到一定程度的稠環(huán)芳烴，使其成為優(yōu)質(zhì)的針狀焦原料。并且由于加氫柴油和催化柴油中硫含量和氮含量都低于催化油漿的硫含量和氮含量，通過二者熱縮聚后獲得的重組分也是硫含量和氮含量較低組分，將其與催化油漿混合，從而有效降低了最終混合物的硫含量和氮含量。因此，本發(fā)明即解決柴油出路，同時獲得生產(chǎn)高等級針狀焦的優(yōu)質(zhì)原料。

8、在本發(fā)明的一個實施方式中，步驟(1)所述熱縮聚裝置為管式反應(yīng)器，以精確控制熱縮聚的溫度和時間。

9、在本發(fā)明的一個實施方式中，步驟(1)中熱縮聚反應(yīng)溫度為400℃～480℃，反應(yīng)時間為0.1h～2h，優(yōu)選，熱縮聚反應(yīng)溫度為440℃～470℃，反應(yīng)時間為0.2h～1h。

10、在本發(fā)明的一個實施方式中，步驟(2)中熱縮聚產(chǎn)物輕組分和重組分的切割點為370℃～470℃，優(yōu)選為420℃～460℃。

11、在本發(fā)明的一個實施方式中，步驟(2)所得重組分的組成為三至六環(huán)的稠環(huán)芳烴。

12、在本發(fā)明的一個實施方式中，過濾后催化裂化油漿的初餾點大于等于350℃，以重量計，硫含量不大于0.50％，氮含量不大于0.10％，三環(huán)和四環(huán)芳烴含量不小于30％。

13、在本發(fā)明的一個實施方式中，過濾后催化裂化油漿和重組分的混合質(zhì)量比為1:1～1:4。

14、在本發(fā)明的一個實施方式中，渣油原料與氫氣一起進入固定床渣油加氫裝置，依次經(jīng)過加氫保護劑、加氫脫金屬劑、加氫脫硫劑和加氫脫氮劑，所得加氫生成油經(jīng)過分離后得到干氣、加氫汽油、加氫柴油和加氫渣油，所得加氫渣油進入催化裂化裝置，在催化裂化催化劑的作用下，進行催化裂化反應(yīng)，得到干氣、催化汽油、催化柴油和催化油漿。

15、在本發(fā)明的一個實施方式中，固定床渣油加氫采用的工藝條件為：反應(yīng)溫度在300℃～430℃之間，優(yōu)選350℃～390℃；反應(yīng)壓力在13.0mpa～19.0mpa之間，優(yōu)選15.0mpa～18.0mpa；體積空速在0.10h-1～0.50h-1之間，優(yōu)選0.15h-1～0.40h-1；氫油體積比在500～1500之間，優(yōu)選800～1200。

16、在固定床渣油加氫反應(yīng)器內(nèi)裝填的加氫保護劑和加氫脫金屬劑可以為市售的渣油加氫保護劑和加氫脫金屬劑。裝填加氫脫金屬劑的目的是脫除原料中的金屬雜質(zhì)，用于保護下游的加氫脫硫劑和加氫脫氮劑。

17、所述加氫脫硫劑可以采用市售的固定床渣油加氫脫硫催化劑，優(yōu)選加氫脫硫劑的活性金屬為鈷-鉬，即加氫脫硫劑為鈷鉬型催化劑。所述加氫脫氮劑可以采用市售的固定床渣油加氫脫氮催化劑，優(yōu)選加氫脫氮劑的活性金屬為鎳-鎢，即加氫脫氮劑為鎳鎢型催化劑。本發(fā)明依據(jù)原料中硫含量、氮含量的高低以及反應(yīng)條件，綜合確定加氫脫硫劑、加氫脫氮劑的裝填比例。

18、在本發(fā)明的一個實施方式中，以渣油加氫催化劑整體為基準，以體積計，加氫保護劑裝填比例在1％～10％之間，加氫脫金屬劑裝填比例在5％～50％之間，加氫脫硫劑裝填比例在5％～50％之間，加氫脫氮劑裝填比例在5％～50％之間。

19、在本發(fā)明中，對所述催化裂化裝置沒有任何限定，優(yōu)選多產(chǎn)低碳烯烴的催化裂化裝置。

20、本發(fā)明的特點：將加氫柴油和催化柴油進行適度熱縮聚，獲得了低硫的稠環(huán)芳烴，不僅解決了柴油出路問題，還提供了更優(yōu)質(zhì)的針狀焦原料。