CN102604736A - 一种利用废弃油脂生产煤泥捕收剂的方法 - Google Patents

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本发明属于煤泥捕收剂制备技术领域，尤其涉及一种利用废弃油脂生产煤泥捕收剂的方法。将废弃油脂进行加氢脱羧、皂化反应，获得所述的煤泥捕收剂。本发明既为煤泥捕收剂的生产开辟了新的途径，又能防止废弃油脂再次进入食物链，为废弃油脂的资源化利用找到了合理的利用途径。

Description

一种利用废弃油脂生产煤泥捕收剂的方法
技术领域
本发明属于煤泥捕收剂制备技术领域，尤其涉及一种利用废弃油脂生产煤泥捕收剂的方法。
背景技术
煤炭作为一种战略性资源，在世界能源消费中占有重要比重。但是，直接采出的原煤具有热值低、灰分高、硫含量高等缺点，不仅阻碍了其在某些需要高发热值的领域使用，而且其产生的有毒挥发份严重污染了环境。因此，这些原煤需要经过浮选获得热值高、灰分低、含硫量小的精煤。原煤在浮选过程中所用的捕收药剂主要为煤、柴油，我国作为世界上最大的煤炭生产和消费国，每年消耗掉的煤泥捕收剂近百万吨，而且耗量还在逐年增加。在石油资源日益紧张的今天，寻找新的可再生资源替代煤、柴油作为捕收剂势在必行。
废弃油脂指食品生产经营单位在经营过程过中产生的不能再食用的动植物油脂，主要包括地沟油、泔水油和油脂厂的下脚料等。有关统计资料表明，我国每年产生的废弃油脂已经超过500万吨，这些废弃油脂有的未经处理直接排放，造成严重的环境污染；有的被非法商贩利用，重新流回餐桌，严重危害民众健康。目前国内对废弃油脂的利用主要集中在生产生物柴油方面，如CN101294096A的“一种生物柴油的制备方法”； CN101412917A的“生物柴油的制造方法”； CN101328420A的“动植物油下脚料催化裂解生产生物质燃料的方法”等。但是由于生物柴油对产品的质量要求较高，分离提纯等过程较为复杂，多数存在设备投资大，处理费用高等缺点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用废弃油脂生产煤泥捕收剂的方法，既为废弃油脂提供了一种新的无污染的处理途径，又适应了煤泥捕收剂市场用量增大的需求。
本发明采用的技术方案如下：
一种利用废弃油脂生产煤泥捕收剂的方法，将废弃油脂进行加氢脱羧、皂化反应，获得所述的煤泥捕收剂。
进行加氢脱羧反应前优选将废弃油脂脱水过滤，处理后废弃油脂的含水率<2%，固体杂质含量<3%。
加氢脱羧反应如下进行：将废弃油脂和催化剂加入反应釜中，充入H2气、反应压力为0.1-3MPa，温度200-300℃，反应1-6h后停止，降至室温后分离出催化剂。
所述的催化剂为Al2O3或SiO2负载的Pd或Pt，催化剂活性组分的质量百分比含量为1-8%。
将分离催化剂后的产物于温度40-60℃反应10-20min进行皂化，除杂后获得所述煤泥捕收剂。
皂化反应时加入的无机碱为质量浓度为20-30%的氢氧化钠或氢氧化钾水溶液。
所述的废弃油脂主要包括地沟油、泔水油、油脂厂下脚料等，但并不限于上述种类，只要能进行本发明方法所述处理的油脂都是可行的。
具体的，利用废弃油脂生产煤泥捕收剂的方法可如下进行：
1）将废弃油脂加入精炼反应器中进行脱水、过滤；脱水过滤后，要求废弃油脂的含水率<2%，固体杂质含量<3%；
2）将精炼后的废弃油脂和催化剂加入高压催化反应釜中，充入H2气、反应压力为0.1MPa-3MPa，反应温度200-300℃，反应1-6h后停止，待温度降至室温后，对催化剂进行分离；
3）将分离催化剂后的产品加入到皂化反应釜中，对未反应完全的废弃油脂加无机碱进行皂化反应，反应温度40-60℃，反应时间15-20分钟，过滤除杂后即得到本发明的最终产物—煤泥捕收剂。
本发明所述的制备方法，和其它废弃油脂的利用方法相比，本发明具有以下优点：
1）首次将加氢脱羧技术用于生产煤泥捕收剂，为废弃油脂的利用开辟一条新的途径；
2）本发明对废弃油脂加氢脱羧的产率要求不是很高，所以反应温度和压力都大幅降低，更有利于降低能耗和控制反应进程；
3）本发明设计把未进行脱羧反应的油脂继续进行皂化反应可得到一种表面活性剂，不仅能大大增加捕收剂的分散性能，降低捕收剂耗量，还能改善捕收剂的捕收性能，提高捕收剂的浮选产率。
4）本发明所生产的捕收剂闪点大于90℃，远高于煤、柴油的闪点，在使用运输途中更加安全。
综上，本发明利用废弃油脂通过加氢脱羧、皂化生产煤泥捕收剂，既为煤泥捕收剂的生产开辟了新的途径，又能防止废弃油脂再次进入食物链，为废弃油脂的资源化利用找到了合理的利用途径。
具体实施方式
   以下以具体实施例来说明本发明的技术方案，但本发明的保护范围不限于此：
实施例1
将100g脱水除杂后的废弃油脂、20g 2%Pt/ Al2O3催化剂（2%为Pt在催化剂中的质量百分含量，下同）加入高压催化反应釜中。充入氢气，初始压力为1 MPa，搅拌下升温至200℃，反应5h，待反应降至室温后，将液体产物和催化剂进行分离。将分离后的液体产物加入到皂化反应釜中，升温至50℃，滴加质量百分浓度为25%的氢氧化钠溶液1g，反应20min后，分离杂质，得到煤泥捕收剂，闪点110℃，凝点-33℃，运动粘度5.0m2/s。
以鹤煤集团八矿的煤为原煤，煤种为1/3焦煤，原煤灰分为18.37%。按国标GB/T 4757-2001进行小浮选试验，本发明所得到煤泥捕收剂和煤、柴油相比，在精煤灰分相差不大情况下，精煤产率提高5.1个百分点，具体见下表1。
捕收剂A 起泡剂B 药比A:B 精煤产率% 精煤灰分% 尾煤产率% 尾煤灰分%
本发明 仲辛醇 5:1 85.57 9.86 14.43 68.83
煤油 仲辛醇 5:1 80.52 9.13 19.48 56.56
柴油 仲辛醇 5:1 80.31 9.23 19.69 55.65
 
实施例2
将100g脱水除杂后的废弃油脂、10g 5%Pd/Al2O3催化剂加入高压催化反应釜中。充入氢气，初始压力为3 MPa，在搅拌的情况下，升温至300℃反应3h，待反应降至室温后，将液体产物和催化剂进行分离。将分离后的液体产物加入到皂化反应釜中，升温至55℃，滴加质量百分浓度为30%的氢氧化钠溶液1g，反应10min后，分离杂质，得到煤泥捕收剂，闪点95℃，凝点-40℃，运动粘度4.2m2/s。
以鹤煤集团六矿的煤为原煤，煤种为贫瘦煤，原煤灰分为18.2%。按国标GB/T 4757-2001进行小浮选试验，本发明所得到煤泥捕收剂和煤、柴油相比，在精煤灰分相差不大情况下，精煤产率提高4.8个百分点，具体详见下表2。
捕收剂A 起泡剂B 药比A:B 精煤产率% 精煤灰分% 尾煤产率% 尾煤灰分%
本发明 仲辛醇 5:1 83.65 9.83 16.35 61.01
煤油 仲辛醇 5:1 77.97 9.08 22.03 50.48
柴油 仲辛醇 5:1 78.88 9.27 21.12 51.57
实施例3
将100g脱水除杂后的废弃油脂、15g 8%Pt/SiO2催化剂加入高压催化反应釜中。充入氢气，初始压力为0.5 MPa，在搅拌的情况下，升温至250℃，反应1h，待反应降至室温后，将液体产物和催化剂进行分离。将分离后的液体产物加入到皂化反应釜中，升温至55℃，滴加质量百分浓度为30%的氢氧化钾溶液1g，反应15min后，分离杂质，得到本发明的煤泥捕收剂，闪点102℃，凝点-36℃，运动粘度4.7m2/s。
以鹤煤集团四矿的煤为原煤，煤种为贫瘦煤，原煤灰分为15.6%。按国标GB/T 4757-2001进行小浮选试验，本发明所得到煤泥捕收剂和煤、柴油相比，在精煤灰分相差不大情况下，精煤产率提高5.1个百分点，详见下表3。
捕收剂A 起泡剂B 药比A:B 精煤产率% 精煤灰分% 尾煤产率% 尾煤灰分%
本发明 仲辛醇 5:1 88.55 9.91 11.45 59.59
煤油 仲辛醇 5:1 83.48 9.28 16.52 47.52
柴油 仲辛醇 5:1 83.55 9.31 16.45 47.55
上述实施例为本发明优选的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明所作的改变均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种利用废弃油脂生产煤泥捕收剂的方法，其特征在于，将废弃油脂进行加氢脱羧、皂化反应，获得所述的煤泥捕收剂。
2.如权利要求1所述的利用废弃油脂生产煤泥捕收剂的方法，其特征在于，加氢脱羧反应如下进行：将废弃油脂和催化剂加入反应釜中，充入H2气、反应压力为0.1-3MPa，温度200-300℃，反应1-6h后停止，降至室温后分离出催化剂。
3.如权利要求2所述的利用废弃油脂生产煤泥捕收剂的方法，其特征在于，所述的催化剂为Al2O3或SiO2负载的Pd或Pt，催化剂活性组分的质量百分比含量为1-8%。
4.权利要求2所述的利用废弃油脂生产煤泥捕收剂的方法，其特征在于，将分离催化剂后的产物于温度40-60℃反应10-20min进行皂化，除杂后获得所述煤泥捕收剂。
5.如权利要求4所述的利用废弃油脂生产煤泥捕收剂的方法，其特征在于，皂化反应时加入的无机碱为质量浓度为20-30%的氢氧化钠或氢氧化钾水溶液。
6.如权利要求1-5任一所述的利用废弃油脂生产煤泥捕收剂的方法，其特征在于，进行加氢脱羧反应前将废弃油脂脱水过滤，处理后废弃油脂的含水率<2%，固体杂质含量<3%。
7.如权利要求6所述的利用废弃油脂生产煤泥捕收剂的方法，其特征在于，所述的废弃油脂为地沟油、泔水油、油脂厂下脚料。
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