FCC油漿溶劑萃取研制針狀焦.pdf

1、研制石油系針狀焦是出于兩個目的，一是煉油加工原料油重質(zhì)化趨勢明顯加快，無論是對進口原油還是國內(nèi)生產(chǎn)原油來說，重質(zhì)油占到40％以上，給煉化企業(yè)帶來的是結(jié)焦問題和產(chǎn)焦量上升，油品產(chǎn)率和產(chǎn)量都受影響，因此說原油的深加工是煉化企業(yè)必須面臨的十分緊迫的課題；二是近年來我國冶金工業(yè)迅速發(fā)展，特別是為滿足國家節(jié)能環(huán)保形勢的需要，電爐煉鋼技術(shù)大規(guī)模在我國的推廣應(yīng)用，使得對冶金用石墨電極需求大增，也必然帶來對石墨電極原料—針狀焦需求的大增。因為國內(nèi)生產(chǎn)針

2、狀焦無論質(zhì)量或數(shù)量都不能滿足需要，而必須依賴進口。 用催化裂化油漿或乙烯焦油作為制備針狀焦的原料，不但使原來作為燃料油的渣油發(fā)揮其潛在價值，同時也滿足國內(nèi)對針狀焦的需要。本論文正是以糠醛為萃取溶劑，萃取FCC油漿，富集芳烴餾分，并以富芳餾分或與乙烯焦油的調(diào)和料作為焦化原料，經(jīng)過炭化、焦化及煅燒從而制備出了優(yōu)質(zhì)針狀焦，性能指標(biāo)達到或超過國外同類產(chǎn)品的水平。本論文主要工作有以下幾個方面： ①原料萃取。在連續(xù)萃取裝置上，進行了

3、不同萃取溫度和劑油比萃取條件下的正交實驗，結(jié)果表明，選擇性隨劑油比增大而提高，隨溫度升高而下降；同時隨萃取溫度升高，抽出油密度減少，相對分子量和氫碳原子比增加。原料中芳烴含量高，萃取效果好。在溫度50℃、劑油比2:1情況下，萃取效率最高。通過四組分分析、紅外及核磁等手段研究，萃取前后的組分發(fā)生很大變化，芳烴由原來52％提高到90％，硫含量由0.36％降低至0.20％，芳碳原子數(shù)由9.36提高到16.5，環(huán)烷碳原子由6.4提高到8.52。

4、重金屬離子含量降低，熱解縮聚反應(yīng)趨于溫和。 ②通過偏光顯微鏡、紅外和核磁等手段，分析炭化過程中中間相瀝青的組成和偏光顯微結(jié)構(gòu)變化，研究FCC油漿及其富芳餾分(FCCRF)的熱轉(zhuǎn)化行為。結(jié)果表明，F(xiàn)LORY公式揭示了小球成型的基本規(guī)律，其生長和球體分布變化是內(nèi)在必然，喹啉不溶物、高粘及多活性中心都將阻止小球的發(fā)育。認(rèn)為壓力、溫度及原料組成對炭化過程有決定性的影響；雖然它們作用途徑不同，但有相互制約的關(guān)系。對給定的原料來說，在合適的

5、溫度條件下，適當(dāng)提高壓力將有利于中間相及生焦的成型；另外看到，炭化過程是熱解和縮聚過程，合適的原料組成是炭素材料制備的前提條件。乙烯焦油和催化裂化富芳烴餾分混合，可以起到共炭化的協(xié)同效應(yīng)。以FCC油漿富芳餾分或其與乙烯焦油混合料為炭化原料，在3.5MPa,400～430℃，6～20hr/500℃，1.0MPa,3～4hr,惰性氣體保護下炭化可以得到優(yōu)質(zhì)針狀焦。 ③借助高溫流變儀、偏光顯微鏡和X射線衍射儀等，研究了催化裂化油漿中間

6、相(FCC-MP)及其富芳餾分中間相(FCCRF-MP)的流變性，試圖揭示中間相瀝青的顯微組織結(jié)構(gòu)和流變性間的關(guān)系，結(jié)果表明，不但剪切應(yīng)力影響中間相瀝青的顯微組織結(jié)構(gòu)，而且，中間相的顯微組織結(jié)構(gòu)同樣影響體系的流變性能。大融并體流線結(jié)構(gòu)中間相瀝青顯示更強的非牛頓特征，溫度敏感性也更大，表觀粘度更低。FCCRF-MP的流變性優(yōu)于FCC-MP。 ④借助X射線衍射、差熱分析及紅外等手段，對石油焦煅燒前后的晶體結(jié)構(gòu)特征進行了研究，結(jié)果表明