CN103074109A - 褐煤蜡中树脂物的脱出方法 - Google Patents
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Abstract
从褐煤中提取得到的褐煤蜡树脂含量较高，会影响褐煤蜡后续加工中得到的浅色精蜡的品质，本发明提供一种褐煤蜡中树脂物的脱出方法，通过粉碎、分筛、多级逆流萃取、脱脂蜡固形物蒸发和负压多效蒸发步骤以后，能将含量为10-30%的树脂物从褐煤蜡中脱出，得到脱树脂褐煤蜡产品和褐煤蜡树脂物产品，得到的脱树脂褐煤蜡产品中树脂含量小于5%，其产品价值大大提高。该技术能实现大规模连续生产脱树脂褐煤蜡和褐煤蜡树脂物产品，具有树脂物脱除率高，脱树脂褐煤蜡品质好，连续萃取无间歇，萃取效率高，萃取剂用量小易回收，萃取剂蒸发负荷小、耗能低，资源循环利用，不排放无污染的特点，适用于大规模工业化生产，对生态环境无危害。
Description
技术领域
本发明属于煤化工、精细化工技术领域，涉及一种褐煤蜡中树脂物的脱出方法。
背景技术
从褐煤中提取得到的蜡称为褐煤蜡，褐煤蜡主要由纯蜡、树脂物和地沥青组成，是一种组分复杂的有机混合物，褐煤中提取得到的最初的褐煤蜡颜色较深，应用范围受到限制。将褐煤蜡脱色后制成浅色蜡，其应用范围会大大拓宽，产品价值会大大提高。在褐煤蜡脱色前需要将所含的树脂物脱除，在现有技术中，与本发明相近的把褐煤蜡中树脂物脱出然后脱色制成浅色蜡的技术和方法未见公开报道。
发明内容
本发明的目的在于提供一种褐煤蜡中树脂物的脱出方法，将褐煤蜡中的树脂物脱除，以便褐煤蜡进行后续的脱色加工，该方法包括以下步骤：
（a）褐煤蜡粉碎：从褐煤中提取得到的褐煤蜡，该褐煤蜡的理化性质为纯蜡含量50-90%，树脂含量10-30%，地沥青含量5-20%，酸值10-40mgKOH/g, 皂化值60-120mgKOH/g, 酯值50-100mgKOH/g, 熔程70-100℃，将褐煤蜡放入粉碎机中进行粉碎，粉碎温度控制在-10～30℃，得到粉碎后的褐煤蜡；将粉碎后得到的褐煤蜡放置到分筛机上进行分筛，经过分筛以后得到的褐煤蜡颗粒，粒度为10～100目；
（b）多级逆流萃取：将粒度为10～100目的褐煤蜡颗粒送入多级逆流萃取器中进行液固相萃取，以有机溶剂为萃取剂进行多级逆流萃取，萃取剂总用量为褐煤蜡质量的4-10倍，褐煤蜡颗粒依序经过含树脂浓度从高到低顺序降低的有机溶剂连续萃取，萃取120-180分钟，然后用不含树脂的有机溶剂萃取60-80分钟，萃取级数3-8级，萃取结束以后得到脱脂蜡固形物和含树脂物的有机溶剂混合液，得到的脱脂蜡固形物中树脂物的含量小于5%，树脂提取率大于80%；
所述萃取剂为有机溶剂，是苯、甲苯、乙醇、乙酸乙酯、丙酮、氯仿，二氯甲烷，溶剂汽油，1,2-二氯乙烷中的一种或几种；
所述萃取的温度为-20-40℃；
（c）脱脂蜡固形物蒸发成形：将经过萃取后得到的脱脂蜡固型物送入蒸发器中进行加热，脱脂蜡固型物中含有的少量有机溶剂在蒸发器中被蒸发，蒸发的有机溶剂冷凝后回收，蒸发结束后得到脱脂蜡液，检测脱脂蜡液中有机溶剂的残留量，当脱脂蜡液中有机溶剂的残留量小于0.1%时，将脱脂蜡液输送到成型机上成型，得到脱脂蜡产品；
所述脱脂蜡固型物在蒸发器中加热的温度为50-150℃，得到的脱脂蜡产品中树脂物含量小于5%，脱脂蜡产品的理化性质为酸值10-40mgKOH/g、皂化值60-120mgKOH/g、酯值50-80mgKOH/g、熔程80-100℃；
（d）负压多效蒸发：将萃取结束后得到的含树脂物的有机溶剂混合液泵入一效长管升膜蒸发器中，蒸发除去含树脂物的有机溶剂混合液中70-80%的有机溶剂，一效长管升膜蒸发器的温度控制在50-110℃，蒸发压力-0.05Mpa，蒸发得到的有机溶剂冷凝后回收；将一效长管升膜蒸发器中剩余的溶液泵入二效长管升膜蒸发器，蒸发剩余的有机溶剂，二效长管升膜蒸发器的温度控制在60-110℃，蒸发压力-0.06Mpa，检测二效长管升膜蒸发器树脂物中有机溶剂的含量小于0.1%时停止蒸发，蒸发出来的有机溶剂冷凝后回收，蒸发结束后从二效长管升膜蒸发器中取出树脂物，树脂物进行包装后得到树脂物产品。
本发明提供了一种褐煤蜡多级逆流液固相萃取技术，该技术能实现大规模连续生产脱树脂褐煤蜡和褐煤蜡树脂物产品，具有树脂物脱除率高，脱树脂褐煤蜡品质好，连续萃取无间歇，萃取效率高，萃取剂用量小易回收，萃取剂蒸发负荷小、耗能低，资源循环利用，无排放无污染的特点，适用于大规模工业化生产。
采用本技术方案能有效脱出褐煤蜡中的树脂物，能将树脂物含量为10-30%的褐煤蜡中的树脂物脱出，褐煤蜡中树脂物的脱出提取率大于80%，褐煤蜡在脱树脂加工结束后得到脱树脂褐煤蜡和褐煤蜡树脂物两种产品，得到的脱树脂褐煤蜡中树脂物的含量小于5%，脱树脂褐煤蜡产品的理化性质为酸值10-40mgKOH/g, 皂化值60-120mgKOH/g, 酯值50-80mgKOH/g, 熔程80-100℃，得到的脱树脂褐煤蜡经过进一步的脱色加工以后能够长期保持优质的本色，实现产品的升级和高端应用。脱树脂褐煤蜡经脱色后可应用到很多抛光、食品和化妆品领域；在脱树脂加工过程中脱出来的树脂物可以用作橡胶炼制、絶缘材料和防水材料中的添加料，也可用作中药材，其产品价值大大提高。生产加工过程中所使用的有机溶剂能够回收再利用，不排放、无污染，对生态环境无危害。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
实施例1
一种褐煤蜡中树脂物的脱出方法，该方法包括以下步骤：
（a）褐煤蜡粉碎：从褐煤中提取得到的褐煤蜡，该褐煤蜡的理化性质为纯蜡含量74%，树脂含量21%，地沥青含量5%，酸值10mgKOH/g, 皂化值60mgKOH/g, 酯值50mgKOH/g, 熔程70℃，将褐煤蜡放入粉碎机中进行粉碎，粉碎温度控制在30℃，得到粉碎后的褐煤蜡；
将粉碎后得到的褐煤蜡放置到分筛机上进行分筛，经过分筛以后得到的褐煤蜡颗粒，粒度为10～20目；
（b）多级逆流萃取：将100Kg粒度为10～20目的褐煤蜡颗粒送入多级逆流萃取器中进行液固相萃取，以甲苯为萃取剂进行多级逆流萃取，萃取剂甲苯的总用量为600Kg，萃取级数为4级，在第一级、第二级和第三级的萃取剂中含有树脂物，第一级萃取剂中树脂物的浓度为2.35%，第二级萃取剂中树脂物的浓度为1.35%，第三级萃取剂中树脂物的浓度为0.35%，第四级萃取剂为不含树脂物的纯甲苯，褐煤蜡颗粒从第一级进入后顺序经过第二级、第三级和第四级进行连续逆流萃取，在第一、二、三级中的萃取时间共120分钟，萃取的温度为20℃，褐煤蜡颗粒在第四级中的萃取时间为50分钟，萃取的温度为20℃，萃取结束以后得到脱脂蜡固形物和含树脂物的甲苯混合液，得到的脱脂蜡固形物中树脂物的含量小于5%，树脂提取率大于80%；
（c）脱脂蜡固形物蒸发成形：将经过萃取后得到的脱脂蜡固型物送入蒸发器中进行加热，加热的温度控制为100℃，脱脂蜡固型物中含有的甲苯在蒸发器中被蒸发，蒸发出来的甲苯冷凝后回收，蒸发结束后得到脱脂蜡液，检测脱脂蜡液中甲苯的残留量，当脱脂蜡液中甲苯的残留量小于0.1%时，将脱脂蜡液输送到成型机上成型，得到脱脂蜡产品82.2Kg，脱脂蜡产品中树脂物的含量为3.9%，脱脂蜡产品的理化性质为酸值10mgKOH/g, 皂化值60mgKOH/g, 酯值50mgKOH/g, 熔程70℃；
（d）负压多效蒸发：将萃取结束后得到的含有树脂物的甲苯混合液泵入一效长管升膜蒸发器中，蒸发除去混合液中70-80%的甲苯，一效长管升膜蒸发器的温度控制在100℃，蒸发压力-0.05Mpa，蒸发得到的甲苯冷凝后回收；将一效长管升膜蒸发器中剩余的溶液泵入二效长管升膜蒸发器，蒸发剩余的甲苯，二效长管升膜蒸发器的温度控制在105℃，蒸发压力-0.06Mpa，检测二效长管升膜蒸发器树脂物中甲苯的含量小于0.1%时停止蒸发，蒸发出来的甲苯冷凝后回收，蒸发结束后从二效长管升膜蒸发器中取出树脂物，进行包装后得到树脂物产品17.8kg。
实施例2
一种褐煤蜡中树脂物的脱出方法，该方法包括以下步骤：
（a）褐煤蜡粉碎：从褐煤中提取得到的褐煤蜡，该褐煤蜡的理化性质为纯蜡含量70%，树脂含量25%，地沥青含量5%，酸值40mgKOH/g, 皂化值120mgKOH/g, 酯值100mgKOH/g, 熔程100℃，将褐煤蜡放入粉碎机中进行粉碎，粉碎温度控制在20℃，得到粉碎后的褐煤蜡；
将粉碎后得到的褐煤蜡放置到分筛机上进行分筛，经过分筛以后得到的褐煤蜡颗粒，粒度为20～40目；
（b）多级逆流萃取：将200Kg粒度为20～40目的褐煤蜡颗粒送入多级逆流萃取器中进行液固相萃取，以乙酸乙酯为萃取剂进行多级逆流萃取，萃取剂乙酸乙酯的总用量为800Kg，萃取级数为5级，在第一级、第二级、第三级和第四级的萃取剂中含有一定浓度的树脂物，第一级萃取剂中树脂物的浓度为3.10%，第二级萃取剂中树脂物的浓度为2.40%，第三级萃取剂中树脂物的浓度为1.35%，第四级萃取剂中树脂物的浓度为0.40%，第五级萃取剂为不含树脂物的纯乙酸乙酯，褐煤蜡颗粒从第一级进入后顺序经过第二级、第三级、第四级和第五级进行连续逆流萃取，在第一、二、三、四级中萃取的时间共180分钟，萃取的温度为30℃，褐煤蜡颗粒在第五级中萃取的时间为60分钟，萃取的温度为30℃，萃取结束以后得到脱脂蜡固形物和含树脂物的乙酸乙酯混合液，得到的脱脂蜡固形物中树脂物的含量小于5%，树脂提取率大于80%；
（c）脱脂蜡固形物蒸发成形：将经过萃取后得到的脱脂蜡固型物送入蒸发器中进行加热，加热的温度控制为120℃，脱脂蜡固型物中含有的乙酸乙酯在蒸发器中被蒸发，蒸发出来的乙酸乙酯冷凝后回收，蒸发结束后得到脱脂蜡液，检测脱脂蜡液中乙酸乙酯的残留量，当脱脂蜡液中乙酸乙酯的残留量小于0.1%时，将脱脂蜡液输送到成型机上成型，得到脱脂蜡产品158Kg，脱脂蜡产品中树脂物的含量为3.9%，脱脂蜡产品的理化性质为酸值40mgKOH/g, 皂化值120mgKOH/g, 酯值100mgKOH/g, 熔程100℃；
（d）负压多效蒸发：将萃取结束后得到的含有树脂物的乙酸乙酯混合液泵入一效长管升膜蒸发器中，蒸发除去混合液中70-80%的乙酸乙酯，一效长管升膜蒸发器的温度控制在70℃，蒸发压力-0.05Mpa，蒸发得到的乙酸乙酯冷凝后回收；将一效长管升膜蒸发器中剩余的溶液泵入二效长管升膜蒸发器，蒸发剩余的乙酸乙酯，二效长管升膜蒸发器的温度控制在75℃，蒸发压力-0.06Mpa，检测二效长管升膜蒸发器树脂物中乙酸乙酯的含量小于0.1%时停止蒸发，蒸发出来的乙酸乙酯冷凝后回收，蒸发结束后从二效长管升膜蒸发器中取出树脂物，进行包装后得到树脂物产品42kg。
Claims (5)
1.褐煤蜡中树脂物的脱出方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
（a）褐煤蜡粉碎：将褐煤中提取得到的褐煤蜡放入粉碎机中进行粉碎，粉碎温度控制在-10～30℃，得到粉碎后的褐煤蜡，将粉碎后的褐煤蜡放置到分筛机上进行分筛，经过分筛以后得到的褐煤蜡颗粒，粒度为10～100目；
（b）多级逆流萃取：将粒度为10～100目的褐煤蜡颗粒送入多级逆流萃取器中进行液固相萃取，萃取的温度为-20-40℃，以有机溶剂为萃取剂进行多级逆流萃取，萃取剂总用量为褐煤蜡质量的4-10倍，褐煤蜡颗粒依序经过含树脂浓度顺序降低的有机溶剂连续萃取，萃取120-180分钟，最后用不含树脂的有机溶剂萃取60-80分钟，萃取级数3-8级，萃取结束以后得到脱脂蜡固形物和含树脂物的有机溶剂混合液，得到的脱脂蜡固形物中树脂物的含量小于5%，树脂提取率大于80%；
（c）脱脂蜡固形物蒸发成形：将经过萃取后得到的脱脂蜡固型物送入蒸发器中进行加热，脱脂蜡固型物中含有的少量有机溶剂在蒸发器中被蒸发，蒸发的有机溶剂冷凝后回收，蒸发结束后得到脱脂蜡液，检测脱脂蜡液中有机溶剂的残留量，当脱脂蜡液中有机溶剂的残留量小于0.1%时，将脱脂蜡液输送到成型机上成型，得到脱脂蜡产品；
（d）负压多效蒸发：将萃取结束后得到的含树脂物的有机溶剂混合液泵入一效长管升膜蒸发器中，蒸发除去含树脂物的有机溶剂混合液中70-80%的有机溶剂，蒸发得到的有机溶剂冷凝后回收，将一效长管升膜蒸发器中剩余的溶液泵入二效长管升膜蒸发器，蒸发剩余的有机溶剂，检测二效长管升膜蒸发器树脂物中有机溶剂的含量小于0.1%时停止蒸发，必要时含树脂溶液导入下一效进行多效蒸发，蒸发结束后得到树脂物，蒸发出来的有机溶剂冷凝后回收。
2.如权利要求1所述的褐煤蜡中树脂物的脱出方法，其特征在于：（a）步骤中所述褐煤蜡是从褐煤中提取得到的黑褐色固体物质，该褐煤蜡的理化性质为纯蜡含量50-90%，树脂含量10-30%，地沥青含量5-20%，酸值10-40mgKOH/g, 皂化值60-120mgKOH/g, 酯值50-100mgKOH/g, 熔程70-100℃。
3.如权利要求2所述的褐煤蜡中树脂物的脱出方法，其特征在于：（b）步骤中萃取剂为有机溶剂，是苯、甲苯、乙醇、乙酸乙酯、丙酮、氯仿、二氯甲烷、溶剂汽油、1,2-二氯乙烷中的一种或几种。
4.如权利要求3所述的褐煤蜡中树脂物的脱出方法，其特征在于：步骤（c）中脱脂蜡固型物在蒸发器中加热的温度为50-150℃，得到的脱脂蜡中树脂物含量小于5%，脱脂蜡的理化性质为酸值10-40mgKOH/g、皂化值60-120mgKOH/g、酯值50-80mgKOH/g、熔程80-100℃。
5.如权利要求4所述的褐煤蜡中树脂物的脱出方法，其特征在于：步骤（d）中所述的一效长管升膜蒸发器温度控制在50-110℃，蒸发压力-0.05Mpa，二效长管升膜蒸发器温度控制在60-110℃，蒸发压力-0.06Mpa。
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