ES3064238T3 - Process to obtain synthetic pitches with high softening point from medium and heavy aromatic oils - Google Patents

Process to obtain synthetic pitches with high softening point from medium and heavy aromatic oils

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ES3064238T3 ES24223290T ES24223290T ES3064238T3 ES 3064238 T3 ES3064238 T3 ES 3064238T3 ES 24223290 T ES24223290 T ES 24223290T ES 24223290 T ES24223290 T ES 24223290T ES 3064238 T3 ES3064238 T3 ES 3064238T3
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De Tejada Del Valle Laura Diez
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Abstract

La presente invención se refiere a un proceso para producir precursores de materiales de carbono, en particular a partir de aceites aromáticos medios y pesados, mediante reacciones de polimerización oxidativa térmica, por lo que la invención pertenece al campo de la obtención de precursores de carbono a partir de diferentes fuentes, mejorando el rendimiento total de carbono. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)The present invention relates to a process for producing carbon precursors, particularly from medium and heavy aromatic oils, through thermal oxidative polymerization reactions. Therefore, the invention belongs to the field of obtaining carbon precursors from different sources, improving the overall carbon yield. (Automatic translation using Google Translate, no legal value)

Description

[0001] PROCEDIMIENTO PARA OBTENER BREAS SINTÉTICAS CON ALTO PUNTO DE[0001] PROCEDURE FOR OBTAINING SYNTHETIC TARS WITH A HIGH FIRE POINT

[0002] REBLANDECIMIENTO A PARTIR DE ACEITES AROMÁTICOS MEDIOS Y PESADOS[0002] SOFTENING FROM MEDIUM AND HEAVY AROMATIC OILS

[0004] Campo de la invención[0004] Field of invention

[0006] La presente invención se refiere a un procedimiento para obtener breas sintéticas a partir de aceites aromáticos medios y pesados mediante reacciones de polimerización térmica oxidativa. El procedimiento de la invención permite obtener una brea sintética con un alto punto de reblandecimiento y mejorar el rendimiento de carbono total en el procedimiento.[0006] The present invention relates to a process for obtaining synthetic pitches from medium and heavy aromatic oils by means of oxidative thermal polymerization reactions. The process of the invention allows obtaining a synthetic pitch with a high softening point and improving the total carbon yield in the process.

[0008] Antecedentes de la invención[0008] Background of the invention

[0010] Las breas de alquitrán de hulla, producidas en la forma de un residuo de destilación del alquitrán de hulla, se utilizan comúnmente como ligante en la producción de ánodos de carbono para la electrólisis de la alúmina y de electrodos de grafito para su uso en hornos de arco eléctrico. La producción y el consumo de estas breas es, por lo tanto, dependiente en gran medida de la demanda de estos productos, y se producen con las características que les permiten cumplir con los requisitos de estas aplicaciones. La próxima descarbonización de la industria siderúrgica provocará el cierre de las baterías de hornos de coque donde se produce el subproducto del alquitrán de hulla. Por lo tanto, se produciría un incremento de la demanda de brea de alquitrán de hulla para producir electrodos de grafito y apoyar el crecimiento de los hornos de arco eléctrico (EAF). Además, la disminución en el suministro de alquitrán de hulla y la introducción de rigurosas regulaciones ambientales han obligado a los productores de brea a buscar nuevas estrategias para sintetizar y preparar breas menos tóxicas. Así, en los últimos años, se han desarrollado nuevas estrategias para preparar breas más respetuosas con el medio ambiente y, al mismo tiempo, proporcionar una solución al déficit de alquitrán de hulla.[0010] Coal tar pitches, produced as a distillation residue of coal tar, are commonly used as a binder in the production of carbon anodes for alumina electrolysis and graphite electrodes for use in electric arc furnaces. The production and consumption of these pitches are therefore highly dependent on the demand for these products, and they are produced with characteristics that allow them to meet the requirements of these applications. The upcoming decarbonization of the steel industry will lead to the closure of coke oven batteries where the coal tar byproduct is produced. Therefore, there would be an increased demand for coal tar pitch to produce graphite electrodes and support the growth of electric arc furnaces (EAFs). Furthermore, the decline in coal tar supply and the introduction of stringent environmental regulations have compelled pitch producers to seek new strategies for synthesizing and preparing less toxic pitches. Thus, in recent years, new strategies have been developed to produce more environmentally friendly pitches while simultaneously addressing the coal tar shortage.

[0011] Además, la tendencia a la descarbonización en la industria del negro de humo está también presente y las estrategias implicadas se centran en el uso del negro de humo recuperado, y la sustitución de aceites de origen fósil (aceite de antraceno, aceite de decantación o similares) por aceites de pirólisis de residuos tales como residuos sólidos urbanos y neumáticos usados. Esta tendencia a la descarbonización provocará una disminución en la demanda de estos aceites. Por lo tanto, la industria de aceite pesado, tal como el sector carboquímico, busca oportunidades de diversificación que no impliquen la combustión o cualquier otra valoración térmica.[0011] Furthermore, the decarbonization trend in the carbon black industry is also underway, and the strategies involved focus on the use of recovered carbon black and the substitution of fossil-based oils (anthracene oil, settling oil, or similar) with pyrolysis oils derived from waste such as municipal solid waste and used tires. This decarbonization trend will lead to a decrease in demand for these oils. Therefore, the heavy oil industry, like the coal chemical sector, is seeking diversification opportunities that do not involve combustion or any other thermal valorization.

[0012] Además, en Asia, el coque de brea de alquitrán de hulla se utiliza para fabricar grafito sintético para aplicación en baterías de iones de litio. En los últimos años, la demanda de grafito sintético ha aumentado significativamente y seguirá creciendo, especialmente para aplicaciones tales como los vehículos eléctricos. Se cree que el grafito sintético llegará a ser el material anódico predominante sobre el grafito natural. La producción de grafito sintético depende de las breas de alquitrán de hulla de alta calidad, donde se ha eliminado el insoluble en quinoleína (IQ) primario. La propuesta de valor de incrementar la disponibilidad de materias primas adecuadas para satisfacer la creciente demanda de grafito sintético está alineada con la electrificación y el aumento de las soluciones de almacenamiento eléctrico.[0012] In addition, in Asia, coal tar pitch coke is used to manufacture synthetic graphite for lithium-ion battery applications. In recent years, the demand for synthetic graphite has increased significantly and is expected to continue growing, particularly for applications such as electric vehicles. Synthetic graphite is projected to become the predominant anode material, replacing natural graphite. The production of synthetic graphite relies on high-quality coal tar pitches, from which the primary quinoline insoluble (QI) has been removed. The value proposition of increasing the availability of suitable raw materials to meet the growing demand for synthetic graphite aligns with electrification and the increasing use of energy storage solutions.

[0013] El documento de Patente EP1739153 describe un procedimiento para producir breas, particularmente aquellas adecuadas para su uso como precursores de carbono, a partir de alquitranes de hulla y destilados de los mismos, mediante una operación secuencial y combinada en tres etapas de tratamiento térmico oxidativo, tratamiento térmico en atmósfera inerte y destilación fraccionada. En este documento, se priorizan otras propiedades, tales como la reología intermedia del producto hasta su conversión en materiales de carbono y el rendimiento de carbono para un punto de reblandecimiento dado. Las aplicaciones a las que se dirige esta invención requieren una microestructura grafítica lo más desarrollada posible.[0013] Patent EP1739153 describes a process for producing pitches, particularly those suitable for use as carbon precursors, from coal tars and distillates thereof, through a sequential, combined three-stage operation of oxidative heat treatment, inert atmosphere heat treatment, and fractional distillation. This document prioritizes other properties, such as the intermediate rheology of the product up to its conversion into carbon materials and the carbon yield for a given softening point. The applications to which this invention is directed require the most developed graphitic microstructure possible.

[0014] El documento Environ. Sci. Technol. 2009, 43, 8126-8132 describe un procedimiento para producir nuevas breas de baja toxicidad a partir de aceite de antraceno. El procedimiento implica un tratamiento oxidativo para polimerizar y condensar los componentes del aceite de antraceno, seguido de un tratamiento térmico y destilación. Esta publicación está dirigida a la producción de ánodos de Söderberg de aluminio y silicio, aplicaciones que actualmente están obsoletas.[0014] The document Environ. Sci. Technol. 2009, 43, 8126-8132 describes a process for producing novel, low-toxicity pitches from anthracene oil. The process involves oxidative treatment to polymerize and condense the components of the anthracene oil, followed by heat treatment and distillation. This publication is intended for the production of aluminum and silicon Söderberg anodes, applications that are currently obsolete.

[0015] El documento Carbon 38 (2000) 1315-1322 reporta los resultados obtenidos mediante el soplado con aire de un aceite de antraceno industrial en diferentes condiciones experimentales de temperatura, tiempo y flujo de aire y los estudios sobre la influencia de estos parámetros en el producto final.[0015] The document Carbon 38 (2000) 1315-1322 reports the results obtained by air-blowing an industrial anthracene oil under different experimental conditions of temperature, time and air flow and the studies on the influence of these parameters on the final product.

[0016] En el documento Coke and Chemistry, 2020, Vol.63, No.12, pp.569-575, se investigó la influencia de la composición del lote sobre la microestructura del coque producido y las condiciones de oxidación de mezclas de brea de hulla de temperatura moderada y la fracción de antraceno del alquitrán de hulla.[0016] In the document Coke and Chemistry, 2020, Vol.63, No.12, pp.569-575, the influence of batch composition on the microstructure of the coke produced and the oxidation conditions of moderate temperature coal tar pitch mixtures and the anthracene fraction of coal tar were investigated.

[0017] El documento RU2750991 C1 describe métodos para producir brea de petróleo, utilizada como un aglutinante en la fabricación de diversos productos de carbono. Sin embargo, el procedimiento de la invención es un método más directo, ya que la materia prima se utiliza directamente sin ninguna etapa de destilación previa. Además, el agitador utilizado en la reacción está específicamente diseñado para asegurar el consumo completo del reactivo y mejorar la eficacia de la reacción. Asimismo, el procedimiento de la invención obtiene rendimientos de reacción más altos en comparación con los demostrados en los ejemplos de este documento, ya que el rendimiento declarado en este documento es como máximo del 39%, sustancialmente más bajo que los rendimientos obtenidos en la presente invención.[0017] Document RU2750991 C1 describes methods for producing petroleum pitch, used as a binder in the manufacture of various carbon products. However, the process of the invention is a more direct method, since the raw material is used directly without any prior distillation step. Furthermore, the stirrer used in the reaction is specifically designed to ensure complete consumption of the reagent and improve reaction efficiency. Additionally, the process of the invention achieves higher reaction yields compared to those demonstrated in the examples in this document, since the yield stated in this document is at most 39%, substantially lower than the yields obtained in the present invention.

[0018] El documento de Patente US 2014/0099691 A1 describe un procedimiento continuo para convertir materiales carbonosos en un producto de hidrocarburo líquido y, en consecuencia, no pretende obtener breas sintéticas como en la presente invención.[0018] US Patent Document 2014/0099691 A1 describes a continuous process for converting carbonaceous materials into a liquid hydrocarbon product and, accordingly, does not intend to obtain synthetic pitches as in the present invention.

[0019] El documento de Patente US 4013540 A describe la preparación de brea de petróleo para electrodos de carbono fabricados a partir de aceite de decantación de rango completo mediante condensación oxidativa.[0019] US Patent Document 4013540 A describes the preparation of petroleum pitch for carbon electrodes made from full-range decanted oil by oxidative condensation.

[0020] Por lo tanto, la presente invención tiene como objetivo obtener breas sintéticas industriales no estándar para aplicaciones en materiales de carbono avanzados (fibras de carbono, espumas de carbono, breas para procedimientos de recubrimiento con brea de grafito para material anódico en baterías de iones de litio para vehículos eléctricos, coque de aguja como precursor, almacenamiento eléctrico de plantas de generación de energía renovable, …). Para este tipo de aplicaciones, de manera óptima, se minimiza el IQ secundario, se maximiza la resina beta, y se maximiza el rendimiento de carbono fijo. Además, el punto de reblandecimiento debe ser alto.[0020] Therefore, the present invention aims to obtain non-standard industrial synthetic pitches for applications in advanced carbon materials (carbon fibers, carbon foams, pitches for graphite pitch coating procedures for anode material in lithium-ion batteries for electric vehicles, needle coke as a precursor, electrical storage in renewable energy generation plants, etc.). For these types of applications, the secondary IQ is optimally minimized, the beta resin is maximized, and the fixed carbon yield is maximized. In addition, the softening point must be high.

[0021] Además, para la fabricación de materiales donde se requiere una brea sintética con un alto punto de reblandecimiento, existen actualmente dos alternativas: obtenerla a partir del alquitrán de hulla o de fondos petroquímicos (brea de petróleo).[0021] In addition, for the manufacture of materials where a synthetic pitch with a high softening point is required, there are currently two alternatives: obtaining it from coal tar or from petrochemical bottoms (petroleum pitch).

[0023] • A partir del alquitrán de hulla, el problema actual es la eliminación del denominado insoluble en quinolina primario (IQ), lo que genera heterogeneidad en los precursores y cuya eliminación resulta tediosa y costosa.[0023] • Starting from coal tar, the current problem is the elimination of the so-called primary quinoline insoluble (IQ), which generates heterogeneity in the precursors and whose elimination is tedious and costly.

[0024] • Partir de ambas materias primas, alquitrán de hulla o restos petroquímicos, requiere una temperatura de destilación superior a 400ºC, lo que provoca la generación de mesofase y depósitos sólidos de residuos de semi-coque en los equipos, lo que provoca graves problemas de mantenimiento mecánico.[0024] • Starting from both raw materials, coal tar or petrochemical waste, requires a distillation temperature above 400ºC, which causes the generation of mesophase and solid deposits of semi-coke residue in the equipment, which causes serious mechanical maintenance problems.

[0026] Las principales aplicaciones de la presente invención se centran en la fabricación de precursores de materiales de carbono avanzados tales como carbonos sintéticos para materiales activos anódicos en baterías de ion de Li (grafito, recubrimiento de brea), baterías de ion de Na (carbono duro, carbonos blando/duro…) donde el rendimiento final del procedimiento y la microestructura llegan a ser crucialmente importantes.[0026] The main applications of the present invention are centered on the manufacture of advanced carbon material precursors such as synthetic carbons for anodic active materials in Li-ion batteries (graphite, pitch coating), Na-ion batteries (hard carbon, soft/hard carbons…) where the final process performance and microstructure become crucially important.

[0029] DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN[0029] DESCRIPTION OF THE INVENTION

[0031] Por lo tanto, aún existe la necesidad de obtener procedimientos mejorados para obtener breas sintéticas o precursores de materiales de carbono avanzados para las aplicaciones mencionadas para superar las limitaciones actuales, es decir, ausencia de IQ primario, mejorar el rendimiento neto del procedimiento y el control de la microestructura del carbono.[0031] Therefore, there is still a need to obtain improved procedures for obtaining synthetic pitches or advanced carbon material precursors for the applications mentioned above in order to overcome current limitations, namely, absence of primary IQ, improve the net yield of the procedure and control of the carbon microstructure.

[0032] Los inventores de la presente invención encontraron que este objetivo se puede lograr con el siguiente procedimiento:[0032] The inventors of the present invention found that this objective can be achieved by the following procedure:

[0033] Un procedimiento para obtener breas sintéticas a partir de al menos un aceite aromático medio o pesado seleccionado del grupo que consiste en aceite de antraceno, decalina, aceite de antraceno ligero, aceite de antraceno pesado, aceite de decantación y fracción pesada de licuefacción hidrotérmica de aceites de pirólisis de neumáticos, o sus mezclas en cualquier combinación, procedimiento que comprende las etapas de:[0033] A process for obtaining synthetic pitches from at least one medium or heavy aromatic oil selected from the group consisting of anthracene oil, decalin, light anthracene oil, heavy anthracene oil, settling oil, and the heavy hydrothermal liquefaction fraction of tire pyrolysis oils, or mixtures thereof in any combination, the process comprising the steps of:

[0034] - proporcionar el al menos un aceite en un reactor;[0034] - provide at least one oil in a reactor;

[0035] - establecer una temperatura inicial del reactor inferior al punto de ebullición de partida de al menos un aceite, y[0035] - establish an initial reactor temperature lower than the starting boiling point of at least one oil, and

[0036] - dejar reaccionar el al menos un aceite citado con una corriente de O<2>o una corriente de aire enriquecida en O<2>que contenga al menos un 21% de O<2>v/v en el reactor a una temperatura de entre 350 y 400ºC y una presión de al menos 11 bar durante un tiempo de residencia de entre 5 minutos y 5 horas,[0036] - react the at least one cited oil with an O<2> stream or an O<2> enriched air stream containing at least 21% O<2>v/v in the reactor at a temperature between 350 and 400ºC and a pressure of at least 11 bar for a residence time of between 5 minutes and 5 hours,

[0037] caracterizado porque el suministro de la corriente de O<2>o la corriente de aire enriquecida en O<2>está entre 0,075 y 0,2 kg de O<2>o de aire enriquecido en O<2>por kg del al menos un aceite.[0037] characterized in that the supply of the O<2> stream or the O<2> enriched air stream is between 0.075 and 0.2 kg of O<2> or O<2> enriched air per kg of at least one oil.

[0039] Como se describe en la presente memoria, una corriente de O<2>o una corriente de aire o gas enriquecido en O<2>es cualquier gas que contiene al menos la concentración de O<2>que está presente de forma natural en el aire, es decir, al menos un 21% v/v, preferiblemente al menos un 50% v/v, más preferiblemente aproximadamente un 95% v/v. La elección de la concentración de O<2>en el gas depende principalmente de consideraciones económicas y de seguridad. Debido a los efectos combinados del aumento del suministro de oxígeno, el aumento de la presión y el aumento de los tiempos de reacción, se pueden obtener breas sintéticas con las propiedades deseadas.[0039] As described herein, an O₂ stream or an O₂-enriched air or gas stream is any gas containing at least the concentration of O₂ that is naturally present in air, i.e., at least 21% v/v, preferably at least 50% v/v, and more preferably approximately 95% v/v. The choice of the O₂ concentration in the gas depends primarily on economic and safety considerations. Due to the combined effects of increased oxygen supply, increased pressure, and increased reaction times, synthetic pitches with the desired properties can be obtained.

[0040] La Figura 1 muestra un posible esquema de la instalación.[0040] Figure 1 shows a possible layout of the installation.

[0041] Los tipos de aceites aromáticos medio o pesado que se pueden utilizar como materias primas en el procedimiento de la invención deberían tener idealmente las siguientes propiedades deseables:[0041] The types of medium or heavy aromatic oils that can be used as raw materials in the process of the invention should ideally have the following desirable properties:

[0042] • aceites de origen petroquímico, carboquímico o de pirólisis, o cualquier fracción mixta, que presenten las siguientes propiedades físico-químicas:[0042] • Oils of petrochemical, carbochemical or pyrolysis origin, or any mixed fraction, that present the following physicochemical properties:

[0043] • La presión de vapor a la temperatura de reacción debería ser al menos 5 bar menor que la presión de la reacción seleccionada para minimizar la pérdida de volátiles y potenciar la reacción en fase líquida, • Un índice aromático (relación atómica C/H) de 0,55 a 1,20,[0043] • The vapor pressure at the reaction temperature should be at least 5 bar lower than the selected reaction pressure to minimize the loss of volatiles and enhance the liquid-phase reaction, • An aromatic index (C/H atomic ratio) of 0.55 to 1.20,

[0044] • Un contenido de cenizas inorgánicas preferido inferior al 5%, pero más preferiblemente, para materiales de carbono avanzado, no superior al 0,3% e incluso más preferiblemente no superior al 0,1%, para minimizar las impurezas.[0044] • A preferred inorganic ash content of less than 5%, but more preferably, for advanced carbon materials, not exceeding 0.3% and even more preferably not exceeding 0.1%, to minimize impurities.

[0045] • Ejemplos ilustrativos de este tipo de compuestos, son: Decalina, Tetralina, Aceite de antraceno ligero, Aceite de antraceno pesado, Aceite de decantación, fracciones de aceite aromático pesado provenientes de fuentes más sostenibles como la pirólisis de neumáticos usados o la licuefacción hidrotérmica (HTL) o biomasa y residuos de desechos urbanos entre otros, solos o en cualquier combinación entre ellos.[0045] • Illustrative examples of this type of compounds are: Decalin, Tetraline, Light anthracene oil, Heavy anthracene oil, Settling oil, heavy aromatic oil fractions from more sustainable sources such as pyrolysis of used tires or hydrothermal liquefaction (HTL) or biomass and municipal waste residues among others, alone or in any combination between them.

[0047] En el procedimiento de la invención, una corriente de O<2>o de gas que contiene O<2>se burbujea en el aceite aromático pesado líquido. El oxígeno sin reaccionar se acumula en la cabeza del reactor y, gracias al agitador, se vuelve a introducir en el líquido. Esto es debido a que el agitador tiene un orificio en la parte superior que, a la velocidad de agitación (1000 rpm), mediante el efecto Venturi, el gas sin reaccionar se absorbe y se vuelve a introducir en el líquido a través de la parte inferior (véase la Figura 2).[0047] In the process of the invention, a stream of O₂ or gas containing O₂ is bubbled into the liquid heavy aromatic oil. The unreacted oxygen accumulates at the top of the reactor and, thanks to the agitator, is reintroduced into the liquid. This is because the agitator has an orifice at the top which, at the agitation speed (1000 rpm), by means of the Venturi effect, draws in the unreacted gas and reintroduces it into the liquid through the bottom (see Figure 2).

[0048] En realizaciones preferidas, el suministro de O<2>o de aire enriquecido en O<2>está entre 0,075 – 0,1 kg de O<2>o aire enriquecido en O<2>/ kg del al menos un aceite, más preferiblemente entre 0,08 – 0,095 kg de O<2>o aire enriquecido en O<2>/ kg del al menos un aceite, o incluso más preferiblemente alrededor de 0,091 kg de O<2>o aire enriquecido en O<2>/ kg del al menos un aceite, durante todo el tiempo de residencia de los reactivos en el reactor.[0048] In preferred embodiments, the supply of O<2>o O<2>enriched air is between 0.075 – 0.1 kg of O<2>o O<2>enriched air/kg of at least one oil, more preferably between 0.08 – 0.095 kg of O<2>o O<2>enriched air/kg of at least one oil, or even more preferably around 0.091 kg of O<2>o O<2>enriched air/kg of at least one oil, for the entire residence time of the reactants in the reactor.

[0049] En realizaciones preferidas, la temperatura de reacción está entre 300 – 400ºC, más preferiblemente alrededor de 375ºC.[0049] In preferred embodiments, the reaction temperature is between 300 – 400ºC, more preferably around 375ºC.

[0050] En realizaciones preferidas, la presión de reacción está entre 11 y 100 bar, más preferiblemente entre 12 y 50 bar, incluso más preferiblemente entre 15 y 20 bar, y lo más preferiblemente alrededor de 16 bar.[0050] In preferred embodiments, the reaction pressure is between 11 and 100 bar, more preferably between 12 and 50 bar, even more preferably between 15 and 20 bar, and most preferably around 16 bar.

[0051] En realizaciones preferidas, el tiempo de residencia está entre 5 minutos y 5 horas, más preferiblemente entre 10 minutos y 2 horas, incluso más preferiblemente entre 0,5 y 1 hora, y lo más preferiblemente alrededor de 0,5 hora.[0051] In preferred embodiments, the residence time is between 5 minutes and 5 hours, more preferably between 10 minutes and 2 hours, even more preferably between 0.5 and 1 hour, and most preferably around 0.5 hours.

[0052] En realizaciones preferidas, el al menos un aceite se selecciona del grupo que consiste en aceite de antraceno, decalina, aceite de antraceno ligero, aceite de antraceno pesado, aceite de decantación, fracción pesada de aceites de pirólisis de neumáticos y fracción pesada de HTL.[0052] In preferred embodiments, the at least one oil is selected from the group consisting of anthracene oil, decalin, light anthracene oil, heavy anthracene oil, decanting oil, heavy fraction of tire pyrolysis oils, and heavy fraction of HTL.

[0053] Después de la etapa de reacción explicada anteriormente, el procedimiento de la invención puede comprender preferiblemente un tratamiento térmico posterior adicional a una temperatura de entre 350ºC y 450ºC durante un tiempo de residencia de entre 30 minutos y 6 horas, en una atmósfera inerte. Más preferiblemente, el tiempo de residencia en el tratamiento térmico posterior indicado está entre 2 horas y 5 horas, incluso más preferiblemente entre 2 y 4 horas.[0053] After the reaction step described above, the process of the invention may preferably comprise an additional post-heat treatment at a temperature between 350°C and 450°C for a residence time of between 30 minutes and 6 hours, in an inert atmosphere. More preferably, the residence time in the indicated post-heat treatment is between 2 hours and 5 hours, and even more preferably between 2 and 4 hours.

[0054] En una realización preferida, el procedimiento se lleva a cabo en un reactor que incluye un sistema de difusión de aire.[0054] In a preferred embodiment, the process is carried out in a reactor that includes an air diffusion system.

[0056] Productos obtenidos[0056] Products obtained

[0057] Siguiendo el procedimiento explicado anteriormente, los productos obtenidos muestran el siguiente balance de masa total:[0057] Following the procedure explained above, the products obtained show the following total mass balance:

[0058] • Aceites condensables (40ºC): < 15%[0058] • Condensable oils (40ºC): < 15%

[0059] • Gases incondensables (40ºC) < 5%[0059] • Non-condensable gases (40ºC) < 5%

[0060] • Rendimiento del producto de reacción: > 80% (punto de reblandecimiento 60ºC)[0060] • Reaction product yield: > 80% (softening point 60ºC)

[0061] o Aceites destilados (< 25%)[0061] o Distilled oils (< 25%)

[0062] o Gases de escape: < 2%[0062] o Exhaust gases: < 2%

[0063] o Rendimiento del precursor con punto de reblandecimiento 110 – 120ºC (Mettler) (>70%)[0063] or Precursor yield with softening point 110 – 120ºC (Mettler) (>70%)

[0064]  Aceites destilados: < 40%[0064]  Distilled oils: < 40%

[0065]  Gases de escape: < 2%[0065]  Exhaust gases: < 2%

[0066]  Rendimiento de carbono: 40 – 60%[0066]  Carbon yield: 40 – 60%

[0067]  Rendimiento neto de carbono: 40 – 50% (desde el precursor inicial)[0067]  Net carbon yield: 40 – 50% (from the initial precursor)

[0069] El análisis TGA del producto obtenido se realiza de la siguiente manera: bajo flujo de nitrógeno de 60 mL/min, se lleva a cabo una primera rampa de calentamiento desde 25 hasta 270ºC a una velocidad de 10 K/min, después se inicia una etapa isotérmica a 270ºC durante 50 minutos. Transcurrido de este tiempo, se calienta desde 270 hasta 650ºC, a 10 K/min. El perfil TGA y la explicación de los datos obtenidos pueden verse en la Figura 3.[0069] The TGA analysis of the resulting product is performed as follows: under a nitrogen flow of 60 mL/min, a first heating ramp is carried out from 25 to 270°C at a rate of 10 K/min, followed by an isothermal stage at 270°C for 50 minutes. After this time, it is heated from 270 to 650°C at 10 K/min. The TGA profile and the explanation of the data obtained can be seen in Figure 3.

[0070] El valor del residuo a una temperatura de 650ºC corresponde al parámetro “Carbono Neto”, que también se denomina residuo de carbono. Por otro lado, los aceites obtenidos a partir del procedimiento de la invención se separan en dos durante la etapa de destilación:[0070] The residue value at a temperature of 650°C corresponds to the parameter “Net Carbon”, which is also called carbon residue. On the other hand, the oils obtained from the process of the invention are separated into two during the distillation stage:

[0071] • Aceites ligeros: aceites destilados antes de la rampa isotérmica a 270ºC, es decir, el valor de TG en ese punto[0071] • Light oils: oils distilled before the isothermal ramp at 270ºC, i.e., the TG value at that point

[0072] • Aceites pesados: aceites destilados desde el final de la rampa isotérmica a 270ºC y el final del ensayo a 650ºC.[0072] • Heavy oils: distilled oils from the end of the isothermal ramp at 270ºC and the end of the test at 650ºC.

[0073] Además de estos valores, y dado que los perfiles de evolución de la pérdida de peso con la temperatura son diferentes en cada muestra, se pueden simular los diferentes rendimientos de carbono del producto obtenido si se realiza una destilación previa a una temperatura determinada. De esta manera, se obtienen los valores de Carbonos Fijos FC #XXX, donde el valor “#XXX” se refiere a la temperatura en el gráfico de TGA (véase la Figura 3).[0073] In addition to these values, and given that the weight loss evolution profiles with temperature are different for each sample, the different carbon yields of the product obtained can be simulated if a pre-distillation is carried out at a specific temperature. In this way, the Fixed Carbon FC #XXX values are obtained, where the value “#XXX” refers to the temperature on the TGA graph (see Figure 3).

[0074] Tabla 1: Comparación de la composición en porcentaje en peso de las muestras seleccionadas medidas mediante análisis termogravimétrico (TGA) para alquitrán de hulla estándar (alquitrán de hulla STD) y aceite de antraceno Aceite A .[0074] Table 1: Comparison of the weight percent composition of selected samples measured by thermogravimetric analysis (TGA) for standard coal tar (STD coal tar) and anthracene oil Oil A.

[0076] [0076]

[0078] La destilación se llevó a cabo a una temperatura entre 270ºC y 400ºC; la destilación a temperaturas superiores a 400ºC no es conveniente debido a la descomposición térmica progresiva de la brea que se convierte en coque.[0078] Distillation was carried out at a temperature between 270°C and 400°C; distillation at temperatures above 400°C is not advisable due to the progressive thermal decomposition of the pitch, which turns into coke.

[0079] A partir de los datos de la tabla, podemos concluir que, si bien los valores de carbono fijo del Aceite A a 400ºC son muy interesantes, no resulta rentable dado que su rendimiento global es muy bajo (Carbono Neto = 0,4%).[0079] From the data in the table, we can conclude that, although the fixed carbon values of Oil A at 400ºC are very interesting, it is not profitable given that its overall performance is very low (Net Carbon = 0.4%).

[0080] Para mejorar su rendimiento, el producto de reacción obtenido puede someterse a una etapa de tratamiento térmico posterior para estabilizar su estructura y aumentar el rendimiento de carbono fijo y carbono neto.[0080] To improve its performance, the reaction product obtained can be subjected to a further heat treatment stage to stabilize its structure and increase the fixed carbon and net carbon yield.

[0081] Según la memoria descriptiva del producto final y la tasa de conversión total, la reacción puede necesitar una etapa de destilación adicional hasta alcanzar el punto de reblandecimiento final deseado.[0081] According to the descriptive memorandum of the final product and the total conversion rate, the reaction may require an additional distillation stage to reach the desired final softening point.

[0082] Breve descripción de las Figuras[0082] Brief description of the Figures

[0083] Figura 1: Esquema del reactor.[0083] Figure 1: Reactor diagram.

[0084] Figura 2: Esquema de un agitador de chorro típico.[0084] Figure 2: Schematic of a typical jet agitator.

[0085] Figura 3: Análisis termogravimétrico (TGA) de un aceite sin reaccionar (línea gris) y un alquitrán de hulla estándar (negro).[0085] Figure 3: Thermogravimetric analysis (TGA) of an unreacted oil (grey line) and a standard coal tar (black).

[0086] Figura 4: Microscopía de textura óptica de las breas sintéticas obtenidas en el Ejemplo 1A. La fotografía muestra la estructura óptica típica obtenida en estas breas sintéticas obtenidas mediante el procedimiento de la invención después de una etapa de carbonización (temperatura 650ºC). La foto muestra ausencia de IQ primario (también se pueden observar varios defectos durante el pulido).[0086] Figure 4: Optical texture microscopy of the synthetic pitches obtained in Example 1A. The photograph shows the typical optical structure obtained in these synthetic pitches obtained by the process of the invention after a carbonization stage (temperature 650ºC). The photo shows the absence of primary IQ (various defects can also be observed during polishing).

[0087] Figura 5: Microscopía de textura óptica de las breas sintéticas obtenidas en el Ejemplo 1B. La fotografía muestra una estructura de mosaico que es significativamente diferente a la estructura mostrada en el ejemplo 1A. Esto demuestra que el procedimiento de esta invención es capaz de modular la estructura cristalina.Ejemplos experimentales[0087] Figure 5: Optical texture microscopy of the synthetic tars obtained in Example 1B. The photograph shows a mosaic structure that is significantly different from the structure shown in Example 1A. This demonstrates that the procedure of this invention is capable of modulating the crystalline structure. Experimental Examples

[0088] En los Ejemplos Experimentales, se utilizaron las siguientes condiciones de reacción. También se proporciona una comparación con las condiciones de reacción utilizadas en la técnica anterior en el documento de Patente EP1739153:[0088] In the Experimental Examples, the following reaction conditions were used. A comparison with the reaction conditions used in the prior art is also provided in Patent Document EP1739153:

[0089] Tabla 2: Comparación entre las propiedades de las breas sintéticas de la presente invención y las breas obtenidas en el documento de Patente EP1739153[0089] Table 2: Comparison between the properties of the synthetic pitches of the present invention and the pitches obtained in Patent Document EP1739153

[0091] [0091]

[0092] [0092]

[0093] )[0093] )

[0095] Ejemplo 1[0095] Example 1

[0096] En la configuración descrita anteriormente, una muestra de aceite de antraceno (Aceite A) se procesó en las siguientes condiciones:[0096] In the configuration described above, a sample of anthracene oil (Oil A) was processed under the following conditions:

[0098] Ejemplo #1A:[0098] Example #1A:

[0099] • Materia prima: Aceite de antraceno[0099] • Raw material: Anthracene oil

[0100] • Temperatura: 375ºC[0100] • Temperature: 375ºC

[0101] • Tiempo de residencia: 30 minutos[0101] • Residence time: 30 minutes

[0102] • Flujo del Aceite A: 1 kg/h[0102] • Oil Flow A: 1 kg/h

[0103] • Suministro de oxígeno: 0,091 kg O<2>puro/kg de aceite[0103] • Oxygen supply: 0.091 kg pure O<2>/kg of oil

[0104] • Presión: 16 bar[0104] • Pressure: 16 bar

[0106] Ejemplo #1B:[0106] Example #1B:

[0107] • Materia prima: Aceite de antraceno[0107] • Raw material: Anthracene oil

[0108] • Temperatura: 375ºC[0108] • Temperature: 375ºC

[0109] • Tiempo de residencia: 45 minutos[0109] • Residence time: 45 minutes

[0110] • Suministro de oxígeno: 0,091 kg O<2>puro/kg aceite[0110] • Oxygen supply: 0.091 kg pure O<2>/kg oil

[0111] • Presión: 16 bar[0111] • Pressure: 16 bar

[0113] Ejemplo #1C:[0113] Example #1C:

[0114] • Materia prima: Aceite de decantación[0114] • Raw material: Decanted oil

[0115] • Temperatura: 300ºC[0115] • Temperature: 300ºC

[0116] • Tiempo de residencia: 1,82 horas[0116] • Residence time: 1.82 hours

[0117] • Suministro de oxígeno: 0,083 kg O<2>puro/kg aceite[0117] • Oxygen supply: 0.083 kg pure O<2>/kg oil

[0118] • Presión: 16 bar[0118] • Pressure: 16 bar

[0120] Los resultados de TGA de los Ejemplos #1A, 1B y 1C se compararon con un alquitrán de hulla estándar y dos aceites aromáticos pesados: aceite de antraceno (Aceite A) y aceite de decantación (Aceite D).[0120] The TGA results of Examples #1A, 1B, and 1C were compared to a standard coal tar and two heavy aromatic oils: anthracene oil (Oil A) and settling oil (Oil D).

[0122] Tabla 3: comparación de las propiedades del Ejemplo 1[0122] Table 3: Comparison of the properties of Example 1

[0124] [0124]

[0127] Los valores proporcionados para el Aceite A se refieren a la materia prima utilizada en los Ejemplos #1A y #1B, mientras que el Aceite D se refiere a la materia prima utilizada en el Ejemplo #1C. Los valores proporcionados para el alquitrán de hulla estándar se dan para fines comparativos.[0127] The values provided for Oil A refer to the raw material used in Examples #1A and #1B, while Oil D refers to the raw material used in Example #1C. The values provided for standard coal tar are given for comparative purposes.

[0128] En la Tabla anterior, se pueden observar claramente las ventajas del procedimiento de la invención: el documento de Patente previo EP1739153 B1 se centró en la optimización del procedimiento para obtener un producto intermedio, una brea, con características reológicas específicas (un punto de reblandecimiento de alrededor de 110ºC Mettler) para los requisitos específicos de las aplicaciones a las que estaba dirigido, es decir, electrodos para la electrólisis de alúmina y electrodos de grafito estándar. En este sentido, el documento de Patente EP1739153 B1 hizo especial hincapié en la limitación de la conversión del procedimiento a alrededor del 30-35%. En la presente invención, estos requisitos reológicos no existen, y se puede o incluso se debe utilizar una brea de alto punto de reblandecimiento, el procedimiento se puede llevar a un mayor alcance, obteniendo de este modo un mayor rendimiento de carbono como se muestra en los valores de FC#350 y FC#400.[0128] The advantages of the process of the invention can be clearly seen in the table above. The prior patent EP1739153 B1 focused on optimizing the process to obtain an intermediate product, a pitch, with specific rheological characteristics (a softening point of around 110°C Mettler) for the specific requirements of the applications for which it was intended, namely, electrodes for the electrolysis of alumina and standard graphite electrodes. In this respect, patent EP1739153 B1 emphasized limiting the conversion of the process to around 30-35%. In the present invention, these rheological requirements do not exist, and a high-softening-point pitch can or even should be used. The process can be extended, thereby obtaining a higher carbon yield, as shown in the FC#350 and FC#400 values.

[0129] Los valores presentados en los datos FCXXX representan el carbono fijo del producto obtenido después de la destilación a XXX ºC mediante simulación de TGA. Considerando la cantidad de materia volátil cuando se destila a una temperatura determinada, usando el procedimiento de la invención, es posible obtener precursores con un punto de reblandecimiento más alto a cierta temperatura y ganar en carbono fijo. Esto se mejora mediante el aumento de la temperatura de destilación.[0129] The values presented in the FCXXX data represent the fixed carbon of the product obtained after distillation at XXX °C using TGA simulation. Considering the amount of volatile matter when distilled at a given temperature, using the process of the invention, it is possible to obtain precursors with a higher softening point at a certain temperature and gain in fixed carbon. This is further enhanced by increasing the distillation temperature.

[0130] Además, se puede lograr otra ventaja en el procedimiento al obtener una brea de alto punto de reblandecimiento. Dado que el procedimiento de tratamiento térmico oxidativo genera estructuras pesadas, los aceites que necesitan ser destilados para obtenerlas son principalmente aceites ligeros. Obtener una brea de alto punto de reblandecimiento (> 250ºC Mettler) puede considerarse un procedimiento tecnológicamente complejo si se parte directamente de un alquitrán carboquímico donde se necesita alcanzar temperaturas de destilación superiores a 400ºC (incluso si se trabaja con alto vacío). Estas temperaturas de procedimiento generan mesofase y altos niveles de depósitos sólidos en el producto y el equipo mediante la generación de sólidos de semi-coque. De los Ejemplos #1A y #1B, se pueden obtener breas con un punto de reblandecimiento de 300ºC sin la necesidad de alcanzar temperaturas tan altas (< 400ºC).[0130] Furthermore, another advantage of the process can be achieved by obtaining a high-softening-point pitch. Since the oxidative heat treatment process generates heavy structures, the oils that need to be distilled to obtain them are primarily light oils. Obtaining a high-softening-point pitch (> 250°C Mettler) can be considered a technologically complex process if starting directly from a carbochemical tar, where distillation temperatures above 400°C are required (even under high vacuum). These process temperatures generate mesophase and high levels of solid deposits on the product and equipment through the generation of semi-coke solids. From Examples #1A and #1B, pitches with a softening point of 300°C can be obtained without the need to reach such high temperatures (< 400°C).

[0131] Estos resultados se mejoran aún más cuando se usa un aceite petroquímico como aceite de decantación.[0131] These results are further improved when a petrochemical oil is used as the settling oil.

[0133] Ejemplo 2[0133] Example 2

[0134] La brea del Ejemplo 2 se produjo usando las siguientes condiciones:[0134] The pitch in Example 2 was produced using the following conditions:

[0135] • Materia prima: Aceite de antraceno[0135] • Raw material: Anthracene oil

[0136] • Temperatura: 375ºC[0136] • Temperature: 375ºC

[0137] • Tiempo de residencia: 30 minutos[0137] • Residence time: 30 minutes

[0138] • Suministro de oxígeno: 0,091 kg O<2>puro/kg aceite[0138] • Oxygen supply: 0.091 kg pure O<2>/kg oil

[0139] • Presión: 16 bar[0139] • Pressure: 16 bar

[0140] • Destilación: Ajuste al punto de reblandecimiento 110ºC Mettler[0140] • Distillation: Adjustment to softening point 110ºC Mettler

[0142] El producto destilado a 110ºC se compara en la siguiente tabla con el producto obtenido en el documento de Patente EP1739153B1 y con una brea estándar. Las breas obtenidas en este ejemplo muestran una clara ventaja en el valor del rendimiento del carbono neto.[0142] The product distilled at 110°C is compared in the following table with the product obtained in Patent EP1739153B1 and with a standard pitch. The pitches obtained in this example show a clear advantage in the net carbon yield value.

[0144] T l 4. m r i n nr l E m l 2 r n r l m n P n EP17 1 B1.[0144] T l 4. m r i n nr l E m l 2 r n r l m n P n EP17 1 B1.

[0146] [0146]

[0149] En el caso de una brea estándar obtenida a partir de alquitrán de hulla, el valor de IQ al IQ primario, que es un material infusible obtenido durante la producción de la materia prima de alquitrán de hulla, mientras que en el caso de las breas sintéticas obtenidas en la invención y en el documento de Patente EP1739153 B1, corresponde al IQ secundario, que es un material fusible altamente condensado. En otras palabras, la tabla anterior muestra que las breas estándar tienen una cantidad significativa de IQ (que corresponde al IQ primario), mientras que las breas significativas tienen una cantidad significativamente menor de IQ (que no es IQ primario, sino IQ secundario).[0149] In the case of a standard pitch obtained from coal tar, the IQ value corresponds to the primary IQ, which is an infusible material obtained during the production of the coal tar raw material, whereas in the case of the synthetic pitches obtained in the invention and in Patent EP1739153 B1, it corresponds to the secondary IQ, which is a highly condensed fusible material. In other words, the table above shows that the standard pitches have a significant amount of IQ (corresponding to the primary IQ), while the synthetic pitches have a significantly lower amount of IQ (which is not the primary IQ, but the secondary IQ).

[0151] Ejemplo 3[0151] Example 3

[0152] El producto obtenido a partir del Ejemplo 2 se sometió a un posterior tratamiento térmico en atmósfera inerte después de la reacción de polimerización para modificar las propiedades finales de la brea y se llevó a cabo en las siguientes condiciones:[0152] The product obtained from Example 2 was subjected to further heat treatment in an inert atmosphere after the polymerization reaction to modify the final properties of the pitch and was carried out under the following conditions:

[0153] • Materia prima: El producto obtenido en el Ejemplo 2.[0153] • Raw material: The product obtained in Example 2.

[0154] • Tratamiento térmico: 2h, 375ºC, 16 bar, atmósfera de nitrógeno.[0154] • Heat treatment: 2h, 375ºC, 16 bar, nitrogen atmosphere.

[0155] • Destilación: Ajuste al punto de reblandecimiento 110ºC Mettler[0155] • Distillation: Adjustment to softening point 110ºC Mettler

[0157] T l . m r i n l E m l r n r m n P n EP17 1[0157] Tl. m r i n l E m l r n r m n P n EP17 1

[0159] [0159]

[0162] En este experimento, se mejoran las ventajas obtenidas en los ejemplos anteriores, ya que se mejora el carbono fijo, el rendimiento de brea y el rendimiento de carbono neto.[0162] In this experiment, the advantages obtained in the previous examples are improved, as fixed carbon, pitch yield and net carbon yield are improved.

[0163] Por lo tanto, al realizar un tratamiento térmico después de la reacción oxidativa, se mejoran los beneficios del producto.[0163] Therefore, by performing a heat treatment after the oxidative reaction, the benefits of the product are improved.

[0164] En resumen, con el procedimiento de la invención es posible obtener, a una temperatura similar a la de otros procedimientos de la técnica anterior, un precursor con un punto de reblandecimiento más alto que también muestra un valor de carbono fijo más alto. O, alternativamente, también es posible obtener un precursor con un punto de reblandecimiento similar a una temperatura más baja que en los procedimientos de la técnica anterior, y este efecto se ve mejorado por el aumento de la temperatura de destilación o el punto de reblandecimiento requerido. Este efecto técnico es muy ventajoso y completamente inesperado a partir de la lectura de la técnica anterior. Los productos obtenidos con el procedimiento de la invención pueden utilizarse de manera ventajosa en aplicaciones avanzadas como fibras de carbono, espumas de carbono, breas para procedimientos de recubrimiento con brea de grafito para material anódico en baterías de iones de litio para vehículos eléctricos, coque de aguja como precursor, almacenamiento eléctrico en plantas de generación de energía renovable, etc.[0164] In summary, with the process of the invention, it is possible to obtain, at a temperature similar to that of other prior art processes, a precursor with a higher softening point that also exhibits a higher fixed carbon value. Alternatively, it is also possible to obtain a precursor with a similar softening point at a lower temperature than in prior art processes, and this effect is enhanced by increasing the distillation temperature or the required softening point. This technical effect is highly advantageous and completely unexpected based on a review of the prior art. The products obtained with the process of the invention can be advantageously used in advanced applications such as carbon fibers, carbon foams, pitches for graphite pitch coating processes for anode material in lithium-ion batteries for electric vehicles, needle coke as a precursor, electrical storage in renewable energy generation plants, etc.

[0165] Como se mostró en el ejemplo anterior, el valor de IQ es significativamente más bajo que los valores de IQ obtenidos con una brea estándar. Por lo tanto, debido al cambio en las condiciones del procedimiento, el procedimiento de esta invención da como resultado una reducción del valor de IQ en comparación con el documento de Patente EP1739153B1. Esto representa una mejora en la calidad de la brea final, ya que la brea presenta un estado más fluido y una menor probabilidad de encontrar estructuras carbonosas generadas durante la combustión parcial no deseada del aceite de antraceno con O<2>. Esta combustión particular genera un aumento local de la temperatura (puntos calientes) y la formación de hollín.[0165] As shown in the previous example, the IQ value is significantly lower than the IQ values obtained with standard pitch. Therefore, due to the change in the process conditions, the process of this invention results in a reduction of the IQ value compared to Patent EP1739153B1. This represents an improvement in the quality of the final pitch, as the pitch exhibits a more fluid state and a lower probability of encountering carbonaceous structures generated during the unwanted partial combustion of anthracene oil with O<2>. This particular combustion generates a local increase in temperature (hot spots) and the formation of soot.

[0166] En conclusión, con el procedimiento de la invención, se obtienen las siguientes ventajas:[0166] In conclusion, the following advantages are obtained with the procedure of the invention:

[0167] - Es más fácil obtener breas de alto punto de reblandecimiento en comparación con aquellas obtenidas en el documento de Patente EP1739153B1 de la técnica anterior y la ruta convencional del alquitrán (destilación a brea de 110ºC → destilación a brea de alto punto de reblandecimiento).[0167] - It is easier to obtain high softening point pitches compared to those obtained in Patent Document EP1739153B1 of the prior art and the conventional tar route (110°C pitch distillation → high softening point pitch distillation).

[0168] - Se obtiene un mayor rendimiento global de las materias primas para la generación de carbono en comparación con el documento de Patente EP1739153B1 y el alquitrán.[0168] - A higher overall yield of raw materials for carbon generation is obtained compared to Patent Document EP1739153B1 and tar.

[0169] - El procedimiento es de particular interés si se aprovecha la sinergia que tiene este procedimiento junto con el procedimiento de obtención de materiales carbonosos para reciclar y convertir los destilados en materiales carbonosos.[0169] - The procedure is of particular interest if the synergy of this procedure is used in conjunction with the procedure for obtaining carbonaceous materials to recycle and convert distillates into carbonaceous materials.

[0171] Se recomienda especialmente combinar ambos procedimientos, es decir, la oxidación térmica de la materia prima, con o sin tratamiento térmico, con o sin destilación, para obtener un punto de reblandecimiento determinado, y el procedimiento para producir carbonos. Los aceites generados para obtener el material carbonoso pueden volver a introducirse en el procedimiento, obteniendo la máxima conversión de materia prima inicial en carbono.[0171] It is especially recommended to combine both procedures, i.e., the thermal oxidation of the raw material, with or without heat treatment, with or without distillation, to obtain a specific softening point, and the procedure for producing carbons. The oils generated to obtain the carbonaceous material can be reintroduced into the procedure, achieving the maximum conversion of the initial raw material into carbon.

[0172] En un procedimiento neto, los aceites que evolucionan durante la formación del precursor y los que se liberan durante la carbonización se pueden recircular al procedimiento y, por lo tanto, no es necesario quemarlos para la aplicación del negro de humo o como combustible, lo que aumenta el rendimiento global y contribuye a la descarbonización.[0172] In a net process, the oils that evolve during precursor formation and those released during carbonization can be recirculated into the process and therefore do not need to be burned for carbon black application or as fuel, thus increasing overall throughput and contributing to decarbonization.

Claims (14)

1. REIVINDICACIONES1. CLAIMS 1. Un procedimiento para obtener breas sintéticas a partir de al menos un aceite líquido medio o pesado seleccionado del grupo que consiste en aceite de antraceno, decalina, aceite de antraceno ligero, aceite de antraceno pesado, aceite de decantación y fracción pesada de la licuefacción hidrotérmica (HTL) de los aceites de pirólisis de neumáticos, o sus mezclas en cualquier combinación, procedimiento que comprende las etapas de:1. A process for obtaining synthetic pitches from at least one medium or heavy liquid oil selected from the group consisting of anthracene oil, decalin, light anthracene oil, heavy anthracene oil, settling oil and the heavy fraction of the hydrothermal liquefaction (HTL) of tire pyrolysis oils, or mixtures thereof in any combination, the process comprising the steps of: - establecer una temperatura inicial del reactor inferior al punto de ebullición inicial del al menos un aceite, y- establish an initial reactor temperature lower than the initial boiling point of at least one oil, and - dejar reaccionar el al menos un aceite mencionado con una corriente de O<2>o aire enriquecido en O<2>que contiene al menos un 21% de O<2>v/v en el reactor a una temperatura de entre 350 y 400ºC y una presión de al menos 11 bar durante un tiempo de residencia de entre 5 minutos y 5 h, caracterizado porque el suministro del O<2>o el aire enriquecido en O<2>está entre 0,075 y 0,2 kg de O<2>o aire enriquecido en O<2>por kg del al menos un aceite.- allowing the at least one mentioned oil to react with a stream of O2 or O2-enriched air containing at least 21% O2 v/v in the reactor at a temperature between 350 and 400°C and a pressure of at least 11 bar for a residence time of between 5 minutes and 5 h, characterized in that the supply of the O2 or O2-enriched air is between 0.075 and 0.2 kg of O2 or O2-enriched air per kg of the at least one oil. 2. El procedimiento de la reivindicación 1 en donde el suministro de la corriente de O<2>o de aire enriquecido en O<2>está entre 0,08 – 0,095 kg de O<2>o aire enriquecido en O<2>/ kg del al menos un aceite.2. The method of claim 1 wherein the supply of the O<2> stream or O<2> enriched air is between 0.08 – 0.095 kg of O<2> or O<2> enriched air/kg of at least one oil. 3. El procedimiento de la reivindicación 1 en donde el suministro de la corriente de O<2>o de aire enriquecido en O<2>está alrededor de 0,091 kg de O<2>o aire enriquecido en O<2>/ kg del al menos un aceite.3. The process of claim 1 wherein the supply of the O<2> stream or O<2> enriched air is around 0.091 kg of O<2> or O<2> enriched air/kg of at least one oil. 4. El procedimiento de la reivindicación 1 en donde la temperatura es 375ºC.4. The procedure of claim 1 wherein the temperature is 375ºC. 5. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1-4 en donde la presión está entre 11 y 100 bar.5. The procedure of any one of the preceding claims 1-4 wherein the pressure is between 11 and 100 bar. 6. El procedimiento de la reivindicación 5, donde la presión está entre 12 y 50 bar.6. The procedure of claim 5, wherein the pressure is between 12 and 50 bar. 7. El procedimiento de la reivindicación 5, en donde la presión es aproximadamente 16 bar. 7. The procedure of claim 5, wherein the pressure is approximately 16 bar. 8. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 – 7, en donde el tiempo de residencia está entre 10 minutos y 2 horas.8. The procedure of any one of the preceding claims 1-7, wherein the residence time is between 10 minutes and 2 hours. 9. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 a 8, en donde la concentración de O<2>en el aire enriquecido en O<2>es al menos del 50% v/v.9. The process of any one of the preceding claims 1 to 8, wherein the concentration of O<2> in the O<2>enriched air is at least 50% v/v. 10. El procedimiento de la reivindicación 9, en donde la concentración de O<2>en el aire enriquecido en O<2>es aproximadamente del 95% v/v.10. The process of claim 9, wherein the concentration of O<2> in the O<2> enriched air is approximately 95% v/v. 11. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 a 10, en donde la corriente de O<2>o de aire enriquecido en O<2>se burbujea en un aceite aromático líquido medio o pesado.11. The process of any one of the preceding claims 1 to 10, wherein the O<2> stream or O<2> enriched air is bubbled into a medium or heavy liquid aromatic oil. 12. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 a 11, que comprende además un tratamiento térmico posterior a una temperatura de entre 350ºC y 450ºC durante un tiempo de residencia de entre 30 minutos y 6 horas en una atmósfera inerte.12. The process of any one of the preceding claims 1 to 11, further comprising a post-heat treatment at a temperature of between 350°C and 450°C for a residence time of between 30 minutes and 6 hours in an inert atmosphere. 13. El procedimiento de la reivindicación 12, en donde el tiempo de residencia está entre 2 y 4 horas.13. The procedure of claim 12, wherein the residence time is between 2 and 4 hours. 14. El procedimiento de las reivindicaciones 12 o 13, en donde la temperatura en el tratamiento térmico posterior es la misma que la temperatura en la etapa de reacción del aceite con la corriente de O<2>o de aire enriquecido en O<2>.14. The process of claim 12 or 13, wherein the temperature in the subsequent heat treatment is the same as the temperature in the reaction stage of the oil with the O<2> stream or O<2> enriched air.
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