一種用于生產(chǎn)針狀焦的原料瀝青的處理工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種用于生產(chǎn)針狀焦的原料瀝青的處理工藝，屬于瀝青制備【技術(shù)領(lǐng)域】。該方法包括如下步驟：（1）將煤焦油瀝青與游離碳或含游離碳的組分混合均勻，在320～360℃條件下加熱反應(yīng)后得到改質(zhì)瀝青；（2）將上述改質(zhì)瀝青與溶劑混合均勻得到混合液，采用物理分離的方法除去所述混合液中的不溶物；（3）將除去不溶物后得到的澄清液進(jìn)行分離，分離出澄清液中的溶劑，得到低QI的重質(zhì)餾分；（4）在加氫催化劑存在的條件下對(duì)所述重質(zhì)餾分進(jìn)行加氫處理，得到針狀焦原料瀝青。采用該原料瀝青制備得到的針狀焦具有產(chǎn)率高、熱膨脹系數(shù)低的優(yōu)點(diǎn)，其熱膨脹系數(shù)可以低至0.8×10-6～1.3×10-6/℃。
【專利說明】-種用于生產(chǎn)針狀焦的原料瀝青的處理工藝

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于生產(chǎn)針狀焦的原料浙青的處理工藝，屬于浙青制備技術(shù)領(lǐng) 域。

【背景技術(shù)】
[0002] 針狀焦主要應(yīng)用于電爐煉鋼用石墨電極、鋰電池、核電、航天等領(lǐng)域。根據(jù)生產(chǎn)針 狀焦的原料不同把針狀焦分為煤系針狀焦和油系針狀焦。其中，煤系針狀焦原料有煤焦油、 煤焦油浙青以及通過直接加氫裂化煤制得的液體產(chǎn)物等。煤系針狀焦原料中含有一定量的 喹啉不溶物，它不僅是一些高分子樹脂狀物質(zhì)受熱聚合生成的無(wú)定形碳，還有從煉焦?fàn)t碳 化室隨煤氣帶來的煤粉和焦粉等，屬于針狀焦原料中的雜質(zhì)。根據(jù)針狀焦成焦機(jī)理，針狀焦 的形成須經(jīng)歷不穩(wěn)定中間相小球體的形成、小球體的生長(zhǎng)和融并即堆積中間相的形成、纖 維結(jié)構(gòu)形態(tài)的形成，即生成針狀焦。但在含有雜質(zhì)的原料中，不穩(wěn)定中間相小球體形成后， 其遇到雜質(zhì)碳粒便不能長(zhǎng)大與融并，成焦后不能形成針狀焦的纖維結(jié)構(gòu)形態(tài)，而形成普通 焦的鑲嵌結(jié)構(gòu)，嚴(yán)重影響針狀焦質(zhì)量。
[0003] 為了生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)針狀焦，必須對(duì)煤系針狀焦原料進(jìn)行凈化處理，以除去其中妨礙小 球體生長(zhǎng)的喹啉不溶物等有害物質(zhì)。目前除去煤系針狀焦原料中喹啉不溶物等有害雜質(zhì)的 方法主要有：溶劑法、蒸餾法、離心法、改質(zhì)法等。例如，中國(guó)專利文獻(xiàn)CN102690672A公開 了一種制備煤焦油精制浙青的方法，具體為（1)以煤焦油中溫浙青為原料，將中溫浙青裝 入不銹鋼縮聚反應(yīng)釜中，通氮?dú)獗Ｗo(hù)進(jìn)行輕度熱縮聚反應(yīng)，反應(yīng)溫度為380?480°C，處理 時(shí)間1?7h，氮?dú)饬髁?.082?0.2m 3/h，熱縮聚結(jié)束后，冷卻到室溫得到縮聚產(chǎn)物；（2)將 縮聚產(chǎn)物加入芳香烴溶劑中，進(jìn)行溶劑洗滌過濾，芳香烴溶劑與縮聚產(chǎn)物的質(zhì)量比控制在 2?7:1，洗滌過濾溫度控制在100?200°C，洗滌時(shí)間控制在1?5h，過濾除去濾渣得到 含精制浙青的濾液，將獲得的濾液進(jìn)行減壓蒸餾脫除溶劑，制得喹啉不溶物質(zhì)量百分含量 < 0. 1%的精制浙青。
[0004] 上述技術(shù)通過采用輕度熱縮聚與芳香族溶劑洗滌過濾相結(jié)合去除浙青中的喹啉 不溶物（即QI)，獲得精制浙青。通過該方法制備得到的精制浙青具有喹啉不溶物含量低的 優(yōu)點(diǎn)。但是上述技術(shù)中，中溫煤焦油在380?480°C條件下進(jìn)行熱縮聚反應(yīng)時(shí)，由于熱縮聚 溫度較高，浙青中的部分苯不溶喹啉可溶物（即β樹脂）還會(huì)縮聚形成新的喹啉不溶物，而 β樹脂是浙青制備針狀焦的有效成分，其不但可以提高針狀焦的產(chǎn)率，還可以降低針狀焦 熱膨脹系數(shù)，所以使用上述處理后的精制浙青作為原料制備針狀焦時(shí)，其產(chǎn)率低，而且制備 得到的針狀焦的熱膨脹系數(shù)大，嚴(yán)重影響針狀焦作為電極使用時(shí)的性能。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有技術(shù)中浙青精制過程中熱縮聚反應(yīng)的溫度高 導(dǎo)致縮聚反應(yīng)中部分β樹脂會(huì)發(fā)生縮聚反應(yīng)生成新的喹啉不溶物，從而導(dǎo)致使用該浙青 原料制備針狀焦時(shí)，針狀焦的產(chǎn)率很低、熱膨脹系數(shù)較大的問題，進(jìn)而提供一種用于生產(chǎn)針 狀焦的原料浙青的處理工藝，使用本發(fā)明所述的工藝制備得到的原料制備針狀焦時(shí)產(chǎn)量較 高，且硫的含量非常低，制備得到的針狀焦具有熱膨脹系數(shù)低的優(yōu)點(diǎn)。
[0006] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種用于生產(chǎn)針狀焦的原料浙青的處理工 藝，包括如下步驟：
[0007] (1)將煤焦油浙青與游離碳或含游離碳的組分混合均勻，在320?360°C條件下加 熱反應(yīng)后得到改質(zhì)浙青；
[0008] (2)將上述改質(zhì)浙青與溶劑混合均勻得到混合液，采用物理分離的方法除去所述 混合液中的不溶物；
[0009] (3)將除去不溶物后得到的澄清液進(jìn)行分離，分離出澄清液中的溶劑，得到低QI 的重質(zhì)餾分；
[0010] (4)在加氫催化劑存在的條件下對(duì)所述重質(zhì)餾分進(jìn)行加氫處理，得到針狀焦原料 浙青。
[0011] 所述步驟（1)中，以游離碳的質(zhì)量計(jì)，所述游離碳或含游離碳的組分與所述煤焦油 浙青的添加量比為3:100?20:100。
[0012] 以游離碳的質(zhì)量計(jì)，所述游離碳或含游離碳的組分與所述煤焦油浙青的添加量比 為 5:100 ?12:100。
[0013] 所述步驟（1)中，所述含游離碳的組分中游離碳的含量為15?95wt%，余量為雜 質(zhì)。
[0014] 所述步驟（1)中，所述含游離碳的組分是通過將煤焦油浙青與溶劑充分混合后得 到混合液，然后采用物理分離方法除去所述混合液中的不溶物，該不溶物即為含游離碳的 組分；
[0015] 其中，所述溶劑為洗油、吸收油、蒽油或喹啉中的任意一種或幾種，所述溶劑與煤 焦油浙青的質(zhì)量比為3?6。
[0016] 所述步驟（1)中，所述游離碳是在50?70°C下，將煤焦油浙青或含游離碳的組分 與溶劑充分混合后得到混合液，然后在2000?3000G離心力下分離除去所述混合液中的不 溶物，該不溶物即為游離碳；
[0017] 其中，所述溶劑為洗油、吸收油、蒽油或喹啉中的一種或幾種，所述溶劑與所述煤 焦油浙青或含自由碳組分的質(zhì)量比為8?10。
[0018] 所述步驟（1)中，所述加熱反應(yīng)時(shí)間為5?8h。
[0019] 所述步驟（2)中，所述溶劑為煤系輕質(zhì)油與煤系芳香族油的混合物，或者是BTX與 煤系芳香族油的混合物，所述煤系輕質(zhì)油或者BTX與煤系芳香族油的質(zhì)量比為0. 25-19 ;所 述溶劑與所述浙青的質(zhì)量比為〇. 5-10。
[0020] 所述煤系輕質(zhì)油為氣體輕油、焦油輕油、石腦油輕油中的一種或者多種，所述煤系 芳香族油為洗油、吸收油、甲酚油、蒽油中的一種或者多種。
[0021] 所述步驟（4)中的加氫催化劑為Ni-Mo系催化劑或Ni-W系催化劑中的任意一種； 所述加氫處理的條件為：溫度為300?450°C，壓力為5?20Mpa。
[0022] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)：
[0023] (1)本發(fā)明所述用于生產(chǎn)針狀焦的原料浙青的處理工藝，首先通過在原料煤焦油 浙青中加入游離碳或含游離碳的組分，再在320?360°C的較低溫度條件下進(jìn)行熱處理，由 于原料中加入了游離碳或含游離碳的組分，使得原料煤焦油浙青可在較低溫度下改質(zhì)，從 而使得原料中僅甲苯可溶物發(fā)生縮聚反應(yīng)生成β樹脂，而β樹脂不會(huì)進(jìn)一步發(fā)生縮聚反 應(yīng)，相當(dāng)于獲得的改質(zhì)浙青中僅增加了 β樹脂的含量，避免了現(xiàn)有技術(shù)中出現(xiàn)的浙青改質(zhì) 時(shí)β樹脂會(huì)進(jìn)一步縮聚形成新的喹啉不溶物的缺點(diǎn)；再將該高β樹脂含量的改質(zhì)浙青進(jìn) 行溶劑分離時(shí)，可以去除改質(zhì)浙青中原有的喹啉不溶物以及加入的游離碳或含游離碳的組 分；再對(duì)經(jīng)分離去除溶劑后的重質(zhì)餾分進(jìn)行加氫處理制備得到針狀焦用原料浙青，該原料 浙青中β樹脂含量高達(dá)32. 19?35. 93wt%，QI低至0. 01?0. 06%，原料浙青的收率高達(dá) 62. 83?92. 93wt%，采用該原料浙青制備得到的針狀焦具有產(chǎn)率高、熱膨脹系數(shù)低的優(yōu)點(diǎn)， 其熱膨脹系數(shù)可以低至〇. 8X ΚΓ6?1. 3X 1(T7°C。
[0024] (2)本發(fā)明所述用于生產(chǎn)針狀焦的原料浙青的處理工藝，進(jìn)一步優(yōu)選以游離碳的 質(zhì)量計(jì)，所述游離碳或含游離碳的組分與所述煤焦油浙青添加量的比為3:100?20:100， 在該添加量下制備得到的針狀焦原料浙青的收率可以達(dá)到63. 21?67. 93wt%，原料浙青中 β樹脂含量可以高達(dá)32. 41?35. 92wt%，而QI值可降低至0. 01?0. 04wt%，采用該針狀焦 原料浙青制備得到的針狀焦具有產(chǎn)率高、熱膨脹系數(shù)低的優(yōu)點(diǎn)，并且針狀焦的熱膨脹系數(shù) 可低至 0.8ΧΚΓ6 ?1.2Xl(r7°C。
[0025] (3)本發(fā)明所述用于生產(chǎn)針狀焦的原料浙青的處理工藝，進(jìn)一步優(yōu)選以游離碳的 質(zhì)量計(jì)，所述游離碳或含游離碳的組分與所述煤焦油浙青添加量的比為5:100?12:100， 在該添加量下制備得到的針狀焦原料浙青的收率可以達(dá)到66. 58?67. 93wt%，原料浙青 中β樹脂含量可以高達(dá)35. 34?35. 92wt%，而QI值可降低至0. 01?0. 02wt%，采用該 針狀焦原料浙青制備得到的針狀焦具有極高的產(chǎn)率、且熱膨脹系數(shù)可以低至〇. 8X ΚΓ6? 1. 0 X 1(T7°C，與現(xiàn)有技術(shù)中針狀焦的熱膨脹系數(shù)相比可降低0. 4X ΚΓ6?0. 6 X 1(T6/°C，具 有極低的熱膨脹系數(shù)的優(yōu)點(diǎn)。

【具體實(shí)施方式】
[0026] 以下結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步具體描述，但不局限于此。
[0027] 實(shí)施例1
[0028] (1)將1000g的煤焦油與30g的游離碳混合均勻，在360°C條件下加熱反應(yīng)8h后 得到改質(zhì)浙青；
[0029] (2)將上述改質(zhì)浙青與溶劑混合均勻得到混合液，在1000g的離心力下進(jìn)行離心 分離除去所述混合液中的不溶物，其中所述溶劑為氣體輕油與吸收油的混合物，所述氣體 輕油與吸收油的質(zhì)量比為19 ;所述溶劑與所述改質(zhì)浙青的質(zhì)量比為10 ;
[0030] (3)將除去不溶物后得到的澄清液送入分離器，分離出澄清液中的輕質(zhì)溶劑，得到 低QI的重質(zhì)餾分；
[0031] (4)在加氫催化劑存在的條件下對(duì)所述重質(zhì)餾分進(jìn)行加氫處理，得到針狀焦原料 浙青A ;其中，加氫處理的溫度條件為450°C、壓力為5MPa，本實(shí)施例中所述的加氫催化劑為 Ni-W系催化劑。
[0032] 本發(fā)明中所述游離碳的制備方法如下：
[0033] 在70°C條件下，將煤焦油與溶劑充分混合，得到混合液，然后在2000g的離心力下 進(jìn)行離心分離除去所述混合液中的不溶物，得到的不溶物即為游離碳，進(jìn)行離心分離的所 述混合液的粘度為40mpa · s ;
[0034] 所述溶劑為喹啉，所述喹啉與所述煤焦油的質(zhì)量比為8。
[0035] 實(shí)施例2
[0036] (1)將1000g的煤焦油與40g的游離碳混合均勻，在350°C條件下加熱反應(yīng)10h后 得到改質(zhì)浙青；
[0037] (2)將上述改質(zhì)浙青與溶劑混合均勻得到混合液，在1200g的離心力下進(jìn)行離心 分離除去所述混合液中的不溶物，其中所述溶劑為焦油輕油與洗油的混合物，所述焦油輕 油與洗油的質(zhì)量比為15 ;所述溶劑與所述改質(zhì)浙青的質(zhì)量比為8 ;
[0038] (3)將除去不溶物后得到的澄清液送入分離器，分離出澄清液中的輕質(zhì)溶劑，得到 低QI的重質(zhì)餾分；
[0039] (4)在加氫催化劑存在的條件下對(duì)所述重質(zhì)餾分進(jìn)行加氫處理，得到針狀焦原料 浙青B ;其中，加氫處理的溫度條件為430°C、壓力為7MPa，本實(shí)施例中所述的加氫催化劑為 Ni-Mo系催化劑。
[0040] 本發(fā)明中所述游離碳的制備方法如下：
[0041] 在60°C條件下，將煤焦油浙青與溶劑充分混合，得到混合液，然后在2000g的離心 力下進(jìn)行離心分離除去所述混合液中的不溶物，得到的不溶物即為游離碳，進(jìn)行離心分離 的所述混合液的粘度為40mpa · s ;
[0042] 所述溶劑為吸收油，所述吸收油與所述煤焦油浙青的質(zhì)量比為9。
[0043] 實(shí)施例3
[0044] (1)將1000g的煤焦油與50g的游離碳混合均勻，在360°C條件下加熱反應(yīng)8h后 得到改質(zhì)浙青；
[0045] (2)將上述改質(zhì)浙青與溶劑混合均勻得到混合液，在1300g的離心力下進(jìn)行離心 分離除去所述混合液中的不溶物，其中所述溶劑為焦油輕油、石腦油輕油與洗油的混合物， 所述焦油輕油與石腦油輕油的混合質(zhì)量比可為任意，本實(shí)施例優(yōu)選焦油輕油與石腦油的質(zhì) 量比為5:5,此外，進(jìn)一步控制焦油輕油與石腦油的混合物的總質(zhì)量與洗油的質(zhì)量比為15 ; 所述溶劑與所述改質(zhì)浙青的質(zhì)量比為8 ;
[0046] (3)將除去不溶物后得到的澄清液送入分離器，分離出澄清液中的輕質(zhì)溶劑，得到 低QI的重質(zhì)餾分；
[0047] (4)在加氫催化劑存在的條件下對(duì)所述重質(zhì)餾分進(jìn)行加氫處理，得到針狀焦原料 浙青C，其中加氫處理的溫度條件為420°C、壓力為8MPa，本實(shí)施例中所述的加氫催化劑為 Ni-Mo系催化劑。
[0048] 本發(fā)明中所述游離碳的制備方法如下：
[0049] 在50°C條件下，將游離碳含量為80wt%的含游離碳的組分與溶劑充分混合，得到 混合液，然后在2000g的離心力下進(jìn)行離心分離除去所述混合液中的不溶物，得到的不溶 物即為游離碳，進(jìn)行離心分離的所述混合液的粘度為40mpa · s ;
[0050] 所述溶劑可以為以任意配比得到的蒽油和洗油的混合物，本實(shí)施例中選擇蒽油與 洗油的質(zhì)量比為3:7,所述蒽油和洗油混合物與所述含游離碳的組分的質(zhì)量比為10 ;本實(shí) 施例中所述含游離碳的組分為由本發(fā)明中實(shí)施例7中所述含游離碳的制備方法制備得到 的。
[0051] 實(shí)施例4
[0052] (1)將1000g的煤焦油與500g的含游離碳的組分混合均勻，其中所述含游離碳的 組分中游離碳的含量為15wt%，在350°C條件下加熱反應(yīng)10h后得到改質(zhì)浙青；
[0053] (2)將上述改質(zhì)浙青與溶劑混合均勻得到混合液，在1300g的離心力下進(jìn)行離心 分離除去所述混合液中的不溶物，其中所述溶劑為石腦油輕油與甲酚油的混合物，所述石 腦油輕油與甲酚油的質(zhì)量比為12 ;所述溶劑與所述改質(zhì)浙青的質(zhì)量比為6 ;
[0054] (3)將除去不溶物后得到的澄清液送入分離器，分離出澄清液中的輕質(zhì)溶劑，得到 低QI的重質(zhì)餾分；
[0055] (4)在加氫催化劑存在的條件下對(duì)所述重質(zhì)餾分進(jìn)行加氫處理，得到針狀焦原料 浙青D，其中加氫處理的溫度條件為400°C、壓力為12MPa，本實(shí)施例中所述的加氫催化劑為 Ni-Mo系催化劑。
[0056] 本發(fā)明中所述含游離碳的組分的制備方法如下：
[0057] 將煤焦油浙青與溶劑充分混合，得到混合液，在1200g的離心力下進(jìn)行離心分離 除去所述混合液中的不溶物，進(jìn)行離心分離的所述混合液的粘度為74mpa · s ;
[0058] 所述溶劑為洗油；所述溶劑與所述煤焦油浙青的質(zhì)量比為3。
[0059] 實(shí)施例5
[0060] (1)將l〇〇〇g的煤焦油與400g的含游離碳的組分混合均勻，其中所述含游離碳的 組分中游離碳的含量為25. lwt%，在340°C條件下加熱反應(yīng)12h后得到改質(zhì)浙青；
[0061] (2)將上述改質(zhì)浙青與溶劑混合均勻得到混合液，在1400g的離心力下進(jìn)行離心 分離除去所述混合液中的不溶物，其中所述溶劑為石腦油輕油與蒽油的混合物，所述石腦 油輕油與蒽油的質(zhì)量比為10 ;所述溶劑與所述改質(zhì)浙青的質(zhì)量比為5 ;
[0062] (3)將除去不溶物后得到的澄清液送入分離器，分離出澄清液中的輕質(zhì)溶劑，得到 低QI的重質(zhì)餾分；
[0063] (4)在加氫催化劑存在的條件下對(duì)所述重質(zhì)餾分進(jìn)行加氫處理，得到針狀焦原料 浙青E，其中加氫處理的溫度條件為380°C、壓力為14MPa，本實(shí)施例中所述的加氫催化劑為 Ni-W系催化劑。
[0064] 本發(fā)明中所述含游離碳的組分的制備方法如下：
[0065] 將煤焦油與溶劑充分混合，得到混合液，采用過濾分離的方法除去所述混合液中 的不溶物，進(jìn)行過濾分離的所述混合液的粘度為81mpa · s ;
[0066] 所述溶劑為吸收油；所述溶劑與所述煤焦油的質(zhì)量比為3. 5。
[0067] 實(shí)施例6
[0068] (1)將1000g的煤焦油與120g的游離碳混合均勻，在360°C條件下加熱反應(yīng)8h后 得到改質(zhì)浙青；
[0069] (2)將上述改質(zhì)浙青與溶劑混合均勻得到混合液，經(jīng)過濾除去混合液中的不溶物， 其中所述溶劑為BTX與蒽油的混合物，所述BTX與蒽油的質(zhì)量比為8 ;所述溶劑與所述改質(zhì) 浙青的質(zhì)量比為4 ;
[0070] (3)將除去不溶物后得到的澄清液送入分離器，分離出澄清液中的輕質(zhì)溶劑，得到 低QI的重質(zhì)餾分；
[0071] (4)在加氫催化劑存在的條件下對(duì)所述重質(zhì)餾分進(jìn)行加氫處理，得到針狀焦原料 浙青F，其中加氫處理的溫度條件為350°C、壓力為16MPa，本實(shí)施例中所述的加氫催化劑為 Ni-W系催化劑。
[0072] 本發(fā)明中所述游離碳制備方法如下：
[0073] 在70°C條件下，將煤焦油與溶劑充分混合，得到混合液，在2000g的離心力下進(jìn)行 離心分離除去所述混合液中的不溶物，進(jìn)行離心分離的所述混合液的粘度為83mpa · s ;
[0074] 所述溶劑為喹啉；所述溶劑與所述煤焦油的質(zhì)量比為7. 5。
[0075] 實(shí)施例7
[0076] (1)將1000g的煤焦油與200g的含游離碳的組分混合均勻，其中所述含游離碳的 組分中游離碳的含量為71. 3wt%，在330°C條件下加熱反應(yīng)12h后得到改質(zhì)浙青；
[0077] (2)將上述改質(zhì)浙青與溶劑混合均勻得到混合液，經(jīng)旋風(fēng)分離除去所述混合液中 的不溶物；其中所述溶劑為BTX與蒽油的混合物，所述BTX與蒽油的質(zhì)量比為6 ;所述溶劑 與所述改質(zhì)浙青的質(zhì)量比為3 ;
[0078] (3)將除去不溶物后得到的澄清液送入分離器，分離出澄清液中的輕質(zhì)溶劑，得到 低QI的重質(zhì)餾分；
[0079] (4)在加氫催化劑存在的條件下對(duì)所述重質(zhì)餾分進(jìn)行加氫處理，得到針狀焦原料 浙青G，其中加氫處理的溫度條件為330°C、壓力為19MPa，本實(shí)施例中所述的加氫催化劑為 Ni-W系催化劑。
[0080] 本發(fā)明中所述含游離碳的組分的制備方法如下：
[0081] 將煤焦油與溶劑充分混合，得到混合液，在900g的離心力下進(jìn)行離心分離除去所 述混合液中的不溶物，進(jìn)行離心分離的所述混合液的粘度為87mpa · s ;
[0082] 所述溶劑為喹啉；所述溶劑與所述煤焦油的質(zhì)量比為4. 5。
[0083] 實(shí)施例8
[0084] (1)將1000g的煤焦油與200g的含游離碳的組分混合均勻，其中所述含游離碳的 組分中游離碳的含量為82. 7wt%，在320°C條件下加熱反應(yīng)16h后得到改質(zhì)浙青；
[0085] (2)將上述改質(zhì)浙青與溶劑混合均勻得到混合液，在1500g的離心力下進(jìn)行離心 分離除去所述混合液中的不溶物，其中所述溶劑為BTX與洗油的混合物，所述BTX與洗油的 質(zhì)量比為4 ;所述溶劑與所述改質(zhì)浙青的質(zhì)量比為2 ;
[0086] (3)將除去不溶物后得到的澄清液送入分離器，分離出澄清液中的輕質(zhì)溶劑，得到 低QI的重質(zhì)餾分；
[0087] (4)在加氫催化劑存在的條件下對(duì)所述重質(zhì)餾分進(jìn)行加氫處理，得到針狀焦原料 浙青H，其中加氫處理的溫度條件為320°C、壓力為18MPa，本實(shí)施例中所述的加氫催化劑為 Ni-W系催化劑。
[0088] 本發(fā)明中所述含游離碳的組分的制備方法如下：
[0089] 將煤焦油與溶劑充分混合，得到混合液，在800g的離心力下進(jìn)行離心分離除去所 述混合液中的不溶物，進(jìn)行離心分離的所述混合液的粘度為89mpa · s ;
[0090] 所述溶劑為喹啉；所述溶劑與所述煤焦油的質(zhì)量比為5。
[0091] 實(shí)施例9
[0092] (1)將1000g的煤焦油與200g的含游離碳的組分混合均勻，其中所述含游離碳的 組分中游離碳的含量為95wt%，，在360°C條件下加熱反應(yīng)8h后得到改質(zhì)浙青；
[0093] (2)將上述改質(zhì)浙青與溶劑混合均勻得到混合液，在1500g的離心力下進(jìn)行離心 分離除去所述混合液中的不溶物，其中所述溶劑為BTX與吸收油的混合物，所述BTX與吸收 油的質(zhì)量比為2 ;所述溶劑與所述改質(zhì)浙青的質(zhì)量比為1 ;
[0094] (3)將除去不溶物后得到的澄清液送入分離器，分離出澄清液中的輕質(zhì)溶劑，得到 低QI的重質(zhì)餾分；
[0095] (4)在加氫催化劑存在的條件下對(duì)所述重質(zhì)餾分進(jìn)行加氫處理，得到針狀焦原料 浙青I，其中加氫處理的溫度條件為300°C、壓力為20MPa，本實(shí)施例中所述的加氫催化劑為 Ni-W系催化劑。
[0096] 本發(fā)明中所述含游離碳的組分的制備方法如下：
[0097] 將煤焦油與溶劑充分混合，得到混合液，在700g的離心力下進(jìn)行離心分離除去所 述混合液中的不溶物，進(jìn)行離心分離的所述混合液的粘度為91mpa · s ;
[0098] 所述溶劑可以是以任意比例混配的喹啉和洗油的混合物，本實(shí)施例優(yōu)選溶劑中喹 啉與洗油以質(zhì)量比6:4混合；所述溶劑與所述煤焦油的質(zhì)量比為5. 5。
[0099] 實(shí)施例10
[0100] (1)將1000g的煤焦油與400g的含游離碳的組分混合均勻，其中所述含游離碳的 組分中游離碳的含量為50wt%，在360°C條件下加熱反應(yīng)8h后得到改質(zhì)浙青；
[0101] (2)將上述改質(zhì)浙青與溶劑混合均勻得到混合液，在1500g的離心力下進(jìn)行離心 分離除去所述混合液中的不溶物，其中所述溶劑為BTX與甲酚油的混合物，所述BTX與甲酚 油的質(zhì)量比為〇. 25 ;所述溶劑與所述改質(zhì)浙青的質(zhì)量比為0. 5 ;
[0102] (3)將除去不溶物后得到的澄清液送入分離器，分離出澄清液中的輕質(zhì)溶劑，得到 低QI的重質(zhì)餾分；
[0103] (4)在加氫催化劑存在的條件下對(duì)所述重質(zhì)餾分進(jìn)行加氫處理，得到針狀焦原料 浙青J，其中加氫處理的溫度條件為300°C、壓力為20MPa，本實(shí)施例中所述的加氫催化劑為 Ni-W系催化劑。
[0104] 本發(fā)明中所述含游離碳的組分的制備方法如下：
[0105] 將煤焦油與溶劑充分混合，得到混合液，通過過濾除去所述混合液中的不溶物，進(jìn) 行離心分離的所述混合液的粘度為93mpa · S ;
[0106] 所述溶劑可以是以任意比例混配的吸收油和蒽油的混合物，本實(shí)施例優(yōu)選溶劑中 吸收油與蒽油以質(zhì)量比4 :6混合；所述溶劑與所述煤焦油的質(zhì)量比為6。
[0107] 實(shí)施例11
[0108] (1)將1000g的煤焦油與25g的游離碳混合均勻，在360°C條件下加熱反應(yīng)8h后 得到改質(zhì)浙青；
[0109] (2)將上述改質(zhì)浙青與溶劑混合均勻得到混合液，在1000g的離心力下進(jìn)行離心 分離除去所述混合液中的不溶物，其中所述溶劑為氣體輕油與吸收油的混合物，所述氣體 輕油與吸收油的質(zhì)量比為19 ;所述溶劑與所述改質(zhì)浙青的質(zhì)量比為10 ;
[0110] (3)將除去不溶物后得到的澄清液送入分離器，分離出澄清液中的輕質(zhì)溶劑，得到 低QI的重質(zhì)餾分；
[0111] (4)在加氫催化劑存在的條件下對(duì)所述重質(zhì)餾分進(jìn)行加氫處理，得到針狀焦原料 浙青K，其中加氫處理的溫度條件為450°C、壓力為5MPa，本實(shí)施例中所述的加氫催化劑為 Ni-W系催化劑。
[0112] 本發(fā)明中所述游離碳的制備方法如下：
[0113] 在70°C條件下，將煤焦油與溶劑充分混合，得到混合液，然后在2000g的離心力下 進(jìn)行離心分離除去所述混合液中的不溶物，得到的不溶物即為游離碳，進(jìn)行離心分離的所 述混合液的粘度為40mpa · s ;
[0114] 所述溶劑為喹啉，所述喹啉與所述煤焦油的質(zhì)量比為8。
[0115] 實(shí)施例12
[0116] (1)將l〇〇〇g的煤焦油與220g的游離碳混合均勻，在360°C條件下加熱反應(yīng)8h后 得到改質(zhì)浙青；
[0117] (2)將上述改質(zhì)浙青與溶劑混合均勻得到混合液，在1000g的離心力下進(jìn)行離心 分離除去所述混合液中的不溶物，其中所述溶劑為洗油；所述溶劑與所述改質(zhì)浙青的質(zhì)量 比為15 ;
[0118] (3)將除去不溶物后得到的澄清液送入分離器，分離出澄清液中的輕質(zhì)溶劑，得到 低QI的重質(zhì)餾分；
[0119] (4)在加氫催化劑存在的條件下對(duì)所述重質(zhì)餾分進(jìn)行加氫處理，得到針狀焦原料 浙青L，其中加氫處理的溫度條件為480°C、壓力為5MPa，本實(shí)施例中所述的加氫催化劑為 Ni-W系催化劑。
[0120] 本發(fā)明中所述游離碳的制備方法如下：
[0121] 在70°C條件下，將煤焦油與溶劑充分混合，得到混合液，然后在2000g的離心力下 進(jìn)行離心分離除去所述混合液中的不溶物，得到的不溶物即為游離碳，進(jìn)行離心分離的所 述混合液的粘度為40mpa · s ;
[0122] 所述溶劑為喹啉，所述喹啉與所述煤焦油的質(zhì)量比為8。
[0123] 需要說明的是，上述所有實(shí)施例中的加氫反應(yīng)可以在現(xiàn)有技術(shù)中使用的任意形式 的可進(jìn)行加氫反應(yīng)的裝置中進(jìn)行，如流通式鼓泡反應(yīng)塔等，作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述加氫 反應(yīng)器可以是固定床加氫反應(yīng)器，從而避免了得到的制備針狀焦的原料中存在催化劑沉淀 的現(xiàn)象。
[0124] 上述實(shí)施例中的分離器的工作原理為：對(duì)所述除去不溶物后得到的澄清液進(jìn)行閃 蒸分離，分離成溶劑油與低QI的重質(zhì)。所述分離器在加溫至350°C，物料進(jìn)入分離器內(nèi)，沸 點(diǎn)350°C以下的成分變成蒸發(fā)氣體在分離器上部，沸點(diǎn)350°C以上的成分形成液體或漿態(tài) 置于分離器底部。本發(fā)明中所述的低QI的重質(zhì)餾分即為350°C以上的成分。
[0125] 此外，上述實(shí)施例中，所述Ni-Mo系催化劑和所述Ni-W系催化劑可以是Ni和Mo 或者是Ni和W的金屬微粒，也可以是將所述活性組分Ni和Mo或者Ni和W負(fù)載在催化劑 載體上制備而成，所述載體可以是A1 203載體，本發(fā)明中所述催化劑的選擇均為本領(lǐng)域常用 的現(xiàn)有技術(shù)，因此在本發(fā)明中不再贅述。此外，本發(fā)明中所述的Ni-Mo系催化劑和所述Ni-W 系催化劑為市售的任意產(chǎn)品。
[0126] 實(shí)駘例
[0127] 為了說明本發(fā)明中所述技術(shù)方案相比于現(xiàn)有技術(shù)具有實(shí)質(zhì)性技術(shù)效果，本發(fā)明設(shè) 置了以下實(shí)驗(yàn)例：
[0128] 在實(shí)驗(yàn)時(shí)，上述實(shí)施例中使用的煤焦油浙青的性質(zhì)如表1所示：
[0129] 表1煤焦油浙青的性質(zhì)
[0130]

【權(quán)利要求】
1. 一種用于生產(chǎn)針狀焦的原料浙青的處理工藝，包括如下步驟： (1) 將煤焦油浙青與游離碳或含游離碳的組分混合均勻，在320?360°C條件下加熱反 應(yīng)后得到改質(zhì)浙青； (2) 將上述改質(zhì)浙青與溶劑混合均勻得到混合液，采用物理分離的方法除去所述混合 液中的不溶物； (3) 將除去不溶物后得到的澄清液進(jìn)行分離，分離出澄清液中的溶劑，得到低QI的重 質(zhì)餾分； (4) 在加氫催化劑存在的條件下對(duì)所述重質(zhì)餾分進(jìn)行加氫處理，得到針狀焦原料浙青。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述用于生產(chǎn)針狀焦的原料浙青的處理工藝，其特征在于，所述步 驟（1)中，以游離碳的質(zhì)量計(jì)，所述游離碳或含游離碳的組分與所述煤焦油浙青的添加量比 為 3:100 ?20:100。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述用于生產(chǎn)針狀焦的原料浙青的處理工藝，其特征在于，以游 離碳的質(zhì)量計(jì)，所述游離碳或含游離碳的組分與所述煤焦油浙青的添加量比為5:100? 12:100。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1?3任一所述用于生產(chǎn)針狀焦的原料浙青的處理工藝，其特征在于， 所述步驟（1)中，所述含游離碳的組分中游離碳的含量為15?95wt%，余量為雜質(zhì)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1?4任一所述用于生產(chǎn)針狀焦的原料浙青的處理工藝，其特征在于， 所述步驟（1)中，所述含游離碳的組分是通過將煤焦油浙青與溶劑充分混合后得到混合液， 然后采用物理分離方法除去所述混合液中的不溶物，該不溶物即為含游離碳的組分； 其中，所述溶劑為洗油、吸收油、蒽油或喹啉中的任意一種或幾種，所述溶劑與煤焦油 浙青的質(zhì)量比為3?6。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1?4任一所述用于生產(chǎn)針狀焦的原料浙青的處理工藝，其特征在于， 所述步驟（1)中，所述游離碳是在50?70°C下，將煤焦油浙青或含游離碳的組分與溶劑充 分混合后得到混合液，然后在2000?3000G離心力下分離除去所述混合液中的不溶物，該 不溶物即為游離碳； 其中，所述溶劑為洗油、吸收油、蒽油或喹啉中的一種或幾種，所述溶劑與所述煤焦油 浙青或含自由碳組分的質(zhì)量比為8?10。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1?6任一所述用于生產(chǎn)針狀焦的原料浙青的處理工藝，其特征在于， 所述步驟（1)中，所述加熱反應(yīng)時(shí)間為5?8h。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1?7任一所述用于生產(chǎn)針狀焦的原料浙青的處理工藝，其特征在于， 所述步驟（2)中，所述溶劑為煤系輕質(zhì)油與煤系芳香族油的混合物，或者是BTX與煤系芳香 族油的混合物，所述煤系輕質(zhì)油或者BTX與煤系芳香族油的質(zhì)量比為0. 25-19 ;所述溶劑與 所述浙青的質(zhì)量比為〇. 5-10。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述用于生產(chǎn)針狀焦的原料浙青的處理工藝，其特征在于，所述煤 系輕質(zhì)油為氣體輕油、焦油輕油、石腦油輕油中的一種或者多種，所述煤系芳香族油為洗 油、吸收油、甲酚油、蒽油中的一種或者多種。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1?9任一所述用于生產(chǎn)針狀焦的原料浙青的處理工藝，其特征在 于，所述步驟（4)中的加氫催化劑為Ni-Mo系催化劑或Ni-W系催化劑中的任意一種，所述 加氫處理的條件為：溫度為300?450°C，壓力為5?20Mpa。
【文檔編號(hào)】C10C3/06GK104232136SQ201310231394
【公開日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2013年6月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月9日
【發(fā)明者】井口憲二, 坂脇弘二 申請(qǐng)人:任相坤