油漿生產(chǎn)針狀焦原料的系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及石油化工、炭素材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種油漿生產(chǎn)針狀焦原料的系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]針狀焦是炭素材料中的一個優(yōu)質(zhì)品種，是生廣尚功率和超尚功率電爐煉鋼用石墨電極的主要原料，其石墨化制品廣泛用于電爐煉鋼電極、核反應(yīng)堆減速材料和火箭技術(shù)。根據(jù)生產(chǎn)原料的不同，針狀焦可分為油系針狀焦和煤系針狀焦兩種。以石油重質(zhì)油為原料生產(chǎn)的針狀焦為油系，以煤焦油瀝青及其餾分為原料生產(chǎn)的針狀焦為煤系。
[0003]生產(chǎn)針狀焦最關(guān)鍵的問題是原料的選擇和預(yù)處理。生產(chǎn)針狀焦的原料要求短側(cè)鏈多環(huán)芳烴含量高、膠質(zhì)瀝青含量低。催化油漿富含短側(cè)鏈稠環(huán)芳烴，可通過一定的處理工藝去除其非理想組分，從而滿足生產(chǎn)針狀焦的組分要求，是油系針狀焦的主要優(yōu)良原料。
[0004]催化油漿通常含有一定量的固體顆粒，濃度通常在1000?3500ppm左右，主要為催化劑細粉和一定量的焦粉，嚴重影響油漿的利用范圍。原料中的固體微粒幾乎100%滯留在針狀焦產(chǎn)品中，直接影響針狀焦的灰分。固體微粒含量還會影響中間相小球體的形成和成長，最終影響針狀焦的質(zhì)量。固體微粒含量高的油漿只能用作普通產(chǎn)品的原料，油漿中固相含量〈lOOppm時，可用來生產(chǎn)針狀焦，因此，去除催化裂化油漿中的固體顆粒非常必要。
[0005]油漿中所含催化劑的平均粒徑約在10-20 μπι，其中約20%是5 μπι以下的細小微粒。目前工業(yè)生產(chǎn)常用的沉降和過濾裝置，無法大量連續(xù)的去除這些細小微粒，特別是5 μπι以下的細小微粒更是難以去除。過濾法理論上需要有與粒子同等細密的篩網(wǎng)，很容易堵塞。靜電式固液分離器，越是細小的微粒越易吸附，可使處理后的固相含量達到1ppm以下，甚至更低。
[0006]現(xiàn)有的催化油漿處理系統(tǒng)，是采用“減壓蒸餾+抽提”的組合系統(tǒng)，其方法采用抽提+減壓蒸餾的組合工藝，使油漿純化，生產(chǎn)針狀焦原料。油漿經(jīng)過減壓蒸餾裝置除去瀝青質(zhì)和部分催化劑后，抽提出芳烴組分，作為生產(chǎn)針狀焦的原料。
[0007]現(xiàn)有油漿精制系統(tǒng)處理后的針狀焦原料固含量不穩(wěn)定，會影響后續(xù)系統(tǒng)中針狀焦產(chǎn)品的強度等質(zhì)量指標，不合格的原料只能返工或降級處理作為普通產(chǎn)品的原料。這樣，為確保生產(chǎn)處合格的針狀焦原料，采購原料油漿時只能選擇固含量低的油漿，對固相含量指標要求較嚴，限制了原料油漿的來源，從而增加了生產(chǎn)成本，影響到企業(yè)的經(jīng)濟效益。
[0008]油漿中所含微粒平均約在10-20微米，其中約20%是5微米以下的細小粒子；采用傳統(tǒng)過濾型設(shè)備無法大量連續(xù)地除去這些微粒，現(xiàn)有的油漿預(yù)處理系統(tǒng)在運行中可除去較大粒徑催化劑微粒，但不能有效去除5微米以下細小的催化劑微粒。特別地，油漿中的膠質(zhì)、瀝青質(zhì)在靜電分離過程與催化劑微粒會產(chǎn)生競爭吸附現(xiàn)象，影響固體微粒脫除效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]為解決現(xiàn)有存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種油漿生產(chǎn)針狀焦原料的系統(tǒng)及方法。
[0010]為達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的:
[0011]一種油漿生產(chǎn)針狀焦原料的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括:減壓蒸餾單元、靜電固液分離單元、抽提單元；其中，所述減壓蒸飽單元通過管路與所述靜電固液分離單元連接；所述抽提單元通過管路與所述靜電固液分離單元或所述減壓蒸餾單元連接。
[0012]其中，所述靜電固液分離單元包括靜電式固液分離器，所述靜電式固液分離器包括直流電源、可編程邏輯控制器和多個靜電式固液分離模塊，所述直流電源連接所述多個靜電式固液分離模塊，為所述多個靜電式固液分離模塊產(chǎn)生電場；所述可編程邏輯控制器連接所述多個靜電式固液分離模塊，控制各個所述靜電式固液分離模塊的運行狀態(tài)；各個所述靜電式固液分離模塊之間并聯(lián)。
[0013]其中，所述系統(tǒng)包括一個所述靜電固液分離單元；或者，所述系統(tǒng)包括兩個或兩個以上所述靜電固液分離單元，各所述靜電固液分離單元之間采用串聯(lián)方式連接。
[0014]其中，所述減壓蒸餾單元包括換熱器、加熱爐和減壓蒸餾塔；所述換熱器通過管路與所述加熱爐的進口相連接，所述加熱爐的出口通過管路與所述減壓蒸餾塔的入口相連接，所述減壓蒸餾塔的出口通過管路與所述靜電固液分離單元的靜電式固液分離器連接。
[0015]其中，所述抽提單元包括抽提裝置和溶劑回收裝置；所述抽提裝置的出口、入口分別通過管路與所述溶劑回收裝置連接；所述抽提裝置的入口連接所述靜電固液分離單元的出口，出口輸出針狀焦原料；或者，所述抽提裝置的入口輸入油漿原料，出口連接所述減壓蒸飽單元的入口。
[0016]其中，所述系統(tǒng)還包括:加氫精制單元；如果所述抽提單元通過管路與所述靜電固液分離單元連接，則所述加氫精制單元連接所述抽提單元的出口 ；如果所述抽提單元通過管路與所述減壓蒸餾單元連接，則所述加氫精制單元連接所述靜電固液分離單元的出
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[0017]一種油漿生產(chǎn)針狀焦原料的方法，所述方法包括:
[0018]原料油漿進入減壓蒸餾單元進行減壓蒸餾，分離出輕質(zhì)油組分、中段油組分和尾油組分；
[0019]所述中段油組分進入靜電固液分離單元進行靜電固液分離，除去殘余的固體微粒，得到精制中段油；
[0020]所述精制中段油進入抽提單元進行溶劑抽提，得到針狀焦原料。
[0021]其中，在得到針狀焦原料后，所述方法還包括:所述針狀焦原料進入加氫精制單元加氫處理，以調(diào)整所述針狀焦原料中的組分含量。
[0022]一種油漿生產(chǎn)針狀焦原料的方法，所述方法包括:原料油漿進入抽提單元進行溶劑抽提，抽提出重芳烴組分；抽提出重芳烴組分后的原料油漿進入減壓蒸餾單元進行減壓蒸餾，分離出適用于生產(chǎn)針狀焦原料的中段油組分；所述中段油組分進入靜電固液分離單元進行靜電固液分離，除去殘余的固體微粒，得到針狀焦原料。
[0023]其中，在得到針狀焦原料后，所述方法還包括:所述針狀焦原料進入加氫精制單元加氫處理，以調(diào)整所述針狀焦原料中的組分含量。
[0024]本發(fā)明采用靜電式固液分離除去除油漿中的催化劑微粒，優(yōu)點是分離的溫度低，阻力小，分離效率比較高，特別是愈細的粉粒，愈易被吸附。通過“減壓蒸餾+靜電分固液離器”工藝組合除去固體微粒，通過“減壓蒸餾+抽提”工藝組合獲得生產(chǎn)針狀焦原料的有效組分，可有效去除油漿中的催化劑微粒，特別是5微米以下細小的催化劑微粒，使處理后的固相含量達到1ppm以下。
[0025]本發(fā)明中先經(jīng)過減壓蒸餾切除大部分催化劑等固體微粒，可有效減輕靜電分離的負荷，同時減壓蒸餾還切除了膠質(zhì)和瀝青質(zhì)等，消除了靜電分離過程的競爭吸附現(xiàn)象，提高了固體微粒脫除效果。
【附圖說明】
[0026]在附圖(其不一定是按比例繪制的)中，相似的附圖標記可在不同的視圖中描述相似的部件。具有不同字母后綴的相似附圖標記可表示相似部件的不同示例。附圖以示例而非限制的方式大體示出了本文中所討論的各個實施例。
[0027]圖1為本發(fā)明實施例一種油漿生產(chǎn)針狀焦原料的系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖2為本發(fā)明實施例靜電式固液分離器的組成結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖3為本發(fā)明實施例加氫精制單元的組成結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖4為本發(fā)明實施例一種油漿生產(chǎn)針狀焦原料方法的流程示意圖；
[0031]圖5為本發(fā)明實施例另一種油漿生產(chǎn)針狀焦原料方法的流程示意圖；
[0032]其中，1、換熱器，2、加熱爐，3、減壓蒸餾塔，4、靜電式固液分離器，5、抽提裝置，6、溶劑回收裝置，7、減壓蒸餾單元，8、靜電固液分離單元，9、抽提單元，10、加氫精制單元，11、反應(yīng)裝置，12、氣液分離裝置，13、脫硫裝置，14、循環(huán)氫壓縮裝置。
【具體實施方式】
[0033]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上，提供一種油漿生產(chǎn)針狀焦原料的系統(tǒng)，該系統(tǒng)尤其適于以高固含量的催化油漿來生產(chǎn)針狀焦原料。
[0034]實施例一
[0035]如圖1所示，本發(fā)明實施例的一種油漿生產(chǎn)針狀焦原料的系統(tǒng)，包括減壓蒸餾單元7、靜電